JP2005154508A - Polyimide composition and method for producing the same - Google Patents

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Seiji Kamimura
誠二 神村
Hisao Yokokura
久男 横倉
Yukio Suzuki
幸夫 鈴木
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a polyimide composition that comprises a block copolymer having regularity and has excellent storage stability at a normal temperature, to provide a method for producing the same, to obtain a soluble polyimide composition for liquid-crystal orientation film, which has a pretilt angle not lowering even by aging of a liquid-crystal cell and controls development of stripe domain and development of streak-like domain by rubbing flaws and to provide a method for producing the soluble polyimide composition. <P>SOLUTION: The block copolymer is obtained by reacting an alicyclic tetracarboxylic acid dianhydride with an aromatic diamine in the presence of a lactone-based catalyst in a heated polar solvent, further adding an aromatic tetracarboxylic acid dianhydride and an alicyclic diamine to react them, adding an aromatic tetracarboxylic acid dianhydride and a trifluoromethyl group-containing fluorine-based aromatic diamine to react them at a normal temperature and directly causing imidization reaction without passing through a polyamic acid of an intermediate. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、常温での保存安定性が極めて優れたポリイミドおよびその製造方法に関し、特に、規則性のあるブロック共重合体となり、常温における保存安定性に優れたポリイミド組成物およびその製造方法に関する。また、本発明は、液晶セルをエージングしてもプレチルト角が低下せず、ストライプドメインの発生およびラビング傷によるスジ状ドメインの発生を押えた液晶配向膜に使用することができるポリイミド組成物およびその製造方法を提供するものである   The present invention relates to a polyimide having excellent storage stability at room temperature and a method for producing the same, and more particularly to a polyimide composition having a regular block copolymer and excellent in storage stability at room temperature and a method for producing the same. The present invention also provides a polyimide composition that can be used for a liquid crystal alignment film that does not decrease the pretilt angle even when the liquid crystal cell is aged and suppresses the generation of stripe domains and the occurrence of streak-like domains due to rubbing scratches, and its Provide a manufacturing method

ポリイミド樹脂は、耐熱性、電気絶縁性、耐摩耗性に優れ、さらに適度な機械強度、伸度を有しているため、例えば、フレキシブルプリント基板用フィルムなどの電子・電気部品用耐熱絶縁被覆材料、航空宇宙用材料、あるいは車両用材料等に幅広く採用されている。また、液晶ディスプレイの透明電極間に配置され、配向処理を行う配向膜として使用される。   Polyimide resin is excellent in heat resistance, electrical insulation, and abrasion resistance, and has appropriate mechanical strength and elongation. For example, heat-resistant insulation coating materials for electronic and electrical parts such as films for flexible printed circuit boards , Widely used in aerospace materials or vehicle materials. Moreover, it arrange | positions between the transparent electrodes of a liquid crystal display, and is used as an alignment film which performs an alignment process.

通常、ポリイミド樹脂は、1種類の酸成分と1種類のジアミン成分からなるホモポリマである場合には、樹脂に十分な機能を付与することが困難であるため、主として多成分系のポリイミド樹脂の開発が行われている。   In general, when a polyimide resin is a homopolymer composed of one kind of acid component and one kind of diamine component, it is difficult to impart sufficient functions to the resin. Has been done.

ポリイミド樹脂の一般的な製造方法は、高純度の酸二無水物と芳香族ジアミンとを等モル量混合して、極性溶媒中で低温で重縮合反応を行わせて、先ず高分子量のポリアミック酸を生成させ、次いで、ポリアミック酸溶液をキャスト成形して、加熱または無水酢酸添加による化学処理によって脱水閉環反応を行わせる方法が採用されている。   In general, a polyimide resin is generally prepared by mixing equimolar amounts of high-purity acid dianhydride and aromatic diamine, and performing a polycondensation reaction at a low temperature in a polar solvent. Next, a method is adopted in which a polyamic acid solution is cast and a dehydration ring closure reaction is performed by heating or chemical treatment by addition of acetic anhydride.

このポリイミドの製造方法において、中間体として生成するポリアミック酸溶液は、常温における保存安定性が劣り、さらに、熱に対して極めて不安定なため、加熱すると容易に水を生成してイミド化する。生成した水は、ポリアミック酸に作用してポリアミック酸の加水分解を促し、分子鎖を切断して低分子量のポリアミック酸になることが知られている。   In this polyimide production method, the polyamic acid solution produced as an intermediate is inferior in storage stability at room temperature and is extremely unstable with respect to heat, so that it easily forms water and imidizes when heated. It is known that the generated water acts on the polyamic acid to promote hydrolysis of the polyamic acid and cuts the molecular chain to become a low molecular weight polyamic acid.

近年、高性能、高分子量のポリイミドを製造するために、室温又はそれ以下の低温で高分子量のポリアミック酸を製造する方法が採用されている。高分子量のポリアミック酸は、N−メチル−2−ピロリドン(以下「NMP」という。)、ジメチルホルムアミド(以下「DMF」という。)等の極性溶媒に可溶であるが、高分子量のポリイミドは殆どの溶媒に不溶性であるため、ポリアミック酸を経由してランダム共重合体であるポリイミド樹脂を製造する2段合成法が採用されている。このポリアミック酸タイプのポリイミド溶液は、常温における保存安定性が悪いために使用上の難点がある。また、ランダム共重合体は、生成した共重合体の特性が各構成成分の優れた特性を発現するよりも劣った特性の平均の性質を示すために、交互共重合体やブロック共重合体に比べて物理的にも化学的にも特性が劣るといわれている。   In recent years, in order to produce a high-performance, high-molecular weight polyimide, a method for producing a high-molecular weight polyamic acid at room temperature or a low temperature below it has been adopted. The high molecular weight polyamic acid is soluble in polar solvents such as N-methyl-2-pyrrolidone (hereinafter referred to as “NMP”), dimethylformamide (hereinafter referred to as “DMF”), but most high molecular weight polyimides are used. Insoluble in these solvents, a two-step synthesis method for producing a polyimide resin which is a random copolymer via a polyamic acid is employed. Since this polyamic acid type polyimide solution has poor storage stability at room temperature, it has difficulty in use. Random copolymers are also used in alternating copolymers and block copolymers because the properties of the produced copolymer exhibit an average property that is inferior to that of each component. It is said that the properties are inferior both physically and chemically.

そこで、ポリイミド樹脂の特性を改良するためにブロック共重合法を利用する方法が知られている。例えば、スルホンアミドのオリゴマを製造し、つづいて酸二無水物を加えてブロック性のポリイミドを製造することにより、機械的強度、耐熱性、耐熱老化性及び加工性が改良されることが知られている(例えば特許文献1参照。)。また、極性溶媒中でジアミンに対し酸二無水物を1.5〜2.0モル加えて低温で反応させてアミド酸のオリゴマを合成し、これに等量のイソシアネートを加えて反応させると、炭酸ガスを発生しながらポリイミドアミドカルボン酸が得られる。これをキャストし加熱することにより高性能のポリイミドフィルムが作製できることが知られている(例えば、特許文献2参照。)。   Therefore, a method using a block copolymerization method for improving the characteristics of the polyimide resin is known. For example, it is known that the mechanical strength, heat resistance, heat aging resistance and processability can be improved by producing sulfonamide oligomers and then adding acid dianhydride to produce block polyimide. (For example, refer to Patent Document 1). Also, 1.5 to 2.0 mol of acid dianhydride is added to the diamine in a polar solvent and reacted at a low temperature to synthesize an oligomer of amic acid. Polyimide amide carboxylic acid can be obtained while generating carbon dioxide gas. It is known that a high-performance polyimide film can be produced by casting and heating this (see, for example, Patent Document 2).

また、ジアミノシロキサンの共重合体に酸二無水物を加えてシロキサン−アミド酸のブロック共重合体とした後、これに等量のジアミンを加えてポリアミック酸とし、次いで熱又は化学処理によってシロキサン−イミドのブロック共重合体を製造することが開示されている(例えば、特許文献3参照。)。また、有機酸触媒を用いてポリイミド−ポリオルガノシロキサンのブロック共重合体を得ることが知られている(例えば、特許文献4参照。)。また、ビシクロオクト−エン−テトラカルボン酸二無水物誘導体とビスマレイミド化合物からポリアミック酸を経て接着性樹脂組成物を得ることが知られている(例えば、特許文献5参照。)。   Further, after adding an acid dianhydride to a diaminosiloxane copolymer to obtain a block copolymer of siloxane-amide acid, an equal amount of diamine is added to form a polyamic acid, and then siloxane- Production of an imide block copolymer is disclosed (for example, see Patent Document 3). It is also known to obtain a polyimide-polyorganosiloxane block copolymer using an organic acid catalyst (for example, see Patent Document 4). Moreover, it is known that an adhesive resin composition is obtained from a bicyclooct-ene-tetracarboxylic dianhydride derivative and a bismaleimide compound via a polyamic acid (for example, refer to Patent Document 5).

しかし、これらの従来のポリアミック酸を経由する2段重縮合法を用いたポリイミドの製造方法によると、生成した高分子量のポリアミック酸が熱的に不安定であって、生成した水によって加水分解が助長されて分子鎖の切断が起こり、イミド化の段階で再縮合してランダム性ブロック共重合体となってしまうという問題があった。また、中間体として生成される高分子量のポリアミック酸は分子相互間で酸アミド基の交換が容易、かつ、速やかに行われるため、2つの異なったブロック共重合体を結び付けても生成するポリアミック酸の交換反応を防ぐことができず、ランダム性ブロック共重合体となるだけでなく、常温における保存安定性が極めて劣り、ポリアミック酸溶液を、例えば液晶デバイス分野に適用する際には、マイナス30℃程度の冷暗保存が必要になるなど使用管理上の問題があった。   However, according to the polyimide production method using the conventional two-stage polycondensation method via the polyamic acid, the produced high molecular weight polyamic acid is thermally unstable and is hydrolyzed by the produced water. There was a problem that the molecular chain was broken by the promotion, and recondensed at the imidization stage to become a random block copolymer. Further, since the high molecular weight polyamic acid produced as an intermediate is easily and quickly exchanged between acid amide groups between molecules, the polyamic acid produced even when two different block copolymers are combined. Exchange reaction cannot be prevented, and not only a random block copolymer is obtained, but also storage stability at room temperature is extremely poor. When applying a polyamic acid solution to the field of liquid crystal devices, for example, minus 30 ° C. There was a problem in use management, such as the necessity of cold-dark storage.

そこで、2段重縮合法によらず、酸二無水物とジアミンとの直接イミド化を行なう合成法が見出された(例えば、特許文献6〜9参照。)。
特公昭60−166326号公報。(第5頁) 特公平1−21165号公報(第7欄) 特開平2−91124号公報(第6頁) US Patent No. 4011279号公報 特開平6−41507号公報(段落0007) 特開2002−155139号公報(段落0015) 特開2002−322278号公報(段落0020) 特開2002−338684号公報(段落0020) 特開2003−292779号公報(段落0012)
Then, the synthesis method which performs direct imidation of an acid dianhydride and diamine was discovered irrespective of the two-stage polycondensation method (for example, refer patent documents 6-9).
Japanese Patent Publication No. 60-166326. (Page 5) Japanese Patent Publication No. 1-221165 (column 7) JP-A-2-91124 (page 6) US Patent No. 4011279 JP-A-6-41507 (paragraph 0007) JP 2002-155139 A (paragraph 0015) JP 2002-322278 (paragraph 0020) JP 2002-338684 A (paragraph 0020) JP 2003-292779 A (paragraph 0012)

しかし、これらの従来の直接イミド化を行なう合成法にあっても、使用する酸二無水物およびジアミンの熱的安定性や機械的強度を生かしたポリイミドを得るには熱安定性や機械的強度が不十分であった。   However, even in these conventional synthesis methods using direct imidization, thermal stability and mechanical strength can be obtained in order to obtain polyimide utilizing the thermal stability and mechanical strength of the acid dianhydride and diamine used. Was insufficient.

また、ポリイミド樹脂をSTN−LCD(Super Twisted Nematic−Liquid Crystal Display)の配向膜に使用した場合、STN−LCDではツイスト角が大きくなるほど時分割特性が向上し高精細なディスプレイが可能となる一方で、ツイスト角の増大に伴ないストライプドメイン(光を散乱するドメイン)が発生し、表示不良が発生し易くなる。また、一般にプレチルト角(液晶分子が配向膜界面となす角度)の高い配向膜ほどストライプドメインの発生を抑えられることが経験的に知られているが、従来の溶剤に可溶のポリイミドは、液晶セルをエージングするとプレチルト角が大きく低下し、ストライプドメインおよびラビング傷によるスジ状ドメインが発生する間題があった。   In addition, when polyimide resin is used for an alignment film of STN-LCD (Super Twisted Nematic-Liquid Crystal Display), the time division characteristics of the STN-LCD increases as the twist angle increases, and a high-definition display is possible. As the twist angle increases, stripe domains (light scattering domains) are generated and display defects are likely to occur. In addition, it is empirically known that alignment films with generally higher pretilt angles (angles between liquid crystal molecules and the alignment film interface) can suppress the occurrence of stripe domains. When the cells are aged, the pretilt angle is greatly reduced, and stripe domains and streak-like domains due to rubbing flaws occur.

従って、本発明の目的は、使用する酸二無水物およびジアミンの特性を生かしたポリイミド組成物およびその製造方法を提供するものである。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a polyimide composition utilizing the characteristics of the acid dianhydride and diamine used and a method for producing the same.

本発明の他の目的は、液晶セルをエージングしてもプレチルト角が低下せず、ストライプドメインの発生およびラビング傷によるスジ状ドメインの発生を押えた液晶配向膜に使用することができるポリイミド組成物およびその製造方法を提供するものである。   Another object of the present invention is to provide a polyimide composition that can be used for a liquid crystal alignment film in which the pretilt angle does not decrease even when the liquid crystal cell is aged, and generation of stripe domains and streak domains due to rubbing scratches are suppressed. And a manufacturing method thereof.

本発明は、上記目的を達成するため、芳香族テトラカルボン酸二無水物および脂環式テトラカルボン酸二無水物を含む3種類以上の酸二無水物と芳香族ジアミンおよび脂環式ジアミンを含む3種類以上のジアミンとの反応により得られる6成分以上からなるポリイミド共重合体を含むことを特徴とするポリイミド組成物を提供する。   In order to achieve the above object, the present invention includes three or more kinds of acid dianhydrides including aromatic tetracarboxylic dianhydride and alicyclic tetracarboxylic dianhydride, aromatic diamine and alicyclic diamine. A polyimide composition comprising a polyimide copolymer comprising 6 or more components obtained by reaction with 3 or more kinds of diamines is provided.

前記ポリイミド共重合体は、下記(1)、(2)および(3)で表わされる酸二無水物と、下記(4)、(5)および(6)で表わされるジアミンとから得られるブロック共重合体であることが好ましい。   The polyimide copolymer is a block copolymer obtained from an acid dianhydride represented by the following (1), (2) and (3) and a diamine represented by the following (4), (5) and (6). A polymer is preferred.

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前記ポリイミド共重合体は、重量平均分子量が50000〜200000であり、イミド化率が70〜100%であることが好ましい。
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The polyimide copolymer preferably has a weight average molecular weight of 50,000 to 200,000 and an imidization ratio of 70 to 100%.

前記ポリイミド共重合体は、溶媒に溶解されることによりガラス基材との接着性を有するワニスとなることが好ましい。   It is preferable that the said polyimide copolymer turns into a varnish which has adhesiveness with a glass base material by melt | dissolving in a solvent.

本発明は、上記目的を達成するため、ラクトン系触媒の存在下、加熱した極性溶媒中で脂環式テトラカルボン酸二無水物(1)と芳香族ジアミン(4)を反応させる第1のステップと、前記第1のステップにより得られた反応液に芳香族テトラカルボン酸二無水物(2)と脂環式ジアミン(5)を添加して反応させる第2のステップと、前記第2のステップにより得られた反応液に芳香族テトラカルボン酸二無水物(3)とトリフルオロメチル基を有するフッ素系芳香族ジアミン(6)を添加して常温で反応させる第3のステップとを含むことを特徴とするポリイミド組成物の製造方法製造方法を提供する。   In order to achieve the above object, the present invention provides a first step in which an alicyclic tetracarboxylic dianhydride (1) and an aromatic diamine (4) are reacted in a heated polar solvent in the presence of a lactone catalyst. A second step in which the aromatic tetracarboxylic dianhydride (2) and the alicyclic diamine (5) are added to the reaction solution obtained in the first step and reacted, and the second step. And a third step of adding the aromatic tetracarboxylic dianhydride (3) and the fluorinated aromatic diamine (6) having a trifluoromethyl group to the reaction solution obtained by the step of reacting at room temperature. A method for producing a polyimide composition is provided.

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前記第1、第2および第3のステップによりポリイミド共重合体が得られ、前記ポリイミド共重合体は、重量平均分子量が50000〜200000であり、イミド化率が70〜100%であって、液晶配向膜に使用されることが好ましい。
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A polyimide copolymer is obtained by the first, second and third steps. The polyimide copolymer has a weight average molecular weight of 50,000 to 200,000, an imidization ratio of 70 to 100%, and a liquid crystal. It is preferably used for an alignment film.

前記ポリイミド共重合体は、溶媒に溶解されることによりガラス基材との接着性を有するワニスとなり、液晶配向膜に使用されることが好ましい。   The polyimide copolymer is dissolved in a solvent to form a varnish having adhesiveness with a glass substrate, and is preferably used for a liquid crystal alignment film.

ラクトン系触媒の存在下、加熱した極性溶媒中で脂環式テトラカルボン酸二無水物(1)と芳香族ジアミン(4)を反応させる第1のステップと、前記第1のステップにより得られた反応液に芳香族テトラカルボン酸二無水物(2)と脂環式ジアミン(5)を添加して反応させる第2のステップと、前記第2のステップにより得られた反応液に芳香族テトラカルボン酸二無水物(3)とトリフルオロメチル基を有するフッ素系芳香族ジアミン(6)を添加して常温で反応させる第3のステップとを含むことを特徴とするポリイミド組成物の製造方法であって、前記ポリイミド組成物は、液晶配向膜に使用されることが好ましい。   A first step of reacting an alicyclic tetracarboxylic dianhydride (1) with an aromatic diamine (4) in a heated polar solvent in the presence of a lactone catalyst, and the first step was obtained. A second step in which the aromatic tetracarboxylic dianhydride (2) and the alicyclic diamine (5) are added to the reaction solution to react, and the reaction solution obtained by the second step is subjected to the aromatic tetracarboxylic acid. And a third step of adding the acid dianhydride (3) and the fluorinated aromatic diamine (6) having a trifluoromethyl group and reacting at room temperature. The polyimide composition is preferably used for a liquid crystal alignment film.

本発明のポリイミド組成物によれば、酸二無水物成分と、ジアミン成分によりポリイミド化を行なうため、常温安定性に優れている。   According to the polyimide composition of the present invention, the dianhydride component and the diamine component are used to form a polyimide, so that the room temperature stability is excellent.

本発明のポリイミド組成物を構成するポリイミド共重合体によれば、3種類以上の酸二無水物と3種類以上のジアミンとからなる6成分以上のポリイミド共重合体を含むため、各成分の特性を生かせたポリイミド組成物を得ることができる。   According to the polyimide copolymer constituting the polyimide composition of the present invention, since it contains a polyimide copolymer of 6 or more components consisting of 3 or more types of acid dianhydrides and 3 or more types of diamines, the characteristics of each component A polyimide composition that makes the best use of can be obtained.

本発明のポリイミド組成物を構成するポリイミド共重合体によれば、ポリイミド共重合体は、重量平均分子量が50000〜200000であり、イミド化率が70〜100%であり、常温安定性に優れている。   According to the polyimide copolymer constituting the polyimide composition of the present invention, the polyimide copolymer has a weight average molecular weight of 50,000 to 200,000, an imidization ratio of 70 to 100%, and excellent room temperature stability. Yes.

本発明のポリイミド組成物を構成するポリイミド共重合体によれば、ガラス基材との接着性を有するワニスであるため、常温安定性に優れている。   According to the polyimide copolymer constituting the polyimide composition of the present invention, since it is a varnish having adhesiveness to a glass substrate, it has excellent room temperature stability.

本発明のポリイミド組成物の製造方法によれば、酸二無水物成分と、ジアミン成分によりポリイミド化を行なうため、常温での保存安定性に優れるとともに、反応液をそのままワニスとして使用できるため、液晶配向膜に使用するポリイミド組成物を得ることができる。   According to the method for producing a polyimide composition of the present invention, since imidation is performed with an acid dianhydride component and a diamine component, it is excellent in storage stability at room temperature, and the reaction solution can be used as it is as a varnish. A polyimide composition used for the alignment film can be obtained.

本発明のポリイミド組成物の製造方法によれば、芳香族テトラカルボン酸二無水物と芳香族ジアミンとから得られるブロック共重合となるので、液晶配向膜に使用することができるポリイミド組成物を得ることができる。   According to the method for producing a polyimide composition of the present invention, since it is a block copolymer obtained from an aromatic tetracarboxylic dianhydride and an aromatic diamine, a polyimide composition that can be used for a liquid crystal alignment film is obtained. be able to.

本発明のポリイミド組成物の製造方法によれば、酸二無水物とジアミンとを中間体のポリアミック酸を経由せずに、直接イミド化を行うので、ブロック共重合体となり、常温安定性に優れ、液晶配向膜に使用することができるポリイミド組成物を得ることができる。   According to the method for producing a polyimide composition of the present invention, acid dianhydride and diamine are directly imidized without going through an intermediate polyamic acid, so that a block copolymer is obtained and excellent in room temperature stability. A polyimide composition that can be used for a liquid crystal alignment film can be obtained.

本発明のポリイミド組成物の製造方法によれば、原材料から1段反応で直接、ワニス作製が可能であることから原料の仕込段階から所望の固形分量濃度に調節し、反応液をそのままワニスとして使用でき、しかもイミド化が完了しているため、極めて常温における保存安定性に優れるポリイミド組成物を得ることができる。   According to the method for producing a polyimide composition of the present invention, since a varnish can be directly produced from a raw material by a one-step reaction, it is adjusted to a desired solid content concentration from the raw material charging stage, and the reaction solution is used as it is as a varnish. In addition, since imidization is complete, a polyimide composition having extremely excellent storage stability at room temperature can be obtained.

また、本発明によれば、常温での保存安定性に優れるとともに、反応液をそのままワニスとして使用でき、原料の仕込み段階においてワニスの固形分濃度を所望の濃度にできるため、膜厚などの制御が容易であり、液晶デバイス分野などにおいても幅広く使用することができる。   In addition, according to the present invention, the storage stability at room temperature is excellent, the reaction solution can be used as it is as a varnish, and the solid content concentration of the varnish can be adjusted to a desired concentration in the raw material charging stage, so that the film thickness and the like can be controlled And can be widely used in the field of liquid crystal devices.

さらに、本発明によれば、液晶セルをエージング処理してもプレチルト角が低下せずストライプドメインの発生およびラビング傷に起因するスジ状ドメインの発生をおさえることができ、また、イミド化率の高い溶剤可溶性ポリイミドであり、接着性に優れかつ長期の保存安定性の良いポリイミド−ポリアミック酸ワニスが得られるため、高品質のSTN−LCDを提供することができる。   Furthermore, according to the present invention, even when the liquid crystal cell is aged, the pretilt angle does not decrease, the generation of stripe domains and the occurrence of streak domains due to rubbing scratches can be suppressed, and the imidization rate is high. Since a polyimide-polyamic acid varnish that is a solvent-soluble polyimide and has excellent adhesion and good long-term storage stability can be obtained, a high-quality STN-LCD can be provided.

また、本発明によれば、中間体のアミック酸を経由しないで加熱によって極性溶媒中で、ラクトン系触媒重合で反応させ1段で直接イミド化を行うため、ポリイミド組成物は、本来の機能を保持したまま、所望の用途に適した樹脂に変性させることができる。   In addition, according to the present invention, since the imidization is performed directly in one step by reacting with a lactone-based catalytic polymerization in a polar solvent by heating without passing through the intermediate amic acid, the polyimide composition has the original function. While being held, it can be modified to a resin suitable for the desired application.

また、本発明によれば、6成分以上からなる樹脂組成物としたため、例えば、機械的強度の不足する共重合体は1成分を変更したり、あるいは加えることにより、他の特性をあまり損なわずに機械的強度を補うことが可能となる。   Further, according to the present invention, since the resin composition is composed of 6 or more components, for example, a copolymer having insufficient mechanical strength does not significantly deteriorate other properties by changing or adding one component. It is possible to supplement the mechanical strength.

1環及び2環の芳香族テトラカルボン酸二無水物としては、例えば、ピロメリット酸二無水物、メチルピロメリット酸二無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物などを挙げることができ、これらを2種以上混合して使用することもできる。   Examples of the monocyclic and bicyclic aromatic tetracarboxylic dianhydrides include pyromellitic dianhydride, methylpyromellitic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride A thing etc. can be mentioned, These can also be used in mixture of 2 or more types.

1環およびトリフルオロメチル基を有するフッ素系化合物の芳香族ジアミンとしては、例えば3,5−ジアミノ安息香酸、1,4−フェニレンジアミン、2−メチル−1,4−フェニレンジアミン、2,5−ジメチル−1,4−フェニレンジアミン、1,3−フェニレンジアミン、2−メチル−1,3−フェニレンジアミン、4−メチル−1,3−フェニレンジアミン、5−メチル−1,3−フェニレンジアミン、2,2−ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス(3−アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス(4−アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパンなどが挙げることができ、これらを2種以上混合して使用することもできる。   Examples of the aromatic diamine of a fluorine compound having one ring and a trifluoromethyl group include 3,5-diaminobenzoic acid, 1,4-phenylenediamine, 2-methyl-1,4-phenylenediamine, 2,5- Dimethyl-1,4-phenylenediamine, 1,3-phenylenediamine, 2-methyl-1,3-phenylenediamine, 4-methyl-1,3-phenylenediamine, 5-methyl-1,3-phenylenediamine, 2 , 2-bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] hexafluoropropane, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] hexafluoropropane, 2,2-bis (3-aminophenyl) Hexafluoropropane, 2,2-bis (4-aminophenyl) hexafluoropropane, and the like. A mixture of more than one species can also be used.

脂環式テトラカルボン酸二無水物としては、例えば、1,2,3,4−シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、ビシクロ(2,2,2)オクト−7−エン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物などを挙げることができ、これらを2種以上混合して使用することもできる。   Examples of the alicyclic tetracarboxylic dianhydride include 1,2,3,4-cyclopentanetetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 1,2 , 3,4-Butanetetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,4-cyclohexanetetracarboxylic dianhydride, bicyclo (2,2,2) oct-7-ene-2,3,5,6 -Tetracarboxylic dianhydride etc. can be mentioned, These can also be used in mixture of 2 or more types.

脂環式ジアミンとしては、例えば3,3−ジメチル−4,4’ジアミノ−ジシクロヘキシルメタンを挙げることができる。   Examples of the alicyclic diamine include 3,3-dimethyl-4,4′diamino-dicyclohexylmethane.

さらに、液晶デバイス分野においては、例えば基板へのポリイミド配向膜の寸法安定性を図るため、ワニスの塗布厚の正確な制御が必要となる。このためには、ワニス作製時の固形分濃度制御とワニスの保存安定性が極めて有効となる。   Further, in the liquid crystal device field, for example, in order to achieve dimensional stability of the polyimide alignment film on the substrate, it is necessary to accurately control the coating thickness of the varnish. For this purpose, control of the solid content at the time of varnish preparation and storage stability of the varnish are extremely effective.

なお、本発明の樹脂の重量分子量は5〜20万と規定するが、好ましくは7〜15万が望ましい。5万以下では、例えば固形分濃度を5%に希釈した際、成膜性が劣り、逆に20万以上ではワニスのゲル化に伴う保存安定性等が劣る。本発明の樹脂のイミド化率は70%以上と規定するが、好ましくは85〜100%が望ましい。70%未満では常温保管による粘度変化など安定性が低下する。   In addition, although the weight molecular weight of resin of this invention prescribes | regulates 50,000-200,000, Preferably it is 70-150,000. If it is 50,000 or less, for example, when the solid content concentration is diluted to 5%, the film-forming property is inferior. Conversely, if it is 200,000 or more, the storage stability accompanying gelation of the varnish is inferior. The imidization ratio of the resin of the present invention is specified to be 70% or more, preferably 85 to 100%. If it is less than 70%, the stability such as viscosity change due to storage at room temperature decreases.

また、極性溶媒は特に規定されないが、N−メチル−2−ピロリドン、N−ビニル−2−ピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、スルホラン、アニソール、ジオキソラン、ブチルセルソルブアセテート、及びガンマブチロラクトンなどか挙げることができ、これらを2種以上混合して使用することもできる。   In addition, the polar solvent is not particularly defined, but examples include N-methyl-2-pyrrolidone, N-vinyl-2-pyrrolidone, dimethylformamide, dimethylacetamide, sulfolane, anisole, dioxolane, butyl cellosolve acetate, and gamma butyrolactone. These can be used in combination of two or more.

γ−カプロラクトン以外のラクトン系触媒としては、γ−バレロラクトン、γ−ブチロラクトン、γ−テトロン酸、γ−フタリド、γ−クマリン、γ−フタリド酸などが挙げられる。このラクトン系触媒とピリジン、キノリン、N−メチルモルホリン等の塩基との混合物として用いる場合は、その混合比が分子量比にして1/1〜/3であることが望ましい。   Examples of the lactone catalyst other than γ-caprolactone include γ-valerolactone, γ-butyrolactone, γ-tetronic acid, γ-phthalide, γ-coumarin, and γ-phthalido acid. When used as a mixture of this lactone catalyst and a base such as pyridine, quinoline, N-methylmorpholine, the mixing ratio is preferably 1/1 to / 3 in terms of molecular weight ratio.

撹拌器を取り付けた1000mlのセパラブル3つ口フラスコにシリコンコック付きトラップを備えた玉付冷却管を取り付けた。ビシクロ(2,2,2)オクト−7−エン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物(1)(以下「BCD」という。)9.93gおよび3,5−ジアミノ安息香酸(4)(以下「DABz」という)9.13g、さらにγ−カプロラクトン1.37g、ピリジン1.9g、NMP123g、トルエン30gを加え、常温で窒素雰囲気中で10分撹拌した後、170℃に昇温、180rpmで1時間撹拌した。   A condenser tube with a ball equipped with a trap with a silicon cock was attached to a 1000 ml separable three-necked flask equipped with a stirrer. 9.93 g of bicyclo (2,2,2) oct-7-ene-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride (1) (hereinafter referred to as “BCD”) and 3,5-diaminobenzoic acid (4) 9.13 g (hereinafter referred to as “DABz”), 1.37 g of γ-caprolactone, 1.9 g of pyridine, 123 g of NMP, and 30 g of toluene were added, and the mixture was stirred at room temperature in a nitrogen atmosphere for 10 minutes, and then raised to 170 ° C. The mixture was stirred at 180 rpm for 1 hour.

Figure 2005154508
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次に、この反応液を一昼夜空冷し、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(2)(以下「BPDA」という)23.54g、3,3’−ジメチル−4,4'−ジアミノジシクロヘキシルメタン(5)(以下「DMHM」という)14.47g、NMP160g、トルエン82.5gを入れて、再び170℃に昇温、5時間反応させた。回転数は180rpmとし、反応が進行するに従い100rpm、50rpmと適宜低下させた。この後、ピロメリット酸二無水物(3)(以下「PMDA」という)6.1g、2、2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン(6)(以下「HF−BAPP」という)14.52gおよびNMP123gを加え、室温雰囲気中で180rpmにて4時間撹拌反応後、90℃に昇温、70rpmで1時間撹拌のクッキング処理を行いワニスを作製した。
Figure 2005154508
Next, this reaction solution was air-cooled all day and night, and 23.54 g of 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride (2) (hereinafter referred to as “BPDA”), 3,3′-dimethyl-4 , 4′-diaminodicyclohexylmethane (5) (hereinafter referred to as “DMHM”) 14.47 g, NMP 160 g, and toluene 82.5 g were added, and the mixture was again heated to 170 ° C. and reacted for 5 hours. The number of revolutions was 180 rpm, and as the reaction proceeded, the speed was appropriately reduced to 100 rpm and 50 rpm. Thereafter, pyrogellitic dianhydride (3) (hereinafter referred to as “PMDA”) 6.1 g, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] hexafluoropropane (6) (hereinafter referred to as “HF-”) 14.52 g (referred to as “BAPP”) and 123 g of NMP were added, stirred at 180 rpm for 4 hours in a room temperature atmosphere, then heated to 90 ° C. and stirred for 1 hour at 70 rpm to prepare a varnish.

Figure 2005154508
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Figure 2005154508
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Figure 2005154508
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Figure 2005154508
なお、作製したワニスの初期重量分子量(Mw)をGPCで調べたところ、Mw=85,000であった。さらにワニスを200℃、2時間加熱して固形分濃度を調べたところ15.1%であった。
Figure 2005154508
In addition, when the initial weight molecular weight (Mw) of the produced varnish was investigated by GPC, it was Mw = 85,000. Furthermore, when the varnish was heated at 200 ° C. for 2 hours and the solid content concentration was examined, it was 15.1%.

以上のようにして作製したワニスをN−ビニル−2−ピロリドンとブチルセルソルブアセテートで固形分濃度が5.0%となるよう希釈した直後、1ヵ月常温保管、及び3ヵ月常温保管後の各々のワニスを用いて作製したプレチルト角測定用セルの測定データ変化、及びセルエージング後のプレチルト角変化で安定性を評価した。さらに、プレチルト角測定用セルの作製時における、ラビング処理でガラス基板との密着性およびラビング傷により判定した。この結果を表1に示す。   Immediately after diluting the varnish produced as described above with N-vinyl-2-pyrrolidone and butyl cellosolve acetate to a solid content concentration of 5.0%, after storage at room temperature for 1 month and after storage at room temperature for 3 months The stability was evaluated by the change in measurement data of the pretilt angle measurement cell produced using the above varnish and the change in pretilt angle after cell aging. Further, the rubbing treatment was performed based on the adhesion to the glass substrate and the rubbing scratch at the time of producing the pretilt angle measurement cell. The results are shown in Table 1.

実施例1と同様に、撹拌器を取り付けた1000mlのセパラブル3つ口フラスコにシリコンコック付きトラップを備えた玉付冷却管を取り付けた。BCD9.93gおよびDABz9.13g、さらにγ−カプロラクトン1.37g、ピリジン1.9g、NMP123g、トルエン30gを加え、常温で窒素雰囲気中で10分撹拌した後、180℃に昇温、180rpmで1時間撹拌した。   Similarly to Example 1, a ball condenser having a trap with a silicon cock was attached to a 1000 ml separable three-necked flask equipped with a stirrer. BCD9.93 g and DABz 9.13 g, further γ-caprolactone 1.37 g, pyridine 1.9 g, NMP 123 g and toluene 30 g were added and stirred at room temperature in a nitrogen atmosphere for 10 minutes, then heated to 180 ° C. and 180 rpm for 1 hour. Stir.

次に、この反応液を一昼夜空冷し、BPDA23.54g、DMHM14.47g、NMP160g、トルエン82.5gを入れて、再び180℃に昇温、7時間反応させた。回転数は180rpmとし、反応が進行するに従い100rpm、50rpmと適宜低下させた。この後、PMDA4.36g、HF−BAPP10.37gおよびNMP106gを加え、室温雰囲気中で180rpmにて4時間撹拌反応後、90℃に昇温、70rpmで1時間撹拌のクッキング処理を行いワニスを作製した。   Next, this reaction solution was air-cooled all day and night, 23.54 g of BPDA, 14.47 g of DMHM, 160 g of NMP, and 82.5 g of toluene were added, and the temperature was raised again to 180 ° C. and reacted for 7 hours. The number of revolutions was 180 rpm, and as the reaction proceeded, the speed was appropriately reduced to 100 rpm and 50 rpm. After this, 4.36 g of PMDA, 10.37 g of HF-BAPP and 106 g of NMP were added, and after stirring reaction at 180 rpm for 4 hours in a room temperature atmosphere, cooking was performed by heating to 90 ° C. and stirring for 1 hour at 70 rpm to prepare a varnish. .

なお、作製したワニスの初期重量分子量(Mw)をGPCで調べたところ、Mw=145,000であった。さらにワニスを200℃、2時間加熱して固形分濃度を調べたところ15.5%であった。   In addition, when the initial weight molecular weight (Mw) of the produced varnish was investigated by GPC, it was Mw = 145,000. Furthermore, when the varnish was heated at 200 ° C. for 2 hours and the solid content concentration was examined, it was 15.5%.

以上のようにして作製したワニスをN−ビニル−2−ピロリドンとブチルセルソルブアセテートで固形分濃度が4.5%となるよう希釈した直後、1ヵ月常温保管、及び3ヵ月常温保管後の各々のワニスを用いて作製したプレチルト角測定用セルの測定データ変化、及びセルエージング後のプレチルト角変化で安定性を評価した。さらに、プレチルト角測定用セルの作製時における、ラビング処理でガラス基板との密着性を判定した。この結果を表1に示す。   Immediately after diluting the varnish produced as described above with N-vinyl-2-pyrrolidone and butyl cellosolve acetate to a solid content concentration of 4.5%, after storage at room temperature for 1 month and after storage at room temperature for 3 months The stability was evaluated by the change in measurement data of the pretilt angle measurement cell produced using the above varnish and the change in pretilt angle after cell aging. Furthermore, the adhesiveness with the glass substrate was determined by rubbing treatment during the production of the pretilt angle measurement cell. The results are shown in Table 1.

実施例1と同様に、撹拌器を取り付けた1000mlのセパラブル3つ口フラスコにシリコンコック付きトラップを備えた玉付冷却管を取り付けた。BCD9.93gおよびDABz9.13g、さらにγ−カプロラクトン1.37g、ピリジン1.9g、NMP123g、トルエン30gを加え、常温で窒素雰囲気中で10分撹拌した後、180℃に昇温、180rpmで1時間撹拌した。   Similarly to Example 1, a ball condenser having a trap with a silicon cock was attached to a 1000 ml separable three-necked flask equipped with a stirrer. BCD9.93 g and DABz 9.13 g, further γ-caprolactone 1.37 g, pyridine 1.9 g, NMP 123 g and toluene 30 g were added and stirred at room temperature in a nitrogen atmosphere for 10 minutes, then heated to 180 ° C. and 180 rpm for 1 hour. Stir.

次に、この反応液を一昼夜空冷し、PMDA17.44g、DMHM14.47g、NMP160g、トルエン82.5gを入れて、再び180℃に昇温、6時間反応させた。回転数は180rpmとし、反応が進行するに従い100rpm、50rpmと適宜低下させた。なお、作製したワニスの初期重量分子量(Mw)をGPCを用いて調べたところ、Mw=80、000であった。この後、PMDA6.1g、HF−BAPP14.52gおよびNMP106gを加え、室温雰囲気中で180rpmにて4時間撹拌反応後、90℃に昇温、70rpmで1時間撹拌のクッキング処理を行いワニスを作製した。   Next, this reaction solution was air-cooled all day and night, PMDA 17.44 g, DMHM 14.47 g, NMP 160 g, and toluene 82.5 g were added, and the temperature was raised again to 180 ° C. and reacted for 6 hours. The number of revolutions was 180 rpm, and as the reaction proceeded, the speed was appropriately reduced to 100 rpm and 50 rpm. In addition, when the initial weight molecular weight (Mw) of the produced varnish was investigated using GPC, it was Mw = 80,000. Thereafter, 6.1 g of PMDA, 14.52 g of HF-BAPP and 106 g of NMP were added, and after stirring reaction at 180 rpm in a room temperature atmosphere for 4 hours, cooking was performed by heating to 90 ° C. and stirring for 1 hour at 70 rpm to prepare a varnish. .

なお、作製したワニスの初期重量分子量(Mw)をGPCで調べたところ、Mw=110,000であった。さらにワニスを200℃、2時間加熱して固形分濃度を調べたところ15.3%であった。   In addition, when the initial weight molecular weight (Mw) of the produced varnish was investigated by GPC, it was Mw = 110,000. Furthermore, when the varnish was heated at 200 ° C. for 2 hours and the solid content concentration was examined, it was 15.3%.

以上のようにして作製したワニスをN−ビニル−2−ピロリドンとブチルセルソルブアセテートで固形分濃度が4.5%となるよう希釈した直後、1ヵ月常温保管、及び3ヵ月常温保管後の各々のワニスを用いて作製したプレチルト角測定用セルの測定データ変化、及びセルエージング後のブレチルト角変化で安定性を評価した。さらに、プレチルト角測定用セルの作製時における、ラビング処理でガラス基板との密着性を判定した。この結果を表1に示す。   Immediately after diluting the varnish produced as described above with N-vinyl-2-pyrrolidone and butyl cellosolve acetate to a solid content concentration of 4.5%, after storage at room temperature for 1 month and after storage at room temperature for 3 months The stability was evaluated based on the change in measurement data of the pretilt angle measurement cell produced using the above varnish and the change in bletilt angle after cell aging. Furthermore, the adhesiveness with the glass substrate was determined by rubbing treatment during the production of the pretilt angle measurement cell. The results are shown in Table 1.

実施例1と同様に、撹拌器を歌り付けた1000mlのセパラブル3つ口フラスコにシリコンコック付きトラップを備えた玉付冷却管を取り付けた。BCD9.93gおよびDABz4.56g、1,4−フェニレンジアミン3.24g、さらにγ−カプロラクトン1.37g、ピリジン1.9g、NMP123g、トルエン30gを加え、常温で窒素雰囲気中で10分撹拌した後、180℃に昇温、180rpmで1時間撹拌した。   Similarly to Example 1, a ball-mounted condenser equipped with a trap with a silicon cock was attached to a 1000 ml separable three-necked flask sung with a stirrer. BCD9.93 g and DABz 4.56 g, 1,4-phenylenediamine 3.24 g, γ-caprolactone 1.37 g, pyridine 1.9 g, NMP 123 g, and toluene 30 g were added and stirred at room temperature in a nitrogen atmosphere for 10 minutes. The temperature was raised to 180 ° C., and the mixture was stirred at 180 rpm for 1 hour.

次に、この反応液を一昼夜空冷し、BPDA23.54g、DMHM14.47g、NMP160g、トルエン82.5gを入れて、再び180℃に昇温、6時間反応させた。回転数は180rpmとし、反応が進行するに従い100rpm、50rpmと適宜低下させた。この後、PMDA4.36g、HF−BAPP10.37gおよびNMP106gを加え、室温雰囲気中で180rpmにて4時間撹拌反応後、90℃に昇温、70rpmで1時間撹拌のクッキング処理を行いワニスを作製した。   Next, this reaction solution was air-cooled all day and night, 23.54 g of BPDA, 14.47 g of DMHM, 160 g of NMP, and 82.5 g of toluene were added, and the temperature was raised again to 180 ° C. and reacted for 6 hours. The number of revolutions was 180 rpm, and as the reaction proceeded, the speed was appropriately reduced to 100 rpm and 50 rpm. Thereafter, 4.36 g of PMDA, 10.37 g of HF-BAPP, and 106 g of NMP were added, and after stirring reaction at 180 rpm for 4 hours in a room temperature atmosphere, cooking was performed by heating to 90 ° C. and stirring for 1 hour at 70 rpm to prepare a varnish. .

なお、作製したワニスの初期重量分子量(Mw)をGPCで調べたところ、Mw=90,000であった。さらにワニスを200℃、2時間加熱して固形分濃度を調べたところ15.1%であった。   In addition, when the initial weight molecular weight (Mw) of the produced varnish was investigated by GPC, it was Mw = 90,000. Furthermore, when the varnish was heated at 200 ° C. for 2 hours and the solid content concentration was examined, it was 15.1%.

以上のようにして作製したワニスをN−ビニル−2−ピロリドンとブチルセルソルブアセテートで固形分濃度が4.5%となるよう希釈した直後、1ヵ月常温保管、及び3ヵ月常温保管後の各々のワニスを用いて作製したプレチルト角測定用セルの測定データ変化、及びセルエージング後のプレチルト角変化で安定性を評価した。さらに、プレチルト角測定用セルの作製時における、ラビング処理でガラス基板との密着性を判定した。この結果を表1に示す。
(比較例1)
実施例1と同様に、撹拌器を取り付けた1000mlのセパラブル3つ口フラスコにシリコンコック付きトラップを備えた玉付冷却管を取り付けた。BCD9.93gおよびDABz9.13g、さらにγ−カプロラクトン1.37g、ピリジン1.9g、NMP123g、トルエン30gを加え、常温で窒素雰囲気中で10分撹拌した後、180℃に昇温、180rpmで1時間撹拌した。
Immediately after diluting the varnish produced as described above with N-vinyl-2-pyrrolidone and butyl cellosolve acetate to a solid content concentration of 4.5%, after storage at room temperature for 1 month and after storage at room temperature for 3 months The stability was evaluated by the change in measurement data of the pretilt angle measurement cell produced using the above varnish and the change in pretilt angle after cell aging. Furthermore, the adhesiveness with the glass substrate was determined by rubbing treatment during the production of the pretilt angle measurement cell. The results are shown in Table 1.
(Comparative Example 1)
Similarly to Example 1, a ball condenser having a trap with a silicon cock was attached to a 1000 ml separable three-necked flask equipped with a stirrer. BCD9.93 g and DABz 9.13 g, further γ-caprolactone 1.37 g, pyridine 1.9 g, NMP 123 g and toluene 30 g were added and stirred at room temperature in a nitrogen atmosphere for 10 minutes, then heated to 180 ° C. and 180 rpm for 1 hour. Stir.

次に、この反応液を一昼夜空冷し、BPDA23.54g、DMHM14.47g、NMP160g、トルエン82.5gを入れて、再び180℃に昇温、7時間反応させた。回転数は180rpmとし、反応が進行するに従い100rpm、50rpmと適宜低下させた。なお、作製したワニスの初期重量分子量(Mw)をGPCを用いて調べたところ、Mw=100,000であつた。   Next, this reaction solution was air-cooled all day and night, 23.54 g of BPDA, 14.47 g of DMHM, 160 g of NMP, and 82.5 g of toluene were added, and the temperature was raised again to 180 ° C. and reacted for 7 hours. The number of revolutions was 180 rpm, and as the reaction proceeded, the speed was appropriately reduced to 100 rpm and 50 rpm. In addition, when the initial weight molecular weight (Mw) of the produced varnish was investigated using GPC, it was Mw = 100,000.

以上のようにして作製したワニスをN−ビニル−2−ピロリドンとブチルセルソルブアセテートで固形分濃度が5.0%となるよう希釈した直後、1ヵ月常温保管、及び3ヵ月常温保管後の各々のワニスを用いて作製したプレチルト角測定用セルの測定データ変化、及びセルエージング後のプレチルト角変化で安定性を評価した。さらに、プレチルト角測定用セルの作製時における、ラビング処理でガラス基板との密着性を判定した。この結果を表1に示す。
(比較例2)
日産化学工業株式会社製の液晶配向膜材料用ワニス、サンエバー(登録商標)SE−3140について、用いるワニスの常温保存期間の違いによるプレチルト角測定用セルの測定データ変化、及びセルエージング後のプレチルト角変化で安定性を評価した。さらに、プレチルト角測定用セルの作製時における、ラビング処理でガラス基板との密着性を判定した。この結果を表1に示す。
Immediately after diluting the varnish produced as described above with N-vinyl-2-pyrrolidone and butyl cellosolve acetate to a solid content concentration of 5.0%, after storage at room temperature for 1 month and after storage at room temperature for 3 months The stability was evaluated by the change in measurement data of the pretilt angle measurement cell produced using the above varnish and the change in pretilt angle after cell aging. Furthermore, the adhesiveness with the glass substrate was determined by rubbing treatment during the production of the pretilt angle measurement cell. The results are shown in Table 1.
(Comparative Example 2)
Change in measurement data of cell for pretilt angle measurement due to difference in room temperature storage period of varnish used, varnish for liquid crystal alignment film material manufactured by NISSAN CHEMICAL INDUSTRY CO., LTD., SANEVER (registered trademark) SE-3140, and pretilt angle after cell aging Stability was evaluated by change. Furthermore, the adhesiveness with the glass substrate was determined by rubbing treatment during the production of the pretilt angle measurement cell. The results are shown in Table 1.

Figure 2005154508
A.表1に示したワニスおよび各フィルムの諸特性は以下の方法により評価した。
(1)重量平均分子量(Mw)
ワニスの初期分子量常温1ケ月、常温3ケ月及び常温6ケ月放置後の分子量測定は、東ソー株式会社製のデガッサー(SC−8020)、デュアルポンプ(CCPS)、および紫外可視検出器(UV8020)から成るGPC装置を用いた。また、カラムはTSK−GEL GMHHR−Mとした。
(2)E型粘度測定
ワニスの初期、常温1ケ月、及び常温3ケ月放置後の粘度測定をトキメック製TVE−20HT粘度計を用い、ロータ0.8×R24により、ロータ回転30rpm、試料量0.5mlで実測し、5回の平均値を求めた。
B.プレチルト角測定用セルの作製手順および光学特性評価
(1)プレチルト角測定用セルの作製工程
プレチルト角測定用セル作製工程を下記に示す。まず、準備した試験用ガラス基板を良く洗浄・乾燥した後、濃度5%に希釈した本発明の実施の形態のポリイミドワニスを専用の転写塗工機(オングストローマ)を用い、500Å程度となるように塗工し、熱風循環式の乾燥炉にて硬化させる。次に、専用のラピング装置によりラビング、洗浄の後、シール剤の印刷を行なった。上下の基板をギャップ50μ厚のカプトンスペーサを介して、平行にエポキシ系接着剤で貼合わせ後、乾燥し真空液晶注入を行ない、注入口をUV硬化形接着剤で封止し、プレチルト角測定用セルを作製した。
(2)プレチルト角評価(安定性)
作製したプレチルト角測定用セルを中央精機株式会社製OMSシリーズのクリスタルローテション法によるプレチルト角測定装置を用い、波長633nmにてN=5点測定した。ここで、ワニスの常温保存期間の違いによるプレチルト角測定用セルの測定データ変化、及びセルエージング後(100℃/1h)のプレチルト角変化で安定性を評価した。
(3)密着性評価
上記に示すセル作製工程において、配向膜を1軸延伸するラビング処理(布で配向膜表面を擦る工程)後の、膜の剥離の有無により密着性を評価した。なお、剥離や傷の有無は、目視観察、及び光学顕微鏡観察により判定した。

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A. Various characteristics of the varnish and each film shown in Table 1 were evaluated by the following methods.
(1) Weight average molecular weight (Mw)
The initial molecular weight of the varnish is measured at room temperature for 1 month, at room temperature for 3 months and at room temperature for 6 months, and consists of a degasser manufactured by Tosoh Corporation (SC-8020), a dual pump (CCPS), and an ultraviolet-visible detector (UV8020). A GPC device was used. The column was TSK-GEL GMHHR-M.
(2) E-type viscosity measurement The initial measurement of the varnish, the viscosity after standing at room temperature for 1 month, and room temperature for 3 months was measured using a TVE-20HT viscometer manufactured by Tokimec, with a rotor rotation of 30 rpm and a sample amount of 0 using a rotor 0.8 × R24. Measured at 5 ml, the average of 5 times was determined.
B. Pretilt angle measurement cell fabrication procedure and optical characteristic evaluation (1) Pretilt angle measurement cell fabrication process The pretilt angle measurement cell fabrication process is described below. First, after thoroughly cleaning and drying the prepared test glass substrate, the polyimide varnish according to the embodiment of the present invention diluted to a concentration of 5% is used with an exclusive transfer coating machine (Angstroma) so that the thickness becomes about 500 mm. And cured in a hot air circulating drying oven. Next, the sealant was printed after rubbing and washing with a dedicated lapping device. Paste the upper and lower substrates in parallel with an epoxy adhesive through a Kapton spacer with a gap of 50μ, then dry and inject vacuum liquid crystal, seal the injection port with UV curable adhesive, and measure the pretilt angle A cell was produced.
(2) Pretilt angle evaluation (stability)
N = 5 points were measured for the prepared pretilt angle measurement cell at a wavelength of 633 nm using a pretilt angle measuring device based on the crystal rotation method of OMS series manufactured by Chuo Seiki Co., Ltd. Here, the stability was evaluated by the change in measurement data of the pretilt angle measurement cell due to the difference in the storage temperature of the varnish at normal temperature and the change in the pretilt angle after cell aging (100 ° C./1 h).
(3) Adhesive evaluation In the cell production process shown above, the adhesiveness was evaluated by the presence or absence of film peeling after rubbing treatment (step of rubbing the alignment film surface with a cloth) for uniaxially stretching the alignment film. The presence or absence of peeling or scratches was determined by visual observation and optical microscope observation.

Claims (8)

芳香族テトラカルボン酸二無水物および脂環式テトラカルボン酸二無水物を含む3種類以上の酸二無水物と芳香族ジアミンおよび脂環式ジアミンを含む3種類以上のジアミンとの反応により得られる6成分以上からなるポリイミド共重合体を含むことを特徴とするポリイミド組成物。   Obtained by reaction of three or more types of acid dianhydrides including aromatic tetracarboxylic dianhydride and alicyclic tetracarboxylic dianhydride with three or more types of diamine including aromatic diamine and alicyclic diamine. A polyimide composition comprising a polyimide copolymer comprising 6 or more components. 前記ポリイミド共重合体は、下記(1)、(2)および(3)で表わされる酸二無水物と、
下記(4)、(5)および(6)で表わされるジアミンとから得られるブロック共重合体であることを特徴とする請求項1記載のポリイミド組成物。
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The polyimide copolymer includes an acid dianhydride represented by the following (1), (2) and (3):
The polyimide composition according to claim 1, which is a block copolymer obtained from the diamine represented by the following (4), (5) and (6).
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前記ポリイミド共重合体は、重量平均分子量が50000〜200000であり、イミド化率が70〜100%であることを特徴とする請求項1記載のポリイミド組成物。   The polyimide composition according to claim 1, wherein the polyimide copolymer has a weight average molecular weight of 50,000 to 200,000 and an imidization ratio of 70 to 100%. 前記ポリイミド共重合体は、溶媒に溶解されることによりガラス基材との接着性を有するワニスとなることを特徴とする請求項1記載のポリイミド組成物。   The polyimide composition according to claim 1, wherein the polyimide copolymer becomes a varnish having an adhesive property with a glass substrate by being dissolved in a solvent. ラクトン系触媒の存在下、加熱した極性溶媒中で脂環式テトラカルボン酸二無水物(1)と芳香族ジアミン(4)を反応させる第1のステップと、
前記第1のステップにより得られた反応液に芳香族テトラカルボン酸二無水物(2)と脂環式ジアミン(5)を添加して反応させる第2のステップと、
前記第2のステップにより得られた反応液に芳香族テトラカルボン酸二無水物(3)とトリフルオロメチル基を有するフッ素系芳香族ジアミン(6)を添加して常温で反応させる第3のステップとを含むことを特徴とするポリイミド組成物の製造方法。
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A first step of reacting an alicyclic tetracarboxylic dianhydride (1) with an aromatic diamine (4) in a heated polar solvent in the presence of a lactone catalyst;
A second step of adding and reacting the aromatic tetracarboxylic dianhydride (2) and the alicyclic diamine (5) to the reaction solution obtained by the first step;
A third step of adding an aromatic tetracarboxylic dianhydride (3) and a fluorinated aromatic diamine (6) having a trifluoromethyl group to the reaction solution obtained in the second step and reacting at room temperature. The manufacturing method of the polyimide composition characterized by including.
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前記第1、第2および第3のステップによりポリイミド共重合体が得られ、前記ポリイミド共重合体は、重量平均分子量が50000〜200000であり、イミド化率が70〜100%であって、液晶配向膜に使用されることを特徴とする請求項5記載のポリイミド組成物の製造方法。   A polyimide copolymer is obtained by the first, second and third steps. The polyimide copolymer has a weight average molecular weight of 50,000 to 200,000, an imidization ratio of 70 to 100%, and a liquid crystal. 6. The method for producing a polyimide composition according to claim 5, which is used for an alignment film. 前記ポリイミド共重合体は、溶媒に溶解されることによりガラス基材との接着性を有するワニスとなり、液晶配向膜に使用されることを特徴とする請求項5記載のポリイミド組成物の製造方法。   The said polyimide copolymer becomes a varnish which has adhesiveness with a glass base material by melt | dissolving in a solvent, and is used for a liquid crystal aligning film, The manufacturing method of the polyimide composition of Claim 5 characterized by the above-mentioned. ラクトン系触媒の存在下、加熱した極性溶媒中で脂環式テトラカルボン酸二無水物(1)と芳香族ジアミン(4)を反応させる第1のステップと、
前記第1のステップにより得られた反応液に芳香族テトラカルボン酸二無水物(2)と脂環式ジアミン(5)を添加して反応させる第2のステップと、
前記第2のステップにより得られた反応液に芳香族テトラカルボン酸二無水物(3)とトリフルオロメチル基を有するフッ素系芳香族ジアミン(6)を添加して常温で反応させる第3のステップとを含むことを特徴とするポリイミド組成物の製造方法であって、
前記ポリイミド組成物は、液晶配向膜に使用されることを特徴とするポリイミド組成物の製造方法。
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A first step of reacting an alicyclic tetracarboxylic dianhydride (1) with an aromatic diamine (4) in a heated polar solvent in the presence of a lactone catalyst;
A second step of adding and reacting the aromatic tetracarboxylic dianhydride (2) and the alicyclic diamine (5) to the reaction solution obtained by the first step;
A third step of adding an aromatic tetracarboxylic dianhydride (3) and a fluorinated aromatic diamine (6) having a trifluoromethyl group to the reaction solution obtained in the second step and reacting at room temperature. A method for producing a polyimide composition, comprising:
The said polyimide composition is used for a liquid crystal aligning film, The manufacturing method of the polyimide composition characterized by the above-mentioned.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2009157351A (en) * 2007-12-06 2009-07-16 Jsr Corp Liquid crystal aligning agent and liquid crystal display element
JP2016191932A (en) * 2011-03-31 2016-11-10 日産化学工業株式会社 Liquid crystal alignment agent and liquid crystal alignment film using the same
CN113072702A (en) * 2021-03-31 2021-07-06 上海大学(浙江·嘉兴)新兴产业研究院 Colorless transparent copolymerized polyimide film and preparation method thereof

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