聚酰亚胺骨架结构的控制方法和聚酰亚胺的制造方法技术

一种聚酰亚胺骨架结构的控制方法，在包含非质子性酰胺溶剂和内酯系溶剂的有机溶剂中，使二胺成分与(1S,2R,4S,5R)‑环己烷四羧酸二酐反应制备聚酰亚胺时，调整非质子性酰胺溶剂与内酯系溶剂的质量比、反应温度、反应时间和非质子性酰胺溶剂的量中的1种以上的反应条件，根据其反应条件，将生成的聚酰亚胺中的源自(1S,2R,4S,5R)‑环己烷四羧酸二酐的顺式型结构转化为源自(1R,2S,4S,5R)‑环己烷四羧酸二酐的反式型结构，控制反式型结构的比例。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】聚酰亚胺骨架结构的控制方法和聚酰亚胺的制造方法
本专利技术涉及聚酰亚胺骨架结构的控制方法和聚酰亚胺的制造方法。
技术介绍
具有透明性、充分的膜韧性、低介电常数和高玻璃化转变温度之类的特性的聚酰亚胺在液晶取向膜、各种电子设备中的电绝缘膜、半导体元件的层间绝缘膜和保护膜、液晶显示元件用基板、有机电致发光(EL)显示元件用基板、电子纸用基板、太阳能电池用基板、光波导用基板、加热物品的输送用带、电子照片方式的定影带或中间转印带等中被广泛使用。作为聚酰亚胺原料的有用化合物，有1,2,4,5-环己烷四羧酸二酐。使用该化合物制造的聚酰亚胺容易得到高透明性、低介电常数、高韧性。由各种方法可以得到1,2,4,5-环己烷四羧酸二酐，通过这些方法均容易得到作为顺式体的下述式(A)所示的(1S,2R,4S,5R)-环己烷四羧酸二酐。认为这是由于(1S,2R,4S,5R)-环己烷四羧酸二酐在热力学上取得最稳定的立体结构(例如参照专利文献1)。而且，使(1S,2R,4S,5R)-环己烷四羧酸二酐与二胺反应而得到的聚酰亚胺具有源自下述式(B)所示的(1S,2R,4S,5R)-环己烷四羧酸二酐的骨架结构(有时称为“顺式型结构”)。(上述式中，R表示源自二胺成分的2价的有机基团。)现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2009-286706号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题具有顺式型结构的聚酰亚胺由于粘度低，因此可形成的膜厚有限。即，想要形成薄膜时，需要将涂布液进一步稀释，但由于粘度低，稀释率也存在限度。另外，想要形成厚膜时，需要将涂布液浓缩，但是如此进行不怎么实际。另一方面，如果可以得到某一程度高的粘度的涂布液，则稀释率的幅度扩大、或能以粘度高的状态进行涂布，因此可以解决上述问题。即，使用1,2,4,5-环己烷四羧酸二酐制造的聚酰亚胺中，如果可以在不改变其组成和分子量的情况下进行制作直至粘度高的聚酰亚胺，则可以将应用领域从薄膜扩大至厚膜用途。由以上，本专利技术的课题在于，提供：能制备为同一组成和分子量、且从低粘度至高粘度具有期望的粘度的聚酰亚胺的聚酰亚胺的制造方法、和该聚酰亚胺的制造方法中应用的聚酰亚胺骨架结构的控制方法。用于解决问题的方案本专利技术人等发现通过如下聚酰亚胺骨架结构的控制方法可以解决上述课题，至此完成了本专利技术：在包含非质子性酰胺溶剂和内酯系溶剂的有机溶剂中，使二胺成分与作为顺式体的(1S,2R,4S,5R)-环己烷四羧酸二酐反应制备聚酰亚胺时，调整非质子性酰胺溶剂与前述内酯系溶剂的质量比、反应温度、反应时间、非质子性酰胺溶剂的量中的1种以上的反应条件。即，本专利技术涉及下述[1]～[4]。[1]一种聚酰亚胺骨架结构的控制方法，其在包含非质子性酰胺溶剂和内酯系溶剂的有机溶剂中，使二胺成分与(1S,2R,4S,5R)-环己烷四羧酸二酐反应制备聚酰亚胺时，调整前述非质子性酰胺溶剂与前述内酯系溶剂的质量比、反应温度、反应时间和前述非质子性酰胺溶剂的量中的1种以上的反应条件，根据其反应条件，将生成的聚酰亚胺中的源自前述(1S,2R,4S,5R)-环己烷四羧酸二酐的顺式型结构转化为源自(1R,2S,4S,5R)-环己烷四羧酸二酐的反式型结构，控制该反式型结构的比例。[2]根据[1]所述的聚酰亚胺骨架结构的控制方法，其中，调整前述非质子性酰胺溶剂与前述内酯系溶剂的质量比，使前述反应温度恒定在170℃以上。[3]一种制造聚酰亚胺的方法，其在包含非质子性酰胺溶剂和内酯系溶剂的有机溶剂中，使二胺成分与(1S,2R,4S,5R)-环己烷四羧酸二酐反应制备聚酰亚胺时，调整前述非质子性酰胺溶剂与前述内酯系溶剂的质量比、反应温度、反应时间和前述非质子性酰胺溶剂的量中的1种以上的反应条件，根据其反应条件，将生成的聚酰亚胺中的源自前述(1S,2R,4S,5R)-环己烷四羧酸二酐的顺式型结构转化为源自(1R,2S,4S,5R)-环己烷四羧酸二酐的反式型结构，控制该反式型结构的比例，从而制造聚酰亚胺。[4]根据[3]所述的制造聚酰亚胺的方法，其中，调整前述非质子性酰胺溶剂与前述内酯系溶剂的质量比，使前述反应温度恒定在170℃以上。专利技术的效果根据本专利技术，可以提供聚酰亚胺的制造方法，其能够制备为同一组成和分子量、且低粘度至高粘度具有期望粘度的聚酰亚胺的聚酰亚胺的制造方法、和该聚酰亚胺的制造方法中应用的聚酰亚胺骨架结构的控制方法。具体实施方式[聚酰亚胺骨架结构的控制方法]本专利技术的聚酰亚胺骨架结构的控制方法为如下方法：在包含非质子性酰胺溶剂和内酯系溶剂的有机溶剂中，使二胺成分与(1S,2R,4S,5R)-环己烷四羧酸二酐反应制备聚酰亚胺时，调整非质子性酰胺溶剂与内酯系溶剂的质量比、反应温度、反应时间和非质子性酰胺溶剂的量中的1种以上的反应条件，根据其反应条件，将生成的聚酰亚胺中的源自(1S,2R,4S,5R)-环己烷四羧酸二酐的顺式型结构转化为源自(1R,2S,4S,5R)-环己烷四羧酸二酐的反式型结构，控制该反式型结构的比例。使二胺成分与(1S,2R,4S,5R)-环己烷四羧酸二酐反应时，通常可以得到源自下述式(B)所示的(1S,2R,4S,5R)-环己烷四羧酸二酐的顺式型结构的聚酰亚胺。(上述式中，R表示源自二胺成分的2价的有机基团。)本专利技术中，调整非质子性酰胺溶剂与内酯系溶剂的质量比、在包含非质子性酰胺溶剂和内酯系溶剂的有机溶剂中，反应温度、反应时间和非质子性酰胺溶剂的量中的1种以上的反应条件，根据其反应条件，将生成的聚酰亚胺中的顺式型结构转化为下述式(C)所示的、为反式体的、源自(1R,2S,4S,5R)-环己烷四羧酸二酐的反式型结构(下述式(D))，可以控制该反式型结构的比例。而且，通过扩大反式型结构的比例，根据其可以使聚酰亚胺的粘度上升。(上述式中，R表示源自二胺成分的2价的有机基团。)此处，进行反应时的非质子性酰胺溶剂与内酯系溶剂的质量比(非质子性酰胺溶剂：内酯系溶剂)优选恒定在0：100～80：20的范围内。非质子性酰胺溶剂的比例变得越高，反式型的比例越变大。此处，“恒定在0：100～80：20的范围内”的“恒定”是指，处于选自0：100～80：20的范围中的设定值的±3的范围内。例如，将非质子性酰胺溶剂：内酯系溶剂设定为30：70的情况下，如果处于27～33：73～67的范围，则相当于上述“恒定”。另外，作为反应温度，还依赖于溶剂的沸点，优选恒定在170～200℃的范围内。随着反应温度变高，反式型的比例变大。此处，“恒定在170～200℃的范围内”的“恒定”是指，处于选自170～200℃的范围中的设定值的±5℃的范围内。例如，设定为180℃的情况下，实际的温度如果处于175℃～185℃的范围，则相当于上述“恒定”。作为反应时间，优选恒定在1～72小时的范围内。随着反应时间变长，反式型的比例变大。此处，“反应时间”是指，将达到目标温度的时刻作为反应开始时间，从其能维持在设定温度±5℃的时间，使反应结束，在从设定温度下降6℃的时刻作为反应结束。而且，“恒定在1～72小时的范围内”的“恒定”是指，处于选自1～72小时的范围中的设置时间的±5分钟的范围。例如，将反应时间设定为3小时的情况下，实际的反应时间如果处于2小时55分钟～3小时5分钟的范围，则本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚酰亚胺骨架结构的控制方法，其在包含非质子性酰胺溶剂和内酯系溶剂的有机溶剂中，使二胺成分与(1S,2R,4S,5R)‑环己烷四羧酸二酐反应制备聚酰亚胺时，调整所述非质子性酰胺溶剂与所述内酯系溶剂的质量比、反应温度、反应时间和所述非质子性酰胺溶剂的量中的1种以上的反应条件，根据其反应条件，将生成的聚酰亚胺中的源自所述(1S,2R,4S,5R)‑环己烷四羧酸二酐的顺式型结构转化为源自(1R,2S,4S,5R)‑环己烷四羧酸二酐的反式型结构，控制该反式型结构的比例。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.14 JP 2016-0495321.一种聚酰亚胺骨架结构的控制方法，其在包含非质子性酰胺溶剂和内酯系溶剂的有机溶剂中，使二胺成分与(1S,2R,4S,5R)-环己烷四羧酸二酐反应制备聚酰亚胺时，调整所述非质子性酰胺溶剂与所述内酯系溶剂的质量比、反应温度、反应时间和所述非质子性酰胺溶剂的量中的1种以上的反应条件，根据其反应条件，将生成的聚酰亚胺中的源自所述(1S,2R,4S,5R)-环己烷四羧酸二酐的顺式型结构转化为源自(1R,2S,4S,5R)-环己烷四羧酸二酐的反式型结构，控制该反式型结构的比例。2.根据权利要求1所述的聚酰亚胺骨架结构的控制方法，其中，调整所述非质子性酰胺溶剂与所述内酯...

【专利技术属性】
技术研发人员：松丸晃久，安孙子洋平，末永修也，
申请(专利权)人：三菱瓦斯化学株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP