JP6060695B2 - Polyimide precursor and polyimide - Google Patents

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  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)

Description

本発明は、透明性、折り曲げ耐性、高耐熱性などの優れた特性を有し、さらに極めて低い熱線膨張係数や耐溶剤性を併せ有するポリイミド、及びその前駆体に関する。   The present invention relates to a polyimide having excellent characteristics such as transparency, bending resistance, and high heat resistance, and also having a very low coefficient of thermal expansion and solvent resistance, and a precursor thereof.

近年、高度情報化社会の到来に伴い、光通信分野の光ファイバーや光導波路等、表示装置分野の液晶配向膜やカラーフィルター用保護膜等の光学材料の開発が進んでいるが、特に表示装置分野で、ガラス基板の代替として軽量でフレキシブル性に優れたプラスチック基板の検討が行なわれたり、曲げたり丸めたりすることが可能なディスプレイの開発が盛んに行われている。このため、その様な用途に用いることができるより高性能の光学材料が求められている。   In recent years, with the advent of advanced information society, development of optical materials such as liquid crystal alignment films and protective films for color filters in the field of display devices, such as optical fibers and optical waveguides in the field of optical communication, has been progressing. As a substitute for the glass substrate, a lightweight and flexible plastic substrate has been studied, and a display that can be bent and rolled has been actively developed. For this reason, higher performance optical materials that can be used for such applications are demanded.

芳香族ポリイミドは、分子内共役や電荷移動錯体の形成により、本質的に黄褐色に着色する。このため着色を抑制する手段として、例えば分子内へのフッ素原子の導入、主鎖への屈曲性の付与、側鎖として嵩高い基の導入などによって、分子内共役や電荷移動錯体の形成を阻害して、透明性を発現させる方法が提案されている。また、原理的に電荷移動錯体を形成しない半脂環式または全脂環式ポリイミドを用いることにより透明性を発現させる方法も提案されている。   Aromatic polyimide is essentially yellowish brown due to intramolecular conjugation and the formation of charge transfer complexes. For this reason, as a means to suppress coloration, for example, introduction of fluorine atoms into the molecule, imparting flexibility to the main chain, introduction of bulky groups as side chains, etc. inhibits intramolecular conjugation and charge transfer complex formation. Thus, a method for expressing transparency has been proposed. In addition, a method for expressing transparency by using a semi-alicyclic or fully alicyclic polyimide that does not form a charge transfer complex in principle has been proposed.

特許文献1には、薄く、軽く、割れ難いアクティブマトリックス表示装置を得るために、テトラカルボン酸成分残基が脂肪族基である透明なポリイミドのフィルムの基板上に通常の成膜プロセスを用いて薄膜トランジスタを形成して薄膜トランジスタ基板を得ることが開示されている。ここで具体的に用いられたポリイミドは、テトラカルボン酸成分の1,2,4,5−シクロへキサンテトラカルボン酸二無水物と、ジアミン成分の4,4’−ジアミノジフェニルエーテルとから調製されたものである。
特許文献2には、液晶表示素子、有機EL表示素子の透明基板や薄膜トランジスタ基板、フレキシブル配線基板などに利用される、無色透明性、耐熱性及び平坦性に優れるポリイミドからなる無色透明樹脂フィルムを、特定の乾燥工程を用いた溶液流延法によって得る製造方法が開示されている。ここで用いられたポリイミドは、テトラカルボン酸成分の1,2,4,5−シクロへキサンテトラカルボン酸二無水物と、ジアミン成分の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と4,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニルとから調製されたもの等である。
In Patent Document 1, in order to obtain a thin, light, and hard-to-break active matrix display device, a normal film forming process is used on a transparent polyimide film substrate in which a tetracarboxylic acid component residue is an aliphatic group. It is disclosed that a thin film transistor is formed to obtain a thin film transistor substrate. The polyimide specifically used here was prepared from 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic dianhydride as the tetracarboxylic acid component and 4,4′-diaminodiphenyl ether as the diamine component. Is.
Patent Document 2 discloses a colorless transparent resin film made of polyimide that is excellent in colorless transparency, heat resistance, and flatness, which is used for transparent substrates, thin film transistor substrates, flexible wiring substrates, and the like of liquid crystal display elements and organic EL display elements. A production method obtained by a solution casting method using a specific drying step is disclosed. The polyimide used here is composed of 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic dianhydride as a tetracarboxylic acid component and α, α′-bis (4-aminophenyl) -1, a diamine component. And those prepared from 4-diisopropylbenzene and 4,4′-bis (4-aminophenoxy) biphenyl.

この様なテトラカルボン酸成分として脂環式テトラカルボン酸二無水物、ジアミン成分として芳香族ジアミンを用いた半脂環式ポリイミドは、透明性、折り曲げ耐性、高耐熱性を兼ね備えている。しかしながら、この様な半脂環式ポリイミドは、一般に、熱線膨張係数が50ppm/K以上と大きいために、金属などの導体との熱線膨張係数の差が大きくて、回路基板を形成する際に反りが増大するなどの不具合が生じることがあり、特にディスプレイ用途などの微細な回路形成プロセスが容易ではないという問題があった。
さらに、この様な半脂環式ポリイミドは、耐溶剤性が十分でない傾向があり、回路形成プロセスにおいて不具合を生じる恐れがあった。
Such a semi-alicyclic polyimide using an alicyclic tetracarboxylic dianhydride as a tetracarboxylic acid component and an aromatic diamine as a diamine component has both transparency, bending resistance and high heat resistance. However, since such a semi-alicyclic polyimide generally has a large coefficient of thermal expansion of 50 ppm / K or more, the difference in coefficient of thermal expansion from a conductor such as metal is large, and warping occurs when a circuit board is formed. In some cases, a problem such as an increase in the size of the circuit may occur, and in particular, there is a problem that a fine circuit forming process such as a display application is not easy.
Furthermore, such semi-alicyclic polyimides tend to have insufficient solvent resistance, which may cause problems in the circuit formation process.

特開2003−168800号公報JP 2003-168800 A 国際公開第2008/146637号International Publication No. 2008/146737

本発明は、以上のような状況に鑑みてなされたものであり、テトラカルボン酸成分として脂環式テトラカルボン酸二無水物、ジアミン成分として芳香族ジアミンを用いた半脂環式ポリイミドにおいて、熱線膨張係数や耐溶剤性を改良することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above situation, and in the semi-alicyclic polyimide using an alicyclic tetracarboxylic dianhydride as a tetracarboxylic acid component and an aromatic diamine as a diamine component, The purpose is to improve the expansion coefficient and solvent resistance.

すなわち、本発明は、透明性、折り曲げ耐性、高耐熱性などの優れた特性を有し、さらに極めて低い熱線膨張係数や耐溶剤性を併せ有するポリイミド前駆体及びポリイミドを提供することを目的とする。このポリイミド前駆体及びポリイミドは、透明性が高く且つ微細な回路の形成が容易な低線膨張係数であって耐溶剤性も併せ有するので、ディスプレイ用途などの基板を形成するために好適に用いることができる。   That is, an object of the present invention is to provide a polyimide precursor and a polyimide that have excellent characteristics such as transparency, bending resistance, and high heat resistance, and also have extremely low thermal linear expansion coefficient and solvent resistance. . Since this polyimide precursor and polyimide have a low coefficient of linear expansion and high solvent resistance that facilitates the formation of fine circuits, they should be used suitably to form substrates for display applications. Can do.

本発明は、以下の各項に関する。
1. 下記化学式(1)で表される繰り返し単位を含むことを特徴とするポリイミド前駆体。
The present invention relates to the following items.
1. The polyimide precursor characterized by including the repeating unit represented by following Chemical formula (1).

(式中、Aは、化学構造中に少なくとも一つの脂肪族6員環を有し芳香族環を有さない4価の基であり、Bは、化学構造中に少なくとも一つのエステル結合と芳香族環とを有する2価の基であり、X、Xはそれぞれ独立に水素、炭素数1〜6のアルキル基、または炭素数3〜9のアルキルシリル基である。) (In the formula, A is a tetravalent group having at least one aliphatic 6-membered ring in the chemical structure and no aromatic ring, and B is at least one ester bond and aromatic group in the chemical structure. And each of X 1 and X 2 is independently hydrogen, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or an alkylsilyl group having 3 to 9 carbon atoms.)

2. Aが、下記化学式(2)〜(5)からなる群から選択される4価の基であることを特徴とする前記項1に記載のポリイミド前駆体。 2. Item 2. A polyimide precursor according to Item 1, wherein A is a tetravalent group selected from the group consisting of the following chemical formulas (2) to (5).

(式中、R1は直接結合、CH基、C(CH基、SO基、Si(CH基、C(CF基、酸素原子、または硫黄原子である。) (In the formula, R 1 is a direct bond, a CH 2 group, a C (CH 3 ) 2 group, a SO 2 group, a Si (CH 3 ) 2 group, a C (CF 3 ) 2 group, an oxygen atom, or a sulfur atom. )

(式中、R2は、CH基、C基、酸素原子、または硫黄原子である。) (In the formula, R 2 represents a CH 2 group, a C 2 H 4 group, an oxygen atom, or a sulfur atom.)

(式中、R3、R4は、それぞれ独立に、CH基、CHCH基、酸素原子、または硫黄原子である。) (In the formula, R 3 and R 4 are each independently a CH 2 group, a CH 2 CH 2 group, an oxygen atom, or a sulfur atom.)

3. Bが、下記化学式(6)〜(8)からなる群から選択される1種以上であることを特徴とする前記項1または2に記載のポリイミド前駆体。 3. Item 3. The polyimide precursor according to Item 1 or 2, wherein B is one or more selected from the group consisting of the following chemical formulas (6) to (8).

(式中、Ar、Ar、Arは、それぞれ独立に、炭素数が6〜18の芳香族環を有する2価の基であり、n1は、0〜5の整数である。) (In the formula, Ar 1 , Ar 2 and Ar 3 are each independently a divalent group having an aromatic ring having 6 to 18 carbon atoms, and n 1 is an integer of 0 to 5).

(式中、Ar、Ar、Ar、Ar、Arは、それぞれ独立に、炭素数が6〜18の芳香族環を有する2価の基であり、n2は、0〜5の整数である。) (In the formula, Ar 4 , Ar 5 , Ar 6 , Ar 7 and Ar 8 are each independently a divalent group having an aromatic ring having 6 to 18 carbon atoms, and n2 is 0 to 5) (It is an integer.)

(式中、Ar、Ar10、Ar11、Ar12、Ar13は、それぞれ独立に、炭素数が6〜18の芳香族環を有する2価の基であり、n3は、0〜5の整数である。) (In the formula, Ar 9 , Ar 10 , Ar 11 , Ar 12 , Ar 13 are each independently a divalent group having an aromatic ring having 6 to 18 carbon atoms, and n3 is 0 to 5 (It is an integer.)

4. 全テトラカルボン酸成分100モル%中、化学式(1)で表される繰り返し単位を与えるテトラカルボン酸成分を70モル%以上、それ以外のテトラカルボン酸成分を30モル%以下で含むテトラカルボン酸成分と、全ジアミン成分100モル%中、化学式(1)で表される繰り返し単位を与えるジアミン成分を70モル%以上、それ以外のジアミン成分を30モル%以下で含むジアミン成分とから得られることを特徴とする前記項1〜3のいずれかに記載のポリイミド前駆体。 4). A tetracarboxylic acid component containing 70 mol% or more of a tetracarboxylic acid component giving a repeating unit represented by the chemical formula (1) and 30 mol% or less of the other tetracarboxylic acid component in 100 mol% of all tetracarboxylic acid components And a diamine component containing 70 mol% or more of a diamine component giving a repeating unit represented by the chemical formula (1) and 30 mol% or less of other diamine components in 100 mol% of all diamine components. Item 4. The polyimide precursor according to any one of Items 1 to 3.

5. 前記項1〜4のいずれかに記載のポリイミド前駆体の対数粘度(温度:30℃、濃度:0.5g/dL、溶媒:N,N−ジメチルアセトアミド)が0.2dL/g以上であることを特徴とするポリイミド前駆体溶液組成物。 5. The logarithmic viscosity (temperature: 30 ° C., concentration: 0.5 g / dL, solvent: N, N-dimethylacetamide) of the polyimide precursor according to any one of Items 1 to 4 is 0.2 dL / g or more. A polyimide precursor solution composition characterized by the above.

6. 下記化学式(9)で表される繰り返し単位を含むことを特徴とするポリイミド。 6). The polyimide characterized by including the repeating unit represented by following Chemical formula (9).

(式中、Aは、化学構造中に少なくとも一つの脂肪族6員環を有し芳香族環を有さない4価の基であり、Bは、化学構造中に少なくとも一つのエステル結合と芳香族環とを有する2価の基である。) (In the formula, A is a tetravalent group having at least one aliphatic 6-membered ring in the chemical structure and no aromatic ring, and B is at least one ester bond and aromatic group in the chemical structure. A divalent group having a group ring.)

7. 前記項5に記載のポリイミド前駆体溶液組成物を用いて得られたポリイミド、又は前記項6に記載のポリイミドによって形成されたことを特徴とするポリイミドフィルム。 7). A polyimide film obtained by using the polyimide precursor solution composition according to Item 5 or the polyimide film according to Item 6.

8. 前記項5に記載のポリイミド前駆体溶液組成物を用いて得られたポリイミド、又は前記項6に記載のポリイミドによって形成されたことを特徴とするディスプレイ用、タッチパネル用、または太陽電池用の基板。 8). A substrate for a display, a touch panel, or a solar cell, which is formed using the polyimide obtained by using the polyimide precursor solution composition according to Item 5 or the polyimide according to Item 6.

本発明によって、透明性、折り曲げ耐性、高耐熱性などの優れた特性を有し、さらに極めて低い熱線膨張係数や耐溶剤性を併せ有するポリイミド前駆体及びポリイミドを提供することができる。このポリイミド前駆体及びポリイミドは、透明性が高く且つ微細な回路の形成が容易な低線膨張係数であって耐溶剤性も併せ有するので、ディスプレイ用途などの基板を形成するために好適に用いることができる。また、本発明のポリイミドは、タッチパネル用、太陽電池用の基板を形成するためにも好適に用いることができる。   According to the present invention, it is possible to provide a polyimide precursor and a polyimide that have excellent properties such as transparency, bending resistance, and high heat resistance, and further have extremely low thermal linear expansion coefficient and solvent resistance. Since this polyimide precursor and polyimide have a low coefficient of linear expansion and high solvent resistance that facilitates the formation of fine circuits, they should be used suitably to form substrates for display applications. Can do. Moreover, the polyimide of this invention can be used suitably also in order to form the board | substrate for touch panels and a solar cell.

本発明のポリイミド前駆体は、前記化学式(1)で表される繰り返し単位を含んで構成されたポリイミド前駆体である。
換言すれば、本発明のポリイミド前駆体は、化学構造中に少なくとも一つの脂肪族6員環を有し芳香族環を有さない脂環式テトラカルボン酸成分と、化学構造中に少なくとも一つのエステル結合と芳香族環とを有する芳香族ジアミン成分から得られる半脂環式ポリイミド前駆体である。
本発明のポリイミド前駆体は、他のテトラカルボン酸成分および/またはジアミン成分を使用して得られるポリイミド前駆体であってもよく、例えば、全テトラカルボン酸成分100モル%中、化学式(1)で表される繰り返し単位を与えるテトラカルボン酸成分(すなわち、化学構造中に少なくとも一つの脂肪族6員環を有し芳香族環を有さない脂環式テトラカルボン酸成分)を70モル%以上、それ以外のテトラカルボン酸成分を30モル%以下で含むテトラカルボン酸成分と、全ジアミン成分100モル%中、化学式(1)で表される繰り返し単位を与えるジアミン成分(すなわち、化学構造中に少なくとも一つのアミド結合と芳香族環とを有する芳香族ジアミン成分)を70モル%以上、それ以外のジアミン成分を30モル%以下で含むジアミン成分とから得られるポリイミド前駆体であってもよい。
The polyimide precursor of this invention is a polyimide precursor comprised including the repeating unit represented by the said Chemical formula (1).
In other words, the polyimide precursor of the present invention comprises an alicyclic tetracarboxylic acid component having at least one aliphatic 6-membered ring in the chemical structure and no aromatic ring, and at least one in the chemical structure. It is a semi-alicyclic polyimide precursor obtained from an aromatic diamine component having an ester bond and an aromatic ring.
The polyimide precursor of the present invention may be a polyimide precursor obtained by using other tetracarboxylic acid components and / or diamine components. For example, in 100 mol% of all tetracarboxylic acid components, the chemical formula (1) 70 mol% or more of a tetracarboxylic acid component (that is, an alicyclic tetracarboxylic acid component having at least one aliphatic 6-membered ring and no aromatic ring in the chemical structure) that gives a repeating unit represented by A tetracarboxylic acid component containing 30 mol% or less of the other tetracarboxylic acid component, and a diamine component giving a repeating unit represented by the chemical formula (1) in 100 mol% of all diamine components (that is, in the chemical structure) An aromatic diamine component having at least one amide bond and an aromatic ring) at 70 mol% or more, and other diamine components at 30 mol% or less. A polyimide precursor obtained from the no-diamine component may be.

本発明において用いるテトラカルボン酸成分は、化学構造中に少なくとも一つの脂肪族6員環を有し芳香族環を有さない脂環式テトラカルボン酸成分であり、テトラカルボン酸成分中の6員環は複数であってよく、複数の6員環が二つ以上の共通の炭素原子によって構成されていても構わない。また、6員環は環を構成する(6員環の内部の)炭素原子同士が化学結合によって更に環を形成した架橋環型であっても構わない。
テトラカルボン酸成分は、非対称性ではなく、対称性が高い6員環構造を有するものが、高分子鎖の密なパッキングが可能となり、ポリイミドの耐溶剤性、耐熱性、機械強度に優れるため好ましい。さらに、テトラカルボン酸成分は、複数の6員環が二つ以上の共通の炭素原子によって構成された多脂環型、及び6員環が環を構成する炭素原子同士が化学結合によって更に環を形成した架橋環型であることが、ポリイミドの良好な耐熱性、耐溶剤性、低熱線膨張性を達成し易いのでより好ましい。
The tetracarboxylic acid component used in the present invention is an alicyclic tetracarboxylic acid component that has at least one aliphatic 6-membered ring in its chemical structure and does not have an aromatic ring, and is a 6-membered component in the tetracarboxylic acid component. There may be a plurality of rings, and a plurality of 6-membered rings may be composed of two or more common carbon atoms. Further, the 6-membered ring may be a bridged ring type in which carbon atoms constituting the ring (inside the 6-membered ring) further form a ring by a chemical bond.
A tetracarboxylic acid component having a six-membered ring structure that is not asymmetrical and highly symmetric is preferable because it enables high-density packing of polymer chains and is excellent in solvent resistance, heat resistance, and mechanical strength of polyimide. . Furthermore, the tetracarboxylic acid component is a polyalicyclic type in which a plurality of 6-membered rings are constituted by two or more common carbon atoms, and the carbon atoms in which the 6-membered rings form a ring further form a ring by a chemical bond. The formed crosslinked ring type is more preferable because good heat resistance, solvent resistance and low thermal linear expansion property of polyimide can be easily achieved.

前記化学式(1)中のAで表されるテトラカルボン酸成分に由来する4価の基としては、例えば、前記化学式(2)〜(5)の基が好ましく、前記化学式(4)又は(5)の基がより好ましく、前記化学式(5)の基が特に好ましい。前記化学式(2)及び(3)の基に比べ、前記化学式(4)及び(5)の基は、架橋環型であるため、ポリイミドの耐熱性に優れ且つ熱線膨張係数が小さいため、より好ましい。さらに前記化学式(5)の基は、多脂環・架橋環型であるため、よりポリイミドの耐熱性に優れることから、特に好ましい。   As the tetravalent group derived from the tetracarboxylic acid component represented by A in the chemical formula (1), for example, the groups of the chemical formulas (2) to (5) are preferable, and the chemical formula (4) or (5) ) Is more preferable, and the group of the chemical formula (5) is particularly preferable. Compared to the groups represented by the chemical formulas (2) and (3), the groups represented by the chemical formulas (4) and (5) are more preferable because they have a crosslinked ring type and are excellent in heat resistance of the polyimide and have a small coefficient of thermal linear expansion. . Furthermore, since the group of the chemical formula (5) is a polyalicyclic ring / crosslinked ring type, it is particularly preferable because it has more excellent heat resistance of polyimide.

前記化学式(2)又は(3)の化学構造を導入するテトラカルボン酸成分としては、例えばシクロヘキサン−1,2,4,5−テトラカルボン酸、[1,1’−ビ(シクロヘキサン)]−3,3’,4,4’−テトラカルボン酸、[1,1’−ビ(シクロヘキサン)]−2,3,3’,4’−テトラカルボン酸、[1,1’−ビ(シクロヘキサン)]−2,2’,3,3’−テトラカルボン酸、4,4’−メチレンビス(シクロヘキサン−1,2−ジカルボン酸)、4,4’−(プロパン−2,2−ジイル)ビス(シクロヘキサン−1,2−ジカルボン酸)、4,4’−オキシビス(シクロヘキサン−1,2−ジカルボン酸)、4,4’−チオビス(シクロヘキサン−1,2−ジカルボン酸)、4,4’−スルホニルビス(シクロヘキサン−1,2−ジカルボン酸)、4,4’−(ジメチルシランジイル)ビス(シクロヘキサン−1,2−ジカルボン酸)、4,4’−(テトラフルオロプロパン−2,2−ジイル)ビス(シクロヘキサン−1,2−ジカルボン酸)等の誘導体やこれらの酸二無水物が挙げられる。
これらのうちでは、シクロヘキサン−1,2,4,5−テトラカルボン酸、[1,1’−ビ(シクロヘキサン)]−3,3’,4,4’−テトラカルボン酸、[1,1’−ビ(シクロヘキサン)]−2,3,3’,4’−テトラカルボン酸、[1,1’−ビ(シクロヘキサン)]−2,2’,3,3’−テトラカルボン酸の誘導体やこれらの酸二無水物が、ポリイミドの耐溶剤性、機械強度に優れるため好ましい。
これらのテトラカルボン酸成分は、特に限定されないが、分離精製等を行い、特定の立体異性体の比率を80%以上、より好ましくは90%以上、特に好ましくは95%以上にすることで、ポリイミドの耐熱性や耐溶剤性が向上する。そのようなテトラカルボン酸成分の特定の立体異性体としては、
1R,2S,4S,5R−シクロヘキサンテトラカルボン酸(以下PMTA−HSと略すことがあり、更にその酸二無水物をPMDA−HSと略すことがある。)、
1S,2S,4R,5R−シクロヘキサンテトラカルボン酸(以下PMTA−HHと略すことがあり、更にその酸二無水物をPMDA−HHと略すことがある。)、
(1R,1’S,3R,3’S,4R,4’S)ジシクロヘキシル−3,3’,4,4’−テトラカルボン酸(以下trans−DCTAと略すことがあり、更にその酸二無水物をtrans−DCDAと略すことがある。)、
(1R,1’S,3R,3’S,4S,4’R)ジシクロヘキシル−3,3’,4,4’−テトラカルボン酸(以下cis−DCTAと略すことがあり、更にその酸二無水物をcis−DCDAと略すことがある。)
が好ましく、PMTA−HS、trans−DCTA、cis−DCTAは、酸二無水物とした場合の反応性に優れるため、より好ましい。
Examples of the tetracarboxylic acid component that introduces the chemical structure represented by the chemical formula (2) or (3) include cyclohexane-1,2,4,5-tetracarboxylic acid and [1,1′-bi (cyclohexane)]-3. , 3 ′, 4,4′-tetracarboxylic acid, [1,1′-bi (cyclohexane)]-2,3,3 ′, 4′-tetracarboxylic acid, [1,1′-bi (cyclohexane)] -2,2 ', 3,3'-tetracarboxylic acid, 4,4'-methylenebis (cyclohexane-1,2-dicarboxylic acid), 4,4'-(propane-2,2-diyl) bis (cyclohexane-) 1,2-dicarboxylic acid), 4,4′-oxybis (cyclohexane-1,2-dicarboxylic acid), 4,4′-thiobis (cyclohexane-1,2-dicarboxylic acid), 4,4′-sulfonylbis ( Cyclohexane-1,2-dicarboxylic acid), 4 Derivatives such as 4 ′-(dimethylsilanediyl) bis (cyclohexane-1,2-dicarboxylic acid), 4,4 ′-(tetrafluoropropane-2,2-diyl) bis (cyclohexane-1,2-dicarboxylic acid) And these acid dianhydrides.
Among these, cyclohexane-1,2,4,5-tetracarboxylic acid, [1,1′-bi (cyclohexane)]-3,3 ′, 4,4′-tetracarboxylic acid, [1,1 ′ -Bi (cyclohexane)]-2,3,3 ', 4'-tetracarboxylic acid, [1,1'-bi (cyclohexane)]-2,2', 3,3'-tetracarboxylic acid derivatives and these The acid dianhydride is preferable because of its excellent solvent resistance and mechanical strength.
These tetracarboxylic acid components are not particularly limited, however, by performing separation and purification, the ratio of specific stereoisomers is 80% or more, more preferably 90% or more, and particularly preferably 95% or more. Improves the heat resistance and solvent resistance. Specific stereoisomers of such tetracarboxylic acid components include
1R, 2S, 4S, 5R-cyclohexanetetracarboxylic acid (hereinafter sometimes abbreviated as PMTA-HS, and its acid dianhydride may be abbreviated as PMDA-HS).
1S, 2S, 4R, 5R-cyclohexanetetracarboxylic acid (hereinafter sometimes abbreviated as PMTA-HH, and its acid dianhydride may be abbreviated as PMDA-HH),
(1R, 1 ′S, 3R, 3 ′S, 4R, 4 ′S) dicyclohexyl-3,3 ′, 4,4′-tetracarboxylic acid (hereinafter sometimes abbreviated as trans-DCTA), and its acid dianhydride Things may be abbreviated as trans-DCDA).
(1R, 1 ′S, 3R, 3 ′S, 4S, 4′R) dicyclohexyl-3,3 ′, 4,4′-tetracarboxylic acid (hereinafter sometimes abbreviated as cis-DCTA, and its acid dianhydride) The product may be abbreviated as cis-DCDA.)
PMTA-HS, trans-DCTA, and cis-DCTA are more preferable because of excellent reactivity when used as an acid dianhydride.

前記化学式(4)又は(5)の化学構造を導入する多脂環型や架橋環型のテトラカルボン酸成分としては、例えばオクタヒドロペンタレン−1,3,4,6−テトラカルボン酸、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2,3,5,6−テトラカルボン酸、6−(カルボキシメチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2,3,5−トリカルボン酸、ビシクロ[2.2.2]オクタン−2,3,5,6−テトラカルボン酸、ビシクロ[2.2.2]オクタ−5−エン−2,3,7,8−テトラカルボン酸、トリシクロ[4.2.2.02,5]デカン−3,4,7,8−テトラカルボン酸、トリシクロ[4.2.2.02,5]デカ−7−エン−3,4,9,10−テトラカルボン酸、9−オキサトリシクロ[4.2.1.02,5]ノナン−3,4,7,8−テトラカルボン酸、デカヒドロ−1,4:5,8−ジメタノナフタレン−2,3,6,7−テトラカルボン酸等の誘導体やこれらの酸二無水物が挙げられる。これらのうちでは、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2,3,5,6−テトラカルボン酸、ビシクロ[2.2.2]オクタン−2,3,5,6−テトラカルボン酸、デカヒドロ−1,4:5,8−ジメタノナフタレン−2,3,6,7−テトラカルボン酸等の誘導体やこれらの酸二無水物が、製造が容易であり、得られるポリイミドの耐熱性に優れることから、より好ましい。
これらのテトラカルボン酸成分は、特に限定されないが、分離精製等を行い、特定の立体異性体の比率を70%以上、より好ましくは90%以上、特に好ましくは95%以上にすることで、ポリイミドを低熱膨張化することが可能である。そのようなテトラカルボン酸成分の特定の立体異性体としては、
1rC7−ビシクロ[2.2.2]オクタン−2t,3t,5c,6c−テトラカルボン酸(以下cis/trans−BTTA−Hと略すことがあり、更にその酸二無水物をcis/trans−BTA−Hと略すことがある。)
1rC7−ビシクロ[2.2.2]オクタン−2c,3c,5c,6c−テトラカルボン酸(以下cis/cis−BTTA−Hと略すことがあり、更にその酸二無水物をcis/cis−BTA−Hと略すことがある。)
(4arH,8acH)−デカヒドロ−1t,4t:5c,8c−ジメタノナフタレン−2t,3t,6c,7c−テトラカルボン酸(以下DNTAxxと略すことがあり、更にその酸二無水物をDNDAxxと略すことがある。)
が好ましい。
Examples of the polyalicyclic type or bridged ring type tetracarboxylic acid component that introduces the chemical structure of the chemical formula (4) or (5) include octahydropentalene-1,3,4,6-tetracarboxylic acid, bicyclo [2.2.1] Heptane-2,3,5,6-tetracarboxylic acid, 6- (carboxymethyl) bicyclo [2.2.1] heptane-2,3,5-tricarboxylic acid, bicyclo [2. 2.2] octane-2,3,5,6-tetracarboxylic acid, bicyclo [2.2.2] oct-5-ene-2,3,7,8-tetracarboxylic acid, tricyclo [4.2. 2.02,5] decane-3,4,7,8-tetracarboxylic acid, tricyclo [4.2.2.02,5] dec-7-ene-3,4,9,10-tetracarboxylic acid, 9-oxatricyclo [4.2.1.02,5] nonane-3,4,7,8-teto Carboxylic acid, decahydro-1,4: 5,8-dimethanol naphthalene 2,3,6,7 derivatives and their acid dianhydrides such as tetracarboxylic acid. Among these, bicyclo [2.2.1] heptane-2,3,5,6-tetracarboxylic acid, bicyclo [2.2.2] octane-2,3,5,6-tetracarboxylic acid, decahydro Derivatives such as -1,4: 5,8-dimethanonaphthalene-2,3,6,7-tetracarboxylic acid and their acid dianhydrides are easy to produce, and the resulting polyimide has excellent heat resistance. Therefore, it is more preferable.
Although these tetracarboxylic acid components are not particularly limited, polyimide is obtained by performing separation and purification, etc., and setting the ratio of specific stereoisomers to 70% or more, more preferably 90% or more, and particularly preferably 95% or more. Can be reduced in thermal expansion. Specific stereoisomers of such tetracarboxylic acid components include
1rC7-bicyclo [2.2.2] octane-2t, 3t, 5c, 6c-tetracarboxylic acid (hereinafter sometimes abbreviated as cis / trans-BTTA-H, and the acid dianhydride is further referred to as cis / trans-BTA). (May be abbreviated as -H)
1rC7-bicyclo [2.2.2] octane-2c, 3c, 5c, 6c-tetracarboxylic acid (hereinafter sometimes abbreviated as cis / cis-BTTA-H, and the acid dianhydride is further referred to as cis / cis-BTA). (May be abbreviated as -H)
(4arH, 8acH) -decahydro-1t, 4t: 5c, 8c-dimethanonaphthalene-2t, 3t, 6c, 7c-tetracarboxylic acid (hereinafter sometimes abbreviated as DNTAxx, and the acid dianhydride is further abbreviated as DNDAxx. Sometimes.)
Is preferred.

1R,2S,4S,5R−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物(PMDA−HS)の構造式を以下に示す。   The structural formula of 1R, 2S, 4S, 5R-cyclohexanetetracarboxylic dianhydride (PMDA-HS) is shown below.

1rC7−ビシクロ[2.2.2]オクタン−2c,3c,5c,6c−テトラカルボン酸二無水物(cis/cis−BTA−H)の構造式を以下に示す。   The structural formula of 1rC7-bicyclo [2.2.2] octane-2c, 3c, 5c, 6c-tetracarboxylic dianhydride (cis / cis-BTA-H) is shown below.

(4arH,8acH)−デカヒドロ-1t,4t:5c,8c−ジメタノナフタレン−2t,3t,6c,7c−テトラカルボン酸二無水物(DNDAxx)の構造式を以下に示す。   The structural formula of (4arH, 8acH) -decahydro-1t, 4t: 5c, 8c-dimethanonaphthalene-2t, 3t, 6c, 7c-tetracarboxylic dianhydride (DNDAxx) is shown below.

テトラカルボン酸成分は、前記のようなテトラカルボン酸成分を、単独でもよく、また複数種を組み合わせて使用することもできる。
また、一般的にポリイミドで使用される他の芳香族または脂肪族テトラカルボン酸成分を、本発明のポリイミドの特性が発現できる範囲内で少量(好ましくは30モル%以下、より好ましくは10モル%以下、より好ましくは10モル%未満)併用することもできる。
本発明で使用することができる他の芳香族または脂肪族テトラカルボン酸成分としては、例えば、2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、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、ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸、ビフェニルテトラカルボン酸、オキシジフタル酸、ビスカルボキシフェニルジメチルシラン、ビスジカルボキシフェノキシジフェニルスルフィド、スルホニルジフタル酸、シクロブタンテトラカルボン酸、イソプロピリデンジフェノキシビスフタル酸等の誘導体や、これらの酸二無水物が挙げられる。
The tetracarboxylic acid component may be a single tetracarboxylic acid component as described above, or may be used in combination of two or more.
In addition, other aromatic or aliphatic tetracarboxylic acid components generally used in polyimide are used in a small amount (preferably 30 mol% or less, more preferably 10 mol%) within the range in which the characteristics of the polyimide of the present invention can be expressed. Hereinafter, more preferably less than 10 mol%) can be used in combination.
Other aromatic or aliphatic tetracarboxylic acid components that can be used in the present invention include, for example, 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) hexafluoropropane, 4- (2,5-dioxy). Oxotetrahydrofuran-3-yl) -1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-1,2-dicarboxylic acid, pyromellitic acid, benzophenonetetracarboxylic acid, biphenyltetracarboxylic acid, oxydiphthalic acid, biscarboxyphenyldimethylsilane, bis Examples thereof include derivatives such as dicarboxyphenoxydiphenyl sulfide, sulfonyldiphthalic acid, cyclobutanetetracarboxylic acid, isopropylidenediphenoxybisphthalic acid, and acid dianhydrides thereof.

本発明で用いるテトラカルボン酸成分は、特に限定されないが、純度(複数種のテトラカルボン酸成分を用いる場合には、最も純度の高いテトラカルボン酸成分の値、もしくは用いるすべてのテトラカルボン酸成分の混合物の値)が90%以上、好ましくは98%以上、更に好ましくは99%以上であることが好ましい。純度が90%未満の場合、ポリイミド前駆体の分子量が十分にあがらず、得られるポリイミドの耐熱性が劣ることがある。
純度は、ガスクロマトグラフィー分析やH−NMR分析から求められる値であり、テトラカルボン酸二無水物の場合、加水分解の処理を行い、テトラカルボン酸として、その純度を求めることもできる。
The tetracarboxylic acid component used in the present invention is not particularly limited, but purity (in the case of using a plurality of types of tetracarboxylic acid components, the value of the highest purity tetracarboxylic acid component or all of the tetracarboxylic acid components used) The value of the mixture) is preferably 90% or more, preferably 98% or more, more preferably 99% or more. If the purity is less than 90%, the molecular weight of the polyimide precursor is not sufficient, and the resulting polyimide may have poor heat resistance.
The purity is a value obtained from gas chromatography analysis or 1 H-NMR analysis. In the case of tetracarboxylic dianhydride, the purity can be obtained as a tetracarboxylic acid by performing a hydrolysis treatment.

また、本発明で用いるテトラカルボン酸成分は、特に限定されないが、光透過率(複数種のテトラカルボン酸成分を用いる場合には、最も光透過率が優れるテトラカルボン酸成分の値、もしくは用いるすべてのテトラカルボン酸成分の混合物の値)が70%以上、好ましくは80%以上、より好ましくは90%以上であることが好ましい。但し、ここでの光透過率は、2規定水酸化ナトリウム溶液に10質量%の濃度に溶解して得られた溶液に対する波長400nm、光路長1cmの透過率である。テトラカルボン酸成分の光透過率が70%以上の場合、得られるポリイミドの着色が低減されるため、良好である。   Further, the tetracarboxylic acid component used in the present invention is not particularly limited, but the light transmittance (in the case of using a plurality of types of tetracarboxylic acid components, the value of the tetracarboxylic acid component having the best light transmittance or all of the used values. The value of the mixture of tetracarboxylic acid components) is 70% or more, preferably 80% or more, more preferably 90% or more. However, the light transmittance here is a transmittance of a wavelength of 400 nm and an optical path length of 1 cm with respect to a solution obtained by dissolving in a 2N sodium hydroxide solution at a concentration of 10% by mass. When the light transmittance of the tetracarboxylic acid component is 70% or more, coloring of the resulting polyimide is reduced, which is favorable.

本発明において、ジアミン成分は、化学構造中に少なくとも一つのエステル結合と芳香族環とを有するジアミン成分である。
本発明のポリイミド前駆体は、ジアミン成分によってエステル結合がその化学構造中に導入される。エステル結合が導入されたポリイミド前駆体から得られるポリイミドは、エステル結合によって分子間相互作用が増大されるので、熱線膨張係数や耐溶剤性などが改良されると考えられる。したがって、ジアミン成分は、化学構造中に一つ以上のエステル結合、好ましくは複数個のエステル結合を有することが好適である。なお、ジアミン成分中のエステル結合が多過ぎると、ポリイミド前駆体の溶解性が低下することがある。
前記化学式(1)中のBで表されるジアミン成分に由来する2価の基としては、例えば、前記化学式(6)〜(8)の基が好ましい。
In the present invention, the diamine component is a diamine component having at least one ester bond and an aromatic ring in the chemical structure.
In the polyimide precursor of the present invention, an ester bond is introduced into the chemical structure by the diamine component. A polyimide obtained from a polyimide precursor having an ester bond introduced is thought to have improved thermal linear expansion coefficient, solvent resistance, and the like because intermolecular interaction is increased by the ester bond. Therefore, the diamine component preferably has one or more ester bonds, preferably a plurality of ester bonds, in the chemical structure. In addition, when there are too many ester bonds in a diamine component, the solubility of a polyimide precursor may fall.
As the divalent group derived from the diamine component represented by B in the chemical formula (1), for example, the groups of the chemical formulas (6) to (8) are preferable.

前記化学式(6)〜(8)中のAr〜Ar13は、それぞれ独立に、炭素数が6〜18の芳香族環を有する2価の基である。ここでの芳香族環とは、例えばベンゼン、ビフェニル、ターフェニル、ナフタレン、アントラセンなどの2価の芳香族化合物であり、その水素の一部が炭素数1〜3のアルキル基、ハロゲン基、ニトロ基、水酸基、カルボン酸基等で置換されていてもよい。2価の芳香族化合物としては、ベンゼン、ビフェニルがポリイミドの光透過性が優れるため、好ましい。また、特にその限りではないが、2価の芳香族化合物の結合位置(ポリイミド主鎖を形成する結合位置)は、ベンゼン、ビフェニレン、ターフェニルではパラ位、ナフタレン、アントラセンでは2,6位であることが、ポリイミドの熱線膨張係数を低く出来るため好ましい。 Ar 1 to Ar 13 in the chemical formulas (6) to (8) are each independently a divalent group having an aromatic ring having 6 to 18 carbon atoms. The aromatic ring here is, for example, a divalent aromatic compound such as benzene, biphenyl, terphenyl, naphthalene, anthracene, and a part of the hydrogen is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, a halogen group, or a nitro group. It may be substituted with a group, a hydroxyl group, a carboxylic acid group or the like. As the divalent aromatic compound, benzene and biphenyl are preferable since the light transmittance of polyimide is excellent. Although not particularly limited, the bonding position of the divalent aromatic compound (bonding position forming the polyimide main chain) is para-position in benzene, biphenylene and terphenyl, and is 2,6-position in naphthalene and anthracene. Is preferable because the coefficient of thermal expansion of polyimide can be lowered.

前記化学式(6)〜(8)の化学構造を導入するジアミン成分としては、例えば4−アミノフェニル−4−アミノベンゾエート、4−アミノ−3−クロロフェニル−4−アミノベンゾエート、4−アミノ−2−クロロフェニル−4−アミノベンゾエート、4−アミノ−2,6−ジクロロフェニル−4−アミノベンゾエート、4−アミノ−3−メチルフェニル−4−アミノベンゾエート、4−アミノ−2−メチルフェニル−4−アミノベンゾエート、4−アミノ−2,6−メチルフェニル−4−アミノベンゾエート、4−アミノ−3−(トリフルオロメチル)フェニル−4−アミノベンゾエート、4−アミノ−2−(トリフルオロメチル)フェニル−4−アミノベンゾエート、4−アミノフェニル−4−アミノ−3−クロロベンゾエート、4−アミノフェニル−4−アミノ−3−ブロモベンゾエート、4’−アミノフェニル−4−アミノ−3−メチルベンゾエート、4−アミノフェニル−4−アミノ−2−クロロベンゾエート、4−アミノフェニル−4−アミノ−2−ブロモベンゾエート、4−アミノフェニル−4−アミノ−2−メチルベンゾエート、3−アミノフェニル−4−アミノベンゾエート、3−アミノ−4−(トリフルオロメチル)フェニル−4−アミノベンゾエート、3−アミノ−4−クロロフェニル−4−アミノベンゾエート、3−アミノ−4−ブロモフェニル−4−アミノベンゾエート、4−アミノフェニル−3−アミノベンゾエート、4−アミノフェニル−3−アミノ−4−クロロベンゾエート、4−アミノフェニル−3−アミノ−4−メチルベンゾエート、ビス(4−アミノフェニル)テレフタレート、ビス(4−アミノフェニル)−2,5−ジクロロテレフタレート、ビス(4−アミノフェニル)−2,5−ジメチルテレフタレート、ビス(4−アミノフェニル)−2,3,5,6−テトラフルオロテレフタレート、ビス(4−アミノフェニル)−2,3,5,6−テトラクロロテレフタレート、ビス(4−アミノフェニル)−2,3,5,6−テトラブロモテレフタレート、ビス(4−アミノフェニル)−4−ブロモイソフタレート、ビス(4−アミノフェニル)−5−tert−ブチルイソフタレート、ビス(4−アミノフェニル)-[1,1'-ビフェニル]-4,4'-ジカルボキシレート、ビス(4−アミノフェニル)−2,2’−ジクロロ-[1,1'-ビフェニル]-4,4'-ジカルボキシレート、ビス(4−アミノフェニル)−2,5−ジメチル-[1,1'-ビフェニル]-4,4'-ジカルボキシレート、ビス(4−アミノフェニル)−2,3,5,6−テトラフルオロ-[1,1'-ビフェニル]-4,4'-ジカルボキシレート、ビス(4−アミノフェニル)−2,3,5,6−テトラクロロ-[1,1'-ビフェニル]-4,4'-ジカルボキシレート、ビス(4−アミノフェニル)−2,3,5,6−テトラブロモ-[1,1'-ビフェニル]-4,4'-ジカルボキシレート、p−フェニレンビス(p−アミノベンゾエート)、m−フェニレンビス(p−アミノベンゾエート)、[1,1'-ビフェニル]-4,4'-ジイル ビス(4-アミノベンゾエート)等やこれらの誘導体が挙げられる。これらのうち、4’−アミノフェニル−4−アミノベンゾエート、ビス(4−アミノフェニル)テレフタレート、p−フェニレンビス(p−アミノベンゾエート)、ビス(4−アミノフェニル)-[1,1'-ビフェニル]-4,4'-ジカルボキシレート、[1,1'-ビフェニル]-4,4'-ジイル ビス(4-アミノベンゾエート)が好ましく、ビス(4−アミノフェニル)-[1,1'-ビフェニル]-4,4'-ジカルボキシレート、[1,1'-ビフェニル]-4,4'-ジイル ビス(4-アミノベンゾエート)がより好ましい。   Examples of the diamine component that introduces the chemical structures of the chemical formulas (6) to (8) include 4-aminophenyl-4-aminobenzoate, 4-amino-3-chlorophenyl-4-aminobenzoate, and 4-amino-2- Chlorophenyl-4-aminobenzoate, 4-amino-2,6-dichlorophenyl-4-aminobenzoate, 4-amino-3-methylphenyl-4-aminobenzoate, 4-amino-2-methylphenyl-4-aminobenzoate, 4-amino-2,6-methylphenyl-4-aminobenzoate, 4-amino-3- (trifluoromethyl) phenyl-4-aminobenzoate, 4-amino-2- (trifluoromethyl) phenyl-4-amino Benzoate, 4-aminophenyl-4-amino-3-chlorobenzoate, 4- Minophenyl-4-amino-3-bromobenzoate, 4′-aminophenyl-4-amino-3-methylbenzoate, 4-aminophenyl-4-amino-2-chlorobenzoate, 4-aminophenyl-4-amino-2 -Bromobenzoate, 4-aminophenyl-4-amino-2-methylbenzoate, 3-aminophenyl-4-aminobenzoate, 3-amino-4- (trifluoromethyl) phenyl-4-aminobenzoate, 3-amino- 4-chlorophenyl-4-aminobenzoate, 3-amino-4-bromophenyl-4-aminobenzoate, 4-aminophenyl-3-aminobenzoate, 4-aminophenyl-3-amino-4-chlorobenzoate, 4-amino Phenyl-3-amino-4-methylbenzoate, bis 4-aminophenyl) terephthalate, bis (4-aminophenyl) -2,5-dichloroterephthalate, bis (4-aminophenyl) -2,5-dimethylterephthalate, bis (4-aminophenyl) -2,3,5 , 6-tetrafluoroterephthalate, bis (4-aminophenyl) -2,3,5,6-tetrachloroterephthalate, bis (4-aminophenyl) -2,3,5,6-tetrabromoterephthalate, bis (4 -Aminophenyl) -4-bromoisophthalate, bis (4-aminophenyl) -5-tert-butylisophthalate, bis (4-aminophenyl)-[1,1'-biphenyl] -4,4'-di Carboxylate, bis (4-aminophenyl) -2,2′-dichloro- [1,1′-biphenyl] -4,4′-dicarboxylate, bis (4-a Nophenyl) -2,5-dimethyl- [1,1′-biphenyl] -4,4′-dicarboxylate, bis (4-aminophenyl) -2,3,5,6-tetrafluoro- [1,1 '-Biphenyl] -4,4'-dicarboxylate, bis (4-aminophenyl) -2,3,5,6-tetrachloro- [1,1'-biphenyl] -4,4'-dicarboxylate Bis (4-aminophenyl) -2,3,5,6-tetrabromo- [1,1′-biphenyl] -4,4′-dicarboxylate, p-phenylenebis (p-aminobenzoate), m- Examples thereof include phenylene bis (p-aminobenzoate), [1,1′-biphenyl] -4,4′-diyl bis (4-aminobenzoate), and derivatives thereof. Of these, 4'-aminophenyl-4-aminobenzoate, bis (4-aminophenyl) terephthalate, p-phenylenebis (p-aminobenzoate), bis (4-aminophenyl)-[1,1'-biphenyl ] -4,4′-dicarboxylate, [1,1′-biphenyl] -4,4′-diyl bis (4-aminobenzoate) is preferred, bis (4-aminophenyl)-[1,1′- Biphenyl] -4,4′-dicarboxylate and [1,1′-biphenyl] -4,4′-diyl bis (4-aminobenzoate) are more preferred.

ビス(4−アミノフェニル)-[1,1'-ビフェニル]-4,4'-ジカルボキシレート(APBP)の構造式を以下に示す。   The structural formula of bis (4-aminophenyl)-[1,1′-biphenyl] -4,4′-dicarboxylate (APBP) is shown below.

ジアミン成分は、前記のようなジアミン成分を、単独で使用してもよく、また複数種を組み合わせて使用することもできる。
また、一般的にポリイミドで使用される他のジアミン成分を、本発明のポリイミドの特性が発現できる範囲内で少量(好ましくは30モル%以下、より好ましくは10モル%以下、より好ましくは10モル%未満)併用することもできる。
As the diamine component, the diamine components as described above may be used alone, or a plurality of types may be used in combination.
In addition, other diamine components generally used in polyimide are contained in a small amount (preferably 30 mol% or less, more preferably 10 mol% or less, more preferably 10 mol) within the range in which the characteristics of the polyimide of the present invention can be expressed. %)) Can also be used together.

本発明で使用することができる他のジアミン成分としては、例えば、オキシジアニリン、p−フェニレンジアミン、m−フェニレンジアミン、ベンジジン、p−メチレンビスフェニレンジアミン、ビスアミノフェノキシベンゼン、ビスアミノフェノキシフェニルヘキサフルオロプロパン、ビスアミノフェニルヘキサフルオロプロパン、ビスアミノフェニルスルホン、2,2’−ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン、シクロヘキサンジアミン、ビスアミノフェノキシフェニルプロパン、ビスアミノヒドロキシフェニルヘキサフルオロプロパン、ビスアミノフェノキシジフェニルスルホン等が挙げられる。併用する他のジアミン成分として、特に、p−フェニレンジアミン、ベンジジン、2,2’−ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン、シクロヘキサンジアミンが、ポリイミドの熱線膨張係数を低く出来るため、好ましい。   Examples of other diamine components that can be used in the present invention include oxydianiline, p-phenylenediamine, m-phenylenediamine, benzidine, p-methylenebisphenylenediamine, bisaminophenoxybenzene, and bisaminophenoxyphenylhexa. Fluoropropane, bisaminophenylhexafluoropropane, bisaminophenylsulfone, 2,2'-bis (trifluoromethyl) benzidine, cyclohexanediamine, bisaminophenoxyphenylpropane, bisaminohydroxyphenylhexafluoropropane, bisaminophenoxydiphenylsulfone Etc. As other diamine components to be used in combination, p-phenylenediamine, benzidine, 2,2'-bis (trifluoromethyl) benzidine, and cyclohexanediamine are particularly preferable because the coefficient of thermal expansion of polyimide can be lowered.

本発明で用いるジアミン成分は、特に限定されないが、純度(複数種のジアミン成分を用いる場合には、最も純度の高いジアミン成分の値、もしくは用いるすべてのジアミン成分の混合物の値)が90%以上、好ましくは98%以上、更に好ましくは99%以上であることが好ましい。純度が90%未満の場合、ポリイミド前駆体の分子量が十分にあがらず、得られるポリイミドの耐熱性が劣ることがある。純度は、ガスクロマトグラフィー分析から求められる値である。   The diamine component used in the present invention is not particularly limited, but the purity (in the case of using a plurality of diamine components, the value of the highest purity diamine component or the value of the mixture of all diamine components used) is 90% or more. Preferably, it is 98% or more, more preferably 99% or more. If the purity is less than 90%, the molecular weight of the polyimide precursor is not sufficient, and the resulting polyimide may have poor heat resistance. Purity is a value determined from gas chromatography analysis.

また、本発明で用いるジアミン成分は、特に限定されないが、光透過率(複数種のジアミン成分を用いる場合には、最も光透過率が優れるジアミン成分の値、もしくは用いるすべてのジアミン成分の混合物の値)が30%以上、好ましくは50%以上、より好ましくは60%以上であることが好ましい。但し、ここでの光透過率は、メタノールに8質量%の濃度に溶解して得られた溶液に対する波長400nm、光路長1cmの透過率である。
ジアミン成分の光透過率が30%以上の場合、得られるポリイミドの着色が低減されるため、良好である。
Further, the diamine component used in the present invention is not particularly limited, but the light transmittance (in the case of using a plurality of kinds of diamine components, the value of the diamine component having the best light transmittance or the mixture of all the diamine components used). Value) is 30% or more, preferably 50% or more, more preferably 60% or more. However, the light transmittance here is a transmittance of a wavelength of 400 nm and an optical path length of 1 cm with respect to a solution obtained by dissolving in methanol at a concentration of 8% by mass.
When the light transmittance of the diamine component is 30% or more, coloring of the resulting polyimide is reduced, which is favorable.

本発明のポリイミド前駆体は、前記化学式(1)のX、Xはそれぞれ独立に水素、炭素数1〜6、好ましくは炭素数1〜3のアルキル基、または炭素数3〜9のアルキルシリル基のいずれかである。X、Xは、後述する製造方法によって、その官能基の種類、及び、官能基の導入率を変化させることができる。
、Xが水素である場合、ポリイミドの製造が容易である傾向がある。
また、X、Xが炭素数1〜6、好ましくは炭素数1〜3のアルキル基である場合、ポリイミド前駆体の保存安定性に優れる傾向がある。この場合、X、Xはメチル基もしくはエチル基であることがより好ましい。
更に、X、Xが炭素数3〜9のアルキルシリル基である場合、ポリイミドの熱線膨張係数が小さくなる傾向がある。この場合、X、Xはトリメチルシリル基もしくはt−ブチルジメチルシリル基であることがより好ましい。
官能基の導入率は、特に限定されないが、アルキル基もしくはアルキルシリル基を導入する場合、X、Xはそれぞれ、25%以上、好ましくは50%以上、より好ましくは75%以上をアルキル基もしくはアルキルシリル基にすることができる。
In the polyimide precursor of the present invention, X 1 and X 2 in the chemical formula (1) are each independently hydrogen, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, preferably an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, or an alkyl group having 3 to 9 carbon atoms. One of the silyl groups. X 1 and X 2 can change the type of functional group and the introduction rate of the functional group by the production method described later.
When X 1 and X 2 are hydrogen, the polyimide tends to be easily produced.
Further, when X 1 and X 2 are alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms, preferably 1 to 3 carbon atoms, the storage stability of the polyimide precursor tends to be excellent. In this case, X 1 and X 2 are more preferably a methyl group or an ethyl group.
Furthermore, when X < 1 >, X < 2 > is a C3-C9 alkylsilyl group, there exists a tendency for the thermal linear expansion coefficient of a polyimide to become small. In this case, X 1 and X 2 are more preferably a trimethylsilyl group or a t-butyldimethylsilyl group.
The introduction rate of the functional group is not particularly limited, but when an alkyl group or an alkylsilyl group is introduced, each of X 1 and X 2 is 25% or more, preferably 50% or more, more preferably 75% or more. Alternatively, it can be an alkylsilyl group.

本発明のポリイミド前駆体は、X及びXが取る化学構造によって、1)ポリアミド酸(X、Xが水素)、2)ポリアミド酸エステル(X、Xの少なくとも一部がアルキル基)、3)ポリアミド酸シリルエステル(X、Xの少なくとも一部がアルキルシリル基)に分類することができる。そして、本発明のポリイミド前駆体は、この分類ごとに、以下の製造方法により容易に製造することができる。ただし、本発明のポリイミド前駆体の製造方法は、以下の製造方法に限定されるものではない。 The polyimide precursor of the present invention has a chemical structure taken by X 1 and X 2. 1) Polyamic acid (X 1 and X 2 are hydrogen), 2) Polyamic acid ester (X 1 and X 2 are at least partially alkylated) Group) and 3) polyamic acid silyl ester (at least a part of X 1 and X 2 is an alkylsilyl group). And the polyimide precursor of this invention can be easily manufactured with the following manufacturing methods for every classification. However, the manufacturing method of the polyimide precursor of this invention is not limited to the following manufacturing methods.

1)ポリアミド酸
本発明のポリイミド前駆体は、溶媒中でテトラカルボン酸成分としてのテトラカルボン酸二無水物とジアミン成分とを略等モル、好ましくはテトラカルボン酸成分に対するジアミン成分のモル比[ジアミン成分のモル数/テトラカルボン酸成分のモル数]が好ましくは0.90〜1.10、より好ましくは0.95〜1.05の割合で、例えば120℃以下の比較的低温度でイミド化を抑制しながら反応することによって、ポリイミド前駆体溶液組成物として好適に得ることができる。
限定するものではないが、より具体的には、有機溶剤にジアミンを溶解し、この溶液に攪拌しながら、テトラカルボン酸二無水物を徐々に添加し、0〜120℃、好ましくは5〜80℃の範囲で1〜72時間攪拌することで、ポリイミド前駆体が得られる。80℃以上で反応させる場合、分子量が重合時の温度履歴に依存して変動し、また熱によりイミド化が進行することから、ポリイミド前駆体を安定して製造できなくなる可能性がある。
また、テトラカルボン酸成分とジアミン成分のモル比がジアミン成分過剰である場合、必要に応じて、ジアミン成分の過剰モル数に略相当する量のカルボン酸誘導体を添加し、テトラカルボン酸成分とジアミン成分のモル比を略当量に近づけることができる。ここでのカルボン酸誘導体としては、実質的にポリイミド前駆体溶液の粘度を増加させない、つまり実質的に分子鎖延長に関与しないテトラカルボン酸、もしくは末端停止剤として機能するトリカルボン酸とその無水物、ジカルボン酸とその無水物などが好適である。
1) Polyamic acid The polyimide precursor of the present invention comprises a tetracarboxylic dianhydride as a tetracarboxylic acid component and a diamine component in a solvent in an approximately equimolar amount, preferably a molar ratio of the diamine component to the tetracarboxylic acid component [diamine. The number of moles of component / number of moles of tetracarboxylic acid component] is preferably 0.90 to 1.10, more preferably 0.95 to 1.05, for example, imidization at a relatively low temperature of 120 ° C. or less. It can obtain suitably as a polyimide precursor solution composition by reacting, suppressing.
Although it does not limit, more specifically, diamine is melt | dissolved in an organic solvent, Tetracarboxylic dianhydride is added gradually, stirring to this solution, 0-120 degreeC, Preferably it is 5-80. A polyimide precursor is obtained by stirring for 1 to 72 hours in the range of ° C. When the reaction is carried out at 80 ° C. or higher, the molecular weight varies depending on the temperature history at the time of polymerization, and imidization proceeds due to heat, so there is a possibility that the polyimide precursor cannot be produced stably.
Moreover, when the molar ratio of the tetracarboxylic acid component and the diamine component is an excess of the diamine component, if necessary, an amount of a carboxylic acid derivative substantially corresponding to the excess mole number of the diamine component is added, and the tetracarboxylic acid component and the diamine are added. The molar ratio of the components can be approximated to the equivalent. As the carboxylic acid derivative herein, a tetracarboxylic acid that does not substantially increase the viscosity of the polyimide precursor solution, that is, substantially does not participate in molecular chain extension, or a tricarboxylic acid that functions as a terminal terminator and its anhydride, Dicarboxylic acid and its anhydride are preferred.

2)ポリアミド酸エステル
テトラカルボン酸二無水物を任意のアルコールと反応させ、ジエステルジカルボン酸を得た後、塩素化試薬(チオニルクロライド、オキサリルクロライドなど)と反応させ、ジエステルジカルボン酸クロライドを得る。このジエステルジカルボン酸クロライドとジアミンを−20〜120℃、好ましくは−5〜80℃の範囲で1〜72時間攪拌することで、ポリイミド前駆体が得られる。80℃以上で反応させる場合、分子量が重合時の温度履歴に依存して変動し、また熱によりイミド化が進行することから、ポリイミド前駆体を安定して製造できなくなる可能性がある。また、ジエステルジカルボン酸とジアミンを、リン系縮合剤や、カルボジイミド縮合剤などを用いて脱水縮合することでも、簡便にポリイミド前駆体が得られる。
この方法で得られるポリイミド前駆体は、安定なため、水やアルコールなどの溶剤を加えて再沈殿などの精製を行うこともできる。
2) Polyamic acid ester After reacting tetracarboxylic dianhydride with an arbitrary alcohol to obtain a diester dicarboxylic acid, it is reacted with a chlorinating reagent (thionyl chloride, oxalyl chloride, etc.) to obtain a diester dicarboxylic acid chloride. The polyimide precursor is obtained by stirring the diester dicarboxylic acid chloride and the diamine in the range of -20 to 120 ° C, preferably -5 to 80 ° C for 1 to 72 hours. When the reaction is carried out at 80 ° C. or higher, the molecular weight varies depending on the temperature history at the time of polymerization, and imidization proceeds due to heat, so there is a possibility that the polyimide precursor cannot be produced stably. Alternatively, a polyimide precursor can be easily obtained by dehydrating and condensing diester dicarboxylic acid and diamine using a phosphorus condensing agent or a carbodiimide condensing agent.
Since the polyimide precursor obtained by this method is stable, it can be purified by reprecipitation by adding a solvent such as water or alcohol.

3)ポリアミド酸シリルエステル
あらかじめ、ジアミンとシリル化剤を反応させ、シリル化されたジアミンを得る。必要に応じて、蒸留等により、シリル化されたジアミンの精製を行う。そして、脱水された溶剤中にシリル化されたジアミンを溶解させておき、攪拌しながら、テトラカルボン酸二無水物を徐々に添加し、0〜120℃、好ましくは5〜80℃の範囲で1〜72時間攪拌することで、ポリイミド前駆体が得られる。80℃以上で反応させる場合、分子量が重合時の温度履歴に依存して変動し、また熱によりイミド化が進行することから、ポリイミド前駆体を安定して製造できなくなる可能性がある。
ここで用いるシリル化剤として、塩素を含有しないシリル化剤を用いることは、シリル化されたジアミンを精製する必要がないため、好適である。塩素原子を含まないシリル化剤としては、N,O−ビス(トリメチルシリル)トリフルオロアセトアミド、N,O−ビス(トリメチルシリル)アセトアミド、ヘキサメチルジシラザンが挙げられる。フッ素原子を含まず低コストであることから、N,O−ビス(トリメチルシリル)アセトアミド、ヘキサメチルジシラザンが特に好ましい。
また、ジアミンのシリル化反応には、反応を促進するために、ピリジン、ピペリジン、トリエチルアミンなどのアミン系触媒を用いることができる。この触媒はポリイミド前駆体の重合触媒として、そのまま使用することができる。
3) Polyamic acid silyl ester A diamine and a silylating agent are reacted in advance to obtain a silylated diamine. If necessary, the silylated diamine is purified by distillation or the like. Then, the silylated diamine is dissolved in the dehydrated solvent, and tetracarboxylic dianhydride is gradually added while stirring, and the temperature is 0 to 120 ° C., preferably 5 to 80 ° C. A polyimide precursor is obtained by stirring for 72 hours. When the reaction is carried out at 80 ° C. or higher, the molecular weight varies depending on the temperature history at the time of polymerization, and imidization proceeds due to heat, so there is a possibility that the polyimide precursor cannot be produced stably.
As the silylating agent used here, it is preferable to use a silylating agent not containing chlorine because it is not necessary to purify the silylated diamine. Examples of the silylating agent not containing a chlorine atom include N, O-bis (trimethylsilyl) trifluoroacetamide, N, O-bis (trimethylsilyl) acetamide, and hexamethyldisilazane. N, O-bis (trimethylsilyl) acetamide and hexamethyldisilazane are particularly preferred because they do not contain fluorine atoms and are low in cost.
In addition, amine-based catalysts such as pyridine, piperidine and triethylamine can be used in the silylation reaction of diamine in order to accelerate the reaction. This catalyst can be used as it is as a polymerization catalyst for the polyimide precursor.

前記製造方法は、いずれも有機溶媒中で好適に行なうことができるので、その結果として、本発明のポリイミド前駆体溶液組成物を容易に得ることができる。   Any of the above production methods can be suitably carried out in an organic solvent, and as a result, the polyimide precursor solution composition of the present invention can be easily obtained.

ポリイミド前駆体を調製する際に使用する溶媒は、例えば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、ジメチルスルホオキシド等の非プロトン性溶媒が好ましいが、原料モノマー成分と生成するポリイミド前駆体が溶解すれば、どんな種類の溶媒であっても問題はなく使用できるので、特にその構造には限定されない。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−メチルピロリドン等のアミド溶媒、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、δ−バレロラクトン、γ−カプロラクトン、ε−カプロラクトン、α−メチル−γ−ブチロラクトン等の環状エステル溶媒、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート等のカーボネート溶媒、トリエチレングリコール等のグリコール系溶媒、m−クレゾール、p−クレゾール、3−クロロフェノール、4−クロロフェノール等のフェノール系溶媒、アセトフェノン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、スルホラン、ジメチルスルホキシドなどが好ましく採用される。さらに、その他の一般的な有機溶剤、即ちフェノール、0−クレゾール、酢酸ブチル、酢酸エチル、酢酸イソブチル、プロピレングリコールメチルアセテート、エチルセロソルブ、プチルセロソルブ、2−メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、テトラヒドロフラン、ジメトキシエタン、ジエトキシエタン、ジブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、メチルイソブチルケトン、ジイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロへキサノン、メチルエチルケトン、アセトン、ブタノール、エタノール、キシレン、トルエン、クロルベンゼン、ターペン、ミネラルスピリット、石油ナフサ系溶媒なども使用できる。   The solvent used in preparing the polyimide precursor is preferably an aprotic solvent such as N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, dimethyl sulfoxide, etc. As long as the monomer component and the polyimide precursor to be produced are dissolved, any type of solvent can be used without any problem, and the structure is not particularly limited. Amide solvents such as N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, γ-butyrolactone, γ-valerolactone, δ-valerolactone, γ-caprolactone, ε-caprolactone, α-methyl-γ -Cyclic ester solvents such as butyrolactone, carbonate solvents such as ethylene carbonate and propylene carbonate, glycol solvents such as triethylene glycol, phenol solvents such as m-cresol, p-cresol, 3-chlorophenol, 4-chlorophenol, Acetophenone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, sulfolane, dimethyl sulfoxide and the like are preferably employed. In addition, other common organic solvents such as phenol, 0-cresol, butyl acetate, ethyl acetate, isobutyl acetate, propylene glycol methyl acetate, ethyl cellosolve, ptyl cellosolve, 2-methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, butyl cellosolve acetate, Tetrahydrofuran, dimethoxyethane, diethoxyethane, dibutyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, methyl isobutyl ketone, diisobutyl ketone, cyclopentanone, cyclohexanone, methyl ethyl ketone, acetone, butanol, ethanol, xylene, toluene, chlorobenzene, terpene, mineral spirit, Petroleum naphtha solvents can also be used.

本発明において、ポリイミド前駆体溶液組成物の対数粘度は、特に限定されないが、30℃での0.5g/dL N,N−ジメチルアセトアミド溶液における対数粘度が0.2dL/g以上、好ましくは0.3dL/g以上、より好ましくは0.5dL/g以上、さらに好ましくは1.0dL/g以上である。対数粘度が0.2dL/g未満では、ポリイミド前駆体の分子量が低く、得られるポリイミドの機械強度や耐熱性が低下する。   In the present invention, the logarithmic viscosity of the polyimide precursor solution composition is not particularly limited, but the logarithmic viscosity in a 0.5 g / dL N, N-dimethylacetamide solution at 30 ° C. is 0.2 dL / g or more, preferably 0. .3 dL / g or more, more preferably 0.5 dL / g or more, and further preferably 1.0 dL / g or more. When the logarithmic viscosity is less than 0.2 dL / g, the molecular weight of the polyimide precursor is low, and the mechanical strength and heat resistance of the resulting polyimide are lowered.

本発明において、ポリイミド前駆体溶液組成物は、少なくとも本発明のポリイミド前駆体と溶媒とからなり、溶媒とテトラカルボン酸成分とジアミン成分との合計量に対して、テトラカルボン酸成分とジアミン成分との合計量が5質量%以上、好ましくは8質量%以上、より好ましくは9質量%以上、さらに好ましくは10質量%以上、特に好ましくは15質量%以上の割合であることが好適である。なお、通常は60質量%以下、好ましくは50質量%以下であることが好適である。この濃度は、ポリイミド前駆体に起因する固形分濃度にほぼ近似される濃度であるが、この濃度が低すぎると、例えばポリイミドフィルムを製造する際に得られるポリイミドフィルムの膜厚の制御が難しくなることがある。   In the present invention, the polyimide precursor solution composition comprises at least the polyimide precursor of the present invention and a solvent, and the tetracarboxylic acid component and the diamine component with respect to the total amount of the solvent, the tetracarboxylic acid component and the diamine component. The total amount of is preferably 5% by mass or more, preferably 8% by mass or more, more preferably 9% by mass or more, still more preferably 10% by mass or more, and particularly preferably 15% by mass or more. In general, the content is preferably 60% by mass or less, and preferably 50% by mass or less. This concentration is a concentration approximately approximate to the solid content concentration resulting from the polyimide precursor, but if this concentration is too low, it becomes difficult to control the film thickness of the polyimide film obtained, for example, when producing a polyimide film. Sometimes.

本発明のポリイミド前駆体溶液組成物に用いる溶媒としては、ポリイミド前駆体が溶解すれば問題はなく、特にその構造には限定されない。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−メチルピロリドン等のアミド溶媒、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、δ−バレロラクトン、γ−カプロラクトン、ε−カプロラクトン、α−メチル−γ−ブチロラクトン等の環状エステル溶媒、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート等のカーボネート溶媒、トリエチレングリコール等のグリコール系溶媒、m−クレゾール、p−クレゾール、3−クロロフェノール、4−クロロフェノール等のフェノール系溶媒、アセトフェノン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、スルホラン、ジメチルスルホキシドなどが好ましく採用される。さらに、その他の一般的な有機溶剤、即ちフェノール、0−クレゾール、酢酸ブチル、酢酸エチル、酢酸イソブチル、プロピレングリコールメチルアセテート、エチルセロソルブ、プチルセロソルブ、2−メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、テトラヒドロフラン、ジメトキシエタン、ジエトキシエタン、ジブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、メチルイソブチルケトン、ジイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロへキサノン、メチルエチルケトン、アセトン、ブタノール、エタノール、キシレン、トルエン、クロルベンゼン、ターペン、ミネラルスピリット、石油ナフサ系溶媒なども使用できる。また、これらを複数組み合わせて使用できる。   The solvent used in the polyimide precursor solution composition of the present invention is not a problem as long as the polyimide precursor is dissolved, and is not particularly limited to its structure. Amide solvents such as N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, γ-butyrolactone, γ-valerolactone, δ-valerolactone, γ-caprolactone, ε-caprolactone, α-methyl-γ -Cyclic ester solvents such as butyrolactone, carbonate solvents such as ethylene carbonate and propylene carbonate, glycol solvents such as triethylene glycol, phenol solvents such as m-cresol, p-cresol, 3-chlorophenol, 4-chlorophenol, Acetophenone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, sulfolane, dimethyl sulfoxide and the like are preferably employed. In addition, other common organic solvents such as phenol, 0-cresol, butyl acetate, ethyl acetate, isobutyl acetate, propylene glycol methyl acetate, ethyl cellosolve, ptyl cellosolve, 2-methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, butyl cellosolve acetate, Tetrahydrofuran, dimethoxyethane, diethoxyethane, dibutyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, methyl isobutyl ketone, diisobutyl ketone, cyclopentanone, cyclohexanone, methyl ethyl ketone, acetone, butanol, ethanol, xylene, toluene, chlorobenzene, terpene, mineral spirit, Petroleum naphtha solvents can also be used. A combination of these can be used.

ポリイミド前駆体を調製する際に使用する溶媒、及び、後記のポリイミド前駆体溶液組成物に用いる溶媒(以降、これらを併せて「使用される有機溶剤」と記すことがある。)は、下記の純度に関する特性、即ち、(a)光透過率、(b)加熱還流処理後の光透過率、(c)ガスクロマトグラフィー分析による純度、(d)ガスクロマトグラフィー分析による不純物ピークの割合、(e)不揮発成分の量、及び(f)金属成分の含有率からなる特性の少なくとも1つに関して、下に規定される条件を満たすことが好ましく、通常、より多くの条件を満たすことがより好ましい。   The solvent used in preparing the polyimide precursor and the solvent used in the polyimide precursor solution composition described below (hereinafter, these may be collectively referred to as “organic solvent to be used”) are as follows. Properties relating to purity, ie, (a) light transmittance, (b) light transmittance after heat reflux treatment, (c) purity by gas chromatography analysis, (d) percentage of impurity peak by gas chromatography analysis, (e It is preferable that the conditions defined below are satisfied with respect to at least one of the characteristics consisting of the amount of the non-volatile component and (f) the content of the metal component, and it is usually more preferable to satisfy more conditions.

(a)使用される有機溶剤として、光路長1cm、波長400nmにおける光透過率が89%以上、より好ましくは90%以上、特に好ましくは91%以上である有機溶剤
(b)使用される有機溶剤として、窒素中で3時間加熱還流した後の光路長1cm、波長400nmにおける光透過率が20%以上、より好ましくは40%以上、特に好ましくは80%以上である有機溶剤
(c)使用される有機溶剤として、ガスクロマトグラフィー分析より求められた純度が99.8%以上、より好ましくは99.9%以上、さらに好ましくは99.99%以上である有機溶剤
(d)使用される有機溶剤として、ガスクロマトグラフィー分析で求められる主成分ピークの保持時間に対し、長時間側に現れる不純物ピークの総量が、0.2%未満、より好ましくは0.1%以下、特に好ましくは0.05%以下である有機溶剤
(e)使用される有機溶剤の250℃での不揮発成分の量が0.1%以下、より好ましくは0.05%以下、特に好ましくは0.01%以下であること
(f)使用される有機溶剤の金属成分(例えば、Li,Na,Mg,Ca,Al,K,Ca,Ti,Cr,Mn,Fe,Co,Ni,Cu,Zn,Mo,Cd)の含有率が、10ppm以下、より好ましくは1ppm以下、特に好ましくは500ppb以下、より特に好ましくは300ppb以下であること
(A) As an organic solvent used, an organic solvent having an optical path length of 1 cm and a light transmittance at a wavelength of 400 nm of 89% or more, more preferably 90% or more, particularly preferably 91% or more. (B) Organic solvent used As an organic solvent having an optical path length of 1 cm after heating and refluxing in nitrogen for 3 hours and a light transmittance at a wavelength of 400 nm of 20% or more, more preferably 40% or more, and particularly preferably 80% or more (c) As an organic solvent, an organic solvent having a purity determined by gas chromatography analysis of 99.8% or more, more preferably 99.9% or more, and further preferably 99.99% or more. (D) As an organic solvent to be used The total amount of impurity peaks that appear on the long-term side with respect to the retention time of the main component peak obtained by gas chromatography analysis is less than 0.2%. The organic solvent is preferably 0.1% or less, particularly preferably 0.05% or less. (E) The amount of the non-volatile component at 250 ° C. of the organic solvent used is 0.1% or less, more preferably 0.8%. (F) Metal component of the organic solvent used (for example, Li, Na, Mg, Ca, Al, K, Ca, Ti, Cr, Mn, Fe) , Co, Ni, Cu, Zn, Mo, Cd) content is 10 ppm or less, more preferably 1 ppm or less, particularly preferably 500 ppb or less, more particularly preferably 300 ppb or less.

これらの特性における条件は、使用される有機溶剤の総和に基づくものである。即ち、使用される有機溶剤は、1種類に限らず、2種類以上であってもよい。使用される有機溶剤が2種類以上とは、特定の工程において混合溶剤が使用される場合と、例えば重合溶媒と添加剤の希釈溶剤が異なる場合のように工程により異なる溶剤を使用する場合のどちらも意味する。使用される有機溶剤が2種類以上のときは(以下、混合溶剤という)、混合溶剤全体に対して純度に関わる各特性の条件が適用され、複数の工程で有機溶剤が使用される場合には、最終的にワニス中に含まれることになる全ての有機溶剤を混合した混合溶剤に対して、純度に関わる各特性の条件が適用される。実際に有機溶剤を混合して、各特性を測定してもよいし、個別の有機溶剤について特性を求め、計算により混合物全体の特性を求めてもよい。例えば、純度100%の溶剤Aを70部、純度90%の溶剤Bを30部使用したとき、使用される有機溶剤の純度は、97%と計算される。   The conditions in these properties are based on the sum of the organic solvents used. That is, the organic solvent used is not limited to one type and may be two or more types. Two or more types of organic solvents are used when a mixed solvent is used in a specific process or when a different solvent is used depending on the process, for example, when a polymerization solvent and a diluent solvent for an additive are different. Also means. When two or more types of organic solvents are used (hereinafter referred to as mixed solvents), the conditions of each characteristic relating to purity are applied to the entire mixed solvent, and when organic solvents are used in multiple steps The condition of each characteristic relating to purity is applied to a mixed solvent in which all organic solvents to be finally contained in the varnish are mixed. Each characteristic may be measured by actually mixing an organic solvent, or the characteristics of each organic solvent may be obtained, and the characteristics of the entire mixture may be obtained by calculation. For example, when 70 parts of solvent A having a purity of 100% and 30 parts of solvent B having a purity of 90% are used, the purity of the organic solvent used is calculated to be 97%.

本発明のポリイミド前駆体溶液組成物は、必要に応じて、化学イミド化剤(無水酢酸などの酸無水物や、ピリジン、イソキノリンなどのアミン化合物)、酸化防止剤、フィラー、染料、顔料、シランカップリング剤などのカップリング剤、プライマー、難燃材、消泡剤、レベリング剤、レオロジーコントロール剤(流動補助剤)、剥離剤などを添加することができる。   The polyimide precursor solution composition of the present invention may contain chemical imidizing agents (acid anhydrides such as acetic anhydride, amine compounds such as pyridine and isoquinoline), antioxidants, fillers, dyes, pigments, silanes as necessary. Coupling agents such as coupling agents, primers, flame retardants, antifoaming agents, leveling agents, rheology control agents (flow aids), release agents and the like can be added.

本発明のポリイミドは、前記化学式(9)で表される繰り返し単位を含んで構成されたことを特徴とするが、本発明のポリイミド前駆体を脱水閉環反応(イミド化反応)することで好適に製造することができる。イミド化の方法は特に限定されず、公知の熱イミド化、化学イミド化の方法を好適に適用することができる。得られるポリイミドの形態は、フィルム、ポリイミドフィルムと他の基材との積層体、コーティング膜、粉末、ビーズ、成型体、発泡体およびワニスなどを好適に挙げることができる。   The polyimide of the present invention is characterized by comprising the repeating unit represented by the chemical formula (9), and is suitably obtained by subjecting the polyimide precursor of the present invention to a dehydration ring-closing reaction (imidation reaction). Can be manufactured. The imidization method is not particularly limited, and known thermal imidization and chemical imidization methods can be suitably applied. As for the form of the polyimide to be obtained, a film, a laminate of the polyimide film and another substrate, a coating film, powder, beads, a molded body, a foam, a varnish, and the like can be preferably exemplified.

本発明のポリイミドは、膜厚10μmのフィルムにしたとき、波長400nmにおける光透過率が、好ましくは55%以上、より好ましくは60%以上、さらに好ましくは70%以上であり、優れた透明性を有する。   When the polyimide of the present invention is a film having a thickness of 10 μm, the light transmittance at a wavelength of 400 nm is preferably 55% or more, more preferably 60% or more, and further preferably 70% or more, and has excellent transparency. Have.

本発明のポリイミドは、膜厚10μmのフィルムにしたとき、全光透過率(波長380nm〜780nmにおける平均透過率)が、好ましくは60%以上、より好ましくは80%以上、さらに好ましくは85%以上であり、優れた光透過性を有する。   When the polyimide of the present invention is formed into a film having a thickness of 10 μm, the total light transmittance (average transmittance at a wavelength of 380 nm to 780 nm) is preferably 60% or more, more preferably 80% or more, and further preferably 85% or more. And has excellent light transmittance.

さらに、本発明のポリイミドは、フィルムにしたときの50℃〜200℃における平均線膨張係数が、好ましくは50ppm/K未満、より好ましくは40ppm/K未満、さらに好ましくは30ppm/K未満の、極めて低い線膨張係数を有する。   Furthermore, the polyimide of the present invention has an average linear expansion coefficient at 50 ° C. to 200 ° C. of preferably 50 ppm / K, more preferably less than 40 ppm / K, still more preferably less than 30 ppm / K. Has a low coefficient of linear expansion.

さらに、本発明のポリイミドは、フィルムにしたときの5%重量減少温度が、好ましくは430℃以上、より好ましくは440℃以上、さらに好ましくは450℃以上、特に好ましくは490℃以上の、優れた耐熱性を有する。   Furthermore, the polyimide of the present invention has an excellent 5% weight loss temperature when formed into a film, preferably 430 ° C. or higher, more preferably 440 ° C. or higher, further preferably 450 ° C. or higher, particularly preferably 490 ° C. or higher. Has heat resistance.

さらに、本発明のポリイミドは、フィルムにしたときの弾性率が、好ましくは3.5GPa以上、より好ましくは4GPa以上、さらに好ましくは4.5GPa以上の、高い弾性率を有し、特に薄い膜にしたときのハンドリング性に優れる。   Furthermore, the polyimide of the present invention has a high elastic modulus, preferably 3.5 GPa or more, more preferably 4 GPa or more, and even more preferably 4.5 GPa or more, when the film is formed into a film. Excellent handling when used.

なお、本発明のポリイミドからなるフィルムは、用途にもよるが、フィルムの厚みとしては、好ましくは1μm〜250μm程度、さらに好ましくは1μm〜150μm程度である。   In addition, although the film which consists of a polyimide of this invention is based also on a use, Preferably it is about 1 micrometer-250 micrometers as a film thickness, More preferably, it is about 1 micrometer-150 micrometers.

本発明のポリイミドは、透明性、折り曲げ耐性、高耐熱性などの優れた特性を有し、さらに極めて低い熱線膨張係数や耐溶剤性を併せ有することから、ディスプレイ用透明基板、タッチパネル用透明基板、或いは太陽電池用基板の用途において、好適に用いることができる。   The polyimide of the present invention has excellent properties such as transparency, bending resistance, and high heat resistance, and also has an extremely low thermal linear expansion coefficient and solvent resistance. Therefore, a transparent substrate for display, a transparent substrate for touch panel, Or it can use suitably in the use of the board | substrate for solar cells.

以下では、本発明のポリイミド前駆体を用いた、ポリイミドフィルム/基材積層体、もしくはポリイミドフィルムの製造方法の一例について述べる。ただし、以下の方法に限定されるものではない。
例えばセラミック(ガラス、シリコン、アルミナ)、金属(銅、アルミニウム、ステンレス)、耐熱プラスチックフィルム(ポリイミド)などの基材に、本発明のポリイミド前駆体溶液組成物を流延し、真空中、窒素等の不活性ガス中、或いは空気中で、熱風もしくは赤外線を用いて、20〜180℃、好ましくは20〜150℃の温度範囲で乾燥する。
次いで得られたポリイミド前駆体フィルムを基材上で、もしくはポリイミド前駆体フィルムを基材上から剥離し、そのフィルムの端部を固定した状態で、真空中、窒素等の不活性ガス中、或いは空気中で、熱風もしくは赤外線を用い、200〜500℃、より好ましくは250〜450℃程度の温度で加熱イミド化することでポリイミドフィルム/基材積層体、もしくはポリイミドフィルムを製造することができる。なお、得られるポリイミドフィルムが酸化劣化するのを防ぐため、加熱イミド化は、真空中、或いは不活性ガス中で行うことが望ましい。加熱イミド化の温度が高すぎなければ空気中で行なっても差し支えない。ここでのポリイミドフィルム(ポリイミドフィルム/基材積層体の場合は、ポリイミドフィルム層)の厚さは、以後の工程の搬送性のため、好ましくは1〜250μm、より好ましくは1〜150μmである。
Below, an example of the manufacturing method of a polyimide film / base material laminated body or a polyimide film using the polyimide precursor of this invention is described. However, it is not limited to the following method.
For example, the polyimide precursor solution composition of the present invention is cast on a base material such as ceramic (glass, silicon, alumina), metal (copper, aluminum, stainless steel), heat-resistant plastic film (polyimide), nitrogen, etc. In an inert gas or in the air, using hot air or infrared rays, and drying in a temperature range of 20 to 180 ° C, preferably 20 to 150 ° C.
Next, the obtained polyimide precursor film is peeled off from the substrate, or the polyimide precursor film is peeled off from the substrate, and the end of the film is fixed, in vacuum, in an inert gas such as nitrogen, or A polyimide film / substrate laminate or a polyimide film can be produced by hot imidization in air using hot air or infrared rays at a temperature of about 200 to 500 ° C., more preferably about 250 to 450 ° C. In order to prevent the resulting polyimide film from being oxidized and deteriorated, it is desirable to carry out the heating imidization in a vacuum or in an inert gas. If the temperature of the heating imidization is not too high, it may be performed in air. The thickness of the polyimide film here (in the case of a polyimide film / substrate laminate) is preferably 1 to 250 μm, more preferably 1 to 150 μm, for transportability in the subsequent steps.

またポリイミド前駆体のイミド化反応は、前記のような加熱処理による加熱イミド化に代えて、ポリイミド前駆体をピリジンやトリエチルアミン等の3級アミン存在下、無水酢酸等の脱水環化試薬を含有する溶液に浸漬するなどの化学的処理によって行うことも可能である。また、これらの脱水環化試薬をあらかじめ、ポリイミド前駆体溶液組成物中に投入・攪拌し、それを基材上に流延・乾燥することで、部分的にイミド化したポリイミド前駆体を作製することもでき、これを更に前記のような加熱処理することで、ポリイミドフィルム/基材積層体、もしくはポリイミドフィルムを得ることができる。   Further, the imidation reaction of the polyimide precursor contains a dehydration cyclization reagent such as acetic anhydride in the presence of a tertiary amine such as pyridine or triethylamine instead of the heating imidation by the heat treatment as described above. It is also possible to carry out by chemical treatment such as immersion in a solution. Also, a partially imidized polyimide precursor is prepared by previously charging and stirring these dehydrating cyclization reagents in a polyimide precursor solution composition, and casting and drying them on a substrate. In addition, a polyimide film / substrate laminate or a polyimide film can be obtained by further heat-treating this as described above.

この様にして得られたポリイミドフィルム/基材積層体、もしくはポリイミドフィルムは、その片面もしくは両面に導電性層を形成することによって、フレキシブルな導電性基板を得ることができる。   The polyimide film / base laminate or the polyimide film thus obtained can be used to form a flexible conductive substrate by forming a conductive layer on one side or both sides thereof.

フレキシブルな導電性基板は、例えば次の方法によって得ることができる。すなわち、第一の方法としては、ポリイミドフィルム/基材積層体を基材からポリイミドフィルムを剥離せずに、そのポリイミドフィルム表面に、スパッタ蒸着、印刷などによって、導電性物質(金属もしくは金属酸化物、導電性有機物、導電性炭素など)の導電層を形成させ、導電性層/ポリイミドフィルム/基材の導電性積層体を製造する。その後必要に応じて、基材より電気導電層/ポリイミドフィルム積層体を剥離することによって、導電性層/ポリイミドフィルム積層体からなる透明でフレキシブルな導電性基板を得ることができる。
第二の方法としては、ポリイミドフィルム/基材積層体の基材からポリイミドフィルムを剥離して、ポリイミドフィルムを得、そのポリイミドフィルム表面に、導電性物質(金属もしくは金属酸化物、導電性有機物、導電性炭素など)の導電層を、第一の方法と同様にして形成させ、導電性層/ポリイミドフィルム積層体からなる透明でフレキシブルな導電性基板を得ることができる。
なお、第一、第二の方法において、必要に応じて、ポリイミドフィルムの表面に導電層を形成する前に、スパッタ蒸着やゲル−ゾル法などによって、水蒸気、酸素などのガスバリヤ層、光調整層などの無機層を形成しても構わない。
また、導電層は、フォトリソグラフィ法や各種印刷法、インクジェット法などの方法によって、回路が好適に形成される。
A flexible conductive substrate can be obtained, for example, by the following method. That is, as a first method, a conductive material (metal or metal oxide) is formed on the polyimide film surface by sputtering deposition, printing or the like without peeling the polyimide film / substrate laminate from the substrate. , Conductive organic material, conductive carbon, etc.) are formed to produce a conductive layer / polyimide film / substrate laminate. Thereafter, if necessary, a transparent and flexible conductive substrate composed of the conductive layer / polyimide film laminate can be obtained by peeling the electric conductive layer / polyimide film laminate from the base material.
As a second method, the polyimide film is peeled off from the substrate of the polyimide film / substrate laminate to obtain a polyimide film, and a conductive substance (metal or metal oxide, conductive organic substance, A conductive layer of conductive carbon or the like can be formed in the same manner as in the first method, and a transparent and flexible conductive substrate comprising a conductive layer / polyimide film laminate can be obtained.
In the first and second methods, if necessary, before forming a conductive layer on the surface of the polyimide film, a gas barrier layer such as water vapor or oxygen, a light adjusting layer, etc. by sputtering deposition or gel-sol method. An inorganic layer such as may be formed.
The conductive layer is preferably formed with a circuit by a photolithography method, various printing methods, an inkjet method, or the like.

本発明の基板は、本発明のポリイミドによって構成されたポリイミドフィルムの表面に、必要に応じてガスバリヤ層や無機層を介し、導電層の回路を有するものである。この基板は、フレキシブルであり、透明性、折り曲げ性、耐熱性が優れ、さらに極めて低い熱線膨張係数や耐溶剤性を併せ有するので微細な回路の形成が容易である。したがって、この基板は、ディスプレイ用、タッチパネル用、または太陽電池用の基板として好適に用いることができる。
すなわち、この基板に、蒸着、各種印刷法、或いはインクジェット法などによって、さらにトランジスタ(無機トランジスタ、有機トランジスタ)が形成されてフレキシブル薄膜トランジスタが製造され、そして、表示デバイス用の液晶素子、EL素子、光電素子として好適に用いられる。
The board | substrate of this invention has a circuit of a conductive layer on the surface of the polyimide film comprised by the polyimide of this invention through a gas barrier layer and an inorganic layer as needed. This substrate is flexible, excellent in transparency, bendability, and heat resistance, and has an extremely low coefficient of thermal expansion and solvent resistance, so that a fine circuit can be easily formed. Therefore, this board | substrate can be used suitably as a board | substrate for displays, a touch panel, or a solar cell.
That is, a transistor (inorganic transistor, organic transistor) is further formed on this substrate by vapor deposition, various printing methods, an ink jet method or the like to manufacture a flexible thin film transistor, and a liquid crystal element, an EL element, a photoelectric transistor for a display device are manufactured. It is suitably used as an element.

以下、実施例及び比較例によって本発明を更に説明する。尚、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be further described with reference to Examples and Comparative Examples. In addition, this invention is not limited to a following example.

以下の各例において評価は次の方法で行った。   In each of the following examples, the evaluation was performed by the following method.

<テトラカルボン酸成分、ジアミン成分の評価>
[光透過率]
テトラカルボン酸成分では、所定量のテトラカルボン酸成分を溶媒(2N水酸化ナトリウム水溶液)に溶解し、10質量%溶液を得た。ジアミン成分では、所定量のジアミン成分を溶媒(メタノール)に溶解し、8質量%溶液を得た。調製した溶液を用い、大塚電子製MCPD−300、光路長1cmの標準セルを用いて、溶媒をブランクとし、テトラカルボン酸成分、ジアミン成分の波長400nmにおける光透過率を測定した。
<Evaluation of tetracarboxylic acid component and diamine component>
[Light transmittance]
In the tetracarboxylic acid component, a predetermined amount of the tetracarboxylic acid component was dissolved in a solvent (2N aqueous sodium hydroxide solution) to obtain a 10% by mass solution. In the diamine component, a predetermined amount of the diamine component was dissolved in a solvent (methanol) to obtain an 8% by mass solution. Using the prepared solution, using MCPD-300 manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd. and a standard cell with an optical path length of 1 cm, the solvent was used as a blank, and the light transmittance at a wavelength of 400 nm of the tetracarboxylic acid component and the diamine component was measured.

<有機溶剤の評価>
[GC分析:溶剤の純度]
島津製作所製GC−2010を用い、以下の条件で測定した。純度(GC)はピーク面積分率より求めた。
カラム: J&W社製DB−FFAP 0.53mmID×30m
カラム温度: 40℃(5分保持)+40℃〜250℃(10℃/分)+250℃(9分保持)
注入口温度: 240℃
検出器温度: 260℃
キャリアガス: ヘリウム 10ml/分
注入量: 1μL
<Evaluation of organic solvent>
[GC analysis: solvent purity]
Using Shimadzu GC-2010, measurement was performed under the following conditions. Purity (GC) was determined from the peak area fraction.
Column: J & W DB-FFAP 0.53mmID × 30m
Column temperature: 40 ° C. (5 min hold) + 40 ° C. to 250 ° C. (10 ° C./min)+250° C. (9 min hold)
Inlet temperature: 240 ° C
Detector temperature: 260 ° C
Carrier gas: Helium 10 ml / min Injection amount: 1 μL

[不揮発分]
ガラス製容器に溶剤5gを秤量し、250℃の熱風循環オーブン中で30分加熱した。
室温に冷却し、その残分を秤量した。その質量より、溶剤の不揮発分(質量%)を求めた。
[Non-volatile content]
5 g of solvent was weighed in a glass container and heated in a hot air circulating oven at 250 ° C. for 30 minutes.
It was cooled to room temperature and the residue was weighed. From the mass, the nonvolatile content (% by mass) of the solvent was determined.

[光透過率、還流後の光透過率]
大塚電子製MCPD−300、光路長1cmの石英標準セルを用いて、超純水をブランクとして、溶剤の波長400nmにおける光透過率を測定した。
[Light transmittance, light transmittance after reflux]
Using a MCPD-300 manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd. and a quartz standard cell having an optical path length of 1 cm, the light transmittance of the solvent at a wavelength of 400 nm was measured using ultrapure water as a blank.

また、還流後の光透過率として、酸素濃度200ppm以下の窒素雰囲気下、3時間加熱還流した溶剤の波長400nmにおける光透過率を測定した。   Further, as the light transmittance after reflux, the light transmittance at a wavelength of 400 nm of a solvent heated under reflux for 3 hours in a nitrogen atmosphere having an oxygen concentration of 200 ppm or less was measured.

[金属分の定量]
パーキン・エルマー製ElanDRC II 誘導結合プラズマ質量分析(ICP−MS)を用い、溶剤に含まれる金属成分を定量した。
[Quantitative determination of metal content]
The metal component contained in the solvent was quantified using ElanDRC II inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) manufactured by Perkin Elmer.

<ポリイミド前駆体溶液組成物の評価>
[固形分濃度]
アルミシャーレにポリイミド前駆体組成物1gを量り取り、200℃の熱風循環オーブン中で2時間加熱して固形分以外を除去し、その残分の質量より固形分濃度(質量%)を求めた。
[回転粘度]
東機産業製TV−22 E型回転粘度計を用い、温度25℃、せん断速度20sec−1でのポリイミド前駆体溶液の粘度を求めた。
[対数粘度]
濃度0.5g/dLのポリイミド前駆体のN,N−ジメチルアセトアミド溶液を、ウベローデ粘度計を用いて、30℃で測定し、対数粘度を求めた。
[光透過率]
10質量%のポリイミド前駆体溶液となる様に、ポリイミド前駆体をN,N−ジメチルアセトアミドで希釈した。調製した溶液を用い、大塚電子製MCPD−300、光路長1cmの標準セルを用いて、N,N−ジメチルアセトアミドをブランクとし、10質量%のポリイミド前駆体溶液の波長400nmにおける光透過率を測定した。
<Evaluation of polyimide precursor solution composition>
[Solid content]
1 g of the polyimide precursor composition was weighed in an aluminum petri dish, heated for 2 hours in a hot air circulating oven at 200 ° C. to remove the solid content, and the solid content concentration (mass%) was determined from the mass of the residue.
[Rotational viscosity]
Using a Toki Sangyo TV-22 E type rotational viscometer, the viscosity of the polyimide precursor solution at a temperature of 25 ° C. and a shear rate of 20 sec −1 was determined.
[Logarithmic viscosity]
An N, N-dimethylacetamide solution of a polyimide precursor having a concentration of 0.5 g / dL was measured at 30 ° C. using an Ubbelohde viscometer to determine logarithmic viscosity.
[Light transmittance]
The polyimide precursor was diluted with N, N-dimethylacetamide so that a 10% by mass polyimide precursor solution was obtained. Using the prepared solution, MCPD-300 manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd., using a standard cell with an optical path length of 1 cm, N, N-dimethylacetamide was used as a blank, and the light transmittance at a wavelength of 400 nm of a 10% by mass polyimide precursor solution was measured. did.

<ポリイミドフィルムの評価>
[400nm光透過率、全光透過率]
大塚電子製MCPD−300を用いて、膜厚10μmのポリイミド膜の400nmにおける光透過率と、全光透過率(380nm〜780nmにおける平均透過率)を測定した。
[弾性率、破断伸度]
膜厚10μmのポリイミドフィルムをIEC450規格のダンベル形状に打ち抜いて試験片とし、ORIENTEC社製TENSILONを用いて、チャック間長30mm、引張速度2mm/minで、初期の弾性率、破断伸度を測定した。
[線膨張係数(CTE)]
膜厚10μmのポリイミドフィルムを幅4mmの短冊状に切り取って試験片とし、島津製作所製TMA−50を用い、チャック間長15mm、荷重2g、昇温速度20℃/minで300℃まで昇温した。得られたTMA曲線から、50℃から200℃までの平均熱膨張係数を求めた。
[折り曲げ耐性]
膜厚10μmのポリイミドフィルムを幅4mmの短冊状に切り取って試験片とし、温度25℃、湿度50%RHの条件下、曲率半径1mmで折り曲げた。その後の試験片を目視で確認し、異常がないものを○、クラックが生じたものを×で示した。
[耐溶剤性]
膜厚10μmのポリイミド膜を温度25℃の条件下、N,N−ジメチルアセトアミドに1時間浸漬した後、膜の状態を目視で確認した。異常がないものを○、しわや一部形状が変化したものを△、溶解したり、顕著に形状が変化したものを×で示した。
[5%重量減少温度]
膜厚10μmのポリイミドフィルムを試験片とし、エスアイアイ・ナノテクノロジー製 示差熱熱重量同時測定装置(TG/DTA6300)を用い、窒素気流中、昇温速度10℃/minで25℃から600℃まで昇温した。得られた重量曲線から、5%重量減少温度を求めた。
<Evaluation of polyimide film>
[400 nm light transmittance, total light transmittance]
Using a MCPD-300 manufactured by Otsuka Electronics, the light transmittance at 400 nm and the total light transmittance (average transmittance at 380 nm to 780 nm) of a 10 μm thick polyimide film were measured.
[Elastic modulus, elongation at break]
A polyimide film having a film thickness of 10 μm was punched into a IEC450 standard dumbbell shape as a test piece, and the initial elastic modulus and elongation at break were measured with a length of 30 mm between chucks and a tensile speed of 2 mm / min, using TENSILON manufactured by ORIENTEC. .
[Linear expansion coefficient (CTE)]
A polyimide film having a thickness of 10 μm was cut into a strip having a width of 4 mm to form a test piece, and the temperature was raised to 300 ° C. at a chuck length of 15 mm, a load of 2 g, and a heating rate of 20 ° C./min using TMA-50 manufactured by Shimadzu Corporation. . From the obtained TMA curve, the average coefficient of thermal expansion from 50 ° C. to 200 ° C. was determined.
[Bending resistance]
A polyimide film having a thickness of 10 μm was cut into a strip having a width of 4 mm to form a test piece, which was bent at a radius of curvature of 1 mm under conditions of a temperature of 25 ° C. and a humidity of 50% RH. Subsequent test pieces were visually confirmed, and those having no abnormality were indicated by ◯, and those having cracks were indicated by ×.
[Solvent resistance]
A polyimide film having a thickness of 10 μm was immersed in N, N-dimethylacetamide for 1 hour under the condition of a temperature of 25 ° C., and then the state of the film was visually confirmed. A mark indicating no abnormality was indicated by ◯, a mark indicating a change in wrinkles or a partial shape was indicated by Δ, and a sign indicating dissolution or marked change was indicated by ×.
[5% weight loss temperature]
Using a polyimide film with a film thickness of 10 μm as a test piece and using a differential thermothermal gravimetric simultaneous measurement device (TG / DTA6300) manufactured by SII Nanotechnology, from 25 ° C. to 600 ° C. at a temperature rising rate of 10 ° C./min. The temperature rose. From the obtained weight curve, a 5% weight loss temperature was determined.

以下の各例で使用した原材料の略称、純度等は、次のとおりである。
[ジアミン成分]
APBP:ビス(4−アミノフェニル)-[1,1'-ビフェニル]-4,4'-ジカルボキシレート
BABB:1,4−ビス(4−アミノベンゾイルオキシ)ベンゼン
ODA:4,4’−オキシジアニリン〔純度:99.9%(GC分析)〕
PPD:p−フェニレンジアミン
TFMB:2,2’−ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン
BAPT:ビス(4−アミノフェニル)テレフタレート
[テトラカルボン酸成分]
PMDA−HS: 1R,2S,4S,5R−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物〔純度:92.7%(GC分析),水素化ピロメリット酸二無水物(立体異性体の混合物)としての純度:99.9%(GC分析)〕
BPDA−H: 3,3’,4,4’−ビシクロヘキシルテトラカルボン酸二無水物(立体異性体の混合物)〔純度:99.9%(GC分析)〕
cis/cis−BTA−H: 1rC7−ビシクロ[2.2.2]オクタン−2c,3c,5c,6c−テトラカルボン酸−2,3:5,6−二無水物〔cis/cis−BTA−Hとしての純度:99.9%(GC分析)〕
DNDAxx:(4arH,8acH)−デカヒドロ−1t,4t:5c,8c−ジメタノナフタレン−2t,3t,6c,7c−テトラカルボン酸二無水物〔純度:99.2%(GC分析)〕
[ジアミン、酸二無水物溶液の透過率]
BABB:60%
cis/cis−BTA−H:100%
DNDAxx:70%
Abbreviations, purity, etc. of raw materials used in the following examples are as follows.
[Diamine component]
APBP: bis (4-aminophenyl)-[1,1′-biphenyl] -4,4′-dicarboxylate BABB: 1,4-bis (4-aminobenzoyloxy) benzene ODA: 4,4′-oxy Dianiline [Purity: 99.9% (GC analysis)]
PPD: p-phenylenediamine TFMB: 2,2′-bis (trifluoromethyl) benzidine BAPT: bis (4-aminophenyl) terephthalate [tetracarboxylic acid component]
PMDA-HS: 1R, 2S, 4S, 5R-cyclohexanetetracarboxylic dianhydride [purity: 92.7% (GC analysis), purity as hydrogenated pyromellitic dianhydride (mixture of stereoisomers): 99.9% (GC analysis)]
BPDA-H: 3,3 ′, 4,4′-bicyclohexyltetracarboxylic dianhydride (mixture of stereoisomers) [Purity: 99.9% (GC analysis)]
cis / cis-BTA-H: 1rC7-bicyclo [2.2.2] octane-2c, 3c, 5c, 6c-tetracarboxylic acid-2,3: 5,6-dianhydride [cis / cis-BTA- Purity as H: 99.9% (GC analysis)]
DNDAxx: (4arH, 8acH) -decahydro-1t, 4t: 5c, 8c-dimethanonaphthalene-2t, 3t, 6c, 7c-tetracarboxylic dianhydride [purity: 99.2% (GC analysis)]
[Transmissivity of diamine and acid dianhydride solutions]
BABB: 60%
cis / cis-BTA-H: 100%
DNDAxx: 70%

[シリル化剤]
BSA: N,O−ビス(トリメチルシリル)アセトアミド
[溶媒]
DMAc: N,N−ジメチルアセトアミド
[溶媒の純度]
GC分析:
主成分の保持時間(min) 14.28
主成分の面積% 99.9929
短保持時間不純物のピーク面積% 0.0000
長保持時間不純物のピーク面積% 0.0071

不揮発分(質量%) <0.001
光透過率:
400nm光透過率(%) 92
還流後の400nm光透過率(%) 92
金属分:
Na(ppb) 150
Fe(ppb) <2
Cu(ppb) <2
Mo(ppb) <1
[Silylating agent]
BSA: N, O-bis (trimethylsilyl) acetamide [solvent]
DMAc: N, N-dimethylacetamide [Solvent purity]
GC analysis:
Main component retention time (min) 14.28
Main component area% 99.99929
Short retention time Impurity peak area% 0.0000
Long retention time Impurity peak area% 0.0071

Nonvolatile content (mass%) <0.001
Light transmittance:
400 nm light transmittance (%) 92
400 nm light transmittance after reflux (%) 92
Metal content:
Na (ppb) 150
Fe (ppb) <2
Cu (ppb) <2
Mo (ppb) <1

表1に実施例、比較例で使用したテトラカルボン酸成分、ジアミン成分の構造式を記す。   Table 1 shows the structural formulas of the tetracarboxylic acid component and the diamine component used in Examples and Comparative Examples.

〔実施例1〕
窒素ガスで置換した反応容器中にAPBP2.00g(4.7ミリモル)を入れ、N,N−ジメチルアセトアミドを、仕込みモノマー総質量(ジアミン成分とカルボン酸成分の総和)が14質量%となる量の18.88gを加え、50℃で2時間攪拌した。この溶液にcis/cis−BTA−H1.18g(4.7ミリモル)を徐々に加えた。50℃で6時間撹拌し、均一で粘稠なポリイミド前駆体溶液を得た。
このポリイミド前駆体溶液の特性を測定した結果を表2に示す。
[Example 1]
APBP 2.00 g (4.7 mmol) is put in a reaction vessel substituted with nitrogen gas, N, N-dimethylacetamide is charged, and the total amount of monomers (total of diamine component and carboxylic acid component) is 14% by mass. 18.88 g of was added and stirred at 50 ° C. for 2 hours. To this solution, cis / cis-BTA-H 1.18 g (4.7 mmol) was gradually added. The mixture was stirred at 50 ° C. for 6 hours to obtain a uniform and viscous polyimide precursor solution.
The results of measuring the properties of this polyimide precursor solution are shown in Table 2.

PTFE製メンブレンフィルターでろ過したポリイミド前駆体溶液をガラス基板に塗布し、窒素雰囲気下(酸素濃度200ppm以下)、そのままガラス基板上で120℃で1時間、150℃で30分間、200℃で30分間、350℃まで昇温して5分間、加熱して熱的にイミド化を行い、無色透明なポリイミドフィルム/ガラス積層体を得た。次いで、得られたポリイミドフィルム/ガラス積層体を水に浸漬した後剥離し、膜厚が約10μmのポリイミドフィルムを得た。
このポリイミドフィルムの特性を測定した結果を表2に示す。
A polyimide precursor solution filtered through a PTFE membrane filter is applied to a glass substrate, and then directly on the glass substrate at 120 ° C. for 1 hour, 150 ° C. for 30 minutes, and 200 ° C. for 30 minutes in a nitrogen atmosphere (oxygen concentration of 200 ppm or less). The mixture was heated to 350 ° C. and heated for 5 minutes to thermally imidize to obtain a colorless and transparent polyimide film / glass laminate. Next, the obtained polyimide film / glass laminate was immersed in water and then peeled to obtain a polyimide film having a film thickness of about 10 μm.
The results of measuring the properties of this polyimide film are shown in Table 2.

〔実施例2〕
ジアミン成分、カルボン酸成分、固形分濃度を表2のように変更した以外は、実施例1と同様にして、ポリイミド前駆体溶液、ポリイミドフィルムを得た。
このポリイミド前駆体溶液、ポリイミドフィルムの特性を測定した結果を表2に示す。
[Example 2]
A polyimide precursor solution and a polyimide film were obtained in the same manner as in Example 1 except that the diamine component, carboxylic acid component, and solid content concentration were changed as shown in Table 2.
Table 2 shows the results of measuring the properties of the polyimide precursor solution and the polyimide film.

〔実施例3〕
ジアミン成分、カルボン酸成分、固形分濃度を表2のように変更し、イミド化時の最高温度と時間を350℃、5分から、400℃、1分に変更した以外は、実施例1と同様にして、ポリイミド前駆体溶液、ポリイミドフィルムを得た。
このポリイミド前駆体溶液、ポリイミドフィルムの特性を測定した結果を表2に示す。
Example 3
Similar to Example 1, except that the diamine component, carboxylic acid component, and solid content concentration were changed as shown in Table 2, and the maximum temperature and time during imidization were changed from 350 ° C. and 5 minutes to 400 ° C. and 1 minute. Thus, a polyimide precursor solution and a polyimide film were obtained.
Table 2 shows the results of measuring the properties of the polyimide precursor solution and the polyimide film.

〔実施例4〕
窒素ガスで置換した反応容器中にBABB1.06g(3ミリモル)を入れ、N,N−ジメチルアセトアミドを、仕込みモノマー総質量(ジアミン成分とカルボン酸成分の総和)が23質量%となる量の5.7gを加え、室温で1時間攪拌した。この溶液にBSA1.22g(6ミリモル)を加え、室温で3時間攪拌した。次いで、この溶液にPMDA−HS0.68g(3ミリモル)を徐々に加えた。室温で6時間撹拌し、均一で粘稠なポリイミド前駆体溶液を得た。そして、実施例1と同様にしてフィルム化を行い、ポリイミドフィルムを得た。
このポリイミド前駆体溶液、ポリイミドフィルムの特性を測定した結果を表2に示す。
また、得られたポリイミド前駆体溶液を10質量%の濃度に希釈した溶液の波長400nm、光路長1cmの光透過率は78%であった。
Example 4
In a reaction vessel substituted with nitrogen gas, 1.06 g (3 mmol) of BABB was placed, N, N-dimethylacetamide was charged, and the total amount of monomers (total of diamine component and carboxylic acid component) was 23% by mass. 0.7 g was added and stirred at room temperature for 1 hour. To this solution, 1.22 g (6 mmol) of BSA was added and stirred at room temperature for 3 hours. Next, 0.68 g (3 mmol) of PMDA-HS was gradually added to this solution. The mixture was stirred at room temperature for 6 hours to obtain a uniform and viscous polyimide precursor solution. And it carried out similarly to Example 1 and formed into a film, and obtained the polyimide film.
Table 2 shows the results of measuring the properties of the polyimide precursor solution and the polyimide film.
Further, the light transmittance at a wavelength of 400 nm and an optical path length of 1 cm of a solution obtained by diluting the obtained polyimide precursor solution to a concentration of 10% by mass was 78%.

〔実施例5〕
ジアミン成分、カルボン酸成分、固形分濃度を表2のように変更した以外は、実施例4と同様にして、ポリイミド前駆体溶液、ポリイミドフィルムを得た。
このポリイミド前駆体溶液、ポリイミドフィルムの特性を測定した結果を表2に示す。
Example 5
A polyimide precursor solution and a polyimide film were obtained in the same manner as in Example 4 except that the diamine component, carboxylic acid component, and solid content concentration were changed as shown in Table 2.
Table 2 shows the results of measuring the properties of the polyimide precursor solution and the polyimide film.

〔実施例6〕
窒素ガスで置換した反応容器中にAPBP1.12g(2.6ミリモル)、PPD0.032g(0.3ミリモル)を入れ、N,N−ジメチルアセトアミドを、仕込みモノマー総質量(ジアミン成分とカルボン酸成分の総和)が10質量%となる量の15.96gを加え、50℃で2時間攪拌した。この溶液にPMDA−HS0.66g(2.9ミリモル)を徐々に加えた。50℃で6時間撹拌し、均一で粘稠なポリイミド前駆体溶液を得た。そして、実施例1と同様にしてフィルム化を行い、ポリイミドフィルムを得た。
このポリイミド前駆体溶液、ポリイミドフィルムの特性を測定した結果を表2に示す。
Example 6
In a reaction vessel substituted with nitrogen gas, 1.12 g (2.6 mmol) of APBP and 0.032 g (0.3 mmol) of PPD were put, N, N-dimethylacetamide was charged, and the total mass of monomers (diamine component and carboxylic acid component) was added. 15.96 g of an amount so that the total) was 10% by mass was added and stirred at 50 ° C. for 2 hours. To this solution, 0.66 g (2.9 mmol) of PMDA-HS was gradually added. The mixture was stirred at 50 ° C. for 6 hours to obtain a uniform and viscous polyimide precursor solution. And it carried out similarly to Example 1 and formed into a film, and obtained the polyimide film.
Table 2 shows the results of measuring the properties of the polyimide precursor solution and the polyimide film.

〔実施例7〕
窒素ガスで置換した反応容器中にBAPT2.00g(5.7ミリモル)を入れ、N,N−ジメチルアセトアミドを、仕込みモノマー総質量(ジアミン成分とカルボン酸成分の総和)が19質量%となる量の20.65gを加え、室温で2時間攪拌した。この溶液にDNDAxx1.74g(5.7ミリモル)を徐々に加えた。室温で24時間撹拌し、均一で粘稠なポリイミド前駆体溶液を得た。そして、実施例1と同様にしてフィルム化を行い、ポリイミドフィルムを得た。
このポリイミド前駆体溶液、ポリイミドフィルムの特性を測定した結果を表2に示す。
Example 7
BAPT 2.00 g (5.7 mmol) is put in a reaction vessel substituted with nitrogen gas, N, N-dimethylacetamide is charged, and the total amount of monomers (total of diamine component and carboxylic acid component) is 19% by mass. Was added and stirred at room temperature for 2 hours. To this solution, 1.74 g (5.7 mmol) of DNDAxx was gradually added. The mixture was stirred at room temperature for 24 hours to obtain a uniform and viscous polyimide precursor solution. And it carried out similarly to Example 1 and formed into a film, and obtained the polyimide film.
Table 2 shows the results of measuring the properties of the polyimide precursor solution and the polyimide film.

〔比較例1〜2〕
ジアミン成分、カルボン酸成分、固形分濃度を表2のように変更した以外は、実施例1と同様にして、ポリイミド前駆体溶液、ポリイミドフィルムを得た。
このポリイミド前駆体溶液、ポリイミドフィルムの特性を測定した結果を表2に示す。
[Comparative Examples 1-2]
A polyimide precursor solution and a polyimide film were obtained in the same manner as in Example 1 except that the diamine component, carboxylic acid component, and solid content concentration were changed as shown in Table 2.
Table 2 shows the results of measuring the properties of the polyimide precursor solution and the polyimide film.

〔比較例3〕
ジアミン成分、カルボン酸成分、固形分濃度を表2のように変更し、イミド化時の最高温度と時間を350℃、5分から、430℃、1分に変更した以外は、実施例1と同様にして、ポリイミド前駆体溶液、ポリイミドフィルムを得た。
このポリイミド前駆体溶液、ポリイミドフィルムの特性を測定した結果を表2に示す。
[Comparative Example 3]
The same as Example 1 except that the diamine component, carboxylic acid component, and solid content concentration were changed as shown in Table 2, and the maximum temperature and time during imidization were changed from 350 ° C, 5 minutes to 430 ° C, 1 minute. Thus, a polyimide precursor solution and a polyimide film were obtained.
Table 2 shows the results of measuring the properties of the polyimide precursor solution and the polyimide film.

表2に示した結果から、比較例1〜3に比べ、本発明のエステル結合を有するジアミンを用いた実施例1〜7では線膨張係数が小さくなり、また耐溶剤性に優れることが分かる。また、弾性率が高く、特に薄い膜にしたときのハンドリング性に優れる。
また、6員環の炭素原子が化学結合によって更に環を形成した架橋環型テトラカルボン酸成分を用いた場合(実施例1)には、6員環構造を1つ有するテトラカルボン酸成分を用いた場合(実施例2,4〜6)に比べ、5%重量減少温度が高く、より耐熱性に優れることが分かる。
さらに、デカヒドロナフタレン構造に橋掛けが入ったテトラカルボン酸成分を用いた場合(実施例3)には、6員環の炭素原子が化学結合によって更に環を形成した架橋環型テトラカルボン酸成分を用いた場合(実施例1)に比べ、さらに5%重量減少温度が高く、より耐熱性に優れることが分かる。また、さらに弾性率が高く、特に薄い膜としたときのハンドリング性により優れる。
前記のとおり、本発明のポリイミド前駆体から得られたポリイミドは、優れた光透過性、折り曲げ耐性を有すると共に、低線膨張係数、耐溶剤性、高耐熱性、高弾性率を有しており、本発明のポリイミドフィルムは、ディスプレイ用途などの無色透明で微細な回路形成可能な透明基板として好適に用いることができる。
From the results shown in Table 2, it can be seen that, in comparison with Comparative Examples 1 to 3, Examples 1 to 7 using the diamine having an ester bond of the present invention have a smaller linear expansion coefficient and excellent solvent resistance. In addition, the elastic modulus is high, and the handling property is particularly excellent when a thin film is used.
Further, when a bridged ring type tetracarboxylic acid component in which a 6-membered carbon atom further forms a ring by a chemical bond is used (Example 1), a tetracarboxylic acid component having one 6-membered ring structure is used. 5% weight loss temperature is higher than that in the cases (Examples 2 and 4 to 6), and it can be seen that the heat resistance is more excellent.
Further, when a tetracarboxylic acid component having a bridge in the decahydronaphthalene structure is used (Example 3), a bridged ring type tetracarboxylic acid component in which a 6-membered carbon atom further forms a ring by a chemical bond It can be seen that the 5% weight loss temperature is higher than that in the case of using (Example 1), and the heat resistance is more excellent. Further, the elastic modulus is higher, and the handling property is particularly excellent when a thin film is used.
As described above, the polyimide obtained from the polyimide precursor of the present invention has excellent light transmittance and bending resistance, and also has a low linear expansion coefficient, solvent resistance, high heat resistance, and high elastic modulus. The polyimide film of the present invention can be suitably used as a transparent substrate capable of forming a colorless and transparent fine circuit for display applications and the like.

本発明によって、透明性、折り曲げ耐性、高耐熱性などの優れた特性を有し、さらに極めて低い線膨張係数や優れた耐溶剤性、高弾性率を併せ有するポリイミド、及びその前駆体を提供することができる。このポリイミド前駆体から得られるポリイミド、及びポリイミドは、透明性が高く、且つ低線膨張係数であって微細な回路の形成が容易であり、耐溶剤性も併せ有するので、特にディスプレイ用途などの基板を形成するために好適に用いることができる。   According to the present invention, a polyimide having excellent characteristics such as transparency, bending resistance, and high heat resistance, and also having a very low linear expansion coefficient, excellent solvent resistance, and high elastic modulus, and a precursor thereof are provided. be able to. The polyimide obtained from this polyimide precursor, and the polyimide are highly transparent, have a low linear expansion coefficient, can easily form a fine circuit, and have a solvent resistance. It can be suitably used to form.

Claims (7)

下記化学式(1)で表される繰り返し単位を含むことを特徴とするポリイミド前駆体。
(式中、Aは、下記化学式(4)〜(5)からなる群から選択される4価の基であり、Bは、化学構造中に少なくとも一つのエステル結合と芳香族環とを有する2価の基であり、X、Xはそれぞれ独立に水素、炭素数1〜6のアルキル基、または炭素数3〜9のアルキルシリル基である。)
(式中、R2は、CH基、C基、酸素原子、または硫黄原子である。)
(式中、R3、R4は、それぞれ独立に、CH基、CHCH基、酸素原子、または硫黄原子である。)
The polyimide precursor characterized by including the repeating unit represented by following Chemical formula (1).
(In the formula, A is a tetravalent group selected from the group consisting of the following chemical formulas (4) to (5) , and B has 2 at least one ester bond and an aromatic ring in the chemical structure. X 1 and X 2 are each independently hydrogen, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or an alkylsilyl group having 3 to 9 carbon atoms.)
(In the formula, R 2 represents a CH 2 group, a C 2 H 4 group, an oxygen atom, or a sulfur atom.)
(In the formula, R 3 and R 4 are each independently a CH 2 group, a CH 2 CH 2 group, an oxygen atom, or a sulfur atom.)
Bが、下記化学式(6)〜(8)からなる群から選択される1種以上であることを特徴とする請求項1に記載のポリイミド前駆体。
(式中、Ar、Ar、Arは、それぞれ独立に、炭素数が6〜18の芳香族環を有する2価の基であり、n1は、0〜5の整数である。)
(式中、Ar、Ar、Ar、Ar、Arは、それぞれ独立に、炭素数が6〜18の芳香族環を有する2価の基であり、n2は、0〜5の整数である。)
(式中、Ar、Ar10、Ar11、Ar12、Ar13は、それぞれ独立に、炭素数が6〜18の芳香族環を有する2価の基であり、n3は、0〜5の整数である。)
B is 1 or more types selected from the group which consists of following Chemical formula (6)-(8), The polyimide precursor of Claim 1 characterized by the above-mentioned.
(In the formula, Ar 1 , Ar 2 and Ar 3 are each independently a divalent group having an aromatic ring having 6 to 18 carbon atoms, and n 1 is an integer of 0 to 5).
(In the formula, Ar 4 , Ar 5 , Ar 6 , Ar 7 and Ar 8 are each independently a divalent group having an aromatic ring having 6 to 18 carbon atoms, and n2 is 0 to 5) (It is an integer.)
(In the formula, Ar 9 , Ar 10 , Ar 11 , Ar 12 , Ar 13 are each independently a divalent group having an aromatic ring having 6 to 18 carbon atoms, and n3 is 0 to 5 (It is an integer.)
全テトラカルボン酸成分100モル%中、化学式(1)で表される繰り返し単位を与えるテトラカルボン酸成分を70モル%以上、それ以外のテトラカルボン酸成分を30モル%以下で含むテトラカルボン酸成分と、全ジアミン成分100モル%中、化学式(1)で表される繰り返し単位を与えるジアミン成分を70モル%以上、それ以外のジアミン成分を30モル%以下で含むジアミン成分とから得られることを特徴とする請求項1〜のいずれかに記載のポリイミド前駆体。 A tetracarboxylic acid component containing 70 mol% or more of a tetracarboxylic acid component giving a repeating unit represented by the chemical formula (1) and 30 mol% or less of the other tetracarboxylic acid component in 100 mol% of all tetracarboxylic acid components And a diamine component containing 70 mol% or more of a diamine component giving a repeating unit represented by the chemical formula (1) and 30 mol% or less of other diamine components in 100 mol% of all diamine components. The polyimide precursor according to any one of claims 1 and 2 . 請求項1〜のいずれかに記載のポリイミド前駆体の対数粘度(温度:30℃、濃度:0.5g/dL、溶媒:N,N−ジメチルアセトアミド)が0.2dL/g以上であることを特徴とするポリイミド前駆体溶液組成物。 Logarithmic viscosity of the polyimide precursor according to any one of claims 1 to 3 (temperature: 30 ° C., concentration: 0.5 g / dL, solvent: N, N-dimethylacetamide) to be at 0.2 dL / g or more A polyimide precursor solution composition characterized by the above. 下記化学式(9)で表される繰り返し単位を含むことを特徴とするポリイミド。
(式中、Aは、下記化学式(4)〜(5)からなる群から選択される4価の基であり、Bは、化学構造中に少なくとも一つのエステル結合と芳香族環とを有する2価の基である。)
(式中、R2は、CH基、C基、酸素原子、または硫黄原子である。)
(式中、R3、R4は、それぞれ独立に、CH基、CHCH基、酸素原子、または硫黄原子である。)
The polyimide characterized by including the repeating unit represented by following Chemical formula (9).
(In the formula, A is a tetravalent group selected from the group consisting of the following chemical formulas (4) to (5) , and B has 2 at least one ester bond and an aromatic ring in the chemical structure. Valent group.)
(In the formula, R 2 represents a CH 2 group, a C 2 H 4 group, an oxygen atom, or a sulfur atom.)
(In the formula, R 3 and R 4 are each independently a CH 2 group, a CH 2 CH 2 group, an oxygen atom, or a sulfur atom.)
請求項に記載のポリイミド前駆体溶液組成物を用いて得られたポリイミド、又は請求項に記載のポリイミドによって形成されたことを特徴とするポリイミドフィルム。 The polyimide film formed using the polyimide obtained using the polyimide precursor solution composition of Claim 4 , or the polyimide of Claim 5 . 請求項に記載のポリイミド前駆体溶液組成物を用いて得られたポリイミド、又は請求項に記載のポリイミドによって形成されたことを特徴とするディスプレイ用、タッチパネル用、または太陽電池用の基板。 A substrate for a display, a touch panel, or a solar cell, which is formed by using the polyimide obtained by using the polyimide precursor solution composition according to claim 4 or the polyimide according to claim 5 .
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