JP2015165015A - Polyimide resin composition, polyimide film using the resin composition, and device film - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、フレキシブルデバイス等の製造に用いられるポリイミド樹脂組成物であって、前記ポリイミド樹脂組成物より得られるポリイミドフィルムが、剥離性に優れ、且つ、無色透明性等の外観を両立するポリイミド樹脂組成物に関する。 The present invention is a polyimide resin composition used in the manufacture of flexible devices and the like, and the polyimide film obtained from the polyimide resin composition has excellent releasability and is compatible with appearance such as colorless transparency Relates to the composition.
現在、液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイ、電子ペーパー等の表示デバイス分野、太陽電池等の受光デバイス分野、有機EL照明等の発光デバイスの分野では、素子基板として主にガラス基板が用いられている。これらの分野では、軽量化、薄膜化が要求されているが、ガラス基板を軽量化、薄膜化すると強度が低下し、割れやすくなるという問題がある。 Currently, glass substrates are mainly used as element substrates in the field of display devices such as liquid crystal displays, organic EL displays and electronic paper, the field of light receiving devices such as solar cells, and the field of light emitting devices such as organic EL lighting. In these fields, weight reduction and thinning are required, but there is a problem that when the glass substrate is reduced in weight and thickness, the strength is lowered and the glass substrate is easily broken.
そこで上記用途等に一般的に用いられているガラス基板の代替品として、プラスチックフィルムが注目されている。
プラスチックフィルムとして一般的に多く用いられているのは、PEN(ポリエチレンナフタレート樹脂)、PES(ポリエーテルサルフォン樹脂)、PET(ポリエチレンテレフタレート樹脂)、BCB(ベンゾシクロブテン樹脂)等が挙げられる。しかしながら、これらの基板には、耐熱性の低さや、製膜プロセスの煩雑さ等の問題がある。
一方、ポリイミドフィルムは耐熱性に優れ広い温度範囲での物性変化が少なく、強靭であるために、ディスプレイ、有機EL、光電変換素子等のフレキシブルデバイス用基板として注目されている。
Therefore, a plastic film has attracted attention as an alternative to a glass substrate that is generally used for the above-mentioned applications.
Examples of commonly used plastic films include PEN (polyethylene naphthalate resin), PES (polyether sulfone resin), PET (polyethylene terephthalate resin), BCB (benzocyclobutene resin), and the like. However, these substrates have problems such as low heat resistance and complexity of the film forming process.
On the other hand, polyimide films are attracting attention as substrates for flexible devices such as displays, organic EL, photoelectric conversion elements and the like because they are excellent in heat resistance, have little change in physical properties in a wide temperature range, and are tough.
プラスチックフィルム上にデバイス構成部材を形成する場合、以下(A)〜(C)の各工程が用いられている。
(A)キャリア基板上にプラスチックフィルムを形成する(以下、キャリア基板上にプラスチックフィルムを形成したものをプラスチックフィルム積層体と称する)。(B)プラスチックフィルム積層体上にデバイス構成部材を形成する(以下、デバイス構成部材を、前記プラスチックフィルム積層体上に形成したものをデバイスフィルム積層体と称する)。(C)デバイスフィルム積層体からキャリア基板を剥離する(以下、デバイスフィルム積層体からキャリア基板を剥離したものをデバイスフィルムと称する)。図1に前記デバイスフィルム積層体の模式図を示す。
When forming a device constituent member on a plastic film, the following steps (A) to (C) are used.
(A) A plastic film is formed on a carrier substrate (hereinafter, a plastic film formed on a carrier substrate is referred to as a plastic film laminate). (B) A device constituent member is formed on the plastic film laminate (hereinafter, a device constituent member formed on the plastic film laminate is referred to as a device film laminate). (C) The carrier substrate is peeled from the device film laminate (hereinafter, the carrier substrate is peeled from the device film laminate is referred to as a device film). The schematic diagram of the said device film laminated body is shown in FIG.
上記(C)工程として、浸液処理をすることにより剥離する方法、レーザー等を用い剥離する方法、キャリア基板とプラスチックフィルムの間に粘着層を形成して剥離する方法等が用いられている。しかし、これらの方法ではプラスチックフィルム上に形成されたデバイス構成部材やプラスチックフィルム自体が損傷し、その結果、デバイスフィルムの性能や生産効率が低下する場合がある。また、製造プロセスも複雑となるため、さらなる改善が求められている。 As the step (C), a method of peeling by immersion treatment, a method of peeling using a laser or the like, a method of forming a pressure-sensitive adhesive layer between a carrier substrate and a plastic film, and the like are used. However, in these methods, the device component formed on the plastic film and the plastic film itself are damaged, and as a result, the performance and production efficiency of the device film may be lowered. Further, since the manufacturing process becomes complicated, further improvement is required.
上記(C)工程としては、プラスチックフィルムの原料であるポリマー溶液に界面活性剤等の添加剤を加える方法が提示されている。例えば、特許文献1には、フッ素界面活性剤を含有する造膜用ポリマー溶液が記載され、流延法により得られたポリイミドフィルムが、表面平滑性及び流延面からの剥離性に優れていることが示されている。 As the step (C), a method of adding an additive such as a surfactant to a polymer solution which is a raw material of a plastic film is proposed. For example, Patent Document 1 describes a film-forming polymer solution containing a fluorosurfactant, and a polyimide film obtained by a casting method is excellent in surface smoothness and peelability from a casting surface. It has been shown.
また、特許文献2には、シリコーンワニス等の有機シロキサンを含有する造膜用ポリマー組成物が記載され、このポリマー組成物から製造したポリイミドフィルムが流延面からの剥離性に優れていることが示されている。 Patent Document 2 describes a film-forming polymer composition containing an organic siloxane such as a silicone varnish, and the polyimide film produced from this polymer composition has excellent peelability from the casting surface. It is shown.
しかしながら、特許文献1に記載のポリマー溶液を用いて製造したポリイミドフィルム上にデバイス構成部材を形成する場合、ポリイミドフィルム中に残存するフッ素系界面活性剤が、バリア層や封止層等のデバイス構成部材との接着性を阻害し、その結果、デバイスフィルムの性能を低下させる傾向にある。また、電極やトランジスタ等のデバイス構成部材の形成工程がポリイミドフィルム製造温度よりも高温である場合は、デバイス構成部材の形成工程中に、ポリイミドフィルム中に残存するフッ素系界面活性剤がアウトガスとなり、デバイス構成部材の性能を低下させる傾向にある。 However, when a device constituent member is formed on a polyimide film manufactured using the polymer solution described in Patent Document 1, the fluorine-based surfactant remaining in the polyimide film is used to form a device configuration such as a barrier layer or a sealing layer. Adhesiveness with a member is inhibited, and as a result, the performance of the device film tends to be lowered. In addition, when the formation process of the device constituent member such as an electrode or a transistor is higher than the polyimide film manufacturing temperature, during the formation process of the device constituent member, the fluorosurfactant remaining in the polyimide film becomes outgas, It tends to reduce the performance of the device component.
また、本願発明者らの検討によれば、特許文献2のようなシリコーンワニス等の有機ロキサンを含有する造膜用ポリマー組成物を用いてポリイミドフィルムを製造する場合、十分な剥離性を得るためには、有機シロキサンを多量に添加しなければならない。しかしその場合、製造したポリイミドフィルムが白化する場合があることが判明した。つまり、ポリイミドフィルムに無色透明性が要求される場合に、キャリア基板からのポリイミドフィルムの剥離性とポリイミドフィルムの無色透明性やヘイズ等の外観を両立することが困難である事が明らかになった。 In addition, according to the study by the present inventors, when a polyimide film is produced using a film-forming polymer composition containing an organic oxane such as silicone varnish as in Patent Document 2, sufficient releasability is obtained. For this, a large amount of organosiloxane must be added. In that case, however, it has been found that the produced polyimide film may be whitened. In other words, when colorless transparency is required for the polyimide film, it became clear that it is difficult to achieve both the peelability of the polyimide film from the carrier substrate and the appearance of the polyimide film, such as colorless transparency and haze. .
本発明は、デバイス構成部材をポリイミドフィルム積層体上に形成後も、デバイス構成部材の性能劣化を起こすことなく、デバイスフィルム積層体からキャリア基板を剥離することが容易であり、さらに、ポリイミドフィルムの無色透明性等の外観を両立するポリイミド樹脂組成物を提供することを目的とする。 The present invention makes it easy to peel the carrier substrate from the device film laminate without causing the performance deterioration of the device component even after the device component is formed on the polyimide film laminate. It aims at providing the polyimide resin composition which makes external appearances, such as colorless transparency, compatible.
本発明者等は上記実情に鑑み、デバイスフィルム積層体からキャリア基板を剥離する際、容易にかつ効率よく実施できるポリイミド樹脂組成物について鋭意検討した。この結果、ポリイミド樹脂及び/又はポリイミド樹脂前駆体、並びに特定の界面活性剤を含むポリイミド樹脂組成物を用いることにより本発明の目的が達成されることを見出し、本発明を完成した。 In view of the above circumstances, the present inventors diligently studied a polyimide resin composition that can be easily and efficiently carried out when peeling a carrier substrate from a device film laminate. As a result, the inventors have found that the object of the present invention can be achieved by using a polyimide resin composition containing a polyimide resin and / or a polyimide resin precursor and a specific surfactant, thereby completing the present invention.
本発明は次の各項に関する。
[1] ポリイミド樹脂及び/又はポリイミド樹脂前駆体、並びに界面活性剤を含む樹脂組成物であって、樹脂組成物中の界面活性剤の量が、ポリイミド樹脂及び/又はポリイミド樹脂前駆体に対して0.4質量%未満であり、界面活性剤が、H、C、N、O、P、S及びSeから選ばれる元素からなり、ノニオン性であることを特徴とするポリイミド樹脂組成物。
[2]前記ポリイミド樹脂及び/又はポリイミド樹脂前駆体が、環状脂肪族骨格、フッ素化骨格及びビフェニル骨格から選ばれる少なくとも1つを含むものである、[1]に記載のポリイミド樹脂組成物。
[3] [1]又は[2]に記載のポリイミド樹脂組成物を、キャスト法を用いて形成したものである、ポリイミドフィルム。
[4] [3]に記載のポリイミドフィルムが、キャリア基板上に形成されたものである、ポリイミドフィルム積層体。
[5] [4]のポリイミドフィルム積層体上に、更にデバイス構成部材が形成されたものである、デバイスフィルム積層体。
[6] [5]に記載のデバイスフィルム積層体から、キャリア基板を剥離することにより得られたものである、デバイスフィルム。
The present invention relates to the following items.
[1] A resin composition comprising a polyimide resin and / or a polyimide resin precursor and a surfactant, wherein the amount of the surfactant in the resin composition is relative to the polyimide resin and / or the polyimide resin precursor A polyimide resin composition characterized by being less than 0.4% by mass and having a nonionic property, wherein the surfactant comprises an element selected from H, C, N, O, P, S and Se.
[2] The polyimide resin composition according to [1], wherein the polyimide resin and / or polyimide resin precursor includes at least one selected from a cyclic aliphatic skeleton, a fluorinated skeleton, and a biphenyl skeleton.
[3] A polyimide film formed by casting the polyimide resin composition according to [1] or [2].
[4] A polyimide film laminate in which the polyimide film according to [3] is formed on a carrier substrate.
[5] A device film laminate in which a device constituent member is further formed on the polyimide film laminate of [4].
[6] A device film obtained by peeling the carrier substrate from the device film laminate according to [5].
本発明のポリイミド樹脂組成物を用いることにより、デバイスフィルム積層体からキャリア基板を剥離する際にデバイスフィルムを損傷させることなく、容易にかつ効率よく実施することができる。また、本発明のポリイミド樹脂組成物を用いて得られたポリイミドフィルムは、白化等が発生しないため、無色透明性等の光学特性が要求されるフィレキシブルディスプレイ等に特に有用である。
なお、以降、本発明において、本発明のポリイミド樹脂組成物から得られたフィルムをポリイミドフィルムと称する。また、キャリア基板上にポリイミドフィルムを形成したものをポリイミドフィルム積層体と称する。
また、前記のように、バリア層、封止層、電極、トランジスタ、カラーフィルター、偏光膜等のデバイス構成部材を、前記ポリイミドフィルム積層体上に形成したものをデバイスフィルム積層体と称し、前記デバイスフィルム積層体からキャリア基板を剥離したものをデバイスフィルムと称する。
なお、本発明のポリイミドフィルムを用いたデバイスフィルム積層体の模式図の例として、前記した図1において、プラスチックフィルムをポリイミドフィルムと変更し、プラスチックフィルム積層体をポリイミドフィルム積層体と変更したものが挙げられる。
By using the polyimide resin composition of this invention, when peeling a carrier substrate from a device film laminated body, it can carry out easily and efficiently, without damaging a device film. Moreover, since the polyimide film obtained using the polyimide resin composition of the present invention does not cause whitening or the like, it is particularly useful for flexible displays that require optical properties such as colorless transparency.
Hereinafter, in the present invention, a film obtained from the polyimide resin composition of the present invention is referred to as a polyimide film. Moreover, what formed the polyimide film on the carrier substrate is called a polyimide film laminated body.
In addition, as described above, a device layer formed by forming a device constituent member such as a barrier layer, a sealing layer, an electrode, a transistor, a color filter, and a polarizing film on the polyimide film laminate is referred to as a device film laminate. What peeled the carrier substrate from the film laminated body is called a device film.
In addition, as an example of the schematic diagram of the device film laminate using the polyimide film of the present invention, in FIG. 1 described above, the plastic film is changed to a polyimide film, and the plastic film laminate is changed to a polyimide film laminate. Can be mentioned.
以下に、本発明の実施の形態を詳細に説明する。以下で説明されるのは本発明の実施形態の一例(代表例)であり、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施形態に限定はされない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. What is described below is an example (representative example) of an embodiment of the present invention, and the present invention is not limited to the following embodiment unless it exceeds the gist.
本発明のポリイミド樹脂組成物は、ポリイミド樹脂及び/又はポリイミド樹脂前駆体、並びに界面活性剤を含む。また、前記ポリイミド樹脂組成物は、ポリイミド樹脂及び/又はポリイミド樹脂前駆体、界面活性剤以外にも、溶媒、酸化防止剤、滑剤、着色剤、安定剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、難燃剤、可塑剤又は離型剤、レベリング剤、消泡剤等を含んでいてもよい。また、その他必要に応じて、発明の目的を損なわない範囲で、粉末状、粒状、板状、繊維状等の無機系充填剤又は有機系充填剤を配合してもよい。これらの添加成分は、ポリイミド樹脂組成物を製造するどの工程のどの段階で添加してもよい。 The polyimide resin composition of the present invention contains a polyimide resin and / or a polyimide resin precursor, and a surfactant. In addition to the polyimide resin and / or polyimide resin precursor and surfactant, the polyimide resin composition may be a solvent, an antioxidant, a lubricant, a colorant, a stabilizer, an ultraviolet absorber, an antistatic agent, a flame retardant. , Plasticizers or mold release agents, leveling agents, antifoaming agents, and the like. Moreover, you may mix | blend inorganic type fillers or organic type fillers, such as powder form, a granular form, plate shape, and fibrous form, as long as the objective of invention is not impaired as needed. These additive components may be added at any stage of any process for producing the polyimide resin composition.
無機系充填剤としては、例えば、シリカ、ケイ藻土、バリウムフェライト、酸化ベリリウム、軽石、軽石バルーン等の酸化物;水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、塩基性炭酸マグネシウム等の水酸化物;炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ドロマイト、ドーソナイト等の炭酸塩;硫酸カルシウム、硫酸バリウム、硫酸アンモニウム、亜硫酸カルシウム等の硫酸塩及び亜硫酸塩;タルク、クレー、マイカ、アスベスト、ガラス繊維、ガラスバルーン、ガラスビーズ、ケイ酸カルシウム、モンモリロナイト、ベントナイト等のケイ酸塩;炭素繊維、カーボンブラック、グラファイト、炭素中空球等の炭素類;硫化モリブデン、ホウ酸亜鉛、メタホウ酸バリウム、ホウ酸カルシウム、ホウ酸ナトリウム、ボロン繊維等の粉末状、粒状、板状、繊維状の無機質充填剤;金属元素、金属化合物、合金等の粉末状、粒状、繊維状、ウイスカー状の金属充填剤;炭化ケイ素、窒化ケイ素、ジルコニア、窒化アルミニウム、炭化チタン、チタン酸カリウム等の粉末状、粒状、繊維状、ウイスカー状のセラミックス充填剤;等が挙げられる。 Examples of inorganic fillers include oxides such as silica, diatomaceous earth, barium ferrite, beryllium oxide, pumice and pumice balloon; hydroxides such as aluminum hydroxide, magnesium hydroxide and basic magnesium carbonate; calcium carbonate Carbonates such as magnesium carbonate, dolomite, and dawsonite; sulfates and sulfites such as calcium sulfate, barium sulfate, ammonium sulfate, and calcium sulfite; talc, clay, mica, asbestos, glass fiber, glass balloon, glass beads, calcium silicate Silicates such as carbon fiber, carbon black, graphite and carbon hollow spheres; powders of molybdenum sulfide, zinc borate, barium metaborate, calcium borate, sodium borate, boron fiber, etc. Shape, granular, board , Fibrous inorganic fillers; powdered, granular, fibrous, whisker-like metal fillers of metal elements, metal compounds, alloys, etc .; silicon carbide, silicon nitride, zirconia, aluminum nitride, titanium carbide, potassium titanate, etc. Powdered, granular, fibrous, and whisker-like ceramic fillers.
一方、有機系充填剤としては、例えばモミ殻等の殻繊維、カーボンナノチューブ、フラーレン、木粉、木綿、ジュート、紙細片、セロハン片、芳香族ポリアミド繊維、セルロース繊維、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、ポリプロピレン繊維、熱硬化性樹脂粉末、ゴム等を挙げることができる。
充填剤としては、不織布等平板状に加工したものを用いてもよいし、複数の材料を混ぜて用いてもよい。
On the other hand, examples of organic fillers include shell fibers such as fir shells, carbon nanotubes, fullerenes, wood flour, cotton, jute, paper strips, cellophane pieces, aromatic polyamide fibers, cellulose fibers, nylon fibers, polyester fibers, Polypropylene fiber, thermosetting resin powder, rubber and the like can be mentioned.
As a filler, what processed into flat form, such as a nonwoven fabric, may be used, and several materials may be mixed and used.
本発明のポリイミドフィルムを、ポリイミド樹脂組成物をキャスト法等を用いて作製する場合は、ポリイミド樹脂組成物は溶媒を含むことが好ましい。この溶媒は、特に限定はないが、溶媒の例としては、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン等のアミド系溶媒;ジメチルスルホキシド、γ-ブチロラクトン、アニソール、ジグライム、シクロヘキサノン、1,4−ジオキサン等の非プロトン系溶媒;等が挙げられる。これらの中でも特にN,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン、γ−ブチロラクトンが、ポリイミド樹脂及びポリイミド樹脂前駆体との相溶性の点から好ましい。また、ポリイミド樹脂組成物中にポリイミド樹脂を含む場合は、塗膜形成時の吸湿による白化を抑制するためにアニソールを含んでいることが好ましい。これらの溶媒は、1種類でもよく、2種類以上の混合物であってもよい。 When producing the polyimide film of the present invention by using a casting method or the like for the polyimide resin composition, the polyimide resin composition preferably contains a solvent. The solvent is not particularly limited. Examples of the solvent include amide solvents such as N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone; dimethyl sulfoxide, γ-butyrolactone, Aprotic solvents such as anisole, diglyme, cyclohexanone, 1,4-dioxane; and the like. Among these, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, and γ-butyrolactone are particularly preferable from the viewpoint of compatibility with the polyimide resin and the polyimide resin precursor. Moreover, when a polyimide resin is included in the polyimide resin composition, it is preferable that anisole is included in order to suppress whitening due to moisture absorption during the formation of the coating film. These solvents may be one kind or a mixture of two or more kinds.
ポリイミド樹脂組成物中のポリイミド樹脂及び/又はポリイミド樹脂前駆体の濃度は、特段の制限は無いが、通常1質量%以上、好ましくは5質量%以上であり、一方、通常80質量%以下、好ましくは50質量%以下である。ポリイミド樹脂組成物中のポリイミド樹脂及び/又はポリイミド樹脂前駆体の濃度をこの範囲内に調整することで、良好な塗工性を達成しうる傾向にある。 The concentration of the polyimide resin and / or the polyimide resin precursor in the polyimide resin composition is not particularly limited, but is usually 1% by mass or more, preferably 5% by mass or more, and usually 80% by mass or less, preferably Is 50 mass% or less. By adjusting the concentration of the polyimide resin and / or the polyimide resin precursor in the polyimide resin composition within this range, good coating properties tend to be achieved.
本発明のポリイミド樹脂組成物の粘度は、特段の制限は無いが、通常10mPa・s以上、好ましくは1.0×102mPa・s以上である。また、通常5.0×104mPa・s以下、好ましくは2.0×104mPa・s以下である。ポリイミド樹脂組成物の粘度を上記範囲内に調整することで、ポリイミド樹脂組成物からポリイミドフィルムを形成する際に、良好な塗工性を達成し、溶媒除去(乾燥)が容易になる傾向がある。
なお、ポリイミド樹脂組成物の粘度はE型粘度計を用いて25℃で測定するものとする。粘度の測定は公知の方法によって行うことができ、例えば、国際公開公報第99/60622号に記載されている方法に従って行うことができる。
The viscosity of the polyimide resin composition of the present invention is not particularly limited, but is usually 10 mPa · s or more, preferably 1.0 × 10 2 mPa · s or more. Moreover, it is 5.0 * 10 < 4 > mPa * s or less normally, Preferably it is 2.0 * 10 < 4 > mPa * s or less. By adjusting the viscosity of the polyimide resin composition within the above range, when a polyimide film is formed from the polyimide resin composition, good coating properties are achieved, and solvent removal (drying) tends to be facilitated. .
In addition, the viscosity of a polyimide resin composition shall be measured at 25 degreeC using an E-type viscosity meter. The viscosity can be measured by a known method, for example, according to the method described in International Publication No. 99/60622.
<界面活性剤>
本発明のポリイミド樹脂組成物は、ポリイミド樹脂及び/又はポリイミド樹脂前駆体に対して0.4質量%未満で界面活性剤を含み、前記界面活性剤の量が、前記界面活性剤が、H、C、N、O、P、S及びSeから選ばれる元素からなり、ノニオン性であれば、分子量等に特に制限はない。本発明の界面活性剤を用いることで、デバイスフィルムの性能及び生産性が向上し、さらにデバイス構成部材の性能を阻害せずにデバイスフィルムを得ることができる。
<Surfactant>
The polyimide resin composition of the present invention contains a surfactant at less than 0.4% by mass with respect to the polyimide resin and / or polyimide resin precursor, and the amount of the surfactant is H, If it consists of an element chosen from C, N, O, P, S and Se and it is nonionic, there will be no restriction | limiting in particular in molecular weight. By using the surfactant of the present invention, the performance and productivity of the device film are improved, and the device film can be obtained without impairing the performance of the device constituent member.
本発明の効果が得られる要因は以下と考えられる。
一般的に、カチオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、両性界面活性剤等に含まれている、Na等のアルカリ金属類、Ca等のアルカリ土類金属及びCl等のハロゲンは、ポリイミドフィルム積層体上に形成したデバイス構成部材の性能を低下させる可能性がある。例えば、トランジスタ機能を有するTFT層中にアルカリ金属などが入り込むことで、これらがキャリアとなり、半導体特性が低下する場合がある。また、ノニオン性界面活性剤の中でも、FやSi元素を含む界面活性剤は、ポリイミドフィルムとその上に形成されるバリア層、封止層等のデバイス構成部材との接着性を阻害する恐れがある。
本発明で用いる界面活性剤は、上記の元素を含まず、且つ、有用なデバイスフィルムを得ることができる元素に特定したことで、本発明の効果が得られたものと推測される。本発明の界面活性剤は、H、C、N、O、P、S及びSeから選ばれる元素からなることで、デバイス構成部材の性能を低下させず、ポリイミドフィルムとデバイス構成部材との適度な接着性を得ることができる。
また、本発明の界面活性剤はノニオン性である。ノニオン性であることで、界面活性剤由来のイオン性の物質がデバイス構成部材に移動せずデバイス構成部材に悪影響を与えないことから、本発明の効果が得られたものと推測される。また、ノニオン性であることで、ポリイミド樹脂組成物の保存安定性が得られ、該ポリイミド樹脂組成物から得られたポリイミドフィルムの機械物性が向上する傾向にある。
The factors for obtaining the effects of the present invention are considered as follows.
In general, alkaline metals such as Na, alkaline earth metals such as Ca, and halogens such as Cl contained in cationic surfactants, anionic surfactants, amphoteric surfactants, etc. are polyimide films. There is a possibility that the performance of the device constituent member formed on the laminate is lowered. For example, when an alkali metal or the like enters a TFT layer having a transistor function, these may become carriers and semiconductor characteristics may deteriorate. Among nonionic surfactants, surfactants containing F or Si elements may hinder the adhesion between the polyimide film and device components such as a barrier layer and a sealing layer formed thereon. is there.
The surfactant used in the present invention is presumed that the effect of the present invention was obtained by specifying an element that does not contain the above-described elements and that can obtain a useful device film. The surfactant of the present invention is composed of an element selected from H, C, N, O, P, S, and Se, so that the performance of the device constituent member is not deteriorated, and the polyimide film and the device constituent member are moderate. Adhesiveness can be obtained.
The surfactant of the present invention is nonionic. By being nonionic, the ionic substance derived from the surfactant does not move to the device constituent member and does not adversely affect the device constituent member. Therefore, it is presumed that the effect of the present invention was obtained. Moreover, the storage stability of a polyimide resin composition is acquired because it is nonionic, and it exists in the tendency for the mechanical physical property of the polyimide film obtained from this polyimide resin composition to improve.
界面活性剤の添加量としては、ポリイミド樹脂及び/又はポリイミド樹脂前駆体に対して、0.4質量%未満である。好ましくは0.38質量%以下であり、更に好ましくは0.35質量%以下である。また、好ましくは0.0001質量%以上であり、更に好ましくは、0.005質量%以上であり、特に好ましくは0.01質量%以上である。添加量が上記範囲であることで、デバイス構成部材とポリイミドフィルムとの接着性が得られながらも、デバイスフィルム積層体からのキャリア基板の剥離性が向上する傾向にある。また、ポリイミドフィルムに無色透明性が要求される場合、ポリイミドフィルムの白化が抑制され、光学特性が良好となる傾向にある。 As addition amount of surfactant, it is less than 0.4 mass% with respect to a polyimide resin and / or a polyimide resin precursor. Preferably it is 0.38 mass% or less, More preferably, it is 0.35 mass% or less. Moreover, it is preferably 0.0001% by mass or more, more preferably 0.005% by mass or more, and particularly preferably 0.01% by mass or more. When the addition amount is in the above range, the peelability of the carrier substrate from the device film laminate tends to be improved while the adhesion between the device constituent member and the polyimide film is obtained. Moreover, when colorless transparency is requested | required of a polyimide film, whitening of a polyimide film is suppressed and it exists in the tendency for an optical characteristic to become favorable.
本発明に用いられる界面活性剤は、窒素下で200℃以上に5%重量減少温度を有することが好ましい。また、500℃以下に有することが好ましい。特定の温度範囲に5%重量減少温度を有することで、ポリイミドフィルム製造中、又はデバイス構成部材をポリイミドフィルム上に形成する工程中の加熱により、界面活性剤が熱分解し、デバイスフィルム積層体からのキャリア基板の剥離性が低下することを防ぐ傾向にある。また、ポリイミドフィルム上にデバイス構成部材を形成する工程において、ポリイミドフィルム中に残存する界面活性剤のアウトガス化を抑制し、デバイスフィルムの製造の歩留まりや性能を妨げない傾向にある。
なお、窒素下で200℃以上に5%重量減少温度は、示差熱熱重量同時測定装置等を用いて測定することができる。測定方法は適宜調整でき、大気圧窒素雰囲気下、昇温速度10℃/分で測定してもよい。
The surfactant used in the present invention preferably has a 5% weight loss temperature above 200 ° C. under nitrogen. Moreover, it is preferable to have at 500 degrees C or less. By having a 5% weight reduction temperature in a specific temperature range, the surfactant is thermally decomposed by heating during the process of forming the polyimide film or forming the device constituent member on the polyimide film, and from the device film laminate It tends to prevent the peelability of the carrier substrate from decreasing. Further, in the step of forming the device constituent member on the polyimide film, the outgassing of the surfactant remaining in the polyimide film is suppressed, and the production yield and performance of the device film tend not to be hindered.
Note that the 5% weight loss temperature above 200 ° C. under nitrogen can be measured using a differential thermothermal gravimetric simultaneous measurement device or the like. The measuring method can be adjusted as appropriate, and the measurement may be performed at a temperature increase rate of 10 ° C./min in an atmospheric pressure nitrogen atmosphere.
本発明に用いられるノニオン性界面活性剤は以下のものが挙げられ、1種類でも、複数を組み合わせて用いてもよい。
本発明に用いられるノニオン性界面活性剤としては、エーテル型、エステル型、エーテル・エステル型、多価アルコール型、アミド型、高分子型等が挙げられる。
上記の中でも、エーテル型、エステル型又は高分子型が好ましい。これらを用いることで、良好な剥離性が得られるとともに、ポリイミド樹脂及び/又はポリイミド樹脂前駆体との相溶性に優れるため、得られるポリイミドフィルムの白濁や表面の凹凸形成が抑制され、透明性、表面平滑性に優れる傾向にある。
Nonionic surfactants used in the present invention include the following, and may be used alone or in combination.
Examples of the nonionic surfactant used in the present invention include ether type, ester type, ether / ester type, polyhydric alcohol type, amide type, and polymer type.
Among the above, ether type, ester type or polymer type is preferable. By using these, good releasability is obtained, and because it is excellent in compatibility with the polyimide resin and / or polyimide resin precursor, white turbidity and surface irregularity formation of the resulting polyimide film are suppressed, transparency, It tends to be excellent in surface smoothness.
エーテル型としては、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル等が挙げられ、例えば、ポリオキシエチレン系エーテル、ポリオキシプロピレン系エーテル等が挙げられる。
ポリオキシエチレン系エーテルとしては、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル等が挙げられる。
これらの中でも、ポリオキシエチレン系エーテルが好ましく、更に、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル又はポリオキシエチレンオレイルエーテルが好ましい。
これらを用いることで、良好な剥離性が得られるとともに、ポリイミド樹脂及び/又はポリイミド樹脂前駆体との相溶性に優れるため、得られるポリイミドフィルムの白濁や表面の凹凸形成が抑制され、透明性、表面平滑性に優れる傾向にある。
Examples of the ether type include polyoxyalkylene alkyl ethers, and examples include polyoxyethylene ethers and polyoxypropylene ethers.
Polyoxyethylene ethers include polyoxyethylene alkyl allyl ether, polyoxyethylene alkyl phenyl ether, polyoxyethylene polyoxypropylene glycol, polyoxyethylene alkylamine, polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene Examples thereof include ethylene stearyl ether.
Among these, polyoxyethylene ether is preferable, and polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene alkyl ether, or polyoxyethylene oleyl ether is more preferable.
By using these, good releasability is obtained, and because it is excellent in compatibility with the polyimide resin and / or polyimide resin precursor, white turbidity and surface irregularity formation of the resulting polyimide film are suppressed, transparency, It tends to be excellent in surface smoothness.
エステル型としては、ソルビタン脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル、ショ糖安息香酸エステル、ショ糖誘導体、脂肪酸エステル等が挙げられる。これらの中でも、ソルビタン脂肪酸エステル、ショ糖安息香酸エステル又はショ糖誘導体が好ましい。
これらを用いることで、良好な剥離性が得られるとともに、ポリイミド樹脂及び/又はポリイミド樹脂前駆体との相溶性に優れるため、得られるポリイミドフィルムの白濁や表面の凹凸形成が抑制され、透明性、表面平滑性に優れる傾向にある。
Examples of the ester type include sorbitan fatty acid ester, glycerin fatty acid ester, sucrose fatty acid ester, sucrose benzoic acid ester, sucrose derivative, fatty acid ester and the like. Among these, sorbitan fatty acid ester, sucrose benzoate ester or sucrose derivative is preferable.
By using these, good releasability is obtained, and because it is excellent in compatibility with the polyimide resin and / or polyimide resin precursor, white turbidity and surface irregularity formation of the resulting polyimide film are suppressed, transparency, It tends to be excellent in surface smoothness.
エーテル・エステル型としては、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油エーテル等が挙げられる。 Examples of the ether / ester type include polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene sorbitol fatty acid ester, polyoxyethylene fatty acid ester, polyoxyethylene hydrogenated castor oil ether, and the like.
多価アルコール型としては、アルキルグルコシド、アルキルポリグルコシド等が挙げられる。
アミド型としては、アルキルアルカノールアミド等が挙げられる。
Examples of the polyhydric alcohol type include alkyl glucoside and alkyl polyglucoside.
Examples of the amide type include alkyl alkanolamides.
高分子型としては、ポリビニルピロリドン、ポリアルキレンポリアミンアルキレンオキシド付加物、ポリアルキレンポリイミンアルキレンオキシド付加物等が挙げられる。これらの中でも、ポリビニルピロリドン又はポリアルキレンポリアミンアルキレンオキシド付加物が好ましい。
これらを用いることで、良好な剥離性が得られるとともに、ポリイミド樹脂及び/又はポリイミド樹脂前駆体との相溶性に優れるため、得られるポリイミドフィルムの白濁や表面の凹凸形成が抑制され、透明性、表面平滑性に優れる傾向にある。
Examples of the polymer type include polyvinyl pyrrolidone, polyalkylene polyamine alkylene oxide adduct, polyalkylene polyimine alkylene oxide adduct, and the like. Among these, polyvinyl pyrrolidone or polyalkylene polyamine alkylene oxide adduct is preferable.
By using these, good releasability is obtained, and because it is excellent in compatibility with the polyimide resin and / or polyimide resin precursor, white turbidity and surface irregularity formation of the resulting polyimide film are suppressed, transparency, It tends to be excellent in surface smoothness.
ノニオン性界面活性剤の具体例としては、エマルゲン123P、エマルゲン130K、エマルゲン150、エマルゲン430、エマルゲン409PV、エマルゲン705、エマルゲン707、エマルゲン709(花王社製)等のポリオキシエチレンアルキルエーテル;ソルゲン40(第一工業製薬社製)、ニューコール20、ニューコール60、ニューコール80(日本乳化剤社製)等のソルビタン脂肪酸エステル;モノペットSB(第一工業製薬社製)等のショ糖安息香酸エステル;DKエステルF−110(第一工業製薬社製)等のショ糖脂肪酸エステル;ピッツコールK−30、ピッツコールK−40、ピッツコールK−90(第一工業製薬社製)等のポリビニルピロリドン;等が挙げられる。 Specific examples of the nonionic surfactant include polyoxyethylene alkyl ethers such as emulgen 123P, emulgen 130K, emulgen 150, emulgen 430, emulgen 409PV, emulgen 705, emulgen 707, and emulgen 709 (manufactured by Kao Corporation); Sorbitan fatty acid esters such as Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., New Coal 20, New Coal 60, New Coal 80 (Nihon Emulsifier Co., Ltd.); Sucrose benzoic acid esters such as Monopet SB (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.); Sucrose fatty acid esters such as DK Ester F-110 (Daiichi Kogyo Seiyaku); polyvinylpyrrolidone such as Pitzkor K-30, Pitzkor K-40, Pitzkor K-90 (Daiichi Kogyo Seiyaku); Etc.
本発明の界面活性剤は、ポリイミド樹脂組成物への相溶性がある界面活性剤を選択することが好ましい。ポリイミド樹脂組成物への相溶性が高いと、表面平滑性や無色透明性の良好なフィルムが得られるという点で好ましい。
例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル型の界面活性剤を用いる場合は、HLB値が16以下の界面活性剤を用いる事が好ましい。HLB値が16より大きくなると、ポリイミド樹脂組成物のポリイミドの構造によっては、界面活性剤の相溶性が低くなり、ポリイミドフィルムが白化する場合があるためである。
As the surfactant of the present invention, it is preferable to select a surfactant that is compatible with the polyimide resin composition. High compatibility with the polyimide resin composition is preferable in that a film having good surface smoothness and colorless transparency can be obtained.
For example, when a polyoxyethylene alkyl ether type surfactant is used, it is preferable to use a surfactant having an HLB value of 16 or less. When the HLB value is larger than 16, the compatibility of the surfactant is lowered depending on the polyimide structure of the polyimide resin composition, and the polyimide film may be whitened.
本発明に用いられる界面活性剤に加え、レベリング剤、易剥離性補助剤としてシリコーン系化合物等を併用して用いてもよい。このシリコーン系化合物は1種類でも、複数を組み合わせて用いてもよい。 In addition to the surfactant used in the present invention, a silicone compound or the like may be used in combination as a leveling agent or an easily peelable auxiliary agent. These silicone compounds may be used alone or in combination.
シリコーン系化合物の添加量としては、ポリイミド樹脂及び/又はポリイミド樹脂前駆体に対して、好ましくは1ppm以上であり、より好ましくは2ppm以上である。また、好ましくは20000ppm以下であり、より好ましくは10000ppm以下である。シリコーン系化合物の添加量が上記範囲にあることで、デバイス構成部材とポリイミドフィルムとの接着性が得られながらも、デバイスフィルム積層体からのキャリア基板の剥離性が向上する傾向にある。また、ポリイミドフィルムが白化し難い傾向にあるため、特に、ポリイミドフィルムに無色透明性が要求される場合に有用である。さらに、ポリイミドフィルム上にデバイス構成部材を形成する際にシリコーン系化合物がアウトガスとなり難く、デバイスフィルム製造の歩留まりや性能を低下させない傾向となる。 The addition amount of the silicone compound is preferably 1 ppm or more, more preferably 2 ppm or more with respect to the polyimide resin and / or the polyimide resin precursor. Moreover, Preferably it is 20000 ppm or less, More preferably, it is 10,000 ppm or less. It exists in the tendency for the peelability of the carrier substrate from a device film laminated body to improve, while the adhesiveness of a device structural member and a polyimide film is acquired because the addition amount of a silicone type compound exists in the said range. Moreover, since the polyimide film tends to be difficult to whiten, it is particularly useful when the polyimide film is required to be colorless and transparent. Furthermore, when a device constituent member is formed on a polyimide film, the silicone-based compound is unlikely to be outgassed, and the yield and performance of device film production tend not to decrease.
シリコーン系化合物の例として特に限定はないが、具体的に、ポリエーテル変性シロキサン、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン、ポリエーテル変性水酸基含有ポリジメチルシロキサン、ポリエーテル変性ポリメチルアルキルシロキサン、ポリエステル変性ポリジメチルシロキサン、ポリエステル変性水酸基含有ポリジメチルシロキサン、ポリエステル変性ポリメチルアルキルシロキサン、アラルキル変性ポリメチルアルキルシロキサン、高重合シリコーン、アミノ変性シリコーン、アミノ誘導体シリコーン、フェニル変性シリコーン、ポリエーテル変性シリコーン等が挙げられる。
この中でもシリコーン系化合物が、200℃以上に5%重量減少温度を有することが望ましい。5%重量減少温度がこの範囲にあることで、ポリイミドフィルム製造中、もしくはデバイス構成部材を形成する際の加熱により、シリコーン系化合物が熱分解して、デバイスフィルムの剥離性が低下することを防ぐ傾向にある。また、ポリイミドフィルム上にデバイス構成部材を形成する工程において、ポリイミドフィルム中に残存するシリコーン系化合物のアウトガス化を抑制し、デバイスフィルムの製造の歩留まりや性能を妨げない傾向にある。
Examples of silicone compounds include, but are not limited to, polyether-modified siloxane, polyether-modified polydimethylsiloxane, polyether-modified hydroxyl group-containing polydimethylsiloxane, polyether-modified polymethylalkylsiloxane, and polyester-modified polydimethylsiloxane. Polyester-modified hydroxyl group-containing polydimethylsiloxane, polyester-modified polymethylalkylsiloxane, aralkyl-modified polymethylalkylsiloxane, highly polymerized silicone, amino-modified silicone, amino-derivative silicone, phenyl-modified silicone, polyether-modified silicone, and the like.
Among these, it is desirable that the silicone compound has a 5% weight loss temperature of 200 ° C. or higher. When the 5% weight loss temperature is within this range, it prevents the silicone compound from being thermally decomposed during the production of the polyimide film or during the formation of the device constituent member, thereby reducing the peelability of the device film. There is a tendency. Moreover, in the process of forming the device constituent member on the polyimide film, the outgassing of the silicone compound remaining in the polyimide film is suppressed, and the production yield and performance of the device film tend not to be hindered.
ポリイミド樹脂組成物及びポリイミドフィルム中の界面活性剤及びシリコーン系化合物を分析する方法としては特に制限はない。例えば、核磁気共鳴分光法(NMR)、フーリエ変換赤外分光法(FT−IR法)、液体クロマトグラフィー(LC)、ガスクロマトグラフィー(GC)、質量分析法(MS)、飛行時間型二次イオン質量分析法(TOF‐SIMS)、これらを組み合わせた方法等が挙げられる。 There is no restriction | limiting in particular as a method of analyzing the surface active agent and silicone type compound in a polyimide resin composition and a polyimide film. For example, nuclear magnetic resonance spectroscopy (NMR), Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR method), liquid chromatography (LC), gas chromatography (GC), mass spectrometry (MS), time-of-flight secondary Examples include ion mass spectrometry (TOF-SIMS), a method combining these, and the like.
<ポリイミド樹脂及びポリイミド樹脂前駆体>
本発明のポリイミド樹脂組成物は、ポリイミド樹脂及び/又はポリイミド樹脂前駆体を含む。これは、ポリイミド樹脂のみ、ポリイミド樹脂前駆体のみ、及びこれらの混合物を指す。ポリイミド樹脂のイミド化率は特に限定されず、ポリイミド樹脂の主鎖にアミック酸構造を含むものも本発明のポリイミド樹脂とする。また、本発明において、ポリイミド樹脂前駆体とは、ポリアミック酸樹脂及びポリアミック酸エステル樹脂を指す。
<Polyimide resin and polyimide resin precursor>
The polyimide resin composition of the present invention contains a polyimide resin and / or a polyimide resin precursor. This refers to polyimide resin only, polyimide resin precursor only, and mixtures thereof. The imidation ratio of the polyimide resin is not particularly limited, and the polyimide resin of the present invention includes those containing an amic acid structure in the main chain of the polyimide resin. In the present invention, the polyimide resin precursor refers to a polyamic acid resin and a polyamic acid ester resin.
ポリイミド樹脂組成物中のポリイミド樹脂とポリイミド樹脂前駆体の割合は特に限定されないが、ポリイミド樹脂に対して、ポリイミド樹脂前駆体の割合が、通常30質量%以下、好ましくは20質量%以下、さらに好ましくは10質量%以下である。ポリイミド樹脂に対して、ポリイミド樹脂前駆体の量が適当な範囲にあることで、ポリイミド樹脂と、ポリイミド樹脂前駆体とが相分離せず、白化が抑制される傾向にある。また、均一に混合され相分離しないことで、得られるポリイミドフィルムの無色透明性が高くなる傾向にある。 Although the ratio of the polyimide resin and the polyimide resin precursor in the polyimide resin composition is not particularly limited, the ratio of the polyimide resin precursor to the polyimide resin is usually 30% by mass or less, preferably 20% by mass or less, more preferably. Is 10% by mass or less. When the amount of the polyimide resin precursor is within an appropriate range with respect to the polyimide resin, the polyimide resin and the polyimide resin precursor are not phase separated, and whitening tends to be suppressed. Moreover, it exists in the tendency for the colorless transparency of the polyimide film obtained to become high by mixing uniformly and not phase-separating.
本発明のポリイミド樹脂及びポリイミド樹脂前駆体は、環状脂肪族骨格、フッ素化骨格及びビフェニル骨格から選ばれる少なくとも1つを含むことが好ましい。ビフェニル骨格を含むことで、低線膨張係数であり、高ガラス転移温度である熱物性に優れたポリイミドフィルムとなる傾向にある。また、環状脂肪族骨格、フッ素化骨格を含むことで、無色透明性、全光線透過率の高いポリイミドフィルムとなり、光学特性に優れる傾向にある。 The polyimide resin and polyimide resin precursor of the present invention preferably contain at least one selected from a cyclic aliphatic skeleton, a fluorinated skeleton, and a biphenyl skeleton. By including the biphenyl skeleton, it tends to be a polyimide film having a low coefficient of linear expansion and excellent thermal properties having a high glass transition temperature. Moreover, by including a cycloaliphatic skeleton and a fluorinated skeleton, it becomes a polyimide film having colorless transparency and high total light transmittance, and tends to have excellent optical properties.
環状脂肪族骨格、フッ素化骨格及びビフェニル骨格は、特に限定されないが、ポリイミド樹脂及びポリイミド樹脂前駆体の原料となる、テトラカルボン酸二無水物、ジアミン化合物及びジイソシアネート化合物に由来する骨格であることが好ましい。
ポリイミド樹脂が有する上記の骨格は、後述する一般式(1)で表されるポリイミド樹脂の置換基R1及びR2部分、一般式(6)〜(8)で表されるポリイミド樹脂前駆体の置換基R10、R11、R14、R15、R18及びR19の各部分に有することが好ましい。
The cycloaliphatic skeleton, the fluorinated skeleton, and the biphenyl skeleton are not particularly limited, but may be a skeleton derived from a tetracarboxylic dianhydride, a diamine compound, and a diisocyanate compound, which are raw materials for the polyimide resin and the polyimide resin precursor. preferable.
The skeleton of the polyimide resin is the substituent R 1 and R 2 portion of the polyimide resin represented by the general formula (1) described later, and the polyimide resin precursor represented by the general formulas (6) to (8). substituents R 10, R 11, R 14 , it is preferable to have each part of R 15, R 18 and R 19.
環状脂肪族骨格とは、具体的には、環状脂肪族テトラカルボン酸二無水物、環状脂肪族ジアミン化合物及び環状イソシアネート化合物に由来する骨格等が挙げられる。これらの具体的例は、後述するポリイミド樹脂及びポリイミド樹脂前駆体の原料において示す。
フッ素化骨格とは、フッ素原子を有する骨格であり、芳香環を有することが好ましい。具体的には、フッ素原子を有する芳香族テトラカルボン酸酸二無水物、フッ素原子を有する芳香族ジアミン化合物に由来する骨格等が挙げられる。これらの具体的例は、後述するポリイミド樹脂及びポリイミド樹脂前駆体の原料において示す。
ビフェニル骨格とは、具体的には、後述する芳香族テトラカルボン酸二無水物及び芳香族ジアミン化合物において、ビフェニル骨格を有する化合物に由来する骨格等が挙げられる。
Specific examples of the cyclic aliphatic skeleton include a skeleton derived from a cyclic aliphatic tetracarboxylic dianhydride, a cyclic aliphatic diamine compound, and a cyclic isocyanate compound. These specific examples are shown in the raw material of the polyimide resin and polyimide resin precursor mentioned later.
The fluorinated skeleton is a skeleton having a fluorine atom, and preferably has an aromatic ring. Specific examples include aromatic tetracarboxylic dianhydrides having fluorine atoms, and skeletons derived from aromatic diamine compounds having fluorine atoms. These specific examples are shown in the raw material of the polyimide resin and polyimide resin precursor mentioned later.
Specific examples of the biphenyl skeleton include a skeleton derived from a compound having a biphenyl skeleton in an aromatic tetracarboxylic dianhydride and an aromatic diamine compound described later.
<ポリイミド樹脂>
本発明のポリイミド樹脂は、以下の構造を有する。
<Polyimide resin>
The polyimide resin of the present invention has the following structure.
[一般式(1)中
R1は4価の有機基を示し、
R2は2価の有機基を示し、
nは1以上の整数を示し、nが2以上の場合、一般式(1)で示される構造1分子中に複数存在するR1及びR2は、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。]
[In the general formula (1), R 1 represents a tetravalent organic group,
R 2 represents a divalent organic group,
n represents an integer of 1 or more, and when n is 2 or more, a plurality of R 1 and R 2 present in one molecule of the structure represented by the general formula (1) may be the same or different. . ]
(n)
nは1以上の整数であり、本発明の効果を損なわない範囲であれば、上限は特に無いが、一般式(1)で示されるポリイミド樹脂の質量平均分子量が好ましくは20000以上、更に好ましくは40000以上となるようにnを定めることが、得られるポリイミドフィルムの靭性の点から好ましい。
なお、複数の4価の有機基R1と複数の2価の有機基R2はそれぞれ、全て同じ構造を有していてもよいし、異なる構造を有していてもよい。
(N)
n is an integer of 1 or more, and the upper limit is not particularly limited as long as the effects of the present invention are not impaired. It is preferable from the point of the toughness of the polyimide film obtained to determine n so that it may become 40000 or more.
Note that the plurality of tetravalent organic groups R 1 and the plurality of divalent organic groups R 2 may all have the same structure or different structures.
(R1)
R1は、4価の有機基を示し、本発明の効果を損なわない範囲であれば特に限定されない。R1の具体的な例としては、テトラカルボン酸二無水物に由来する4価の有機基である。テトラカルボン酸二無水物類としては、本発明のポリイミド樹脂の原料として後述する、芳香族テトラカルボン酸二無水物類、フッ素基を含有する芳香族テトラカルボン酸二無水物及び脂肪族テトラカルボン酸二無水物が挙げられる。
(R 1 )
R 1 represents a tetravalent organic group and is not particularly limited as long as it does not impair the effects of the present invention. A specific example of R 1 is a tetravalent organic group derived from tetracarboxylic dianhydride. Examples of tetracarboxylic dianhydrides include aromatic tetracarboxylic dianhydrides, fluorine-containing aromatic tetracarboxylic dianhydrides and aliphatic tetracarboxylic acids which will be described later as raw materials for the polyimide resin of the present invention. And dianhydrides.
得られるポリイミドフィルムに耐熱性や寸法安定性等が要求される場合には、一般式(1)のR1の中でも、ビフェニル骨格を有する芳香族テトラカルボン酸二無水物残基を用いることが好ましく、中でも、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物残基を有することが特に好ましい。
またポリイミドフィルムに無色透明性が要求される場合には、一般式(1)のR1の中でも、環状脂肪族テトラカルボン酸二無水物残基又はフッ素基を含有する芳香族テトラカルボン酸二無水物残基を用いることが好ましく、中でも一般式(2)で表される構造(ビシクロヘキサン骨格を有するテトラカルボン酸残基によって構成される、1,1’−ビシクロヘキサン−3,3’,4,4’−テトラカルボン酸−3,3’,4,4’−二無水物残基)を有することが特に好ましい。一般式(2)で表される構造を用いることで、ポリイミドフィルムの着色の減少、耐紫外線及び溶解性の向上という効果が得られる傾向にある。また、比較的溶解性が高く、溶液濃度を自由に調整できる傾向にある。また、全光線透過率が高く、低リタデーションとなり光学特性に優れたポリイミドフィルムとなる。
When the obtained polyimide film is required to have heat resistance, dimensional stability, etc., it is preferable to use an aromatic tetracarboxylic dianhydride residue having a biphenyl skeleton among R 1 in the general formula (1). Among them, it is particularly preferable to have a 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride residue.
When colorless transparency is required for the polyimide film, among the R 1 in the general formula (1), an aromatic tetracarboxylic dianhydride containing a cyclic aliphatic tetracarboxylic dianhydride residue or a fluorine group. In particular, a structure represented by the general formula (2) (1,1′-bicyclohexane-3,3 ′, 4 constituted by a tetracarboxylic acid residue having a bicyclohexane skeleton) is preferably used. , 4′-tetracarboxylic acid-3,3 ′, 4,4′-dianhydride residue). By using the structure represented by the general formula (2), there is a tendency that effects of reduction in coloring of the polyimide film, ultraviolet resistance and improvement in solubility are obtained. In addition, the solubility is relatively high and the solution concentration tends to be freely adjusted. Moreover, the total light transmittance is high, and it becomes a low retardation and becomes a polyimide film excellent in optical characteristics.
基板用のフィルムとして用いられるポリイミドフィルムの無色透明性が高ければ、高性能な表示デバイスや光電変換効率が高い受光デバイスを得る事が可能になる。例えば、シースルー型デバイスに対応できる。また有機ELディスプレイのデバイス基板として使用する場合には、作製が容易なボトム・エミッション型の光取り出し構造を採用できるため、大型サイズの有機ELディスプレイ用のデバイスを容易に得る事を可能にする。またディスプレイ本来の発色に影響を与えないため、高性能なデバイスを得る事ができる。
特に、一般式(2)で表されるポリイミド樹脂は、太陽電池の発電に好適な波長の光の吸収が少ない傾向にあるため、太陽電池の受光面側のデバイス基板として使用する場合に、従来のガラス製基板を用いる太陽電池と同じ層構成を有する場合であっても、光電変換率が著しく低下しない傾向にある。
If the colorless and transparent of the polyimide film used as the film for the substrate is high, it is possible to obtain a high-performance display device and a light receiving device with high photoelectric conversion efficiency. For example, it can correspond to a see-through device. In addition, when used as a device substrate for an organic EL display, a bottom emission type light extraction structure that can be easily manufactured can be adopted, so that a device for a large-sized organic EL display can be easily obtained. In addition, since it does not affect the original color of the display, a high-performance device can be obtained.
In particular, since the polyimide resin represented by the general formula (2) tends to absorb less light having a wavelength suitable for power generation of a solar cell, when used as a device substrate on the light-receiving surface side of the solar cell, Even when it has the same layer structure as the solar cell using the glass substrate, the photoelectric conversion rate tends not to be remarkably lowered.
[一般式(2)中
R3は2価の有機基を示し、
aは1以上の整数を示し、aが2以上の場合、一般式(2)で示される構造1分子中に複数存在するR3は同一であっても異なっていてもよい。]
[In the general formula (2), R 3 represents a divalent organic group,
a represents an integer of 1 or more. When a is 2 or more, a plurality of R 3 present in one molecule of the structure represented by the general formula (2) may be the same or different. ]
一般式(2)のR3の2価の有機基は、一般式(1)のR2と同義であり、有していてもよい置換基及び好ましい例も同義である。また、一般式(2)のaは、一般式(1)のnと同義であり、好ましい範囲も同義である。 The divalent organic group represented by R 3 in the general formula (2) has the same meaning as R 2 in the general formula (1), and the substituents and preferred examples that may be included are also synonymous. Moreover, a of General formula (2) is synonymous with n of General formula (1), and its preferable range is also synonymous.
一般式(2)で表されるポリイミドフィルムの原料であるテトラカルボン酸二無水物として、1,1’−ビシクロヘキサン−3,3’,4,4’−テトラカルボン酸−3,3’,4,4’−二無水物の他に、本実施形態に係るポリイミドフィルムの耐熱性等の各種物性、さらに無色透明性が必要となる場合は無色透明性を損なわない程度に、他のテトラカルボン酸二無水物を混合して原料として用いてもよい。混合されるテトラカルボン酸二無水物は1種でもよいし、2種以上であってもよい。 As a tetracarboxylic dianhydride that is a raw material of the polyimide film represented by the general formula (2), 1,1′-bicyclohexane-3,3 ′, 4,4′-tetracarboxylic acid-3,3 ′, In addition to 4,4′-dianhydride, various properties such as heat resistance of the polyimide film according to the present embodiment, and further, when colorless transparency is required, other tetracarboxylic acids are added to the extent that colorless transparency is not impaired. An acid dianhydride may be mixed and used as a raw material. 1 type may be sufficient as the tetracarboxylic dianhydride mixed, and 2 or more types may be sufficient as it.
(R2)
R2は、2価の有機基であれば特段の制限はないが、具体的な例としては、本発明のポリイミド樹脂の原料として後述する、ジアミン化合物からアミノ基を取り除いた構成単位が挙げられる。また、ジアミン化合物としては、芳香族ジアミン化合物、フッ素基を含有する芳香族ジアミン化合物、脂肪族ジアミン化合物等が挙げられる。
(R 2 )
R 2 is not particularly limited as long as it is a divalent organic group. Specific examples thereof include a structural unit obtained by removing an amino group from a diamine compound, which will be described later as a raw material for the polyimide resin of the present invention. . Examples of the diamine compound include aromatic diamine compounds, aromatic diamine compounds containing a fluorine group, and aliphatic diamine compounds.
上述した中でも、R2は、一般式(3)で表される2価の有機基であることが、耐熱性に優れ、強靭なポリイミドフィルムを得られるだけでなく、有機溶媒への溶解性が向上する点で好ましい。また、ポリイミドフィルムの無色透明性が高くなり、経時劣化による着色を低減できる傾向にある。 Among the above-mentioned, R 2 is not only a divalent organic group represented by the general formula (3) having excellent heat resistance and a tough polyimide film, but also having solubility in an organic solvent. It is preferable in terms of improvement. Moreover, the colorless transparency of a polyimide film becomes high and it exists in the tendency which can reduce the coloring by time-dependent deterioration.
[一般式(3)中、環A20及び環A21はそれぞれ独立して、置換基を有していてもよい芳香族基、置換基を有していてもよい脂環炭化水素基又は置換基を有していてもよい複素環基を示し、
p、qはそれぞれ独立して、0以上、10以下の整数を示す。ただし、p及びqがともに0になることはない。
X4は直接結合、酸素原子、硫黄原子、置換基を有していてもよいアルキレン基、スルホニル基、スルフィニル基、スルフィド基、カルボニル基、置換基を有していてもよい芳香族基、−NH−C(=O)−基、−NH−基又は−O−CzH2z−O−基(zは1〜5の整数)を示す。
Y10及びY11はそれぞれ独立して、直接結合、酸素原子、硫黄原子、置換基を有していてもよいアルキレン基、スルホニル基、スルフィニル基、スルフィド基又はカルボニル基を示す。
p及び/又はqが2以上である場合、複数のY10、Y11、環A20及び環A21は、各々互いに異なっていてもよい。]
[In General Formula (3), Ring A 20 and Ring A 21 are each independently an optionally substituted aromatic group, an optionally substituted alicyclic hydrocarbon group or a substituted group. A heterocyclic group optionally having a group;
p and q each independently represent an integer of 0 or more and 10 or less. However, neither p nor q is 0.
X 4 is a direct bond, an oxygen atom, a sulfur atom, an alkylene group which may have a substituent, a sulfonyl group, a sulfinyl group, a sulfide group, a carbonyl group, an aromatic group which may have a substituent,- NH-C (= O) - group shown, an -NH- group or a -O-C z H 2z -O- group (z is an integer of from 1 to 5).
Y 10 and Y 11 each independently represent a direct bond, an oxygen atom, a sulfur atom, an alkylene group which may have a substituent, a sulfonyl group, a sulfinyl group, a sulfide group or a carbonyl group.
When p and / or q is 2 or more, the plurality of Y 10 , Y 11 , ring A 20 and ring A 21 may be different from each other. ]
(環A20及び環A21)
(芳香族基)
一般式(3)の環A20及び環A21の芳香族基としては、特段の制限はないが、それぞれ独立に、例えば、置換基を有していてもよい、芳香族炭化水素基及び芳香族複素環基が挙げられる。有していてもよい置換基としては、ハロゲン原子、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数1〜20のアルコキシ基、ヒドロキシル基等が挙げられる。
環A20及び環A21の芳香族基の中でも、炭素数5以上が好ましく、また、30以下、さらに25以下であることが、ポリイミドフィルムの高い機械物性及び耐熱性を得られる傾向にあるため好ましい。
(Ring A 20 and Ring A 21 )
(Aromatic group)
The aromatic groups of the ring A 20 and the ring A 21 of the general formula (3) are not particularly limited, but each independently includes, for example, an aromatic hydrocarbon group and an aromatic group which may have a substituent. Group heterocyclic group. Examples of the substituent that may be included include a halogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, and a hydroxyl group.
Among the aromatic groups of ring A 20 and ring A 21 , those having 5 or more carbon atoms are preferable, and those having 30 or less and further 25 or less tend to obtain high mechanical properties and heat resistance of the polyimide film. preferable.
環A20及び環A21の芳香族炭化水素基としては、フェニレン基、ビフェニレン基、ナフチレン基、フェナントレン基、トリフェニレン基、ターフェニレン基、ピニレン基、フルオレン基等が挙げられる。
環A20及び環A21の芳香族複素環基としては、ピリジレン基、キノリレン基、チオフェン環、フラン環、ピロール環、ピラゾール環、チアゾール環、オキサゾール環等が挙げられる。
これらの中でも、ベンゼン環、ビフェニレン環、ターフェニル環、ベンゾトリアゾール環又はベンゾオキサゾール環が、ポリイミドフィルムの高い機械物性及び耐熱性を得られる傾向にある。
Examples of the aromatic hydrocarbon group for ring A 20 and ring A 21 include a phenylene group, a biphenylene group, a naphthylene group, a phenanthrene group, a triphenylene group, a terphenylene group, a pinylene group, and a fluorene group.
Examples of the aromatic heterocyclic group for ring A 20 and ring A 21 include a pyridylene group, a quinolylene group, a thiophene ring, a furan ring, a pyrrole ring, a pyrazole ring, a thiazole ring, and an oxazole ring.
Among these, a benzene ring, a biphenylene ring, a terphenyl ring, a benzotriazole ring or a benzoxazole ring tends to obtain high mechanical properties and heat resistance of the polyimide film.
(脂環炭化水素基)
環A20及び環A21の脂環炭化水素基としては、脂肪族環から誘導されるものであり、特段の制限は無い。具体的には、シクロブタン環、シクロペンタン環、シクロヘキサン環、シクロヘプタン環、シクロオクタン環、ノルボルナン環、ノルボルネン環、ヒドリンダン環、デカヒドロナフタレン環、アダマンタン環等の炭素数3〜30のものが挙げられる。これらの中でもシクロヘキサン環、シクロペンタン環又はノルボルナン環が、ポリイミドフィルムの機械物性及び耐熱性の点から好ましい。
(Alicyclic hydrocarbon group)
The alicyclic hydrocarbon group for ring A 20 and ring A 21 is derived from an aliphatic ring and is not particularly limited. Specific examples include those having 3 to 30 carbon atoms such as cyclobutane ring, cyclopentane ring, cyclohexane ring, cycloheptane ring, cyclooctane ring, norbornane ring, norbornene ring, hydrindane ring, decahydronaphthalene ring, adamantane ring and the like. It is done. Among these, a cyclohexane ring, a cyclopentane ring or a norbornane ring is preferable from the viewpoint of mechanical properties and heat resistance of the polyimide film.
(複素環基)
環A20及び環A21の複素環基としては、不飽和結合を有さず、3員環以上の環に1個以上のヘテロ原子を含むものであり、特段の制限は無い。具体的には、アジリジン環、チオラン環等が挙げられる。環A20及び環A21の複素環基が有していてもよい置換基としては、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、ヒドロキシル基等が挙げられる。
(Heterocyclic group)
The heterocyclic group of the ring A 20 and the ring A 21 does not have an unsaturated bond, includes one or more heteroatoms in a three-membered ring or more, and is not particularly limited. Specific examples include an aziridine ring and a thiolane ring. Examples of the substituent that the heterocyclic group of ring A 20 and ring A 21 may have include a halogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, and a hydroxyl group.
環A20及び環A21である芳香族基、脂環炭化水素基又は複素環基について、Y10、Y11、又はX4に結合する位置は特に限定されない。 Regarding the aromatic group, alicyclic hydrocarbon group, or heterocyclic group that is ring A 20 and ring A 21 , the position of bonding to Y 10 , Y 11 , or X 4 is not particularly limited.
(p、q)
p、qはそれぞれ独立して、0以上、好ましくは1以上の整数であり、一方、10以下、好ましくは5以下の整数である。
(P, q)
p and q are each independently an integer of 0 or more, preferably 1 or more, and are an integer of 10 or less, preferably 5 or less.
(X4)
X4は直接結合、酸素原子、硫黄原子、置換基を有していてもよいアルキレン基、スルホニル基、スルフィニル基、スルフィド基、カルボニル基、置換基を有していてもよい芳香族基、−NH−C(=O)−、−NH−又は−O−CzH2z−O−を示す。但し、zは1〜5の整数を示す。これらの中でも、ポリイミドフィルムの高い機械物性及び耐熱性の点から、直接結合、酸素原子、置換基を有していてもよいアルキレン基、スルフィニル基、又はスルホニル基であることが好ましく、酸素原子、置換基を有していてもよいアルキレン基又はスルフィニル基であることが特に好ましい。
(X 4)
X 4 is a direct bond, an oxygen atom, a sulfur atom, an alkylene group which may have a substituent, a sulfonyl group, a sulfinyl group, a sulfide group, a carbonyl group, an aromatic group which may have a substituent,- NH-C (= O) - , - NH- or an -O-C z H 2z -O-. However, z shows the integer of 1-5. Among these, from the viewpoint of high mechanical properties and heat resistance of the polyimide film, a direct bond, an oxygen atom, an alkylene group which may have a substituent, a sulfinyl group, or a sulfonyl group is preferable, an oxygen atom, An alkylene group or a sulfinyl group which may have a substituent is particularly preferable.
X4のアルキレン基としては、特段の制限はないが、ポリイミドフィルムの機械物性及び耐熱性の点から、炭素数1〜20のアルキレン基であることが好ましく、炭素数1〜10のアルキレン基であることがより好ましい。アルキレン基の具体的な例としては、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基、2,2−プロパンジイル基等が挙げられる。
X4のアルキレン基が有していてもよい置換基としては、例えば、炭素数1〜5のアルキル基、ヒドロキシ基、アルコキシ基、アミノ基、カルボキシル基、エポキシ基等が挙げられる。これらの置換基にさらに、フッ素原子、塩素原子等のハロゲン原子等が置換していてもよい。
The alkylene group for X 4 is not particularly limited, but is preferably an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms from the viewpoint of mechanical properties and heat resistance of the polyimide film, and an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms. More preferably. Specific examples of the alkylene group include a methylene group, an ethylene group, a propylene group, a butylene group, a pentylene group, a hexylene group, and a 2,2-propanediyl group.
Examples of the substituent that the alkylene group of X 4 may have include an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a hydroxy group, an alkoxy group, an amino group, a carboxyl group, and an epoxy group. These substituents may be further substituted with a halogen atom such as a fluorine atom or a chlorine atom.
X4の芳香族基としては、特段の制限はないが、例えば、置換基を有していてもよい、芳香族炭化水素基及び芳香族複素環基が挙げられる。具体的には環A20で挙げたものと同義であり、有していてもよい置換基も同義である。X4の芳香族炭化水素基は、炭素数6以上が好ましく、また、30以下であることが好ましく、25以下であることが更に好ましい。これらの範囲であることで、ポリイミドフィルムの機械物性及び耐熱性が向上する傾向にある。
また、X4の芳香族複素環基は、ポリイミドフィルムの機械物性及び耐熱性の点から、炭素数2以上が好ましく、30以下であることが好ましく、25以下であることが更に好ましい。
X4の芳香族基の中でも、ポリイミドフィルムの機械物性及び耐熱性の点から、フェニレン基、ナフチレン基又はピリジレン基が特に好ましい。
The aromatic group for X 4 is not particularly limited, and examples thereof include an aromatic hydrocarbon group and an aromatic heterocyclic group which may have a substituent. Specifically it has the same meanings as those mentioned ring A 20, also synonymous substituents which may have. The aromatic hydrocarbon group for X 4 preferably has 6 or more carbon atoms, preferably 30 or less, and more preferably 25 or less. By being in these ranges, the mechanical properties and heat resistance of the polyimide film tend to be improved.
In addition, the aromatic heterocyclic group represented by X 4 preferably has 2 or more carbon atoms, preferably 30 or less, and more preferably 25 or less, from the viewpoint of mechanical properties and heat resistance of the polyimide film.
Among the aromatic groups of X 4 , a phenylene group, a naphthylene group, or a pyridylene group is particularly preferable from the viewpoint of mechanical properties and heat resistance of the polyimide film.
(Y10及びY11)
Y10及びY11はそれぞれ独立して、直接結合、酸素原子、硫黄原子、置換基を有していてもよいアルキレン基、スルホニル基、スルフィニル基、スルフィド基又はカルボニル基を示す。その中でも、直接結合又は酸素原子が好ましい。
なお、p又はqが2以上である場合、R2には複数のY10及びY11が存在するが、これら複数のY10及びY11は同じ構造であってもよいし、異なる構造であってもよい。ここで、置換基を有していてもよいアルキレン基としては、X4のアルキレン基で挙げたものと同様のものを用いることができる。
(Y 10 and Y 11)
Y 10 and Y 11 each independently represent a direct bond, an oxygen atom, a sulfur atom, an alkylene group which may have a substituent, a sulfonyl group, a sulfinyl group, a sulfide group or a carbonyl group. Among these, a direct bond or an oxygen atom is preferable.
When p or q is 2 or more, there are a plurality of Y 10 and Y 11 in R 2 , but these plurality of Y 10 and Y 11 may have the same structure or different structures. May be. Here, as the alkylene group which may have a substituent, the same alkylene groups as those described for the alkylene group of X 4 can be used.
一般式(3)の中でも、以下の一般式(4)又は(5)に示される構造であることが、ポリイミドフィルムの高い機械特性及び耐熱性の点から特に好ましい。 Among the general formula (3), the structure represented by the following general formula (4) or (5) is particularly preferable from the viewpoint of high mechanical properties and heat resistance of the polyimide film.
一般式(4)は、一般式(3)においてp=2かつq=2の場合に相当する。
一般式(4)のx5は、一般式(3)のx4と同義である。また、一般式(4)の環A22及び環A23は、それぞれ一般式(3)の環A20と同義であり、一般式(4)の環A24及び環A25は、それぞれ一般式(3)の環A21と同義である。
一般式(4)のY12及びY13は、それぞれ一般式(3)のY10と同義であり、一般式(4)のY14及びY15は、それぞれ一般式(3)のY11と同義である。
一般式(3)と同様に、一般式(4)の環A22〜環A25、Y12〜Y15はそれぞれ同じでも異なっていてもよい。
The general formula (4) corresponds to the case where p = 2 and q = 2 in the general formula (3).
X 5 in the general formula (4) has the same meaning as x 4 in the general formula (3). In addition, ring A 22 and ring A 23 in general formula (4) have the same meaning as ring A 20 in general formula (3), respectively, and ring A 24 and ring A 25 in general formula (4) are each in general formula It is synonymous with ring A 21 in (3).
Y 12 and Y 13 in the general formula (4) are respectively synonymous with Y 10 in the general formula (3), and Y 14 and Y 15 in the general formula (4) are respectively Y 11 and Y 11 in the general formula (3). It is synonymous.
Similarly to general formula (3), ring A 22 to ring A 25 and Y 12 to Y 15 in general formula (4) may be the same or different.
一般式(4)において、環A22、環A23、環A24及び環A25はそれぞれ独立に、置換基を有していてもよい芳香族基であることが、ポリイミドフィルムの機械物性及び耐熱性の点から好ましい。この中でも、フェニレン基であることがより好ましく、有していてもよい置換基としては塩素原子等のハロゲン原子であることが好ましい。
また、ポリイミドフィルムの機械物性及び耐熱性の点から、Y12及びY13は、直接結合、酸素原子又は硫黄原子であることが好ましく、Y14及びY15は、直接結合であることが好ましい。
In the general formula (4), the ring A 22 , the ring A 23 , the ring A 24 and the ring A 25 are each independently an aromatic group which may have a substituent. It is preferable from the viewpoint of heat resistance. Among these, a phenylene group is more preferable, and a substituent that may be present is preferably a halogen atom such as a chlorine atom.
Further, from the viewpoint of mechanical properties and heat resistance of the polyimide film, Y 12 and Y 13 are preferably a direct bond, an oxygen atom or a sulfur atom, and Y 14 and Y 15 are preferably a direct bond.
一般式(5)は、一般式(3)においてp=1かつq=1の場合に相当する。
一般式(5)のx6は、一般式(3)のx4と同義である。また、一般式(5)の環A26及び環A27は、それぞれ一般式(3)の環A20及び環A21と同義である。
一般式(5)のY16及びY17は、それぞれ一般式(3)のY10及びY11と同義である。
特に、ポリイミドフィルムの機械物性及び耐熱性の点から環A26と環A27とが同じ構造であることが好ましく、Y10とY11とが同じ構造であることがさらに好ましい。
The general formula (5) corresponds to the case where p = 1 and q = 1 in the general formula (3).
X 6 in the general formula (5) has the same meaning as x 4 in the general formula (3). In addition, ring A 26 and ring A 27 in general formula (5) have the same meanings as ring A 20 and ring A 21 in general formula (3), respectively.
Y 16 and Y 17 in the general formula (5) have the same meanings as Y 10 and Y 11 in the general formula (3), respectively.
In particular, from the viewpoint of mechanical properties and heat resistance of the polyimide film, ring A 26 and ring A 27 are preferably the same structure, and Y 10 and Y 11 are more preferably the same structure.
一般式(5)の環A26及び環A27は、それぞれ独立に、ポリイミドフィルムの機械物性及び耐熱性の点から、置換基を有していてもよい芳香族基又は置換基を有していてもよい脂環炭化水素基であることが好ましい。この中でも、置換基を有していてもよい芳香族基であることが好ましく、置換基を有していてもよいフェニレン基であることがより好ましい。さらに有していてもよい置換基としては、塩素原子等のハロゲン原子であることが好ましい。
また、Y16は、ポリイミドフィルムの機械物性及び耐熱性の点から、直接結合、酸素原子又は硫黄原子であることが好ましく、Y17は、直接結合であることが好ましい。
Ring A 26 and Ring A 27 in the general formula (5) each independently have an aromatic group or a substituent which may have a substituent from the viewpoint of mechanical properties and heat resistance of the polyimide film. It is preferably an alicyclic hydrocarbon group. Among these, an aromatic group which may have a substituent is preferable, and a phenylene group which may have a substituent is more preferable. Further, the substituent that may have is preferably a halogen atom such as a chlorine atom.
Y 16 is preferably a direct bond, an oxygen atom or a sulfur atom from the viewpoint of mechanical properties and heat resistance of the polyimide film, and Y 17 is preferably a direct bond.
R2は、上述した中でも、下記で表す化合物からアミノ基を除いた2価の基であることが、耐熱性、機械強度及び無色透明性が同時に達成されうる点で好ましい。
具体的には、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、2,2−ビス(4−(4−アミノフェノキシ)フェニル)プロパン、ビス(4−(4−アミノフェノキシ)フェニル)スルホン、4,4’−ジアミノ−2,2’−ジメチルビフェニル、N−(4−アミノフェノキシ)−4−アミノベンズアミド、2−(4−アミノフェニル)−6−アミノベンゾオキサゾール、2−(4−アミノフェニル)−5−アミノベンゾオキサゾール、5−アミノ−2−(4−アミノフェニル)−1H−ベンゾイミダゾール、4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルアミン)、2,2−ビス(4−(4−アミノフェノキシ)フェニル)ヘキサフルオロプロパン、4,4’−ジアミノ−2,2’−ビス(トリフルオロメチル)ビフェニル、4,4’−ジアミノジフェニルスルホン等が挙げられる。これらのジアミンは1種類でも、2種類以上用いてもよい。
Among the above-mentioned, R 2 is preferably a divalent group obtained by removing an amino group from the following compounds, from the viewpoint that heat resistance, mechanical strength and colorless transparency can be achieved at the same time.
Specifically, 4,4′-diaminodiphenyl ether, 2,2-bis (4- (4-aminophenoxy) phenyl) propane, bis (4- (4-aminophenoxy) phenyl) sulfone, 4,4′- Diamino-2,2′-dimethylbiphenyl, N- (4-aminophenoxy) -4-aminobenzamide, 2- (4-aminophenyl) -6-aminobenzoxazole, 2- (4-aminophenyl) -5 Aminobenzoxazole, 5-amino-2- (4-aminophenyl) -1H-benzimidazole, 4,4′-methylenebis (cyclohexylamine), 2,2-bis (4- (4-aminophenoxy) phenyl) hexa Fluoropropane, 4,4′-diamino-2,2′-bis (trifluoromethyl) biphenyl, 4,4′-diaminodiphenylsulfo Etc. The. These diamines may be used alone or in combination of two or more.
<ポリイミド樹脂前駆体>
本発明のポリイミド樹脂前駆体は、ポリアミック酸樹脂及び/又はポリアミック酸エステル樹脂を指す。本発明のポリイミド樹脂前駆体は、下記一般式(6)〜(8)で示される繰り返し単位から選ばれる少なくとも1つを含む。また、本発明のポリイミド樹脂前駆体中の一般式(6)〜(8)の存在比は特に限定されない。
<Polyimide resin precursor>
The polyimide resin precursor of the present invention refers to a polyamic acid resin and / or a polyamic acid ester resin. The polyimide resin precursor of the present invention contains at least one selected from repeating units represented by the following general formulas (6) to (8). Moreover, the abundance ratio of the general formulas (6) to (8) in the polyimide resin precursor of the present invention is not particularly limited.
一般式(6)〜(8)において、R10、R14及びR18は、それぞれ独立に、一般式(1)のR1と同義であり、有していてもよい置換基及び好ましい基も同義である。
R11、R15及びR19は、それぞれ独立に、一般式(1)のR2とそれぞれ同義であり、有していてもよい置換基及び好ましい基もそれぞれ同義である。
In the general formulas (6) to (8), R 10 , R 14 and R 18 are each independently synonymous with R 1 in the general formula (1), and may have a substituent and a preferred group. It is synonymous.
R 11 , R 15 and R 19 are each independently synonymous with R 2 in the general formula (1), and the substituents and preferred groups that may be present are also synonymous.
R12、R13、R16、R17、R20及びR21は、水素原子又は置換基を有していてもよいアルキル基を示す。アルキル基としては特段の制限は無いが、通常炭素数1〜14のアルキル基であり、炭素数1〜10のアルキル基が好ましく、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基又はイソブチル基がより好ましく、メチル基又はエチル基が更に好ましい。アルキル基が有していてもよい置換基としては、ハロゲン原子等が挙げられる。 R 12 , R 13 , R 16 , R 17 , R 20 and R 21 represent a hydrogen atom or an alkyl group which may have a substituent. Although there is no special restriction | limiting as an alkyl group, Usually, it is a C1-C14 alkyl group, A C1-C10 alkyl group is preferable, a methyl group, an ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n- A butyl group or an isobutyl group is more preferable, and a methyl group or an ethyl group is still more preferable. Examples of the substituent that the alkyl group may have include a halogen atom.
<ポリイミド樹脂及びポリイミド樹脂前駆体の原料>
本発明のポリイミド樹脂の原料として、テトラカルボン酸二無水物、ジアミン化合物、ジイソシアネート化合物等が挙げられる。また、ポリイミド樹脂前駆体の原料として、テトラカルボン酸二無水物、ジアミン化合物等が挙げられる。
テトラカルボン酸二無水物類としては、芳香族テトラカルボン酸二無水物類、フッ素原子を有する芳香族テトラカルボン酸二無水物、及び脂肪族テトラカルボン酸二無水物が挙げられる。ジイソシアネート化合物としては、芳香族ジイソシアネート化合物、脂肪族ジイソシアネート化合物等が挙げられる。また、ジアミン化合物としては、芳香族ジアミン化合物、フッ素基を含有する芳香族ジアミン化合物、脂肪族ジアミン化合物等が挙げられる。以下に具体例を示す。
<Raw material of polyimide resin and polyimide resin precursor>
Examples of the raw material for the polyimide resin of the present invention include tetracarboxylic dianhydrides, diamine compounds, and diisocyanate compounds. Moreover, tetracarboxylic dianhydride, a diamine compound, etc. are mentioned as a raw material of a polyimide resin precursor.
Examples of tetracarboxylic dianhydrides include aromatic tetracarboxylic dianhydrides, aromatic tetracarboxylic dianhydrides having fluorine atoms, and aliphatic tetracarboxylic dianhydrides. Examples of the diisocyanate compound include aromatic diisocyanate compounds and aliphatic diisocyanate compounds. Examples of the diamine compound include aromatic diamine compounds, aromatic diamine compounds containing a fluorine group, and aliphatic diamine compounds. Specific examples are shown below.
(テトラカルボン酸二無水物類)
(芳香族テトラカルボン酸二無水物類)
芳香族テトラカルボン酸二無水物類としては、分子内に含まれる芳香環が1つであるテトラカルボン酸二無水物、ビフェニル骨格を有するテトラカルボン酸二無水物、独立した2つの芳香環(ビフェニル骨格を除く)を有するテトラカルボン酸二無水物、縮合芳香環を有するテトラカルボン酸二無水物等が挙げられる。
(Tetracarboxylic dianhydrides)
(Aromatic tetracarboxylic dianhydrides)
The aromatic tetracarboxylic dianhydrides include a tetracarboxylic dianhydride having one aromatic ring in the molecule, a tetracarboxylic dianhydride having a biphenyl skeleton, and two independent aromatic rings (biphenyl). And tetracarboxylic dianhydrides having a condensed aromatic ring, and the like.
分子内に含まれる芳香環が1つであるテトラカルボン酸二無水物としては、例えば、ピロメリット酸二無水物、1,2,3,4−ベンゼンテトラカルボン酸二無水物等が挙げられる。 Examples of the tetracarboxylic dianhydride having one aromatic ring in the molecule include pyromellitic dianhydride and 1,2,3,4-benzenetetracarboxylic dianhydride.
ビフェニル骨格を有するテトラカルボン酸二無水物としては、例えば、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,2’,6,6’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物等が挙げられる。 Examples of tetracarboxylic dianhydrides having a biphenyl skeleton include 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride and 2,2 ′, 6,6′-biphenyltetracarboxylic dianhydride. Etc.
独立した2つ以上の芳香環(ビフェニル骨格を除く)を有するテトラカルボン酸二無水物としては、例えば、1,1−ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)エタン二無水物、ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)メタン二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)メタン二無水物、2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物、2,2−ビス(2、3−ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物、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、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)エーテル二無水物、ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)エーテル二無水物、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、2,2’,3,3’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、4,4−オキシジフタル酸二無水物、4,4−(p−フェニレンジオキシ)ジフタル酸二無水物、4,4−(m−フェニレンジオキシ)ジフタル酸二無水物等が挙げられる。 Examples of tetracarboxylic dianhydrides having two or more independent aromatic rings (excluding the biphenyl skeleton) include, for example, 1,1-bis (2,3-dicarboxyphenyl) ethane dianhydride, bis (2, 3-dicarboxyphenyl) methane dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) methane dianhydride, 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) propane dianhydride, 2,2-bis (2,3-dicarboxyphenyl) propane dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-diphenylsulfonetetracarboxylic dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) ether dianhydride, bis ( 2,3-dicarboxyphenyl) ether dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, 2,2 ′, 3,3′-benzophenone tetracarboxylic Dianhydrides, 4,4-oxydiphthalic dianhydride, 4,4- (p-phenylenedioxy) diphthalic dianhydride, 4,4- (m-phenylenedioxy) diphthalic dianhydride, etc. It is done.
縮合芳香環を有するテトラカルボン酸二無水物としては、例えば、1,2,5,6−ナフタレンジカルボン酸二無水物、1,4,5,8−ナフタレンジカルボン酸二無水物、2,3,6,7−ナフタレンジカルボン酸二無水物、3,4,9,10−ペリレンテトラカルボン酸二無水物、2,3,6,7−アントラセンテトラカルボン酸二無水物、及び1,2,7,8−フェナントレンテトラカルボン酸二無水物等が挙げられる。 Examples of the tetracarboxylic dianhydride having a condensed aromatic ring include 1,2,5,6-naphthalenedicarboxylic dianhydride, 1,4,5,8-naphthalenedicarboxylic dianhydride, 2,3, 6,7-naphthalenedicarboxylic dianhydride, 3,4,9,10-perylenetetracarboxylic dianhydride, 2,3,6,7-anthracenetetracarboxylic dianhydride, and 1,2,7, Examples include 8-phenanthrenetetracarboxylic dianhydride.
(フッ素原子を有する芳香族テトラカルボン酸二無水物)
フッ素基を含有する芳香族テトラカルボン酸二無水物としては、例えば、2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン二無水物、2,2−ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン二無水物、1,4−ジフルオロピロメリット酸二無水物、1,4−ジトリフルオロメチルピロメリット酸二無水物等が挙げられる。
(Aromatic tetracarboxylic dianhydrides having fluorine atoms)
Examples of the aromatic tetracarboxylic dianhydride containing a fluorine group include 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane dianhydride. 2,2-bis (2,3-dicarboxyphenyl) -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane dianhydride, 1,4-difluoropyromellitic dianhydride, 1, 4-ditrifluoromethylpyromellitic dianhydride etc. are mentioned.
(脂肪族テトラカルボン酸二無水物)
脂肪族テトラカルボン酸二無水物としては、鎖状脂肪族テトラカルボン酸二無水物、環状脂肪族テトラカルボン酸二無水物等が挙げられる。
(Aliphatic tetracarboxylic dianhydride)
Examples of the aliphatic tetracarboxylic dianhydride include a chain aliphatic tetracarboxylic dianhydride and a cyclic aliphatic tetracarboxylic dianhydride.
鎖状脂肪族テトラカルボン酸二無水物としては、例えば、エチレンテトラカルボン酸二無水物、ブタンテトラカルボン酸二無水物、meso−ブタン−1,2,3,4−テトラカルボン酸二無水物等が挙げられる。 Examples of the chain aliphatic tetracarboxylic dianhydride include ethylene tetracarboxylic dianhydride, butanetetracarboxylic dianhydride, meso-butane-1,2,3,4-tetracarboxylic dianhydride, etc. Is mentioned.
環状脂肪族テトラカルボン酸二無水物としては、例えば、1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,4,5−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、4−(2,5−ジオキソテトラヒドロフラン−3−イル)−1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−1,2−ジカルボン酸無水物、5−(2,5−ジオキソテトラヒドロフリル)−3−メチル−3−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物、1,2,3,4−テトラメチル−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、トリシクロ[6.4.0.02,7]ドデカン−1,8:2,7−テトラカルボン酸二無水物、ビシクロ[2.2.2]オクト−7−エン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン-2,3,5,6-テトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ビスシクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、1,1’−ビシクロヘキサン−3,3’,4,4’−テトラカルボン酸二無水物等が挙げられる。 Examples of the cycloaliphatic tetracarboxylic dianhydride include 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,4-cyclopentanetetracarboxylic dianhydride, 1,2 , 4,5-cyclohexanetetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,4-cyclohexanetetracarboxylic dianhydride, 4- (2,5-dioxotetrahydrofuran-3-yl) -1,2,3 , 4-Tetrahydronaphthalene-1,2-dicarboxylic anhydride, 5- (2,5-dioxotetrahydrofuryl) -3-methyl-3-cyclohexene-1,2-dicarboxylic anhydride, 1,2,3 , 4-tetramethyl-1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, tricyclo [6.4.0.0 2,7 ] dodecane-1,8: 2,7-tetracarboxylic dianhydride Thing, bi Cyclo [2.2.2] oct-7-ene-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride, bicyclo [2.2.1] heptane-2,3,5,6-tetracarboxylic acid And dianhydrides, 3,3 ′, 4,4′-biscyclohexanetetracarboxylic dianhydride, 1,1′-bicyclohexane-3,3 ′, 4,4′-tetracarboxylic dianhydride, and the like. It is done.
(ジイソシアネート化合物)
(芳香族ジイソシアネート化合物)
芳香族ジイソシアネート化合物としては、例えば、4,4’−ジイソシアナト−3,3’−ジメチルビフェニル、2,2−ビス(4−イソシアナトフェニル)ヘキサフルオロプロパン、4,4‘−ジイソシアナト−3,3’−ジメチルジフェニルメタン、1,5−ジイソシアナトナフタレン、4,4’−ジイソシアン酸メチレンジフェニル、ジイソシアン酸1,3−フェニレン、1,4−フェニレンジイソシアナート、1,3−ビス(イソシアナトメチル)ベンゼン、トルエンジイソシアネート等が挙げられる。
(Diisocyanate compound)
(Aromatic diisocyanate compound)
Examples of the aromatic diisocyanate compound include 4,4′-diisocyanato-3,3′-dimethylbiphenyl, 2,2-bis (4-isocyanatophenyl) hexafluoropropane, 4,4′-diisocyanato-3,3. '-Dimethyldiphenylmethane, 1,5-diisocyanatonaphthalene, methylenediphenyl 4,4'-diisocyanate, 1,3-phenylene diisocyanate, 1,4-phenylene diisocyanate, 1,3-bis (isocyanatomethyl) ) Benzene, toluene diisocyanate and the like.
(脂肪族ジイソシアネート化合物)
脂肪族ジイソシアネート化合物としては、鎖状脂肪族ジイソシアネート化合物及び環状脂肪族ジイソシアネート化合物が挙げられる。
鎖状脂肪族ジイソシアネート化合物としては、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート等が挙げられる。環状脂肪族ジイソシアネート化合物としては、例えば、1,3−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン等が挙げられる。
(Aliphatic diisocyanate compound)
Examples of the aliphatic diisocyanate compound include a chain aliphatic diisocyanate compound and a cycloaliphatic diisocyanate compound.
Examples of the chain aliphatic diisocyanate compound include hexamethylene diisocyanate and isophorone diisocyanate. Examples of the cycloaliphatic diisocyanate compound include 1,3-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane.
(ジアミン化合物)
(芳香族ジアミン化合物)
芳香族ジアミン化合物としては、分子内に含まれる芳香環が1つであるジアミン化合物、ビフェニル骨格を有するジアミン化合物、独立した2つの芳香環(ビフェニル骨格を除く)を有するジアミン化合物、独立した3つの芳香環を有するジアミン化合物、独立した4つの芳香環を有するジアミン化合物、縮合芳香環を有するジアミン化合物等が挙げられる。
(Diamine compound)
(Aromatic diamine compound)
The aromatic diamine compound includes a diamine compound having one aromatic ring in the molecule, a diamine compound having a biphenyl skeleton, a diamine compound having two independent aromatic rings (excluding the biphenyl skeleton), and three independent diamine compounds. Examples thereof include a diamine compound having an aromatic ring, a diamine compound having four independent aromatic rings, and a diamine compound having a condensed aromatic ring.
芳香環が1つであるジアミン化合物としては、例えば、1,4−フェニレンジアミン、1,2−フェニレンジアミン、1,3−フェニレンジアミン、3−アミノベンジルアミン、2,5−ジメチル−1,4−フェニレンジアミン、p−キシリレンジアミン、m−キシリレンジアミン、2,3,5,6−テトラメチル−1,4−フェニレンジアミン等が挙げられる。 Examples of the diamine compound having one aromatic ring include 1,4-phenylenediamine, 1,2-phenylenediamine, 1,3-phenylenediamine, 3-aminobenzylamine, 2,5-dimethyl-1,4. -Phenylenediamine, p-xylylenediamine, m-xylylenediamine, 2,3,5,6-tetramethyl-1,4-phenylenediamine and the like.
ビフェニル骨格を有するジアミン化合物としては、例えば、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジメチルビフェニル、4,4’−ジアミノ−2,2’−ジメチルビフェニル、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジヒドロキシビフェニル等が挙げられる。 Examples of the diamine compound having a biphenyl skeleton include 4,4′-diamino-3,3′-dimethylbiphenyl, 4,4′-diamino-2,2′-dimethylbiphenyl, 4,4′-diamino-3, 3'-dihydroxybiphenyl and the like can be mentioned.
独立した2つの芳香環を有するジアミン化合物としては、例えば、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、3,4’−ジアミノジフェニルエーテル、1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)ネオペンタン、ビス(4−アミノ−3−カルボキシフェニル)メタン、4,4’−ジアミノジフェニルスルホン、4,4’−ジアミノジフェニルスルフィド、N−(4−アミノフェノキシ)−4−アミノベンズアミド、2,7−ジアミノフルオレン、1,1−ビス(4−アミノフェニル)シクロヘキサン、ビス(3−アミノフェニル)スルホン、3,3’−ジアミノベンゾフェノン、4,4’−ジアミノベンゾフェノン、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジメチルジフェニルメタン、3,3’−ジアミノジフェニルメタン、3,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−エチレンジアニリン、4,4’−メチレンビス(2,6−ジエチルアニリン)、4,4’−メチレンビス(2−エチル−6−メチルアニリン)、4,4’−ジアミノ−2,2’−ジメトキシビフェニル、2,3’−ジアミノジフェニルエーテル、ビス(4−アミノフェノキシ)メタン、1,3’−ビス(4−アミノフェノキシ)プロパン、1,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)ブタン、1,5’−ビス(4−アミノフェノキシ)ペンタン、2,2−ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)スルホン、N,N−ビス(4−アミノフェニル)ピペラジン等が挙げられる。 Examples of the diamine compound having two independent aromatic rings include 4,4′-diaminodiphenyl ether, 3,4′-diaminodiphenyl ether, 1,3-bis (4-aminophenoxy) neopentane, and bis (4-amino- 3-carboxyphenyl) methane, 4,4′-diaminodiphenyl sulfone, 4,4′-diaminodiphenyl sulfide, N- (4-aminophenoxy) -4-aminobenzamide, 2,7-diaminofluorene, 1,1- Bis (4-aminophenyl) cyclohexane, bis (3-aminophenyl) sulfone, 3,3′-diaminobenzophenone, 4,4′-diaminobenzophenone, 4,4′-diamino-3,3′-dimethyldiphenylmethane, 3 , 3′-diaminodiphenylmethane, 3,4′-diaminodiphenylmethane Tan, 4,4′-diaminodiphenylmethane, 4,4′-ethylenedianiline, 4,4′-methylenebis (2,6-diethylaniline), 4,4′-methylenebis (2-ethyl-6-methylaniline) 4,4′-diamino-2,2′-dimethoxybiphenyl, 2,3′-diaminodiphenyl ether, bis (4-aminophenoxy) methane, 1,3′-bis (4-aminophenoxy) propane, 1,4 '-Bis (4-aminophenoxy) butane, 1,5'-bis (4-aminophenoxy) pentane, 2,2-bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) propane, bis (3-amino-4- Hydroxyphenyl) sulfone, N, N-bis (4-aminophenyl) piperazine and the like.
独立した3つの芳香環を有するジアミン化合物としては、例えば、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)−2,5−ジ−t−ブチルベンゼン、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)−2,3,5−トリメチルベンゼン、N,N−ビス(4−アミノフェニル)テレフタルアミド、1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン、α,α'−ビス(4−アミノフェニル)−1,4−ジイソプロピルベンゼン、1,3−ビス[1−(4−アミノフェニル)−1−メチルエチル]ベンゼン等が挙げられる。 Examples of the diamine compound having three independent aromatic rings include 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,3-bis (4-aminophenoxy) benzene, and 1,4-bis (4-amino). Phenoxy) -2,5-di-t-butylbenzene, 1,4-bis (4-aminophenoxy) -2,3,5-trimethylbenzene, N, N-bis (4-aminophenyl) terephthalamide, 1 , 3-bis (3-aminophenoxy) benzene, α, α'-bis (4-aminophenyl) -1,4-diisopropylbenzene, 1,3-bis [1- (4-aminophenyl) -1-methyl Ethyl] benzene and the like.
独立した4つの芳香環を有するジアミン化合物としては、例えば、2,2−ビス(4−(4−アミノフェノキシ)フェニル)プロパン、ビス(4−(4−アミノフェノキシ)フェニル)スルホン、ビス(4−(3−アミノフェノキシ)フェニル)スルホン、4,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル、4,4’−(9−フルオレニリデン)ジアニリン、4,4’−(ビフェニルー2,5−ジイルビスオキシ)ビスアニリン、4,4’−ビス(4−アミノベンズアミド)−3,3’−ジヒドロキシビフェニル、4,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゾフェノン等が挙げられる。 Examples of the diamine compound having four independent aromatic rings include 2,2-bis (4- (4-aminophenoxy) phenyl) propane, bis (4- (4-aminophenoxy) phenyl) sulfone, and bis (4 -(3-aminophenoxy) phenyl) sulfone, 4,4'-bis (4-aminophenoxy) biphenyl, 4,4 '-(9-fluorenylidene) dianiline, 4,4'-(biphenyl-2,5-diylbis) Oxy) bisaniline, 4,4′-bis (4-aminobenzamide) -3,3′-dihydroxybiphenyl, 4,4′-bis (4-aminophenoxy) benzophenone, and the like.
縮合芳香環を有するジアミン化合物としては、例えば、2−(4−アミノフェニル)−6−アミノベンゾオキサゾール、2−(4−アミノフェニル)−5−アミノベンゾオキサゾール、5−アミノ−2−(4−アミノフェニル)−1H−ベンゾイミダゾール、1,5−ジアミノナフタレン、3,7−ジアミノ−2,8−ジメチルジベンゾチオフェン5,5−ジオキシド等が挙げられる。 Examples of the diamine compound having a condensed aromatic ring include 2- (4-aminophenyl) -6-aminobenzoxazole, 2- (4-aminophenyl) -5-aminobenzoxazole, and 5-amino-2- (4 -Aminophenyl) -1H-benzimidazole, 1,5-diaminonaphthalene, 3,7-diamino-2,8-dimethyldibenzothiophene 5,5-dioxide and the like.
(フッ素原子を有する芳香族ジアミン化合物)
フッ素原子を有する芳香族ジアミン化合物としては、例えば、5−トリフルオロメチル−1,3−ベンゼンジアミン、4,4’−ジアミノ−2,2’−ビス(トリフルオロメチル)ビフェニル、4,4’−ジアミノ−2,2’−ビス(トリフルオロメチル)ビフェニルエーテル、2,2’−ビス(4−アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2’−ビス(3−アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、4,4’-ジアミノオクタフルオロビフェニル、2,2−ビス(3−アミノ−4−メチルフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、4,4’−ジアミノ−2−(トリフルオロメチル)ジフェニルエーテル、1,4−ビス{4−アミノ−2−(トリフルオロメチル)フェノキシ}ベンゼン、2,2−ビス(4−(4−アミノフェノキシ)フェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス[4−{4−アミノ−2−(トリフルオロメチル)フェノキシ}フェニル]ヘキサフルオロプロパン等が挙げられる。
(Aromatic diamine compounds having fluorine atoms)
Examples of the aromatic diamine compound having a fluorine atom include 5-trifluoromethyl-1,3-benzenediamine, 4,4′-diamino-2,2′-bis (trifluoromethyl) biphenyl, 4,4 ′. -Diamino-2,2'-bis (trifluoromethyl) biphenyl ether, 2,2'-bis (4-aminophenyl) hexafluoropropane, 2,2'-bis (3-aminophenyl) hexafluoropropane, 4 , 4′-diaminooctafluorobiphenyl, 2,2-bis (3-amino-4-methylphenyl) hexafluoropropane, 2,2-bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) hexafluoropropane, 4,4 '-Diamino-2- (trifluoromethyl) diphenyl ether, 1,4-bis {4-amino-2- (trifluoromethyl) phenoxy Si} benzene, 2,2-bis (4- (4-aminophenoxy) phenyl) hexafluoropropane, 2,2-bis [4- {4-amino-2- (trifluoromethyl) phenoxy} phenyl] hexafluoro Examples include propane.
(脂肪族ジアミン化合物)
脂肪族ジアミン化合物としては、鎖状脂肪族ジアミン化合物及び環状脂肪族ジアミン化合物が挙げられる。
環状脂肪族ジアミン化合物としては、例えば、1,3−ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、1,4−ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、1,4−ジアミノシクロヘキサン、4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルアミン)、4,4’−メチレンビス(2−メチルシクロヘキシルアミン)等が挙げられる。
(Aliphatic diamine compound)
Examples of the aliphatic diamine compound include a chain aliphatic diamine compound and a cyclic aliphatic diamine compound.
Examples of the cycloaliphatic diamine compound include 1,3-bis (aminomethyl) cyclohexane, 1,4-bis (aminomethyl) cyclohexane, 1,4-diaminocyclohexane, 4,4′-methylenebis (cyclohexylamine), 4,4′-methylenebis (2-methylcyclohexylamine) and the like.
上記原料において、得られるポリイミドフィルムの耐熱性や寸法安定性が必要となる場合には、芳香族テトラカルボン酸二無水物類と芳香族ジアミン化合物を用いることが好ましい。これらを原料として用いることで、ポリイミドフィルムが、300℃以上のガラス転移点となる傾向にあり、また、線膨張係数10ppm以下となる傾向になる。 In the above raw material, when the heat resistance and dimensional stability of the resulting polyimide film are required, it is preferable to use an aromatic tetracarboxylic dianhydride and an aromatic diamine compound. By using these as raw materials, the polyimide film tends to have a glass transition point of 300 ° C. or higher, and the linear expansion coefficient tends to be 10 ppm or lower.
上記原料において、ポリイミドフィルムの性能として無色透明性が必要となる場合には、下記の組合せが好ましい例として挙げられる。
A.芳香族テトラカルボン酸二無水物類と脂肪族ジアミン類または脂肪族ジイソシアネートとの組合せ
B.脂肪族テトラカルボン酸二無水物類と芳香族ジアミン類及び/または脂肪族ジアミン類
C.脂肪族テトラカルボン酸二無水物類と芳香族ジイソシアネート類及び/または脂肪族ジイソシアネート類との組合せ
D.フッ素原子を有する芳香族テトラカルボン酸二無水物類とフッ素原子を有する芳香族ジアミン類またはフッ素原子を有する芳香族ジイソシアネート類との組合せ
In the above raw materials, when colorless transparency is required as the performance of the polyimide film, the following combinations are listed as preferred examples.
A. B. Combinations of aromatic tetracarboxylic dianhydrides and aliphatic diamines or aliphatic diisocyanates Aliphatic tetracarboxylic dianhydrides and aromatic diamines and / or aliphatic diamines C.I. C. Combinations of aliphatic tetracarboxylic dianhydrides with aromatic diisocyanates and / or aliphatic diisocyanates Combinations of aromatic tetracarboxylic dianhydrides having fluorine atoms and aromatic diamines having fluorine atoms or aromatic diisocyanates having fluorine atoms
ポリイミドフィルムに無色透明性が要求される場合には、フッ素原子を有するものや環状脂肪族テトラカルボン酸二無水物残基を用いることが好ましく、特にビシクロヘキサン骨格を有するテトラカルボン酸残基によって構成される、1,1’−ビシクロヘキサン−3,3’,4,4’−テトラカルボン酸−3,3’,4,4’−二無水物残基を用いることが好ましい。 When colorless transparency is required for the polyimide film, it is preferable to use a fluorine atom-containing one or a cycloaliphatic tetracarboxylic dianhydride residue, particularly a tetracarboxylic acid residue having a bicyclohexane skeleton. It is preferable to use 1,1′-bicyclohexane-3,3 ′, 4,4′-tetracarboxylic acid-3,3 ′, 4,4′-dianhydride residue.
<ポリイミド樹脂及びポリイミド樹脂前駆体の製造方法>
(ポリイミド樹脂前駆体の製造方法)
本発明のポリイミド樹脂前駆体であるポリアミック酸樹脂は、適当な溶媒中で、前記テトラカルボン酸二無水物の少なくとも1種類と、前記ジアミン化合物の少なくとも1種を反応させる事により得られる。
また、本発明のポリイミド樹脂前駆体であるポリアミック酸エステル樹脂は、前記テトラカルボン酸二無水物を、メタノール、エタノール、イソプロパノール、n−プロパノール等のアルコールを用いて開環することによりジエステル化し、得られたジエステルを適当な溶媒中で前記ジアミン化合物と反応させることにより得ることができる。さらにポリアミック酸エステル樹脂は、上記のように得られたポリアミック酸樹脂のカルボン酸基を、上記のようなアルコールと反応させることによりエステル化することによっても得る事ができる。
<Method for producing polyimide resin and polyimide resin precursor>
(Production method of polyimide resin precursor)
The polyamic acid resin, which is the polyimide resin precursor of the present invention, can be obtained by reacting at least one of the tetracarboxylic dianhydrides and at least one of the diamine compounds in a suitable solvent.
In addition, the polyamic acid ester resin, which is the polyimide resin precursor of the present invention, is obtained by diesterifying the tetracarboxylic dianhydride by ring-opening using an alcohol such as methanol, ethanol, isopropanol, or n-propanol. The obtained diester can be obtained by reacting with the diamine compound in a suitable solvent. Furthermore, the polyamic acid ester resin can also be obtained by esterifying the carboxylic acid group of the polyamic acid resin obtained as described above by reacting with the alcohol as described above.
前記テトラカルボン酸二無水物と、前記ジアミン化合物の反応は、従来から知られている条件で行うことができる。テトラカルボン酸二無水物とジアミン化合物の添加順序や添加方法には特に限定はない。例えば、溶媒にテトラカルボン酸二無水物とジアミン化合物とを順に投入し、適切な温度で攪拌することにより、ポリイミド樹脂前駆体を得ることができる。
ジアミン化合物の量は、テトラカルボン酸二無水物1モルに対して、通常0.8モル以上、好ましくは1モル以上である。一方、通常1.2モル以下、好ましくは1.1モル以下である。ジアミン化合物の量をこのような範囲とすることにより、得られるポリイミド樹脂前駆体の収率が向上する傾向にある。
Reaction of the said tetracarboxylic dianhydride and the said diamine compound can be performed on conventionally known conditions. There are no particular limitations on the order of addition or addition method of the tetracarboxylic dianhydride and the diamine compound. For example, a polyimide resin precursor can be obtained by sequentially adding tetracarboxylic dianhydride and a diamine compound to a solvent and stirring at an appropriate temperature.
The amount of the diamine compound is usually 0.8 mol or more, preferably 1 mol or more with respect to 1 mol of tetracarboxylic dianhydride. On the other hand, it is 1.2 mol or less normally, Preferably it is 1.1 mol or less. By making the quantity of a diamine compound into such a range, it exists in the tendency for the yield of the polyimide resin precursor obtained to improve.
溶媒中のテトラカルボン酸二無水物及びジアミン化合物の濃度は、反応条件やポリイミド樹脂前駆体溶液の粘度に応じて適宜設定しうる。例えば、テトラカルボン酸二無水物とジアミン化合物との合計の重量は、特段の制限は無いが、全溶液量に対し、通常1質量%以上、好ましくは5質量%以上であり、一方、通常70質量%以下、好ましくは30質量%以下である。反応基質の量をこのような範囲とすることにより、低コストで収率良くポリイミド樹脂前駆体が得られうる。 The concentration of the tetracarboxylic dianhydride and the diamine compound in the solvent can be appropriately set according to the reaction conditions and the viscosity of the polyimide resin precursor solution. For example, the total weight of the tetracarboxylic dianhydride and the diamine compound is not particularly limited, but is usually 1% by mass or more, preferably 5% by mass or more with respect to the total amount of the solution, while usually 70%. It is not more than mass%, preferably not more than 30 mass%. By setting the amount of the reaction substrate in such a range, a polyimide resin precursor can be obtained at low cost and high yield.
テトラカルボン酸二無水物及びジアミン化合物を反応させる温度は、特段の制限は無いが、通常0℃以上、好ましくは20℃以上である。一方、通常100℃以下、好ましくは80℃以下である。雰囲気は、空気下でも不活性雰囲気下でもよい。ポリイミドフィルムに無色透明性が要求される場合は、着色抑制のために、窒素等の不活性雰囲気下で加熱することが好ましい。
また、反応時間は、特段の制限は無いが、通常1時間以上、好ましくは2時間以上であり、一方、通常100時間以下、好ましくは24時間以下である。このような条件で反応を行うことにより、低コストで収率良くポリイミド樹脂前駆体が得られうる。
The temperature at which the tetracarboxylic dianhydride and the diamine compound are reacted is not particularly limited, but is usually 0 ° C. or higher, preferably 20 ° C. or higher. On the other hand, it is usually 100 ° C. or lower, preferably 80 ° C. or lower. The atmosphere may be air or an inert atmosphere. When the polyimide film is required to be colorless and transparent, it is preferably heated in an inert atmosphere such as nitrogen in order to suppress coloring.
The reaction time is not particularly limited, but is usually 1 hour or longer, preferably 2 hours or longer, and is usually 100 hours or shorter, preferably 24 hours or shorter. By performing the reaction under such conditions, a polyimide resin precursor can be obtained at low cost and high yield.
テトラカルボン酸二無水物及びジアミン化合物との反応に用いる溶媒としては、ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタン、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン等の炭化水素系溶媒;四塩化炭素、塩化メチレン、クロロホルム、1,2−ジクロロエタン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、フルオロベンゼン等のハロゲン化炭化水素溶媒;ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン、メトキシベンゼン等のエーテル系溶媒;アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒;N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン等のアミド系溶媒;ジメチルスルホキシド、γ−ブチロラクトン、アニソール等の非プロトン系極性溶媒;ピリジン、ピコリン、ルチジン、キノリン、イソキノリン等の複素環系溶媒;フェノール、クレゾール等のフェノール系溶媒;等が挙げられるが、特に限定されるものではない。溶媒としては1種の物質を用いることもできるし、2種類以上の物質を混合して用いることもできる。 Solvents used for the reaction with tetracarboxylic dianhydride and diamine compound include hydrocarbon solvents such as hexane, cyclohexane, heptane, benzene, toluene, xylene, mesitylene; carbon tetrachloride, methylene chloride, chloroform, 1, 2 -Halogenated hydrocarbon solvents such as dichloroethane, chlorobenzene, dichlorobenzene and fluorobenzene; ether solvents such as diethyl ether, tetrahydrofuran, 1,4-dioxane and methoxybenzene; ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone and cyclohexanone; N, Amide solvents such as N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone; aprotic polar solvents such as dimethyl sulfoxide, γ-butyrolactone, anisole; pyridine, picoli , Lutidine, quinoline, heterocyclic solvents isoquinoline; phenol, phenolic solvents such as cresol; but like, but it is not particularly limited. As the solvent, one kind of substance can be used, or two or more kinds of substances can be mixed and used.
前記テトラカルボン酸二無水物と、前記ジアミン化合物とを反応させる事により得られるポリイミド樹脂前駆体は、前記した溶媒に溶解させる、又は、テトラカルボン酸二無水物及びジアミン化合物との反応に用いる溶媒中に溶解したままとすることで、本発明に用いるポリイミド樹脂組成物として用いることができる。 The polyimide resin precursor obtained by reacting the tetracarboxylic dianhydride and the diamine compound is dissolved in the solvent described above, or the solvent used for the reaction with the tetracarboxylic dianhydride and the diamine compound. By leaving it dissolved in, it can be used as a polyimide resin composition used in the present invention.
(ポリイミド樹脂の製造方法)
本発明のポリイミド樹脂は、ポリイミド樹脂前駆体であるポリアミック酸樹脂又はポリアミック酸エステル樹脂を、溶媒存在下で脱水環化又は脱アルコール環化する方法、テトラカルボン酸二無水物及びジイソシアネート化合物を溶媒存在下で反応する方法により得られる(以下、まとめてイミド化と称する)。
(Method for producing polyimide resin)
The polyimide resin of the present invention is a method of subjecting a polyamic acid resin or polyamic acid ester resin, which is a polyimide resin precursor, to dehydration cyclization or dealcoholization cyclization in the presence of a solvent, a tetracarboxylic dianhydride and a diisocyanate compound in the presence of a solvent. It is obtained by the method of reacting below (hereinafter collectively referred to as imidization).
イミド化方法は、特に限定されず従来から知られている任意の方法を用いて行うことができる。例えば、熱的に環化させる加熱イミド化、及び化学的に環化させる化学イミド化が挙げられる。これらのイミド化反応は単独で使用しても両者を組み合わせて用いてもよい。以下ではイミド化方法の一例について説明するが、本発明はこの方法に限定されるわけではない。 The imidization method is not particularly limited, and can be performed using any conventionally known method. Examples thereof include thermal imidization that causes thermal cyclization and chemical imidization that causes chemical cyclization. These imidation reactions may be used alone or in combination. Hereinafter, an example of the imidization method will be described, but the present invention is not limited to this method.
(加熱イミド)
以下に溶液中における加熱イミド化の方法について説明する。
ポリイミド樹脂は、ポリイミド樹脂前駆体を溶媒存在下で加熱する、又は、テトラカルボン酸二無水物及びジイソシアネート化合物を溶媒存在下で加熱することによりを得ることができる。
ポリイミド樹脂前駆体を溶媒存在下で加熱する場合、イミド化によって生じた水またはアルコールは閉環反応を阻害するため、反応系外に排出される事が好ましい。例えば、トルエン、キシレン等の有機溶媒と水とを共沸させることにより、水を系外に排出する方法がよく用いられる。
(Heated imide)
Below, the method of the heat imidation in a solution is demonstrated.
A polyimide resin can be obtained by heating a polyimide resin precursor in the presence of a solvent, or heating a tetracarboxylic dianhydride and a diisocyanate compound in the presence of a solvent.
When the polyimide resin precursor is heated in the presence of a solvent, it is preferable that water or alcohol generated by imidization is discharged out of the reaction system in order to inhibit the ring closure reaction. For example, a method of discharging water out of the system by azeotropically boiling an organic solvent such as toluene or xylene with water is often used.
加熱によりイミド化する際に使用する溶媒としては、前記ポリアミック酸樹脂又はポリアミック酸エステル樹脂を得る反応時に使用する溶媒が挙げられる。その中でも、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン等のアミド系溶媒が、ポリイミド樹脂前駆体及びポリイミド樹脂の溶解性が高く、且つ、沸点が高くイミド化反応が効率よく進行するため好ましい。 Examples of the solvent used when imidizing by heating include a solvent used in the reaction for obtaining the polyamic acid resin or the polyamic acid ester resin. Among them, amide solvents such as N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, and N-methyl-2-pyrrolidone are highly soluble in polyimide resin precursors and polyimide resins, and have high boiling points and imides. This is preferable because the chemical reaction proceeds efficiently.
ポリイミド樹脂前駆体を溶媒存在下で加熱する場合において、イミド化反応溶液中のポリイミド樹脂前駆体の濃度に特に制限は無い。通常5質量%以上、好ましくは10質量%以上、さらに好ましくは20質量%以上である。また、通常80質量%以下、好ましくは60質量%以下、さらに好ましくは40質量%以下である。20質量%以上であることで生産効率が高い点で好ましく、また40質量%以下であることで通常の製造設備で取り扱いやすい溶液粘度となる点で好ましい。 In the case where the polyimide resin precursor is heated in the presence of a solvent, the concentration of the polyimide resin precursor in the imidization reaction solution is not particularly limited. Usually, it is 5% by mass or more, preferably 10% by mass or more, and more preferably 20% by mass or more. Moreover, it is 80 mass% or less normally, Preferably it is 60 mass% or less, More preferably, it is 40 mass% or less. 20 mass% or more is preferable in terms of high production efficiency, and 40 mass% or less is preferable in that the solution viscosity is easy to handle with ordinary production equipment.
テトラカルボン酸二無水物及びジイソシアネート化合物を溶媒存在下で加熱する場合において、イミド化反応溶液中のテトラカルボン酸二無水物及びジイソシアネート化合物の量に特に制限は無い。例えば、テトラカルボン酸二無水物とジイソシアネート化合物との合計の重量は、特段の制限は無いが、イミド化反応溶液量に対し、通常1質量%以上、好ましくは5質量%以上であり、一方、通常70質量%以下、好ましくは30質量%以下である。このような範囲とすることで、収率良く、常の製造設備で取り扱いやすい溶液粘度となる傾向にある。 When the tetracarboxylic dianhydride and the diisocyanate compound are heated in the presence of a solvent, the amounts of the tetracarboxylic dianhydride and the diisocyanate compound in the imidization reaction solution are not particularly limited. For example, the total weight of the tetracarboxylic dianhydride and the diisocyanate compound is not particularly limited, but is usually 1% by mass or more, preferably 5% by mass or more, based on the amount of the imidization reaction solution, Usually, it is 70 mass% or less, Preferably it is 30 mass% or less. By setting it as such a range, it exists in the tendency for it to become a solution viscosity with a sufficient yield and easy to handle with normal manufacturing equipment.
イミド化反応温度は、特に制限は無いが、通常50℃以上、好ましくは80℃以上、さらに好ましくは120℃以上、また通常300℃以下、好ましくは280℃以下、さらに好ましくは250℃以下である。120℃以上であることでイミド化反応が効率よく進行する点で好ましく、250℃以下であることでイミド化反応以外の副反応が抑制される点で好ましい。反応時の圧力は、常圧、加圧、又は減圧のいずれでもよい。雰囲気は、空気下でも不活性雰囲気下でもよい。ポリイミドフィルムに無色透明性が要求される場合は、着色抑制のために、窒素等の不活性雰囲気下で加熱することが好ましい。 The imidation reaction temperature is not particularly limited, but is usually 50 ° C or higher, preferably 80 ° C or higher, more preferably 120 ° C or higher, and usually 300 ° C or lower, preferably 280 ° C or lower, more preferably 250 ° C or lower. . It is preferable in that the imidization reaction proceeds efficiently when the temperature is 120 ° C or higher, and it is preferable in that the side reaction other than the imidization reaction is suppressed when the temperature is 250 ° C or lower. The pressure during the reaction may be normal pressure, increased pressure, or reduced pressure. The atmosphere may be air or an inert atmosphere. When the polyimide film is required to be colorless and transparent, it is preferably heated in an inert atmosphere such as nitrogen in order to suppress coloring.
また、イミド化を促進する触媒として三級アミン類等を加えることもできる。具体的にはトリメチルアミン、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、トリアタノールアミン、N,N−ジメチルエタノールアミン、N,N−ジエチルエタノールアミン、トリエチレンジアミン、N−メチルピロリジン、N−エチルピロリジン、N−メチルピペリジン、N−エチルピペリジン、イミダゾール、ピリジン、キノリン、イソキノリン等を触媒として用いることができる。触媒の使用量は、カルボキシル基又はエステル基に対して0.1〜100モル%であること好ましく、1〜10モル%であることがより好ましい。触媒の使用量がこのような範囲にあることにより、低コストで収率良く反応を行うことができる傾向にある。 Moreover, tertiary amines etc. can also be added as a catalyst which accelerates | stimulates imidation. Specifically, trimethylamine, triethylamine, tripropylamine, tributylamine, tritanolamine, N, N-dimethylethanolamine, N, N-diethylethanolamine, triethylenediamine, N-methylpyrrolidine, N-ethylpyrrolidine, N- Methylpiperidine, N-ethylpiperidine, imidazole, pyridine, quinoline, isoquinoline and the like can be used as a catalyst. The amount of the catalyst used is preferably from 0.1 to 100 mol%, more preferably from 1 to 10 mol%, based on the carboxyl group or ester group. When the amount of the catalyst used is in such a range, the reaction tends to be performed at a low cost and with a high yield.
(化学イミド化)
以下にイミド化の方法として化学イミド化を用いる場合を説明する。本発明の化学イミド化とは、ポリイミド樹脂前駆体を溶媒存在下で、脱水縮合剤を添加し、加熱することを指す。
ポリイミド樹脂前駆体をイミド化する際に使用する溶媒は、前記加熱イミド化で挙げた溶媒を用いることができる。
(Chemical imidization)
The case where chemical imidation is used as the imidation method will be described below. The chemical imidization of the present invention refers to heating the polyimide resin precursor in the presence of a solvent by adding a dehydrating condensing agent.
As the solvent used when imidizing the polyimide resin precursor, the solvents mentioned in the heating imidization can be used.
イミド化反応溶液のポリイミド樹脂前駆体の濃度に特に制限は無いが、通常5質量%以上、好ましくは10質量%以上、さらに好ましくは20質量%以上である。また、通常80質量%以下、好ましくは60質量%以下、さらに好ましくは40質量%以下である。20質量%以上であることで生産効率が高い点で好ましく、また40%以下であることで通常の製造設備で取り扱いやすい溶液粘度となる点で好ましい。 Although there is no restriction | limiting in particular in the density | concentration of the polyimide resin precursor of an imidation reaction solution, Usually, 5 mass% or more, Preferably it is 10 mass% or more, More preferably, it is 20 mass% or more. Moreover, it is 80 mass% or less normally, Preferably it is 60 mass% or less, More preferably, it is 40 mass% or less. 20% by mass or more is preferable in terms of high production efficiency, and 40% or less is preferable in that the solution viscosity is easy to handle in normal production equipment.
イミド化反応温度は、特に制限は無いが、通常50℃以上、好ましくは80℃以上、さらに好ましくは120℃以上であり、また、通常300℃以下、好ましくは280℃以下、さらに好ましくは250℃以下である。50℃以上であることでイミド化反応が効率よく進行する点で好ましく、300℃以下であることでイミド化反応以外の副反応が抑制される点で好ましい。
反応時の圧力は、常圧、加圧又は減圧のいずれでもよい。雰囲気は、空気下でも不活性雰囲気下でもよい。ポリイミドフィルムに無色透明性が要求される場合は、着色抑制のために、窒素等の不活性雰囲気下で加熱することが好ましい。
また、イミド化を促進する触媒として三級アミン類等を加熱イミド化と同様に加えることもできる。
The imidation reaction temperature is not particularly limited, but is usually 50 ° C. or higher, preferably 80 ° C. or higher, more preferably 120 ° C. or higher, and usually 300 ° C. or lower, preferably 280 ° C. or lower, more preferably 250 ° C. It is as follows. It is preferable in that the imidization reaction proceeds efficiently when it is 50 ° C. or higher, and it is preferable in that the side reaction other than the imidization reaction is suppressed when it is 300 ° C. or lower.
The pressure during the reaction may be normal pressure, increased pressure, or reduced pressure. The atmosphere may be air or an inert atmosphere. When the polyimide film is required to be colorless and transparent, it is preferably heated in an inert atmosphere such as nitrogen in order to suppress coloring.
Further, a tertiary amine or the like can be added as a catalyst for promoting imidization in the same manner as in the heating imidization.
脱水縮合剤として、N,N−ジシクロヘキシルカルボジイミド、N,N−ジフェニルカルボジイミド等のN,N−2置換カルボジイミド;無水酢酸、無水トリフルオロ酢酸等の酸無水物;塩化チオニル、塩化トシル等の塩化物;アセチルクロライド、アセチルブロマイド、プロピオニルアイオダイド、アセチルフルオライド、プロピオニルクロライド、プロピオニルブロマイド、プロピオニルアイオダイド、プロピオニルフルオライド、イソブチリルクロライド、イソブチリルブロマイド、イソブチリルアイオダイド、イソブチリルフルオライド、n−ブチリルクロライド、n−ブチリルブロマイド、n−ブチリルアイオダイド、n−ブチリルフルオライド、モノ−,ジ−,トリ−クロロアセチルクロライド、モノ−,ジ−,トリ−ブロモアセチルクロライド、モノ−,ジ−,トリ−アイオドアセチルクロライド、モノ−,ジ−,トリ−フルオロアセチルクロライド、無水クロロ酢酸、フェニルホスフォニックジクロライド、チオニルクロライド、チオニルブロマイド、チオニルアイオダイド又はチオニルフルオライド等のハロゲン化化合物;三塩化リン、亜リン酸トリフェニル、ジエチルリン酸アミド等のリン化合物等を加えることができる。 N, N-2-substituted carbodiimides such as N, N-dicyclohexylcarbodiimide and N, N-diphenylcarbodiimide; acid anhydrides such as acetic anhydride and trifluoroacetic anhydride; chlorides such as thionyl chloride and tosyl chloride Acetyl chloride, acetyl bromide, propionyl iodide, acetyl fluoride, propionyl chloride, propionyl bromide, propionyl iodide, propionyl fluoride, isobutyryl chloride, isobutyryl bromide, isobutyryl iodide, isobutyryl fluoride N-butyryl chloride, n-butyryl bromide, n-butyryl iodide, n-butyryl fluoride, mono-, di-, tri-chloroacetyl chloride, mono-, di-, tri-bromoa Tyl chloride, mono-, di-, tri-iodoacetyl chloride, mono-, di-, tri-fluoroacetyl chloride, chloroacetic anhydride, phenylphosphonic dichloride, thionyl chloride, thionyl bromide, thionyl iodide or thionyl fluoride Halogenated compounds such as phosphorus compounds such as phosphorus trichloride, triphenyl phosphite, and diethylphosphoric acid amide can be added.
これらの脱水縮合剤の使用量は、ポリイミド樹脂前駆体の繰り返し単位1molに対して、通常0.5mol、好ましくは1mol以上であり、一方、通常20mol以下、好ましくは10mol以下である。これらは単独で使用する事ができ、2種類以上を併用する事もできる。 The amount of these dehydrating condensing agents used is usually 0.5 mol, preferably 1 mol or more, and usually 20 mol or less, preferably 10 mol or less, per 1 mol of the repeating unit of the polyimide resin precursor. These can be used alone or in combination of two or more.
また、本発明で用いられるポリイミド樹脂前駆体及びポリイミド樹脂は、必要に応じて末端封止されていてもよい。末端封止することで、各樹脂末端の重合性が低下し、ポリイミド樹脂前駆体及びポリイミド樹脂の粘度が安定する傾向にある。 Moreover, the polyimide resin precursor and polyimide resin used by this invention may be terminal-capped as needed. By end-capping, the polymerizability of each resin end is lowered, and the viscosity of the polyimide resin precursor and the polyimide resin tends to be stabilized.
末端封止方法は、限定されるものではなく、従来公知のいずれの方法を用いてもよい。また、ポリイミド樹脂前駆体及びポリイミド樹脂を調製するどの段階で封止してもよい。
好ましい方法としては、末端封止剤を用いる方法が挙げられる。末端封止剤としては、従来公知の何れのものを用いても構わない。
末端アミノ基を封止する際の末端封止剤としては、無水フタル酸、1,2−シクロヘキサンジカルボン酸無水物、4−メチルシクロヘキサンー1,2−ジカルボン酸無水物、(2−メチル−2−プロペニル)コハク酸無水物等の酸無水物;安息香酸クロリド等の有機酸クロリドが挙げられる。
末端酸無水物基を封止する際の末端封止剤としては、3−アミノフェニルアセチレン、アニリン、シクロヘキシルアミン等のアミン化合物が挙げられる。
The terminal sealing method is not limited, and any conventionally known method may be used. Moreover, you may seal in any step which prepares a polyimide resin precursor and a polyimide resin.
A preferable method includes a method using a terminal blocking agent. Any conventionally known end capping agent may be used.
Examples of the terminal blocking agent used for sealing the terminal amino group include phthalic anhydride, 1,2-cyclohexanedicarboxylic anhydride, 4-methylcyclohexane-1,2-dicarboxylic anhydride, (2-methyl-2 -Propenyl) acid anhydrides such as succinic anhydride; organic acid chlorides such as benzoic acid chloride.
Examples of the end capping agent for capping the terminal acid anhydride group include amine compounds such as 3-aminophenylacetylene, aniline, and cyclohexylamine.
<ポリイミド樹脂組成物の製造方法>
本発明のポリイミド樹脂組成物の製造方法は、特に限定されず、前記したポリイミド樹脂及び/又はポリイミド樹脂前駆体を含む溶媒中に界面活性剤を添加してもよく、ポリイミド樹脂及び/又はポリイミド樹脂前駆体、界面活性剤に新たな溶媒を加えてもよい。また界面活性剤は固体のままでも、溶媒に溶解させた状態で用いてもよい。また、界面活性剤の溶解性を向上させるため、添加剤を含むポリイミド樹脂組成物を別途加熱してもよい。
この中でも、ポリイミド樹脂及び/又はポリイミド樹脂前駆体を含む溶媒中に界面活性剤を添加し撹拌することが、プロセスが簡易であるため好ましい。
<Method for producing polyimide resin composition>
The method for producing the polyimide resin composition of the present invention is not particularly limited, and a surfactant may be added to the solvent containing the polyimide resin and / or the polyimide resin precursor described above, and the polyimide resin and / or the polyimide resin. A new solvent may be added to the precursor and the surfactant. The surfactant may be used in a solid state or in a state dissolved in a solvent. Moreover, in order to improve the solubility of surfactant, you may heat separately the polyimide resin composition containing an additive.
Among these, it is preferable to add a surfactant to a solvent containing a polyimide resin and / or a polyimide resin precursor and stir because the process is simple.
<ポリイミドフィルムの製造方法>
本発明のポリイミドフィルムの製造方法は特に限定されないが、キャリア基板上にポリイミド樹脂組成物を塗布してポリイミドフィルムを形成する方法を用いてもよい。
塗布する方法として、ダイコーティング、スピンコーティング、スクリーン印刷、スプレー法、キャスト法、コーターを用いる方法、吹き付けによる方法、浸漬法、カレンダー法、流延法等が挙げられる。
これらの中でも、薄型デバイス及び曲げることが可能なフレキシブルデバイスを効率的に作製するために、キャスト法を用いることが好適である。特に、液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイ、電子ペーパー等の表示デバイス、太陽電池等の受光デバイス、有機EL照明等の発光デバイスを効率的に作製するために特に好適な方法である。
<Manufacturing method of polyimide film>
Although the manufacturing method of the polyimide film of this invention is not specifically limited, The method of apply | coating a polyimide resin composition on a carrier substrate and forming a polyimide film may be used.
Examples of the coating method include die coating, spin coating, screen printing, spray method, casting method, coater method, spraying method, dipping method, calendar method, casting method and the like.
Among these, in order to efficiently produce a thin device and a flexible device that can be bent, it is preferable to use a casting method. In particular, this is a particularly suitable method for efficiently producing display devices such as liquid crystal displays, organic EL displays and electronic paper, light receiving devices such as solar cells, and light emitting devices such as organic EL lighting.
ポリイミド樹脂組成物中に含まれる溶媒を揮発させる方法も特に限定されない。通常は、ポリイミド樹脂組成物が塗布されたキャリア基板を加熱することにより、溶媒が揮発させられる。加熱方法は特に限定されず、例えば、熱風加熱、真空加熱、赤外線加熱、マイクロ波加熱、熱板又はホットロール等を用いた接触による加熱等が挙げられる。 The method for volatilizing the solvent contained in the polyimide resin composition is not particularly limited. Usually, the solvent is volatilized by heating the carrier substrate coated with the polyimide resin composition. The heating method is not particularly limited, and examples thereof include hot air heating, vacuum heating, infrared heating, microwave heating, heating by contact using a hot plate or a hot roll, and the like.
この場合の加熱温度は、溶媒の種類に応じて好適な温度を用いることができるが、通常40℃以上、好ましくは60℃以上であり、一方通常400℃以下、好ましくは350℃以下、より好ましくは300℃以下である。溶媒除去温度が40℃以上である場合、溶媒が十分揮発される点で好ましい。また、溶媒除去温度が300℃以下である場合、有機溶媒の揮発が急激に起こらないため、得られるポリイミドフィルムに気泡等が発生することが防止されうる。このことは、得られるポリイミドフィルムの外観や品質を低下させる可能性を低減できるため好ましい。また、加熱の雰囲気は、空気下でも不活性雰囲気下でも良く特に制限はないが、ポリイミドフィルムに無色透明性が要求される場合は、着色抑制のために窒素等の不活性雰囲気下で加熱することが好ましい。 The heating temperature in this case may be a suitable temperature depending on the type of solvent, but is usually 40 ° C. or higher, preferably 60 ° C. or higher, and is usually 400 ° C. or lower, preferably 350 ° C. or lower, more preferably. Is 300 ° C. or lower. When the solvent removal temperature is 40 ° C. or higher, it is preferable in that the solvent is sufficiently volatilized. In addition, when the solvent removal temperature is 300 ° C. or lower, since the organic solvent does not volatilize rapidly, bubbles or the like can be prevented from being generated in the obtained polyimide film. This is preferable because the possibility of reducing the appearance and quality of the resulting polyimide film can be reduced. The heating atmosphere may be in air or in an inert atmosphere, and is not particularly limited. However, when the polyimide film is required to be colorless and transparent, it is heated in an inert atmosphere such as nitrogen to suppress coloring. It is preferable.
本発明の製造方法に用いられるキャリア基板は、硬質で耐熱性を有することが好ましい。すなわち、製造工程上必要とされる温度条件で、変形しない素材を用いることが好ましい。具体的には、通常200℃以上、好ましくは250℃以上のガラス転移温度を持つ素材でキャリア基板が構成されていることが好ましい。また、デバイスの製造コストを低減するためには、安価なキャリア基板を用いることもまた好ましい。このような観点から、キャリア基板の材料の好ましい例としてはガラス、セラミック、金属、シリコンウエハ等が挙げられる。 The carrier substrate used in the production method of the present invention is preferably hard and heat resistant. That is, it is preferable to use a material that does not deform under the temperature conditions required in the manufacturing process. Specifically, the carrier substrate is preferably composed of a material having a glass transition temperature of usually 200 ° C. or higher, preferably 250 ° C. or higher. In order to reduce the manufacturing cost of the device, it is also preferable to use an inexpensive carrier substrate. From such a viewpoint, preferable examples of the material of the carrier substrate include glass, ceramic, metal, silicon wafer and the like.
キャリア基板の材料として用いられるガラス基板としては、特に限定されるものではないが、例として、青板ガラス(アルカリガラス)、高ケイ酸ガラス、ソーダ石灰ガラス、鉛ガラス、アルミノホウケイ酸ガラス、無アルカリガラス(ホウケイ酸ガラス、コーニング社製イーグルXG等)、アルミノケイ酸塩ガラス等が挙げられる。 Although it does not specifically limit as a glass substrate used as a material of a carrier substrate, For example, a blue plate glass (alkali glass), high silicate glass, soda lime glass, lead glass, aluminoborosilicate glass, non-alkali Glass (borosilicate glass, Corning Eagle XG, etc.), aluminosilicate glass, etc. are mentioned.
本発明のポリイミド樹脂組成物は、安価であるが、ポリイミドフィルム層に対する接着性が非常に強いガラスをキャリア基板として用いる場合であっても、ポリイミドフィルム層及びポリイミドフィルム層上に形成するデバイスに損傷を与えることなく、剥離することができる。従って、より短い工程で、安価にデバイスを製造することができる。 The polyimide resin composition of the present invention is inexpensive, but even when glass having very strong adhesion to the polyimide film layer is used as a carrier substrate, the polyimide film layer and the device formed on the polyimide film layer are damaged. It can peel without giving. Therefore, a device can be manufactured at a low cost in a shorter process.
キャリア基板の厚さは、特に限定されないが、通常0.3mm以上、好ましくは0.5mm以上であり、一方、通常5.0cm以下、好ましくは2.0cm以下である。キャリア基板の厚さがこのような範囲にあることにより、キャリア基板の耐衝撃性が向上し、且つ、デバイス製造コストを下げることができる。 The thickness of the carrier substrate is not particularly limited, but is usually 0.3 mm or more, preferably 0.5 mm or more, and is usually 5.0 cm or less, preferably 2.0 cm or less. When the thickness of the carrier substrate is in such a range, the impact resistance of the carrier substrate can be improved and the device manufacturing cost can be reduced.
<ポリイミドフィルム>
本発明のポリイミドフィルムの厚さは、用途に合わせて適宜調整することができる。ポリイミドフィルムの厚さは、ポリイミド樹脂組成物の塗布量を調節することによって制御することができる。
ポリイミドフィルムの厚さは、通常1μm以上、好ましくは2μm以上であり、一方、通常300μm以下、好ましくは200μm以下である。厚さが1μm以上であることにより、ポリイミドフィルムが十分な強度を得られる傾向にある。このことは、デバイスフィルムの強度が向上し損傷しにくくなる、またハンドリング性が向上する点で好ましい。また、厚さを200μm以下にすることにより、デバイスフィルムを薄くすることが可能となる。
<Polyimide film>
The thickness of the polyimide film of this invention can be suitably adjusted according to a use. The thickness of the polyimide film can be controlled by adjusting the coating amount of the polyimide resin composition.
The thickness of the polyimide film is usually 1 μm or more, preferably 2 μm or more, and is usually 300 μm or less, preferably 200 μm or less. When the thickness is 1 μm or more, the polyimide film tends to obtain sufficient strength. This is preferable in that the strength of the device film is improved and the device film is hardly damaged, and the handling property is improved. Moreover, it becomes possible to make a device film thin by making thickness into 200 micrometers or less.
ポリイミドフィルムの熱膨張率は、100〜200℃の範囲において100ppm/K以下であることが好ましく、70ppm/K以下であることがより好ましく、キャリア基板と同程度の熱膨張であることが最も好ましい。熱膨張率がこのような範囲にあることにより、デバイス構成部材をポリイミドフィルム積層体上に形成する工程において、前記工程の温度変化によるポリイミドフィルムのキャリア基板からの剥離が防止される傾向にある。また、キャリア基板にポリイミドフィルムを形成する際、ポリイミドフィルム積層体の反りが小さくなる傾向にある。 The coefficient of thermal expansion of the polyimide film is preferably 100 ppm / K or less, more preferably 70 ppm / K or less, and most preferably the same thermal expansion as that of the carrier substrate. . When the coefficient of thermal expansion is in such a range, in the step of forming the device constituent member on the polyimide film laminate, peeling of the polyimide film from the carrier substrate due to temperature change in the step tends to be prevented. Moreover, when forming a polyimide film on a carrier substrate, there exists a tendency for the curvature of a polyimide film laminated body to become small.
ポリイミドフィルムは着色が少なく耐熱性を有し、高い機械強度を有することが好ましい。また必要に応じて、無色透明性を有することが好ましい。本明細書において、無色透明であることは、膜厚1〜100μmのフィルムにおいて、500nmの光線の透過率が通常70%以上、好適には80%以上、特に好適には85%以上であるものをいう。光線透過率が高いポリイミドフィルムは、透光性を必要とする用途、例えば光電変換素子等において好適に用いられる。
本明細書においては、透過率として、JIS K 7136−1による、500nmにおける全光線透過率を用いる。
The polyimide film is preferably less colored and heat resistant, and preferably has high mechanical strength. Moreover, it is preferable to have colorless transparency as needed. In the present specification, being colorless and transparent means that in a film having a thickness of 1 to 100 μm, the transmittance of light at 500 nm is usually 70% or more, preferably 80% or more, particularly preferably 85% or more. Say. A polyimide film having a high light transmittance is suitably used in applications requiring translucency, such as a photoelectric conversion element.
In this specification, the total light transmittance at 500 nm according to JIS K 7136-1 is used as the transmittance.
ポリイミドフィルムに、特に無色性が要求される場合、フィルム膜厚50±5μmとした際の黄色度(イエローインデックス(YI))は、通常−10以上、好ましくは−5以上、より好ましくは、−1以上である。一方、通常20以下、好ましくは15以下、より好ましくは10以下、更に好ましくは5以下である。 When the polyimide film is particularly required to be colorless, the yellowness (yellow index (YI)) when the film thickness is 50 ± 5 μm is usually −10 or more, preferably −5 or more, more preferably − 1 or more. On the other hand, it is usually 20 or less, preferably 15 or less, more preferably 10 or less, and still more preferably 5 or less.
本発明のポリイミドフィルムは、軟化転移温度が200℃以上であることが好ましい。さらに好ましくは250℃以上であり、特に好ましくは300℃以上である。この範囲であることで、デバイス構成部材を形成する工程において、ポリイミドフィルムが軟化しないため、デバイスフィルム製造の歩留まりが向上する傾向にある。 The polyimide film of the present invention preferably has a softening transition temperature of 200 ° C. or higher. More preferably, it is 250 degreeC or more, Most preferably, it is 300 degreeC or more. By being in this range, since the polyimide film is not softened in the step of forming the device constituent member, the yield of device film production tends to be improved.
本発明のポリイミドフィルムは、好適には、ガラス転移温度(Tg)が150℃以上であり、より好適には200℃以上、さらに好ましくは250℃以上である。ガラス転移温度が高いことにより、デバイス構成部材への熱影響が低下し、耐熱性が向上する傾向にある。
ポリイミドフィルムは、求められるデバイスフィルム及びデバイス構成部材の種類等に依存するが、以下に示す引張強度、引張り弾性率、引張伸度のような機械的強度を有することが好ましい。ポリイミドフィルムがこのような機械的強度を有することにより、より耐久性の高いデバイスフィルムが得られる傾向にある。
本発明のポリイミドフィルムの引張強度は、特段の制限はないが、通常50MPa以上、好ましくは70MPa以上であり、一方、通常400MPa以下、好ましくは300MPa以下である。
本発明のポリイミドフィルムの引張り弾性率は、特段の制限はないが、通常1000MPa以上、好ましくは1500MPaであり、一方、通常20GPa以下、好ましくは10GPa以下である。
また、本発明のポリイミドフィルムの引張伸度は、特段の制限はないが、通常10%GL以上、好ましくは20%GLであり、一方、通常300%GL以下、好ましくは200%GL以下である。
The polyimide film of the present invention preferably has a glass transition temperature (Tg) of 150 ° C. or higher, more preferably 200 ° C. or higher, more preferably 250 ° C. or higher. When the glass transition temperature is high, the thermal influence on the device constituent member is lowered and the heat resistance tends to be improved.
The polyimide film depends on the required device film and the type of device component, but preferably has mechanical strength such as the following tensile strength, tensile elastic modulus, and tensile elongation. When the polyimide film has such mechanical strength, a more durable device film tends to be obtained.
The tensile strength of the polyimide film of the present invention is not particularly limited, but is usually 50 MPa or more, preferably 70 MPa or more, and is usually 400 MPa or less, preferably 300 MPa or less.
The tensile elastic modulus of the polyimide film of the present invention is not particularly limited, but is usually 1000 MPa or more, preferably 1500 MPa, while it is usually 20 GPa or less, preferably 10 GPa or less.
The tensile elongation of the polyimide film of the present invention is not particularly limited, but is usually 10% GL or more, preferably 20% GL, and is usually 300% GL or less, preferably 200% GL or less. .
<デバイス構成部材の形成方法>
本発明のポリイミドフィルム上に、有機EL層、光電変換層、バリア層、封止層、電極、トランジスタ、カラーフィルター、偏光膜、シリコン酸化膜等のデバイス構成部材を形成する方法は特に限定されない。ポリイミドフィルム積層体のポリイミドフィルム上にデバイス構成部材を形成後、デバイスフィルム積層体からキャリア基板を剥離し、表示、受光、発光等の各用途に用いるデバイスフィルムとすることができる。
デバイス構成部材を形成する前に、必要に応じてポリイミドフィルム積層体の洗浄や表面処理を行ってもよい。また必要に応じて、デバイス構成部材を形成する前にポリイミドフィルム積層体上に各種バリア層を積層してもよい。これらの方法は限定されない。
洗浄の例としては、UVオゾン洗浄、プラズマ洗浄、スパッタ洗浄、イオン洗浄、加熱洗浄、ドライアイス噴射洗浄等のドライ洗浄;水洗浄、アルカリ洗浄、酸洗浄、洗剤洗浄、溶剤洗浄、液体噴射洗浄等のウェット洗浄;が挙げられる。
各種バリア層の積層の一例として、ガスバリア性のポリマーをコートする方法、プラチナやアルミニウム等の金属やアルミナや酸化チタン等の無機酸化物、金属窒化物等を積層し、金属および無機の薄膜コートをする方法、有機バリア層又は有機・無機複合バリア層をコートする方法等が挙げられる。
<Method for forming device constituent member>
A method for forming a device constituent member such as an organic EL layer, a photoelectric conversion layer, a barrier layer, a sealing layer, an electrode, a transistor, a color filter, a polarizing film, or a silicon oxide film on the polyimide film of the present invention is not particularly limited. After forming the device constituent member on the polyimide film of the polyimide film laminate, the carrier substrate can be peeled from the device film laminate to obtain a device film used for each application such as display, light reception, and light emission.
Before forming the device constituent member, the polyimide film laminate may be washed or surface-treated as necessary. Moreover, you may laminate | stack various barrier layers on a polyimide film laminated body before forming a device structural member as needed. These methods are not limited.
Examples of cleaning include UV ozone cleaning, plasma cleaning, sputter cleaning, ion cleaning, heat cleaning, dry ice jet cleaning and other dry cleaning; water cleaning, alkali cleaning, acid cleaning, detergent cleaning, solvent cleaning, liquid jet cleaning, etc. Wet cleaning.
As an example of laminating various barrier layers, a method of coating a gas barrier polymer, laminating a metal such as platinum or aluminum, an inorganic oxide such as alumina or titanium oxide, a metal nitride, etc. And a method of coating an organic barrier layer or an organic / inorganic composite barrier layer.
前記の方法で形成されたポリイミドフィルム積層体のポリイミドフィルム上に、表示、受光、発光等の用途に合わせて、必要なデバイス構成部材が形成される。例えば、TFT液晶ディスプレイデバイスフィルムを製造する場合には、例えばアモルファスシリコン等のTFTを形成すればよい。また、ゲート金属層、窒化ケイ素ゲート誘電体層及びITI画素電極を形成することにより、TFTを形成しうる。さらにTFTの上に、液晶ディスプレイのために必要な構造を公知の方法によって形成することもできる。 Necessary device constituent members are formed on the polyimide film of the polyimide film laminate formed by the above-described method in accordance with uses such as display, light reception, and light emission. For example, when manufacturing a TFT liquid crystal display device film, a TFT such as amorphous silicon may be formed. A TFT can also be formed by forming a gate metal layer, a silicon nitride gate dielectric layer, and an ITI pixel electrode. Further, a structure necessary for the liquid crystal display can be formed on the TFT by a known method.
表示デバイスは、上記TFT液晶ディスプレイに限らず、有機ELディスプレイ、液晶ディスプレイ、電子ペーパー用途等も含む。
また、受光デバイスとしては、太陽電池デバイス等が挙げられ、発光デバイスとしては、有機ELを用いた照明等が挙げられる。
また、太陽電池デバイスを製造する場合には、ポリイミドフィルム積層体上に、例えば結晶シリコン、アモルファスシリコン、化合物半導体材料、有機化合物材料等を用いた太陽電池を形成すればよい。例えば、透明電極、結晶シリコン、アモルファスシリコン又は有機材料を含有する光電変換層、対向電極等を形成することにより、太陽電池を形成しうる。さらに太陽電池の上に、太陽電池にとって必要な構造を、公知の方法によって形成することもできる。
なお、デバイス構成部材が形成されたデバイスフィルム積層体に対しては、封止処理、回路以外の層を形成する処理、部材をモジュール化する処理等を行ってもよい。
The display device is not limited to the above-mentioned TFT liquid crystal display, and includes organic EL displays, liquid crystal displays, electronic paper applications and the like.
Moreover, a solar cell device etc. are mentioned as a light receiving device, The illumination etc. which used organic EL are mentioned as a light emitting device.
Moreover, when manufacturing a solar cell device, a solar cell using, for example, crystalline silicon, amorphous silicon, a compound semiconductor material, an organic compound material, or the like may be formed on a polyimide film laminate. For example, a solar cell can be formed by forming a transparent electrode, a crystalline silicon, an amorphous silicon, a photoelectric conversion layer containing an organic material, a counter electrode, or the like. Furthermore, a structure necessary for the solar cell can be formed on the solar cell by a known method.
In addition, you may perform the process etc. which process the process which forms layers other than a circuit, a member other than a circuit, and a member with respect to the device film laminated body in which the device structural member was formed.
<デバイスフィルム積層体からキャリア基板を剥離する方法>
デバイスフィルム積層体からキャリア基板を剥離し、デバイスフィルムを得る方法は特に制限されないが、ポリイミドフィルム及びデバイス構成部材の性能を損なうことなく剥離できるという点で、物理的に剥離する方法が特に好ましい。
<Method of peeling carrier substrate from device film laminate>
The method of peeling the carrier substrate from the device film laminate to obtain the device film is not particularly limited, but the method of physically peeling is particularly preferred in that it can be peeled without impairing the performance of the polyimide film and the device constituent member.
物理的に剥離する方法とは、例えば、デバイスフィルム積層体中のデバイス構成部材の周縁を切離してデバイスフィルムを得る方法、デバイスフィルム積層体中のデバイス構成部材の周縁を吸引してデバイスフィルムを得る方法、デバイスフィルム積層体中のデバイス構成部材の周縁を固定し、キャリア基板だけ移動させてデバイスフィルムを得る方法等が挙げられる。
このような物理的に剥離する方法を用いるためには、JIS K 6854−2に準じた剥離試験において、キャリア基板とデバイスフィルムの剥離強度は、0N/mより大きいことが必要である。0N/mであると、ポリイミドフィルム積層体上にデバイス構成部材を形成する工程において、キャリア基板上からポリイミドフィルムがずれたり、剥離したりする場合がある。
実際の製造プロセスにおいては、デバイスフィルム積層体にレーザーやカッター等で切り込みを入れ、その後剥離する方法が挙げられる。その場合、切り込みを入れるまではデバイスフィルムは剥離しない事が好ましく、切り込み後の剥離強度はより小さい値であることが好ましい。
よって、キャリア基板とポリイミドフィルムの剥離強度は、0N/mより大きく、好ましくは0.5N/m以上、さらに好ましくは1N/m以上であり、一方、通常1.0×103N/m以下、更には7.0×102N/m以下が好ましい。キャリア基板とデバイスフィルムの剥離強度も同様である。剥離強度が上記範囲であることにより、デバイス構成部材を形成する工程において、キャリア基板からポリイミドフィルムが剥離したり、ずれたりしない傾向にある。また、デバイス構成部材を損傷させずに、デバイスフィルム積層体からキャリア基板を容易に剥離できる傾向にある。
The method of physically peeling is, for example, a method of obtaining a device film by separating the peripheral edge of a device constituent member in a device film laminate, and obtaining a device film by sucking the peripheral edge of the device constituent member in the device film laminate. Examples thereof include a method and a method of obtaining a device film by fixing the periphery of a device constituent member in a device film laminate and moving only the carrier substrate.
In order to use such a method of physically peeling, the peeling strength between the carrier substrate and the device film needs to be larger than 0 N / m in the peeling test according to JIS K 6854-2. When it is 0 N / m, the polyimide film may be displaced or peeled off from the carrier substrate in the step of forming the device constituent member on the polyimide film laminate.
In an actual manufacturing process, a method of cutting the device film laminate with a laser, a cutter, or the like and then peeling it off can be mentioned. In that case, it is preferable that the device film is not peeled until the cut is made, and the peel strength after the cut is preferably a smaller value.
Therefore, the peel strength between the carrier substrate and the polyimide film is greater than 0 N / m, preferably 0.5 N / m or more, more preferably 1 N / m or more, and usually 1.0 × 10 3 N / m or less. Furthermore, 7.0 × 10 2 N / m or less is preferable. The same applies to the peel strength between the carrier substrate and the device film. When the peel strength is in the above range, the polyimide film tends not to peel or shift from the carrier substrate in the step of forming the device constituent member. Moreover, it exists in the tendency which can peel a carrier substrate easily from a device film laminated body, without damaging a device structural member.
本発明のデバイスフィルムの用途としては、液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイ、電子ペーパー等の表示デバイス、太陽電池等の受光デバイス、有機EL照明等の発光デバイス等を挙げることができる。特に、薄型化、軽量化及びフレキシブル性を付与したい用途への適用に最適である。 Applications of the device film of the present invention include display devices such as liquid crystal displays, organic EL displays and electronic paper, light receiving devices such as solar cells, and light emitting devices such as organic EL lighting. In particular, it is optimal for application to applications where thinning, lightening, and flexibility are desired.
<本発明のデバイスフィルムの例>
本発明のポリイミドフィルム上に形成されるデバイスの一例としては、有機電界発光素子が挙げられる。有機電界発光素子の基板としては、ガラス基板が一般的である。しかし、本発明のポリイミドフィルムをガラス基板の代わりに用いることにより、従来のガラス基板における製造方法を変更することなく、且つ、有機電界発光素子の特性に悪影響を与えることなく、フレキシブルな有機電界発光素子を簡便に作製することが可能である。
つまり、本発明のポリイミドフィルム積層体を、従来の製造法におけるガラス基板として取扱い、ポリイミドフィルム表面側に有機電界発光素子のデバイス構成部材を形成しデバイスフィルム積層体を形成する。その後、デバイスフィルム積層体からキャリア基板を剥離することにより、デバイスフィルムとしてポリイミドフィルムを有するフレキシブルな有機電界発光素子を作製することが可能である。
以下、本発明のポリイミドフィルムを用いた有機電界発光素子及びその製造方法について詳述する。
<Example of device film of the present invention>
An example of a device formed on the polyimide film of the present invention is an organic electroluminescent element. A glass substrate is generally used as the substrate of the organic electroluminescence device. However, by using the polyimide film of the present invention instead of the glass substrate, flexible organic electroluminescence without changing the manufacturing method in the conventional glass substrate and without adversely affecting the characteristics of the organic electroluminescence device. An element can be easily manufactured.
That is, the polyimide film laminate of the present invention is handled as a glass substrate in a conventional production method, and a device constituent member of an organic electroluminescent element is formed on the polyimide film surface side to form a device film laminate. Thereafter, by peeling the carrier substrate from the device film laminate, a flexible organic electroluminescent element having a polyimide film as the device film can be produced.
Hereinafter, the organic electroluminescent element using the polyimide film of the present invention and the production method thereof will be described in detail.
(本発明のポリイミドフィルムを用いた有機電界発光素子及びその製造方法)
図2は本発明のポリイミドフィルムを用いた有機電界発光素子10に好適な構造例を示す断面の模式図であり、図2において、符号1はポリイミドフィルム、符号2は陽極、符号3は正孔注入層、符号4は正孔輸送層、符号5は発光層、符号6は正孔阻止層、符号7は電子輸送層、符号8は電子注入層、符号9は陰極を各々表す。
これらの構造に適用する材料は、公知の材料を適用することができ、特に制限はない。また、公報、論文等を引用している場合、当該内容を当業者の常識の範囲で適宜、適用、応用することができるものとする。
(Organic electroluminescent device using the polyimide film of the present invention and method for producing the same)
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a structure example suitable for the
A known material can be applied as a material applied to these structures, and there is no particular limitation. In addition, when citing a publication, a paper or the like, the contents can be appropriately applied and applied within the common sense of those skilled in the art.
(表示装置及び照明装置)
本発明のポリイミドフィルムを基板に用いた有機電界発光素子を用い、表示装置又は照明装置を製造することが可能である。表示装置又は照明装置の形式や構造については特に制限はなく、本発明のポリイミドフィルムを基板に用いた有機電界発光素子を用いて常法に従って組み立てることができる。
例えば、「有機ELディスプレイ」(オーム社、平成16年8月20日発刊、時任静士、安達千波矢、村田英幸著)に記載されているような方法で、表示装置および照明装置を形成することができる。
(Display device and lighting device)
A display device or a lighting device can be manufactured using an organic electroluminescent element using the polyimide film of the present invention as a substrate. There is no restriction | limiting in particular about the format and structure of a display apparatus or an illuminating device, It can assemble in accordance with a conventional method using the organic electroluminescent element which used the polyimide film of this invention for the board | substrate.
For example, a display device and a lighting device are formed by a method as described in “Organic EL Display” (Ohm, published on August 20, 2004, Shizushi Tokito, Chiba Adachi, Hideyuki Murata). be able to.
(本発明のポリイミドフィルムを有機電界発光素子の基板に用いた際の効果)
本発明のポリイミドフィルムを用いることで、デバイスフィルム積層体からのキャリア基板の剥離が容易であるため、剥離時に有機電界発光素子に物理的な損傷を与えにくい。また、有機電界発光素子の製造工程で湿式成膜法を採用する場合は、成膜後の乾燥工程等で200℃以上に加熱されることがある。このような場合においても、本発明のポリイミドフィルムを基板に用いることにより、ポリイミドフィルムからのアウトガスの発生が抑制され、有機電界発光素子の欠陥発生を抑制でき、発光特性や寿命特性等を良好に維持することが可能となる。
有機電界発光素子は、発光の均一性が要求されるため、表面粗さは10nm以下の高い平滑性が求められる。本発明のポリイミドフィルムは、平滑性が高いため、有機電界発光素子を均一に発光させることが可能である。
通常、デバイスフィルム積層体からキャリア基板を剥離する場合には、ポリイミドフィルムを変形させて剥離する。ポリイミドフィルムを変形させた場合、ポリイミドフィルムが伸びる又は破れる等により有機電界発光素子が破壊される現象が考えられる。本発明のポリイミドフィルムは、剥離性に優れるため、有機電界発光素子を破壊することなくキャリア基板を剥離することが可能である。
(Effect when the polyimide film of the present invention is used for a substrate of an organic electroluminescence device)
By using the polyimide film of the present invention, it is easy to peel off the carrier substrate from the device film laminate, so that it is difficult to physically damage the organic electroluminescent element at the time of peeling. In addition, when a wet film forming method is employed in the manufacturing process of the organic electroluminescent element, the film may be heated to 200 ° C. or higher in a drying process after the film formation. Even in such a case, by using the polyimide film of the present invention for the substrate, the generation of outgas from the polyimide film is suppressed, the generation of defects in the organic electroluminescence device can be suppressed, and the light emission characteristics and life characteristics are improved. Can be maintained.
Since the organic electroluminescence device is required to have uniform light emission, the surface roughness is required to be high smoothness of 10 nm or less. Since the polyimide film of the present invention has high smoothness, the organic electroluminescence device can emit light uniformly.
Usually, when peeling a carrier substrate from a device film laminate, a polyimide film is deformed and peeled. When the polyimide film is deformed, a phenomenon in which the organic electroluminescent element is destroyed due to elongation or tearing of the polyimide film can be considered. Since the polyimide film of the present invention is excellent in releasability, it is possible to peel off the carrier substrate without destroying the organic electroluminescent element.
以下実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により制限されるものではない。実施例中の下記測定は以下の方法に従って行った。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. The following measurements in the examples were performed according to the following methods.
[剥離性]
ガラス基板の上に成膜したポリイミドフィルムにカッターで切り込みを入れた後の剥離性を以下の指標を用いて確認した。
◎:ポリイミドフィルムが自然に剥離した。
○:ポリイミドフィルムを容易に剥がせた。
△:ポリイミドフィルムの剥離が困難であった。
×:ポリイミドフィルムが剥離しなかった
[Peelability]
The releasability after cutting with a cutter in a polyimide film formed on a glass substrate was confirmed using the following indicators.
(Double-circle): The polyimide film peeled naturally.
○: The polyimide film was easily peeled off.
Δ: It was difficult to remove the polyimide film.
X: The polyimide film did not peel
<合成例1>
(1,1’−ビシクロヘキサン−3,3’,4,4’−テトラカルボン酸−3,3’,4,4’−二無水物(H−BPDA)の合成)
<Synthesis Example 1>
(Synthesis of 1,1′-bicyclohexane-3,3 ′, 4,4′-tetracarboxylic acid-3,3 ′, 4,4′-dianhydride (H-BPDA))
1,1’−ビフェニル−3,3’,4,4’−テトラカルボン酸二無水物150gを水593gと水酸化ナトリウム83.3gの溶液に溶解して得られる1,1’−ビフェニル−3,3’,4,4’−テトラカルボン酸四ナトリウム塩の水溶液をRu/C触媒を用いて、10MPaG、120℃で核水素化した。次いで49%硫酸水溶液429gを滴下して析出、濾過して、ジシクロヘキシル−3,3’,4,4’−テトラカルボン酸157g(収率81%)を得た。 1,1′-biphenyl-3, obtained by dissolving 150 g of 1,1′-biphenyl-3,3 ′, 4,4′-tetracarboxylic dianhydride in a solution of 593 g of water and 83.3 g of sodium hydroxide , 3 ′, 4,4′-tetracarboxylic acid tetrasodium salt aqueous solution was subjected to nuclear hydrogenation at 10 MPaG and 120 ° C. using a Ru / C catalyst. Subsequently, 429 g of a 49% aqueous sulfuric acid solution was added dropwise to precipitate and filtered to obtain 157 g (yield 81%) of dicyclohexyl-3,3 ′, 4,4′-tetracarboxylic acid.
温度計、攪拌機、ジムロート冷却管を備えた300mlの3つ口フラスコに、窒素下にて上記で得られたジシクロヘキシル−3,3’,4,4’−テトラカルボン酸(H−BTC)33.7g(0.98mol)、無水酢酸90gを添加した。これを攪拌下、昇温して還流温度(130℃〜140℃)で3時間反応させた。反応後、10℃まで冷却し、濾過を行い、白色の結晶を得た。得られた結晶をトルエンにて洗浄し、減圧乾燥機にて乾燥を実施して、1,1’−ビシクロヘキサン−3,3’,4,4’−テトラカルボン酸−3,3’,4,4’−二無水物(H−BPDA)含有組成物23.5g(収率78%)を得た。 Into a 300 ml three-necked flask equipped with a thermometer, a stirrer and a Dimroth condenser, dicyclohexyl-3,3 ′, 4,4′-tetracarboxylic acid (H-BTC) obtained above under nitrogen is obtained. 7 g (0.98 mol) and 90 g of acetic anhydride were added. This was heated with stirring and reacted at reflux temperature (130 ° C. to 140 ° C.) for 3 hours. After the reaction, it was cooled to 10 ° C. and filtered to obtain white crystals. The obtained crystals were washed with toluene and dried with a vacuum dryer to obtain 1,1′-bicyclohexane-3,3 ′, 4,4′-tetracarboxylic acid-3,3 ′, 4. , 4'-dianhydride (H-BPDA) containing composition 23.5g (yield 78%) was obtained.
<合成例2>
(ポリイミド樹脂前駆体溶液1の作製)
合成例1で得られた1,1’−ビシクロヘキサン−3,3’,4,4’−テトラカルボン酸−3,3’,4,4’−二無水物(H−BPDA)60.0g(196mmol)をN,N−ジメチルアセトアミド(127.5g)に加え、窒素気流下、室温で攪拌した。それに4,4’−ジアミノジフェニルエーテル(ODA)(東京化成工業社製)39.6g(198mmol)をN,N−ジメチルアセトアミド171.3gに溶解したものを加え、80℃で6時間加熱攪拌し、目的とするポリイミド樹脂前駆体溶液1を得た。
<Synthesis Example 2>
(Preparation of polyimide resin precursor solution 1)
1,1′-bicyclohexane-3,3 ′, 4,4′-tetracarboxylic acid-3,3 ′, 4,4′-dianhydride (H-BPDA) 60.0 g obtained in Synthesis Example 1 (196 mmol) was added to N, N-dimethylacetamide (127.5 g), and the mixture was stirred at room temperature under a nitrogen stream. A solution prepared by dissolving 39.6 g (198 mmol) of 4,4′-diaminodiphenyl ether (ODA) (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) in 171.3 g of N, N-dimethylacetamide was added and stirred at 80 ° C. for 6 hours. The objective polyimide resin precursor solution 1 was obtained.
<合成例3>
(ポリイミド樹脂溶液1の作製)
乾燥窒素ガス導入管、冷却器、トルエンを満たしたDean−Stark凝集器、攪拌機を備えた4口フラスコに、合成例2で得られたポリイミド樹脂前駆体溶液1(50g)とトルエン7.5gを加えて三口フラスコ内を窒素雰囲気とした。外温を190℃まで加熱して、イミド化に伴って発生する水をトルエンと共に共沸留去した。6時間加熱、還流、攪拌を続けたところ、水の発生は認められなくなった。引き続きトルエンとトリエチルアミンを留去しながら7時間加熱し、ポリイミド樹脂溶液1を得た。
<Synthesis Example 3>
(Preparation of polyimide resin solution 1)
In a 4-necked flask equipped with a dry nitrogen gas inlet tube, a cooler, a Dean-Stark aggregator filled with toluene, and a stirrer, polyimide resin precursor solution 1 (50 g) obtained in Synthesis Example 2 and 7.5 g of toluene were added. In addition, the inside of the three-necked flask was made into a nitrogen atmosphere. The external temperature was heated to 190 ° C., and water generated during imidization was distilled off azeotropically with toluene. When heating, refluxing, and stirring were continued for 6 hours, generation of water was not observed. Subsequently, the mixture was heated for 7 hours while distilling off toluene and triethylamine to obtain a polyimide resin solution 1.
<実施例1>
キャリア基板には青板ガラス板(125×125mm,18mm厚)を用いた。このガラス板は使用前に、アルカリ性界面活性剤および蒸留水で洗浄した。
エーテル型ノニオン性界面活性剤のポリオキシエチレンラウリルエーテル(構成元素:C、O、H/エマルゲン123P(花王社製))0.18gを、N,N−ジメチルアセトアミド(2.82g)に溶解し、6%界面活性剤溶液1を作成した。
合成例3で合成した25質量%濃度のポリイミド樹脂溶液1(10g)と、6%界面活性剤溶液1(0.042g)を前記ポリイミド樹脂溶液1に含まれるポリイミド樹脂に対して界面活性剤の濃度が0.10質量%となるように混合、攪拌し、ポリイミド樹脂組成物1を得た。フィルムアプリケーターを用いて、このポリイミド樹脂組成物を青板ガラス板上に254μmの厚みで塗布した。その後、窒素雰囲気下、80℃で10分乾燥し、その後2℃/minで300℃まで昇温し、300℃で30分加熱して、青板ガラス板上にポリイミドフィルムを形成したポリイミドフィルム積層体を作製した。得られたポリイミドフィルム積層体のポリイミドフィルムは無色透明であった。また、前記ポリイミドフィルムの剥離性を上記の方法に従って確認した。評価結果を表1に示す。
<Example 1>
A blue glass plate (125 × 125 mm, 18 mm thickness) was used as the carrier substrate. This glass plate was washed with an alkaline surfactant and distilled water before use.
0.18 g of ether type nonionic surfactant polyoxyethylene lauryl ether (constituent elements: C, O, H / Emulgen 123P (manufactured by Kao Corporation)) is dissolved in N, N-dimethylacetamide (2.82 g). A 6% surfactant solution 1 was prepared.
A 25% by weight polyimide resin solution 1 (10 g) synthesized in Synthesis Example 3 and a 6% surfactant solution 1 (0.042 g) were used as a surfactant with respect to the polyimide resin contained in the polyimide resin solution 1. The polyimide resin composition 1 was obtained by mixing and stirring so that the concentration was 0.10% by mass. Using a film applicator, this polyimide resin composition was applied on a soda glass plate with a thickness of 254 μm. Then, it was dried at 80 ° C. for 10 minutes in a nitrogen atmosphere, then heated to 300 ° C. at 2 ° C./min, and heated at 300 ° C. for 30 minutes to form a polyimide film laminate on which a polyimide film was formed on a blue plate glass plate. Was made. The polyimide film of the obtained polyimide film laminate was colorless and transparent. Moreover, the peelability of the said polyimide film was confirmed according to said method. The evaluation results are shown in Table 1.
<実施例2>
実施例1に記載したエマルゲン123Pを、エーテル型ノニオン性界面活性剤のポリオキシエチレンアルキルエーテル(構成元素:C、O、H/エマルゲン709(花王社製))に変更した以外は実施例1と同じようにしてポリイミドフィルム積層体を得た。得られたポリイミドフィルム積層体のポリイミドフィルムは無色透明であった。また、前記ポリイミドフィルムの剥離性を上記の方法に従って確認した。評価結果を表1に示す。
<Example 2>
Example 1 except that Emulgen 123P described in Example 1 was changed to polyoxyethylene alkyl ether of ether type nonionic surfactant (constituent elements: C, O, H / Emulgen 709 (manufactured by Kao Corporation)). In the same manner, a polyimide film laminate was obtained. The polyimide film of the obtained polyimide film laminate was colorless and transparent. Moreover, the peelability of the said polyimide film was confirmed according to said method. The evaluation results are shown in Table 1.
<実施例3>
実施例1に記載したエマルゲン123Pを、エステル型ノニオン性界面活性剤のソルビタンモノオレート(構成元素:C、O、H/ソルゲン40(第一工業製薬社製))に変更し、前記ポリイミド樹脂溶液1に含まれるポリイミド樹脂に対して界面活性剤の濃度が0.15質量%となるように混合した以外は実施例1と同じようにしてポリイミドフィルム積層体を得た。得られたポリイミドフィルム積層体のポリイミドフィルムは無色透明であった。また、前記ポリイミドフィルムの剥離性を上記の方法に従って確認した。評価結果を表1に示す。
<Example 3>
Emulgen 123P described in Example 1 was changed to sorbitan monooleate (constituent elements: C, O, H / Sorgen 40 (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.)), an ester-type nonionic surfactant, and the polyimide resin solution A polyimide film laminate was obtained in the same manner as in Example 1 except that the surfactant was mixed with the polyimide resin contained in 1 so that the concentration of the surfactant was 0.15% by mass. The polyimide film of the obtained polyimide film laminate was colorless and transparent. Moreover, the peelability of the said polyimide film was confirmed according to said method. The evaluation results are shown in Table 1.
<実施例4>
実施例3に記載したソルゲン40を、エステル型ノニオン性界面活性剤のソルビタンラウレート(構成元素:C、O、H/ニューコール20(日本乳化剤社製))に変更した以外は実施例3と同じようにしてポリイミドフィルム積層体を得た。得られたポリイミドフィルム積層体のポリイミドフィルムは無色透明であった。また、前記ポリイミドフィルムの剥離性を上記の方法に従って確認した。評価結果を表1に示す。
<Example 4>
Example 3 except that Sorgen 40 described in Example 3 was changed to sorbitan laurate (constituent elements: C, O, H / New Coal 20 (manufactured by Nippon Emulsifier Co., Ltd.)), an ester-type nonionic surfactant. In the same manner, a polyimide film laminate was obtained. The polyimide film of the obtained polyimide film laminate was colorless and transparent. Moreover, the peelability of the said polyimide film was confirmed according to said method. The evaluation results are shown in Table 1.
<実施例5>
実施例3に記載したソルゲン40を、エステル型ノニオン性界面活性剤のソルビタンステアレート(構成元素:C、O、H/ニューコール60(日本乳化剤社製))に変更した以外は実施例3と同じようにしてポリイミドフィルム積層体を得た。得られたポリイミドフィルム積層体のポリイミドフィルムは無色透明であった。また、前記ポリイミドフィルムの剥離性を上記の方法に従って確認した。評価結果を表1に示す。
<Example 5>
Example 3 except that Sorgen 40 described in Example 3 was changed to sorbitan stearate (constituent elements: C, O, H / New Coal 60 (manufactured by Nippon Emulsifier Co., Ltd.)), an ester type nonionic surfactant. In the same manner, a polyimide film laminate was obtained. The polyimide film of the obtained polyimide film laminate was colorless and transparent. Moreover, the peelability of the said polyimide film was confirmed according to said method. The evaluation results are shown in Table 1.
<実施例6>
実施例3に記載したソルゲン40を、エステル型ノニオン性界面活性剤のソルビタンオレエート(構成元素:C、O、H/ニューコール80(日本乳化剤社製))に変更した以外は実施例3と同じようにしてポリイミドフィルム積層体を得た。得られたポリイミドフィルム積層体のポリイミドフィルムは無色透明であった。また、前記ポリイミドフィルムの剥離性を上記の方法に従って確認した。評価結果を表1に示す。
<Example 6>
Example 3 except that Sorgen 40 described in Example 3 was changed to sorbitan oleate (constituent elements: C, O, H / New Coal 80 (manufactured by Nippon Emulsifier Co., Ltd.)), an ester type nonionic surfactant. In the same manner, a polyimide film laminate was obtained. The polyimide film of the obtained polyimide film laminate was colorless and transparent. Moreover, the peelability of the said polyimide film was confirmed according to said method. The evaluation results are shown in Table 1.
<実施例7>
実施例3に記載したソルゲン40をエステル型ノニオン性界面活性剤のショ糖脂肪酸エステル(構成元素:C、O、H/DKエステル F−110(第一工業製薬社製))に変更した以外は実施例3と同じようにしてポリイミドフィルム積層体を得た。得られたポリイミドフィルム積層体のポリイミドフィルムは無色透明であった。また、前記ポリイミドフィルムの剥離性を上記の方法に従って確認した。評価結果を表1に示す。
<Example 7>
Except for changing Sorgen 40 described in Example 3 to a sucrose fatty acid ester of an ester-type nonionic surfactant (constituent elements: C, O, H / DK ester F-110 (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.)) A polyimide film laminate was obtained in the same manner as Example 3. The polyimide film of the obtained polyimide film laminate was colorless and transparent. Moreover, the peelability of the said polyimide film was confirmed according to said method. The evaluation results are shown in Table 1.
<実施例8>
実施例3に記載したソルゲン40をエステル型ノニオン性界面活性剤のショ糖安息香酸エステル(構成元素:C、O、H/モノペットSB(第一工業製薬社製))に変更した以外は実施例3と同じようにしてポリイミドフィルム積層体を得た。得られたポリイミドフィルム積層体のポリイミドフィルムは無色透明であった。また、前記ポリイミドフィルムの剥離性を上記の方法に従って確認した。評価結果を表1に示す。
<Example 8>
Implemented except that Sorgen 40 described in Example 3 was changed to sucrose benzoate (constituent elements: C, O, H / Monopet SB (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.)), an ester-type nonionic surfactant. In the same manner as in Example 3, a polyimide film laminate was obtained. The polyimide film of the obtained polyimide film laminate was colorless and transparent. Moreover, the peelability of the said polyimide film was confirmed according to said method. The evaluation results are shown in Table 1.
<実施例9>
実施例3に記載したソルゲン40を高分子型ノニオン性界面活性剤のポリビニルピロリドン(構成元素:C、O、H/ピッツコールK−30(第一工業製薬社製))に変更した以外は実施例3と同じようにしてポリイミドフィルム積層体を得た。得られたポリイミドフィルム積層体のポリイミドフィルムは無色透明であった。また、前記ポリイミドフィルムの剥離性を上記の方法に従って確認した。評価結果を表1に示す。
<Example 9>
Implemented except that Solgen 40 described in Example 3 was changed to polyvinyl pyrrolidone (constituent elements: C, O, H / Pitzkor K-30 (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.)) as a polymeric nonionic surfactant. In the same manner as in Example 3, a polyimide film laminate was obtained. The polyimide film of the obtained polyimide film laminate was colorless and transparent. Moreover, the peelability of the said polyimide film was confirmed according to said method. The evaluation results are shown in Table 1.
<実施例10>
実施例3に記載したソルゲン40を高分子型ノニオン性界面活性剤のポリビニルピロリドン(構成元素:C、O、H/ピッツコールK−90(第一工業製薬社製))に変更した以外は実施例3と同じようにしてポリイミドフィルム積層体を得た。得られたポリイミドフィルム積層体のポリイミドフィルムは無色透明であった。また、前記ポリイミドフィルムの剥離性を上記の方法に従って確認した。評価結果を表1に示す。
<Example 10>
The procedure was carried out except that Solgen 40 described in Example 3 was changed to polyvinyl pyrrolidone (constituent elements: C, O, H / Pitzkor K-90 (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.)), a polymer type nonionic surfactant. In the same manner as in Example 3, a polyimide film laminate was obtained. The polyimide film of the obtained polyimide film laminate was colorless and transparent. Moreover, the peelability of the said polyimide film was confirmed according to said method. The evaluation results are shown in Table 1.
<実施例11>
実施例1に記載したエマルゲン123Pをエーテル型ノニオン性界面活性剤のポリオキシエチレンラウリルエーテル(構成元素:C、O、H/エマルゲン130K(花王社製))に変更し、前記ポリイミド樹脂溶液1に含まれるポリイミド樹脂に対して界面活性剤の濃度が0.35質量%となるように混合した以外は実施例1と同じようにしてポリイミドフィルム積層体を得た。得られたポリイミドフィルム積層体のポリイミドフィルムは無色透明であった。また、前記ポリイミドフィルムの剥離性を上記の方法に従って確認した。評価結果を表1に示す。
<Example 11>
Emulgen 123P described in Example 1 was changed to ether type nonionic surfactant polyoxyethylene lauryl ether (constituent elements: C, O, H / Emulgen 130K (manufactured by Kao Corporation)). A polyimide film laminate was obtained in the same manner as in Example 1 except that the concentration of the surfactant was 0.35% by mass with respect to the contained polyimide resin. The polyimide film of the obtained polyimide film laminate was colorless and transparent. Moreover, the peelability of the said polyimide film was confirmed according to said method. The evaluation results are shown in Table 1.
<実施例12>
実施例11に記載したエマルゲン130Kをエーテル型ノニオン性界面活性剤のポリオキシエチレンラウリルエーテル(構成元素:C、O、H/エマルゲン150(花王社製))に変更した以外は実施例11と同じようにしてポリイミドフィルム積層体を得た。得られたポリイミドフィルム積層体のポリイミドフィルムは無色透明であった。また、前記ポリイミドフィルムの剥離性を上記の方法に従って確認した。評価結果を表1に示す。
<Example 12>
Same as Example 11 except that Emulgen 130K described in Example 11 was changed to polyoxyethylene lauryl ether of ether type nonionic surfactant (constituent elements: C, O, H / Emulgen 150 (manufactured by Kao Corporation)). Thus, a polyimide film laminate was obtained. The polyimide film of the obtained polyimide film laminate was colorless and transparent. Moreover, the peelability of the said polyimide film was confirmed according to said method. The evaluation results are shown in Table 1.
<実施例13>
実施例11に記載したエマルゲン130Kをエーテル型ノニオン性界面活性剤のポリオキシエチレンオレイルエーテル(構成元素:C、O、H/エマルゲン430(花王社製))に変更した以外は実施例11と同じようにしてポリイミドフィルム積層体を得た。得られたポリイミドフィルム積層体のポリイミドフィルムは無色透明であった。また、前記ポリイミドフィルムの剥離性を上記の方法に従って確認した。評価結果を表1に示す。
<Example 13>
The same as Example 11 except that Emulgen 130K described in Example 11 was changed to polyoxyethylene oleyl ether (constituent elements: C, O, H / Emulgen 430 (manufactured by Kao Corporation)), an ether type nonionic surfactant. Thus, a polyimide film laminate was obtained. The polyimide film of the obtained polyimide film laminate was colorless and transparent. Moreover, the peelability of the said polyimide film was confirmed according to said method. The evaluation results are shown in Table 1.
<実施例14>
実施例11に記載したエマルゲン130Kをエーテル型ノニオン性界面活性剤のポリオキシエチレンオレイルエーテル(構成元素:C、O、H/エマルゲン409PV(花王社製))に変更した以外は実施例11と同じようにしてポリイミドフィルム積層体を得た。得られたポリイミドフィルム積層体のポリイミドフィルムは無色透明であった。また、前記ポリイミドフィルムの剥離性を上記の方法に従って確認した。評価結果を表1に示す。
<Example 14>
The same as Example 11 except that Emulgen 130K described in Example 11 was changed to polyoxyethylene oleyl ether of ether type nonionic surfactant (constituent elements: C, O, H / Emulgen 409PV (manufactured by Kao Corporation)). Thus, a polyimide film laminate was obtained. The polyimide film of the obtained polyimide film laminate was colorless and transparent. Moreover, the peelability of the said polyimide film was confirmed according to said method. The evaluation results are shown in Table 1.
<実施例15>
実施例11に記載したエマルゲン130Kをエーテル型ノニオン性界面活性剤のポリオキシエチレンアルキルエーテル(構成元素:C、O、H/エマルゲン705(花王社製))に変更した以外は実施例11と同じようにしてポリイミドフィルム積層体を得た。得られたポリイミドフィルム積層体のポリイミドフィルムは無色透明であった。また、前記ポリイミドフィルムの剥離性を上記の方法に従って確認した。評価結果を表1に示す。
<Example 15>
The same as Example 11 except that Emulgen 130K described in Example 11 was changed to polyoxyethylene alkyl ether of ether type nonionic surfactant (constituent elements: C, O, H / Emulgen 705 (manufactured by Kao Corporation)). Thus, a polyimide film laminate was obtained. The polyimide film of the obtained polyimide film laminate was colorless and transparent. Moreover, the peelability of the said polyimide film was confirmed according to said method. The evaluation results are shown in Table 1.
<実施例16>
実施例11に記載したエマルゲン130Kをエーテル型ノニオン性界面活性剤のポリオキシエチレンアルキルエーテル(構成元素:C、O、H/エマルゲン707(花王社製))に変更した以外は実施例11と同じようにしてポリイミドフィルム積層体を得た。得られたポリイミドフィルム積層体のポリイミドフィルムは無色透明であった。また、前記ポリイミドフィルムの剥離性を上記の方法に従って確認した。評価結果を表1に示す。
<Example 16>
The same as Example 11 except that Emulgen 130K described in Example 11 was changed to polyoxyethylene alkyl ether of ether type nonionic surfactant (constituent elements: C, O, H / Emulgen 707 (manufactured by Kao Corporation)). Thus, a polyimide film laminate was obtained. The polyimide film of the obtained polyimide film laminate was colorless and transparent. Moreover, the peelability of the said polyimide film was confirmed according to said method. The evaluation results are shown in Table 1.
<実施例17>
エーテル型ノニオン性界面活性剤のポリオキシエチレンアルキルエーテル(構成元素:C、O、H/エマルゲン707(花王社製)0.18gをN,N−ジメチルアセトアミド(2.82g)に溶解し、6%界面活性剤溶液2を作成した。また、ポリエーテル変性シリコーンSH3771(東レ・ダウコーニング社製)0.18gをN,N−ジメチルアセトアミド(2.82g)に溶解し、6%シリコーンワニス溶液を作成した。
合成例3で合成した25質量%濃度のポリイミド樹脂溶液1(10g)と、この6%界面活性剤溶液2(0.125g)をポリイミド樹脂溶液1に含まれるポリイミド樹脂に対して0.30質量%となるように、また6%シリコーンワニス溶液(0.042g)をポリイミド樹脂溶液1に含まれるポリイミド樹脂に対して0.10質量%となるように混合し、攪拌した。それ以外は実施例1と同じようにしてポリイミドフィルム積層体を得た。得られたポリイミドフィルム積層体のポリイミドフィルムは無色透明であった。また、前記ポリイミドフィルムの剥離性を上記の方法に従って確認した。評価結果を表1に示す。
<Example 17>
Polyoxyethylene alkyl ether of ether type nonionic surfactant (constituent elements: C, O, H / Emulgen 707 (manufactured by Kao Corporation) 0.18 g was dissolved in N, N-dimethylacetamide (2.82 g), 6 % Surfactant solution 2 was prepared, 0.18 g of polyether-modified silicone SH3771 (manufactured by Dow Corning Toray) was dissolved in N, N-dimethylacetamide (2.82 g), and a 6% silicone varnish solution was prepared. Created.
The polyimide resin solution 1 (10 g) having a concentration of 25% by mass synthesized in Synthesis Example 3 and this 6% surfactant solution 2 (0.125 g) are 0.30% by mass with respect to the polyimide resin contained in the polyimide resin solution 1. The 6% silicone varnish solution (0.042 g) was mixed so as to be 0.10% by mass with respect to the polyimide resin contained in the polyimide resin solution 1 and stirred. Otherwise in the same manner as in Example 1, a polyimide film laminate was obtained. The polyimide film of the obtained polyimide film laminate was colorless and transparent. Moreover, the peelability of the said polyimide film was confirmed according to said method. The evaluation results are shown in Table 1.
<実施例18>
実施例17に記載したエマルゲン707をエーテル型ノニオン性界面活性剤のポリオキシエチレンラウリルエーテル(構成元素:C、O、N、H/エマルゲン150(花王社製))に変更し、前記ポリイミド樹脂溶液1に含まれるポリイミド樹脂に対して界面活性剤の濃度が0.20質量%となるように混合したに変更した以外は実施例17と同じようにしてポリイミドフィルム積層体を得た。得られたポリイミドフィルム積層体のポリイミドフィルムは無色透明であった。また、前記ポリイミドフィルムの剥離性を上記の方法に従って確認した。評価結果を表1に示す。
<Example 18>
Emulgen 707 described in Example 17 was changed to polyoxyethylene lauryl ether of ether type nonionic surfactant (constituent elements: C, O, N, H / Emulgen 150 (manufactured by Kao Corporation)), and the polyimide resin solution A polyimide film laminate was obtained in the same manner as in Example 17, except that the surfactant was mixed with the polyimide resin contained in 1 so that the concentration of the surfactant was 0.20% by mass. The polyimide film of the obtained polyimide film laminate was colorless and transparent. Moreover, the peelability of the said polyimide film was confirmed according to said method. The evaluation results are shown in Table 1.
<実施例19>
実施例17に記載したエマルゲン707をエステル型ノニオン性界面活性剤のショ糖安息香酸エステル(構成元素:C、O、N、H/モノペットSB(第一工業製薬社製))に変更し、前記ポリイミド樹脂溶液1に含まれるポリイミド樹脂に対して界面活性剤の濃度が0.15質量%となるように混合し、また6%シリコーンワニス溶液をポリイミド樹脂溶液1に含まれるポリイミド樹脂に対して0.05質量%となるように混合した以外は実施例17と同じようにしてポリイミドフィルム積層体を得た。得られたポリイミドフィルム積層体のポリイミドフィルムは無色透明であった。また、前記ポリイミドフィルムの剥離性を上記の方法に従って確認した。評価結果を表1に示す。
<Example 19>
Emulgen 707 described in Example 17 was changed to an ester-type nonionic surfactant sucrose benzoate (constituent elements: C, O, N, H / Monopet SB (manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.)) It mixes so that the density | concentration of surfactant may be set to 0.15 mass% with respect to the polyimide resin contained in the said polyimide resin solution 1, and 6% silicone varnish solution is with respect to the polyimide resin contained in the polyimide resin solution 1. A polyimide film laminate was obtained in the same manner as in Example 17 except for mixing so as to be 0.05% by mass. The polyimide film of the obtained polyimide film laminate was colorless and transparent. Moreover, the peelability of the said polyimide film was confirmed according to said method. The evaluation results are shown in Table 1.
<実施例20>
実施例19に記載したモノペットSBを高分子型ノニオン性界面活性剤のポリビニルピロリドン(構成元素:C、O、N、H/ピッツコールK−30(第一工業製薬社製))に変更した以外は実施例19と同じようにしてポリイミドフィルム積層体を得た。得られたポリイミドフィルム積層体のポリイミドフィルムは無色透明であった。また、前記ポリイミドフィルムの剥離性を上記の方法に従って確認した。評価結果を表1に示す。
<Example 20>
Monopet SB described in Example 19 was changed to a polymeric nonionic surfactant polyvinylpyrrolidone (constituent elements: C, O, N, H / Pitzkor K-30 (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.)). A polyimide film laminate was obtained in the same manner as Example 19 except for the above. The polyimide film of the obtained polyimide film laminate was colorless and transparent. Moreover, the peelability of the said polyimide film was confirmed according to said method. The evaluation results are shown in Table 1.
<実施例21>
実施例19に記載したモノペットSBを高分子型ノニオン性界面活性剤のポリビニルピロリドン(構成元素:C、O、N、H/ピッツコールK−90(第一工業製薬社製))に変更した以外は実施例19と同じようにしてポリイミドフィルム積層体を得た。得られたポリイミドフィルム積層体のポリイミドフィルムは無色透明であった。また、前記ポリイミドフィルムの剥離性を上記の方法に従って確認した。評価結果を表1に示す。
<Example 21>
Monopet SB described in Example 19 was changed to a polymeric nonionic surfactant polyvinylpyrrolidone (constituent elements: C, O, N, H / Pitzkor K-90 (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.)). A polyimide film laminate was obtained in the same manner as Example 19 except for the above. The polyimide film of the obtained polyimide film laminate was colorless and transparent. Moreover, the peelability of the said polyimide film was confirmed according to said method. The evaluation results are shown in Table 1.
<比較例1>
実施例1に記載したエマルゲン123Pを、アニオン性界面活性剤のラウリル硫酸ナトリウム(構成元素:C、O、H、S、Na/エマール2FG(花王社製))に変更し、前記ポリイミド樹脂溶液1に含まれるポリイミド樹脂に対して界面活性剤の濃度が0.15質量%となるように混合した以外は実施例1と同じようにしてポリイミドフィルム積層体を得た。得られたポリイミドフィルム積層体のポリイミドフィルムは無色透明であった。また、前記ポリイミドフィルムの剥離性を上記の方法に従って確認した。評価結果を表1に示す。
<Comparative Example 1>
Emulgen 123P described in Example 1 was changed to anionic surfactant sodium lauryl sulfate (constituent elements: C, O, H, S, Na / Emar 2FG (manufactured by Kao Corporation)), and the polyimide resin solution 1 A polyimide film laminate was obtained in the same manner as in Example 1 except that the concentration of the surfactant was 0.15% by mass with respect to the polyimide resin contained in. The polyimide film of the obtained polyimide film laminate was colorless and transparent. Moreover, the peelability of the said polyimide film was confirmed according to said method. The evaluation results are shown in Table 1.
<比較例2>
比較例1に記載したエマール2FGを、アニオン性界面活性剤のラウリル硫酸ナトリウム(構成元素:C、O、H、S、Na/エマール10G(花王社製))に変更した以外は比較例1と同じようにしてポリイミドフィルム積層体を得た。得られたポリイミドフィルム積層体のポリイミドフィルムは無色透明であった。また、前記ポリイミドフィルムの剥離性を上記の方法に従って確認した。評価結果を表1に示す。
<Comparative Example 2>
Comparative Example 1 except that Emar 2FG described in Comparative Example 1 was changed to sodium lauryl sulfate (constituent elements: C, O, H, S, Na / Emar 10G (manufactured by Kao Corporation)) as an anionic surfactant. In the same manner, a polyimide film laminate was obtained. The polyimide film of the obtained polyimide film laminate was colorless and transparent. Moreover, the peelability of the said polyimide film was confirmed according to said method. The evaluation results are shown in Table 1.
<比較例3>
比較例1に記載したエマール2FGをノニオン性界面活性剤のポリオキシエチレン脂肪酸ジエステル(構成元素:C、O、H/イオネットDS−300(三洋化成社製))に変更し、前記ポリイミド樹脂溶液1に含まれるポリイミド樹脂に対して界面活性剤の濃度が0.40質量%となるように混合した以外は比較例1と同じようにしてポリイミドフィルム積層体を得た。得られたポリイミドフィルム積層体のポリイミドフィルムは無色透明であった。また、前記ポリイミドフィルムの剥離性を上記の方法に従って確認した。評価結果を表1に示す。
<Comparative Example 3>
Emar 2FG described in Comparative Example 1 was changed to a nonionic surfactant polyoxyethylene fatty acid diester (constituent elements: C, O, H / Ionet DS-300 (manufactured by Sanyo Kasei Co., Ltd.)), and the polyimide resin solution 1 A polyimide film laminate was obtained in the same manner as in Comparative Example 1 except that the surfactant was mixed with the polyimide resin contained in the solution so that the concentration of the surfactant was 0.40% by mass. The polyimide film of the obtained polyimide film laminate was colorless and transparent. Moreover, the peelability of the said polyimide film was confirmed according to said method. The evaluation results are shown in Table 1.
<比較例4>
比較例1に記載したエマール2FGを、ノニオン性界面活性剤のポリオキシエチレンラウリルエーテル(構成元素:C、O、H/エマルゲン130K(花王社製))に変更し、前記ポリイミド樹脂溶液1に含まれるポリイミド樹脂に対して界面活性剤の濃度が0.50質量%となるように混合した以外は比較例1と同じようにしてポリイミドフィルム積層体を得た。得られたポリイミドフィルムは白化した。
<Comparative Example 4>
Emar 2FG described in Comparative Example 1 was changed to nonionic surfactant polyoxyethylene lauryl ether (constituent elements: C, O, H / Emulgen 130K (manufactured by Kao Corporation)) and contained in the polyimide resin solution 1 A polyimide film laminate was obtained in the same manner as in Comparative Example 1 except that the surfactant was mixed with the polyimide resin so that the concentration of the surfactant was 0.50% by mass. The obtained polyimide film was whitened.
<比較例5>
比較例1に記載したエマール2FGをノニオン性界面活性剤のポリオキシエチレンラウリルエーテル(構成元素:C、O、H/エマルゲン150(花王社製))に変更し、前記ポリイミド樹脂溶液1に含まれるポリイミド樹脂に対して界面活性剤の濃度が0.50質量%となるように混合した以外は比較例1と同じようにしてポリイミドフィルム積層体を得た。得られたポリイミドフィルムは白化した。
<Comparative Example 5>
Emul 2FG described in Comparative Example 1 was changed to polyoxyethylene lauryl ether (constituent elements: C, O, H / Emulgen 150 (manufactured by Kao Corporation)), a nonionic surfactant, and contained in the polyimide resin solution 1 A polyimide film laminate was obtained in the same manner as in Comparative Example 1 except that the surfactant was mixed with the polyimide resin so that the concentration of the surfactant was 0.50% by mass. The obtained polyimide film was whitened.
<比較例6>
比較例1に記載したエマール2FGをノニオン性界面活性剤のポリオキシエチレンオレイルエーテル(構成元素:C、O、H/エマルゲン430(花王社製))に変更し、前記ポリイミド樹脂溶液1に含まれるポリイミド樹脂に対して界面活性剤の濃度が0.50質量%となるように混合した以外は比較例1と同じようにしてポリイミドフィルム積層体を得た。得られたポリイミドフィルムは白化した。
<Comparative Example 6>
Emul 2FG described in Comparative Example 1 was changed to nonionic surfactant polyoxyethylene oleyl ether (constituent elements: C, O, H / Emulgen 430 (manufactured by Kao Corporation)) and contained in the polyimide resin solution 1 A polyimide film laminate was obtained in the same manner as in Comparative Example 1 except that the surfactant was mixed with the polyimide resin so that the concentration of the surfactant was 0.50% by mass. The obtained polyimide film was whitened.
実施例1〜21において、無色透明であり、剥離性に優れたポリイミドフィルムが得られた。従って、実施例1〜21に示すポリイミドフィルム上にデバイス構成部材が形成された場合も、デバイス構成部材を損なわずにデバイスフィルム積層体からキャリア基板を剥離することができる。
一方、金属元素であるNaを含むアニオン性界面活性剤を用いた比較例1及び2は、ポリイミドフィルムを剥離することができなかった。また、比較例3〜6に示すように、ノニオン性界面活性剤を0.4%以上添加した場合は、作製したポリイミドフィルムが白化した。従って、比較例1及び2に示すポリイミドフィルム上にデバイス構成部材が形成された場合、剥離の際にデバイス構成部材を損なう可能性が高いことが分った。また、比較例4〜6に示すポリイミドフィルムは光学特性が不十分であることが分った。
In Examples 1-21, the polyimide film which was colorless and transparent and excellent in peelability was obtained. Therefore, also when a device structural member is formed on the polyimide film shown in Examples 1-21, a carrier substrate can be peeled from a device film laminated body, without impairing a device structural member.
On the other hand, Comparative Examples 1 and 2 using an anionic surfactant containing Na, which is a metal element, could not peel the polyimide film. Moreover, as shown to Comparative Examples 3-6, when the nonionic surfactant was added 0.4% or more, the produced polyimide film was whitened. Therefore, when a device structural member was formed on the polyimide film shown in Comparative Examples 1 and 2, it was found that there was a high possibility of damaging the device structural member during peeling. Moreover, it turned out that the polyimide film shown to Comparative Examples 4-6 has inadequate optical characteristics.
1 ポリイミドフィルム
2 陽極
3 正孔注入層
4 正孔輸送層
5 発光層
6 正孔阻止層
7 電子輸送層
8 電子注入層
9 陰極
10 有機電界発光素子
11 キャリア基板
12 プラスチックフィルム
13 デバイス構成部材
14 プラスチックフィルム積層体
15 デバイスフィルム積層体
16 デバイスフィルム
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Polyimide film 2 Anode 3 Hole injection layer 4 Hole transport layer 5 Light emitting layer
6 Hole blocking layer 7 Electron transport layer 8 Electron injection layer 9
Claims (6)
樹脂組成物中の界面活性剤の量が、ポリイミド樹脂及び/又はポリイミド樹脂前駆体に対して0.4質量%未満であり、
界面活性剤が、H、C、N、O、P、S及びSeから選ばれる元素からなり、ノニオン性であることを特徴とするポリイミド樹脂組成物。 A resin composition comprising a polyimide resin and / or a polyimide resin precursor, and a surfactant,
The amount of the surfactant in the resin composition is less than 0.4% by mass with respect to the polyimide resin and / or the polyimide resin precursor,
A polyimide resin composition, wherein the surfactant comprises an element selected from H, C, N, O, P, S, and Se, and is nonionic.
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