[發明專利]烷基苯四羧酸二酐、其制造方法、聚酰亞胺及其用途

無效

• 申請號: 200980156100.0
• 申請日: 2009-12-17
• 公開（公告）號: CN102307879A
• 公開（公告）日: 2012-01-04
• 發明（設計）人: 鈴木秀雄;田村隆行;野田尚宏
• 申請（專利權）人: 日產化學工業株式會社
• 主分類號: C07D493/04
• 分類號: C07D493/04;C07C51/09;C07C63/313;C08G73/10;G02F1/1337
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 賈成功

技術領域

本發明涉及烷基苯四羧酸二酐、其制備方法、聚酰亞胺及其用途。更具體地，本發明涉及例如適合用作電子材料的聚酰亞胺以及作為其起始單體的烷基苯四羧酸二酐。

背景技術

芳族聚酰亞胺樹脂，因為它們具有采取其中芳環和芳環通過具有強分子間力的酰亞胺鍵而直接鍵合的共軛結構的剛性的分子結構，因此顯示出優異的機械、熱和化學性能。

商業上出售的聚酰亞胺樹脂不僅與普通聚合物相比具有顯著高的強度和耐熱性、而且電絕緣性優異并且由于它們作為有機物質的非常低且接近于金屬的線性膨脹系數而使得能夠進行高精度布線，因此，它們一直以來用作電子電路的絕緣材料等。

近年來，利用高的電絕緣性和耐溶劑性這樣的特性，該樹脂已廣泛用作液晶顯示器件和半導體的保護或絕緣材料以及還用作例如濾色器的電子材料。

雖然芳族聚酰亞胺具有如上所述這樣的優點，但由于剛性分子結構和強分子間力而存在不溶解性和不熔融性的缺點。因此，其使用需要在將前體成型后轉化為聚酰亞胺。

例如，通過使用均苯四酸二酐作為四羧酸二酐而獲得的聚酰亞胺(Kapton(注冊商標名)等)，其是至今已知聚酰亞胺的典型實例，具有如下這些性能：在有機溶劑中不溶和自身不熔融，并且成型加工困難以及其使用狀況受到限制。

已報導，使用未取代的1，2，3，4-苯四羧酸-1，2：3，4-二酐作為四羧酸二酐的聚酰亞胺在酰胺系有機溶劑例如N-甲基-2-吡咯烷酮等中是可溶的(非專利文獻1)。

然而，酰胺系有機溶劑的沸點都高，在它們的去除分離方面遺留問題，因此對在具有低沸點有機溶劑中可溶的芳族聚酰亞胺存在需求。

現有技術文獻

非專利文獻

非專利文獻1：3Pb136?of?the?56^th?Symposium?of?the?Society?ofPolymer?Science，Japan

發明內容

本發明要解決的問題

本發明是在這樣的情況下做出的并且其目的是提供四羧酸二酐、其制備方法、和聚酰亞胺及其用途，所述四羧酸二酐能產生在各種類型的有機溶劑中的溶解性優異并且盡管取決于所使用的二胺類型但耐熱性優異的聚酰亞胺或者具有低熔點和良好可加工性的聚酰亞胺，

用于解決問題的方式

本發明人進行了深入研究以實現上述目的，結果發現當使用其中向1，2，3，4-苯四羧酸-1：2，3：4-二酐在其第5位引入烷基的起始單體時，可獲得具有在各種類型有機溶劑中的溶解性優異和盡管取決于所使用的二胺類型但耐熱性優異的聚酰亞胺，或者具有低熔點和良好可加工性的聚酰亞胺，并且這些聚酰亞胺在例如用于液晶顯示器件時能顯示出優異的特性，從而完成本發明。

更具體地，本發明提供：

1.由式[1]表示的5-烷基-1，2，3，4-苯四羧酸-1：2，3：4-二酐，

[化學式1]

(其中R¹表示具有1-10個碳原子的烷基)；

2.1的5-烷基-1，2，3，4-苯四羧酸-1：2，3：4二酐，其中R¹為n-丁基；

3.由式[2]表示的5-烷基-1，2，3，4-苯四羧酸

[化學式2]

(其中R¹表示具有1-10個碳原子的烷基)；

4.3的5-烷基-1，2，3，4-苯四羧酸，其中R¹為n-丁基；

5.一種制備由式[1]表示的5-烷基-1，2，3，4-苯四羧酸-1：2，3：4二酐的方法，其特征在于，包括將由式[3]表示的5-烷基-1，2，3，4-苯四羧酸四烷基酯水解以獲得由式[2]表示的5-烷基-1，2，3，4-苯四羧酸，并隨后進行脫水和閉環，

[化學式5]

(其中R¹具有下面所定義的含義)，

[化學式3]

(其中R¹和R²獨立地表示具有1-10個碳原子的烷基)

[化學式4]

(其中R¹具有與上述定義相同的含義)；

6.一種制備由式[2]表示的5-烷基-1，2，3，4-苯四羧酸的方法，其特征在于，包括使由式[3]表示的5-烷基-1，2，3，4-苯四羧酸四烷基酯水解，

[化學式7]