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JP5210269B2 - Imide oligomer blend composition - Google Patents
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本発明は、イミドオリゴマーブレンド組成物及びワニス並びにその硬化物に関し、特に溶媒溶解性及び溶液保存性に優れ、比較的低い温度で硬化可能であり、且つ加熱硬化後のポリイミドが優れた耐熱性を有するイミドオリゴマー組成物に関する。   The present invention relates to an imide oligomer blend composition and a varnish and a cured product thereof, particularly excellent in solvent solubility and solution storage stability, can be cured at a relatively low temperature, and polyimide after heat curing has excellent heat resistance. It has an imide oligomer composition.

芳香族ポリイミドは優れた耐熱性を有し、また、機械的特性、電気的特性などにも優れていることから、宇宙、航空分野、電気・電子機器、通信機器、OA機器等、様々な分野で使用されている素材である。しかしながら、芳香族ポリイミドは、耐熱性や機械的特性に優れる反面、一旦成形すると不溶、不融となるため、成形加工の柔軟性に乏しいという問題があった。   Aromatic polyimide has excellent heat resistance and excellent mechanical and electrical properties, so it can be used in various fields such as space, aviation, electrical / electronic equipment, communication equipment, and office automation equipment. It is the material used in. However, aromatic polyimides have excellent heat resistance and mechanical properties, but once formed, they become insoluble and infusible, so that there is a problem that molding process flexibility is poor.

そこで、従来、末端を各種の熱架橋化剤により変性させたイミドオリゴマーを使用し、成形後に加熱硬化させることによって、ポリイミドに成形性を付与する試みが広く行われている。このような末端変性イミドオリゴマーの代表的なものとして、例えば、4−(2−フェニルエチニル)無水フタル酸で変性したイミドオリゴマーが提案されている(例えば、特許文献1〜3参照)。しかしながら、これら従来の末端変性イミドオリゴマーは、例えば、N−メチル−2−ピロリドン等のアミド系有機溶媒に、室温で20重量%以下しか溶解せず、加えて、数日の後にゲル化を生じるなど、有機溶媒中での保存安定性が十分でないという問題があった。このため、有機溶媒中にイミドオリゴマーを比較的高濃度で溶解したワニスとして使用することは困難であった。   Therefore, conventionally, attempts have been widely made to impart moldability to polyimide by using imide oligomers whose ends are modified with various thermal cross-linking agents and heat-curing after molding. As typical examples of such terminal-modified imide oligomers, for example, imide oligomers modified with 4- (2-phenylethynyl) phthalic anhydride have been proposed (for example, see Patent Documents 1 to 3). However, these conventional terminal-modified imide oligomers, for example, dissolve only 20% by weight or less in an amide organic solvent such as N-methyl-2-pyrrolidone at room temperature, and in addition, gelation occurs after several days. There was a problem that the storage stability in an organic solvent was not sufficient. For this reason, it was difficult to use as a varnish in which an imide oligomer was dissolved in an organic solvent at a relatively high concentration.

これに対し、近年、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸と、9,9’−ビス(4−(4−アミノフェノキシ)フェニル)フルオレンとを含むオリゴマーを、4−(2−フェニルエチニル)無水フタル酸で末端変性したイミドオリゴマーが、有機溶媒に対する溶解性、及び有機溶媒中での保存安定性に優れていることが報告されている(例えば、特許文献4参照)。しかしながら、この末端変性イミドオリゴマーにおいても、加熱硬化の際には350℃以上の高温処理が必要とされる。このため、例えば、電子部品上にワニス状のイミドオリゴマーを塗布した後、加熱硬化させるような場合、基板の寸法変化等が生じる恐れがある。さらには、生産効率の向上あるいは環境への負荷等の観点から、より低温で硬化可能なイミドオリゴマーの開発が望まれていた。   On the other hand, in recent years, an oligomer containing 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic acid and 9,9′-bis (4- (4-aminophenoxy) phenyl) fluorene has been produced by using 4- (2 -Phenylethynyl) It has been reported that an imide oligomer terminal-modified with phthalic anhydride is excellent in solubility in an organic solvent and storage stability in an organic solvent (for example, see Patent Document 4). However, this terminal-modified imide oligomer also requires a high-temperature treatment at 350 ° C. or higher during heat curing. For this reason, for example, when a varnish-like imide oligomer is applied on an electronic component and then cured by heating, there is a possibility that a dimensional change of the substrate may occur. Furthermore, development of an imide oligomer that can be cured at a lower temperature has been desired from the viewpoint of improving production efficiency or burdening the environment.

米国特許5,567,810号公報US Pat. No. 5,567,810 米国特許5,681,967号公報US Pat. No. 5,681,967 米国特許5,760,168号公報US Pat. No. 5,760,168 特開2007−99969号公報JP 2007-99969 A

本発明は、前記従来技術の課題に鑑みてなされたものであり、その解決すべき課題は、溶媒溶解性及び溶液保存性に優れ、比較的低い温度で硬化可能であり、且つ加熱硬化させて得られたポリイミドが優れた耐熱性を示すイミドオリゴマー組成物を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and the problems to be solved are excellent in solvent solubility and solution storage stability, can be cured at a relatively low temperature, and can be cured by heating. It is in providing the imide oligomer composition in which the obtained polyimide shows the outstanding heat resistance.

本発明者らが、前記従来技術の課題に鑑み鋭意検討を行った結果、9,9’−ビス(4−(4−アミノフェノキシ)フェニル)フルオレンをジアミン成分として含み、エチニルアニリンを用いて末端変性したイミドオリゴマーと、4−(2−フェニルエチニル)無水フタル酸を用いて末端変性したイミドオリゴマーとを混合することによって、溶媒溶解性及び溶液保存性に優れ、且つ比較的低い温度で一次硬化可能なイミドオリゴマーブレンド組成物が得られ、さらにこれを加熱硬化して得られたポリイミド樹脂が優れた耐熱性を示すことを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies by the present inventors in view of the problems of the prior art, 9,9′-bis (4- (4-aminophenoxy) phenyl) fluorene is contained as a diamine component, and terminal is obtained using ethynylaniline. By mixing the modified imide oligomer and the imide oligomer terminal-modified with 4- (2-phenylethynyl) phthalic anhydride, it is excellent in solvent solubility and solution storage stability, and is primary cured at a relatively low temperature. A possible imide oligomer blend composition was obtained, and it was found that a polyimide resin obtained by heating and curing the composition showed excellent heat resistance, and the present invention was completed.

すなわち、本発明にかかるイミドオリゴマーブレンド組成物は、(A)下記一般式(1)で示される末端変性イミドオリゴマーと、(B)下記一般式(2)で表される末端変性イミドオリゴマーとからなるイミドオリゴマー成分を含み、(A)一般式(1)で示される末端変性イミドオリゴマーと、(B)一般式(2)で表される末端変性イミドオリゴマーとの混合比が、(A):(B)=80:20〜20:80であることを特徴とするものである。   That is, the imide oligomer blend composition according to the present invention comprises (A) a terminal-modified imide oligomer represented by the following general formula (1) and (B) a terminal-modified imide oligomer represented by the following general formula (2). The mixing ratio of (A) the terminal-modified imide oligomer represented by the general formula (1) and (B) the terminal-modified imide oligomer represented by the general formula (2) is (A): (B) = 80: 20 to 20:80.

Figure 0005210269
(一般式(1)中、R1,R3,R4は4価の芳香族テトラカルボン酸残基を、R2は2価の芳香族ジアミン残基を表す。m,nは、m>0,n>0,m+n≧1を満たす。)
Figure 0005210269
(In the general formula (1), R1, R3, and R4 represent tetravalent aromatic tetracarboxylic acid residues, and R2 represents a divalent aromatic diamine residue. M and n are m> 0, n>. 0, m + n ≧ 1 is satisfied.)

Figure 0005210269
(一般式(2)中、R6,R7は4価の芳香族テトラカルボン酸残基を、R5,R8は2価の芳香族ジアミン残基を表す。x,yは、x>0,y≧0,x+y≧1を満たす。)
Figure 0005210269
(In the general formula (2), R6 and R7 represent tetravalent aromatic tetracarboxylic acid residues, and R5 and R8 represent divalent aromatic diamine residues. X and y are x> 0, y ≧ 0, x + y ≧ 1 is satisfied.)

また、前記イミドオリゴマーブレンド組成物において、(A)一般式(1)で示される末端変性イミドオリゴマーのガラス転移温度Tgが120〜165℃であり、(B)一般式(2)で示される末端変性イミドオリゴマーのガラス転移温度Tgが120〜210℃であることが好適である。   Moreover, in the said imide oligomer blend composition, (A) The glass transition temperature Tg of the terminal modified imide oligomer shown by General formula (1) is 120-165 degreeC, (B) The terminal shown by General formula (2) The glass transition temperature Tg of the modified imide oligomer is preferably 120 to 210 ° C.

また、前記イミドオリゴマーブレンド組成物において、一般式(1)におけるR1,R3,R4、及び一般式(2)におけるR6,R7が、下記の芳香族テトラカルボン酸残基から選択される少なくとも1種であることが好適である。   In the imide oligomer blend composition, at least one of R1, R3 and R4 in the general formula (1) and R6 and R7 in the general formula (2) is selected from the following aromatic tetracarboxylic acid residues: It is preferable that

Figure 0005210269
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また、前記イミドオリゴマーブレンド組成物において、一般式(1)におけるR2、及び一般式(2)におけるR5,R8が、下記の芳香族ジアミン残基から選択される少なくとも1種であることが好適である。   In the imide oligomer blend composition, R2 in the general formula (1) and R5 and R8 in the general formula (2) are preferably at least one selected from the following aromatic diamine residues. is there.

Figure 0005210269
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また、本発明にかかるワニスは、前記イミドオリゴマーブレンド組成物を有機溶媒に溶解してなることを特徴とするものである。
また、本発明にかかる硬化物は、前記イミドオリゴマーブレンド組成物又は前記ワニスを加熱硬化させて得られることを特徴とするものである。
また、前記硬化物において、前記イミドオリゴマーブレンド組成物又は前記ワニスを180℃以上300℃未満の温度で一定時間加熱して一次硬化し、さらに昇温して300℃以上400℃以下の温度で一定時間加熱して二次硬化させて得られることものであることが好適である。
Moreover, the varnish concerning this invention melt | dissolves the said imide oligomer blend composition in an organic solvent, It is characterized by the above-mentioned.
Moreover, the hardened | cured material concerning this invention is obtained by heat-hardening the said imide oligomer blend composition or the said varnish.
In the cured product, the imide oligomer blend composition or the varnish is primarily cured by heating at a temperature of 180 ° C. or higher and lower than 300 ° C. for a predetermined time, and further heated to be constant at a temperature of 300 ° C. or higher and 400 ° C. or lower. It is preferable that it is obtained by second-curing by heating for a period of time.

本発明によれば、9,9’−ビス(4−(4−アミノフェノキシ)フェニル)フルオレンをジアミン成分として含み、エチニルアニリンを用いて末端変性したイミドオリゴマー(A)と、4−(2−フェニルエチニル)無水フタル酸を用いて末端変性したイミドオリゴマー(B)とを混合することによって、溶媒溶解性及び溶液保存性に優れ、且つ比較的低い温度で一次硬化が可能なイミドオリゴマーブレンド組成物が得られ、さらにこれを加熱硬化させて得られたポリイミド樹脂は優れた耐熱性を示す。   According to the present invention, an imide oligomer (A) containing 9,9′-bis (4- (4-aminophenoxy) phenyl) fluorene as a diamine component and terminal-modified with ethynylaniline, and 4- (2- Phenylethynyl) Imide oligomer blend composition having excellent solvent solubility and solution storage stability and capable of primary curing at a relatively low temperature by mixing with imide oligomer (B) terminal-modified with phthalic anhydride The polyimide resin obtained by further heat-curing this exhibits excellent heat resistance.

本発明にかかるイミドオリゴマーブレンド組成物は、組成物中に含まれるイミドオリゴマー成分が、ともに9,9’−ビス(4−(4−アミノフェノキシ)フェニル)フルオレンをジアミン成分として含み、
(A)エチニルアニリンを用いて末端変性することによって得られる下記一般式(1)により示されるイミドオリゴマーと、
(B)4−(2−フェニルエチニル)無水フタル酸を用いて末端変性することによって得られる下記一般式(2)により示されるイミドオリゴマーと
からなり、(A)一般式(1)で示される末端変性イミドオリゴマーと、(B)一般式(2)で表される末端変性イミドオリゴマーとの混合比が、(A):(B)=80:20〜20:80であることを特徴とするものである。
In the imide oligomer blend composition according to the present invention, both imide oligomer components contained in the composition contain 9,9′-bis (4- (4-aminophenoxy) phenyl) fluorene as a diamine component,
(A) an imide oligomer represented by the following general formula (1) obtained by terminal modification with ethynylaniline;
(B) It comprises an imide oligomer represented by the following general formula (2) obtained by terminal modification with 4- (2-phenylethynyl) phthalic anhydride, and is represented by (A) the general formula (1). The mixing ratio of the terminal-modified imide oligomer and (B) the terminal-modified imide oligomer represented by the general formula (2) is (A) :( B) = 80: 20 to 20:80. Is.

Figure 0005210269
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Figure 0005210269
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上記一般式(1)におけるR1,R3,R4、及び一般式(2)におけるR6,R7は、4価の芳香族テトラカルボン酸残基を示すものである。本発明に用いる芳香族テトラカルボン酸二無水物は、特に限定されるものではないが、好適な芳香族テトラカルボン酸として、例えば、無水ピロメリット酸、4,4’−オキシジフタル酸二無水物、4,4’−ビフタル酸二無水物、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物等が挙げられる。なお、これらの芳香族テトラカルボン酸は単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いてもかまわない。また、これらの芳香族テトラカルボン酸二無水物を用いた場合、上記一般式(1)におけるR1,R3,R4、及び一般式(2)におけるR6,R7で示される残基は以下のようになる。   R1, R3, R4 in the general formula (1) and R6, R7 in the general formula (2) represent a tetravalent aromatic tetracarboxylic acid residue. The aromatic tetracarboxylic dianhydride used in the present invention is not particularly limited, but examples of suitable aromatic tetracarboxylic acid include pyromellitic anhydride, 4,4′-oxydiphthalic dianhydride, 4,4′-biphthalic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-diphenylsulfone tetracarboxylic dianhydride, etc. It is done. These aromatic tetracarboxylic acids may be used alone or in combination of two or more. When these aromatic tetracarboxylic dianhydrides are used, the residues represented by R1, R3, R4 in the general formula (1) and R6, R7 in the general formula (2) are as follows: Become.

Figure 0005210269
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また、上記一般式(1)におけるR2、及び一般式(2)におけるR5,R8は、9,9’−ビス(4−(4−アミノフェノキシ)フェニル)フルオレン以外の2価の芳香族ジアミン残基を示すものである。本発明に用いられる芳香族ジアミンは、特に限定されるものではないが、好適な芳香族ジアミンとして、3,4’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ジアミノベンゾフェノン、3,3’−ジアミノベンゾフェノン、4,4’−ジアミノジフェニルスルフィド、4,4’−ジアミノジフェニルスルホキシド、1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン、4,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル、3,3’−ビス(3−アミノフェノキシ)ビフェニルが挙げられる。なお、これらの芳香族ジアミンは単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いてもかまわない。また、これらの芳香族ジアミンを用いた場合、一般式(1)におけるR2、及び一般式(2)におけるR5,R8で示される残基は以下のようになる。   R2 in the general formula (1) and R5 and R8 in the general formula (2) are divalent aromatic diamine residues other than 9,9′-bis (4- (4-aminophenoxy) phenyl) fluorene. Indicates a group. The aromatic diamine used in the present invention is not particularly limited, but suitable aromatic diamines include 3,4'-diaminodiphenyl ether, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-diaminodiphenyl ether, 4,4′-diaminobenzophenone, 3,3′-diaminobenzophenone, 4,4′-diaminodiphenyl sulfide, 4,4′-diaminodiphenyl sulfoxide, 1,3-bis (3-aminophenoxy) benzene, 4,4 Examples include '-bis (4-aminophenoxy) biphenyl and 3,3'-bis (3-aminophenoxy) biphenyl. These aromatic diamines may be used alone or in combination of two or more. When these aromatic diamines are used, the residues represented by R2 in the general formula (1) and R5 and R8 in the general formula (2) are as follows.

Figure 0005210269
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また、上記一般式(1)におけるm,n及び上記一般式(2)におけるx,yは、それぞれ、m>0,n>0,m+n≧1,あるいはx>0,y≧0,x+y≧1を満たす。   In addition, m and n in the general formula (1) and x and y in the general formula (2) are m> 0, n> 0, m + n ≧ 1, or x> 0, y ≧ 0, x + y ≧, respectively. 1 is satisfied.

なお、本発明のイミドオリゴマーにおいてm+nあるいはx+yが10を超えると、溶融粘度が高くなり、熱成形が困難になる場合があるため、1≦m+n及びx+y≦10であることが好ましい。また、1≦m+n及びx+y≦6であることが好ましく、より好ましくは2≦m+n及びx+y≦5である。m+n及びx+yが前記範囲内であると、特に成形性及び耐熱性に優れたイミドオリゴマーブレンド組成物が得られる。   In addition, when m + n or x + y exceeds 10 in the imide oligomer of the present invention, the melt viscosity becomes high and thermoforming may be difficult, and therefore it is preferable that 1 ≦ m + n and x + y ≦ 10. Further, 1 ≦ m + n and x + y ≦ 6 are preferable, and 2 ≦ m + n and x + y ≦ 5 are more preferable. When m + n and x + y are within the above ranges, an imide oligomer blend composition particularly excellent in moldability and heat resistance can be obtained.

ここで、上記一般式(1),(2)に示される末端変性イミドオリゴマー(A),(B)において、9,9’−ビス(4−(4−アミノフェノキシ)フェニル)フルオレン残基を含むイミド構造のn,xは、それぞれn>0,x>0である。末端変性イミドオリゴマー(A)において当該イミド構造を含まない場合、溶媒に溶解しにくくなり、成形性に劣る場合がある。一方で、末端変性イミドオリゴマー(B)において当該イミド構造を含まない場合、溶媒に溶解しにくくなるほか、熱成形性あるいは硬化後のポリイミド樹脂の耐熱性にも劣る場合がある。なお、末端変性イミドオリゴマー(B)においては、その全体が当該イミド構造からなるものであってもよい。   Here, in the terminal-modified imide oligomers (A) and (B) represented by the general formulas (1) and (2), a 9,9′-bis (4- (4-aminophenoxy) phenyl) fluorene residue is substituted. The n and x of the imide structure to be included are n> 0 and x> 0, respectively. When the terminal-modified imide oligomer (A) does not contain the imide structure, the terminal-modified imide oligomer (A) is hardly dissolved in a solvent and may have poor moldability. On the other hand, when the terminal-modified imide oligomer (B) does not contain the imide structure, the terminal-modified imide oligomer (B) is not easily dissolved in a solvent, and may be inferior in thermoformability or heat resistance of the cured polyimide resin. In addition, in the terminal modified imide oligomer (B), the whole may consist of the said imide structure.

また、上記一般式(1)に示される末端変性イミドオリゴマー(A)において、9,9’−ビス(4−(4−アミノフェノキシ)フェニル)フルオレン以外の芳香族ジアミン残基を含むイミド構造のmは、m>0である。イミドオリゴマー中に当該イミド構造を含まない場合、溶媒に溶解しにくくなったり、硬化後のポリイミド樹脂の耐熱性に劣る場合がある。一方で、上記一般式(2)に示される末端変性イミドオリゴマー(B)において9,9’−ビス(4−(4−アミノフェノキシ)フェニル)フルオレン以外の芳香族ジアミン残基を含むイミド構造のyは、y≧0であって、イミドオリゴマー全量中に当該イミド構造が含まれていても含まれていなくてもよい。   In the terminal-modified imide oligomer (A) represented by the general formula (1), the imide structure containing an aromatic diamine residue other than 9,9′-bis (4- (4-aminophenoxy) phenyl) fluorene. m is m> 0. When the imide oligomer does not contain the imide structure, it may be difficult to dissolve in a solvent, or the cured polyimide resin may have poor heat resistance. On the other hand, the terminal-modified imide oligomer (B) represented by the general formula (2) has an imide structure containing an aromatic diamine residue other than 9,9′-bis (4- (4-aminophenoxy) phenyl) fluorene. y is y ≧ 0, and the imide oligomer may or may not be included in the total amount of the imide oligomer.

なお、上記一般式(1)に示されるイミドオリゴマー(A)は、ガラス転移温度Tgが120〜165℃の範囲であることが好ましい。ガラス転移温度Tgが120℃よりも低いと、硬化後のポリイミド樹脂の耐熱性に劣る場合があり、165℃よりも高いと、熱成形時に十分に溶融することができず、熱成形性に劣る場合がある。   In addition, it is preferable that the imide oligomer (A) shown by the said General formula (1) is the range whose glass transition temperature Tg is 120-165 degreeC. If the glass transition temperature Tg is lower than 120 ° C., the heat resistance of the cured polyimide resin may be inferior. If it is higher than 165 ° C., the glass resin cannot be sufficiently melted during thermoforming, resulting in poor thermoformability. There is a case.

また、上記一般式(2)に示される末端変性イミドオリゴマー(B)は、ガラス転移温度Tgが120〜210℃の範囲であることが好ましい。ガラス転移温度Tgが120℃よりも低くなると、溶媒に溶解しにくくなるほか、熱成形性あるいは硬化後のポリイミド樹脂の耐熱性にも劣る場合がある。一方で、ガラス転移温度Tgが210℃よりも高いと、熱成形時に十分に溶融することができず、熱成形性に劣る場合がある。   Moreover, it is preferable that the terminal modified imide oligomer (B) shown by the said General formula (2) is the range whose glass transition temperature Tg is 120-210 degreeC. When the glass transition temperature Tg is lower than 120 ° C., the glass transition temperature Tg becomes difficult to dissolve in a solvent, and thermoforming property or heat resistance of the cured polyimide resin may be inferior. On the other hand, if the glass transition temperature Tg is higher than 210 ° C., the glass transition temperature Tg cannot be sufficiently melted during thermoforming, and the thermoformability may be inferior.

なお、本発明にかかるイミドオリゴマーブレンド組成物において、上記一般式(1)で示される末端変性イミドオリゴマー(A)と、上記一般式(2)で表される末端変性イミドオリゴマー(B)との混合比は、(A):(B)=80:20〜20:80の範囲で用いることができるが、(A):(B)=50:50〜80:20であることが特に好ましい。ブレンド組成物全量中の末端変性イミドオリゴマー(A)の割合が0.2よりも少ないと、低温で硬化することができず、加熱硬化の際に高温処理が必要となり、成形性に劣る場合がある。一方で、末端変性イミドオリゴマー(B)の割合が0.2よりも少ないと、加熱硬化後のポリイミド樹脂が耐熱性に劣る場合がある。   In the imide oligomer blend composition according to the present invention, the terminal-modified imide oligomer (A) represented by the general formula (1) and the terminal-modified imide oligomer (B) represented by the general formula (2) The mixing ratio can be (A) :( B) = 80: 20 to 20:80, but (A) :( B) = 50: 50 to 80:20 is particularly preferable. If the proportion of the terminally modified imide oligomer (A) in the total amount of the blend composition is less than 0.2, it cannot be cured at a low temperature, a high temperature treatment is required during heat curing, and the moldability may be poor. is there. On the other hand, if the proportion of the terminal-modified imide oligomer (B) is less than 0.2, the heat-cured polyimide resin may be inferior in heat resistance.

本発明に用いる末端変性イミドオリゴマー(A)及び(B)は、例えば、下記(1),(2)の各工程によって調製することができる。
(1)芳香族ジアミンと、芳香族テトラカルボン酸二無水物とを溶媒中で混合し、重縮合反応を行なうことによってアミック酸オリゴマーあるいはイミドオリゴマーを調製する。
(2)つづいて、(1)で得られたアミック酸オリゴマー又はイミドオリゴマーと、エチニルアニリン又は4−(2−フェニルエチニル)無水フタル酸とを反応させることによって、その末端にエチニル基又はフェニルエチニル基を付加する。
The terminal-modified imide oligomers (A) and (B) used in the present invention can be prepared, for example, by the following steps (1) and (2).
(1) An amic acid oligomer or an imide oligomer is prepared by mixing an aromatic diamine and an aromatic tetracarboxylic dianhydride in a solvent and performing a polycondensation reaction.
(2) Subsequently, by reacting the amic acid oligomer or imide oligomer obtained in (1) with ethynylaniline or 4- (2-phenylethynyl) phthalic anhydride, an ethynyl group or phenylethynyl is added to the terminal. Add a group.

ここで、末端変性イミドオリゴマー(A)の場合、芳香族ジアミン中に9,9’−ビス(4−(4−アミノフェノキシ)フェニル)フルオレンを使用する必要があり、芳香族ジアミン全量中15モル%以下であることが好ましい。9,9’−ビス(4−(4−アミノフェノキシ)フェニル)フルオレンの配合比が15モル%よりも多くなると、イミドオリゴマーブレンド組成物の溶融粘度が高くなり、成形性に劣る場合がある。   Here, in the case of the terminal-modified imide oligomer (A), it is necessary to use 9,9′-bis (4- (4-aminophenoxy) phenyl) fluorene in the aromatic diamine, and 15 mol in the total amount of the aromatic diamine. % Or less is preferable. When the blending ratio of 9,9'-bis (4- (4-aminophenoxy) phenyl) fluorene is more than 15 mol%, the melt viscosity of the imide oligomer blend composition becomes high and the moldability may be inferior.

一方で、末端変性イミドオリゴマー(B)においては、上記(1)工程において使用する芳香族ジアミンとしては、9,9’−ビス(4−(4−アミノフェノキシ)フェニル)フルオレンを使用する必要があり、芳香族ジアミン全量中、9,9’−ビス(4−(4−アミノフェノキシ)フェニル)フルオレンが50モル%以上であることが好ましい。9,9’−ビス(4−(4−アミノフェノキシ)フェニル)フルオレンの配合比が50モル%よりも少なくなると、イミドオリゴマーブレンド組成物を加熱硬化して得られたポリイミド樹脂が、耐熱に劣る場合がある。   On the other hand, in the terminal-modified imide oligomer (B), it is necessary to use 9,9′-bis (4- (4-aminophenoxy) phenyl) fluorene as the aromatic diamine used in the step (1). In addition, 9,9′-bis (4- (4-aminophenoxy) phenyl) fluorene is preferably 50 mol% or more in the total amount of aromatic diamine. When the blending ratio of 9,9′-bis (4- (4-aminophenoxy) phenyl) fluorene is less than 50 mol%, the polyimide resin obtained by heat curing the imide oligomer blend composition is inferior in heat resistance. There is a case.

また、その他の芳香族ジアミン、芳香族テトラカルボン酸二無水物については、任意の化合物を単独で、あるいは適宜組み合わせて使用することができる。   Moreover, about another aromatic diamine and aromatic tetracarboxylic dianhydride, arbitrary compounds can be used individually or in combination as appropriate.

重縮合反応に用いる溶媒としては、例えば、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)、N,N−ジメチルアセトアミド(DMAc)、N,N−ジエチルアセトアミド、N−メチルカプロラクタム、γ−ブチロラクトン(GBL)、シクロヘキサノン等の非プロトン性溶媒が挙げられる。これらの溶媒は単独で、あるいは2種以上を併用してもよい。   Examples of the solvent used in the polycondensation reaction include N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), N, N-dimethylacetamide (DMAc), N, N-diethylacetamide, N-methylcaprolactam, and γ-butyrolactone (GBL). And aprotic solvents such as cyclohexanone. These solvents may be used alone or in combination of two or more.

なお、以上に例示したような非プロトン性溶媒中で重合反応を行なった場合、アミック酸オリゴマーが得られる。このアミック酸オリゴマーは、例えば、低温(約0〜140℃)でイミド化剤を添加するか、あるいは高温(約140〜275℃)で加熱還流することによって、アミド部位とカルボン酸部位とを脱水・環化(イミド化)させ、イミドオリゴマーとすることができる。   In addition, when a polymerization reaction is performed in an aprotic solvent as exemplified above, an amic acid oligomer is obtained. This amic acid oligomer can be dehydrated from an amide moiety and a carboxylic acid moiety by, for example, adding an imidizing agent at a low temperature (about 0 to 140 ° C.) or heating to reflux at a high temperature (about 140 to 275 ° C.). -It can be cyclized (imidized) to give an imide oligomer.

上記(2)工程において、末端変性イミドオリゴマー(A)の場合、(1)で得られたアミック酸オリゴマー又はイミドオリゴマーと、エチニルアニリンとを反応させることによって、エチニルアニリンのアミノ基をイミドオリゴマー鎖末端の任意のジカルボン酸基と縮合してイミド結合を形成し、その末端にエチニル基を付加する。一方で、末端変性イミドオリゴマー(B)の場合、前記アミック酸オリゴマー又はイミドオリゴマーと、4−(2−フェニルエチニル)無水フタル酸とを反応させることによって、4−(2−フェニルエチニル)無水フタル酸の酸無水物基をイミドオリゴマー鎖末端の任意のアミノ基と縮合してイミド結合を形成し、その末端にフェニルエチニル基を付加する。上記(2)工程によって末端に付加されるエチニル基又はフェニルエチニル基は、加熱によって反応基同士が架橋構造を形成するため、これにより、イミドオリゴマーに熱硬化性を付与することができる。   In the step (2), in the case of the terminal-modified imide oligomer (A), the amino group of ethynylaniline is converted to an imide oligomer chain by reacting the amic acid oligomer or imide oligomer obtained in (1) with ethynylaniline. An imide bond is formed by condensation with any terminal dicarboxylic acid group, and an ethynyl group is added to the terminal. On the other hand, in the case of the terminal-modified imide oligomer (B), 4- (2-phenylethynyl) phthalic anhydride is reacted by reacting the amic acid oligomer or imide oligomer with 4- (2-phenylethynyl) phthalic anhydride. The acid anhydride group of the acid is condensed with an arbitrary amino group at the end of the imide oligomer chain to form an imide bond, and a phenylethynyl group is added to the end. Since the ethynyl group or the phenylethynyl group added to the terminal in the step (2) forms a crosslinked structure with each other by heating, the thermosetting property can be imparted to the imide oligomer.

ここで、上記(2)工程におけるエチニルアニリン又は4−(2−フェニルエチニル)無水フタル酸の添加量は、反応可能なアミノ基又はカルボキシル基の当量に合わせて適宜調整すればよいが、通常の場合、イミドオリゴマーのイミド環に対して1.1〜2.0倍量(モル)程度であればよい。   Here, the amount of ethynylaniline or 4- (2-phenylethynyl) phthalic anhydride added in the above step (2) may be appropriately adjusted according to the equivalent of the reactive amino group or carboxyl group, In this case, the amount may be about 1.1 to 2.0 times (mole) with respect to the imide ring of the imide oligomer.

なお、上記(2)工程の反応は(1)工程と連続して行なうことができ、通常、(1),(2)の両工程をアミック酸オリゴマーの状態で行い、最終的にイミドオリゴマーへと変換させる。すなわち、(1)工程により得られたアミック酸オリゴマーの状態で(2)工程によるエチニルアニリン又は4−(2−フェニルエチニル)無水フタル酸の付加反応を行い、つづいて、例えば、低温(約0〜140℃)でイミド化剤を添加するか、あるいは高温(約140〜275℃)で加熱還流することによって、脱水・環化(イミド化)させ、イミドオリゴマーを得る。ここで、加熱による逆反応やエチニルアニリンの蒸発を防ぐ点から、低温でイミド化を行うことが好ましい。   The reaction in the above step (2) can be carried out continuously with the step (1). Usually, both steps (1) and (2) are carried out in the state of an amic acid oligomer and finally converted into an imide oligomer. And convert. That is, the addition reaction of ethynylaniline or 4- (2-phenylethynyl) phthalic anhydride in the step (2) is performed in the state of the amic acid oligomer obtained in the step (1), followed by, for example, low temperature (about 0 It is dehydrated and cyclized (imidized) by adding an imidizing agent at ˜140 ° C. or by heating to reflux at a high temperature (about 140 to 275 ° C.) to obtain an imide oligomer. Here, it is preferable to perform imidization at a low temperature from the viewpoint of preventing reverse reaction due to heating and evaporation of ethynylaniline.

以上のようにして得られる末端変性イミドオリゴマー(A)及び(B)は、反応後の溶液をそのまま混合してイミドオリゴマーブレンド組成物とすることができる。あるいは、例えば、反応終了後の溶液を多量の水中に攪拌しながら投入し、ろ過により単離した後、100℃程度で乾燥させることでそれぞれを粉末状のイミドオリゴマーとし、これらを粉末の状態で混合してイミドオリゴマーブレンド組成物とすることもできる。   The terminal-modified imide oligomers (A) and (B) obtained as described above can be mixed with the solution after the reaction as it is to obtain an imide oligomer blend composition. Alternatively, for example, the solution after completion of the reaction is poured into a large amount of water with stirring, isolated by filtration, and then dried at about 100 ° C. to form each of the powdered imide oligomers, which are in a powder state It can also be mixed to make an imide oligomer blend composition.

また、本発明のイミドオリゴマーブレンド組成物は、以上で得られた混合粉末を必要に応じて適当な溶媒中に溶解した溶液組成物(ワニス)として使用することができる。特に本発明のイミドオリゴマーは、溶媒に対する溶解性が高く、また、溶液保存性にも優れているため、比較的高濃度のワニスとして長期間安定に保存することができる。ワニスに使用する溶媒としては、例えば、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)、N,N−ジメチルアセトアミド(DMAc)等のアミド系溶媒を好適に使用することができる。なお、ワニス中に配合する末端変性イミドオリゴマーブレンド組成物の配合量は、特に限定されるものではないが、ワニス全量中、30質量%以上が好ましく、45質量%以上がより好ましい。   Moreover, the imide oligomer blend composition of this invention can be used as a solution composition (varnish) which melt | dissolved the mixed powder obtained above in the suitable solvent as needed. In particular, since the imide oligomer of the present invention has high solubility in a solvent and excellent solution storage stability, it can be stably stored for a long period of time as a relatively high concentration varnish. As the solvent used for the varnish, for example, amide solvents such as N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) and N, N-dimethylacetamide (DMAc) can be preferably used. In addition, the compounding quantity of the terminal modified imide oligomer blend composition mix | blended in a varnish is although it does not specifically limit, 30 mass% or more is preferable in a varnish whole quantity, and 45 mass% or more is more preferable.

また、以上のようにして得られたイミドオリゴマーブレンド組成物又はワニスは、単独で、あるいは炭素繊維等の繊維状補強材に含浸させた状態で加熱硬化させることで、耐熱性に優れたポリイミド樹脂とすることができる。特にワニスとして使用することで、容易に成形することが可能であり、繊維状補強材等への含浸も比較的容易に行うことができる。   In addition, the imide oligomer blend composition or varnish obtained as described above is a polyimide resin having excellent heat resistance by being cured by heating alone or impregnated in a fibrous reinforcing material such as carbon fiber. It can be. In particular, when used as a varnish, it can be easily molded, and impregnation into a fibrous reinforcing material or the like can also be performed relatively easily.

イミドオリゴマーブレンド組成物の加熱硬化に際し、加熱温度及び加熱時間については、所望のポリイミド樹脂の物性に合わせて適宜調整することができる。特に、本発明にかかるイミドオリゴマーブレンド組成物は硬化温度が比較的低く、約180〜300℃で一次硬化を開始する。また、さらに300〜400℃で二次硬化を行うことによって、より耐熱性等に優れたポリイミド樹脂とすることができる。より具体的には、例えば、予備的に120〜160℃程度の温度で一定時間加熱することでイミドオリゴマーを熱溶融し、その後、180以上300℃未満の温度で一定時間加熱して一次硬化を行い、その後、300℃以上400℃以下の温度で一定時間加熱して二次硬化させることによって、耐熱性等に優れたポリイミド樹脂硬化物を得ることができる。なお、それぞれの加熱工程における加熱温度を高くするか、あるいは加熱時間を長くすることによって、通常、ポリイミド樹脂硬化物の耐熱性が向上する。   In heating and curing the imide oligomer blend composition, the heating temperature and the heating time can be appropriately adjusted according to the desired physical properties of the polyimide resin. In particular, the imide oligomer blend composition according to the present invention has a relatively low curing temperature and initiates primary curing at about 180-300 ° C. Further, by performing secondary curing at 300 to 400 ° C., a polyimide resin having more excellent heat resistance and the like can be obtained. More specifically, for example, by preliminarily heating at a temperature of about 120 to 160 ° C. for a predetermined time, the imide oligomer is thermally melted, and then heated at a temperature of 180 to 300 ° C. for a predetermined time to perform primary curing. After that, a cured polyimide resin excellent in heat resistance and the like can be obtained by heating for a certain time at a temperature of 300 ° C. or higher and 400 ° C. or lower for secondary curing. In addition, the heat resistance of a polyimide resin hardened | cured material usually improves by raising the heating temperature in each heating process, or lengthening a heating time.

なお、本発明のイミドオリゴマーブレンド組成物又はワニスを用いたポリイミド樹脂成形体の製造は、公知の方法にしたがって行なえばよい。例えば、本発明のイミドオリゴマーブレンド組成物の粉末を金型内に充填し、180以上300℃未満、0.5〜5MPa程度で、1〜12時間程度加熱圧縮成形して、一次成形品を得ることができる。つづいて、300℃以上400℃以下、0.5〜5MPa程度で、1〜5時間程度加熱圧縮成形することにより、耐熱性及び機械的特性に優れたポリイミド樹脂成形体を得ることができる。また、例えば、本発明のイミドオリゴマーブレンド組成物を含むワニスを炭素繊維等の繊維状補強材に含浸させ、50〜120℃で1〜5時間程度加熱乾燥した後、さらに加圧下、180〜350℃で1〜5時間程度加熱して、ポリイミド樹脂の繊維含有複合体を得ることができる。また、例えば、本発明のイミドオリゴマーブレンド組成物の溶液を、ガラス板等の剥離性の良好な支持体上へと塗布し、180〜350℃で1〜12時間程度加熱して、ポリイミド樹脂フィルムを得ることができる。   In addition, what is necessary is just to perform manufacture of the polyimide resin molded object using the imide oligomer blend composition or varnish of this invention according to a well-known method. For example, the powder of the imide oligomer blend composition of the present invention is filled in a mold and heated and compression molded at 180 to 300 ° C. and about 0.5 to 5 MPa for about 1 to 12 hours to obtain a primary molded product. be able to. Subsequently, a polyimide resin molded article excellent in heat resistance and mechanical properties can be obtained by heat compression molding at 300 ° C. to 400 ° C. and about 0.5 to 5 MPa for about 1 to 5 hours. Further, for example, a varnish containing the imide oligomer blend composition of the present invention is impregnated into a fibrous reinforcing material such as carbon fiber, and dried by heating at 50 to 120 ° C. for about 1 to 5 hours, and further under pressure, 180 to 350. The fiber-containing composite of polyimide resin can be obtained by heating at about 0 to about 5 hours. Also, for example, the solution of the imide oligomer blend composition of the present invention is applied onto a support having good peelability such as a glass plate, and heated at 180 to 350 ° C. for about 1 to 12 hours to obtain a polyimide resin film. Can be obtained.

以下、実施例の記載に基づいて、本発明についてさらに詳しく説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
なお、各実施例及び比較例で得られたイミドオリゴマーブレンド組成物の最低溶融粘度、硬化物のガラス転移温度及び5%重量減少温度については、それぞれ、AR2000型レオメーター(TAインスツルメンツ社製)、DSC−6200型示差走査熱量計(エスアイアイ・ナノテクノロジー社製)、TG/DTA6300型熱重量分析装置(エスアイアイ・ナノテクノロジー社製)を用いて測定を行った。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on the description of Examples, but the present invention is not limited to these Examples.
In addition, about the minimum melt viscosity of the imide oligomer blend composition obtained by each Example and the comparative example, the glass transition temperature of a hardened | cured material, and 5% weight reduction temperature, respectively, AR2000 type | mold rheometer (made by TA Instruments company), Measurement was performed using a DSC-6200 type differential scanning calorimeter (made by SII Nanotechnology) and a TG / DTA6300 type thermogravimetric analyzer (made by SII Nanotechnology).

まず最初に本発明者らは、以下に示す末端変性イミドオリゴマー(A)〜(C)を調製し、これらのイミドオリゴマーを混合したブレンド組成物について評価を行った。
末端変性イミドオリゴマー(A1)
温度計、攪拌子、窒素導入管を備えた3つ口の300mLフラスコに1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン4.911g(16.8mmol)とN,N−ジメチルアセトアミド33.93mLを加え、溶解後、9,9−ビス(4−(4−アミノフェノキシ)フェニル)フルオレン0.639g(1.2mmol)を入れ、溶解させた。その後、オキシジフタル酸7.445g(24mmol)を入れ、溶解させた。窒素気流下、室温で1.5時間攪拌し、アミド酸オリゴマーを生成した。その後エチニルアニリン1.546g(13.2mmol)を加え、窒素気流下、室温で1時間攪拌し、末端を変性させた。その後、無水酢酸7.899gとピリジン6.120gを加え、2時間攪拌し、イミド結合させた。この反応液を200mLのイオン交換水に投入し30分攪拌した後、析出した粉末を減圧濾過した。さらに濾過させた粉末を100mLのメタノールで30分攪拌して洗浄し、濾別して得られた粉末を60℃で1日間減圧乾燥し、末端変性イミドオリゴマー(A1)を得た。なお、以上で得られた末端変性イミドオリゴマー(A1)のガラス転移温度Tgは156℃であった。
First, the present inventors prepared terminal-modified imide oligomers (A) to (C) shown below, and evaluated blend compositions obtained by mixing these imide oligomers.
Terminal-modified imide oligomer (A1)
Into a three-necked 300 mL flask equipped with a thermometer, a stirrer, and a nitrogen introduction tube was added 4.911 g (16.8 mmol) of 1,3-bis (3-aminophenoxy) benzene and 33.93 mL of N, N-dimethylacetamide. In addition, after dissolution, 0.639 g (1.2 mmol) of 9,9-bis (4- (4-aminophenoxy) phenyl) fluorene was added and dissolved. Thereafter, 7.445 g (24 mmol) of oxydiphthalic acid was added and dissolved. The mixture was stirred at room temperature for 1.5 hours under a nitrogen stream to produce an amic acid oligomer. Thereafter, 1.546 g (13.2 mmol) of ethynylaniline was added, and the mixture was stirred at room temperature for 1 hour under a nitrogen stream to denature the ends. Thereafter, 7.899 g of acetic anhydride and 6.120 g of pyridine were added and stirred for 2 hours to effect imide bonding. The reaction solution was poured into 200 mL of ion exchange water and stirred for 30 minutes, and then the deposited powder was filtered under reduced pressure. Further, the filtered powder was washed by stirring with 100 mL of methanol for 30 minutes, and the powder obtained by filtration was dried under reduced pressure at 60 ° C. for 1 day to obtain a terminal-modified imide oligomer (A1). In addition, the glass transition temperature Tg of the terminal modified imide oligomer (A1) obtained above was 156 ° C.

末端変性イミドオリゴマー(A2)
上記末端変性イミドオリゴマー(A1)において、1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼンに代えて4,4’−ジアミノジフェニルエーテルを使用したほかは同様にして合成を行い、末端変性イミドオリゴマー(A2)を得た。なお、得られた末端変性イミドオリゴマー(A2)のガラス転移温度Tgは160℃であった。
Terminal-modified imide oligomer (A2)
The terminal-modified imide oligomer (A2) was synthesized in the same manner as described above except that 4,4′-diaminodiphenyl ether was used instead of 1,3-bis (3-aminophenoxy) benzene. ) In addition, the glass transition temperature Tg of the terminal modified imide oligomer (A2) obtained was 160 ° C.

末端変性イミドオリゴマー(B1)
温度計、攪拌子、窒素導入管を備えた3つ口の100mLフラスコに9,9−ビス(4−(4−アミノフェノキシ)フェニル)フルオレン4.261g(8mmol)とN−メチル−2−ピロリドン17.3mLを加え、溶解させた。その後、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物1.177g(4mmol)を入れ、溶解させた。窒素気流下、室温で1.5時間、60℃で1.5時間、室温で1時間攪拌し、その反応液に4−フェニルエチニルフタル酸無水物1.986g(8mmol)を加え、窒素気流下、室温で18時間攪拌し、末端を変性させた。その後、175℃で5時間攪拌し、イミド結合させた。この反応液を冷却後、200mLのイオン交換水に投入し30分攪拌した後、析出した粉末を減圧濾過した。さらに濾過させた粉末を100mLのメタノールで30分攪拌して洗浄し、濾別して得られた粉末を60℃で1日間減圧乾燥し、末端変性イミドオリゴマー(B1)を得た。なお、以上で得られた末端変性イミドオリゴマー(B1)のガラス転移温度Tgは205℃であった。
Terminal-modified imide oligomer (B1)
In a three-necked 100 mL flask equipped with a thermometer, a stirrer, and a nitrogen inlet tube, 4.261 g (8 mmol) of 9,9-bis (4- (4-aminophenoxy) phenyl) fluorene and N-methyl-2-pyrrolidone 17.3 mL was added and dissolved. Thereafter, 1.177 g (4 mmol) of 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride was added and dissolved. The mixture was stirred for 1.5 hours at room temperature, 1.5 hours at 60 ° C., and 1 hour at room temperature under a nitrogen stream, and 1.986 g (8 mmol) of 4-phenylethynylphthalic anhydride was added to the reaction mixture. The mixture was stirred at room temperature for 18 hours to denature the ends. Thereafter, the mixture was stirred at 175 ° C. for 5 hours to allow imide bonding. After cooling this reaction liquid, it poured into 200 mL ion-exchange water, and stirred for 30 minutes, Then, the depositing powder was filtered under reduced pressure. Further, the filtered powder was washed by stirring with 100 mL of methanol for 30 minutes, and the powder obtained by filtration was dried under reduced pressure at 60 ° C. for 1 day to obtain a terminal-modified imide oligomer (B1). In addition, the glass transition temperature Tg of the terminal modified imide oligomer (B1) obtained above was 205 ° C.

末端変性イミドオリゴマー(B2)
上記末端変性イミドオリゴマー(B1)において、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物に代えてベンゾフェノン−3,4,3’,4’−テトラカルボン酸二無水物を使用したほかは同様にして合成を行い、末端変性イミドオリゴマー(B2)を得た。なお、得られた末端変性イミドオリゴマー(B2)のガラス転移温度Tgは160℃であった。
Terminal-modified imide oligomer (B2)
In the terminal-modified imide oligomer (B1), benzophenone-3,4,3 ′, 4′-tetracarboxylic dianhydride is used instead of 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride The terminal-modified imide oligomer (B2) was obtained in the same manner. In addition, the glass transition temperature Tg of the obtained terminal modified imide oligomer (B2) was 160 degreeC.

末端変性イミドオリゴマー(C1)
温度計、攪拌子、窒素導入管を備えた3つ口の100mLフラスコに1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン1.462g(0.5mmol)とN−メチル−2−ピロリドン13.9mLを加え、溶解させ、さらに1,3−ジアミノベンゼン0.541g(0.5mmol)を加えて溶解させた。その後3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物1.471g(0.5mmol)を入れ、溶解させた。窒素気流下、室温で1.5時間、60℃で1.5時間、室温で1時間攪拌し、その反応液に4−フェニルエチニルフタル酸無水物2.482g(1mmol)を加え、窒素気流下、室温で18時間攪拌し、末端を変性させた。その後、175℃で5時間攪拌し、イミド結合させた。この反応液を冷却後、200mLのイオン交換水に投入し30分攪拌した後、析出した粉末を減圧濾過した。さらに濾過させた粉末を100mLのメタノールで30分攪拌して洗浄し、濾別して得られた粉末を60℃で1日間減圧乾燥し、末端変性イミドオリゴマー(C1)を得た。なお、以上で得られた末端変性イミドオリゴマー(C1)のガラス転移温度Tgは120℃であった。
Terminal-modified imide oligomer (C1)
1.462 g (0.5 mmol) of 1,3-bis (3-aminophenoxy) benzene and 13.9 mL of N-methyl-2-pyrrolidone in a three-necked 100 mL flask equipped with a thermometer, a stirrer, and a nitrogen inlet tube Were added and dissolved, and 0.541 g (0.5 mmol) of 1,3-diaminobenzene was further added and dissolved. Thereafter, 1.471 g (0.5 mmol) of 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride was added and dissolved. The mixture was stirred for 1.5 hours at room temperature, 1.5 hours at 60 ° C., and 1 hour at room temperature under a nitrogen stream, and 2.482 g (1 mmol) of 4-phenylethynylphthalic anhydride was added to the reaction solution, The mixture was stirred at room temperature for 18 hours to denature the ends. Thereafter, the mixture was stirred at 175 ° C. for 5 hours to allow imide bonding. After cooling this reaction liquid, it poured into 200 mL ion-exchange water, and stirred for 30 minutes, Then, the depositing powder was filtered under reduced pressure. Further, the filtered powder was washed by stirring with 100 mL of methanol for 30 minutes, and the powder obtained by filtration was dried under reduced pressure at 60 ° C. for 1 day to obtain a terminal-modified imide oligomer (C1). In addition, the glass transition temperature Tg of the terminal modified imide oligomer (C1) obtained above was 120 ° C.

実施例1
以上で得られた末端変性イミドオリゴマー(A1)1.35gと末端変性イミドオリゴマー(B1)0.45gとをN−メチル−2−ピロリドン4.2mLに加え、溶解させた。溶液を200mLのイオン交換水に投入し30分攪拌した後、析出した粉末を減圧濾過した。さらに濾過させた粉末を100mLのメタノールで30分攪拌して洗浄し、濾別して得られた粉末を60℃で1日間減圧乾燥し、実施例1のイミドオリゴマーブレンド組成物を得た。
Example 1
1.35 g of the terminal-modified imide oligomer (A1) and 0.45 g of the terminal-modified imide oligomer (B1) obtained above were added to 4.2 mL of N-methyl-2-pyrrolidone and dissolved. The solution was poured into 200 mL of ion exchange water and stirred for 30 minutes, and then the precipitated powder was filtered under reduced pressure. Further, the filtered powder was washed by stirring with 100 mL of methanol for 30 minutes, and the powder obtained by filtration was dried under reduced pressure at 60 ° C. for 1 day to obtain an imide oligomer blend composition of Example 1.

実施例1のイミドオリゴマーブレンド組成物は、NMP及びDMAc溶媒に室温で45重量%可溶し、可溶したものは1ヶ月後もゲル化は見られなかった。このイミドオリゴマーブレンド組成物の最低溶融粘度は47,600ポイズ(264℃)であった。また、このイミドオリゴマー組成物は、加圧下250℃程度で加熱することにより一次硬化を開始し、フィルムを形成することが確認された。このイミドオリゴマーブレンド組成物をホットプレスにより260℃1時間加熱し、その後360℃1時間オーブンに投入して得られたフィルム状の硬化物は、ガラス転移温度が312℃、5%重量減少温度が553℃であった。   The imide oligomer blend composition of Example 1 was soluble in NMP and DMAc solvent at 45% by weight at room temperature, and no gelation was observed after one month. The minimum melt viscosity of this imide oligomer blend composition was 47,600 poise (264 ° C.). Moreover, it was confirmed that this imide oligomer composition starts primary curing by heating at about 250 ° C. under pressure to form a film. This imide oligomer blend composition was heated at 260 ° C. for 1 hour by hot pressing and then put into an oven at 360 ° C. for 1 hour. The film-like cured product had a glass transition temperature of 312 ° C. and a 5% weight loss temperature. It was 553 ° C.

実施例2
上記実施例1のイミドオリゴマーブレンド組成物と同様にして、末端変性イミドオリゴマー(A2)1.35gと末端変性イミドオリゴマー(B2)0.45gとをブレンドし、実施例2のイミドオリゴマーブレンド組成物を得た。
Example 2
In the same manner as in the imide oligomer blend composition of Example 1, 1.35 g of the terminal modified imide oligomer (A2) and 0.45 g of the terminal modified imide oligomer (B2) were blended, and the imide oligomer blend composition of Example 2 was blended. Got.

実施例2のイミドオリゴマーブレンド組成物は、NMP及びDMAc溶媒に室温で45重量%可溶し、可溶したものは1ヶ月後もゲル化は見られなかった。このイミドオリゴマーブレンド組成物の最低溶融粘度は56,200ポイズ(270℃)であった。また、このイミドオリゴマー組成物は、加圧下250℃程度で加熱することにより一次硬化を開始し、フィルムを形成することが確認された。このイミドオリゴマーブレンド組成物をホットプレスにより260℃1時間加熱し、その後360℃1時間オーブンに投入して得られたフィルム状の硬化物は、ガラス転移温度が310℃、5%重量減少温度が545℃であった。   The imide oligomer blend composition of Example 2 was soluble in NMP and DMAc solvent at 45% by weight at room temperature, and no gelation was observed after one month. The minimum melt viscosity of this imide oligomer blend composition was 56,200 poise (270 ° C.). Moreover, it was confirmed that this imide oligomer composition starts primary curing by heating at about 250 ° C. under pressure to form a film. This imide oligomer blend composition was heated at 260 ° C. for 1 hour by hot pressing and then put into an oven at 360 ° C. for 1 hour. The film-like cured product had a glass transition temperature of 310 ° C. and a 5% weight loss temperature. It was 545 ° C.

比較例1
以上で得られた末端変性イミドオリゴマー(A1)1.5gと末端変性イミドオリゴマー(C1)0.5gをN−メチル−2−ピロリドン4.7mLに加え、溶解させた。溶液を200mLのイオン交換水に投入し30分攪拌した後、析出した粉末を減圧濾過した。さらに濾過させた粉末を100mLのメタノールで30分攪拌して洗浄し、濾別して得られた粉末を60℃で1日間減圧乾燥し、比較例1のイミドオリゴマーブレンド組成物を得た。
Comparative Example 1
1.5 g of the terminal-modified imide oligomer (A1) and 0.5 g of the terminal-modified imide oligomer (C1) obtained above were added to 4.7 mL of N-methyl-2-pyrrolidone and dissolved. The solution was poured into 200 mL of ion exchange water and stirred for 30 minutes, and then the precipitated powder was filtered under reduced pressure. Further, the filtered powder was washed by stirring with 100 mL of methanol for 30 minutes, and the powder obtained by filtration was dried under reduced pressure at 60 ° C. for 1 day to obtain an imide oligomer blend composition of Comparative Example 1.

比較例1のイミドオリゴマーブレンド組成物は、NMP及びDMAc溶媒に室温で可溶しなかった。このイミドオリゴマーブレンド組成物の最低溶融粘度は490ポイズ(253℃)であった。また、このイミドオリゴマー組成物は、加圧下250℃程度で加熱しても硬化せず、フィルムは形成されなかった。このイミドオリゴマーブレンド組成物をホットプレスにより260℃1時間加熱し、その後360℃1時間オーブンに投入して得られたフィルム状の硬化物は、ガラス転移温度が288℃、5%重量減少温度が549℃であった。   The imide oligomer blend composition of Comparative Example 1 was not soluble in NMP and DMAc solvents at room temperature. The minimum melt viscosity of this imide oligomer blend composition was 490 poise (253 ° C.). Moreover, even if this imide oligomer composition was heated at about 250 ° C. under pressure, it did not harden and no film was formed. This imide oligomer blend composition was heated at 260 ° C. for 1 hour by hot pressing and then put into an oven at 360 ° C. for 1 hour. The film-like cured product had a glass transition temperature of 288 ° C. and a 5% weight loss temperature. It was 549 ° C.

上記結果より、ともに9,9’−ビス(4−(4−アミノフェノキシ)フェニル)フルオレンをジアミン成分として含み、エチニルアニリンを用いて末端変性したイミドオリゴマー(A1)又は(A2)と、4−(2−フェニルエチニル)無水フタル酸を用いて末端変性したイミドオリゴマー(B1)又は(B2)とを混合して得られた実施例1,2のイミドオリゴマーブレンド組成物は、NMP及びDMAc溶媒に室温で45重量%可溶し、可溶したものは1ヶ月後もゲル化は見られなかったことから、溶媒溶解性及び溶液保存性に優れていることがわかった。また、得られたイミドオリゴマーブレンド組成物を加圧下250℃で加熱することによりフィルムが形成されることから、比較的低温で一次硬化を生じることが確認された。さらに高温で加熱硬化して得られたポリイミド樹脂フィルムは、ガラス転移温度が300℃以上であり、5%重量減少温度も約550℃と、耐熱性に優れているものであった。   From the above results, both imide oligomer (A1) or (A2) containing 9,9′-bis (4- (4-aminophenoxy) phenyl) fluorene as a diamine component and terminal-modified with ethynylaniline, 4- The imide oligomer blend composition of Examples 1 and 2 obtained by mixing the imide oligomer (B1) or (B2) terminal-modified with (2-phenylethynyl) phthalic anhydride was added to NMP and DMAc solvent. Since it was soluble at 45% by weight at room temperature and no gelation was observed after one month, it was found that the solvent was excellent in solvent solubility and solution storage stability. Moreover, since the film was formed by heating the obtained imide oligomer blend composition at 250 ° C. under pressure, it was confirmed that primary curing occurred at a relatively low temperature. Furthermore, the polyimide resin film obtained by heat-curing at a high temperature had a glass transition temperature of 300 ° C. or higher and a 5% weight loss temperature of about 550 ° C., which was excellent in heat resistance.

一方で、エチニルアニリン末端変性イミドオリゴマー(A1)と、9,9’−ビス(4−(4−アミノフェノキシ)フェニル)フルオレンをジアミン成分として含まず、4−(2−フェニルエチニル)無水フタル酸により末端変性したイミドオリゴマー(C1)とを混合して得られて比較例1のイミドオリゴマーブレンド組成物は、NMP、DMAcのいずれにも室温で溶解することが出来なかった。また、加圧下250℃の加熱によっても硬化反応はまったく生じなかった。さらに高温で加熱硬化して得られたポリイミド樹脂フィルムにおいても、ガラス転移温度、5%重量減少温度ともに、実施例1,2のイミドオリゴマーブレンド組成物を用いた場合と比較して若干劣っていた。   On the other hand, ethynylaniline terminal-modified imide oligomer (A1) and 9,9′-bis (4- (4-aminophenoxy) phenyl) fluorene are not included as diamine components, and 4- (2-phenylethynyl) phthalic anhydride The imide oligomer blend composition of Comparative Example 1 obtained by mixing with the terminal-modified imide oligomer (C1) could not be dissolved in NMP or DMAc at room temperature. Further, no curing reaction occurred even when heated at 250 ° C. under pressure. Furthermore, in the polyimide resin film obtained by heat curing at a high temperature, both the glass transition temperature and the 5% weight loss temperature were slightly inferior compared with the case where the imide oligomer blend composition of Examples 1 and 2 was used. .

末端変性イミドオリゴマー(A),(B)の混合割合
つづいて、本発明者らは末端変性イミドオリゴマー(A),(B)の混合割合について検討するため、上記末端変性イミドオリゴマー(A1)と末端変性イミドオリゴマー(B1)とを、下記表1に示すそれぞれの割合で混合した各種イミドオリゴマーブレンド組成物を調製し、その評価を行った。評価結果を表1に併せて示す。なお、評価基準は以下のとおりである。
In order to examine the mixing ratio of the terminal-modified imide oligomers (A) and (B) , the present inventors will examine the mixing ratio of the terminal-modified imide oligomers (A) and (B). Various imide oligomer blend compositions prepared by mixing the terminal-modified imide oligomer (B1) at respective ratios shown in Table 1 below were prepared and evaluated. The evaluation results are also shown in Table 1. The evaluation criteria are as follows.

(1)溶媒溶解性
各試験例のイミドオリゴマーブレンド組成物について、NMP及びDMAc溶媒への溶解を試みた。
◎:NMP及びDMAc溶媒に室温で40重量%以上可溶した。
×:NMP及びDMAc溶媒に室温で40重量%以上可溶しなかった。
(2)溶液保存性
上記(1)においてNMP及びDMAc溶媒に可溶したイミドオリゴマーブレンド組成物について、室温1ヶ月保存後の状態を確認した。
◎:1ヶ月保存後にゲルは生じなかった。
×:1ヶ月保存後にゲルが生じた。
(1) Solvent solubility The imide oligomer blend composition of each test example was attempted to be dissolved in NMP and DMAc solvent.
A: Soluble in NMP and DMAc solvent at 40% by weight or more at room temperature.
X: It was not soluble in NMP and DMAc solvent at 40% by weight or more at room temperature.
(2) Solution storage stability About the imide oligomer blend composition soluble in NMP and DMAc solvent in said (1), the state after 1-month storage at room temperature was confirmed.
A: No gel was formed after storage for 1 month.
X: A gel formed after storage for 1 month.

(3)低温硬化性
各試験例のイミドオリゴマーブレンド組成物について、徐々に加熱していくことによって硬化の開始する温度を測定した。
◎:180〜300℃の温度で硬化を開始した。
×:300℃以上の温度で硬化を開始した。
(4)加熱硬化後のポリイミド樹脂の耐熱性
各試験例のイミドオリゴマーブレンド組成物をホットプレスにより260℃1時間加熱し、その後360℃1時間オーブンに投入して得られたフィルム状の硬化物について、ガラス転移温度を測定した。
◎:ガラス転移温度が300℃以上であった。
○:ガラス転移温度が250〜300℃であった。
×:ガラス転移温度が250℃未満であった。
(3) Low-temperature curability About the imide oligomer blend composition of each test example, the temperature which hardening | curing starts was measured by heating gradually.
A: Curing started at a temperature of 180 to 300 ° C.
X: Curing was started at a temperature of 300 ° C. or higher.
(4) Heat resistance of polyimide resin after heat curing Film-like cured product obtained by heating the imide oligomer blend composition of each test example at 260 ° C. for 1 hour by hot pressing and then putting it in an oven at 360 ° C. for 1 hour The glass transition temperature was measured.
(Double-circle): The glass transition temperature was 300 degreeC or more.
(Circle): Glass transition temperature was 250-300 degreeC.
X: Glass transition temperature was less than 250 degreeC.

Figure 0005210269
Figure 0005210269

上記表1に示されるように、エチニルアニリンにより末端変性したイミドオリゴマー(A1)を単独で用いた比較例2は加熱硬化後の樹脂のガラス転移温度が低く、耐熱性に劣っていた。一方で、9,9’−ビス(4−(4−アミノフェノキシ)フェニル)フルオレンをジアミン成分として含み、且つ4−(2−フェニルエチニル)無水フタル酸により末端変性したイミドオリゴマー(B1)を単独で用いた比較例4は、低温で硬化しなかった。また、末端変性イミドオリゴマー(A1)と末端変性イミドオリゴマー(B1)とを(A):(B)=10:90の割合で混合した比較例3も、同様に低温で硬化しなかった。   As shown in Table 1 above, Comparative Example 2 using the imide oligomer (A1) terminal-modified with ethynylaniline alone had a low glass transition temperature after heat curing and was inferior in heat resistance. On the other hand, an imide oligomer (B1) containing 9,9′-bis (4- (4-aminophenoxy) phenyl) fluorene as a diamine component and terminal-modified with 4- (2-phenylethynyl) phthalic anhydride alone Comparative Example 4 used in the above did not cure at low temperatures. Similarly, Comparative Example 3 in which the terminal-modified imide oligomer (A1) and the terminal-modified imide oligomer (B1) were mixed at a ratio of (A) :( B) = 10: 90 was not cured at a low temperature.

これに対して、末端変性イミドオリゴマー(A1)と末端変性イミドオリゴマー(B1)とを(A):(B)=80:20〜20:80の割合で混合した実施例3〜7のイミドオリゴマーブレンド組成物は、低温硬化性を有し、且つ樹脂の耐熱性にも優れているものであった。特に、(A):(B)=50:50〜20:80の割合で混合した実施例5〜7のイミドオリゴマーブレンド組成物においては、低温硬化性、樹脂の耐熱性ともに非常に優れているものであった。   On the other hand, the imide oligomer of Examples 3-7 which mixed terminal modification imide oligomer (A1) and terminal modification imide oligomer (B1) in the ratio of (A) :( B) = 80: 20-20: 80. The blend composition had low temperature curability and was excellent in the heat resistance of the resin. In particular, in the imide oligomer blend compositions of Examples 5 to 7 mixed at a ratio of (A) :( B) = 50: 50 to 20:80, both the low temperature curability and the heat resistance of the resin are very excellent. It was a thing.

末端変性イミドオリゴマー(A)及び(B)のガラス転移温度Tg
つづいて本発明者らは、一般式(1)に示される末端変性イミドオリゴマー(A)及び一般式(2)に示される末端変性イミドオリゴマー(B)について、それぞれの好適なガラス転移温度Tgについて検討を行った。
Glass transition temperature Tg of terminal-modified imide oligomers (A) and (B)
Subsequently, the inventors of the present invention used the terminal-modified imide oligomer (A) represented by the general formula (1) and the terminal-modified imide oligomer (B) represented by the general formula (2) for each suitable glass transition temperature Tg. Study was carried out.

末端変性イミドオリゴマー(A)については、上記末端変性イミドオリゴマー(A1)における各イミド構造のm,nの割合を表2に示す割合に変更し、ガラス転移温度Tgを変化させた各種末端変性イミドオリゴマーと、上記末端変性イミドオリゴマー(B1)とを、(A):(B)=25:75の混合割合でブレンドし、得られたイミドオリゴマーブレンド組成物について各種評価を行った。
また、末端変性イミドオリゴマー(B)については、上記末端変性イミドオリゴマー(B1)における各イミド構造のx、yの割合を表3に示す割合に変更し、ガラス転移温度Tgを変化させた各種末端イミドオリゴマーと、上記末端変性イミドオリゴマー(A1)とを、(A):(B)=25:75の混合割合でブレンドし、得られたイミドオリゴマーブレンド組成物について評価を行った。
以上で得られた各種イミドオリゴマーブレンド組成物の評価結果を、表2及び表3に併せて示す。なお、評価基準は以下のとおりである。
For the terminal-modified imide oligomer (A), various terminal-modified imides in which the ratio of m and n in each imide structure in the terminal-modified imide oligomer (A1) is changed to the ratio shown in Table 2 and the glass transition temperature Tg is changed. The oligomer and the terminal-modified imide oligomer (B1) were blended at a mixing ratio of (A) :( B) = 25: 75, and various evaluations were performed on the obtained imide oligomer blend composition.
Moreover, about terminal modified imide oligomer (B), the ratio of x and y of each imide structure in the said terminal modified imide oligomer (B1) was changed into the ratio shown in Table 3, and various terminal which changed glass transition temperature Tg. The imide oligomer and the terminal-modified imide oligomer (A1) were blended at a mixing ratio of (A) :( B) = 25: 75, and the obtained imide oligomer blend composition was evaluated.
The evaluation results of the various imide oligomer blend compositions obtained above are also shown in Tables 2 and 3. The evaluation criteria are as follows.

(1)溶媒溶解性
各試験例のイミドオリゴマーブレンド組成物について、NMP及びDMAc溶媒への溶解を試みた。
◎:NMP及びDMAc溶媒に室温で40重量%以上可溶した。
×:NMP及びDMAc溶媒に室温で40重量%以上可溶しなかった。
(2)熱成形性
各試験例のイミドオリゴマーブレンド組成物をホットプレスにより260℃1時間加熱し、取り出した硬化物について評価した。
◎:イミドオリゴマーが十分に溶融しており、色味も均一なフィルム状になっていた。
×:イミドオリゴマーが十分に溶融しておらず、粉末状物質が残存し、フィルム状になっていなかった。
(1) Solvent solubility The imide oligomer blend composition of each test example was attempted to be dissolved in NMP and DMAc solvent.
A: Soluble in NMP and DMAc solvent at 40% by weight or more at room temperature.
X: It was not soluble in NMP and DMAc solvent at 40% by weight or more at room temperature.
(2) Thermoformability The imide oligomer blend composition of each test example was heated by a hot press at 260 ° C. for 1 hour, and the taken out cured product was evaluated.
(Double-circle): The imide oligomer was fully melt | dissolved and the film color was also uniform.
X: The imide oligomer was not sufficiently melted, the powdery substance remained, and the film was not formed.

(3)加熱硬化後のポリイミド樹脂の耐熱性
各試験例のイミドオリゴマーブレンド組成物をホットプレスにより260℃1時間加熱し、その後360℃1時間オーブンに投入して得られたフィルム状の硬化物について、ガラス転移温度を測定した。
◎:ガラス転移温度が300℃以上であった。
○:ガラス転移温度が250〜300℃であった。
×:ガラス転移温度が250℃未満であった。
(3) Heat resistance of polyimide resin after heat curing Film-like cured product obtained by heating the imide oligomer blend composition of each test example at 260 ° C. for 1 hour with a hot press and then placing it in an oven at 360 ° C. for 1 hour The glass transition temperature was measured.
(Double-circle): The glass transition temperature was 300 degreeC or more.
(Circle): Glass transition temperature was 250-300 degreeC.
X: Glass transition temperature was less than 250 degreeC.

Figure 0005210269
Figure 0005210269

上記表2に示すように、m,n比をそれぞれ変化させて得られたガラス転移温度が156〜162℃の末端変性イミドオリゴマー(A)を用いて得られた実施例6,8,9のイミドオリゴマーブレンド組成物は、溶媒溶解性、熱成形性、樹脂耐熱性のいずれの点においても優れているものであった。   As shown in Table 2 above, Examples 6, 8, and 9 obtained using the terminal-modified imide oligomer (A) having a glass transition temperature of 156 to 162 ° C. obtained by changing the m and n ratios, respectively. The imide oligomer blend composition was excellent in any of solvent solubility, thermoformability, and resin heat resistance.

一方、ガラス転移温度が169℃の末端変性イミドオリゴマー(A)を用いた比較例5のイミドオリゴマーブレンド組成物では、熱成形時に十分に溶融せず粉末状で残存してしまい、熱成形性の点で問題があることがわかった。また、nがゼロで9,9’−ビス(4−(4−アミノフェノキシ)フェニル)フルオレンを含まない末端変性イミドオリゴマー(A)を使用した比較例6のイミドオリゴマーブレンド組成物は溶媒溶解性の点で劣っていた。これらの結果から、9,9’−ビス(4−(4−アミノフェノキシ)フェニル)フルオレンを含み、ガラス転移温度Tgが165℃以下の末端変性イミドオリゴマー(A)を使用することが好ましいと言える。また、加熱硬化後の樹脂耐熱性の低下を防ぐ観点から、末端変性イミドオリゴマー(A)のガラス転移温度Tgは120℃〜165℃の範囲がより好ましいと考えられる。   On the other hand, in the imide oligomer blend composition of Comparative Example 5 using the terminal-modified imide oligomer (A) having a glass transition temperature of 169 ° C., it does not melt sufficiently at the time of thermoforming and remains in a powder form, I found out that there was a problem. Further, the imide oligomer blend composition of Comparative Example 6 using a terminal-modified imide oligomer (A) in which n is zero and does not contain 9,9′-bis (4- (4-aminophenoxy) phenyl) fluorene is solvent-soluble. Was inferior. From these results, it can be said that it is preferable to use a terminal-modified imide oligomer (A) containing 9,9′-bis (4- (4-aminophenoxy) phenyl) fluorene and having a glass transition temperature Tg of 165 ° C. or lower. . Moreover, it is thought that the range of 120 to 165 degreeC is more preferable for the glass transition temperature Tg of a terminal modification imide oligomer (A) from a viewpoint of preventing the resin heat resistance fall after heat-curing.

Figure 0005210269
Figure 0005210269

上記表3に示すように、ガラス転移温度は158〜205℃の末端変性イミドオリゴマー(B)を用いた実施例6,10〜12のイミドオリゴマーブレンド組成物においては、溶媒溶解性、成形性、樹脂耐熱性のいずれの点にも優れていた。   As shown in Table 3 above, in the imide oligomer blend compositions of Examples 6 and 10-12 using the terminal-modified imide oligomer (B) having a glass transition temperature of 158 to 205 ° C., solvent solubility, moldability, The resin heat resistance was excellent.

これに対して、xがゼロで9,9’−ビス(4−(4−アミノフェノキシ)フェニル)フルオレンを含まない末端変性イミドオリゴマー(B)を用いて得られた比較例7のイミドオリゴマーブレンド組成物は、溶媒溶解性、成形性、樹脂耐熱性のいずれの点も劣っているものであった。これらの結果から、末端変性イミドオリゴマー(B)については、9,9’−ビス(4−(4−アミノフェノキシ)フェニル)フルオレンを含み、ガラス転移温度Tgが210℃以下の末端変性イミドオリゴマー(B)を使用することが好ましいと言える。また、加熱硬化後の樹脂耐熱性の低下を防ぐ観点から、末端変性イミドオリゴマー(B)のガラス転移温度Tgは120℃〜210℃の範囲がより好ましいと考えられる。
In contrast, the imide oligomer blend of Comparative Example 7 obtained by using a terminal-modified imide oligomer (B) in which x is zero and does not contain 9,9′-bis (4- (4-aminophenoxy) phenyl) fluorene The composition was inferior in all of solvent solubility, moldability, and resin heat resistance. From these results, the terminal-modified imide oligomer (B) contains 9,9′-bis (4- (4-aminophenoxy) phenyl) fluorene and has a glass transition temperature Tg of 210 ° C. or lower ( It can be said that it is preferable to use B). Moreover, it is thought that the range whose glass transition temperature Tg of a terminal modified imide oligomer (B) is 120 to 210 degreeC is more preferable from a viewpoint of preventing the resin heat resistance fall after heat-curing.

Claims (7)

(A)下記一般式(1)で示される末端変性イミドオリゴマーと、
(B)下記一般式(2)で表される末端変性イミドオリゴマーと
からなるイミドオリゴマー成分を含み、
(A)一般式(1)で示される末端変性イミドオリゴマーと、(B)一般式(2)で表される末端変性イミドオリゴマーとの混合比が、(A):(B)=80:20〜20:80であることを特徴とするイミドオリゴマーブレンド組成物。
Figure 0005210269
(一般式(1)中、R1,R3,R4は4価の芳香族テトラカルボン酸残基を、R2は2価の芳香族ジアミン残基を表す。m,nは、m>0,n>0,m+n≧1を満たす。)
Figure 0005210269
(一般式(2)中、R6,R7は4価の芳香族テトラカルボン酸残基を、R5,R8は2価の芳香族ジアミン残基を表す。x,yは、x>0,y≧0,x+y≧1を満たす。)
(A) a terminal-modified imide oligomer represented by the following general formula (1);
(B) including an imide oligomer component composed of a terminal-modified imide oligomer represented by the following general formula (2),
(A) The mixing ratio of the terminal-modified imide oligomer represented by the general formula (1) and the terminal-modified imide oligomer represented by the general formula (2) is (A) :( B) = 80: 20. Imide oligomer blend composition characterized by being 20:80.
Figure 0005210269
(In the general formula (1), R1, R3, and R4 represent tetravalent aromatic tetracarboxylic acid residues, and R2 represents a divalent aromatic diamine residue. M and n are m> 0, n>. 0, m + n ≧ 1 is satisfied.)
Figure 0005210269
(In the general formula (2), R6 and R7 represent tetravalent aromatic tetracarboxylic acid residues, and R5 and R8 represent divalent aromatic diamine residues. X and y are x> 0, y ≧ 0, x + y ≧ 1 is satisfied.)
(A)一般式(1)で示される末端変性イミドオリゴマーのガラス転移温度Tgが120〜165℃であり、(B)一般式(2)で示される末端変性イミドオリゴマーのガラス転移温度Tgが120〜210℃であることを特徴とする請求項1記載のイミドオリゴマーブレンド組成物。   (A) The glass transition temperature Tg of the terminal-modified imide oligomer represented by the general formula (1) is 120 to 165 ° C., and (B) the glass transition temperature Tg of the terminal-modified imide oligomer represented by the general formula (2) is 120. The imide oligomer blend composition according to claim 1, wherein the composition is -210 ° C. 一般式(1)におけるR1,R3,R4、及び一般式(2)におけるR6,R7が、下記の芳香族テトラカルボン酸残基から選択される少なくとも1種であることを特徴とする請求項1記載のイミドオリゴマーブレンド組成物。
Figure 0005210269
2. R1, R3, R4 in the general formula (1) and R6, R7 in the general formula (2) are at least one selected from the following aromatic tetracarboxylic acid residues: The imide oligomer blend composition described.
Figure 0005210269
一般式(1)におけるR2、及び一般式(2)におけるR5,R8が、下記の芳香族ジアミン残基から選択される少なくとも1種であることを特徴とする請求項1記載のイミドオリゴマーブレンド組成物。
Figure 0005210269
The imide oligomer blend composition according to claim 1, wherein R2 in the general formula (1) and R5 and R8 in the general formula (2) are at least one selected from the following aromatic diamine residues. object.
Figure 0005210269
請求項1記載のイミドオリゴマーブレンド組成物を有機溶媒に溶解してなることを特徴とするワニス。   A varnish obtained by dissolving the imide oligomer blend composition according to claim 1 in an organic solvent. 請求項1記載のイミドオリゴマーブレンド組成物又は請求項5記載のワニスを加熱硬化させて得られることを特徴とする硬化物。   A cured product obtained by heat-curing the imide oligomer blend composition according to claim 1 or the varnish according to claim 5. 請求項6記載の硬化物において、請求項1記載のイミドオリゴマーブレンド組成物又は請求項5記載のワニスを180℃以上300℃未満の温度で一定時間加熱して一次硬化し、さらに昇温して300℃以上400℃以下の温度で一定時間加熱して二次硬化させて得られることを特徴とする硬化物。
7. The cured product according to claim 6, wherein the imide oligomer blend composition according to claim 1 or the varnish according to claim 5 is first cured by heating at a temperature of 180 ° C. or higher and lower than 300 ° C. for a predetermined time, and further heated. A cured product obtained by heating at a temperature of 300 ° C. or higher and 400 ° C. or lower for a predetermined time to be secondarily cured.
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