KR20160068764A - Polyimide composition, and alignment film and optical element formed using polyimide composition - Google Patents

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마사아키 니시무라
미츠야 아오바
데루츠네 오사와
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미쓰비시 가가꾸 가부시키가이샤
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Abstract

이방성 색소막용 배향막에 사용되는 폴리이미드 조성물로서, 폴리이미드 조성물은, 폴리이미드 및 용매를 포함하고, 상기 폴리이미드가 일반식 (1) 로 나타내어지는 것을 특징으로 하는 폴리이미드 조성물.

Figure pct00030

(일반식 (1) 에 있어서, X 는, 탄소수 5 이상의 4 가의 지방족 탄화수소기를 나타내고, R1 은 방향 고리를 갖는 2 가의 유기기를 나타내고, n 은 1 이상의 정수를 나타내고, n 이 2 이상인 경우는, 일반식 (1) 로 나타내는 구조 1 분자 중에 복수 존재하는 R1 및 X 는 각각 동일하거나 상이하여도 된다.)A polyimide composition for use in an alignment film for an anisotropic coloring film, wherein the polyimide composition comprises a polyimide and a solvent, and the polyimide is represented by the general formula (1).
Figure pct00030

(In the general formula (1), X represents a tetravalent aliphatic hydrocarbon group having 5 or more carbon atoms, R 1 represents a divalent organic group having an aromatic ring, n represents an integer of 1 or more, and when n is 2 or more, R < 1 > and X < 2 > present in plural molecules in one molecule of the structure represented by the general formula (1) may be the same or different.)

Description

폴리이미드 조성물, 상기 폴리이미드 조성물을 사용하여 형성된 배향막 및 광학 소자{POLYIMIDE COMPOSITION, AND ALIGNMENT FILM AND OPTICAL ELEMENT FORMED USING POLYIMIDE COMPOSITION}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a polyimide composition, an alignment layer formed using the polyimide composition, and an optical element,

본 발명은 특정 구조의 폴리이미드를 함유하고, 이방성 색소막용 배향막에 사용하는 폴리이미드 조성물에 관한 것이다. 또, 상기 폴리이미드 조성물을 사용하여 형성된 배향막 및 광학 소자에 관한 것이다.The present invention relates to a polyimide composition containing a polyimide having a specific structure and used in an alignment film for an anisotropic coloring film. The present invention also relates to an alignment film and an optical element formed using the polyimide composition.

최근, 액정 디스플레이의 보급에 수반해, 액정 디스플레이의 여러 가지 용도로의 이용이 진행되고 있다. 거기에 따라, 여러 가지 과제가 제창되고, 검토가 이루어지고 있다. 그 중에서도 광학 소자, 특히 편광 소자에 관해서, 특히 습도, 열 및 광에 대한 내구성에의 요구가 높아지고 있다. 종래의 액정 디스플레이에서는 폴리비닐알코올 (PVA) 필름 등을 색소를 포함하는 용액으로 염색하여 연신하고, 연신 공정에서 색소를 배향시켜 얻어지는 편광 필름을 사용하고 있으므로, 습도에 대한 내구성이 낮다. 그래서 내습윤성, 내열성을 개선하는, 색소를 사용한 이방성 색소막 (편광막) 의 기술 확립이 기대되고 있다.BACKGROUND ART [0002] In recent years, with the spread of liquid crystal displays, various uses of liquid crystal displays are being used. Accordingly, various tasks are proposed and reviewed. In particular, there is a growing demand for optical elements, particularly polarizing elements, particularly durability against humidity, heat and light. Conventional liquid crystal displays use a polarizing film obtained by dyeing and stretching a polyvinyl alcohol (PVA) film or the like with a solution containing a dye and orienting the dye in a stretching process, and therefore the durability against humidity is low. Therefore, it is expected to establish a technique of an anisotropic dye film (polarizing film) using a dye to improve wettability and heat resistance.

이방성 색소막을 얻는 방법으로는, 이색성 (二色性) 색소를 폴리머 표면에 도포함으로써 이방성 색소막을 얻는 방법 등이 개시되어 있다 (특허문헌 1).As a method of obtaining an anisotropic dye film, there is disclosed a method of obtaining an anisotropic dye film by applying a dichroic dye to the polymer surface (Patent Document 1).

또, 이방성 색소막을 도포함으로써 얻을 때에, 도포 기판 상에 배향막을 형성하여 색소를 배향시키는 것이 이루어지고 있다. 예를 들어, 폴리아믹산 용액 (폴리이미드 전구체) 을 기판에 도포하고 가열함으로써 배향막을 얻는 것이 개시되어 있다 (특허문헌 2).In addition, when an anisotropic dye film is applied, an orientation film is formed on the application substrate to orient the dye. For example, it has been disclosed that an alignment film is obtained by applying and heating a polyamic acid solution (polyimide precursor) to a substrate (Patent Document 2).

배향막은, 액정용 배향막이 종래 검토되고 있고, 폴리아믹산 용액을 기판에 도포하고 가열함으로써 액정용 배향막을 얻는 것이 개시되어 있다 (특허문헌 3).An alignment film for a liquid crystal has been conventionally studied as an alignment film, and a liquid crystal alignment film is obtained by applying and heating a polyamic acid solution to a substrate (Patent Document 3).

한편, 폴리이미드에 대해서는, 광학 필름 용도로서도 검토되고 있다. 예를 들어, 내열성, 투과율, 기계 특성 및 내열성이 우수한 필름을 얻기 위해서, 폴리아믹산 용액을 도포 후 가열하는 것이 개시되어 있다 (특허문헌 4 및 6). 또, 유기 용매에 대한 가용성, 내열성, 치수 안정성 및 투명성이 우수한 폴리이미드 용액을 도포함으로써, 필름을 얻는 것이 개시되어 있다 (특허문헌 5).On the other hand, polyimide has also been studied as an optical film application. For example, in order to obtain a film excellent in heat resistance, transmittance, mechanical properties and heat resistance, a polyamic acid solution is applied and then heated (Patent Documents 4 and 6). It has also been disclosed that a film is obtained by applying a polyimide solution excellent in solubility in an organic solvent, heat resistance, dimensional stability and transparency (Patent Document 5).

최근, 액정 디스플레이의 경량화나 내충격성의 향상, 플렉시블화에의 전개에 대응하기 위해, 기판을 플라스틱으로 하는 검토도 이루어지고 있다. 이들에 사용하는 플라스틱 기판은 내열성이 낮은 점에서, 액정 디스플레이 제작 공정의 저온화가 요구되고 있다.In recent years, in order to cope with the development of lighter weight liquid crystal display, improvement of impact resistance, and development of flexibility, the substrate has been studied as plastic. Since the plastic substrates used in these materials have low heat resistance, it is required to lower the temperature of the liquid crystal display manufacturing process.

또, 액정 디스플레이를 고휘도화하기 위해서, 컬러 필터의 착색제를 염료로 하는 것이 검토되고 있다. 이 경우, 염료의 내열성이 낮은 점에서, 컬러 필터 제작 후의 공정의 온도를, 종래 이용되고 있는 온도보다 낮은, 180 ℃ 이하로 하는 것이 요구되고 있다 (특허문헌 7).In addition, in order to increase the brightness of a liquid crystal display, it has been studied to use a coloring agent of a color filter as a dye. In this case, since the heat resistance of the dye is low, it is required to set the temperature of the process after the color filter production to 180 deg. C or lower, which is lower than the conventionally used temperature (Patent Document 7).

일본 공개특허공보 2009-217011호Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-217011 일본 공개특허공보 2010-72521호Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2010-72521 일본 공개특허공보 2000-305088호Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-305088 일본 공개특허공보 평8-104750호Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-104750 일본 공개특허공보 2012-146905호Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2012-146905 일본 공개특허공보 2007-161930호Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-161930 일본 공개특허공보 2011-253054호Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2011-253054

특허문헌 1 에는, 이색성 색소를 폴리머 표면에 도포함으로써 이방성 색소막을 제작하는 것이 개시되어 있지만, 배향막을 형성하는 것에 관해서 검토되어 있지 않다.Patent Document 1 discloses that an anisotropic dye film is produced by applying a dichroic dye to the surface of a polymer. However, the formation of an alignment film has not been studied.

특허문헌 2 및 3 은, 폴리아믹산 용액을 기판 상에 도포하고, 200 ℃ 이상의 고온에서의 열처리를 실시함으로써, 폴리이미드막을 얻는 것이 개시되어 있다. 따라서, 내열성이 200 ℃ 이하인 재료 상에 이방성 색소막용 배향막을 작성할 수 없다. 예를 들어, 최근 개발되고 있는 염료를 사용하는 고휘도 컬러 필터에는, 200 ℃ 이상의 고온에서 처리하면 휘도가 저하한다는 문제가 있다.Patent Documents 2 and 3 disclose that a polyimide film is obtained by applying a polyamic acid solution onto a substrate and subjecting the film to a heat treatment at a high temperature of 200 占 폚 or more. Accordingly, an alignment film for an anisotropic coloring film can not be formed on a material having heat resistance of 200 DEG C or lower. For example, there is a problem in that luminance is lowered in a high-luminance color filter using a dye which is being developed recently, when the treatment is performed at a high temperature of 200 캜 or more.

한편, 폴리아믹산 용액을 기판 등에 도포하고, 200 ℃ 이하에서 열처리를 한 경우, 충분히 이미드화 반응이 진행되지 않아, 배향막 내에 아믹산 부분이 잔존한다. 잔존한 아믹산 부분은, 이하 (1) ∼ (6) 의 문제를 일으키게 하는 경향이 있다. 따라서, 상기와 같은 폴리아믹산을 사용한 배향막은, 이방성 색소막용 배향막으로서 사용할 수 없다.On the other hand, when a polyamic acid solution is applied to a substrate or the like and subjected to heat treatment at 200 占 폚 or lower, the imidization reaction does not proceed sufficiently, and the amic acid moiety remains in the alignment film. The remaining amic acid moiety tends to cause the following problems (1) to (6). Therefore, an alignment film using such a polyamic acid can not be used as an alignment film for an anisotropic coloring film.

(1) 배향막을 이용하여 광학 소자를 형성한 후에도, 배향막의 이미드화 반응이 진행되어, 물이 생성된다. 이 물이 이방성 색소의 회합을 파괴하여, 이방성 색소막의 열화가 일어난다.(1) Even after the optical element is formed by using the alignment film, the imidization reaction of the alignment film proceeds and water is generated. This water breaks the association of the anisotropic coloring matter, and deterioration of the anisotropic coloring film occurs.

(2) 잔존하는 아믹산 부위가 가수분해해, 폴리이미드의 분자량이 저하함으로써, 배향막 물성이 변화해, 배향 특성의 열화가 일어난다.(2) The residual amic acid moiety is hydrolyzed, and the molecular weight of the polyimide is lowered, whereby the physical properties of the alignment film are changed and deterioration of orientation characteristics occurs.

(3) 잔존하는 아믹산 부위가 가수분해해, 반응성이 풍부한 카르복실산 말단이나 아민 말단이 생성됨으로써 이방성 색소막 중의 색소나 주변 부재의 열화 및 착색이 가속된다.(3) The residual amic acid moiety is hydrolyzed to generate a carboxylic acid end or an amine end rich in reactivity, thereby accelerating the deterioration and coloring of the pigment and the peripheral members in the anisotropic dye film.

(4) 용매와의 친화성이 풍부한 아믹산 부위에 포착된 용매 분자는 건조 공정에 있어서도 제거가 어렵고, 이어지는 공정이나 보존 중에 아웃 가스가 되어 휘발하여, 소자나 주변 부재를 열화시킨다.(4) Solvent molecules captured at amic acid sites rich in affinity with solvents are difficult to remove even during the drying process, and become outgas volatilized during subsequent processes or storage, deteriorating the devices and peripheral members.

(5) 이방성 색소막용 조성물의 도포 시에, 잔존하는 아믹산 부위가 이방성 색소막용 조성물 중의 용매 등을 흡수하여, 배향막의 팽윤이 일어난다. 또한 흡수한 물을 방출함으로써, 이방성 색소의 회합을 파괴하여, 이방성 색소막의 열화가 일어난다.(5) When the composition for an anisotropic coloring matter film is applied, the remaining amic acid moiety absorbs the solvent or the like in the composition for the anisotropic coloring film, and the orientation film swells. Further, by releasing the absorbed water, the association of the anisotropic coloring matter is destroyed, and deterioration of the anisotropic coloring film occurs.

(6) 잔존하는 아믹산 부위를 감소시키기 위해, 폴리아믹산을 도포 후에 폐환 이미드화 반응을 실시하는 경우, 폐환에 수반해 발생한 물이, 배향막의 표면 불균일이나 마이크로 버블을 일으킨다. 이들이 발생한 배향막은 표면 평활성이 나빠, 이방성 색소막의 배향 특성이나 표면 평활성을 저해한다.(6) When the ring-clad imidization reaction is carried out after application of the polyamic acid to reduce remaining amic acid moieties, the water accompanying the ring closure causes surface unevenness or microbubbles in the alignment film. The orientation film in which these are formed has poor surface smoothness, which hinders the orientation properties and surface smoothness of the anisotropic dye film.

또한, 특허문헌 3 에는 액정용 배향막에 폴리이미드를 사용하는 것이 개시되어 있지만, 이방성 색소막용 배향막으로서의 검토는 이루어져 있지 않다. 액정용 배향막은, 1 분자가 수십 Å 정도의 액정 분자를 배향시키는 것이다. 한편, 이방성 색소막용 배향막은, 이방성 색소가 회합한 수백 Å 정도의 칼럼을 배향시킬 필요가 있다. 이와 같이 배향시키는 것의 크기의 차이로부터, 각각의 배향막에 요구되는 특성은 상이하여, 액정용 배향막을 이방성 색소막용 배향막으로 전용할 수 없다.Patent Document 3 discloses that polyimide is used for the liquid crystal alignment film, but no study has been made as an orientation film for the anisotropic color film. The liquid crystal alignment film aligns liquid crystal molecules of about several tens of angstroms per molecule. On the other hand, the alignment film for the anisotropic coloring film needs to align a column of several hundred angstroms associated with the anisotropic dye. Due to the difference in size of alignment in this way, the characteristics required for each alignment film are different, and the alignment film for liquid crystal can not be used as the alignment film for the anisotropic color film.

특허문헌 4 ∼ 6 은, 광학 필름 용도이고, 이것을 이방성 색소막용 배향막으로 전용하는 것은 곤란하다. 또한, 특허문헌 4 및 6 은 특허문헌 2 및 3 과 마찬가지로, 필름을 얻기 위해서는, 폴리아믹산 용액을 도포 후, 200 ℃ 이상의 고온에서의 열처리를 실시할 필요가 있다. 또, 본 발명자들의 검토에 의하면, 특허문헌 5 에 이용되고 있는 폴리이미드는, 소수성이 높아, 이방성 색소막 조성물에 대한 도포성이 저하하는 문제가 있다.Patent Documents 4 to 6 are used for an optical film, and it is difficult to transfer them to an orientation film for an anisotropic coloring film. In Patent Documents 4 and 6, similarly to Patent Documents 2 and 3, in order to obtain a film, it is necessary to apply a polyamic acid solution and then conduct heat treatment at a high temperature of 200 ° C or more. Further, according to a study by the present inventors, polyimides used in Patent Document 5 have a high hydrophobicity and have a problem that the applicability to an anisotropic color film composition is lowered.

본 발명은, 상기 종래 기술의 문제를 해결하여, 용매에 대한 용해성이 우수한 폴리이미드를 포함하는 폴리이미드 조성물을 제공하는 것을 과제로 한다. 또, 폴리이미드 조성물이 도포성이 우수하고, 폴리이미드 조성물을 사용하여 배향막을 형성할 때에, 저온 처리가 가능한 폴리이미드 조성물을 제공하는 것을 과제로 한다. 또한, 얻어진 배향막의 내표면 처리성이 높고, 또한 배향 특성이 높은 폴리이미드 조성물을 제공하는 것을 과제로 한다.Disclosure of the Invention An object of the present invention is to provide a polyimide composition containing polyimide excellent in solubility in a solvent by solving the problems of the prior art. Another object of the present invention is to provide a polyimide composition capable of being subjected to a low-temperature treatment when the polyimide composition is excellent in coatability and an orientation film is formed using the polyimide composition. It is another object of the present invention to provide a polyimide composition having a high degree of internal surface treatment and a high orientation property of the resulting alignment film.

본 발명자들은 상기 과제를 달성하기 위하여 예의 검토한 결과, 특정 구조의 폴리이미드가 용매에 대한 용해성이 우수하고, 상기 폴리이미드 및 용매를 포함하는 폴리이미드 조성물을 사용함으로써, 폴리이미드 조성물이 도포성이 우수한 것을 알아냈다. 용해도가 높은 폴리이미드를 포함하는 폴리이미드 조성물을 사용함으로써, 도포 후에 고온에서 이미드화 반응을 실시할 필요가 없다. 요컨대, 배향막을 형성 시에는, 도포한 배향막의 용매 제거만을 실시하기만 하면 되고, 200 ℃ 보다 낮은 온도에서 실시할 수 있기 때문에, 컬러 필터 등의 재료 상에 배향막을 형성할 수 있는 것을 알아냈다.Means for Solving the Problems As a result of intensive investigations in order to achieve the above object, the present inventors have found that polyimide having a specific structure is excellent in solubility in a solvent, and that when a polyimide composition comprising the polyimide and a solvent is used, I found something excellent. By using a polyimide composition containing a polyimide having high solubility, it is not necessary to carry out an imidization reaction at a high temperature after coating. In other words, at the time of forming the alignment film, it is only necessary to remove the solvent of the applied alignment film, and the alignment film can be formed on a material such as a color filter because it can be performed at a temperature lower than 200 ° C.

또, 상기 폴리이미드 조성물로부터 얻어진 배향막이, 러빙 등의 내표면 처리성이 우수하고, 또한 이방성 색소막의 배향 특성이 높은 것을 알아냈다.Further, it has been found that the alignment film obtained from the polyimide composition has excellent inner surface treatment properties such as rubbing and has high orientation properties of the anisotropic dye film.

본 발명은 이들 지견에 기초하여 완수된 것이다.The present invention has been accomplished based on these findings.

즉, 본 발명의 요지는, 이하의〔1〕 ∼ 〔5〕에 있다.That is, the gist of the present invention is the following [1] to [5].

〔1〕〔One〕

이방성 색소막용 배향막에 사용되는 폴리이미드 조성물로서,A polyimide composition for use in an alignment film for an anisotropic coloring film,

폴리이미드 조성물은, 폴리이미드 및 용매를 포함하고,The polyimide composition comprises a polyimide and a solvent,

상기 폴리이미드가 일반식 (1) 로 나타내어지는 것을 특징으로 하는 폴리이미드 조성물.Wherein the polyimide is represented by the general formula (1).

[화학식 1][Chemical Formula 1]

Figure pct00001
Figure pct00001

(일반식 (1) 에 있어서, X 는, 탄소수 5 이상의 4 가의 지방족 탄화수소기를 나타내고, (In the general formula (1), X represents a tetravalent aliphatic hydrocarbon group having 5 or more carbon atoms,

R1 은, 방향 고리를 갖는 2 가의 유기기를 나타내고,R 1 represents a divalent organic group having an aromatic ring,

n 은 1 이상의 정수를 나타내고, n 이 2 이상인 경우는, 일반식 (1) 로 나타내는 구조 1 분자 중에 복수 존재하는 R1 및 X 는, 각각 동일하거나 상이하여도 된다.)n represents an integer of 1 or more, and when n is 2 or more, a plurality of R 1 and X in a single molecule of the structure represented by the general formula (1) may be the same or different.

〔2〕〔2〕

상기 폴리이미드의 주사슬을 형성하는 원소 수 중, 방향 고리를 형성하는 원소 수의 비율이 5 % 이상, 75 % 이하인, 상기〔1〕에 기재된 폴리이미드 조성물.The polyimide composition according to the above [1], wherein the ratio of the number of elements forming the aromatic ring in the number of elements forming the main chain of the polyimide is 5% or more and 75% or less.

〔3〕[3]

상기 폴리이미드의 이미드화율이 90 % 이상인, 상기〔1〕또는〔2〕에 기재된 폴리이미드 조성물.The polyimide composition according to the above [1] or [2], wherein the imidization ratio of the polyimide is 90% or more.

〔4〕〔4〕

〔1〕 ∼〔3〕중 어느 한 항에 기재된 폴리이미드 조성물을 사용하여 형성된 것인, 이방성 색소막용 배향막.An alignment film for anisotropic color film, which is formed using the polyimide composition according to any one of [1] to [3].

〔5〕[5]

〔4〕에 기재된 이방성 색소막용 배향막과, 상기 이방성 색소막용 배향막 상에 적층되는 이방성 색소막을 갖는, 광학 소자.An optical element having the anisotropic dye film alignment film described in [4] and an anisotropic dye film laminated on the alignment film for the anisotropic dye film.

본 발명의 특정 구조의 폴리이미드는 용매에 대한 용해성이 우수하고, 상기 폴리이미드 및 용매를 포함하는 폴리이미드 조성물이 도포성이 우수하다. 본 발명의 폴리이미드 조성물을 사용함으로써, 도포 후에 고온에서 이미드화 반응을 실시할 필요가 없고, 도포막의 용매 제거만을 저온에서 실시할 수 있어, 컬러 필터 등의 재료 상에 배향막을 형성할 수 있다.The polyimide having a specific structure of the present invention has excellent solubility in a solvent, and the polyimide composition containing the polyimide and the solvent has excellent applicability. By using the polyimide composition of the present invention, it is not necessary to conduct the imidization reaction at a high temperature after coating, and only the removal of the solvent of the coating film can be performed at a low temperature, and an alignment film can be formed on a material such as a color filter.

또, 러빙 등의 처리에 대한 내표면 처리성이 우수하고, 또한 이방성 색소막의 배향 특성이 높은 배향막을 얻을 수 있다.In addition, it is possible to obtain an alignment film excellent in the inner surface treatment property against the treatment such as rubbing and having the high alignment property of the anisotropic coloring film.

상기 효과를 발휘하는 이유는 확실하지 않지만, 이하로 추측된다. 본 발명의 폴리이미드 조성물이 포함하는 일반식 (1) 로 나타내는 폴리이미드의 X 가 탄소수 5 이상의 4 가의 지방족 탄화수소기임으로써, 용매에 대한 폴리이미드의 용해성을 향상시킬 수 있다. 폴리이미드 조성물 중의 폴리이미드가 석출되기 어렵기 때문에, 폴리이미드 조성물의 도포성이 향상된다. 또, 본 발명의 폴리이미드 조성물은 폴리이미드의 이미드화율이 높은 경우라도 용매에 대한 용해성이 높으므로, 도포 후의 가열에 의해 이미드화 반응을 실시할 필요가 없고, 200 ℃ 이하의 온도에서 용매를 제거해 배향막을 형성하는 것이 가능해진다.The reason for exerting the above effect is not clear, but is presumed to be as follows. The X of the polyimide represented by the general formula (1) contained in the polyimide composition of the present invention is a tetravalent aliphatic hydrocarbon group having 5 or more carbon atoms, whereby the solubility of the polyimide in the solvent can be improved. Since the polyimide in the polyimide composition is hardly precipitated, the applicability of the polyimide composition is improved. Further, since the polyimide composition of the present invention has a high solubility in a solvent even when the imidization rate of the polyimide is high, it is not necessary to conduct the imidization reaction by heating after coating, and a solvent It is possible to form an alignment film.

일반식 (1) 의 R1 이 방향 고리를 갖는 2 가의 유기기임으로써, 본 발명의 폴리이미드는 강직한 구조가 되고, 직선성을 갖는다. 폴리이미드가 직선성을 가짐으로써, 배향막에 대한 러빙 등의 표면 처리 효과가 보다 얻어지기 쉬워진다. 이 러빙 등의 표면 처리 효과에 의해 배향막 중의 폴리이미드의 직선성이 증가하고, 그 표면에 형성되는 이방성 색소막의 배향 특성을 높일 수 있다.Since R 1 in the general formula (1) is a divalent organic group having an aromatic ring, the polyimide of the present invention has a rigid structure and a linear property. When the polyimide has linearity, the effect of surface treatment such as rubbing on the alignment film is more easily obtained. By the surface treatment effect of the rubbing or the like, the linearity of the polyimide in the alignment film increases, and the orientation property of the anisotropic dye film formed on the surface can be enhanced.

R1 이 방향 고리를 갖는 2 가의 유기기임으로써, R1 부분은 전자 공여성 (도너) 을 나타낸다. 한편, 폴리이미드의 이미드 고리 구조 부분은 전자 수용성 (억셉터) 을 나타내므로, 도너·억셉터 상호 작용에 의해, 폴리이미드 조성물 중에서의 폴리이미드의 회합성이 얻어진다. 따라서, 배향막의 배향 특성이 향상되고, 그 표면에 형성되는 이방성 색소막의 배향 특성도 높일 수 있다.R 1 is a bivalent organic group having a ring, and the R 1 moiety represents an electron donor (donor). On the other hand, since the imide ring structure portion of the polyimide exhibits electron acceptability (acceptor), the polyimide in the polyimide composition can be recycled by the donor-acceptor interaction. Accordingly, the alignment characteristic of the alignment film is improved, and the alignment characteristic of the anisotropic coloring film formed on the surface of the alignment film can be enhanced.

또, 본 발명의 폴리이미드는 강직한 구조를 갖고, 또한 상기와 같이 폴리이미드의 회합성이 얻어지므로, 내표면 처리성이 우수하다. 그 때문에, 배향막에 강한 표면 처리를 실시할 수 있게 되고, 더 폴리이미드의 배향 특성을 향상시킬 수 있게 된다. 또한, 본 발명에 있어서 전자 공여성이란, 방향 고리 상의 π 전자운의 전자 밀도가 높은 상태이고, 전자 수용성이란, 전자 밀도가 낮은 상태를 나타낸다.In addition, the polyimide of the present invention has a rigid structure, and since the polyimide can be recycled as described above, the surface treatment property is excellent. Therefore, it is possible to perform a strong surface treatment on the orientation film, and it is possible to further improve the orientation property of the polyimide. In the present invention, the electron donor means a state in which the electron density of the π electron cloud on the aromatic ring is high, and the electron acceptability means a state in which the electron density is low.

본 발명의 폴리이미드는, 상기 X 및 R1 의 조합임으로써, 용매에 대한 용해성을 유지하면서, 도너·억셉터 상호 작용에 의한 폴리이미드 조성물 중의 폴리이미드의 회합성을 향상시킬 수 있다. 따라서, 얻어지는 배향막의 배향 특성이 향상되어, 이방성 색소막의 배향 특성을 높일 수 있다. 또, 본 발명의 배향막은 방향 고리를 가지므로, 방향 고리를 갖는 이방성 색소와의 상호 작용이 우수하기 때문에, 이방성 색소막의 배향 특성을 더 높일 수 있는 경향이 있다. 또한, 이방성 색소는 액정 분자와 달리, 이방성 색소가 회합한 수백 Å 정도의 비교적 큰 회합 (칼럼) 구조를 취하기 때문에, 배향막에 추종해 배향하기 어렵다고 생각된다. 그 때문에, 이방성 색소를 배향시키기 위해서는, 높은 배향 특성을 갖는 배향막이 필요하지만, 본 발명의 특정 구조의 폴리이미드는 상기 서술한 이유에 의해, 배향막의 배향 특성이 높아, 이방성 색소를 배향시키는 데에 적합한 것이다. The polyimide of the present invention is a combination of X and R 1 described above, and it is possible to improve the recycling of the polyimide in the polyimide composition by the donor-acceptor interaction while maintaining the solubility in the solvent. Therefore, the orientation characteristic of the obtained alignment film is improved, and the orientation characteristic of the anisotropic dye film can be enhanced. Further, since the alignment film of the present invention has an aromatic ring, it has an excellent interaction with an anisotropic dye having an aromatic ring, and thus tends to be able to further enhance the orientation property of the anisotropic dye film. Unlike the liquid crystal molecules, the anisotropic dye takes a relatively large association (column) structure of about a few hundred angstroms associated with the anisotropic dye, and thus it is considered difficult to align the alignment film following the alignment film. Therefore, in order to align anisotropic dyes, alignment films having high alignment properties are required. However, polyimides having a specific structure of the present invention have a high alignment property of the alignment film for the reasons described above, It is appropriate.

이하, 본 발명의 실시형태에 대해 설명하지만, 이하에 예시하는 것이나 방법 등은, 본 발명의 실시양태의 일례 (대표예) 이고, 본 발명은 그 요지를 일탈하지 않는 한, 이들 내용에 한정되지 않는다.Hereinafter, the embodiments of the present invention will be described, but the following examples and methods are examples (representative examples) of the embodiments of the present invention, and the present invention is not limited to these contents Do not.

여기서, 본 명세서에 있어서 "질량%" 와 "중량%" 는 동의이다.Herein, "mass%" and "weight%"

1. 폴리이미드 조성물1. Polyimide composition

본 발명의 폴리이미드 조성물은, 일반식 (1) 로 나타내는 폴리이미드 및 용매를 포함하는 것에 특징을 갖는 것이다.The polyimide composition of the present invention is characterized by containing a polyimide represented by the general formula (1) and a solvent.

[화학식 2](2)

Figure pct00002
Figure pct00002

(일반식 (1) 에 있어서, X 는, 탄소수 5 이상의 4 가의 지방족 탄화수소기를 나타내고, (In the general formula (1), X represents a tetravalent aliphatic hydrocarbon group having 5 or more carbon atoms,

R1 은, 방향 고리를 갖는 2 가의 유기기를 나타내고,R 1 represents a divalent organic group having an aromatic ring,

n 은 1 이상의 정수를 나타내고, n 이 2 이상인 경우는, 일반식 (1) 로 나타내는 구조 1 분자 중에 복수 존재하는 R1 및 X 는, 각각 동일하거나 상이하여도 된다.)n represents an integer of 1 or more, and when n is 2 or more, a plurality of R 1 and X in a single molecule of the structure represented by the general formula (1) may be the same or different.

본 발명의 폴리이미드 조성물 중에는, 일반식 (1) 로 나타내는 폴리이미드를 포함하고 있으면, 복수의 폴리이미드를 포함하고 있어도 된다. 본 발명의 폴리이미드는, 동일한 반응 조건으로 합성된 것, 또 방향족 원소 비율이나 이미드화율, 용해성이 동일한 것뿐일 필요는 없다. 상이한 조건으로 조제되고, 상기 물성이 상이한 것의 혼합물이어도 된다. 본 발명에 있어서, 후술하는 방향 고리 원소 비율이나 이미드화율은, 폴리이미드 조성물을 구성하는 폴리이미드의 평균값이다.The polyimide composition of the present invention may contain a plurality of polyimides as long as it contains the polyimide represented by the general formula (1). The polyimide of the present invention does not have to be synthesized under the same reaction conditions, and only have the same aromatic element ratio, imidization ratio and solubility. Or may be a mixture prepared by dissolving the above-mentioned materials in different conditions. In the present invention, the aromatic ring element ratio or the imidization ratio described later is an average value of the polyimide constituting the polyimide composition.

또, 본 발명의 폴리이미드 조성물은, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위이면, 폴리이미드 이외의 성분을 포함하고 있어도 된다.The polyimide composition of the present invention may contain components other than polyimide as long as the effect of the present invention is not impaired.

1.1 용매1.1 Solvent

본 발명의 폴리이미드 조성물에 사용하는 용매는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 헥산, 시클로헥산, 헵탄 등의 탄화수소계 용매 ; 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 메시틸렌, 페놀, 크레졸, 아니솔 등의 방향족계 용매 ; 4 염화탄소, 염화메틸렌, 클로로포름, 1,2-디클로로에탄, 클로로벤젠, 디클로로벤젠, 플루오로벤젠 등의 할로겐화탄화수소 용매 ; 디에틸에테르, 테트라하이드로푸란, 1,4-디옥산, 메톡시벤젠 등의 에테르계 용매 ; 아세톤, 메틸에틸케톤, 시클로헥사논, 메틸이소부틸케톤 등의 케톤계 용매 ; 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 등의 글리콜계 용매 ; N,N-디메틸포름아미드, N,N-디메틸아세트아미드, N-메틸-2-피롤리돈 등의 아미드계 용매 ; 디메틸술폭사이드 등의 비프로톤계 극성 용매 ; 피리딘, 피콜린, 루티딘, 퀴놀린, 이소퀴놀린 등의 복소 고리계 용매 ; γ-부티로락톤, γ-발레로락톤, δ-발레로락톤 등의 락톤계 용매 ; 등을 들 수 있다. 이들 용매는, 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 임의의 비율 및 조합으로 사용해도 된다.The solvent used in the polyimide composition of the present invention is not particularly limited, and examples thereof include hydrocarbon solvents such as hexane, cyclohexane and heptane; Aromatic solvents such as benzene, toluene, xylene, mesitylene, phenol, cresol and anisole; Halogenated hydrocarbon solvents such as carbon tetrachloride, methylene chloride, chloroform, 1,2-dichloroethane, chlorobenzene, dichlorobenzene and fluorobenzene; Ether solvents such as diethyl ether, tetrahydrofuran, 1,4-dioxane, and methoxybenzene; Ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone and methyl isobutyl ketone; Glycol solvents such as ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, and propylene glycol monomethyl ether acetate; Amide solvents such as N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide and N-methyl-2-pyrrolidone; Aprotic polar solvents such as dimethylsulfoxide; Heterocyclic solvents such as pyridine, picoline, lutidine, quinoline and isoquinoline; lactone solvents such as? -butyrolactone,? -valerolactone and? -valerolactone; And the like. These solvents may be used singly or in a combination of two or more in an arbitrary ratio and in any combination.

이들 중에서도, 탄화수소계 용매, 방향족계 용매, 글리콜계 용매 및 아미드계 용매를 사용하는 것이 바람직하다. 특히, 톨루엔, 에틸렌글리콜디메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, N,N-디메틸포름아미드, N,N-디메틸아세트아미드, N-메틸-2-피롤리돈 및 아니솔을 사용하는 것이 바람직하다. 이들 용매를 사용함으로써, 폴리이미드의 용해성 향상, 배향막 형성 시의 용매 제거가 용이해지는 등의 경향이 있다.Among them, it is preferable to use a hydrocarbon solvent, an aromatic solvent, a glycol solvent and an amide solvent. Particularly, it is preferable to use toluene, ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone and anisole. Use of these solvents tends to improve the solubility of the polyimide and to facilitate removal of the solvent at the time of formation of the alignment film.

1.2 폴리이미드1.2 Polyimide

본 발명에 관련된 폴리이미드는, 적어도 이미드 결합을 포함하는 반복 단위를 포함하고, 일반식 (1) 로 나타내는 특정 구조의 골격을 갖는 것이면 특별히 한정되지 않는다.The polyimide related to the present invention is not particularly limited as long as it contains a repeating unit containing at least an imide bond and has a skeleton of a specific structure represented by the general formula (1).

(n)(n)

n 은 1 이상의 정수이고, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위이면, 상한은 특별히 없지만, 일반식 (1) 로 나타내는 폴리이미드의 질량 평균 분자량이 후술하는 범위가 되도록 n 을 정하는 것이 바람직하다. 이들 범위임으로써, 폴리이미드의 용매에 대한 용해성, 폴리이미드 조성물의 점도 등이, 배향막을 형성하기 쉬운 범위가 되는 경향이 되기 때문에 바람직하다. n is an integer of 1 or more and is not particularly limited as long as the effect of the present invention is not impaired, but it is preferable to set n such that the mass average molecular weight of the polyimide represented by formula (1) is in the range described below. These ranges are preferable because the solubility of the polyimide in a solvent and the viscosity of the polyimide composition tends to become a range in which an alignment film can be easily formed.

또, n 이 2 이상인 경우는, 일반식 (I) 로 나타내는 구조 1 분자 중에 복수 존재하는 R1 및 X 는, 각각 동일하거나 상이하여도 된다.When n is 2 or more, a plurality of R 1 and X present in one molecule of the structure represented by the general formula (I) may be the same or different.

(X)(X)

일반식 (1) 의 X 는, 탄소수 5 이상의 4 가의 지방족 탄화수소기를 나타낸다. 지방족 탄화수소기는, 고리형 또는 사슬형이고, 이들을 조합한 기여도 된다.X in the general formula (1) represents a tetravalent aliphatic hydrocarbon group having 5 or more carbon atoms. The aliphatic hydrocarbon group may be cyclic or chain-like, and may be a combination of these.

X 의 탄소수는 5 이상이고, 바람직하게는 6 이상이다. 또 바람직하게는 20 이하이고, 더 바람직하게는 16 이하, 특히 바람직하게는 14 이하이다. 탄소수가 이 범위임으로써, 폴리이미드의 용매에 대한 용해성이 향상되고, 폴리이미드 조성물의 도포성이 우수하고, 도포 후의 가열을 저온에서 실시할 수 있는 경향이 있다.The carbon number of X is 5 or more, preferably 6 or more. Further preferably 20 or less, more preferably 16 or less, particularly preferably 14 or less. When the number of carbon atoms is within this range, the solubility of the polyimide in a solvent is improved, the polyimide composition is excellent in coatability, and heating after application tends to be carried out at a low temperature.

지방족 탄화수소기 중에서도, 고리형 지방족 탄화수소기 또는 고리형 및 사슬형의 지방족 탄화수소기를 조합한 기인 것이, 폴리이미드의 용매에 대한 용해성 및 폴리이미드 조성물의 도포성이 향상되고, 도포 후의 가열을 저온에서 실시할 수 있는 경향이 있으므로 바람직하다.Among the aliphatic hydrocarbon groups, a group comprising a cyclic aliphatic hydrocarbon group or a combination of cyclic and chain aliphatic hydrocarbon groups improves the solubility of the polyimide in a solvent and the coating ability of the polyimide composition, and the heating after the coating is carried out at a low temperature So that it is preferable.

사슬형 지방족 탄화수소기로는, 치환기를 가지고 있어도 되는 알킬렌기 등을 들 수 있다. 또 사슬형 지방족 탄화수소기는, 직사슬이어도 되고, 분기를 가지고 있어도 된다. 상기 알킬렌기가 가지고 있어도 되는 치환기로는, 탄소수 1 ∼ 4 의 알콕실기, 트리플루오로메틸기 등을 들 수 있다.Examples of the chain type aliphatic hydrocarbon group include an alkylene group which may have a substituent. The chain aliphatic hydrocarbon group may be linear or branched. Examples of the substituent which the alkylene group may have include an alkoxyl group having 1 to 4 carbon atoms, a trifluoromethyl group, and the like.

고리형 지방족 탄화수소기는, 단고리, 축합 다고리 및 이들이 직접 또는 가교에 의해 서로 연결된 것이다. 구체적으로는, 후술하는 지환형 테트라카르복실산 2 무수물에서 유래하는 기 등을 들 수 있다.The cyclic aliphatic hydrocarbon group is a monocyclic ring, a condensed ring, and they are linked to each other by direct or bridging. Specific examples thereof include groups derived from an alicyclic tetracarboxylic acid dianhydride, which will be described later.

고리형 지방족 탄화수소기 중에서도, 단고리 또는 단고리가 직접 또는 가교 원자에 의해 서로 연결된 것이, 폴리이미드의 용매에 대한 용해성이 향상되는 경향이 있으므로 바람직하다.Of the cyclic aliphatic hydrocarbon groups, it is preferable that the monocyclic or monocyclic rings are connected to each other directly or by a bridging atom because the solubility of the polyimide in the solvent tends to be improved.

단고리 및 축합 다고리의 고리형 지방족 탄화수소기로는, 구체적으로는 시클로펜탄, 시클로펜텐, 시클로헥산, 시클로헥센, 시클로헵탄 등의 단고리, 상기 단고리의 2 개의 탄소 원자를 공유하고 있는 축합 다고리를 들 수 있다.Specific examples of the cyclic aliphatic hydrocarbon group of the monocyclic and polycyclic multicyclic ring include monocyclic rings such as cyclopentane, cyclopentene, cyclohexane, cyclohexene, cycloheptane, etc., condensed polycyclic rings sharing two carbon atoms of the above ring .

이들 중에서도 하기 식 (2), 식 (3) 또는 식 (4) 의 구조인 것이 바람직하고, 특히 식 (2) 또는 식 (3) 의 구조인 것이 바람직하다. 이들 구조임으로써, 폴리이미드의 용매에 대한 용해성이 향상되고, 폴리이미드 조성물의 도포성이 우수하고, 도포 후의 가열을 저온에서 실시할 수 있는 경향이 있다.Among them, the structure of the formula (2), the formula (3) or the formula (4) is preferable, and the structure of the formula (2) or the formula (3) is particularly preferable. By such a structure, the solubility of the polyimide in a solvent is improved, the coating property of the polyimide composition is excellent, and the post-application heating tends to be carried out at a low temperature.

[화학식 3](3)

Figure pct00003
Figure pct00003

단고리 또는 축합 다고리가 직접 또는 가교 원자에 의해 서로 연결된 고리형 지방족 탄화수소기로는, 하기 일반식 (5) 로 나타내는 구조인 것이, 폴리이미드의 용매에 대한 용해성이 향상되고, 폴리이미드 조성물의 도포성이 우수하고, 도포 후의 가열을 저온에서 실시할 수 있는 경향이 있으므로 바람직하다.The cyclic aliphatic hydrocarbon group in which the monocyclic or condensed polycyclic aromatic group is linked directly or via a bridging atom is preferably a structure represented by the following general formula (5), wherein the solubility of the polyimide in a solvent is improved and the coating property of the polyimide composition And it is preferable since heating after application is likely to be carried out at a low temperature.

[화학식 4][Chemical Formula 4]

Figure pct00004
Figure pct00004

일반식 (5) 에 있어서, X1 및 X2 는 각각 독립적으로, 탄소수 5 이상의 2 가의 고리형 지방족 탄화수소기를 나타내고, R2 는 직접 결합, 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 1 ∼ 6 의 알킬렌기 또는 이하로 나타내는 기를 나타낸다.In formula (5), X 1 and X 2 each independently represent a divalent cyclic aliphatic hydrocarbon group having 5 or more carbon atoms, R 2 represents a direct bond, an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms which may have a substituent, ≪ / RTI >

[화학식 5][Chemical Formula 5]

Figure pct00005
Figure pct00005

(X1 및 X2)(X 1 and X 2 )

X1 및 X2 의 2 가의 고리형 지방족 탄화수소기로는, 탄소수 5 이상이면 특별히 한정되지 않지만, 탄소수가 10 이하인 것이 바람직하고, 8 이하인 것이 더 바람직하다. 또한 탄소수 5 및 6 임으로써, 폴리이미드의 용매에 대한 용해성이 향상되고, 폴리이미드 조성물의 도포성이 우수하고, 도포 후의 가열을 저온에서 실시할 수 있는 경향이 있다.The divalent cyclic aliphatic hydrocarbon group of X 1 and X 2 is not particularly limited as long as the number of carbon atoms is 5 or more, but it is preferably 10 or less, more preferably 8 or less. Further, when the number of carbon atoms is 5 or 6, the solubility of the polyimide in a solvent is improved, the polyimide composition is excellent in coatability, and heating after application tends to be carried out at a low temperature.

X1 및 X2 는 치환기를 가지고 있어도 되고, 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬기, 탄소수 1 ∼ 5 의 알콕시기, 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬티오기, 카르복실기, 술포기, 아미노기, 시아노기, 니트로기, 할로겐 원자 등을 들 수 있다. X 1 and X 2 may be the same or different and each independently represent an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, an alkylthio group having 1 to 5 carbon atoms, a carboxyl group, a sulfo group, an amino group, a cyano group, Atoms and the like.

(R2)(R 2 )

R2 는 직접 결합, 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 1 ∼ 6 의 알킬렌기 또는 이하로 나타내는 기이다.R 2 is a direct bond, an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms which may have a substituent, or a group represented by the following formula:

[화학식 6][Chemical Formula 6]

Figure pct00006
Figure pct00006

이들 중에서도, 직접 결합인 것이, 폴리이미드의 용매에 대한 용해성이 향상되고, 폴리이미드 조성물의 도포성이 우수하고, 도포 후의 가열을 저온에서 실시할 수 있는 경향이 있으므로 바람직하다.Among these, a direct bond is preferable because the solubility of the polyimide in a solvent is improved, the polyimide composition is excellent in coatability, and the post-application heating can be carried out at a low temperature.

R2 의 알킬렌기가 가지고 있어도 되는 치환기로는, 탄소수 1 ∼ 5 의 알콕시기, 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬카르보닐기, 카르복실기, 술포기, 시아노기, 니트로기, 할로겐 원자, 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬티오기, 트리플루오로메틸기 등을 들 수 있다.Examples of the substituent which the alkylene group of R 2 may have include an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, an alkylcarbonyl group having 1 to 5 carbon atoms, a carboxyl group, a sulfo group, a cyano group, a nitro group, a halogen atom, A trifluoromethyl group, and the like.

일반식 (5) 중에서도, 하기 일반식 (6) 인 것이 바람직하고, 또한 하기 일반식 (7) 인 것이, 폴리이미드의 용매에 대한 용해성이 향상되고, 폴리이미드 조성물의 도포성이 우수하고, 도포 후의 가열을 저온에서 실시할 수 있는 경향이 있으므로 바람직하다.Among the general formula (5), those represented by the following general formula (6) and the following general formula (7) are preferred because the solubility of the polyimide in a solvent is improved and the coating property of the polyimide composition is excellent, It is preferable that the subsequent heating can be carried out at a low temperature.

[화학식 7](7)

Figure pct00007
Figure pct00007

일반식 (6) 의 R3 은, 일반식 (5) 의 R2 와 동의이고, 바람직한 범위도 동의이다.R 3 in the general formula (6) agrees with R 2 in the general formula (5), and the preferable range is also synonymous.

[화학식 8][Chemical Formula 8]

Figure pct00008
Figure pct00008

(R1)(R 1 )

R1 은 방향 고리를 갖는 임의의 2 가의 유기기를 나타낸다. R1 은 방향 고리를 가진 2 가의 기이면 특별히 한정되지 않고, 갖는 방향 고리의 수는 특별히 한정되지 않는다. 또, 방향 고리 이외의 기를 포함하고 있어도 된다.R 1 represents any divalent organic group having an aromatic ring. R 1 is not particularly limited as long as it is a divalent group having an aromatic ring, and the number of aromatic rings to be provided is not particularly limited. In addition, a group other than the aromatic ring may be contained.

유기기가 갖는 방향 고리는, 단고리, 축합 다고리 및 이들이 직접 또는 가교 원자에 의해 서로 연결된 것이어도 된다. 또, 방향 고리가 방향 고리 이외의 기로 연결되어 있어도 된다.The aromatic ring possessed by the organic group may be a monocyclic ring, a condensed polycyclic ring, and they may be linked to each other directly or via a bridging atom. In addition, the directional ring may be connected to a group other than the directional ring.

방향 고리로는, 벤젠 고리, 나프탈렌 고리, 안트라센 고리, 페난트렌 고리, 비페닐렌 고리, 플루오렌 고리 등을 들 수 있다.Examples of the aromatic ring include a benzene ring, a naphthalene ring, an anthracene ring, a phenanthrene ring, a biphenylene ring and a fluorene ring.

이들 방향 고리는 치환기를 가지고 있어도 된다. 가지고 있어도 되는 치환기로는, 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬기, 술포기, 시아노기, 트리플루오로메틸기, 할로겐 원자 등을 들 수 있다.These aromatic rings may have a substituent. Examples of the substituent which may be present include an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a sulfo group, a cyano group, a trifluoromethyl group, a halogen atom and the like.

방향 고리 이외의 기로는, 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬렌기, 탄소수 1 ∼ 4 의 알케닐렌기 또는 이하로 나타내는 기 등을 들 수 있다.Examples of the group other than the aromatic ring include an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms, an alkenylene group having 1 to 4 carbon atoms, or a group shown below.

[화학식 9][Chemical Formula 9]

Figure pct00009
Figure pct00009

방향 고리 이외의 기 중에서 예시한 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬렌기 및 탄소수 1 ∼ 4 의 알케닐렌기는 치환기를 가지고 있어도 된다. 가지고 있어도 되는 치환기로는, 탄소수 1 ∼ 5 의 알콕시기, 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬카르보닐기, 카르복실기, 술포기, 시아노기, 니트로기, 할로겐 원자, 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬티오기 등을 들 수 있다.The alkylene group having 1 to 4 carbon atoms and the alkenylene group having 1 to 4 carbon atoms, which are exemplified in the groups other than the aromatic ring, may have a substituent. Examples of the substituent which may be present include an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, an alkylcarbonyl group having 1 to 5 carbon atoms, a carboxyl group, a sulfo group, a cyano group, a nitro group, a halogen atom and an alkylthio group having 1 to 5 carbon atoms .

방향 고리가 직접 결합 및 상기 방향 고리 이외의 기로 연결되는 연결 위치는 특별히 한정되지 않지만, 폴리이미드 분자의 강직성, 회합성 및 배향 특성을 방해하지 않는 위치에서 연결하는 것이 바람직하다.The connecting position at which the aromatic ring is connected to the direct bond and the group other than the aromatic ring is not particularly limited, but is preferably connected at a position that does not interfere with the rigidity, recurrence and orientation properties of the polyimide molecule.

R1 의 구체예로는, 후술하는 일반식 (1) 로 나타내는 폴리이미드의 원료인 디아민 화합물로부터 아미노기를 제거한 2 가의 기 등을 들 수 있다.Specific examples of R 1 include a divalent group obtained by removing an amino group from a diamine compound which is a raw material of a polyimide represented by the following general formula (1).

상기 중에서도, R1 의 방향 고리는 단고리인 것이 폴리이미드의 용매에 대한 용해성의 점에서 바람직하다. 또, R1 이 갖는 방향 고리의 수는 1 이상이고, 2 이상인 것이 바람직하다. 또, 방향 고리의 수는 6 이하인 것이 바람직하고, 4 이하인 것이 더 바람직하다. 방향 고리의 수가 상기 범위임으로써, 폴리이미드의 용매에 대한 용해성이 얻어지고, 또한 폴리이미드의 강직성 및 회합성이 향상되어, 얻어지는 배향막의 배향 특성 및 내표면 처리성이 향상되는 경향이 있다.Among them, the aromatic ring of R < 1 > is preferably a single ring in view of the solubility of the polyimide in a solvent. The number of aromatic rings of R 1 is preferably 1 or more, and more preferably 2 or more. The number of aromatic rings is preferably 6 or less, more preferably 4 or less. When the number of aromatic rings is in the above range, the solubility of the polyimide in a solvent is obtained, the rigidity and recycling of the polyimide are improved, and the orientation property and the surface treatment property of the obtained orientation film tend to be improved.

또한, R1 은 특히 이하 식 (8), (9), (10) 또는 (11) 로 나타내는 구조인 것이 특히 바람직하다. 이들 구조임으로써, 폴리이미드의 용매에 대한 용해성이 얻어지고, 또한 폴리이미드의 강직성 및 회합성이 향상되어, 얻어지는 배향막의 배향 특성 및 내표면 처리성이 향상되는 경향이 있다.R 1 is particularly preferably a structure represented by the following formula (8), (9), (10) or (11) By virtue of these structures, the solubility of the polyimide in a solvent is obtained, the rigidity of the polyimide and the recurrence of the polyimide are improved, and the orientation property and the surface treatment property of the resulting oriented film tend to be improved.

[화학식 10][Chemical formula 10]

Figure pct00010
Figure pct00010

식 (9) 의 R10, 식 (10) 의 R11 ∼ R12, 식 (11) 의 R13 ∼ R15 는, 각각 독립적으로, 2 가의 방향 고리 이외의 연결기이고, 구체적으로는 상기 R1 의 방향 고리 이외의 기로 예시한 것을 나타낸다. R 13 ~ R 15 of formula (9) R 10, formula (10) R 11 ~ R 12, (11) of the can, each independently, a linking group other than 2-valent aromatic ring, specifically, wherein R 1 ≪ / RTI > and the like.

또, 식 (8) ∼ (11) 의 각 방향 고리는 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬기, 술포기, 시아노기, 트리플루오로메틸기, 할로겐 원자 등을 치환기로서 가지고 있어도 된다.Each of the aromatic rings in the formulas (8) to (11) may have an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a sulfo group, a cyano group, a trifluoromethyl group, a halogen atom or the like as a substituent.

R10 ∼ R15 는, 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬렌기 또는 이하로 나타내는 기인 것이, 폴리이미드의 강직성 및 회합성이 향상되어, 얻어지는 배향막의 배향 특성 및 내표면 처리성이 향상되는 경향이 있으므로 바람직하다. R 10 to R 15 are preferably an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms or a group represented by the following formula since the rigidity and recurrence of the polyimide are improved and the orientation property and the surface treatment property of the resulting oriented film tend to be improved .

[화학식 11](11)

Figure pct00011
Figure pct00011

또한, R10, R11 및 R12 의 적어도 하나, 또는 R13 ∼ R15 중 적어도 하나는, -O- 인 것이, R1 의 전자 공여성이 증가하고, 도너·억셉터 상호 작용에 의한 폴리이미드의 회합성이 향상되어, 얻어지는 배향막의 배향 특성이 향상되는 경향이 있으므로, 특히 바람직하다.At least one of R 10 , R 11 and R 12 , or at least one of R 13 to R 15 , is -O-, the number of electrons in R 1 increases, and the amount of poly The orientation of the resulting alignment film tends to be improved, and is particularly preferable.

(X 와 R1 의 조합)(Combination of X and R 1 )

상기 서술한 X 와 R1 의 조합은 특별히 한정되지 않지만, X 가 고리형 지방족 탄화수소기이고, R1 이 복수의 단고리의 방향 고리를 갖는 구조인 조합이 바람직하다. 특히, X 가 식 (2) ∼ (7) 로 나타내는 구조를 적어도 1 개 포함하고, R1 이 식 (8) ∼ (9) 로 나타내는 구조를 적어도 1 개 포함하는 것이 바람직하다. 이들 조합임으로써, 도너·억셉터 상호 작용에 의한 폴리이미드 조성물 중의 폴리이미드의 회합성이 향상되어, 얻어지는 배향막의 배향 특성이 향상되는 경향이 있다.The combination of X and R 1 described above is not particularly limited, but is preferably a combination in which X is a cyclic aliphatic hydrocarbon group and R 1 is a structure having a plurality of monocyclic aromatic rings. It is particularly preferable that X includes at least one structure represented by any one of formulas (2) to (7), and R 1 includes at least one structure represented by formulas (8) to (9). By these combinations, the recrystallization of the polyimide in the polyimide composition due to the donor-acceptor interaction is improved, and the orientation characteristics of the obtained alignment film tend to be improved.

(기타 구조)(Other structures)

본 발명의 폴리이미드는, 일반식 (1) 로 나타내는 폴리이미드를 포함하고 있으면 특별히 한정되지 않고, 테트라카르복실산 2 무수물에서 유래하는 단위 및/또는 디아민 화합물에서 유래하는 단위를 복수 조합, 공중합시킨 것이어도 된다. 또, 폴리이미드 조성물 중에 일반식 (1) 로 나타내는 폴리이미드 이외의 폴리이미드를 포함해도 된다.The polyimide of the present invention is not particularly limited as long as it contains the polyimide represented by the general formula (1), and the polyimide of the present invention may be obtained by combining a plurality of units derived from a tetracarboxylic acid dianhydride and / . The polyimide composition may contain a polyimide other than the polyimide represented by the general formula (1).

공중합시키는 테트라카르복실산 2 무수물에서 유래하는 단위는, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위이면, 탄소수 5 이상의 지방족 탄화수소기 이외를 포함하고 있어도 된다. 구체예로는, 벤젠 고리, 나프탈렌 고리 등의 방향 고리, 방향 고리를 직접 결합한 기, 방향 고리를 방향 고리 이외의 연결기로 복수 연결한 기 등을 들 수 있다. 또, 방향 고리는 치환기를 가지고 있어도 되고, 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬기, 술포기, 시아노기, 트리플루오로메틸기, 할로겐 원자 등을 들 수 있다.The unit derived from the tetracarboxylic acid dianhydride to be copolymerized may contain other than the aliphatic hydrocarbon group having 5 or more carbon atoms as long as the effect of the present invention is not impaired. Specific examples thereof include aromatic rings such as benzene rings and naphthalene rings, groups in which aromatic rings are directly bonded, and groups in which aromatic rings are connected to each other through connecting groups other than aromatic rings. The aromatic ring may have a substituent, and examples thereof include an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a sulfo group, a cyano group, a trifluoromethyl group, and a halogen atom.

공중합시키는 테트라카르복실산 2 무수물에서 유래하는 단위로는, 구체적으로는 폴리이미드의 원료로서 후술하는 방향 고리를 갖는 테트라카르복실산 2 무수물에서 유래하는 기 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 방향 고리를 갖는 테트라카르복실산 2 무수물에서 유래하는 기로는 이하 식 (12) ∼ (14) 로 나타내는 구조를 들 수 있다. 이들을 사용하는 것이 폴리이미드의 용매에 대한 용해성을 유지하면서, 폴리이미드의 강직성 및 회합성이 향상되어, 얻어지는 배향막의 배향 특성 및 내표면 처리성이 향상되는 경향이 있으므로 바람직하다.Specific examples of the unit derived from the tetracarboxylic acid dianhydride to be copolymerized include a group derived from a tetracarboxylic acid dianhydride having a directional ring described later as a raw material of polyimide. Among them, a group derived from a tetracarboxylic acid dianhydride having an aromatic ring includes structures represented by the following formulas (12) to (14). Use of these is preferable because rigidity and recycling of the polyimide are improved while maintaining the solubility of the polyimide in a solvent, and orientation properties and surface treatment property of the resulting oriented film tend to be improved.

또 이들 방향 고리는 치환기를 가지고 있어도 된다. 가지고 있어도 되는 치환기로는, 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬기, 술포기, 시아노기, 트리플루오로메틸기, 할로겐 원자 등을 들 수 있다.These aromatic rings may have a substituent. Examples of the substituent which may be present include an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a sulfo group, a cyano group, a trifluoromethyl group, a halogen atom and the like.

[화학식 12][Chemical Formula 12]

Figure pct00012
Figure pct00012

R15 는, 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬렌기, 탄소수 1 ∼ 4 의 알케닐렌기 또는 이하로 나타내는 기를 나타낸다. 또, R15 의 연결 위치는 특별히 한정되지 않고, 폴리이미드 분자의 강직성, 회합성 및 배향 특성을 방해하지 않는 위치에서 연결하는 것이 바람직하다.R 15 represents an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms, an alkenylene group having 1 to 4 carbon atoms, or a group represented by the following formula: The connecting position of R < 15 > is not particularly limited, but is preferably connected at a position that does not interfere with rigidity, recurrence and orientation properties of the polyimide molecule.

[화학식 13][Chemical Formula 13]

Figure pct00013
Figure pct00013

본 발명에 있어서, 폴리이미드 중에 포함되는 테트라카르복실산 2 무수물에서 유래하는 단위 중, 일반식 (1) 에 사용하는 테트라카르복실산 2 무수물에서 유래하는 단위 이외 (공중합시키는 기타 테트라카르복실산 2 무수물에서 유래하는 단위) 의 비율은, 바람직하게는 0.1 몰% 이상, 더 바람직하게는 1 몰% 이상이고, 바람직하게는 99 몰% 이하, 더 바람직하게는 90 몰% 이하이다. 이들 범위임으로써, 폴리이미드의 용매에 대한 용해성을 유지하면서, 폴리이미드의 강직성 및 회합성이 향상되어, 얻어지는 배향막의 배향 특성 및 내표면 처리성이 향상되는 경향이 있으므로 바람직하다.In the present invention, among the units derived from the tetracarboxylic acid dianhydride contained in the polyimide, other than the unit derived from the tetracarboxylic acid dianhydride used in the general formula (1) (other tetracarboxylic acid 2 Is preferably 0.1 mol% or more, more preferably 1 mol% or more, preferably 99 mol% or less, more preferably 90 mol% or less. These ranges are preferable because the rigidity and recyclability of the polyimide are improved while maintaining the solubility of the polyimide in a solvent, and the orientation properties and the surface treatment property of the resulting oriented film tend to be improved.

공중합시키는 디아민 화합물에서 유래하는 단위는, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위이면, 방향 고리를 포함하지 않아도 된다. 예를 들어, 고리형 또는 사슬형의 지방족 탄화수소기, 지방족 탄화수소기를 연결하는 기 등을 들 수 있다. 또, 이들 기는 치환기를 가지고 있어도 되고, 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬기, 술포기, 시아노기, 트리플루오로메틸기, 할로겐 원자 등을 들 수 있다.The unit derived from the diamine compound to be copolymerized may not contain an aromatic ring as long as the effect of the present invention is not impaired. For example, a cyclic or chain aliphatic hydrocarbon group, a group connecting an aliphatic hydrocarbon group, and the like. These groups may have a substituent, and examples thereof include an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a sulfo group, a cyano group, a trifluoromethyl group, and a halogen atom.

구체적으로는, 폴리이미드의 원료로서 후술하는 방향 고리를 갖지 않는 지방족 디아민 화합물로부터 아미노기를 제거한 2 가의 기 등을 들 수 있다.Specifically, as a raw material for the polyimide, there can be mentioned a bivalent group obtained by removing an amino group from an aliphatic diamine compound having no aromatic ring, which will be described later.

본 발명의 폴리이미드 중에 포함되는 디아민 화합물에서 유래하는 단위 중, 일반식 (1) 에 사용하는 디아민 화합물에서 유래하는 단위 이외 (공중합시키는 기타 디아민 화합물에서 유래하는 단위) 의 비율은, 바람직하게는 0.1 몰% 이상이고, 바람직하게는 50 몰% 이하, 더 바람직하게는 40 몰% 이하이다. 이들 범위임으로써, 폴리이미드의 용매에 대한 용해성을 유지하면서, 폴리이미드의 강직성 및 회합성이 향상되어, 얻어지는 배향막의 배향 특성 및 내표면 처리성이 향상되는 경향이 있으므로 바람직하다.Among the units derived from the diamine compound contained in the polyimide of the present invention, the ratio of the units other than the units derived from the diamine compounds used in the general formula (1) (units derived from other diamine compounds to be copolymerized) is preferably 0.1 Mol% or more, preferably 50 mol% or less, more preferably 40 mol% or less. These ranges are preferable because the rigidity and recyclability of the polyimide are improved while maintaining the solubility of the polyimide in a solvent, and the orientation properties and the surface treatment property of the resulting oriented film tend to be improved.

(폴리이미드의 방향 고리를 형성하는 원소 수의 비율)(Ratio of the number of elements forming the aromatic ring of the polyimide)

폴리이미드의 주사슬을 형성하는 원소 수 중, 방향 고리를 형성하는 원소 수의 비율 (이하, 방향 고리 원소 비율이라고 나타내는 경우가 있다) 은, 바람직하게는 75 % 이하, 보다 바람직하게는 65 % 이하, 더 바람직하게는 60 % 이하, 특히 바람직하게는 55 % 이하이고, 가장 바람직하게는 50 % 이하이다. 또, 바람직하게는 5 % 이상, 보다 바람직하게는 7 % 이상, 더 바람직하게는 10 % 이상이다. 방향 고리 원소 비율이 상기 범위임으로써, 폴리이미드가 용매에 용해되기 쉬워지고, 폴리이미드 조성물을 가열했을 때에, 석출이나 겔화가 일어나기 어려운 경향이 된다. 여기서, 주사슬을 형성하는 원소 수에는, 수소 원자나 측사슬이 되는 치환기를 형성하는 원소 수는 포함하지 않는다.The ratio of the number of elements forming the aromatic ring in the number of elements forming the main chain of the polyimide (hereinafter may be referred to as the aromatic ring element ratio) is preferably 75% or less, more preferably 65% or less , More preferably not more than 60%, particularly preferably not more than 55%, and most preferably not more than 50%. It is preferably at least 5%, more preferably at least 7%, and even more preferably at least 10%. When the aromatic ring element ratio is in the above range, the polyimide tends to be easily dissolved in the solvent, and when the polyimide composition is heated, precipitation or gelation tends to be difficult to occur. Here, the number of elements forming the main chain does not include the number of elements forming a substituent which is a hydrogen atom or a side chain.

방향 고리 원소 비율은, 폴리이미드의 합성 원료로서 사용하는 테트라카르복실산 2 무수물과 디아민 화합물 (이하, 「원료 모노머」라고 하는 경우가 있다.) 에 대해, 방향 고리를 가지는 것의 비율을 조정함으로써, 상기 범위로 할 수 있다. 또, 얻어진 폴리이미드, 상기 폴리이미드를 포함하는 배향막의 방향 고리 원소 비율은, 고체 NMR, IR 등에 의해 구해지는 원료 모노머의 조성을 해석함으로써 구할 수 있다.The proportion of the aromatic ring element can be adjusted by adjusting the ratio of the tetracarboxylic acid dianhydride and the diamine compound (hereinafter also referred to as " raw material monomer ") used as the polyimide starting material, It may be in the above range. The orientation ring element ratio of the obtained polyimide and the orientation film containing the polyimide can be determined by analyzing the composition of the raw material monomer obtained by solid NMR and IR.

또, 알칼리로 용해한 후에, 가스 크로마토그래피 (GC), 1H-NMR, 13C-NMR, 이차원 NMR, 질량 분석 등에 의해 구해지는 원료 모노머의 조성을 해석함으로써도 구할 수 있다.It can also be obtained by analyzing the composition of the raw material monomers obtained by dissolving in alkali, followed by gas chromatography (GC), 1 H-NMR, 13 C-NMR, two-dimensional NMR and mass spectrometry.

폴리이미드의 방향 고리 원소 비율을 상기 범위로 하는 방법은, 방향 고리를 갖는 테트라카르복실산 2 무수물, 방향 고리를 갖지 않는 테트라카르복실산 2 무수물, 방향 고리를 갖는 디아민 화합물 및 방향 고리를 갖지 않는 디아민 화합물을, 방향 고리 원소 비율이 상기 범위 내가 되는 비율로 사용함으로써 얻을 수 있다.The method of setting the proportion of the aromatic ring element of the polyimide within the above range is preferably a method in which a tetracarboxylic acid dianhydride having an aromatic ring, a tetracarboxylic acid dianhydride having no aromatic ring, a diamine compound having an aromatic ring, Diamine compound at a ratio in which the aromatic ring element ratio falls within the range described above.

(폴리이미드의 이미드화율) (Imidization ratio of polyimide)

폴리이미드의 이미드화율은, 바람직하게는 90 % 이상, 더 바람직하게는 95 % 이상, 특히 바람직하게는 98 % 이상이다. 또, 상한은 없고, 높은 편이 바람직하다.The imidization ratio of the polyimide is preferably 90% or more, more preferably 95% or more, particularly preferably 98% or more. Further, there is no upper limit, and a higher one is preferable.

이미드화율이 특정 범위임으로써, 배향막을 작성했을 때의 아믹산 잔량을 억제할 수 있고, 가수분해 등의 시간 경과적 변화가 일어나기 어려워지는 경향이 있다. 또, 이미드화율이 특정 범위임으로써, 배향막을 형성할 때의 이미드화 반응 (가열) 을 실시할 필요성이 낮아지고, 저온의 가열로 배향막을 얻을 수 있는 경향이 된다. 본 발명의 이미드화율은, 후술하는 제조 방법에 있어서의 이미드화의 조건에 따라 조절할 수 있다.When the imidization rate is within a specific range, the remaining amount of amic acid when the alignment film is formed can be suppressed, and the time-dependent change such as hydrolysis tends to be less likely to occur. Further, since the imidization rate is in a specific range, the necessity of imidization reaction (heating) at the time of forming an alignment film is lowered, and an orientation film tends to be obtained by heating at a low temperature. The imidization rate of the present invention can be controlled according to the conditions of imidization in a production method described later.

본 발명에 있어서, 이미드화율은, 폴리이미드의 주사슬 중의 이미드 결합의 비율을 나타낸다. 이미드화율은 종래 이미 알려진 방법, 예를 들어 NMR, IR, 적정법 등으로 구할 수 있다. 본 발명에 있어서의 이미드화율은, IR 에 의해 구한 값이다.In the present invention, the imidization ratio indicates the ratio of the imide bond in the main chain of the polyimide. The imidization rate can be determined by a conventionally known method, for example, NMR, IR, titrimetric method and the like. The imidization rate in the present invention is a value obtained by IR.

이하에 IR 로 이미드화율을 구하는 일례를 설명한다. 이미드화 전후에서 변화하지 않는 시그널, 예를 들어 주사슬의 골격에서 유래하는 방향 고리 C=C 신축 진동 등을 기준으로 하고, 기준 시그널에 대한, 이미드의 C-N 신축 진동의 강도비 또는 면적비로부터 구할 수 있다.An example of obtaining the imidization ratio by IR will be described below. The intensity ratio or the area ratio of the CN stretching vibration of the imide with respect to the reference signal is determined on the basis of a signal which does not change before and after the imidation, for example, a directional ring C = C stretching vibration derived from the skeleton of the main chain .

100 % 이미드화 시의 샘플의 C=C 신축 진동의 흡수 강도 (A), C-N 신축 진동의 흡수 강도 (B), 용매의 건조만을 실시한 샘플의 C=C 신축 진동의 흡수 강도 (A'), C-N 신축 진동의 흡수 강도 (B') 를 측정하고, 하기 식 (C) 로부터 각 폴리이미드 조성물의 이미드화율을 산출할 수 있다.(A) of the C = C stretching vibration of the sample at the time of 100% imidization, the absorbing strength (B) of the CN stretching vibration, the absorbing strength (A ') of the C = The imide ratio of each polyimide composition can be calculated from the following equation (C) by measuring the absorption intensity (B ') of the CN stretching vibration.

이미드화율 = (B'/A')/(B/A)*100 (C)Imidization rate = (B '/ A') / (B / A) * 100 (C)

100 % 이미드화한 샘플의 작성은, 측정하는 샘플을 고온에서 가열해 제작한다. 그 가열 온도는 통상 200 ℃ 이상, 바람직하게는 250 ℃ 이상, 보다 바람직하게는 300 ℃ 이상이다. 용매의 건조 온도는, 사용한 용매의 비점에 따라 결정할 수 있지만, 통상 20 ℃ 이상, 또 40 ℃ 이상이 바람직하고, 통상 200 ℃ 이하, 또 이미드화 반응 온도보다 저온이 보다 바람직하다. 건조 온도가 지나치게 낮지 않음으로써, 용매가 충분히 건조되어, IR 측정 시에 불필요한 시그널이 관측되지 않는 경향이 있다. 또, 건조 온도가 지나치게 높지 않음으로써, 건조 시에 이미드화율이 변화하지 않아, 정확한 이미드화율을 구할 수 있다.Preparation of 100% imidated sample is made by heating the sample to be measured at a high temperature. The heating temperature is usually 200 ° C or higher, preferably 250 ° C or higher, and more preferably 300 ° C or higher. The drying temperature of the solvent can be determined according to the boiling point of the solvent used, but is usually 20 ° C or higher, preferably 40 ° C or higher, more preferably 200 ° C or lower, and more preferably lower than the imidization reaction temperature. Since the drying temperature is not too low, the solvent is sufficiently dried and there is a tendency that unwanted signals are not observed during IR measurement. In addition, since the drying temperature is not excessively high, the imidization rate does not change during drying, and an accurate imidization rate can be obtained.

(폴리이미드의 가용성)(Solubility of polyimide)

본 발명에 있어서, 「용매에 가용」이란, 조성물을 구성하는 용매 중에서, 폴리이미드를 실온 (25 ℃) 에서 용해시킨 경우에 완전 용해되는 것을 말한다. 완전 용해되는 농도로는, 통상 0.5 질량% 이상, 바람직하게는 1 질량% 이상, 보다 바람직하게는 10 질량% 이상, 더 바람직하게는 20 질량% 이상이다.In the present invention, the term "soluble in a solvent" means that the polyimide is completely dissolved when the polyimide is dissolved at room temperature (25 ° C) in a solvent constituting the composition. The concentration to be completely dissolved is usually 0.5% by mass or more, preferably 1% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, and further preferably 20% by mass or more.

본 발명에 있어서는, 주사슬의 방향 고리 원소 비율과 이미드화율을 상기 범위로 함으로써, 용매에 가용인 폴리이미드를 얻을 수 있다.In the present invention, polyimide soluble in a solvent can be obtained by setting the aromatic ring element ratio and the imidization ratio of the main chain within the above range.

조성물의 농도는, 종래 알려져 있는 방법을 적절히 사용하여 확인할 수 있지만, 예를 들어 조성물의 용매를, 감압 건조 등의 방법을 사용하여 건고하고, 건고 하기 전후의 질량비로부터 구할 수 있다.The concentration of the composition can be determined by appropriately using a conventionally known method. For example, the solvent of the composition can be determined from the mass ratio before and after drying by drying using a method such as drying under reduced pressure.

조성물의 농도가 옅은 경우에는 용매의 감압 증류 제거 등의 방법을 사용하여 조성물을 농축하고, 가용성을 구할 수 있다. 조성물의 농도가 진한 경우에는, 조성물의 용매를 사용하여 희석함으로써, 측정 농도를 1 질량% 로 할 수 있다. 또 조성물의 용매가 불명인 경우에는, 예를 들어 N,N-디메틸포름아미드, N,N-디메틸아세트아미드, N-메틸-2-피롤리돈 등의 아미드계 용매 ; 디메틸술폭사이드 등의 비프로톤계 용매 ; 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 등의 글리콜계 용매 등 ; 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 메시틸렌, 페놀, 크레졸, 아니솔 등의 방향족계 용매 ; 헥산, 시클로헥산, 헵탄 등의 탄화수소계 용매 ; 등을 사용하여 희석할 수 있다.When the concentration of the composition is low, the composition can be concentrated and the solubility can be determined using a method such as distillation under reduced pressure of the solvent. When the concentration of the composition is high, the measurement concentration may be 1% by mass by diluting the composition with a solvent. When the solvent of the composition is unknown, for example, amide solvents such as N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide and N-methyl-2-pyrrolidone; Aprotic solvents such as dimethylsulfoxide; Glycol solvents such as ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, and propylene glycol monomethyl ether acetate; Aromatic solvents such as benzene, toluene, xylene, mesitylene, phenol, cresol and anisole; Hydrocarbon solvents such as hexane, cyclohexane, and heptane; And the like.

(폴리이미드의 지방족 구조를 형성하는 원소 수의 비율)(The ratio of the number of elements forming the aliphatic structure of the polyimide)

폴리이미드의 주사슬을 형성하는 원소 수 중, 지방족 구조를 형성하는 원소 수의 비율 (이하, 지방족 원소 비율이라고 나타내는 경우가 있다) 은, 폴리이미드의 주사슬을 형성하는 원소 수 중, 5 % 이상 갖는 것이 바람직하고, 7 % 이상 갖는 것이 바람직하며, 특히 10 % 이상 갖는 것이 바람직하다. 또, 60 % 이하가 바람직하고, 50 % 이하가 보다 바람직하며, 40 % 이하가 더 바람직하고, 35 % 이하 갖는 것이 특히 바람직하다. 지방족 구조를 적당한 범위에서 주사슬에 가짐으로써, 용해성이 높은 폴리이미드를 포함하는 폴리이미드 조성물을 안정적으로 얻을 수 있는 경향이 있다. 여기서, 주사슬을 형성하는 원소 수에는, 수소 원자나 측사슬이 되는 치환기를 형성하는 원소 수는 포함하지 않는다. 폴리이미드의 주사슬을 형성하는 구조로서, 지방족 구조를 갖기 위해서는, 지방족 구조를 갖는, 테트라카르복실산 2 무수물과 디아민 화합물을 적당한 범위 내가 되는 비율로 사용하면 된다. 여기서, 지방족 구조란, 지환형 및 사슬형의 어느 것도 포함한다.The ratio of the number of elements forming an aliphatic structure (hereinafter sometimes referred to as an aliphatic element ratio) in the number of elements forming the main chain of the polyimide is preferably 5% or more of the number of elements forming the main chain of the polyimide , More preferably 7% or more, particularly preferably 10% or more. It is preferably 60% or less, more preferably 50% or less, still more preferably 40% or less, particularly preferably 35% or less. By having an aliphatic structure in the main chain in an appropriate range, there is a tendency to stably obtain a polyimide composition containing a polyimide having high solubility. Here, the number of elements forming the main chain does not include the number of elements forming a substituent which is a hydrogen atom or a side chain. As the structure forming the main chain of the polyimide, in order to have an aliphatic structure, a tetracarboxylic acid dianhydride having an aliphatic structure and a diamine compound may be used in a suitable ratio. Here, the aliphatic structure includes both alicyclic and chained structures.

(폴리이미드의 분자량)(Molecular weight of polyimide)

폴리이미드의 중량 평균 분자량 (Mw) 은 특별히 한정되지 않지만, 폴리스티렌 환산으로 통상 1.0 × 103 이상, 바람직하게는 5.0 × 103 이상, 보다 바람직하게는 1.0 × 104 이상이고, 통상 1.0 × 106 이하, 바람직하게는 8.0 × 105 이하, 보다 바람직하게는 5.0 × 105 이하이다. 이들 범위임으로써, 폴리이미드의 용매에 대한 용해성, 폴리이미드 조성물의 점도 등이, 배향막을 형성하기 쉬운 범위가 되는 경향이 되기 때문에 바람직하다. 또한, 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량은, 겔 침투 크로마토그래피 (GPC) 에 의해 구할 수 있다.The weight average molecular weight (Mw) of the polyimide is not particularly limited, and in terms of polystyrene usually 1.0 × 10 3 or more, preferably 5.0 × 10 3, more preferably at least 1.0 × 10 4, usually 1.0 × 10 6 Or less, preferably 8.0 x 10 < 5 > or less, more preferably 5.0 x 10 < 5 > These ranges are preferable because the solubility of the polyimide in a solvent and the viscosity of the polyimide composition tends to become a range in which an alignment film can be easily formed. The weight average molecular weight in terms of polystyrene can be determined by gel permeation chromatography (GPC).

폴리이미드의 수평균 분자량 (Mn) 은 특별히 한정되지 않지만, 폴리스티렌 환산으로 통상 5.0 × 102 이상, 바람직하게는 2.5 × 103 이상, 보다 바람직하게는 5.0 × 103 이상이고, 통상 5.0 × 104 이하, 바람직하게는 4.0 × 104 이하, 보다 바람직하게는 2.5 × 104 이하이다. 용해성, 용액 점도, 용융 점도 등이, 통상적인 제조 설비로 취급하기 쉬운 범위가 되는 점에서 이 범위가 바람직하다. 폴리이미드의 수평균 분자량은, 상기 중량 평균 분자량과 동일한 방법으로 측정할 수 있다.The number-average molecular weight (Mn) of the polyimide is not particularly limited, in terms of polystyrene usually 5.0 × 10 2 or more, preferably 2.5 × 10 3 or more, more preferably 5.0 × 10 3 or more, and usually 5.0 × 10 4 Or less, preferably 4.0 x 10 4 or less, and more preferably 2.5 x 10 4 or less. Solution viscosity, solution viscosity, melt viscosity and the like are within a range that can be easily handled by ordinary manufacturing equipment. The number average molecular weight of the polyimide can be measured by the same method as the weight average molecular weight.

폴리이미드의 분자량 분포 (PDI, (중량 평균 분자량/수평균 분자량 (Mw/Mn))) 는, 통상 1 이상, 바람직하게는 1.1 이상, 보다 바람직하게는 1.2 이상이고, 통상 10 이하, 바람직하게는 9 이하, 보다 바람직하게는 8 이하이다. 균일성이 높은 조성물이 얻어진다는 점에서, 분자량 분포가 이 범위에 있는 것이 바람직하다. 또한, 폴리이미드의 분자량 분포는, 상기 중량 평균 분자량과 수평균 분자량의 값으로부터 구할 수 있다.The molecular weight distribution (PDI, (weight average molecular weight / number average molecular weight (Mw / Mn)) of the polyimide is usually 1 or more, preferably 1.1 or more, more preferably 1.2 or more, 9 or less, more preferably 8 or less. From the viewpoint of obtaining a composition having high uniformity, it is preferable that the molecular weight distribution falls within this range. The molecular weight distribution of the polyimide can be determined from the values of the weight average molecular weight and the number average molecular weight.

1.3 폴리이미드의 원료1.3 Raw materials of polyimide

본 발명에 관련된 폴리이미드는, 테트라카르복실산 2 무수물과 디아민 화합물을 유기 용매 중에서 반응시켜 얻어진다.The polyimide relating to the present invention is obtained by reacting a tetracarboxylic acid dianhydride and a diamine compound in an organic solvent.

(테트라카르복실산 2 무수물)(Tetracarboxylic acid dianhydride)

본 발명의 일반식 (1) 로 나타내는 폴리이미드의 원료인 테트라카르복실산 2 무수물로는, 방향 고리를 갖지 않는 지방족 테트라카르복실산 2 무수물을 들 수 있다. 지방족 테트라카르복실산 2 무수물로는, 지환형 테트라카르복실산 2 무수물, 사슬형 지방족 테트라카르복실산 2 무수물 등을 들 수 있다.Examples of the tetracarboxylic acid dianhydride which is a raw material of the polyimide represented by the general formula (1) of the present invention include aliphatic tetracarboxylic dianhydrides having no aromatic ring. Examples of the aliphatic tetracarboxylic acid dianhydride include alicyclic tetracarboxylic acid dianhydrides and chain-like aliphatic tetracarboxylic dianhydrides.

지환형 테트라카르복실산 2 무수물로는, 구체적으로는 3,3',4,4'-비스시클로펜탄테트라카르복실산 2 무수물, 3,3',4,4'-비스시클로헥산테트라카르복실산 2 무수물, 1,2,3,4-시클로펜탄테트라카르복실산 2 무수물, 1,2,4,5-시클로헥산테트라카르복실산 2 무수물, 트리시클로[6.4.0.02,7]도데칸-1,8:2,7-테트라카르복실산 2 무수물, 비시클로[2.2.2]옥토-7-엔-2,3,5,6-테트라카르복실산 2 무수물, 1,1'-비스시클로헥산-3,3',4,4'-테트라카르복실산 2 무수물, 1,1'-옥시비스시클로헥산-3,3',4,4'-테트라카르복실산 2 무수물, 1,1'-술포닐비스시클로헥산-3,3',4,4'-테트라카르복실산 2 무수물, 1,1'-비스시클로헥실케톤-3,3',4,4'-테트라카르복실산 2 무수물, 1,1'-비스시클로헥실메틸-3,3',4,4'-테트라카르복실산 2 무수물, 1,1'-(1-메틸에틸리덴)비스시클로헥실-3,3',4,4'-테트라카르복실산 2 무수물 등을 들 수 있다.Specific examples of the alicyclic tetracarboxylic acid dianhydride include 3,3 ', 4,4'-biscyclopentanetetracarboxylic acid dianhydride, 3,3', 4,4'-biscyclohexanetetracarboxylic acid 1,2,4-cyclopentanetetracarboxylic acid dianhydride, 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic acid dianhydride, tricyclo [6.4.0.0 2,7] dodecane- 1,8: 2,7-tetracarboxylic acid dianhydride, bicyclo [2.2.2] oct-7-ene-2,3,5,6-tetracarboxylic acid dianhydride, 1,1'-biscyclo Hexane-3,3 ', 4,4'-tetracarboxylic acid dianhydride, 1,1'-oxybiscyclohexane-3,3', 4,4'-tetracarboxylic acid dianhydride, 1,1 ' -Sulfonylbiscyclohexane-3,3 ', 4,4'-tetracarboxylic acid dianhydride, 1,1'-biscyclohexylketone-3,3', 4,4'-tetracarboxylic acid dianhydride , 1,1'-biscyclohexylmethyl-3,3 ', 4,4'-tetracarboxylic acid dianhydride, 1,1' - (1-methylethylidene) biscyclohexyl-3,3 ' 4,4'-tetracarboxylic acid dianhydride and the like. Can.

이들 중에서, 지환형 테트라카르복실산 2 무수물이 바람직하다. 지환형 테트라카르복실산 2 무수물 중에서도, 1,2,3,4-시클로펜탄테트라카르복실산 2 무수물, 3,3',4,4'-비스시클로헥산테트라카르복실산 2 무수물, 1,2,4,5-시클로헥산테트라카르복실산 2 무수물, 비시클로[2.2.2]옥토-7-엔-2,3,5,6-테트라카르복실산 2 무수물, 1,1'-비시클로헥산-3,3',4,4'-테트라카르복실산 2 무수물 등이, 폴리이미드의 용매에 대한 용해성이 향상되고, 폴리이미드 조성물의 도포성이 우수하고, 도포 후의 가열을 저온에서 실시할 수 있는 경향이 있으므로 특히 바람직하다.Of these, alicyclic tetracarboxylic acid dianhydrides are preferable. Among the alicyclic tetracarboxylic acid dianhydrides, 1,2,3,4-cyclopentanetetracarboxylic acid dianhydride, 3,3 ', 4,4'-biscyclohexanetetracarboxylic dianhydride, 1,2 , 4,5-cyclohexanetetracarboxylic acid dianhydride, bicyclo [2.2.2] oct-7-ene-2,3,5,6-tetracarboxylic acid dianhydride, 1,1'-bicyclohexane -3,3 ', 4,4'-tetracarboxylic acid dianhydride and the like are improved in the solubility of the polyimide in a solvent, the coating property of the polyimide composition is excellent, and heating after coating can be carried out at a low temperature Which is particularly preferable.

이들 화합물은, 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 임의의 비율 및 조합으로 사용해도 된다.These compounds may be used singly or in a combination of two or more in any ratio and in any combination.

(디아민 화합물)(Diamine compound)

본 발명의 일반식 (1) 로 나타내는 폴리이미드의 원료인 디아민 화합물로는, 방향 고리를 포함하는 디아민 화합물을 들 수 있다. 방향 고리를 갖는 디아민 화합물로는, 분자 내에 포함되는 방향 고리가 1 개인 디아민 화합물, 독립된 2 개 이상의 방향 고리를 갖는 디아민 화합물, 축합 방향 고리를 갖는 디아민 화합물 등을 들 수 있다.Examples of the diamine compound as a raw material of the polyimide represented by the general formula (1) of the present invention include diamine compounds containing an aromatic ring. Examples of the diamine compound having an aromatic ring include a diamine compound having one aromatic ring contained in the molecule, a diamine compound having two or more independent aromatic rings, and a diamine compound having a condensed aromatic ring.

구체적으로는, 1,4-페닐렌디아민, 1,2-페닐렌디아민, 1,3-페닐렌디아민 등의 분자 내에 포함되는 방향 고리가 1 개인 디아민 화합물 ; 4,4'-(비페닐-2,5-디일비스옥시)비스아닐린, 4,4'-디아미노디페닐에테르, 3,4'-디아미노디페닐에테르, 1,4-비스(4-아미노페녹시)벤젠, 1,3-비스(4-아미노페녹시)벤젠, 2,2-비스(4-(4-아미노페녹시)페닐)프로판, 비스(4-(4-아미노페녹시)페닐)술폰, 비스(4-(3-아미노페녹시)페닐)술폰, 1,3-비스(4-아미노페녹시)네오펜탄, 4,4'-디아미노-3,3'-디메틸비페닐, 4,4'-디아미노-2,2'-디메틸비페닐, 4,4'-비스(4-아미노페녹시)비페닐, 4,4'-디아미노-3,3'-디하이드록시비페닐, 비스(4-아미노-3-카르복시페닐)메탄, 4,4'-디아미노디페닐술폰, 4,4'-디아미노디페닐술파이드, N-(4-아미노페녹시)-4-아미노벤즈아민, 2,2'-비스(트리플루오로메틸)-4,4'-디아미노비페닐, 비스(3-아미노페닐)술폰, 노르보르난디아민, 4,4'-디아미노-2-(트리플루오로메틸)디페닐에테르, 5-트리플루오로메틸-1,3-벤젠디아민, 2,2-비스(4-(4-아미노페녹시)페닐)헥사플루오로프로판, 4,4'-디아미노-2,2'-비스(트리플루오로메틸)비페닐, 2,2-비스[4-{4-아미노-2-(트리플루오로메틸)페녹시}페닐]헥사플루오로프로판, 2-트리플루오로메틸-p-페닐렌디아민, 2,2-비스(3-아미노-4-메틸페닐)헥사플루오로프로판 등의 독립된 2 개 이상의 방향 고리를 갖는 디아민 화합물 ; 4,4'-(9-플루오레닐리덴)디아닐린, 2,7-디아미노플루오렌, 1,5-디아미노나프탈렌, 3,7-디아미노-2,8-디메틸디벤조티오펜5,5-디옥사이드 등의 축합 방향 고리를 갖는 디아민 화합물 ; 등을 들 수 있다.Specific examples include diamine compounds having one aromatic ring contained in the molecule such as 1,4-phenylenediamine, 1,2-phenylenediamine, and 1,3-phenylenediamine; 4,4'-diaminodiphenyl ether, 1,4-bis (4-biphenyl-2,5-diylbisoxy) bisaniline, Bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,3-bis (4-aminophenoxy) benzene, 2,2- Phenyl) sulfone, bis (4- (3-aminophenoxy) phenyl) sulfone, 1,3-bis (4-aminophenoxy) neopentane, 4,4'-diamino-3,3'- , 4,4'-diamino-2,2'-dimethylbiphenyl, 4,4'-bis (4-aminophenoxy) biphenyl, 4,4'- diamino-3,3'-dihydroxy (4-amino-3-carboxyphenyl) methane, 4,4'-diaminodiphenylsulfone, 4,4'-diaminodiphenylsulfide, N- -Aminobenzylamine, 2,2'-bis (trifluoromethyl) -4,4'-diaminobiphenyl, bis (3-aminophenyl) sulfone, norbornanediamine, 4,4'- 2- (trifluoromethyl) diphenyl ether, 5-trifluoromethyl-1,3-benzenediamine, 2,2- Bis (4-aminophenoxy) phenyl) hexafluoropropane, 4,4'-diamino-2,2'-bis (trifluoromethyl) biphenyl, 2,2- Phenyl) hexafluoropropane, 2-trifluoromethyl-p-phenylenediamine, 2,2-bis (3-amino-4-methylphenyl) hexa A diamine compound having two or more independent aromatic rings such as fluoropropane and the like; 4,4'- (9-fluorenylidene) dianiline, 2,7-diaminofluorene, 1,5-diaminonaphthalene, 3,7-diamino-2,8-dimethyldibenzothiophene , 5-dioxide, and the like; And the like.

방향 고리를 갖는 디아민 화합물 중에서도, 독립된 2 개 이상의 방향 고리를 갖는 화합물을 사용하는 것이 바람직하다. 특히 이들 중에서, 2,2-비스(4-(4-아미노페녹시)페닐)프로판, 4,4'-디아미노디페닐에테르, 3,4'-디아미노디페닐에테르, 4,4'-디아미노-2,2'-디메틸비페닐, 비스(4-(4-아미노페녹시)페닐)술폰이, 용해성을 유지해, 치수 안정성이 우수한 폴리이미드를 얻을 수 있으므로 특히 바람직하다.Among the diamine compounds having an aromatic ring, it is preferable to use a compound having two or more independent aromatic rings. Particularly preferred among them are 2,2-bis (4- (4-aminophenoxy) phenyl) propane, 4,4'-diaminodiphenyl ether, 3,4'- diaminodiphenyl ether, Diamino-2,2'-dimethylbiphenyl and bis (4- (4-aminophenoxy) phenyl) sulfone are particularly preferred because they can maintain solubility and obtain polyimide excellent in dimensional stability.

이들 화합물은, 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 임의의 비율 및 조합으로 사용해도 된다.These compounds may be used singly or in a combination of two or more in any ratio and in any combination.

또 상기 테트라카르복실산 2 무수물 및 디아민 화합물에 추가로, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에서, 방향 고리를 갖는 테트라카르복실산 2 무수물 및/또는 방향 고리를 갖지 않는 지방족 디아민 화합물을 공중합해도 된다.In addition to the above tetracarboxylic acid dianhydrides and diamine compounds, tetracarboxylic acid dianhydride having an aromatic ring and / or an aliphatic diamine compound having no aromatic ring may be copolymerized within a range that does not impair the effect of the present invention do.

(방향 고리를 갖는 테트라카르복실산 2 무수물)(Tetracarboxylic acid dianhydride having an aromatic ring)

방향 고리를 갖는 테트라카르복실산 2 무수물로는, 분자 내에 포함되는 방향 고리가 1 개인 테트라카르복실산 2 무수물, 독립된 2 개 이상의 방향 고리를 갖는 테트라카르복실산 2 무수물 및 축합 방향 고리를 갖는 테트라카르복실산 2 무수물 등을 들 수 있다. Examples of the tetracarboxylic acid dianhydride having an aromatic ring include tetracarboxylic acid dianhydride having one aromatic ring contained in the molecule, tetracarboxylic dianhydride having two or more independent aromatic rings, and tetraarboxylic acid dianhydride having a condensed aromatic ring. Carboxylic acid dianhydride, and the like.

구체적으로는, 피로멜리트산 2 무수물, 1,2,3,4-벤젠테트라카르복실산 2 무수물 등의 분자 내에 포함되는 방향 고리가 1 개인 테트라카르복실산 2 무수물 ; 1,1-비스(2,3-디카르복시페닐)에탄 2 무수물, 비스(2,3-디카르복시페닐)메탄 2 무수물, 비스(3,4-디카르복시페닐)메탄 2 무수물, 3,3',4,4'-비페닐테트라카르복실산 2 무수물, 2,2-비스(3,4-디카르복시페닐)프로판 2 무수물, 2,2-비스(2,3-디카르복시페닐)프로판 2 무수물, 비스(3,4-디카르복시페닐)술폰 2 무수물, 비스(3,4-디카르복시페닐)에테르 2 무수물, 비스(2,3-디카르복시페닐)에테르 2 무수물, 3,3',4,4'-벤조페논테트라카르복실산 2 무수물, 2,2',3,3'-벤조페논테트라카르복실산 2 무수물, 4,4'-옥시디프탈산 2 무수물, 4,4-(p-페닐렌디옥시)디프탈산 2 무수물, 4,4-(m-페닐렌디옥시)디프탈산 2 무수물, 2,2',6,6'-비페닐테트라카르복실산 2 무수물, 2,2-비스(3,4-디카르복시페닐)-1,1,1,3,3,3-헥사플루오로프로판 2 무수물, 2,2-비스(2,3-디카르복시페닐)-1,1,1,3,3,3-헥사플루오로프로판 2 무수물, 2,2'-비스(트리플루오로메틸)-4,4',5,5'-비페닐테트라카르복실산 2 무수물, 4,4'-(헥사플루오로트리메틸렌)-디프탈산 2 무수물, 4,4'-(옥타플루오로테트라메틸렌)-디프탈산 2 무수물, 4,4'-옥시디프탈산 무수물 등의 독립된 2 개 이상의 방향 고리를 갖는 테트라카르복실산 2 무수물 ; 1,2,5,6-나프탈렌디카르복실산 2 무수물, 1,4,5,8-나프탈렌디카르복실산 2 무수물, 2,3,6,7-나프탈렌디카르복실산 2 무수물, 3,4,9,10-페릴렌테트라카르복실산 2 무수물, 2,3,6,7-안트라센테트라카르복실산 2 무수물, 1,2,7,8-페난트렌테트라카르복실산 2 무수물 등의 축합 방향 고리를 갖는 테트라카르복실산 2 무수물 ; 등을 들 수 있다.Specifically, tetracarboxylic acid dianhydride having one aromatic ring contained in the molecule such as pyromellitic dianhydride and 1,2,3,4-benzenetetracarboxylic dianhydride; Bis (2,3-dicarboxyphenyl) methane dianhydride, bis (2,3-dicarboxyphenyl) methane dianhydride, (3,4-dicarboxyphenyl) propane dianhydride, 2,2-bis (2,3-dicarboxyphenyl) propane dianhydride, 2,2- Bis (3,4-dicarboxyphenyl) ether dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) ether dianhydride, 3,3 ' Benzophenone tetracarboxylic acid dianhydride, 4,4'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, 2,2 ', 3,3'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, 4,4'-oxydiphthalic dianhydride, Biphenyltetracarboxylic acid dianhydride, 2,2-bis (3-phenylene dioxy) diphthalic acid dianhydride, 2,2 ' , 4-dicarboxyphenyl) -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane dianhydride, 2,2-bis (2,3-dicarboxyphenyl) 3,3-Hexafluoropropane 2 Anhydrous Water, 2,2'-bis (trifluoromethyl) -4,4 ', 5,5'-biphenyltetracarboxylic acid dianhydride, 4,4' - (hexafluorotrimethylene) -diphthalic acid dianhydride Tetracarboxylic dianhydride having two or more independent aromatic rings such as 4,4 '- (octafluorotetramethylene) -diphthalic acid dianhydride and 4,4'-oxydiphthalic anhydride; 1,2,5,6-naphthalene dicarboxylic acid dianhydride, 1,4,5,8-naphthalene dicarboxylic acid dianhydride, 2,3,6,7-naphthalene dicarboxylic acid dianhydride, Condensation of 4,9,10-perylene tetracarboxylic acid dianhydride, 2,3,6,7-anthracene tetracarboxylic acid dianhydride, 1,2,7,8-phenanthrene tetracarboxylic acid dianhydride, etc. Tetracarboxylic dianhydride having an aromatic ring; And the like.

그 중에서도 분자 내에 포함되는 방향 고리가 1 개인 테트라카르복실산 2 무수물 및 독립된 2 개 이상의 방향 고리를 갖는 테트라카르복실산 2 무수물을 사용하는 것이 바람직하다. 또한 이들 중에서도, 피로멜리트산 2 무수물, 3,3',4,4'-벤조페논테트라카르복실산 2 무수물, 4,4'-옥시디프탈산 무수물, 3,3',4,4'-비페닐테트라카르복실산 2 무수물이, 폴리이미드의 용매에 대한 용해성을 유지하면서, 폴리이미드의 강직성 및 회합성이 향상되어, 얻어지는 배향막의 배향 특성 및 내표면 처리성이 향상되는 경향이 있으므로 바람직하다.Among them, it is preferable to use a tetracarboxylic acid dianhydride having one aromatic ring contained in the molecule and a tetracarboxylic dianhydride having two or more independent aromatic rings. Among these, pyromellitic dianhydride, 3,3 ', 4,4'-benzophenonetetracarboxylic acid dianhydride, 4,4'-oxydiphthalic anhydride, 3,3', 4,4'- Phenyltetracarboxylic acid dianhydride is preferable because rigidity and recycling of the polyimide are improved while maintaining the solubility of the polyimide in a solvent and orientation properties and surface treatment property of the resulting oriented film tend to be improved.

(방향 고리를 갖지 않는 지방족 디아민 화합물)(An aliphatic diamine compound having no aromatic ring)

지방족 디아민 화합물로는, 지환계 디아민 화합물, 사슬형 지방족계 디아민 화합물 등을 들 수 있다.Examples of the aliphatic diamine compound include an alicyclic diamine compound and a chained aliphatic diamine compound.

구체적으로는, 1,3-비스(아미노메틸)시클로헥산, 1,4-비스(아미노메틸)시클로헥산, 1,4-디아미노시클로헥산, 4,4'-메틸렌비스(시클로헥실아민), 4,4'-메틸렌비스(2-메틸시클로헥실아민) 등의 지환계 디아민 화합물 ; (1,2-에틸렌디아민, 1,2-디아미노프로판, 1,3-디아미노프로판, 1,4-디아미노부탄, 1,6-헥사메틸렌디아민, 1,5-디아미노펜탄, 1,10-디아미노데칸, 1,2-디아미노-2-메틸프로판, 2,3-디아미노-2,3-부탄디아민, 2-메틸-1,5-디아미노펜탄) 등의 사슬형 지방족계 디아민 화합물 ; 등을 들 수 있다. Specific examples include 1,3-bis (aminomethyl) cyclohexane, 1,4-bis (aminomethyl) cyclohexane, 1,4-diaminocyclohexane, 4,4'-methylenebis (cyclohexylamine) Alicyclic diamine compounds such as 4,4'-methylenebis (2-methylcyclohexylamine); (1,2-ethylenediamine, 1,2-diaminopropane, 1,3-diaminopropane, 1,4-diaminobutane, 1,6-hexamethylenediamine, Chain aliphatic series such as 10-diaminodecane, 1,2-diamino-2-methylpropane, 2,3-diamino-2,3-butanediamine, 2- Diamine compounds; And the like.

이들 중에서, 지환계 디아민 화합물이 바람직하고, 그 중에서도 1,4-디아미노시클로헥산 및 1,3-비스(아미노메틸) 이, 폴리이미드의 용매에 대한 용해성을 유지하면서, 폴리이미드의 강직성 및 회합성이 향상되어, 얻어지는 배향막의 배향 특성 및 내표면 처리성이 향상되는 경향이 있으므로 바람직하다.Of these, alicyclic diamine compounds are preferred, and 1,4-diaminocyclohexane and 1,3-bis (aminomethyl) are preferred among them, while solubility of the polyimide in a solvent is maintained, The synthesis is improved and orientation properties and surface treatment property of the alignment film to be obtained tend to be improved.

1.4 폴리이미드의 제조 방법1.4 Manufacturing method of polyimide

본 발명에 관련된 폴리이미드의 제조 방법에 특별한 제한은 없지만, 예를 들어 전구체인 폴리아믹산을 제조하고, 폴리이미드를 얻는 방법 (이단법), 테트라카르복실산 2 무수물과 디아민 화합물로부터 직접 폴리이미드를 제조하는 방법 (일단법) 이 사용된다.There is no particular limitation on the production method of the polyimide relating to the present invention. For example, there can be used a method of producing a polyamic acid which is a precursor, a method of obtaining a polyimide (two-step method), a method of directly producing a polyimide from a tetracarboxylic acid dianhydride and a diamine compound The method of manufacturing (once the method) is used.

(이단법)(Two-stage method)

(폴리아믹산의 합성)(Synthesis of polyamic acid)

테트라카르복실산 2 무수물과 디아민 화합물로부터 폴리아믹산을 얻는 반응은, 종래부터 알려져 있는 조건으로 실시할 수 있다. 테트라카르복실산 2 무수물과 디아민 화합물의 첨가 순서나 첨가 방법에는 특별히 한정은 없다. 예를 들어, 용매에 테트라카르복실산 2 무수물과 디아민 화합물을 순서대로 투입하고, 적절한 온도에서 교반함으로써, 폴리아믹산 조성물은 얻어진다.The reaction for obtaining the polyamic acid from the tetracarboxylic acid dianhydride and the diamine compound can be carried out under conventionally known conditions. The order of addition of the tetracarboxylic acid dianhydride and the diamine compound and the addition method thereof are not particularly limited. For example, a polyamic acid composition is obtained by sequentially adding a tetracarboxylic acid dianhydride and a diamine compound to a solvent and stirring at an appropriate temperature.

디아민 화합물의 양은, 테트라카르복실산 2 무수물에 대해, 통상 0.7 몰 이상, 바람직하게는 0.8 몰 이상이고, 통상 1.3 몰 이하, 바람직하게는 1.2 몰 이하이다. 디아민 화합물을 이와 같은 범위로 함으로써, 얻어지는 폴리아믹산의 수율이 향상되는 경향이 있다.The amount of the diamine compound is generally 0.7 mol or more, preferably 0.8 mol or more, and usually 1.3 mol or less, and preferably 1.2 mol or less, based on the tetracarboxylic acid dianhydride. When the diamine compound is used in such a range, the yield of the obtained polyamic acid tends to be improved.

용매 중의 테트라카르복실산 2 무수물 및 디아민 화합물의 농도는, 반응 조건이나 폴리아믹산의 점도에 따라 적절히 설정할 수 있다. 예를 들어, 테트라카르복실산 2 무수물과 디아민 화합물의 합계 질량은, 특별히 제한은 없지만, 전체 액량에 대해, 통상 1 질량% 이상, 바람직하게는 5 질량% 이상이고, 통상 70 질량% 이하, 바람직하게는 30 질량% 이하이다. 반응 기질을 이 범위로 함으로써, 저비용으로 수율 양호하게 폴리아믹산을 얻을 수 있다.The concentration of the tetracarboxylic acid dianhydride and the diamine compound in the solvent can be appropriately set in accordance with the reaction conditions and the viscosity of the polyamic acid. For example, the total mass of the tetracarboxylic acid dianhydride and the diamine compound is not particularly limited, but is usually 1% by mass or more, preferably 5% by mass or more, and usually 70% by mass or less Is not more than 30% by mass. By setting the reaction substrate in this range, a polyamic acid can be obtained in a good yield at a low cost.

반응 온도는, 반응이 진행되는 온도이면 특별히 제한은 없지만, 통상 0 ℃ 이상, 바람직하게는 20 ℃ 이상이고, 통상 120 ℃ 이하, 바람직하게는 100 ℃ 이하이다. 반응 시간은 통상 1 시간 이상, 바람직하게는 2 시간 이상이고, 통상 100 시간 이하, 바람직하게는 24 시간 이하이다. 이와 같은 조건으로 반응을 실시함으로써, 저비용으로 수율 양호하게 폴리아믹산을 얻을 수 있다.The reaction temperature is not particularly limited as long as the reaction proceeds, but is usually 0 ° C or higher, preferably 20 ° C or higher, and usually 120 ° C or lower, preferably 100 ° C or lower. The reaction time is usually 1 hour or more, preferably 2 hours or more, and usually 100 hours or less, preferably 24 hours or less. By carrying out the reaction under such conditions, the polyamic acid can be obtained at a low cost in good yield.

반응 시의 압력은, 상압, 가압, 또는 감압의 어느 것이라도 된다. 분위기는 공기하여도 되고 불활성 분위기하여도 된다.The pressure during the reaction may be atmospheric pressure, pressurized or reduced pressure. The atmosphere may be air or an inert atmosphere.

이 반응에서 사용하는 용매로는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 헥산, 시클로헥산, 헵탄 등의 탄화수소계 용매 ; 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 메시틸렌, 페놀, 크레졸, 아니솔 등의 방향족계 용매 ; 4 염화탄소, 염화메틸렌, 클로로포름, 1,2-디클로로에탄, 클로로벤젠, 디클로로벤젠, 플루오로벤젠 등의 할로겐화탄화수소 용매 ; 디에틸에테르, 테트라하이드로푸란, 1,4-디옥산, 메톡시벤젠 등의 에테르계 용매 ; 아세톤, 메틸에틸케톤, 시클로헥사논, 메틸이소부틸케톤 등의 케톤계 용매 ; 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 등의 글리콜계 용매 ; N,N-디메틸포름아미드, N,N-디메틸아세트아미드, N-메틸-2-피롤리돈 등의 아미드계 용매 ; 디메틸술폭사이드 등의 비프로톤계 극성 용매 ; 피리딘, 피콜린, 루티딘, 퀴놀린, 이소퀴놀린 등의 복소 고리계 용매 ; γ-부티로락톤, γ-발레로락톤, δ-발레로락톤 등의 락톤계 용매 ; 등을 들 수 있다. 이들 용매는, 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 임의의 비율 및 조합으로 사용해도 된다.The solvent used in this reaction is not particularly restricted but includes, for example, hydrocarbon solvents such as hexane, cyclohexane, and heptane; Aromatic solvents such as benzene, toluene, xylene, mesitylene, phenol, cresol and anisole; Halogenated hydrocarbon solvents such as carbon tetrachloride, methylene chloride, chloroform, 1,2-dichloroethane, chlorobenzene, dichlorobenzene and fluorobenzene; Ether solvents such as diethyl ether, tetrahydrofuran, 1,4-dioxane, and methoxybenzene; Ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone and methyl isobutyl ketone; Glycol solvents such as ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, and propylene glycol monomethyl ether acetate; Amide solvents such as N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide and N-methyl-2-pyrrolidone; Aprotic polar solvents such as dimethylsulfoxide; Heterocyclic solvents such as pyridine, picoline, lutidine, quinoline and isoquinoline; lactone solvents such as? -butyrolactone,? -valerolactone and? -valerolactone; And the like. These solvents may be used singly or in a combination of two or more in an arbitrary ratio and in any combination.

이와 같이 하여 얻어진 폴리아믹산 용액은 그대로 사용해도 되고, 또 빈용매 중에 첨가함으로써 고체상으로 석출시킨 후에 다른 용매에 재용해시켜, 폴리이미드 조성물로서 얻을 수도 있다.The polyamic acid solution thus obtained may be used as it is, or it may be precipitated in a solid phase by adding it to a poor solvent and then redissolved in another solvent to obtain a polyimide composition.

이때의 빈용매는 특별히 제한은 없고, 폴리이미드 수지의 종류에 따라 적절히 선택할 수 있지만, 디에틸에테르 또는 디이소프로필에테르 등의 에테르계 용매 ; 아세톤, 메틸에틸케톤, 이소부틸케톤, 메틸이소부틸케톤 등의 케톤계 용매 ; 메탄올, 에탄올, 이소프로필알코올 등의 알코올계 용매 ; 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 이소프로필알코올 등의 알코올계 용매가 효율적으로 석출물이 얻어지고, 비점이 낮아져 건조가 용이한 점에서 바람직하다.The poor solvent at this time is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the type of the polyimide resin, and examples thereof include ether solvents such as diethyl ether and diisopropyl ether; Ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, isobutyl ketone and methyl isobutyl ketone; Alcohol solvents such as methanol, ethanol and isopropyl alcohol; And the like. Among them, an alcohol-based solvent such as isopropyl alcohol is preferable because precipitates are efficiently obtained, the boiling point is lowered, and drying is facilitated.

폴리아믹산을 용해시키는 용매는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 N,N-디메틸포름아미드, N,N-디메틸아세트아미드, N-메틸-2-피롤리돈 등의 아미드계 용매 ; 디메틸술폭사이드 등의 비프로톤계 용매 ; 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 메시틸렌, 페놀, 크레졸, 아니솔 등의 방향족계 용매 ; 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 등의 글리콜계 용매 ; 를 들 수 있다. 이 중에서도 아미드계 용매, 방향족계 용매 및 글리콜계 용매가 바람직하다. 특히, N,N-디메틸포름아미드, N,N-디메틸아세트아미드 또는 N-메틸-2-피롤리돈, 아니솔, 에틸렌글리콜디메틸에테르 및 에틸렌글리콜모노메틸에테르가 바람직하다. 이들은 단독으로 사용할 수 있고, 2 종류 이상의 혼합 용매로 하여 사용할 수도 있다.The solvent for dissolving the polyamic acid is not particularly limited, and examples thereof include amide solvents such as N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide and N-methyl-2-pyrrolidone; Aprotic solvents such as dimethylsulfoxide; Aromatic solvents such as benzene, toluene, xylene, mesitylene, phenol, cresol and anisole; Glycol solvents such as ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, and propylene glycol monomethyl ether acetate; . Of these, an amide-based solvent, an aromatic-based solvent and a glycol-based solvent are preferable. Particularly preferred are N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide or N-methyl-2-pyrrolidone, anisole, ethylene glycol dimethyl ether and ethylene glycol monomethyl ether. These solvents may be used singly or as a mixture of two or more solvents.

(폴리아믹산으로부터의 폴리이미드 조성물의 제조)(Preparation of polyimide composition from polyamic acid)

상기 폴리아믹산을 용매 존재하에서 탈수 고리화함으로써, 폴리이미드 조성물을 얻을 수 있다. 이미드화는 종래부터 알려져 있는 임의의 방법을 사용하여 실시할 수 있지만, 예를 들어 열적으로 고리화시키는 가열 이미드화, 화학적으로 고리화시키는 화학 이미드화 등을 들 수 있다. 이들 이미드화 반응은 단독으로 사용해도 되고, 병용해도 된다.By subjecting the polyamic acid to dehydration cyclization in the presence of a solvent, a polyimide composition can be obtained. The imidization can be carried out by any method known in the art, and examples thereof include heat imidization for thermal cyclization and chemical imidization for chemical cyclization. These imidization reactions may be used alone or in combination.

(가열 이미드화)(Heat imidization)

본원 발명의 특정 이미드화율인 폴리이미드는, 가열 온도, 가열 시간, 폴리아믹산의 용매 중의 농도, 그리고 이미드화 촉진제 등을 사용하는 경우에는 이미드화 촉진제 등의 종류, 첨가량, 첨가 투입의 타이밍 등을 조정함으로써 얻을 수 있다.The specific imidization rate of the polyimide of the present invention can be controlled by adjusting the heating temperature, the heating time, the concentration of the polyamic acid in the solvent, and the type of imidization accelerator, the amount of addition, .

폴리아믹산을 이미드화할 때의 용매는, 상기 폴리아믹산을 얻는 반응 시에 사용한 용매와 동일한 것을 들 수 있다. 폴리아믹산 제조 시의 용매와, 폴리이미드 조성물 제조 시의 용매는, 동일한 것을 사용해도 되고, 상이한 것을 사용해도 된다.The solvent for imidizing the polyamic acid may be the same as the solvent used in the reaction for obtaining the polyamic acid. The solvent for the production of the polyamic acid and the solvent for the production of the polyimide composition may be the same or different.

이 경우, 이미드화 반응에 의해 생긴 물은, 폐환 반응을 저해하기 때문에, 계 외로 배출해도 된다. 이미드화 반응 시의 폴리아믹산의 농도는 특별히 제한은 없지만, 통상 1 질량% 이상, 바람직하게는 5 질량% 이상이고, 통상 70 질량% 이하, 바람직하게는 40 질량% 이하이다. 이 범위에서 실시함으로써, 이미드화율을 제어한 폴리이미드를 얻을 수 있다. 또, 생산 효율이 높고, 제조하기 쉬운 용액 점도로 폴리이미드를 제조할 수 있다.In this case, the water generated by the imidization reaction inhibits the ring-closing reaction, so that the water may be discharged out of the system. The concentration of the polyamic acid in the imidation reaction is not particularly limited, but is usually 1% by mass or more, preferably 5% by mass or more, and usually 70% by mass or less, preferably 40% by mass or less. In this range, a polyimide having an imidization rate controlled can be obtained. In addition, polyimide can be produced with a solution viscosity that is high in production efficiency and easy to produce.

이미드화 반응 온도는, 본 발명의 주지를 일탈하지 않는 한, 특별히 제한되지 않는다. 통상 50 ℃ 이상, 바람직하게는 80 ℃ 이상, 더 바람직하게는 100 ℃ 이상이고, 통상 300 ℃ 이하, 바람직하게는 250 ℃ 이하, 더 바람직하게는 220 ℃ 이하, 특히 바람직하게는 200 ℃ 이하이다. 이 범위에서 실시함으로써, 이미드화 반응이 효율적으로 진행되고, 또한 이미드화율을 제어한 폴리이미드를 얻을 수 있다. 또, 이미드화 반응 이외의 부반응이 억제되기 때문에 바람직하다.The imidization reaction temperature is not particularly limited as long as it does not deviate from the present invention. But is usually 50 ° C or higher, preferably 80 ° C or higher, more preferably 100 ° C or higher, and usually 300 ° C or lower, preferably 250 ° C or lower, more preferably 220 ° C or lower, and particularly preferably 200 ° C or lower. By carrying out the reaction in this range, it is possible to obtain a polyimide in which the imidization reaction proceeds efficiently and the imidization rate is controlled. Further, side reactions other than the imidization reaction are suppressed, which is preferable.

반응 시의 압력은 상압, 가압, 또는 감압의 어느 것이라도 된다. 분위기는, 공기하여도 되고 불활성 분위기하여도 된다.The pressure during the reaction may be atmospheric pressure, pressurized, or reduced pressure. The atmosphere may be air or an inert atmosphere.

또, 이미드화를 촉진하는 이미드화 촉진제로서, 구핵성, 구전자성을 높이는 기능을 갖는 화합물을 첨가할 수도 있다. 구체적으로는, 예를 들어 트리메틸아민, 트리에틸아민, 트리프로필아민, 트리부틸아민, 트리에탄올아민, N,N-디메틸에탄올아민, N,N-디에틸에탄올아민, 트리에틸렌디아민, N-메틸피롤리딘, N-에틸피롤리딘, N-메틸피페리딘, N-에틸피페리딘, 이미다졸, 피리딘, 퀴놀린, 이소퀴놀린 등의 3 급 아민 화합물 ; 4-하이드록시페닐아세트산, 3-하이드록시벤조산, N-아세틸글리신, N-벤조일글리신 등의 카르복실산 화합물 ; 3,5-디하이드록시아세토페논, 3,5-디하이드록시벤조산메틸, 피로갈롤, 메틸갈레이트, 에틸갈레이트, 나프탈렌-1,6-디올 등의 다가 페놀 화합물 ; 2-하이드록시피리딘, 3-하이드록시피리딘, 4-하이드록시피리딘, 4-피리딘메탄올, N,N-디메틸아미노피리딘, 니코틴알데하이드, 이소니코틴알데하이드, 피콜린알데하이드, 피콜린알데하이드옥심, 니코틴알데하이드옥심, 이소니코틴알데하이드옥심, 피콜린산에틸, 니코틴산에틸, 이소니코틴산에틸, 니코틴아미드, 이소니코틴아미드, 2-하이드록시니코틴산, 2,2'-디피리딜, 4,4'-디피리딜, 3-메틸피리다진, 퀴놀린, 이소퀴놀린, 페난트롤린, 1,10-페난트롤린, 이미다졸, 벤즈이미다졸, 1,2,4-트리아졸 등의 복소 고리 화합물 ; 등을 들 수 있다.As an imidization accelerator that promotes imidization, a compound having a nucleophilic property and a function of enhancing the electromotive force may be added. Specific examples of the amine include trimethylamine, triethylamine, tripropylamine, tributylamine, triethanolamine, N, N-dimethylethanolamine, N, N-diethylethanolamine, triethylenediamine, Tertiary amine compounds such as pyrrolidine, N-ethylpyrrolidine, N-methylpiperidine, N-ethylpiperidine, imidazole, pyridine, quinoline and isoquinoline; Carboxylic acid compounds such as 4-hydroxyphenylacetic acid, 3-hydroxybenzoic acid, N-acetylglycine and N-benzoylglycine; Polyhydric phenol compounds such as 3,5-dihydroxyacetophenone, methyl 3,5-dihydroxybenzoate, pyrogallol, methyl gallate, ethyl gallate and naphthalene-1,6-diol; Pyridines such as 2-hydroxypyridine, 3-hydroxypyridine, 4-hydroxypyridine, 4-pyridine methanol, N, N-dimethylaminopyridine, nicotinaldehyde, isonicotinaldehyde, picoline aldehyde, picoline aldehyde oxime, , Isonicotine aldehyde oxime, ethyl picolinate, ethyl nicotinate, ethyl isonitrate, nicotinamide, isonicotinamide, 2-hydroxynicotinic acid, 2,2'-dipyridyl, 4,4'-dipyridyl, 3 Heterocyclic compounds such as methylpyridazine, quinoline, isoquinoline, phenanthroline, 1,10-phenanthroline, imidazole, benzimidazole and 1,2,4-triazole; And the like.

이들 중에서, 3 급 아민 화합물, 카르복실산 화합물 및 복소 고리 화합물이 바람직하고, 특히 트리에틸아민, 이미다졸 및 피리딘이, 이미드화율을 제어하기 쉬운 경향이 있기 때문에 보다 바람직하다.Of these, tertiary amine compounds, carboxylic acid compounds and heterocyclic compounds are preferable, and triethylamine, imidazole and pyridine are more preferable because they tend to control the imidization rate.

이들 화합물은, 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 임의의 비율 및 조합으로 사용해도 된다.These compounds may be used singly or in a combination of two or more in any ratio and in any combination.

이미드화 촉진제의 사용량은, 아믹산 골격의 카르복실기 또는 에스테르기에 대해, 0.01 몰% 이상이 바람직하고, 0.1 몰% 이상이 더 바람직하며, 1 몰% 이상이 특히 바람직하다. 또, 50 몰% 이하인 것이 바람직하고, 10 몰% 이하인 것이 보다 바람직하다. 촉매의 사용량이 이와 같은 범위에 있음으로써, 이미드화 반응이 효율적으로 진행되고, 또한 이미드화율을 제어한 폴리이미드를 얻을 수 있는 경향이 있다. 또한, 저비용으로 수율 양호하게 반응을 실시할 수 있다.The amount of the imidization accelerator to be used is preferably 0.01 mol% or more, more preferably 0.1 mol% or more, and particularly preferably 1 mol% or more, with respect to the carboxyl group or ester group of the amic acid skeleton. Further, it is preferably 50 mol% or less, more preferably 10 mol% or less. When the amount of the catalyst to be used is in this range, the imidization reaction proceeds efficiently, and the polyimide having an imidization rate controlled can be obtained. In addition, the reaction can be carried out with good yield at a low cost.

또, 이미드화 촉진제를 첨가하는 타이밍은, 원하는 이미드화율로 하기 위해서 적절히 조정할 수 있고, 가열 개시 전이어도 되고, 가열 중이어도 된다. 또 복수회로 나누어 첨가해도 된다.The timing at which the imidization promoter is added may be appropriately adjusted in order to achieve a desired imidization rate, and may be either before the start of heating or during heating. It may also be added in multiple circuits.

(화학 이미드화)(Chemical imidization)

폴리아믹산을 용매 존재하에서, 탈수 축합제를 사용하여 화학적으로 이미드화함으로써, 폴리이미드 조성물을 얻을 수 있다. 본원 발명의 특정 이미드화율인 폴리이미드는, 가열 온도, 가열 시간, 폴리아믹산의 용매 중의 농도, 탈수 축합제의 종류, 탈수 축합제의 첨가량, 탈수 축합제의 첨가 투입의 타이밍 등을 조정함으로써 얻을 수 있다.The polyimide composition can be obtained by chemically imidizing polyamic acid with a dehydrating condensing agent in the presence of a solvent. The specific imidization rate of the polyimide of the present invention is obtained by adjusting the heating temperature, the heating time, the concentration of the polyamic acid in the solvent, the kind of the dehydrating condensing agent, the amount of the dehydrating condensing agent added, .

폴리아믹산을 이미드화할 때에 사용하는 용매로는, 상기 이단법에서의 폴리아믹산의 합성에서 예시한 용매와 동일한 것을 들 수 있다.As the solvent to be used for imidizing the polyamic acid, the same solvents as those exemplified for the synthesis of the polyamic acid in the above-mentioned two-step method can be mentioned.

탈수 축합제로는, 예를 들어 N,N-디시클로헥실카르보디이미드, N,N-디페닐카르보디이미드 등의 N,N-2 치환 카르보디이미드 ; 무수 아세트산, 무수 트리플루오로아세트산 등의 산 무수물 ; 염화티오닐, 염화토실 등의 염화물 ; 아세틸클로라이드, 아세틸브로마이드, 프로피오닐아이오다이드, 아세틸플루오라이드, 프로피오닐클로라이드, 프로피오닐브로마이드, 프로피오닐아이오다이드, 프로피오닐플루오라이드, 이소부티릴클로라이드, 이소부티릴브로마이드, 이소부티릴아이오다이드, 이소부티릴플루오라이드, n-부티릴클로라이드, n-부티릴브로마이드, n-부티릴아이오다이드, n-부티릴플루오라이드, 모노-클로로아세틸클로라이드, 디-클로로아세틸클로라이드, 트리-클로로아세틸클로라이드, 모노-브로모아세틸클로라이드, 디-브로모아세틸클로라이드, 트리-브로모아세틸클로라이드, 모노-아이오도아세틸클로라이드, 디-아이오도아세틸클로라이드, 트리-아이오도아세틸클로라이드, 모노-플루오로아세틸클로라이드, 디-플루오로아세틸클로라이드, 트리-플루오로아세틸클로라이드, 무수 클로로아세트산, 페닐포스포닉디클로라이드, 티오닐브로마이드, 티오닐아이오다이드, 티오닐플루오라이드 등의 할로겐화 화합물 ; 3 염화인, 아인산트리페닐, 디에틸인산시아나이드 등의 인 화합물 ; 등을 들 수 있다.Examples of the dehydrating condensation agent include N, N-2-substituted carbodiimides such as N, N-dicyclohexylcarbodiimide and N, N-diphenylcarbodiimide; Acid anhydrides such as acetic anhydride and trifluoroacetic anhydride; Chlorides such as thionyl chloride and tosyl chloride; Examples of the solvent include acetyl chloride, acetyl bromide, propionyl iodide, acetyl fluoride, propionyl chloride, propionyl bromide, propionyl iodide, propionyl fluoride, isobutyryl chloride, isobutyryl bromide, Butyryl chloride, n-butyryl bromide, n-butyryl iodide, n-butyryl fluoride, mono-chloroacetyl chloride, di-chloroacetyl chloride, Mono-bromoacetyl chloride, mono-bromoacetyl chloride, mono-iodoacetyl chloride, di-iodoacetyl chloride, tri-iodoacetyl chloride, mono-fluoroacetyl chloride, mono-bromoacetyl chloride, Chloride, di-fluoroacetyl chloride, tri-fluoroacetyl chloride Halogenated compounds, such as fluoride, anhydrous chloroacetic acid, phenyl phosphonate nikdi chloride, thionyl bromide, thionyl iodide, thionyl fluoride; Phosphorus compounds such as phosphorus trichloride, triphenyl phosphite, and diethylphosphoric acid cyanide; And the like.

이들 중에서, 산 무수물 또는 할로겐화 화합물이 바람직하고, 특히 산 무수물이 바람직하다. 이들을 사용함으로써, 이미드화 반응이 효율적으로 진행되고, 또한 이미드화율을 제어한 폴리이미드를 얻을 수 있는 경향이 있다.Of these, acid anhydrides or halogenated compounds are preferable, and acid anhydrides are particularly preferable. By using these, there is a tendency to obtain a polyimide in which the imidization reaction proceeds efficiently and the imidization rate is controlled.

이들 화합물은, 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 임의의 비율 및 조합으로 사용해도 된다.These compounds may be used singly or in a combination of two or more in any ratio and in any combination.

이들 탈수 축합제의 사용량은, 아믹산 골격 1 ㏖ 에 대해, 통상 0.1 ㏖ 이상, 바람직하게는 0.2 ㏖ 이상이고, 통상 1.0 ㏖ 이하, 바람직하게는 0.9 ㏖ 이하이다. 탈수 축합제를 이 범위로 함으로써, 이미드화율을 제어할 수 있다. 이들은 단독으로 사용할 수 있고, 2 종류 이상을 병용할 수도 있다.The amount of these dehydrating condensing agents to be used is usually 0.1 mol or more, preferably 0.2 mol or more, and usually 1.0 mol or less, preferably 0.9 mol or less, based on 1 mol of the amic acid skeleton. By setting the dehydrating condensing agent in this range, the imidization rate can be controlled. These may be used alone, or two or more of them may be used in combination.

이미드화 반응 시의 폴리아믹산의 농도에 특별히 제한은 없지만, 통상 1 질량% 이상, 바람직하게는 5 질량% 이상이고, 통상 70 질량% 이하, 바람직하게는 40 질량% 이하이다. 이 범위로 함으로써, 이미드화율을 제어할 수 있고, 생산 효율이 높고, 또 제조하기 쉬운 용액 점도로 제조할 수 있는 경향이 있다.The concentration of the polyamic acid in the imidation reaction is not particularly limited, but is usually 1% by mass or more, preferably 5% by mass or more, and usually 70% by mass or less, preferably 40% by mass or less. When the concentration is in this range, there is a tendency that the imidization rate can be controlled, the production efficiency is high, and the solution viscosity can be easily produced.

이미드화 반응 온도는 특별히 제한되지 않지만, 이미드화 반응 온도는 본 발명의 주지를 일탈하지 않는 한, 특별히 제한은 없지만, 통상 0 ℃ 이상, 바람직하게는 10 ℃ 이상, 더 바람직하게는 20 ℃ 이상이고, 통상 150 ℃ 이하, 바람직하게는 130 ℃ 이하, 더 바람직하게는 100 ℃ 이하이다. 이 범위에서 실시함으로써, 이미드화 반응이 효율적으로 진행되고, 또한 이미드화율을 제어한 폴리이미드를 얻을 수 있는 경향이 있으므로 바람직하다. 또한, 이미드화 반응 이외의 부반응이 억제되기 때문에 바람직하다.Although the imidization reaction temperature is not particularly limited, the imidization reaction temperature is not particularly limited as long as it does not deviate from the present invention, but is usually 0 ° C or higher, preferably 10 ° C or higher, more preferably 20 ° C or higher , Usually 150 ° C or lower, preferably 130 ° C or lower, more preferably 100 ° C or lower. In this range, it is preferable because imidization reaction proceeds efficiently and polyimide whose imidization rate is controlled can be obtained. Further, side reactions other than the imidization reaction are suppressed, which is preferable.

반응 시의 압력은 상압, 가압, 또는 감압의 어느 것이어도 된다. 분위기는, 공기하여도 되고 불활성 분위기하여도 된다.The pressure during the reaction may be atmospheric pressure, pressurized, or reduced pressure. The atmosphere may be air or an inert atmosphere.

또, 이미드화를 촉진하는 촉매로서 전술한 3 급 아민류 등을 가열 이미드화 와 마찬가지로 첨가할 수도 있다.As the catalyst for promoting the imidization, the above-mentioned tertiary amines and the like may be added in the same manner as the heat imidization.

(일단법)(Once the law)

테트라카르복실산 2 무수물과 디아민 화합물로부터, 종래 이미 알려진 방법을 사용하여, 직접 폴리이미드 조성물을 얻을 수 있다. 이 방법은, 이단법에 있어서의 폴리아믹산의 합성으로부터 이미드화를, 반응의 정지나 중간체 (폴리아믹산) 의 단리를 거치는 일 없이, 이미드화까지를 실시하는 것이다.From the tetracarboxylic acid dianhydride and the diamine compound, a direct polyimide composition can be obtained by a conventionally known method. In this method, the imidization is carried out from the synthesis of the polyamic acid in the two-step method to the imidization without stopping the reaction or isolating the intermediate (polyamic acid).

일단법도, 폴리아믹산으로부터 폴리이미드 조성물을 얻는 경우 (이단법) 와 마찬가지로, 가열 이미드화 및 화학 이미드화와 동일한 반응 조건을 사용할 수 있다.As in the case of obtaining the polyimide composition from the polyamic acid, the same reaction conditions as the heat imidization and the chemical imidization can be used.

일단법에 특별히 제한은 없지만, 이하에 구체적으로 설명한다. 본원 발명의 특정 이미드화율인 폴리이미드는, 가열 온도, 가열 시간, 테트라카르복실산 2 무수물 및 디아민 화합물의 농도, 첨가제 등의 종류, 첨가량, 첨가 투입의 타이밍 등을 조정함으로써 얻을 수 있다.Although the method is not particularly limited, it will be described in detail below. The specific imide conversion rate of the polyimide of the present invention can be obtained by adjusting the heating temperature, the heating time, the concentration of the tetracarboxylic acid dianhydride and the diamine compound, the kind of the additives, the amount of addition, and the timing of addition.

테트라카르복실산 2 무수물과 디아민 화합물을 테트라카르복실산 2 무수물과 디아민 화합물의 첨가 순서나 첨가 방법에는 특별히 한정은 없다. 예를 들어, 용매에 테트라카르복실산 2 무수물과 디아민 화합물을 순서대로 투입하고, 이미드화까지의 반응이 진행되는 온도에서 교반함으로써 폴리이미드 조성물이 얻어진다. The order of addition of the tetracarboxylic acid dianhydride and the diamine compound and the method of adding the tetracarboxylic acid dianhydride and the diamine compound are not particularly limited. For example, a tetracarboxylic acid dianhydride and a diamine compound are successively added to a solvent and stirred at a temperature at which the reaction to the imidization proceeds, thereby obtaining a polyimide composition.

디아민 화합물의 양은, 테트라카르복실산 2 무수물 1 몰에 대해, 통상 0.7 몰 이상, 바람직하게는 0.8 몰 이상이고, 통상 1.3 몰 이하, 바람직하게는 1.2 몰 이하이다. 디아민 화합물의 양을 이와 같은 범위로 함으로써, 이미드화율을 제어한 폴리이미드를 얻을 수 있고, 얻어지는 폴리이미드 조성물의 수율이 향상되는 경향이 있다. The amount of the diamine compound is usually 0.7 mol or more, preferably 0.8 mol or more, and usually 1.3 mol or less, preferably 1.2 mol or less, per 1 mol of the tetracarboxylic acid dianhydride. By setting the amount of the diamine compound within this range, a polyimide having an imidization ratio controlled can be obtained, and the yield of the obtained polyimide composition tends to be improved.

용매 중의 테트라카르복실산 2 무수물과 디아민 화합물의 농도는, 각각의 조건이나 중합 중의 점도에 대해 적절히 설정할 수 있지만, 테트라카르복실산 2 무수물과 디아민 화합물의 합계 질량은, 특별한 설정 없지만, 전체 액량에 대해, 통상 1 질량% 이상, 바람직하게는 5 질량% 이상이고, 통상 70 질량% 이하, 바람직하게는 40 질량% 이하이다. 용매 중의 농도가 지나치게 낮으면 분자량의 신장이 일어나기 어려워지고, 지나치게 높으면 점도가 지나치게 높아져 교반이 곤란해진다. 또, 상기 범위임으로써, 이미드화율을 제어한 폴리이미드를 얻을 수 있는 경향이 있다.The concentration of the tetracarboxylic acid dianhydride and the diamine compound in the solvent can be suitably set for each condition and the viscosity during polymerization. The total mass of the tetracarboxylic acid dianhydride and the diamine compound is not particularly limited, Is usually not less than 1% by mass, preferably not less than 5% by mass, and usually not more than 70% by mass, preferably not more than 40% by mass. If the concentration in the solvent is too low, elongation of the molecular weight becomes difficult to occur. If the concentration is too high, the viscosity becomes too high and stirring becomes difficult. In the above range, polyimide having an imidization ratio controlled can be obtained.

이 반응에 사용하는 용매로는, 상기 용매와 동일한 것을 들 수 있다.As the solvent to be used in this reaction, the same solvents as mentioned above can be used.

1.5 폴리이미드 조성물의 제조 방법1.5 Method for producing polyimide composition

얻어진 폴리이미드는, 그대로 폴리이미드 조성물로서 사용해도 되고, 또 빈용매 중에 첨가함으로써 폴리이미드를 고체상으로 석출시킨 후에, 다른 용매에 재용해시켜 폴리이미드 조성물로서 사용할 수도 있다.The obtained polyimide may be used as a polyimide composition as it is or may be added to a poor solvent to precipitate a polyimide in a solid phase and then redissolved in another solvent to be used as a polyimide composition.

이때의 빈용매는 특별히 제한은 없고, 폴리이미드의 종류에 따라 적절히 선택할 수 있지만, 디에틸에테르, 디이소프로필에테르 등의 에테르계 용매 ; 아세톤, 메틸에틸케톤, 이소부틸케톤, 메틸이소부틸케톤 등의 케톤계 용매 ; 메탄올, 에탄올, 이소프로필알코올 등의 알코올계 용매 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 이소프로필알코올 등의 알코올계 용매가 효율적으로 석출물이 얻어지고, 비점이 낮아 건조가 용이한 점에서 바람직하다. 이들 용매는, 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 임의의 비율 및 조합으로 사용해도 된다.The poor solvent at this time is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the kind of the polyimide. Examples thereof include ether solvents such as diethyl ether and diisopropyl ether; Ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, isobutyl ketone and methyl isobutyl ketone; And alcoholic solvents such as methanol, ethanol and isopropyl alcohol. Among them, an alcohol-based solvent such as isopropyl alcohol is preferable because precipitates are efficiently obtained and the boiling point is low and drying is easy. These solvents may be used singly or in a combination of two or more in an arbitrary ratio and in any combination.

또, 폴리이미드를 재용해시키는 용매로는, 전술한 폴리이미드 조성물의 용매를 들 수 있다.As the solvent for re-dissolving the polyimide, a solvent of the above-mentioned polyimide composition may be mentioned.

본 발명의 폴리이미드 조성물에는, 배향막을 형성할 때에 이미드화율을 더 높이기 위해서, 폴리이미드 조성물에 이미드화제를 첨가할 수 있다.In the polyimide composition of the present invention, an imidizing agent may be added to the polyimide composition in order to further increase the rate of diffusion at the time of forming the alignment film.

이미드화제는 이미드화를 촉진하는 것이면 특별히 제한은 없고, 상기 이미드화 촉진제를 사용할 수 있다. 바람직하게는, 카르복실산 화합물 또는 복소 고리 화합물이고, 보다 바람직하게는 복소 고리 화합물이며, 더 바람직하게는 2-하이드록시피리딘, 3-하이드록시피리딘, 4-하이드록시피리딘, N,N-디메틸아미노피리딘, 니코틴아미드, 이소니코틴아미드, 이미다졸, 벤즈이미다졸, 1,2,4-트리아졸이다.The imidization agent is not particularly limited as long as it promotes imidization, and the imidization promoter can be used. Preferably, the compound is a carboxylic acid compound or a heterocyclic compound, more preferably a heterocyclic compound, more preferably 2-hydroxypyridine, 3-hydroxypyridine, 4-hydroxypyridine, N, Aminopyridine, nicotinamide, isonicotinamide, imidazole, benzimidazole, 1,2,4-triazole.

이들 화합물은, 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 임의의 비율 및 조합으로 사용해도 된다. 또, 상기 화합물의 첨가는 폴리이미드 조성물의 제조 시에 첨가해도 되고, 도포 직전 첨가해도 된다.These compounds may be used singly or in a combination of two or more in any ratio and in any combination. The addition of the compound may be added at the time of preparing the polyimide composition, or may be added immediately before coating.

본 발명의 폴리이미드 조성물에는, 피도포체와의 접착성을 조절하기 위해, 실란 커플링제, 티탄 커플링제 등의 커플링제를 첨가할 수 있다. 이들 화합물은, 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 임의의 비율 및 조합으로 사용해도 된다. 이때의 사용량은, 폴리이미드에 대해, 0.1 질량% 이상, 3 질량% 이하가 바람직하다.To the polyimide composition of the present invention, a coupling agent such as a silane coupling agent or a titanium coupling agent may be added in order to control the adhesiveness with a hydrophobic body. These compounds may be used singly or in a combination of two or more in any ratio and in any combination. At this time, the amount to be used is preferably 0.1% by mass or more and 3% by mass or less with respect to the polyimide.

실란 커플링제로는, 예를 들어 γ-아미노프로필트리에톡시실란, γ-아미노프로필트리메톡시실란, γ-아미노프로필트리프로폭시실란, γ-아미노프로필트리부톡시실란, γ-아미노에틸트리에톡시실란, γ-아미노에틸트리메톡시실란, γ-아미노에틸트리프로폭시실란, γ-아미노에틸트리부톡시실란, γ-아미노부틸트리에톡시실란, γ-아미노부틸트리메톡시실란, γ-아미노부틸트리프로폭시실란, γ-아미노부틸트리부톡시실란 등을 들 수 있다.Examples of the silane coupling agent include, for example,? -Aminopropyltriethoxysilane,? -Aminopropyltrimethoxysilane,? -Aminopropyltripropoxysilane,? -Aminopropyltributoxysilane,? -Aminoethyltri Aminoethyltrimethoxysilane,? -Aminoethyltrimethoxysilane,? -Aminoethyltrimethoxysilane,? -Aminoethyltrimethoxysilane,? -Aminoethyltrimethoxysilane,? -Aminobutyltrimethoxysilane,? -Aminobutyltrimethoxysilane,? -Aminobutyltripropoxysilane,? -Aminobutyltributoxysilane, and the like.

티탄 커플링제로는, 예를 들어 γ-아미노프로필트리에톡시티탄, γ-아미노프로필트리메톡시티탄, γ-아미노프로필트리프로폭시티탄, γ-아미노프로필트리부톡시티탄, γ-아미노에틸트리에톡시티탄, γ-아미노에틸트리메톡시티탄, γ-아미노에틸트리프로폭시티탄, γ-아미노에틸트리부톡시티탄, γ-아미노부틸트리에톡시티탄, γ-아미노부틸트리메톡시티탄, γ-아미노부틸트리프로폭시티탄, γ-아미노부틸트리부톡시티탄 등을 들 수 있다.Examples of the titanium coupling agent include γ-aminopropyltriethoxytitanium, γ-aminopropyltrimethoxytitanium, γ-aminopropyltripropoxytitanium, γ-aminopropyltributoxytitanium, γ-aminoethyltri Aminoethyltripropoxytitanium,? -Aminobutyltriethoxytitanium,? -Aminobutyltrimethoxytitanium,? -Aminobutyltrimethoxytitanium,? -Aminobutyltrimethoxytitanium,? -Aminobutyltrimethoxytitanium,? -Aminobutyltrimethoxytitanium, -Aminobutyltripropoxytitanium,? -Aminobutyltributoxytitanium, and the like.

그 외, 필요에 따라, 각종 첨가제를 배합할 수도 있다. 예를 들어 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에서, 다른 분말상, 입상, 판상, 섬유상 등의 무기계 충전제나 유기계 충전제를 배합할 수 있다.In addition, if necessary, various additives may be blended. For example, an inorganic filler such as other powder, granular, plate, or fibrous filler or an organic filler may be blended to the extent that the effect of the present invention is not impaired.

또, 이들 충전제는 부직포 등과 같은 평판상으로 가공한 것을 사용해도 되고, 복수를 혼합하여 사용해도 된다. 또한 원하는 바에 따라, 수지 조성물에 통상 사용되고 있는 각종 첨가제, 예를 들어 활제, 착색제, 안정제, 산화 방지제, 자외선 흡수제, 대전 방지제, 난연제, 가소제, 이형제 등을 배합할 수 있다. 이들 각종 충전제 및 첨가 성분은, 폴리이미드를 제조하는 어느 공정의 어느 단계에서 첨가해도 된다.These fillers may be processed into flat plates such as nonwoven fabric, or a plurality of these fillers may be mixed and used. In addition, various additives commonly used in the resin composition such as a lubricant, a coloring agent, a stabilizer, an antioxidant, an ultraviolet absorber, an antistatic agent, a flame retardant, a plasticizer, a mold release agent and the like may be added. These various fillers and additive components may be added at any stage of any step of producing polyimide.

본 발명에 의해, 상기 폴리이미드 조성물로부터 형성된 배향막, 상기 배향막 및 색소로부터 형성된 이방성 색소막을 포함하는 광학 소자가 제공된다. 이하, 이들 발명에 대해 더 상세하게 설명한다. According to the present invention, there is provided an optical element comprising an alignment film formed from the polyimide composition, the alignment film, and an anisotropic dye film formed from the dye. Hereinafter, these inventions will be described in more detail.

1.6 배향막의 형성 방법 및 배향막1.6 Method of forming alignment film and alignment film

본 발명의 배향막은, 피도포체에 대해 본 발명의 폴리이미드 조성물을 도포함으로써 형성할 수 있다. The alignment film of the present invention can be formed by applying the polyimide composition of the present invention to a donor.

도포 방법은 균일한 두께의 층을 형성할 수 있는 방법이면 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 다이코팅, 스핀코팅, 스크린 인쇄, 플렉소 인쇄, 스프레이, 어플리케이터를 사용한 캐스팅법 ; 코터를 사용하는 방법 ; 분사에 의한 방법 ; 침지법 ; 캘린더법 ; 유연법 ; 등을 들 수 있다.The coating method is not particularly limited as long as it is a method capable of forming a uniform thickness layer, and examples thereof include die coating, spin coating, screen printing, flexographic printing, spraying, casting using an applicator; A method of using a coater; By injection; Dipping method; Calendar method; Flexible method; And the like.

피도포체로는, 예를 들어 플로트 유리, 소다 유리 등의 유리 ; 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리올레핀 등의 플라스틱 ; 등을 포함하는 기판을 사용할 수 있다. 본 발명의 폴리이미드 조성물을 도포할 때에는, 피도포체인 기판의 표면에, 관능성 실란 함유 화합물, 관능성 티탄 함유 화합물을 미리 도포할 수도 있다. 또 자외선 처리, 플라즈마 처리 등을 실시할 수도 있다.Examples of the material to be coated include glass such as float glass and soda glass; Plastics such as polyethylene terephthalate, polycarbonate and polyolefin; And the like can be used. When the polyimide composition of the present invention is applied, the functional silane-containing compound and the functional titanium-containing compound may be previously coated on the surface of the substrate to be coated. Ultraviolet treatment, plasma treatment, and the like may also be performed.

폴리이미드 조성물의 용매를 휘발시키는 방법도 특별히 한정되지 않는다. 통상은, 폴리이미드 조성물이 도포된 피도포체를 가열함으로써, 용매가 휘발된다. 가열 방법은 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 열풍 가열, 진공 가열, 적외선 가열, 마이크로파 가열, 열판 또는 핫롤 등을 사용한 접촉에 의한 가열 등을 들 수 있다.The method of volatilizing the solvent of the polyimide composition is also not particularly limited. Usually, the solvent is volatilized by heating the coated body coated with the polyimide composition. The heating method is not particularly limited, and examples thereof include hot air heating, vacuum heating, infrared heating, microwave heating, heating by contact using a hot plate or hot roll, and the like.

도포한 폴리이미드 조성물의 용매를 건조시키는 경우의 가열 온도는, 용매의 종류에 따라 바람직한 온도를 사용할 수 있지만, 통상 20 ℃ 이상, 바람직하게는 40 ℃ 이상, 더 바람직하게는 50 ℃ 이상이다. 또, 바람직하게는 200 ℃ 이하, 보다 바람직하게는 180 ℃ 이하, 더 바람직하게는 150 ℃ 이하이다. 용매 제거 온도가 20 ℃ 이상인 경우, 용매가 충분히 휘발되는 점에서 바람직하다. 또 용매 제거 온도가 200 ℃ 이하인 경우, 내열성이 낮은 재료, 예를 들어 폴리에스테르 수지나 폴리올레핀 수지 등의 피도포체에 배향막을 형성했을 때의 각 재료의 성능 저하를 억제할 수 있다.The heating temperature in the case of drying the solvent of the applied polyimide composition is usually 20 占 폚 or higher, preferably 40 占 폚 or higher, more preferably 50 占 폚 or higher, although a suitable temperature may be used depending on the type of the solvent. It is preferably at most 200 ° C, more preferably at most 180 ° C, even more preferably at most 150 ° C. When the solvent removal temperature is 20 占 폚 or higher, the solvent is preferably sufficiently volatilized. When the solvent removal temperature is 200 DEG C or lower, performance deterioration of each material when an alignment film is formed on a material having low heat resistance, for example, a polyester resin or a polyolefin resin can be suppressed.

도포 후, 배향막의 이미드화율을 더 높이기 위해서, 추가로 가열해도 된다. 이미드화율을 높이는 경우의 온도는, 바람직하게는 60 ℃ 이상, 보다 바람직하게는 80 ℃ 이상이다. 또, 바람직하게는 200 ℃ 이하, 보다 바람직하게는 180 ℃ 이하, 더 바람직하게는 150 ℃ 이하이다. 가열 온도가 60 ℃ 이상인 경우, 효율적으로 이미드화가 진행되어, 가수분해 등의 원인이 되는 아믹산 잔량이 적어지기 때문에 바람직하다. 또 가열 온도가 200 ℃ 이하인 경우, 내열성이 낮은 재료, 예를 들어 폴리에스테르 수지나 폴리올레핀 수지 등의 피도포체에 배향막을 형성했을 때의 각 재료의 성능 저하를 억제할 수 있는 경향이 있다.In order to further increase the imidization rate of the alignment film after application, it may be further heated. The temperature for increasing the imidization rate is preferably 60 占 폚 or higher, and more preferably 80 占 폚 or higher. It is preferably at most 200 ° C, more preferably at most 180 ° C, even more preferably at most 150 ° C. When the heating temperature is 60 DEG C or higher, the imidization proceeds efficiently and the amount of amic acid remaining as a cause of hydrolysis and the like is reduced, which is preferable. When the heating temperature is 200 ° C or lower, there is a tendency that the performance deterioration of each material when an alignment film is formed on a material having low heat resistance, for example, a polyester resin or a polyolefin resin, tends to be suppressed.

용매 제거 온도 및 이미드화율을 높이는 온도는, 각각 상이한 온도에서 실시해도 되고, 동일한 온도에서 실시해도 된다. 또 용매 제거와 이미드화율을 높이기 위한 가열을 실시하는 경우, 각각의 가열 방법은 상이해도 되고, 동일해도 된다.The temperature for raising the solvent removal temperature and the imidization rate may be carried out at different temperatures or at the same temperature, respectively. When the solvent removal and the heating for increasing the imidization rate are carried out, the respective heating methods may be different or may be the same.

얻어지는 배향막의 두께는, 폴리이미드 조성물의 도포량을 조절함으로써 제어될 수 있다. 배향막의 두께는, 통상 1 ㎚ 이상, 바람직하게는 10 ㎚ 이상이고, 통상 10 ㎛ 이하, 바람직하게는 5 ㎛ 이하, 보다 바람직하게는 2 ㎛ 이하, 특히 바람직하게는 1 ㎛ 이하이다. 두께가 1 ㎚ 이상임으로써, 배향막 형성 시의 막두께 등의 균일성이 높아지고, 배향막이 충분한 배향 특성을 가질 수 있다. 또, 두께를 10 ㎛ 이하로 함으로써, 액정 셀을 얇게 할 수 있으므로 바람직하다.The thickness of the obtained alignment film can be controlled by adjusting the application amount of the polyimide composition. The thickness of the alignment film is usually 1 nm or more, preferably 10 nm or more, and usually 10 占 퐉 or less, preferably 5 占 퐉 or less, more preferably 2 占 퐉 or less, particularly preferably 1 占 퐉 or less. When the thickness is 1 nm or more, the uniformity of the film thickness and the like at the time of forming the alignment film is increased, and the alignment film can have sufficient alignment properties. In addition, it is preferable that the thickness is 10 占 퐉 or less because the liquid crystal cell can be made thin.

본 발명의 폴리이미드 조성물로 작성한 배향막의 경도는, 막두께 2 ㎛ 에 있어서의 비커스 경도가, 통상 10 이상, 바람직하게는 20 이상, 보다 바람직하게는 30 이상이다. 또, 통상 100 이하, 바람직하게는 80 이하, 보다 바람직하게는 60 이하이다. 비커스 경도가 특정 범위임으로써, 배향막 상에 흠집이 발생하기 어려워져, 배향막 상의 흠집에 의한 이방성 색소막의 도포 결함을 방지할 수 있는 경향이 있다. 또, 배향막의 러빙 처리 등의 표면 처리를 실시했을 때, 완화가 느려져, 표면 처리 효과가 얻어지는 경향이 있다.The hardness of the alignment film formed with the polyimide composition of the present invention is generally 10 or more, preferably 20 or more, and more preferably 30 or more, at Vickers hardness at a film thickness of 2 占 퐉. It is usually 100 or less, preferably 80 or less, and more preferably 60 or less. When the Vickers hardness is in a specific range, scratches are less likely to occur on the alignment film, and there is a tendency to prevent defective coating of the anisotropic dye film due to scratches on the alignment film. In addition, when the surface treatment such as rubbing treatment of the alignment film is performed, the relaxation is slowed and the surface treatment effect tends to be obtained.

비커스 경도는, 미소 경도계 HM2000 (피셔·인스트루먼츠사 제조) 을 사용하여 다음과 같이 측정할 수 있다.The Vickers hardness can be measured as follows using a microhardness meter HM2000 (manufactured by Fisher Instruments).

압자는 비커스 압자를 사용하고, 5 mN/μ㎡ 의 하중을 부하 속도 1.67 mN/sec 로 부하하고, 5 초 유지 후, 하중을 제거하고, 비커스 경도 (마르텐스 경도 × 0.0945) 를 얻는다.The indenter is loaded with a Vickers indenter at a load of 5 mN / 占 퐉 at a load speed of 1.67 mN / sec, and after holding for 5 seconds, the load is removed to obtain Vickers hardness (Martens hardness 占 0.0945).

본 발명의 폴리이미드 조성물로 작성한 배향막의 탄성 변형률은, 막두께 2 ㎛ 에 있어서의 미소 경도계로 구한 값이, 통상 10 % 이상이고, 바람직하게는 15 % 이상, 더 바람직하게는 18 % 이상이며, 특히 바람직하게는 20 % 이상이다. 또 통상 70 % 이하이고, 바람직하게는 65 % 이하이다. 배향막의 탄성 변화율이 이 범위임으로써, 러빙 등의 표면 처리를 실시했을 때, 완화되기 어려워져, 러빙 등의 표면 처리를 유지할 수 있어, 배향 특성을 유지할 수 있는 경향이 있다. 또 러빙을 실시하는 경우, 러빙에 의한 배향막의 깎임이나 흠집이 적어, 균일한 배향막을 얻을 수 있는 경향이 있다.The elastic deformation rate of the alignment film formed with the polyimide composition of the present invention is usually 10% or more, preferably 15% or more, more preferably 18% or more, as determined by a microhardness meter at a film thickness of 2 占 퐉. Particularly preferably 20% or more. It is usually not more than 70%, preferably not more than 65%. When the rate of change in elasticity of the orientation film is in this range, it is difficult to relax the surface treatment such as rubbing, and surface treatment such as rubbing can be maintained, and orientation properties can be maintained. In addition, when rubbing is performed, the alignment film is less scored and scratched by rubbing, and a uniform alignment film tends to be obtained.

본 발명의 폴리이미드 조성물로 작성한 배향막의 투과율은, 400 ㎚ 보다 장파장측 (가시 영역) 에 있어서, 통상 60 % 이상, 바람직하게는 70 % 이상, 보다 바람직하게는 80 % 이상이다. 투과율의 상한은 특별히 없고, 높은 편이 바람직하다.The transmittance of the alignment film made of the polyimide composition of the present invention is usually 60% or more, preferably 70% or more, more preferably 80% or more, on the longer wavelength side (visible region) than 400 nm. The upper limit of the transmittance is not particularly limited, and it is preferable that the upper limit is high.

광선 투과율이 높은 배향막은, 투광성을 필요로 하는 디바이스 등에 있어서 바람직하게 사용된다. 특히 액정 디스플레이에 사용하는 경우에는, 백라이트의 청색 영역의 투과율이 높은 것이 바람직하고, 구체적으로는 420 ㎚ 보다 장파장측에서 상기 투과율을 갖는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 폴리이미드 조성물로 작성한 배향막의 투과율로는, JIS K 7136-1 에 있어서의 전광선 투과율을 사용한다.An alignment film having a high light transmittance is preferably used in a device requiring transparency. In particular, when used in a liquid crystal display, it is preferable that the blue region of the backlight has a high transmittance, and more specifically, it is preferable that the transmittance has a longer wavelength than 420 nm. The total light transmittance in JIS K 7136-1 is used as the transmittance of the alignment film formed from the polyimide composition of the present invention.

배향막의 배향 특성을 높이기 위해서, 상기에서 얻어진 도포면을, 예를 들어 나일론, 레이온, 코튼 등의 섬유를 포함하는 천을 감은 롤로 일정 방향으로 문지르는 러빙 처리, 직선 편광을 조사하는 처리 등의 표면 처리를 실시할 수 있다. 이들 처리를 실시함으로써, 보다 배향 특성이 높은 배향막을 얻을 수 있다.In order to enhance the orientation characteristic of the orientation film, the coated surface obtained above is subjected to surface treatment such as rubbing treatment in which the cloth is rubbed in a predetermined direction with a cloth containing fibers such as nylon, rayon, and cotton, and treatment for irradiating linearly polarized light can do. By performing these treatments, an alignment film having higher orientation characteristics can be obtained.

이 중에서 러빙 처리에 의해 배향 특성을 높이는 것이, 후술하는 이방성 색소막을 배향시키는 데에 있어서 바람직하다. 이 러빙 처리를 배향막에 실시해, 이방성 색소를 배향시키는 경우, 액정 배향막에 실시하는 것보다 강하게 러빙 처리를 실시할 필요가 있다. 그 때문에, 종래의 액정용 배향막에서는 러빙에 의한 깎임이 발생하고, 깎임 부스러기에 의한 프로세스 오염, 깎임에 의해 생기는 배향막의 흠집에서 유래하는 이방성 색소막의 결함이 일어나는 경우가 있다.Among them, it is preferable to enhance the orientation property by the rubbing treatment in order to orient the anisotropic dye film described below. When this rubbing treatment is carried out on the alignment film and the anisotropic coloring matter is oriented, it is necessary to perform rubbing treatment more strongly than that in the liquid crystal alignment film. Therefore, in the conventional alignment film for liquid crystal, scraping due to rubbing occurs, and defects of the anisotropic dye film resulting from scratching of the alignment film caused by process contamination and scraping due to scraped debris occur.

표면 처리한 배향막에 수용성 이색성 색소를 도포하는 경우, 배향막의 접촉각은 통상 70°이하이고, 60°이하가 바람직하며, 50°이하가 보다 바람직하다. 접촉각이 적당한 범위임으로써, 색소 용액을 튕기지 않아, 색소 용액의 균일 도포를 할 수 있는 경향이 있다.When the water-soluble dichroic dye is applied to the surface-treated alignment film, the contact angle of the alignment film is usually 70 ° or less, preferably 60 ° or less, more preferably 50 ° or less. Since the contact angle is within a suitable range, the dye solution does not bounce and the dye solution tends to be uniformly applied.

1.7 이방성 색소막용 조성물1.7 Composition for Anisotropic Pigment Film

이방성 색소막용 조성물은, 조성물로서 액정상의 상태인 것이, 용제가 증발한 후에 형성되는 이방성 색소막을 고배향도로 형성하는 관점에서 바람직하다. 또한, 본 실시형태에 있어서, 액정상의 상태이다는 것은, 「액정의 기초와 응용」(마츠모토 쇼우이치·츠노다 이치로 저, 1991) 의 1 ∼ 16 페이지에 기재되어 있는 바와 같이, 액체와 결정의 쌍방의 성질을 나타내는 액정 상태이고, 네마틱상, 콜레스테릭상, 스메틱상 또는 디스코틱상인 것을 말한다. 특히 네마틱상이 바람직하다.The composition for an anisotropic coloring matter film is preferably a liquid crystal phase as a composition from the viewpoint of forming an anisotropic coloring film formed after evaporation of a solvent at a high degree. In addition, in the present embodiment, the state of the liquid crystal phase means that the state of liquid crystal and the state of crystals of liquid crystal, as described in "Fundamentals and Applications of Liquid Crystals" (Shoichi Matsumoto and Ichiro Matsumoto, 1991) A liquid crystal state indicating the properties of both, and a nematic, cholesteric, smectic or discotic state. A nematic phase is particularly preferred.

또, 이방성 색소막용 조성물에는, 필요에 따라, 바인더 수지, 모노머, 경화제, 첨가제 등이 배합되어도 된다. 이방성 색소막용 조성물의 양태로는, 용액상이어도 되고, 겔상이어도 된다. 이방성 색소막용 조성물은, 용제 중에 색소 등이 용해 또는 분산되어 있는 상태여도 된다.If necessary, a binder resin, a monomer, a curing agent, an additive, and the like may be added to the composition for an anisotropic coloring matter film. The composition for the anisotropic coloring matter film may be in a solution state or in a gel state. The composition for an anisotropic coloring matter film may be in a state in which a coloring matter or the like is dissolved or dispersed in a solvent.

(색소)(Coloring matter)

색소에 대해서는, 통상 이색성 색소가 사용된다. 이색성 색소로는, 리오트로픽 액정을 발현하는 색소, 서모트로픽 액정을 발현하는 색소 등을 들 수 있고, 어떤 것을 사용해도 된다.For the coloring matter, usually a dichroic coloring matter is used. Examples of the dichroic dye include a dye that expresses a lyotropic liquid crystal, a dye that expresses a thermotropic liquid crystal, and the like, and any of them may be used.

본 발명에 있어서, 색소는, 배향 제어를 위해 액정상을 갖는 색소인 것이 바람직하다. 여기서, 액정상을 갖는 색소란, 용제 중에서 리오트로픽 액정성을 나타내는 색소를 의미하고, 이방성 색소막용 조성물로 했을 때에, 액정상을 발현하고 있어도 되고, 하고 있지 않아도 되지만, 상기와 같이 액정상의 상태인 것이 바람직하다.In the present invention, the dye is preferably a dye having a liquid crystal phase for orientation control. Here, the coloring matter having a liquid crystal phase means a coloring material showing lyotropic liquid crystallinity in a solvent, and when it is a composition for an anisotropic coloring film, a liquid crystal phase may or may not be expressed. However, .

또, 본 발명에서 사용되는 색소는, 이방성 색소막용 조성물이 액정상을 발현하는 것, 또한 후술하는 습식 막형성법에 제공하기 위해서, 물이나 유기 용매에 가용인 것이 바람직하고, 특히 수용성인 것이 바람직하다. 더 바람직한 것은, 「유기 개념도-기초와 응용」(코다 요시오 저, 산쿄 출판, 1984년) 에서 정의되는 무기성값이 유기성값보다 작은 화합물이다. 또, 염형을 취하지 않는 유리의 상태에서, 그 분자량이 200 이상인 것이 바람직하고, 300 이상인 것이 특히 바람직하며, 또 1500 이하인 것이 바람직하고, 1200 이하인 것이 특히 바람직하다. 또한, 수용성이란, 실온에서 화합물이 물에, 통상 0.1 질량% 이상, 바람직하게는 1 질량% 이상 용해되는 것을 말한다.The dye used in the present invention is preferably soluble in water or an organic solvent and is particularly preferably water-soluble so that the composition for an anisotropic coloring film develops a liquid crystal phase and is provided in a wet film formation method described later . More preferable is a compound having an inorganic value smaller than an organic value as defined in "Organic Conceptual Diagram - Fundamentals and Applications" (Yoshio Kodama, published by Sankyo Publishing Co., Ltd., 1984). In the state of glass which does not take a salt form, its molecular weight is preferably 200 or more, particularly preferably 300 or more, more preferably 1500 or less, and particularly preferably 1200 or less. Further, the water-solubility means that the compound is dissolved in water at a rate of usually 0.1 mass% or more, preferably 1 mass% or more at room temperature.

본 발명의 이방성 색소막용 조성물에 있어서, 색소는 1 종만을 사용해도 되고, 2 종 이상을 조합하여 사용해도 된다. 2 종류 이상 조합하는 경우, 이방성 색소막용 조성물이 액정상을 발현하기 위해서는, 적어도 1 종이 액정상을 발현하는 색소이면 된다.In the composition for an anisotropic dye film of the present invention, only one kind of dye may be used, or two or more kinds of dye may be used in combination. In the case of combining two or more kinds, at least one dye may be a dye that expresses a liquid crystal phase in order for the composition for an anisotropic dye film to exhibit a liquid crystal phase.

색소로서 구체적으로는, 아조계 색소, 스틸벤계 색소, 시아닌계 색소, 프탈로시아닌계 색소, 축합 다고리계 색소 (페릴렌계, 옥사진계) 등을 들 수 있다.Specific examples of the colorant include an azo pigment, a stilbene pigment, a cyanine pigment, a phthalocyanine pigment, a condensed polycyclic pigment (perylene, oxazine).

본 발명에 사용되는 색소는 특별히 한정되지 않고, 이하에 나타내는 공지된 색소를 사용할 수 있다.The dye used in the present invention is not particularly limited, and the following known dyes can be used.

색소로는, 예를 들어 일본 공개특허공보 2006-079030호, 일본 공개특허공보 2010-168570호, 일본 공개특허공보 2007-302807호, 일본 공개특허공보 2008-081700호, 일본 공개특허공보 평09-230142호, 일본 공개특허공보 2007-272211호, 일본 공개특허공보 2007-186428호, 일본 공개특허공보 2008-69300호, 일본 공개특허공보 2009-169341호, 일본 공개특허공보 2009-161722호, 일본 공개특허공보 2009-173849호, 일본 공개특허공보 2010-039154호, 일본 공개특허공보 2010-180314호, 일본 공개특허공보 2010-266769호, 일본 공개특허공보 2010-031268호, 일본 공개특허공보 2011-012152호, 일본 공개특허공보 2011-016922호, 일본 공개특허공보 2010-100059호, 일본 공개특허공보 2011-141331호, 일본 공개특허공보 2011-190313호, 일본 공표특허공보 평08-511109호, 일본 공표특허공보 2001-504238호, 일본 공개특허공보 2006-48078호, 일본 공개특허공보 2006-98927호, 일본 공개특허공보 2006-193722호, 일본 공개특허공보 2006-206878호, 일본 공개특허공보 2005-255846호, 일본 공개특허공보 2007-145995호, 일본 공개특허공보 2007-126628호, 일본 공개특허공보 2008-102417호, 일본 공개특허공보 2012-194357호, 일본 공개특허공보 2012-194297호, 일본 공개특허공보 2011-034061호, 일본 공개특허공보 2009-110902호, 일본 공개특허공보 2011-100059호, 일본 공개특허공보 2012-194365호, 일본 공개특허공보 2011-016920호 등에 기재된 색소를 들 수 있다.Examples of the coloring matter include, for example, JP-A-2006-079030, JP-A-2010-168570, JP-A-2007-302807, JP-A-2008-081700, JP- 230142, JP-A-2007-272211, JP-A-2007-186428, JP-A-2008-69300, JP-A-2009-169341, JP-A-2009-161722, Patent Publication Nos. 2009-173849, 2010-039154, 2010-180314, 2010-266769, 2010-031268, 2011-012152 Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2011-016922, Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2010-100059, Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2011-141331, Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2011-190313, Japanese Laid-Open Patent Publication No. 08-511109, Patent Publication No. 2001-504238, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-48078, Japan Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2006-98927, 2006-193722, 2006-206878, 2005-255846, 2007-145995, 2007- Japanese Patent Application Laid-Open No. 126628, Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2008-102417, Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2012-194357, Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2012-194297, Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2011-034061, Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2009-110902, Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2001-194365, Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2011-016920, and the like.

상기 색소는, 습식 막형성법에 의해 형성되는 이방성 색소막용의 색소로서 적합하고, 또 파장 분산성이 낮고, 편광도나 이색비 등도 높다. 또, 상기 색소는, 본 발명의 폴리이미드 조성물로부터 형성된 배향막과의 적합성이 우수하기 때문에, 높은 분자 배향도를 나타내는 이방성 색소막을 얻을 수 있는 경향이 있다.The coloring matter is suitable as a coloring matter for an anisotropic coloring film formed by a wet film-forming method, has a low wavelength dispersibility, and has a high degree of polarization and a high coloring ratio. In addition, since the dye is excellent in compatibility with the alignment film formed from the polyimide composition of the present invention, an anisotropic dye film exhibiting a high degree of molecular orientation tends to be obtained.

또한, 이들 색소 중에서도 아조계 색소를 사용하는 것이, 본 발명의 폴리이미드 조성물로부터 형성된 배향막과의 적합성이 특히 우수하기 때문에 바람직하다. 아조계 색소란, 아조기를 적어도 1 개 이상 갖는 색소를 말한다. 그 1 분자 중의 아조기의 수는, 2 이상이 바람직하고, 6 이하가 바람직하다. 또, 4 이하가 더 바람직하다. 아조기가 적당한 수임으로써, 파장 분산성이 낮고, 가시 영역에서 광역에 흡수를 갖는 색조가 얻어지고, 또 제조가 용이해지는 경향이 있다.Among these dyes, it is preferable to use an azo dye because it is particularly excellent in compatibility with an alignment film formed from the polyimide composition of the present invention. The azo-based dye means a dye having at least one azo group. The number of azo groups in the molecule is preferably 2 or more, and more preferably 6 or less. Further, 4 or less is more preferable. With a suitable number of azo groups, a color tone having a low wavelength dispersibility and absorption in a wide region in the visible region is obtained, and the preparation tends to be easy.

아조계 색소 중에서도, 유리산의 형태로 이하 일반식 (A) 의 구조를 갖는, 디스아조, 트리스아조 및 테트라키스아조의 각 색소가, 본 발명의 폴리이미드 조성물로부터 형성된 배향막과의 적합성이 우수하고, 높은 분자 배향도를 나타내는 이방성 색소막을 얻을 수 있기 때문에 바람직하다. 또한, 일반식 (A) 의 구조를 갖는 색소는, 파장 분산성이 낮고, 가시 영역에서 광역에 흡수를 갖는 색조가 얻어지므로 바람직하다.Among the azo dyes, each dye of disazo, trisazo and tetrakisazato, which has the structure of the following general formula (A) in the form of a free acid, is excellent in compatibility with the alignment film formed from the polyimide composition of the present invention , And an anisotropic dye film exhibiting a high degree of molecular orientation can be obtained. The dye having the structure of the general formula (A) is preferable because it has a low wavelength dispersibility and a color tone having absorption in a wide region in the visible region is obtained.

[화학식 14][Chemical Formula 14]

Figure pct00014
Figure pct00014

상기 일반식 (A) 에 있어서, E1 은 임의의 유기기를 나타내고, R20 및 R21 은, 각각 독립적으로, 수소 원자, 치환기를 가지고 있어도 되는 알킬기 또는 치환기를 가지고 있어도 되는 페닐기를 나타내고, p 및 q 는, 각각 독립적으로 1 이상, 5 이하의 정수이고, 또한 p 와 q 의 합이 2 이상, 6 이하를 나타낸다.Wherein in the formula (A), E 1 represents an any organic, R 20 and R 21 are, each independently, a phenyl group which may have an alkyl group or a substituent which may have a hydrogen atom, a substituent, p and q is independently an integer of 1 or more and 5 or less, and the sum of p and q is 2 or more and 6 or less.

또한 상기 일반식 (A) 의 구조 중에서도, 유리산의 형태로 이하 일반식 (B) 의 구조를 갖는, 디스아조, 트리스아조 및 테트라키스아조의 각 색소가, 본 발명의 폴리이미드 조성물로부터 형성된 배향막과의 적합성이 우수하고, 높은 분자 배향도를 나타내는 이방성 색소막을 얻을 수 있기 때문에 더 바람직하다. 또, 일반식 (B) 의 구조를 갖는 색소는, 파장 분산성이 낮고, 가시 영역에서 광역에 흡수를 갖는 색조가 얻어지므로 특히 바람직하다.Among the structures of the general formula (A), each of disazo, trisazo and tetrakisazato dyes having the structure of the general formula (B) in the form of the free acid is preferably an alignment film formed from the polyimide composition of the present invention And an anisotropic dye film exhibiting a high degree of molecular orientation can be obtained. The dye having the structure of the general formula (B) is particularly preferable because it has a low wavelength dispersibility and a color tone having absorption in the wide region in the visible region.

[화학식 15][Chemical Formula 15]

Figure pct00015
Figure pct00015

상기 일반식 (B) 에 있어서, E2 는 임의의 유기기를 나타내고, R22 및 R23 은, 각각 독립적으로, 수소 원자, 치환기를 가지고 있어도 되는 알킬기, 또는 치환기를 가지고 있어도 되는 페닐기를 나타낸다.In the general formula (B), E 2 represents an arbitrary organic group, and R 22 and R 23 Each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group which may have a substituent, or a phenyl group which may have a substituent.

이하에 본 발명에 사용되는 색소 (구체적인 화합물) 를 예시하지만, 이것에 한정되는 것은 아니다.The dye (specific compound) used in the present invention is exemplified below, but it is not limited thereto.

[화학식 16][Chemical Formula 16]

Figure pct00016
Figure pct00016

[화학식 17][Chemical Formula 17]

Figure pct00017
Figure pct00017

[화학식 18][Chemical Formula 18]

Figure pct00018
Figure pct00018

[화학식 19][Chemical Formula 19]

Figure pct00019
Figure pct00019

[화학식 20][Chemical Formula 20]

Figure pct00020
Figure pct00020

[화학식 21][Chemical Formula 21]

Figure pct00021
Figure pct00021

[화학식 22][Chemical Formula 22]

Figure pct00022
Figure pct00022

[화학식 23](23)

Figure pct00023
Figure pct00023

본 실시형태에 있어서의 색소는, 유리산의 형태 그대로 사용해도 되고, 산기의 일부가 염형을 취하고 있는 것이어도 된다. 또, 염형의 색소와 유리산형의 색소가 혼재하고 있어도 된다. 또, 제조 시에 염형으로 얻어진 경우는 그대로 사용해도 되고, 원하는 염형으로 변환해도 된다. 염형의 교환 방법으로는, 공지된 방법을 임의로 사용할 수 있고, 예를 들어 이하의 방법을 들 수 있다.The coloring matter in the present embodiment may be used in the form of free acid, or a part of the acid group may take a salt form. In addition, a salt dye and a free acid dye may be mixed. In the case of a salt obtained at the time of production, it may be used as it is, or it may be converted into a desired salt form. As the exchange method of the salt type, known methods can be optionally used, and for example, the following methods can be mentioned.

1) 염형으로 얻어진 색소의 수용액에 염산 등의 강산을 첨가하여, 색소를 유리산의 형태로 산석 (酸析) 시킨 후, 원하는 카운터 이온을 갖는 알칼리 용액 (예를 들어 수산화리튬 수용액) 으로 색소 산성기를 중화시켜 염 교환하는 방법.1) A strong acid such as hydrochloric acid is added to an aqueous solution of a dye obtained in a salt form, the pigment is acid-precipitated in the form of free acid, and then an alkali solution (for example, an aqueous solution of lithium hydroxide) The method of salt exchange by neutralizing the group.

2) 염형으로 얻어진 색소의 수용액에, 원하는 카운터 이온을 갖는 대과잉의 중성염 (예를 들어, 염화리튬) 을 첨가하고, 염석 케이크의 형태로 염 교환을 실시하는 방법.2) A method in which salt exchange is performed in the form of a salting-out cake by adding an excessive neutral salt (for example, lithium chloride) having a desired counter ion to an aqueous solution of a dye obtained in a salt form.

3) 염형으로 얻어진 색소의 수용액을, 강산성 양이온 교환 수지로 처리하고, 색소를 유리산의 형태로 산석시킨 후, 원하는 카운터 이온을 갖는 알칼리 용액 (예를 들어 수산화리튬 수용액) 으로 색소 산성기를 중화시켜 염 교환하는 방법.3) An aqueous solution of the dye obtained in a salt form is treated with a strongly acidic cation exchange resin, the dye is calcined in the form of a free acid, and the dye acid group is neutralized with an alkali solution having a desired counter ion (for example, an aqueous solution of lithium hydroxide) Method of salt exchange.

4) 미리 원하는 카운터 이온을 갖는 알칼리 용액 (예를 들어 수산화리튬 수용액) 으로 처리한 강산성 양이온 교환 수지에, 염형으로 얻어진 색소의 수용액을 작용시켜, 염 교환을 실시하는 방법.4) A method in which an aqueous solution of a dye obtained in a salt form is caused to act on a strongly acidic cation-exchange resin treated with an alkali solution (for example, an aqueous solution of lithium hydroxide) having a desired counter ion in advance, thereby effecting salt exchange.

또, 본 실시형태에 있어서의 색소가 갖는 산성기가 유리산형이 될지, 염형이 될지는, 색소의 pKa 와 색소 수용액의 pH 에 의존한다.Whether the acid group of the dye in the present embodiment is free acid or salt form depends on the pKa of the dye and the pH of the dye aqueous solution.

상기 염형의 예로는, Na, Li, K 등의 알칼리 금속의 염, 알킬기 혹은 하이드록시알킬기로 치환되어 있어도 되는 암모늄의 염, 또는 유기 아민의 염을 들 수 있다. 유기 아민의 예로서, 탄소수 1 ∼ 6 의 저급 알킬아민, 하이드록시 치환된 탄소수 1 ∼ 6 의 저급 알킬아민, 카르복시 치환된 탄소수 1 ∼ 6 의 저급 알킬아민 등을 들 수 있다. 이들 염형의 경우, 그 종류는 1 종류에 한정되지 않고 복수종 혼재하고 있어도 된다. Examples of the salt form include salts of alkali metals such as Na, Li and K, salts of ammonium which may be substituted with an alkyl group or a hydroxyalkyl group, and salts of organic amines. Examples of the organic amine include a lower alkylamine having 1 to 6 carbon atoms, a hydroxy-substituted lower alkylamine having 1 to 6 carbon atoms, and a carboxy-substituted lower alkylamine having 1 to 6 carbon atoms. In the case of these salt forms, the kind thereof is not limited to one kind, and plural kinds may be mixed.

상기와 같은 색소는 단독으로 사용할 수 있지만, 이들 2 종 이상을 병용해도 되고, 또 배향을 저하시키지 않을 정도로 상기 예시 색소 이외의 색소를 배합해 사용할 수도 있다. 이로써 각종 색상을 갖는 이방성 색소막을 제조할 수 있다.The above-mentioned dyes may be used alone, but two or more dyes may be used in combination, or dyes other than the above exemplified dyes may be blended to such an extent that the orientation is not deteriorated. Thus, an anisotropic dye film having various colors can be produced.

다른 색소를 배합하는 경우의 배합용 색소의 예로는, C. I. Direct Yellow 12, C. I. Direct Yellow 34, C. I. Direct Yellow 86, C. I. Direct Yellow 142, C. I. Direct Yellow 132, C. I. Acid Yellow 25, C. I. Direct Orange 39, C. I. Direct Orange 72, C. I. Direct Orange 79, C. I. Acid Orange 28, C. I. Direct Red 39, C. I. Direct Red 79, C. I. Direct Red 81, C. I. Direct Red 83, C. I. Direct Red 89, C. I. Acid Red 37, C. I. Direct Violet 9, C. I. Direct Violet 35, C. I. Direct Violet 48, C. I. Direct Violet 57, C. I. Direct Blue 1, C. I. Direct Blue 67, C. I. Direct Blue 83, C. I. Direct Blue 90, C. I. Direct Green 42, C. I. Direct Green 51, C. I. Direct Green 59 등을 들 수 있다.Examples of formulating dyes for mixing other dyes include CI Direct Yellow 12, CI Direct Yellow 34, CI Direct Yellow 86, CI Direct Yellow 142, CI Direct Yellow 132, CI Acid Yellow 25, CI Direct Orange 39, CI Direct Orange 72, CI Direct Orange 79, CI Acid Orange 28, CI Direct Red 39, CI Direct Red 79, CI Direct Red 81, CI Direct Red 83, CI Direct Red 89, Direct Violet 35, CI Direct Violet 48, CI Direct Violet 57, CI Direct Blue 1, CI Direct Blue 67, CI Direct Blue 83, CI Direct Blue 90, CI Direct Green 42, CI Direct Green 51, .

본 발명의 이방성 색소막용 조성물에는, 일본 공개특허공보 2007-199333호 및 일본 공개특허공보 2008-101154호에 기재된 방법에 따라, 안트라퀴논 화합물을 배합해도 된다. 또한, 일본 공개특허공보 2006-3864호 및 일본 공개특허공보 2006-323377호에 기재된 방법을 사용해도 된다.The anthraquinone compound may be added to the composition for an anisotropic dye film of the present invention according to the method described in Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2007-199333 and Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2008-101154. Also, the methods described in Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2006-3864 and Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-323377 may be used.

또, 본 발명의 이방성 색소막용 조성물은, 일본 공개특허공보 2007-178993호에 기재되어 있는 바와 같이 이방성 색소막용 조성물의 온도 5 ℃, 변형 인가 후 0.01 초 후의 완화 탄성률 G 가 10 분의 1 로 저하할 때까지의 시간을 0.1 초 이하로 함으로써, 이방성 색소막의 결함을 제어해도 된다. 구체적으로는, 이방성 색소막용 조성물 중의 아조계 화합물의 산성기에 대해, 카티온을 0.9 당량 이상, 0.99 당량 이하, 또한 강산성 아니온을 0.02 당량 이상, 0.1 당량 이하를 함유시키는 등을 실시하는 것을 예시할 수 있다.In the composition for an anisotropic coloring matter film of the present invention, as described in JP-A-2007-178993, the modulus of elasticity G of the composition for an anisotropic coloring film at a temperature of 5 캜 and after 0.01 seconds from the application of the deformation is reduced by a factor of 10 The defects of the anisotropic coloring matter film may be controlled by setting the time until the completion of the anisotropic dyeing step to not more than 0.1 second. Concretely, it is exemplified that the acidic group of the azoic compound in the composition for an anisotropic coloring film is contained in an amount of not less than 0.9 equivalents and not more than 0.99 equivalents and not more than 0.02 equivalents and not more than 0.1 equivalents of strongly acidic anion .

(이방성 색소막용 조성물의 용매)(Solvent of composition for anisotropic coloring matter film)

용매로는, 상기 화합물을 용해, 또는 분산시키는 것이면 특별히 제한은 없다. 특히, 색소가 용매 중에서 리오트로픽 액정과 같은 회합 상태를 형성하기 쉬운 점에서, 물, 물 혼화성이 있는 유기 용제, 혹은 이들의 혼합물이 적합하다. 유기 용제의 구체예로는, 메틸알코올, 에틸알코올, 이소프로필알코올, 글리세린 등의 알코올류, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜 등의 글리콜류, 메틸셀로솔브, 에틸셀로솔브 등의 셀로솔브류 등의 단독 또는 2 종 이상의 혼합 용제를 들 수 있다.The solvent is not particularly limited as long as it dissolves or disperses the compound. Particularly, water, a water miscible organic solvent, or a mixture thereof is suitable, since the coloring matter easily forms a state of association with the lyotropic liquid crystal in the solvent. Specific examples of the organic solvent include alcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol, isopropyl alcohol and glycerin, glycols such as ethylene glycol and diethylene glycol, cellosolve such as methyl cellosolve and ethyl cellosolve Or a mixed solvent of two or more kinds.

상기 중에서도, 색소의 방향족 고리 등의 유기성이 높은 부분끼리에서의 회합을 촉진하는 점에서, 물, 메탄올 및 에탄올이 바람직하고, 물이 특히 바람직하다.Among them, water, methanol and ethanol are preferable, and water is particularly preferable from the viewpoint of promoting the association of highly organic parts such as aromatic rings of dyes.

(이방성 색소막용 조성물 중의 색소의 농도)(Concentration of coloring matter in composition for anisotropic coloring matter film)

이방성 색소막용 조성물 중의 색소의 농도로는, 막형성 조건에 따라 다르기도 하지만, 바람직하게는 0.01 질량% 이상, 더 바람직하게는 0.1 질량% 이상이고, 바람직하게는 50 질량% 이하, 더 바람직하게는 30 질량% 이하이다. 색소 농도가 과도하게 낮으면 조성물 중에서의 색소의 회합이 불충분해지고, 얻어지는 이방성 색소막에 있어서 충분한 편광도나 이색비 등의 이방성을 얻을 수 없고, 과도하게 높으면 점도가 높아져 균일한 박막 도포가 어려워지거나, 이방성 색소막용 조성물 중에서 색소가 석출되거나 하는 경우가 있다.The concentration of the colorant in the composition for an anisotropic coloring matter film may vary depending on film forming conditions, but is preferably 0.01 mass% or more, more preferably 0.1 mass% or more, and preferably 50 mass% or less, 30% by mass or less. If the concentration of the dye is excessively low, the association of the dye in the composition becomes insufficient, and anisotropy such as a sufficient degree of polarization or dichroism can not be obtained in the resulting anisotropic dye film, and if it is excessively high, viscosity becomes high, The dye may be precipitated in the composition for an anisotropic coloring matter film.

(이방성 색소막용 조성물의 첨가제)(Additive of composition for anisotropic coloring matter film)

이방성 색소막용 조성물에는, 추가로 필요에 따라, 계면활성제, 레벨링제, 커플링제, pH 조정제 등의 첨가제를 배합할 수 있다. 첨가제에 의해, 젖음성, 도포성 등을 향상시킬 수 있는 경우가 있다.If necessary, additives such as a surfactant, a leveling agent, a coupling agent, and a pH adjuster may be added to the composition for the anisotropic coloring matter film. In some cases, the wettability and the coatability can be improved by an additive.

계면활성제로는, 아니온성, 카티온성 및 논이온성의 어느 것이나 사용 가능하다. 그 첨가 농도는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 첨가한 효과를 얻기 위해서 충분하고, 또한 분자의 배향을 저해하지 않는 양으로서, 이방성 색소막용 조성물 중의 농도로서 통상 0.01 질량% 이상이 바람직하고, 0.1 질량% 이상이 더 바람직하다. 또, 5 질량% 이하가 바람직하고, 1 질량% 이하가 더 바람직하며, 0.5 질량% 이하가 특히 바람직하다.As the surfactant, any of anionic, cationic and nonionic surfactants can be used. The concentration of the additive is not particularly limited, but is sufficient to obtain the added effect and is an amount that does not inhibit the orientation of the molecules. The concentration thereof in the composition for an anisotropic color film is usually 0.01 mass% or more, preferably 0.1 mass% Or more. Further, it is preferably 5 mass% or less, more preferably 1 mass% or less, particularly preferably 0.5 mass% or less.

또, 이방성 색소막용 조성물 중에서의 색소의 조염 (造鹽) 이나 응집 등의 불안정성을 억제하는 등의 목적을 위해서, 공지된 산/알칼리 등의 pH 조정제 등을, 이방성 색소막용 조성물의 구성 성분의 혼합 전후 혹은 혼합 중의 어디에 첨가해도 된다. 또한, 상기 이외의 첨가제로서 "Additive for Coating", Edited by J. Bieleman, Willey-VCH (2000) 에 기재된 공지된 첨가제를 사용할 수도 있다.For the purpose of suppressing instability such as salt formation and agglomeration in the composition for the anisotropic coloring matter film, it is also possible to use a known acid / alkaline pH adjusting agent or the like in combination with the constituent components of the composition for the anisotropic coloring matter film It may be added before, after, or during mixing. As additives other than the above, known additives described in "Additive for Coating", edited by J. Bieleman, Willey-VCH (2000) may be used.

1.8 이방성 색소막의 형성 방법1.8 Formation of anisotropic pigment film

본 발명에 있어서는, 습식 막형성법에 의해, 본 발명의 배향막 상에 이방성 색소막을 제작하는 것이 바람직하다.In the present invention, it is preferable to produce an anisotropic dye film on the alignment film of the present invention by a wet film forming method.

본 발명에서 말하는 습식 막형성법이란, 이방성 색소막용 조성물을 배향막 상에 어떠한 수법에 의해 적용하고, 용제가 건조되는 과정을 거쳐 색소 등을 기재 상에서 배향·적층시키는 방법이다. 습식 막형성법에서는 이방성 색소막용 조성물이 기재 상에 형성되면, 이미 이방성 색소막용 조성물 중에서, 또는 용제가 건조되는 과정에서, 색소 자체가 자기 회합함으로써 미소 면적에서의 배향이 일어난다. 이 상태에서 외장 (外場) 을 부여함으로써, 매크로한 영역에서 일정 방향으로 배향시켜, 원하는 성능을 갖는 이방성 색소막을 얻을 수 있다. 이 점에서, 이른바 폴리비닐알코올 (PVA) 필름 등을, 색소를 포함하는 용액으로 염색하고 연신해, 연신 공정만으로 색소를 배향시키는 것을 원리로 하는 방법과는 상이하다. 또한, 여기서 외장이란, 미리 기재 상에 실시된 배향 처리층의 영향, 전단력, 자장 등을 들 수 있고, 이들을 단독으로 사용해도 되고, 복수 조합하여 사용해도 된다.The wet film forming method according to the present invention is a method in which a composition for an anisotropic color film is applied on an alignment film by any method and a dye or the like is oriented and laminated on a substrate through a process of drying the solvent. In the wet film-forming method, when a composition for an anisotropic coloring film is formed on a substrate, the dye itself is self-assembled in the composition for an anisotropic coloring film or in the course of drying the solvent, thereby causing orientation in a small area. By giving an external field in this state, anisotropic dye film having desired performance can be obtained by orienting the macroscopic region in a certain direction. In this respect, this method is different from a method in which a so-called polyvinyl alcohol (PVA) film is dyed and stretched with a solution containing a dye, and the dye is oriented only by the stretching process. Here, the exterior refers to the influence of the orientation treatment layer previously performed on the substrate, the shearing force, the magnetic field, and the like, and these may be used alone or in combination.

또, 이방성 색소막용 조성물을 기재 상에 형성하는 과정, 외장을 부여해 배향시키는 과정, 용제를 건조시키는 과정은, 순서대로 실시해도 되고, 동시에 실시해도 된다.The process for forming the composition for an anisotropic coloring film on a substrate, the process for orienting and orienting the envelope, and the drying process for the solvent may be carried out in sequence or simultaneously.

습식 막형성법에 있어서의 이방성 색소막용 조성물의 기재 상에의 적용 방법으로는, 예를 들어 도포법, 딥코트법, LB 막 형성법, 공지된 인쇄법 등을 들 수 있다. 또 이와 같이 하여 얻은 이방성 색소막을 별도의 기재에 전사하는 방법도 있다. 이들 중에서도, 본 발명은 도포법을 사용하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 상기 이방성 색소막용 조성물을, 배향막에 대해 도포함으로써 이방성 색소막을 형성할 수 있다.Examples of the application method of the composition for an anisotropic color film in the wet film forming method on a substrate include a coating method, a dip coating method, an LB film forming method, and a known printing method. The anisotropic dye film thus obtained may be transferred to another substrate. Among them, the coating method is preferably used in the present invention. Specifically, an anisotropic dye film can be formed by applying the composition for an anisotropic dye film to an alignment film.

이방성 색소막의 배향 방향은, 통상 도포 방향과 일치하지만, 도포 방향과 상이해도 된다. 또한, 본 실시형태에 있어서 이방성 색소막의 배향 방향이란, 예를 들어 이방성 색소막이라면, 편광의 투과축 또는 흡수축이고, 위상차막이라면, 진상축 또는 지상축이다.The orientation direction of the anisotropic dye film is usually the same as the application direction, but may be different from the application direction. In the present embodiment, the orientation direction of the anisotropic dye film is, for example, a transmission axis or an absorption axis of polarized light in the case of an anisotropic dye film, and a fast axis or a slow axis in the case of a retardation film.

그리고, 본 실시형태에 있어서의 이방성 색소막은, 광 흡수의 이방성을 이용해 직선 편광, 원 편광, 타원 편광 등을 얻는 편광막 또는 위상차막으로서 기능하는 외, 막 형성 프로세스와 피도포체 (기판 등) 나 유기 화합물 (색소나 투명 재료) 을 함유하는 조성물의 선택에 따라, 굴절 이방성이나 전도 이방성 등의 각종 이방성 막으로서 기능화가 가능하다.The anisotropic dye film in this embodiment functions as a polarizing film or a retardation film for obtaining linearly polarized light, circularly polarized light, elliptically polarized light or the like by utilizing the anisotropy of light absorption, as well as a film forming process and a photoreceptor (substrate or the like) Or various anisotropic films such as refractive anisotropy and conductive anisotropy depending on the choice of a composition containing an organic compound (dye or transparent material).

이방성 색소막용 조성물을 도포해, 이방성 색소막을 얻는 방법으로는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 하라자키 유지 저 「코팅 공학」(주식회사 아사쿠라 서점, 1971년 3월 20일 발행) 253페이지 ∼ 277페이지에 기재된 방법, 이치무라 쿠니히로 감수 「분자 협조 재료의 창제와 응용」(주식회사 시엠시 출판, 1998년 3월 3일 발행) 118페이지 ∼ 149페이지에 기재된 방법, 피도포체 상에 슬롯다이코트법, 스핀코트법, 스프레이코트법, 바코트법, 롤코트법, 블레이드코트법, 커튼코트법, 파운틴법, 딥법 등으로 도포하는 방법을 들 수 있다. 그 중에서도, 슬롯다이코트법을 채용하면, 균일성이 높은 이방성 색소막이 얻어지므로 바람직하다.The method for applying the composition for an anisotropic coloring film to obtain an anisotropic coloring film is not particularly limited, and for example, a method described in Harazaki et al., "Coating Technology" (published by Asakura Shoten Co., Ltd., March 20, 1971) , The method described in Ichimura Kunihiro, "Creation and Application of Molecular Coordinate Materials" (published by CMC Co., Ltd., March 3, 1998), pp. 118 to 149, a slot die coating method, A spin coating method, a spray coating method, a bar coating method, a roll coating method, a blade coating method, a curtain coating method, a fountain method, and a dipping method. Among them, the slot die coating method is preferable because an anisotropic dye film having high uniformity can be obtained.

본 발명의 배향막 상에, 전술한 이방성 색소막용 조성물로서 바람직한 리오트로픽 액정상을 발현하는 이방성 색소막용 조성물을 전술한 도포법에 의해 도포할 때에는, 주로, 미리 기재 상에 실시된 배향막 등의 배향 처리의 영향과 도포 시에 이방성 색소막용 조성물에 가해지는 전단력에 의해 색소가 배향한다고 생각된다.When the composition for an anisotropic dye film which is preferable as the composition for an anisotropic dye film described above on the alignment film of the present invention is applied by the coating method described above, it is preferable that an alignment treatment such as an orientation film or the like And the shear force applied to the composition for an anisotropic coloring film upon application causes the dye to be oriented.

이방성 색소막용 조성물을 연속적으로 도포할 때의, 이방성 색소막용 조성물의 공급 방법, 공급 간격은 특별히 한정되지 않지만, 도포액의 공급 조작이 번잡해지거나, 도포액의 개시 시와 정지 시에 도포막 두께의 변동을 일으켜 버리거나 하는 경우가 있기 때문에, 이방성 색소막의 막두께가 얇을 때에는, 특히 연속적으로 이방성 색소막용 조성물을 공급하면서 도포하는 것이 바람직하다. The supply method and supply interval of the composition for anisotropic pigment film when continuously applying the composition for an anisotropic coloring matter film are not particularly limited but the supply operation of the coating liquid may become troublesome or the coating film thickness . When the thickness of the anisotropic dye film is small, it is preferable to apply the composition while supplying the composition for the anisotropic color film in particular continuously.

이방성 색소막용 조성물을 도포하는 속도로는, 통상 1 ㎜/초 이상이고, 바람직하게는 5 ㎜/초 이상, 더 바람직하게는 10 ㎜/초 이상이다. 또, 통상 1000 ㎜/초 이하이고, 바람직하게는 200 ㎜/초 이하이다. 도포 속도가 과도하게 작으면 이방성 색소막의 이방성이 낮아질 우려가 있다. 한편, 과도하게 크면 균일하게 도포할 수 없을 우려가 있다.The speed of applying the composition for an anisotropic color film is generally 1 mm / second or more, preferably 5 mm / second or more, and more preferably 10 mm / second or more. It is usually not more than 1000 mm / second, preferably not more than 200 mm / second. If the application speed is excessively small, the anisotropy of the anisotropic dye film may be lowered. On the other hand, if it is excessively large, there is a fear that it can not be uniformly applied.

또한, 이방성 색소막용 조성물의 도포 온도로는, 통상 0 ℃ 이상 80 ℃ 이하, 바람직하게는 40 ℃ 이하이다. 또, 이방성 색소막용 조성물의 도포 시의 습도는, 바람직하게는 10 %RH 이상, 더 바람직하게는 30 %RH 이상이며, 바람직하게는 80 %RH 이하이다. The coating temperature of the composition for an anisotropic coloring matter film is usually 0 ° C or more and 80 ° C or less, preferably 40 ° C or less. The humidity at the time of application of the composition for an anisotropic color film is preferably 10% RH or more, more preferably 30% RH or more, and preferably 80% RH or less.

이방성 색소막의 막두께는, 건조막 두께로서 바람직하게는 10 ㎚ 이상, 더 바람직하게는 50 ㎚ 이상이다. 한편, 바람직하게는 30 ㎛ 이하, 더 바람직하게는 1 ㎛ 이하이다. 이방성 색소막의 막두께가 적당한 범위에 있음으로써, 막 내에서 분자의 균일한 배향 및 균일한 막두께가 얻어지는 경향이 있다.The film thickness of the anisotropic dye film is preferably 10 nm or more, and more preferably 50 nm or more, as a dry film thickness. On the other hand, it is preferably 30 占 퐉 or less, and more preferably 1 占 퐉 or less. The film thickness of the anisotropic coloring film is in an appropriate range, so that uniform orientation of molecules and uniform film thickness can be obtained in the film.

이방성 색소막에는, 불용화 처리를 실시해도 된다. 불용화란, 이방성 색소막 중의 화합물의 용해성을 저하시킴으로써, 상기 화합물의 이방성 색소막으로부터의 용출을 제어해, 막의 안정성을 높이는 처리 공정을 의미한다. 구체적으로는, 예를 들어 적은 가수의 이온을, 그것보다 큰 가수의 이온으로 치환하는 (예를 들어, 1 가의 이온을 다가의 이온으로 치환한다) 처리나, 이온기를 복수 갖는 유기 분자나 폴리머로 치환하는 처리를 들 수 있다. 이와 같은 처리 방법으로는, 예를 들어, 호소다 유타카 저 「이론 제조 염색 화학」(기호도, 1957년) 435 ∼ 437페이지 등에 기재되어 있는 처리 공정 등의 공지된 방법을 사용할 수 있다.The anisotropic dye film may be subjected to an insolubilization treatment. Insolubilization means a treatment process in which the solubility of the compound in the anisotropic dye film is lowered to thereby control the elution of the compound from the anisotropic dye film to improve the stability of the film. Concretely, for example, a process in which ions of a small valence are replaced with ions of a larger valence (for example, a monovalent ion is replaced with a multivalent ion), or a treatment with an organic molecule or polymer having a plurality of ionic groups And a substitution treatment. As such a treatment method, a known method such as a treatment process described in, for example, Hosoda Yutaka, " Theoretical Preparation and Dyeing Chemistry " (preference, 1957), pp. 435 to 437 can be used.

바람직하게는, 얻어진 이방성 색소막을, 일본 공개특허공보 2007-241267호 등에 기재된 방법으로 처리해, 물에 대해 불용성의 이방성 색소막으로 하는 것이, 후공정의 용이함, 내구성 등의 점에서 바람직하다.It is preferable that the obtained anisotropic dye film is treated by the method described in JP-A-2007-241267 or the like to obtain an anisotropic dye film insoluble in water from the viewpoints of easiness in the post-process, durability and the like.

또, 이방성 색소막의 가시광 파장 영역에 있어서의 투과율은, 바람직하게는 25 % 이상이다. 35 % 이상이 더 바람직하고, 40 % 이상이 특히 바람직하다. 또, 투과율의 상한은 특별히 없고, 용도에 따른 상한이면 된다. 예를 들어, 액정 디스플레이용으로 사용하는 경우에는, 50 % 이하인 것이 바람직하다.The transmittance in the visible light wavelength region of the anisotropic dye film is preferably 25% or more. More preferably 35% or more, and particularly preferably 40% or more. The upper limit of the transmittance is not particularly limited and may be an upper limit according to the application. For example, when it is used for a liquid crystal display, it is preferably 50% or less.

본 발명의 이방성 색소막을 편광 소자로서 사용하는 경우에는, 이방성 색소막의 배향 특성을 편광도로 나타낼 수 있다. 편광도는, 단체 투과율이 36 % 이상에서 통상 95 % 이상이고, 98 % 이상이 바람직하며, 99 % 이상이 더 바람직하다. 또, 편광도는 높을수록 바람직하고, 최대값은 100 % 이다. 편광도가 전출의 수치 이상임으로써, 하기의 광학 소자, 특히 편광 소자로서 유용하다.When the anisotropic dye film of the present invention is used as a polarizing element, the orientation characteristic of the anisotropic dye film can be indicated by the polarization. The degree of polarization is usually 95% or more at a light transmittance of 36% or more, preferably 98% or more, and more preferably 99% or more. The higher the degree of polarization, the better, and the maximum value is 100%. Since the polarization degree is equal to or larger than the value of the transfer, it is useful as the following optical element, particularly, a polarizing element.

각각의 투과율은 동일한 파장의 것을 이용하면 특별히 제한 없고, 목적에 따라 어느 파장을 선택해도 되지만, 이방성 색소막의 배향의 정도를 나타내는 경우에는, 이방성 색소막의 극대 흡수 파장에 있어서의 값을 사용하는 것이 바람직하다.The transmittance of each of the anisotropic dye films is not particularly limited as long as the transmittance is the same, and any wavelength may be selected according to the purpose. In the case of indicating the degree of orientation of the anisotropic dye film, the value at the maximum absorption wavelength of the anisotropic dye film is preferably used Do.

편광도 (P)(%) = {(Ty - Tz)/(Ty + Tz)}1/2 × 100The degree of polarization P (%) = {(Ty - Tz) / (Ty + Tz)} 1/2 100

Tz : 이방성 색소막의 흡수축 방향의 편광에 대한 투과율 Tz: transmittance of polarized light in the absorption axis direction of the anisotropic dye film

Ty : 이방성 색소막의 편광축 방향의 편광에 대한 투과율 Ty: transmittance of polarized light in the polarization axis direction of the anisotropic dye film

본 발명의 폴리이미드 조성물에, 상기 이방성 색소 또는 이방성 색소막용 조성물을 직접 첨가하여, 이방성 색소막으로서 사용할 수도 있다. 이 경우의 각 조건은, 상기 이방성 색소막을 형성하는 방법과 마찬가지로 실시할 수 있다.The composition for anisotropic dye or anisotropic dye film may be directly added to the polyimide composition of the present invention to be used as an anisotropic dye film. Each condition in this case can be performed in the same manner as the method of forming the anisotropic dye film.

1.9 광학 소자 1.9 Optical elements

본 발명의 광학 소자는, 광 흡수의 이방성을 이용하여 직선 편광, 원 편광, 타원 편광 등을 얻는 편광 소자, 위상차 소자, 굴절 이방성이나 전도 이방성 등의 기능을 갖는 소자이다. 이들 기능은, 막 형성 프로세스와 피도포체 (기판 등) 나 유기 화합물 (색소나 투명 재료) 을 함유하는 조성물의 선택에 따라, 적절히 조정할 수 있다. 본 발명에서는, 편광 소자로서 사용하는 것이 바람직하다.The optical element of the present invention is an element having functions such as a polarizing element, a phase difference element, a refractive anisotropy and a conductive anisotropy, which obtain linearly polarized light, circularly polarized light, elliptically polarized light and the like by utilizing anisotropy of light absorption. These functions can be suitably adjusted depending on the film forming process and the selection of a composition containing a donor (such as a substrate) or an organic compound (a dye or a transparent material). In the present invention, it is preferable to use it as a polarizing element.

1.10 편광 소자1.10 Polarization element

본 발명의 편광 소자는, 피도포체 (기판 등) 상에 배향막과 이방성 색소막용 조성물을 갖는 것이면, 그 외에도, 어떤 막 (층) 을 갖는 것이어도 된다. 예를 들어, 배향막의 표면에, 이방성 색소막용 조성물을 형성함으로써 제조할 수 있다. 본 발명의 편광 소자는, 배향막, 이방성 색소막 이외에 필요에 따라, 오버코트층, 점착층 혹은 반사 방지층, 배향막, 위상차 필름으로서의 기능, 휘도 향상 필름으로서의 기능, 반사 필름으로서의 기능, 반투과 반사 필름으로서의 기능, 확산 필름으로서의 기능 등의 광학 기능을 가지는 층 등, 여러 가지 기능을 가지는 층을 도포나 첩합 등에 의해 적층 형성해, 적층체로서 사용해도 된다.The polarizing element of the present invention may have any film (layer) as long as it has an alignment film and a composition for an anisotropic dye film on a photoreceptor (substrate or the like). For example, it can be produced by forming a composition for an anisotropic coloring film on the surface of an alignment film. The polarizing element of the present invention can be used as an overcoat layer, an adhesive layer or an antireflection layer, an orientation film, a function as a retardation film, a function as a brightness enhancement film, a function as a reflection film, a function as a transflective film , A layer having optical functions such as a function as a diffusing film, or the like may be laminated and formed by coating, bonding or the like and used as a laminate.

이들 광학 기능을 갖는 층은, 예를 들어 이하와 같은 방법에 의해 형성할 수 있다.The layer having these optical functions can be formed, for example, by the following method.

위상차 필름으로서의 기능을 갖는 층은, 예를 들어 일본 공개특허공보 평2-59703호, 일본 공개특허공보 평4-230704호 등에 기재된 연신 처리를 실시하거나, 일본 공개특허공보 평7-230007호 등에 기재된 처리를 실시하거나 함으로써 형성할 수 있다.The layer having a function as a retardation film may be subjected to a stretching treatment described in, for example, Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2-59703 and Japanese Unexamined Patent Publication No. 4-230704 or the like as disclosed in Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 7-230007 Followed by treatment.

또, 휘도 향상 필름으로서의 기능을 갖는 층은, 예를 들어 일본 공개특허공보 2002-169025호나 일본 공개특허공보 2003-29030호에 기재된 방법으로 미세 구멍을 형성하는 것, 혹은 선택 반사의 중심 파장이 상이한 2 층 이상의 콜레스테릭 액정층을 중첩함으로써 형성할 수 있다.The layer having a function as a brightness enhancement film can be obtained by forming fine holes by the method described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-169025 or Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-29030, Or by stacking two or more cholesteric liquid crystal layers.

반사 필름 또는 반투과 반사 필름으로서의 기능을 갖는 층은, 증착이나 스퍼터링 등으로 얻어진 금속 박막을 사용하여 형성할 수 있다. 확산 필름으로서의 기능을 갖는 층은, 상기 보호층에 미립자를 포함하는 수지 용액을 코팅함으로써, 형성할 수 있다.The layer having a function as a reflective film or a transflective film can be formed using a metal thin film obtained by vapor deposition, sputtering or the like. The layer having a function as a diffusion film can be formed by coating a resin solution containing fine particles in the protective layer.

또, 위상차 필름이나 광학 보상 필름으로서의 기능을 갖는 층은, 디스코틱 액정성 화합물, 네마틱 액정성 화합물 등의 액정성 화합물을 도포해 배향시킴으로써 형성할 수 있다.The layer having a function as a retardation film or an optical compensation film can be formed by applying a liquid crystal compound such as a discotic liquid crystal compound or a nematic liquid crystal compound and orienting the liquid crystal compound.

본 실시형태에 있어서의 이방성 색소막을 LCD 나 OLED 등의 각종 표시 소자에 이방성 색소막 등으로서 사용하는 경우에는, 이들 표시 소자를 구성하는 전극 기판 등의 표면에 직접 배향막 및 이방성 색소막을 형성하거나, 배향막 및 이방성 색소막을 형성한 기판을 이들 표시 소자의 구성 부재로서 사용하거나 할 수 있다.When the anisotropic dye film in this embodiment mode is used as an anisotropic dye film or the like on various display elements such as LCD and OLED, an orientation film and an anisotropic dye film are directly formed on the surface of an electrode substrate or the like constituting these display elements, And a substrate on which an anisotropic dye film is formed can be used as constituent members of these display elements.

본 발명의 광학 소자는, 유리 등의 고내열성 피도포체 (기판 등) 상에 직접 형성함으로써, 고내열성의 편광 소자를 얻을 수 있다는 점에서, 액정 디스플레이나 유기 일렉트로 루미네선스 디스플레이뿐만 아니라 액정 프로젝터나 차재용 표시 패널 등, 고내열성이 요구되는 용도에도 바람직하게 사용할 수 있다.The optical element of the present invention can be used not only for a liquid crystal display or an organic electroluminescence display but also for a liquid crystal projector Or a display panel for vehicle use, which is required to have high heat resistance.

실시예Example

이하, 실시예 및 비교예를 들어 본 발명을 더 상세하게 설명한다. 또한, 이하의 실시예는 본 발명을 상세하게 설명하기 위해서 나타내는 것이고, 본 발명은 그 취지에 반하지 않는 한 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니다. 또한, 이하의 실시예에 있어서의 각종 조건이나 평가 결과의 값은, 본 발명의 실시양태에 있어서의 상한 또는 하한의 바람직한 값으로서의 의미를 가지는 것이고, 바람직한 범위는, 상기 상한 또는 하한의 값과 실시예의 값 또는 실시예끼리의 값의 조합으로 규정되는 범위이어도 된다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples. The following examples are provided to illustrate the present invention in detail, and the present invention is not limited to the following examples unless it is contrary to the purpose thereof. The values of the various conditions and evaluation results in the following examples have a meaning as a preferred value of the upper limit or the lower limit in the embodiment of the present invention, and the preferable range is the value of the upper limit or the lower limit Or may be a range defined by a combination of example values or values of the embodiments.

<방향 고리 원소 비율><Directional ring element ratio>

원료 모노머 중의 방향족 테트라카르복실산 무수물과 디아민 화합물의 비율로부터 산출하였다.Was calculated from the ratio of the aromatic tetracarboxylic acid anhydride to the diamine compound in the raw material monomer.

<이미드화율><Imidization rate>

합성한 폴리이미드 조성물의 이미드화율은 FT-IR (6100 닛폰 분광사 제조) 을 사용하여 다음과 같이 측정하였다.The imidization ratio of the synthesized polyimide composition was measured using FT-IR (6100, manufactured by Nippon Bunko K.K.) as follows.

먼저, 폴리이미드 조성물을 브롬화칼륨 결정에 도포하고, 70 ℃ 에서 건조시킨 샘플과 마찬가지로 300 ℃ 에서 건조시킨 샘플을 준비하였다.First, the polyimide composition was applied to potassium bromide crystals, and a sample dried at 300 캜 was prepared similarly to the sample dried at 70 캜.

300 ℃ 건조 샘플의 1500 ㎝-1 부근의 흡수 (A), 1380 ㎝-1 부근의 흡수 (B), 70 ℃ 건조 샘플의 1500 ㎝-1 부근의 흡수 (A'), 1380 ㎝-1 부근의 흡수 (B') 를 측정하고, 이하의 식으로부터 각 폴리이미드 조성물의 이미드화율 (%) 을 산출하였다.300 ℃ absorption near 1500 ㎝ -1 of the dried samples (A), 1380 ㎝ -1 vicinity of the absorbent (B), the absorption in the vicinity of 1500 ㎝ -1 of 70 ℃ dry sample (A '), in the vicinity of 1380 ㎝ -1 The absorption (B ') was measured, and the imidization ratio (%) of each polyimide composition was calculated from the following equation.

이미드화율 = (A'/B')/(A/B)*100Imidization rate = (A '/ B') / (A / B) * 100

<가용성><Availability>

반응액을 포함하는 폴리이미드 조성물이, 실온에 있어서 고형분 (불용 폴리이미드 수지) 이 석출된 것을 「×」, 완전 용해되는 것을 「○」로 판정하였다.The polyimide composition containing the reaction solution was judged to be &quot; x &quot; when solid content (insoluble polyimide resin) was precipitated at room temperature, and &quot; o &quot;

<비커스 미소 경도계 측정>&Lt; Measurement of Vickers microhardness meter &

합성한 폴리이미드 조성물 1 ∼ 3 의 고형분 농도를 15 중량% 로 희석하고, 도포액으로 하였다. 7 이 도포액을 스핀 코터를 사용하여 유리 기판에 도포하고, 80 ℃ 에서 10 분 가열하고, 추가로 140 ℃ 에서 1 시간 가열하였다. 이때의 막두께는 2 ㎛ 였다.The solid content concentration of the synthesized polyimide compositions 1 to 3 was diluted to 15% by weight and used as a coating solution. 7 This coating liquid was applied to a glass substrate using a spin coater, heated at 80 占 폚 for 10 minutes, and further heated at 140 占 폚 for 1 hour. The film thickness at this time was 2 占 퐉.

이 막을 비커스 미소 경도계 HM2000 (피셔·인스트루먼츠사 제조) 을 사용하고, 압자는 비커스 압자를 사용하고, 5 mN/μ㎡ 의 하중을 부하 속도 1.67 mN/sec 로 부하하고, 5 초 유지 후, 하중을 제거하고, 비커스 경도 (마르텐스 경도 × 0.0945), 탄성 변화율 : (총 변형량 - 소성 변형량)/총 변형량 × 100 을 구하였다.The membrane was loaded with a Vickers microhardness meter HM2000 (Fisher Instruments) and an indenter using a Vickers indenter and a load of 5 mN / m &lt; 2 &gt; at a load speed of 1.67 mN / sec. And the Vickers hardness (Martens hardness x 0.0945) and the change rate of elasticity (total deformation amount - plastic deformation amount) / total deformation amount x 100 were obtained.

(폴리이미드 조성물의 합성)(Synthesis of polyimide composition)

[실시예 1][Example 1]

환류 질소 가스 도입관, 냉각기, 톨루엔을 채운 딘스탁 응집기 및 교반기를 구비한 4 구 플라스크에 1,1'-비시클로헥산-3,3',4,4'-테트라카르복실산 2 무수물 6.9 g, 2,2-비스(4-(4-아미노페녹시)페닐)프로판 9.4 g, N,N-디메틸아세트아미드 58 g, 톨루엔 10.7 g 을 첨가하였다. 이 혼합물을 교반하면서 승온시키고 140-150 ℃ 에서 13 시간 반응시켜, 폴리이미드 조성물 1 을 얻었다.A four-necked flask equipped with a refluxing nitrogen gas introducing tube, a condenser, a Dean Stark condenser filled with toluene and a stirrer was charged with 1,1'-bicyclohexane-3,3 ', 4,4'-tetracarboxylic acid dianhydride 6.9 9.4 g of 2,2-bis (4- (4-aminophenoxy) phenyl) propane, 58 g of N, N-dimethylacetamide and 10.7 g of toluene were added. The mixture was heated with stirring and reacted at 140-150 캜 for 13 hours to obtain polyimide composition 1.

얻어진 폴리이미드 조성물 1 에 대해, 방향 고리 원소 비율, 이미드화율 및 가용성을 상기 방법으로 구하였다. 그 결과를 표 1 에 나타낸다.With respect to the polyimide composition 1 thus obtained, the aromatic ring element ratio, the imidization ratio and the solubility were determined by the above-mentioned method. The results are shown in Table 1.

[실시예 2][Example 2]

실시예 1 의 2,2-비스(4-(4-아미노페녹시)페닐)프로판을, 4,4'-디아미노디페닐에테르 4.6 g 으로 변경한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일한 방법으로 합성하여, 폴리이미드 조성물 2 를 얻었다. 얻어진 폴리이미드 조성물 2 에 대해, 실시예 1 과 동일한 방법으로 평가를 실시하였다. 그 결과를 표 1 에 나타낸다.Synthesis was carried out in the same manner as in Example 1 except that 2,2-bis (4- (4-aminophenoxy) phenyl) propane of Example 1 was changed to 4.6 g of 4,4'-diaminodiphenyl ether, Thus, polyimide composition 2 was obtained. The obtained polyimide composition 2 was evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.

[실시예 3][Example 3]

실시예 1 의 2,2-비스(4-(4-아미노페녹시)페닐)프로판을, 4,4'-디아미노-2,2'-디메틸비페닐 4.8 g 으로 변경한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일한 방법으로 합성하여, 폴리이미드 조성물 3 을 얻었다. 얻어진 폴리이미드 조성물 3 에 대해, 실시예 1 과 동일한 방법으로 평가를 실시하였다. 그 결과를 표 1 에 나타낸다.Except that 2,2-bis (4- (4-aminophenoxy) phenyl) propane of Example 1 was changed to 4.8 g of 4,4'-diamino-2,2'-dimethylbiphenyl, 1, to obtain a polyimide composition 3. The obtained polyimide composition 3 was evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.

[실시예 4][Example 4]

환류 질소 가스 도입관, 냉각기, 톨루엔을 채운 딘스탁 응집기 및 교반기를 구비한 4 구 플라스크에, 1,2,4,5-시클로헥산테트라카르복실산 2 무수물 13.3 g, 피로멜리트산 2 무수물 1.5 g, 3,4-디아미노디페닐에테르 14.0 g, N-메틸-2-피롤리돈 86 g 및 톨루엔 17.3 g 을 첨가하였다. 이 혼합물을 교반하면서 승온시키고, 160 ∼ 170 ℃ 에서 13 시간 반응시켜, 폴리이미드 조성물 4 를 얻었다. 얻어진 폴리이미드 조성물 4 에 대해, 실시예 1 과 동일한 방법으로 평가를 실시하였다. 그 결과를 표 1 에 나타낸다.In a four-necked flask equipped with a refluxing nitrogen gas introducing tube, a condenser, a Deanstock condenser filled with toluene and a stirrer, 13.3 g of 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic dianhydride, 1.5 g of pyromellitic dianhydride 1.5 14.0 g of 3,4-diaminodiphenyl ether, 86 g of N-methyl-2-pyrrolidone and 17.3 g of toluene were added. The mixture was heated with stirring and reacted at 160 to 170 ° C for 13 hours to obtain polyimide composition 4. The obtained polyimide composition 4 was evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.

[실시예 5][Example 5]

실시예 4 의 1,2,4,5-시클로헥산테트라카르복실산 2 무수물을 3,3',4,4'-비스시클로헥산테트라카르복실산 2 무수물 15.714 g 으로, 3,4-디아미노디페닐에테르를 비스(4-(4-아미노페녹시)페닐)술폰 25.949 g 으로, 피로멜리트산 2 무수물을 1.243 g 으로, N-메틸-2-피롤리돈을 82 g 으로, 톨루엔을 16.3 g 으로 각각 변경한 것 이외에는 실시예 4 와 동일한 방법으로 합성해, 폴리이미드 조성물 5 를 얻었다. 얻어진 폴리이미드 조성물 5 에 대해, 실시예 1 과 동일한 방법으로 평가를 실시하였다. 그 결과를 표 1 에 나타낸다.The 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic acid dianhydride of Example 4 was dissolved in 15.714 g of 3,3 ', 4,4'-biscyclohexanetetracarboxylic dianhydride, and 3,4-diamino 25.949 g of bis (4- (4-aminophenoxy) phenyl) sulfone, 1.243 g of pyromellitic dianhydride, 82 g of N-methyl-2-pyrrolidone, 16.3 g , Respectively, to obtain a polyimide composition 5. The obtained polyimide composition 5 was evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.

[실시예 6][Example 6]

실시예 4 의 1,2,4,5-시클로헥산테트라카르복실산 2 무수물을 1,2,3,4-시클로펜탄테트라카르복실산 2 무수물 9.982 g 으로, 피로멜리트산 무수물을 0 g 으로, 3,4-디아미노디페닐에테르를 10.012 g 으로, N-메틸-2-피롤리돈을 60 g 으로, 톨루엔을 12 g 으로 각각 변경한 것 이외에는, 실시예 4 와 동일한 방법으로 합성해, 폴리이미드 조성물 6 을 얻었다. 얻어진 폴리이미드 조성물에 대해, 실시예 1 과 동일한 방법으로 평가를 실시하였다. 그 결과를 표 1 에 나타낸다.The 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic acid dianhydride of Example 4 was mixed with 9.982 g of 1,2,3,4-cyclopentanetetracarboxylic acid dianhydride and 0 g of pyromellitic anhydride, Diaminodiphenyl ether was changed to 10.012 g, N-methyl-2-pyrrolidone was changed to 60 g, and toluene was changed to 12 g, respectively, to obtain a poly Meid Composition 6 was obtained. The obtained polyimide composition was evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.

[실시예 7][Example 7]

실시예 4 의 1,2,4,5-시클로헥산테트라카르복실산 2 무수물을 1,1'-비시클로헥산-3,3',4,4'-테트라카르복실산 2 무수물 12.63 g 으로, 피로멜리트산 무수물을 1.0 g 으로, 3,4-디아미노디페닐에테르를 9.66 g 으로, N-메틸-2-피롤리돈을 70.10 g 으로, 톨루엔을 10.5 g 으로 각각 변경한 것 이외에는, 실시예 4 와 동일한 방법으로 합성하여, 폴리이미드 조성물 7 을 얻었다. 얻어진 폴리이미드 조성물 7 에 대해, 실시예 1 과 동일한 방법으로 평가를 실시하였다. 그 결과를 표 1 에 나타낸다.The 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic acid dianhydride of Example 4 was reacted with 12.63 g of 1,1'-bicyclohexane-3,3 ', 4,4'-tetracarboxylic dianhydride, Except that the pyromellitic anhydride was changed to 1.0 g, 3,4-diaminodiphenyl ether was changed to 9.66 g, N-methyl-2-pyrrolidone was changed to 70.10 g, and toluene was changed to 10.5 g, 4, a polyimide composition 7 was obtained. The obtained polyimide composition 7 was evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.

[비교예 1][Comparative Example 1]

실시예 2 의 1,1'-비시클로헥산-3,3',4,4'-테트라카르복실산 2 무수물을 3,3',4,4'-비페닐테트라카르복실산 2 무수물 6.7 g 으로 변경한 것 이외에는 실시예 2 와 동일한 방법으로 합성하여, 폴리이미드 조성물 8 을 얻었다. 얻어진 폴리이미드 조성물 8 에 대해, 실시예 1 과 동일한 방법으로 측정을 실시하였다. 폴리이미드 조성물 8 은 가용하지 않았다. 또, 가용하지 않았기 때문에 이미드화율을 측정할 수 없었다. 그 결과를 표 1 에 나타낸다.The 1,1'-bicyclohexane-3,3 ', 4,4'-tetracarboxylic dianhydride of Example 2 was reacted with 6.7 g of 3,3', 4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride , The procedure of Example 2 was repeated to obtain a polyimide composition 8. The obtained polyimide composition 8 was subjected to measurement in the same manner as in Example 1. Polyimide composition 8 was not soluble. Also, the imidization rate could not be measured because it was not available. The results are shown in Table 1.

[비교예 2][Comparative Example 2]

실시예 4 의 1,2,4,5-시클로헥산테트라카르복실산 2 무수물을 1,2,3,4-시클로부탄테트라카르복실산 2 무수물 4.2 g 으로, 피로멜리트산 2 무수물을 0 g 으로, 3,4-디아미노디페닐에테르를 4,4-디아미노-2,2-디메틸비페닐 4.8 g 으로, N-메틸-2-피롤리돈을 27 g 으로, 톨루엔을 5.4 g 으로 변경한 것 이외에는 실시예 4 와 동일한 방법으로 합성하여, 폴리이미드 조성물 9 를 얻었다. 얻어진 폴리이미드 조성물 9 에 대해, 실시예 1 과 동일한 방법으로 측정을 실시하였다. 폴리이미드 조성물 9 는 가용하지 않았다. 또, 가용하지 않았기 때문에 이미드화율을 측정할 수 없었다. 그 결과를 표 1 에 나타낸다.The 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic acid dianhydride of Example 4 was mixed with 4.2 g of 1,2,3,4-cyclobutane tetracarboxylic dianhydride, 0 g of pyromellitic dianhydride , 3,4-diaminodiphenyl ether was changed to 4.8 g of 4,4-diamino-2,2-dimethylbiphenyl, 27 g of N-methyl-2-pyrrolidone and 5.4 g of toluene , The procedure of Example 4 was repeated to give a polyimide composition 9. The polyimide composition 9 thus obtained was subjected to measurement in the same manner as in Example 1. Polyimide composition 9 was not available. Also, the imidization rate could not be measured because it was not available. The results are shown in Table 1.

또, 실시예 1 ∼ 3 에서 얻어진 조성물 1 ∼ 3 에 대해서는, 상기 <비커스 미소 경도계 측정> 의 방법에 따라, 비커스 경도와 탄성률을 측정하였다. 결과를 표 2 에 나타낸다.The compositions 1 to 3 obtained in Examples 1 to 3 were measured for Vickers hardness and elasticity according to the method of <Vickers microhardness meter>. The results are shown in Table 2.

Figure pct00024
Figure pct00024

Figure pct00025
Figure pct00025

(배향막의 제작)(Preparation of alignment film)

[실시예 8 ∼ 14][Examples 8 to 14]

실시예 2 ∼ 7 에서 합성한 폴리이미드 조성물 2 ∼ 7 을 사용하여, 다음과 같이 배향막 1 ∼ 7 을 제작하였다. 또한, 각 배향막 상에 러빙 처리를 실시하고, 러빙 후의 막의 흠집 및 깎임의 유무를 육안으로 확인하고, 깎임이 없는 것을 ○, 깎임이 있는 것을 × 로 하였다.Using the polyimide compositions 2 to 7 synthesized in Examples 2 to 7, alignment films 1 to 7 were produced as follows. Further, rubbing treatment was performed on each of the alignment films, and scratches and scratches of the film after rubbing were visually observed. The samples without scratching were evaluated as &quot; o &quot;, and those with scratches were evaluated as x.

또한, 비교예 1 및 2 의 조성물 8 및 9 는, 조성물이 가용하지 않고 폴리이미드가 석출되었기 때문에, 도포를 할 수 없고, 배향막을 얻을 수 없었다.Further, in the compositions 8 and 9 of Comparative Examples 1 and 2, since the composition was not soluble and polyimide precipitated, the coating could not be applied and an alignment film could not be obtained.

(1) 배향막의 작성(1) Preparation of orientation film

폴리이미드 조성물 2 및 3 은, 도포 용매 (N,N-디메틸아세트아미드) 로 4 질량% 로 희석하여, 도포액으로 하였다. 폴리이미드 조성물 4 ∼ 7 은, 도포 용매 (N-메틸-2-피롤리돈/아니솔 = 1/1) 를 이용하여, 폴리이미드 조성물 4 및 5 는 4 질량% 로, 폴리이미드 조성물 6 은 10 질량% 로, 폴리이미드 조성물 7 은 3 질량% 로 각각 희석하여, 도포액으로 하였다. 이들 도포액을, 스핀 코터를 사용하여 유리 기판에 각각 도포하였다. 그 후, 80 ℃ 에서 10 분 가열 후, 140 ℃ 에서 1 시간 가열하여, 배향막 1 ∼ 7 을 얻었다.Polyimide compositions 2 and 3 were diluted to 4% by mass with a coating solvent (N, N-dimethylacetamide) to prepare a coating liquid. Polyimide Compositions 4 to 7 were prepared by using a coating solvent (N-methyl-2-pyrrolidone / anisole = 1/1), polyimide compositions 4 and 5 of 4 mass%, polyimide composition 6 of 10 And the polyimide composition 7 was diluted to 3% by mass, respectively, to prepare a coating liquid. These coating liquids were each applied to a glass substrate using a spin coater. Thereafter, the resultant was heated at 80 占 폚 for 10 minutes and then heated at 140 占 폚 for 1 hour to obtain alignment films 1-7.

(2) 러빙 처리(2) Rubbing treatment

작성한 배향막 1 ∼ 7 에 레이온 천을 사용하여, 일방 방향으로 러빙을 실시하였다.The prepared orientation films 1 to 7 were subjected to rubbing in one direction using a rayon cloth.

러빙 처리를 실시한 배향막 1 ∼ 7 상에, 각각 이방성 색소막용 조성물의 도포를 실시하고, 얻어진 이방성 색소막의 광학 특성의 평가를 실시하였다.The compositions for anisotropic dye films were applied to the rubbed alignment films 1 to 7, respectively, and the optical characteristics of the obtained anisotropic dye films were evaluated.

(3) 이방성 색소막용 조성물의 도포(3) Application of composition for anisotropic pigment film

물 79 질량부에, 식 (I) 로 나타내는 아조 화합물 20 질량부와, 식 (II) 로 나타내는 화합물 1 질량부를 첨가하고, 교반하여 용해시킨 후, 여과하고 불용분을 제거함으로써 색소 수용액 (이방성 색소막용 조성물) 을 얻었다.20 parts by mass of the azo compound represented by the formula (I) and 1 part by mass of the compound represented by the formula (II) were added to 79 parts by mass of water and dissolved by stirring to remove the insoluble matter thereby obtaining an aqueous solution of an anisotropic dye Film composition).

<어플리케이터 도포><Application of applicator>

상기 방법으로 제작된 폴리이미드 배향막에, 상기 이방성 색소막용 조성물을 갭 4 ㎛ 의 어플리케이터 (홋타 제작소사 제조) 로 도포한 후, 자연 건조함으로써 이방성 색소막을 얻었다.The composition for anisotropic dye film was applied to a polyimide alignment film prepared by the above method with an applicator having a gap of 4 占 퐉 (manufactured by Hotta Corporation) and dried naturally to obtain an anisotropic dye film.

<다이코트 도포>&Lt; Dicote coating &gt;

상기 방법으로 제작된 폴리이미드 배향막에, 상기 이방성 색소막용 조성물을 슬롯폭 50 ㎛ 의 다이코터를 사용하여 도포한 후, 자연 건조함으로써 이방성 색소막을 얻었다.The composition for an anisotropic dye film was coated on the polyimide alignment film prepared by the above method using a die coater having a slot width of 50 탆 and dried naturally to obtain an anisotropic dye film.

[화학식 24]&Lt; EMI ID =

Figure pct00026
Figure pct00026

(4) 광학 성능(4) Optical performance

광학 성능은, 이방성 색소막의 단체 투과율과 편광도로 평가하였다. 단체 투과율과 편광도는, 글랜 톰슨 (Glan-Thompson) 편광자를 구비한 분광 광도계 (오오츠카 전자 (주) 제조, 제품명 「RETS-100」) 를 이용하여 구하였다. 이방성 색소막에 직선 편광의 측정광을 입사시키고, 투과율을 측정한 후, 다음 식에 의해 계산해, 이방성 색소막의 극대 흡수 파장인 620 ㎚ 에 있어서의 편광도를 산출하였다.The optical performance was evaluated by the basic transmittance and polarized light of the anisotropic dye film. The bulk transmittance and the degree of polarization were obtained using a spectrophotometer equipped with a Glan-Thompson polarizer (product name "RETS-100" manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.). The measurement light of linearly polarized light was incident on the anisotropic dye film, and the transmittance was measured. The transmittance was then calculated by the following equation to calculate the degree of polarization at 620 nm which is the maximum absorption wavelength of the anisotropic dye film.

편광도 (P)(%) = {(Ty - Tz)/(Ty + Tz)}1/2 × 100The degree of polarization P (%) = {(Ty - Tz) / (Ty + Tz)} 1/2 100

Tz : 이방성 색소막의 흡수축 방향의 편광에 대한 투과율 Tz: transmittance of polarized light in the absorption axis direction of the anisotropic dye film

Ty : 이방성 색소막의 편광축 방향의 편광에 대한 투과율 Ty: transmittance of polarized light in the polarization axis direction of the anisotropic dye film

단체 투과율 및 편광도로부터 이하와 같이 평가를 실시하였다.The following evaluation was made from the group transmittance and the degree of polarization.

A : 단체 투과율 40 % 이상이고 편광도 99.5 % 이상 A: It has a unit transmittance of 40% or more and a polarization degree of 99.5% or more

B : 단체 투과율이 36% 이상이고 편광도가 99 % 이상 B: Bulk transmittance of 36% or more and a degree of polarization of 99% or more

C : 단체 투과율이 36 % 이상이고 편광도가 95 % 이상, 99 % 미만 C: Covalent transmittance of 36% or more and a degree of polarization of 95% or more and less than 99%

D : 단체 투과율이 36 % 이상이고 편광도가 95 % 미만D: a unit transmittance of 36% or more and a polarization degree of less than 95%

상기 배향막의 평가를 표 3 및 4 에 나타낸다.The evaluation of the alignment film is shown in Tables 3 and 4.

Figure pct00027
Figure pct00027

Figure pct00028
Figure pct00028

실시예 1 ∼ 7 (폴리이미드 조성물 1 ∼ 7) 은 모두 가용이었다.All of Examples 1 to 7 (polyimide compositions 1 to 7) were soluble.

또, 조성물 2 ∼ 7 을 사용하여 얻어진 배향막 1 ∼ 7 은, 러빙에 의한 흠집이나 깎임이 발생하지 않아, 내표면 처리성이 우수한 것이 나타났다.In addition, the alignment films 1 to 7 obtained by using the compositions 2 to 7 did not show scratches or scraping due to rubbing, and showed excellent surface treatment properties.

또한 배향막 1 ∼ 7 은 이방성 색소막의 광학 특성도 우수한 점에서, 본 발명의 배향막의 배향 특성이 높은 것을 알 수 있다.Further, since alignment films 1 to 7 are excellent in optical characteristics of the anisotropic dye film, it can be seen that the alignment film of the present invention has a high alignment property.

본 발명을 상세하게 또 특정 실시양태를 참조해 설명했지만, 본 발명의 정신과 범위를 일탈하는 일 없이 여러 가지 변경이나 수정을 가할 수 있는 것은 당업자에게 있어 분명하다. 본 출원은 2013년 10월 7일 출원된 일본 특허 출원 (일본 특허출원 2013-210392) 및 2014년 3월 26일 출원된 일본 특허 출원 (일본 특허출원 2014-064536) 에 근거하는 것이고, 그 내용은 여기에 참조로서 받아들여진다.Although the present invention has been described in detail with reference to specific embodiments thereof, it is apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. The present application is based on Japanese Patent Application (Japanese Patent Application 2013-210392) filed on October 7, 2013 and Japanese Patent Application (Japanese Patent Application 2014-064536) filed on March 26, 2014, It is hereby incorporated by reference.

산업상 이용가능성Industrial availability

본 발명은 산업상 임의의 분야에서 사용 가능하지만, 예를 들어 고배 특성의 배향막이 필요로 되는 분야에 있어서 바람직하게 사용할 수 있다, 구체적은, 예를 들어 광학 분야, 디스플레이 등에 있어서의 광학 소자가 필요로 되는 분야에 있어서, 특히 바람직하게 사용할 수 있다.Although the present invention can be used in any field in industry, it can be preferably used in the field where, for example, an orientation film having a high-grade property is required. Specifically, for example, Can be used particularly preferably.

Claims (5)

이방성 색소막용 배향막에 사용되는 폴리이미드 조성물로서,
폴리이미드 조성물은 폴리이미드 및 용매를 포함하고,
상기 폴리이미드가 일반식 (1) 로 나타내어지는 것을 특징으로 하는 폴리이미드 조성물.
[화학식 1]
Figure pct00029

(일반식 (1) 에 있어서, X 는 탄소수 5 이상의 4 가의 지방족 탄화수소기를 나타내고,
R1 은 방향 고리를 갖는 2 가의 유기기를 나타내고,
n 은 1 이상의 정수를 나타내고, n 이 2 이상인 경우는, 일반식 (1) 로 나타내는 구조 1 분자 중에 복수 존재하는 R1 및 X 는, 각각 동일하거나 상이하여도 된다.)
A polyimide composition for use in an alignment film for an anisotropic coloring film,
The polyimide composition comprises a polyimide and a solvent,
Wherein the polyimide is represented by the general formula (1).
[Chemical Formula 1]
Figure pct00029

(In the general formula (1), X represents a tetravalent aliphatic hydrocarbon group having 5 or more carbon atoms,
R 1 represents a divalent organic group having an aromatic ring,
n represents an integer of 1 or more, and when n is 2 or more, a plurality of R 1 and X in a single molecule of the structure represented by the general formula (1) may be the same or different.
제 1 항에 있어서,
상기 폴리이미드의 주사슬을 형성하는 원소 수 중, 방향 고리를 형성하는 원소 수의 비율이 5 % 이상, 75 % 이하인 폴리이미드 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the ratio of the number of elements forming the aromatic ring in the number of elements forming the main chain of the polyimide is 5% or more and 75% or less.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 폴리이미드의 이미드화율이 90 % 이상인 폴리이미드 조성물.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the polyimide has an imidization ratio of 90% or more.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 기재된 폴리이미드 조성물을 사용하여 형성된 것인 이방성 색소막용 배향막.An alignment film for an anisotropic coloring film which is formed using the polyimide composition according to any one of claims 1 to 3. 제 4 항에 기재된 이방성 색소막용 배향막과, 상기 이방성 색소막용 배향막 상에 적층되는 이방성 색소막을 갖는 광학 소자.An optical element having the anisotropic dye film alignment film according to claim 4 and an anisotropic dye film laminated on the alignment film for the anisotropic dye film.
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