JP2018172562A - Polyimide precursor and polyimide - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polyimide precursor and a polyimide having a high elastic modulus, excellent in dimensional stability and transparency and useful as a material for a display front plate.SOLUTION: A polyimide has a structural unit derived form a diamine and a structural unit derived from an acid dianhydride, contains 50 mol% or more of a structural unit derived from 1,2,3,4-cyclobutane tetracarboxylic acid dianhydride in the total of structural units derived from acid dianhydrides, contains 10 mol% or more of a structural unit derived from 2,2'-bis(trifluoromethyl)-4,4'-diaminobiphenyl in the total of structural units derived from diamines and when formed into a polyimide film, has a tensile modulus of 5 GPa or more, a light transmittance at 430 nm of 80% or more and YI of 4 or less.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、透明フィルム材料又は透明フレキシブル基板材料として有用であり、特に高弾性率、高透明性、低熱膨張係数、高耐熱性を併せ持つ透明樹脂基板材料として有用なポリイミド及びその前駆体に関する。   The present invention relates to a polyimide useful as a transparent resin substrate material that is useful as a transparent film material or a transparent flexible substrate material, and particularly has a high elastic modulus, high transparency, low thermal expansion coefficient, and high heat resistance.

電子機器の高性能化が急速に進展し、益々軽量化、薄型化の傾向にあり、これに伴い電子機器に用いられる部品やそれらを実装する基板に対しても、高性能化への対応要求が高まっている。ディスプレイやタッチパネル用途などにおいては、表示パネルの基材としてガラス基板が用いられているが、さらに薄型化、軽量化、フレキシブル化、ロールトゥロール(Roll−to−Roll)プロセスによる加工コストの低減を図るために、樹脂基板材料が開発されている。しかし、樹脂は、一般にガラスと比較して、表面硬度、寸法安定性、透明性、耐熱性等に劣るため、種々の検討がなされている。   High performance of electronic equipment is rapidly progressing, and there is a tendency for lighter and thinner products. With this trend, parts used in electronic equipment and substrates for mounting them are also required to support high performance. Is growing. For display and touch panel applications, glass substrates are used as the base material for display panels, but they are thinner, lighter, more flexible, and can reduce processing costs through roll-to-roll processes. Resin substrate materials have been developed for this purpose. However, since resin is generally inferior in surface hardness, dimensional stability, transparency, heat resistance and the like as compared with glass, various studies have been made.

ディスプレイ用途としては、テレビのような大型ディスプレイや、携帯電話、パソコン、スマートフォンなどの小型ディスプレイが挙げられ、例えば、有機EL装置において薄膜トランジスタ(TFT)等の各種素子を搭載する支持基板用途として、ガラス材料が使用されている。また、タッチパネル用途、ディスプレイ表示面を保護するカバーシート(ディスプレイ前面板ともいう。)用途においても、ガラス材料が使用されている。
これらのガラス材料を代替できる樹脂材料の要請が強く、その場合、熱膨張係数(CTE)も低いことが求められ、例えば45ppm/K以下であることが、反りの発生防止等の観点から望まれている。特に、カバーシートとして使用する場合、硬い材料であることが求められ、例えば、弾性率が5GPa以上であることが、キズの付き難さ、耐衝撃性及び表面硬度の観点から望まれている。
Display applications include large displays such as televisions and small displays such as mobile phones, personal computers, and smartphones. For example, glass substrates are used as support substrates for mounting various elements such as thin film transistors (TFTs) in organic EL devices. Material is used. Glass materials are also used in touch panel applications and cover sheet (also referred to as display front plate) applications that protect the display surface.
There is a strong demand for resin materials that can replace these glass materials, and in that case, a low coefficient of thermal expansion (CTE) is required, and for example, 45 ppm / K or less is desired from the viewpoint of preventing warpage. ing. In particular, when used as a cover sheet, it is required to be a hard material. For example, an elastic modulus of 5 GPa or more is desired from the viewpoint of scratch resistance, impact resistance, and surface hardness.

こうした樹脂材料として、ポリイミドは、耐熱性、寸法安定性、透明性、耐屈曲性、耐衝撃性及び表面硬度に優れることから有望な材料の一つである。   As such a resin material, polyimide is one of promising materials because of its excellent heat resistance, dimensional stability, transparency, flex resistance, impact resistance and surface hardness.

近年、薄型ポリイミドフィルムを得るために、ガラス基板を支持基材とし、一旦この支持基材上にポリイミドフィルムを形成し、次いで電子部品を実装後、ポリイミドフィルムを支持基材としてのガラス基板から剥離することも提案されている。   In recent years, in order to obtain a thin polyimide film, a glass substrate is used as a support base, a polyimide film is once formed on the support base, and after mounting electronic parts, the polyimide film is peeled off from the glass base as a support base. It has also been proposed to do.

例えば、特許文献1は、キャリア基板から剥離して製造するフレキシブルデバイス基板形成用のポリイミド前駆体樹脂組成物であって、ガラス転移温度が300℃以上、熱膨張係数(CTE)が20ppm/K以下であるものを開示する。しかし、透明性等についての検討はなされていない。   For example, Patent Document 1 is a polyimide precursor resin composition for forming a flexible device substrate which is manufactured by peeling from a carrier substrate, and has a glass transition temperature of 300 ° C. or higher and a thermal expansion coefficient (CTE) of 20 ppm / K or less. Is disclosed. However, no consideration has been given to transparency.

特許文献2は、特定構造のポリイミド前駆体溶液を無機基板上に流延し、乾燥およびイミド化して得られるポリイミドフィルムと無機基板とからなる積層体であって、光透過率が高く、アウトガスが少ないものを開示する。しかし、ポリイミドのCTEは、45ppm/Kを超えるため、形状安定性に劣る。   Patent Document 2 is a laminate comprising a polyimide film obtained by casting a polyimide precursor solution having a specific structure on an inorganic substrate, dried and imidized, and an inorganic substrate, and has a high light transmittance and an outgas. Disclose a few. However, since the CTE of polyimide exceeds 45 ppm / K, the shape stability is poor.

特許文献3は、無色透明で、低CTEのポリイミドフィルムを製造するために、ジアミン由来構造と、テトラカルボン酸二無水物由来構造を特定し、特定の脂環式テトラカルボン酸二無水物に由来するアミド結合のイミド化率が10〜100%であるポリイミド前駆体及び樹脂組成物を開示する。   Patent Document 3 specifies a diamine-derived structure and a tetracarboxylic dianhydride-derived structure, and is derived from a specific alicyclic tetracarboxylic dianhydride, in order to produce a colorless and transparent, low CTE polyimide film. Disclosed are a polyimide precursor and a resin composition having an amide bond imidization ratio of 10 to 100%.

特許文献4は、ジアミン化合物及び三個以上のアミノ基を含む化合物をテトラカルボン酸二無水物と反応させ、かつ分子末端に熱硬化性架橋基を有するポリアミック酸をイミド化させて得られるポリイミド樹脂を提案する。
しかし、これらのポリイミド樹脂を前面板用途へ適用することは開示されておらず、また、高い弾性率を得るための樹脂組成等の制御方法を開示されていない。
Patent Document 4 discloses a polyimide resin obtained by reacting a diamine compound and a compound containing three or more amino groups with a tetracarboxylic dianhydride and imidizing a polyamic acid having a thermosetting crosslinking group at the molecular end. Propose.
However, application of these polyimide resins to front plate applications is not disclosed, and a method for controlling a resin composition or the like for obtaining a high elastic modulus is not disclosed.

特許文献5は、ポリイミド系樹脂又はその前駆体に平均粒径0.05μm以上、1μm以下の微粒子を含有させたポリマー溶液を開示し、これを用いて微粒子含有層を有する透明性、耐熱性、機械強度が良好な透明ポリイミド系フィルムを開示する。しかし、微粒子の含有により、耐衝撃性や表面硬度等の機械強度は向上する一方で、フィルムとしての耐屈曲性が悪化する恐れがある。耐屈曲性が十分でない場合、支持基材上にポリイミドフィルムを形成し、支持基材から剥離してポリイミドフィルムを得る際に、フィルムが破損する等の問題が起こり得る。また、フレキシブルディスプレイとして使用する場合は、数万回以上の耐折り曲げが要求される。   Patent Document 5 discloses a polymer solution in which fine particles having an average particle size of 0.05 μm or more and 1 μm or less are contained in a polyimide resin or a precursor thereof, and using this, transparency, heat resistance, Disclosed is a transparent polyimide film having good mechanical strength. However, the inclusion of fine particles may improve mechanical strength such as impact resistance and surface hardness, but may deteriorate the flex resistance as a film. When bending resistance is not sufficient, when a polyimide film is formed on a support substrate and peeled from the support substrate to obtain a polyimide film, problems such as film breakage may occur. Further, when used as a flexible display, bending resistance of several tens of thousands of times is required.

特許文献6は、透明性と表面硬度とを両立させるために、脂環式酸無水物である1,2,4,5-シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物の使用を提案する。しかし、この酸無水物は光学異性体が存在するため、工業的に利用する場合、製品ごとに特性が安定しないという問題がある。   Patent Document 6 proposes the use of 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic dianhydride, which is an alicyclic acid anhydride, in order to achieve both transparency and surface hardness. However, since this acid anhydride has optical isomers, there is a problem that the characteristics are not stabilized for each product when industrially used.

従って、特にディスプレイ用前面板においてガラス材料に代替でき、寸法安定性、透明性、耐熱性、耐衝撃性、鉛筆硬度に優れ、かつ支持基材から容易に剥離して薄型ポリイミドフィルムを得ることができるポリイミド樹脂材料は存在していないのが現状である。   Therefore, it can be replaced with a glass material especially for a display front plate, and it has excellent dimensional stability, transparency, heat resistance, impact resistance and pencil hardness, and can be easily peeled off from a supporting substrate to obtain a thin polyimide film. There is currently no polyimide resin material that can be used.

特開2010−202729号公報JP 2010-202729 A 特開2012−40836号公報JP2012-40836A WO2015/122032号WO2015 / 122032 特開2014−210896公報JP 2014-210896 A 特開2013−209498号公報JP2013-209498A WO2016/060213号WO2016 / 060213

従って、本発明は、寸法安定性、透明性、耐熱性、耐衝撃性、鉛筆硬度に優れ、かつ支持基材から容易に剥離して薄型ポリイミドフィルムを得ることができる樹脂材料として有用なポリイミド前駆体及びポリイミドを提供することを目的とする。   Therefore, the present invention is a polyimide precursor useful as a resin material that is excellent in dimensional stability, transparency, heat resistance, impact resistance, and pencil hardness and that can be easily peeled off from a supporting substrate to obtain a thin polyimide film. The object is to provide a body and polyimide.

本発明は、ジアミンに由来する構造単位と酸二無水物に由来する構造単位を有するポリイミドであって、1,2,3,4-シクロブタンテトラカルボン酸二無水物に由来する構造単位(D1)を全酸二無水物に由来の構造単位(D)の50モル%以上含み、2,2'-ビス(トリフルオロメチル)-4,4'-ジアミノビフェニルに由来する構造単位(A1)を、全ジアミンに由来する構造単位(A)中の10モル%以上含み、ポリイミドフィルムとしたときの、引張弾性率が5GPa以上であり、光透過率が430nmにおいて80%以上であり、YI(イエローインデックス)が4以下であることを特徴とするポリイミドである。
上記光透過率は、好ましくは厚さ10〜20μm、より好ましくは12μmでの値であることがよく、引張弾性率及びYIについても同様である。
The present invention is a polyimide having a structural unit derived from a diamine and a structural unit derived from an acid dianhydride, the structural unit derived from 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride (D1) Is a structural unit (A1) derived from 2,2′-bis (trifluoromethyl) -4,4′-diaminobiphenyl, containing 50 mol% or more of the structural unit (D) derived from total acid dianhydride, Including 10 mol% or more of the structural unit (A) derived from all diamines, when used as a polyimide film, the tensile elastic modulus is 5 GPa or more, the light transmittance is 80% or more at 430 nm, and YI (Yellow Index) ) Is 4 or less.
The light transmittance is preferably a value at a thickness of 10 to 20 μm, more preferably 12 μm, and the same applies to the tensile modulus and YI.

本発明のポリイミドの好ましい態様を次に示す。
1) 構造単位(A)中に、構造単位(A1)の他に、それ以外の構造単位(A2)を、60モル%以下含むこと。
2) 構造単位(D)中に、構造単位(D1)の他に、それ以外の構造単位(D2)を、50モル%以下含むこと。
3) 構造単位(A)の少なくとも一部が、下記式(1)〜(3)で表される群より選択される1種類又は2種類以上のジアミンに由来する構造単位(A3)であること。

Figure 2018172562

(式(1)〜(3)中、*はポリイミドの主鎖を構成する結合部位である。ZはNH又はOである。) A preferred embodiment of the polyimide of the present invention is shown below.
1) The structural unit (A) contains 60 mol% or less of the structural unit (A2) other than the structural unit (A1).
2) In addition to the structural unit (D1), the structural unit (D2) contains the other structural unit (D2) in an amount of 50 mol% or less.
3) At least a part of the structural unit (A) is a structural unit (A3) derived from one or more diamines selected from the group represented by the following formulas (1) to (3) .
Figure 2018172562

(In formulas (1) to (3), * is a bonding site constituting the main chain of polyimide. Z is NH or O.)

4) 構造単位(A3)を、構造単位(A)中の3〜60モル%含むこと。
5) 構造単位(D)の少なくとも一部が、下記式(4)で表される酸二無水物に由来する構造単位(D3)であること。

Figure 2018172562

(式中、*はポリイミドの主鎖を構成する結合部位である。以下、同様である。)
6) 構造単位(D3)を、構造単位(D)中の3〜60モル%含むこと。 4) The structural unit (A3) is contained in an amount of 3 to 60 mol% in the structural unit (A).
5) At least a part of the structural unit (D) is a structural unit (D3) derived from an acid dianhydride represented by the following formula (4).
Figure 2018172562

(In the formula, * is a bonding site constituting the main chain of polyimide. The same applies hereinafter.)
6) Containing 3 to 60 mol% of the structural unit (D3) in the structural unit (D).

本発明のポリイミドは、フィルムとしたときの熱膨張係数が30ppm/K以下であることがよく、このポリイミドは、ディスプレイ前面板用として優れる。   The polyimide of the present invention preferably has a thermal expansion coefficient of 30 ppm / K or less when used as a film, and this polyimide is excellent for a display front plate.

また、本発明は、上記ポリイミドの前駆体であるポリアミド酸(以下、ポリイミド前駆体という。)である。このポリイミド前駆体は、上記条件での透過率が80%以上であり、YIが4以下であることが望ましい。   Moreover, this invention is a polyamic acid (henceforth a polyimide precursor) which is a precursor of the said polyimide. The polyimide precursor preferably has a transmittance of 80% or more under the above conditions and a YI of 4 or less.

更に、本発明は、上記のポリイミドから形成されたフィルムであり、引張弾性率が5GPa以上であり、光透過率が430nmにおいて80%以上であり、YIが4以下であることを特徴とするポリイミドフィルムである。
上記引張弾性率、光透過率及びYIは、フィルムの厚みに依存する。フィルムの厚みは、好ましくは30〜80μmであり、より好ましくは10〜20μmである。
Furthermore, the present invention is a polyimide film characterized in that it is a film formed from the above polyimide, has a tensile modulus of elasticity of 5 GPa or more, a light transmittance of 80% or more at 430 nm, and a YI of 4 or less. It is a film.
The tensile modulus, light transmittance and YI depend on the thickness of the film. The thickness of the film is preferably 30 to 80 μm, more preferably 10 to 20 μm.

本発明のポリイミド寸法安定性、透明性、耐熱性、耐衝撃性、鉛筆硬度に優れる。また、本発明のポリイミド前駆体は、これを支持基材上に塗布してポリイミドフィルムを形成した後、支持基材から容易に剥離して薄型ポリイミドフィルムを得ることができる。本発明のポリイミドは、これらの特性を活かして、薄膜トランジスタ(TFT)等の各種素子を搭載する支持基板用途、タッチパネル用途、ディスプレイ前面板用途において、ガラス材料に代替できる、実用的なフレキシブル耐熱透明樹脂材料として好適に利用できる。このフレキシブル耐熱透明樹脂材料は、テレビのような大型ディスプレイや、携帯電話、パソコン、スマートフォンなどの小型ディスプレイに、好適に使用できる。   The polyimide has excellent dimensional stability, transparency, heat resistance, impact resistance, and pencil hardness. Moreover, the polyimide precursor of this invention can apply | coat this on a support base material, and after forming a polyimide film, it can peel easily from a support base material and can obtain a thin polyimide film. Utilizing these characteristics, the polyimide of the present invention is a practical flexible heat-resistant transparent resin that can be used as a substitute for glass materials in support substrate mounting, various touch panel applications, and display front panel applications in which various elements such as thin film transistors (TFTs) are mounted. It can be suitably used as a material. This flexible heat-resistant transparent resin material can be suitably used for large displays such as televisions and small displays such as mobile phones, personal computers and smartphones.

本発明のポリイミド及びその前駆体は、ジアミンに由来する構造単位と酸二無水物に由来する構造単位を有するポリイミド前駆体であって、2,2'-ビス(トリフルオロメチル)-4,4'-ジアミノビフェニル(TFMB)に由来する構造単位(A1)と、1,2,3,4-シクロブタンテトラカルボン酸二無水物(CBDA)に由来する構造単位(D2)とを有する。
そして、全酸二無水物に由来の構造単位(D)中に、上記CBDAに由来する構造単位(D2)を50モル%以上含み、全ジアミンに由来する構造単位(A)中にTFMBに由来する構造単位(A1)を10モル%以上含む。
The polyimide of the present invention and its precursor are polyimide precursors having a structural unit derived from diamine and a structural unit derived from acid dianhydride, which are 2,2′-bis (trifluoromethyl) -4,4 It has a structural unit (A1) derived from '-diaminobiphenyl (TFMB) and a structural unit (D2) derived from 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride (CBDA).
In addition, the structural unit (D2) derived from all dianhydrides contains 50 mol% or more of the structural unit (D2) derived from CBDA, and derived from TFMB in the structural unit (A) derived from all diamines. The structural unit (A1) contains 10 mol% or more.

周知のようにジアミンに由来する構造単位と酸二無水物に由来する構造単位を有するポリイミド前駆体及びポリイミドは、下記一般式(11)及び(12)で表すことができる。
[−OCX(COOH)CO−HN−Y−NH−] (11)
[−N(OC)X(CO)N−Y−] (12)
ここで、Xは酸二無水物に由来の構造単位に対応し、Yはジアミンに由来する構造単位に対応する。
As is well known, a polyimide precursor and a polyimide having a structural unit derived from a diamine and a structural unit derived from an acid dianhydride can be represented by the following general formulas (11) and (12).
[—OCX (COOH) 2 CO—HN—Y—NH—] (11)
[-N (OC) 2 X ( CO) 2 N-Y-] (12)
Here, X corresponds to a structural unit derived from acid dianhydride, and Y corresponds to a structural unit derived from diamine.

本発明のポリイミド及びその前駆体は、TFMBに由来する構造単位(A1)を、全ジアミン由来の構造単位(A)中の10モル%以上、好ましくは50モル%以上、より好ましくは70モル%以上、さらに好ましくは80モル%以上含む。この範囲であれば、本発明のポリイミドが光透過率に優れたものとなり、フレキシブル耐熱透明樹脂材料としての透明性が向上するので好ましい。   In the polyimide of the present invention and its precursor, the structural unit (A1) derived from TFMB is 10 mol% or more, preferably 50 mol% or more, more preferably 70 mol% in the structural unit (A) derived from all diamines. More preferably, it contains 80 mol% or more. If it is this range, the polyimide of this invention will become the thing excellent in the light transmittance, and since the transparency as a flexible heat-resistant transparent resin material improves, it is preferable.

本発明のポリイミド及びその前駆体は、CBDAに由来する構造単位(D1)を、全テトラカルボン酸二無水物由来の構造単位(D)中、50モル%以上、好ましくは70モル%以上、より好ましくは80モル%以上含む。この範囲であれば、本発明のポリイミドは、フレキシブル耐熱透明樹脂材料としての透明性に優れたものとなる。また、CTEが低いため、フレキシブル耐熱透明樹脂材料としての寸法安定性に優れ、反りを抑制できる。また、弾性率が高く、フレキシブル耐熱透明樹脂材料としての耐衝撃性や表面硬度等の機械強度が向上するので好ましい。   In the polyimide of the present invention and its precursor, the structural unit (D1) derived from CBDA is 50 mol% or more, preferably 70 mol% or more in the structural unit (D) derived from all tetracarboxylic dianhydrides. Preferably it contains 80 mol% or more. If it is this range, the polyimide of this invention will become the thing excellent in the transparency as a flexible heat-resistant transparent resin material. Moreover, since CTE is low, it is excellent in the dimensional stability as a flexible heat-resistant transparent resin material, and can suppress curvature. Moreover, it is preferable because the elastic modulus is high and mechanical strength such as impact resistance and surface hardness as a flexible heat-resistant transparent resin material is improved.

本発明のポリイミド前駆体における構造単位(D1)及び構造単位(A1)は、下記式(5)から理解される。構造単位(D1)及び構造単位(A1)は、アミド結合で連結してポリマーとなる。   The structural unit (D1) and the structural unit (A1) in the polyimide precursor of the present invention are understood from the following formula (5). The structural unit (D1) and the structural unit (A1) are linked by an amide bond to form a polymer.

Figure 2018172562
Figure 2018172562

本発明のポリイミドにおける構造単位(D1)及び構造単位(A1)は、下記式(6)から理解される。構造単位(D1)及び構造単位(A1)は、イミド結合で連結してポリマーとなる。

Figure 2018172562
The structural unit (D1) and the structural unit (A1) in the polyimide of the present invention are understood from the following formula (6). The structural unit (D1) and the structural unit (A1) are connected by an imide bond to form a polymer.
Figure 2018172562

本発明のポリイミド及びその前駆体は、上記式(5)又は式(6)で表される構造単位を、好ましくは50〜97モル%、より好ましくは70〜97モル%含むことが望ましい。   The polyimide and the precursor thereof of the present invention preferably contain 50 to 97 mol%, more preferably 70 to 97 mol% of the structural unit represented by the above formula (5) or formula (6).

更に、本発明のポリイミド及びその前駆体は、上記構造単位(D1)及び構造単位(A1)に加えて、他の構造単位(D2)及び構造単位(A2)を含むことができる。
上記他の構造単位(D2)は、CBDA以外の酸二無水物に由来する構造単位であり、全酸二無水物に由来する構造単位(D)中に50モル%以下含むことが好ましい。
上記構造単位(A2)は、TFMB以外のジアミンに由来する構造単位であり、全ジアミンに由来する構造単位(A)中に60モル%以下含むことが好ましい。
この範囲であれば、本発明のポリイミドは、高い透明性及び低いCTEを保ったまま、弾性率を高くすることができるので好ましい。
上記構造単位(D2)及び構造単位(A2)の種類及び存在量を選択することにより本発明のポリイミドの光透過率を更に高くすることができ、CTEを更に低くすることができるという効果がある。
Furthermore, the polyimide and the precursor thereof of the present invention can contain other structural unit (D2) and structural unit (A2) in addition to the structural unit (D1) and structural unit (A1).
The other structural unit (D2) is a structural unit derived from an acid dianhydride other than CBDA, and is preferably contained in an amount of 50 mol% or less in the structural unit (D) derived from the total acid dianhydride.
The structural unit (A2) is a structural unit derived from a diamine other than TFMB, and is preferably contained in an amount of 60 mol% or less in the structural unit (A) derived from all diamines.
Within this range, the polyimide of the present invention is preferable because it can increase the elastic modulus while maintaining high transparency and low CTE.
By selecting the type and abundance of the structural unit (D2) and structural unit (A2), the light transmittance of the polyimide of the present invention can be further increased, and the CTE can be further decreased. .

TFMB以外のジアミンに由来する構造単位(A2)は、構造単位(A)の好ましくは1〜50モル%、より好ましくは1〜30モル%、さらに好ましくは1〜20モル%、特に好ましくは1〜15モル%である。また、CBDA以外の酸二無水物に由来する構造単位(D2)は、構造単位(D)の好ましくは1〜30モル%、より好ましくは1〜20モル%、特に好ましくは1〜15モル%である。
構造単位(A2)の好ましい態様として、上記構造単位(A3)があり、この構造単位(A3)は構造単位(A)の3〜60モル%含むことが好ましい。
構造単位(D2)の好ましい態様として、上記構造単位(D3)があり、この構造単位(D3)は構造単位(D)の3〜50モル%含むことが好ましい。
The structural unit (A2) derived from a diamine other than TFMB is preferably 1 to 50 mol%, more preferably 1 to 30 mol%, still more preferably 1 to 20 mol%, particularly preferably 1 of the structural unit (A). ~ 15 mol%. The structural unit (D2) derived from an acid dianhydride other than CBDA is preferably 1 to 30 mol%, more preferably 1 to 20 mol%, particularly preferably 1 to 15 mol% of the structural unit (D). It is.
As a preferred embodiment of the structural unit (A2), there is the structural unit (A3), and the structural unit (A3) preferably contains 3 to 60 mol% of the structural unit (A).
As a preferred embodiment of the structural unit (D2), there is the structural unit (D3), and the structural unit (D3) preferably contains 3 to 50 mol% of the structural unit (D).

TFMB以外のジアミンに由来する構造単位(A2)は、HN−Ar−NHによって表される化合物に由来する構造単位である。Arは、好ましくは、下記式(7)によって表される芳香族ジアミン残基が例示される。これは、上記一般式(11)、(12)におけるYに対応する。

Figure 2018172562
The structural unit (A2) derived from a diamine other than TFMB is a structural unit derived from a compound represented by H 2 N—Ar 1 —N 2 H. Ar 1 is preferably an aromatic diamine residue represented by the following formula (7). This corresponds to Y in the general formulas (11) and (12).
Figure 2018172562

これらの芳香族ジアミン残基の中でも、より好ましくは、2,2'-ジメチル-4,4'-ジアミノビフェニル(m−TB)、5-アミノ-2-(4-アミノフェニル)ベンゾイミダゾール(AAPBZI)又は5-アミノ-2-(4-アミノフェニル)ベンゾオキサゾール(AAPBZO)の残基、すなわち、上記式7-7、7-4、7-2で表わされる残基である。   Among these aromatic diamine residues, 2,2′-dimethyl-4,4′-diaminobiphenyl (m-TB), 5-amino-2- (4-aminophenyl) benzimidazole (AAPBZI) is more preferable. ) Or 5-amino-2- (4-aminophenyl) benzoxazole (AAPBZO), that is, residues represented by the above formulas 7-7, 7-4, 7-2.

CBDA以外の酸二無水物に由来する構造単位は、下記式(8)で表される化合物に由来する構造単位である。

Figure 2018172562
The structural unit derived from an acid dianhydride other than CBDA is a structural unit derived from a compound represented by the following formula (8).
Figure 2018172562

Arは、好ましくは下記式(9)によって表される酸二無水物残基が例示される。これらは、上記一般式(11)、(12)におけるXに対応する。

Figure 2018172562
Ar 2 is preferably an acid dianhydride residue represented by the following formula (9). These correspond to X in the general formulas (11) and (12).
Figure 2018172562

これらの酸二無水物残基の中でも、3,3',4,4'-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)、ピロメリット酸無水物(PMDA)、又は2,2'-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン二無水物(6FDA)の残基、すなわち上記式9-3、9-1、9-4で表わされる残基が好ましく、BPDAの残基がより好ましい。   Among these acid dianhydride residues, 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride (BPDA), pyromellitic anhydride (PMDA), or 2,2′-bis (3 , 4-Dicarboxyphenyl) hexafluoropropane dianhydride (6FDA) residues, that is, residues represented by the above formulas 9-3, 9-1, 9-4, and more preferably BPDA residues.

なお、構造単位の説明において、ジアミンに由来する構造単位や酸二無水物に由来する構造単位等の用語を使用しているが、これは便宜上であって、ポリイミド前駆体やポリイミドの上記一般式(11)、(12)に示すような構造単位を与えるものであればよく、原料や製造条件に限定されるものではない。具体的には、ポリイミド前駆体やポリイミドの上記一般式において、酸二無水物に由来する構造単位はXであり、ジアミンに由来する構造単位はYであると解され、原料又は製造法を意味すると解されるべきではない。そして、本発明のポリイミドとその前駆体の構造単位とその割合は、ジアミンと酸二無水物の種類と使用割合によって定まるので、構造単位の説明はジアミンと酸二無水物により説明することができる。ジアミンと酸二無水物の使用割合は、それぞれに由来する構造単位の存在割合とする。例えば、全酸二無水物におけるCBDAの使用割合(モル%)が、全酸二無水物に由来する構造単位におけるCBDAに由来する構造単位の含有量(モル%)となる。全ジアミンに由来する構造単位におけるTFMBに由来する構造単位の含有量(モル%)等についても同様である。   In the description of the structural unit, terms such as a structural unit derived from a diamine or a structural unit derived from an acid dianhydride are used, but this is for convenience and the above general formula of the polyimide precursor or polyimide is used. Any material that provides structural units as shown in (11) and (12) may be used, and the present invention is not limited to raw materials and production conditions. Specifically, in the above general formulas of polyimide precursor and polyimide, it is understood that the structural unit derived from acid dianhydride is X and the structural unit derived from diamine is Y, meaning a raw material or a production method Then it should not be understood. And since the structural unit of the polyimide of this invention and its precursor, and its ratio are decided by the kind and usage ratio of diamine and acid dianhydride, description of a structural unit can be demonstrated by diamine and acid dianhydride. . The proportion of diamine and acid dianhydride used is the proportion of structural units derived from each. For example, the use ratio (mol%) of CBDA in the total acid dianhydride is the content (mol%) of the structural unit derived from CBDA in the structural unit derived from the total acid dianhydride. The same applies to the content (mol%) of structural units derived from TFMB in the structural units derived from all diamines.

本発明のポリイミドとその前駆体は、一般的な製法として知られている酸二無水物とジアミンとの反応により、ポリイミド前駆体(ポリアミック酸又はポリアミド酸とも呼ばれる)を得て、これを脱水、閉環反応によりポリイミドとする方法を用いることができる。   The polyimide of the present invention and its precursor are obtained by a reaction of acid dianhydride and diamine, which is known as a general production method, to obtain a polyimide precursor (also referred to as polyamic acid or polyamic acid), which is dehydrated, A method of forming polyimide by a ring-closing reaction can be used.

CBDAと併用可能な酸二無水物としては、上述したものが挙げられるが、寸法安定性、透明性、耐熱性、耐衝撃性、鉛筆硬度等を改良させるために、更に別の公知の酸二無水物を併用することもできる。かかる酸二無水物は、例えば、ナフタレン-2,3,6,7-テトラカルボン酸二無水物、ナフタレン-1,2,5,6-テトラカルボン酸二無水物、ナフタレン-1,2,6,7-テトラカルボン酸二無水物、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3,3',4,4'-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、2,2',3,3'-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、2,3,3',4'-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、ナフタレン-1,2,5,6-テトラカルボン酸二無水物、ナフタレン-1,2,4,5-テトラカルボン酸二無水物、ナフタレン-1,4,5,8-テトラカルボン酸二無水物、ナフタレン-1,2,6,7-テトラカルボン酸二無水物、4,8-ジメチル-1,2,3,5,6,7-ヘキサヒドロナフタレン-1,2,5,6-テトラカルボン酸二無水物、4,8-ジメチル-1,2,3,5,6,7-ヘキサヒドロナフタレン-2,3,6,7-テトラカルボン酸二無水物、2,6-ジクロロナフタレン-1,4,5,8-テトラカルボン酸二無水物、2,7-ジクロロナフタレン-1,4,5,8-テトラカルボン酸二無水物、2,3,6,7-テトラクロロナフタレン-1,4,5,8-テトラカルボン酸二無水物、1,4,5,8-テトラクロロナフタレン-2,3,6,7-テトラカルボン酸二無水物、2,2',3,3'-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,3,3',4'-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、3,3'',4,4''-p-テルフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,2'',3,3''-p-テルフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,3,3'',4''-p-テルフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,2-ビス(2,3-ジカルボキシフェニル)-プロパン二無水物、2,2-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)-プロパン二無水物、ビス(2,3-ジカルボキシフェニル)エーテル二無水物、ビス(2,3-ジカルボキシフェニル)メタン二無水物、ビス(3.4-ジカルボキシフェニル)メタン二無水物、ビス(2,3-ジカルボキシフェニル)スルホン二無水物、ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)スルホン二無水物、1,1-ビス(2,3-ジカルボキシフェニル)エタン二無水物、1,1-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)エタン二無水物、ペリレン-2,3,8,9-テトラカルボン酸二無水物、ペリレン-3,4,9,10-テトラカルボン酸二無水物、ペリレン-4,5,10,11-テトラカルボン酸二無水物、ペリレン-5,6,11,12-テトラカルボン酸二無水物、フェナンスレン-1,2,7,8-テトラカルボン酸二無水物、フェナンスレン-1,2,6,7-テトラカルボン酸二無水物、フェナンスレン-1,2,9,10-テトラカルボン酸二無水物、シクロペンタン-1,2,3,4-テトラカルボン酸二無水物、ピラジン-2,3,5,6-テトラカルボン酸二無水物、ピロリジン-2,3,4,5-テトラカルボン酸二無水物、チオフェン-2,3,4,5-テトラカルボン酸二無水物、4,4'-オキシジフタル酸二無水物、(トリフルオロメチル)ピロメリット酸二無水物、ジ(トリフルオロメチル)ピロメリット酸二無水物、ジ(ヘプタフルオロプロピル)ピロメリット酸二無水物、ペンタフルオロエチルピロメリット酸二無水物、ビス{3,5-ジ(トリフルオロメチル)フェノキシ}ピロメリット酸二無水物、2,2-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン二無水物、5,5'-ビス(トリフルオロメチル)-3,3',4,4'-テトラカルボキシビフェニル二無水物、2,2',5,5'-テトラキス(トリフルオロメチル)-3,3',4,4'-テトラカルボキシビフェニル二無水物、5,5'-ビス(トリフルオロメチル)-3,3',4,4'-テトラカルボキシジフェニルエーテル二無水物、5,5'-ビス(トリフルオロメチル)-3,3',4,4'-テトラカルボキシベンゾフェノン二無水物、ビス{(トリフルオロメチル)ジカルボキシフェノキシ}ベンゼン二無水物、ビス{(トリフルオロメチル)ジカルボキシフェノキシ}、トリフルオロメチルベンゼン二無水物、ビス(ジカルボキシフェノキシ)トリフルオロメチルベンゼン二無水物、ビス(ジカルボキシフェノキシ)ビス(トリフルオロメチル)ベンゼン二無水物、ビス(ジカルボキシフェノキシ)テトラキス(トリフルオロメチル)ベンゼン二無水物、2,2-ビス{(4-(3,4-ジカルボキシフェノキシ)フェニル}ヘキサフルオロプロパン二無水物、ビス{(トリフルオロメチル)ジカルボキシフェノキシ}ビフェニル二無水物、ビス{(トリフルオロメチル)ジカルボキシフェノキシ}ビス(トリフルオロメチル)ビフェニル二無水物、ビス{(トリフルオロメチル)ジカルボキシフェノキシ}ジフェニルエーテル二無水物、ビス(ジカルボキシフェノキシ)ビス(トリフルオロメチル)ビフェニル二無水物などが挙げられる。   Examples of the acid dianhydrides that can be used in combination with CBDA include those described above. In order to improve dimensional stability, transparency, heat resistance, impact resistance, pencil hardness, etc., another known acid dianhydride is used. An anhydride can be used in combination. Such acid dianhydrides include, for example, naphthalene-2,3,6,7-tetracarboxylic dianhydride, naphthalene-1,2,5,6-tetracarboxylic dianhydride, naphthalene-1,2,6 , 7-Tetracarboxylic dianhydride, pyromellitic dianhydride, 3,3 ', 4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride 3,3', 4,4'-benzophenone tetracarboxylic dianhydride 2,2 ', 3,3'-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, 2,3,3', 4'-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, naphthalene-1,2,5,6-tetracarboxylic Acid dianhydride, naphthalene-1,2,4,5-tetracarboxylic dianhydride, naphthalene-1,4,5,8-tetracarboxylic dianhydride, naphthalene-1,2,6,7-tetra Carboxylic dianhydride, 4,8-dimethyl-1,2,3,5,6,7-hexahydronaphthalene-1,2,5,6-tetracarboxylic dianhydride, 4,8-dimethyl-1 , 2,3,5,6,7-Hexahydronaphthalene-2,3,6,7-tetracarboxylic acid Water, 2,6-dichloronaphthalene-1,4,5,8-tetracarboxylic dianhydride, 2,7-dichloronaphthalene-1,4,5,8-tetracarboxylic dianhydride, 2,3 , 6,7-Tetrachloronaphthalene-1,4,5,8-tetracarboxylic dianhydride, 1,4,5,8-tetrachloronaphthalene-2,3,6,7-tetracarboxylic dianhydride 2,2 ', 3,3'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,3,3', 4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 3,3``, 4,4 ''-p -Terphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,2``, 3,3 ''-p-terphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,3,3 '', 4 ''-p-terphenyltetra Carboxylic dianhydride, 2,2-bis (2,3-dicarboxyphenyl) -propane dianhydride, 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) -propane dianhydride, bis (2, 3-Dicarboxyphenyl) ether dianhydride, bis (2,3-dicarboxyphenyl) methane dianhydride, bis (3.4-dicarboxy Enyl) methane dianhydride, bis (2,3-dicarboxyphenyl) sulfone dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) sulfone dianhydride, 1,1-bis (2,3-dicarboxyphenyl) ) Ethane dianhydride, 1,1-bis (3,4-dicarboxyphenyl) ethane dianhydride, perylene-2,3,8,9-tetracarboxylic dianhydride, perylene-3,4,9, 10-tetracarboxylic dianhydride, perylene-4,5,10,11-tetracarboxylic dianhydride, perylene-5,6,11,12-tetracarboxylic dianhydride, phenanthrene-1,2,7 , 8-tetracarboxylic dianhydride, phenanthrene-1,2,6,7-tetracarboxylic dianhydride, phenanthrene-1,2,9,10-tetracarboxylic dianhydride, cyclopentane-1,2 , 3,4-tetracarboxylic dianhydride, pyrazine-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride, pyrrolidine-2,3,4,5-tetracarboxylic dianhydride, thiophene-2, 3,4,5-tetracar Acid dianhydride, 4,4'-oxydiphthalic dianhydride, (trifluoromethyl) pyromellitic dianhydride, di (trifluoromethyl) pyromellitic dianhydride, di (heptafluoropropyl) pyromellit Acid dianhydride, pentafluoroethyl pyromellitic dianhydride, bis {3,5-di (trifluoromethyl) phenoxy} pyromellitic dianhydride, 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) Hexafluoropropane dianhydride, 5,5'-bis (trifluoromethyl) -3,3 ', 4,4'-tetracarboxybiphenyl dianhydride, 2,2', 5,5'-tetrakis (trifluoro Methyl) -3,3 ′, 4,4′-tetracarboxybiphenyl dianhydride, 5,5′-bis (trifluoromethyl) -3,3 ′, 4,4′-tetracarboxydiphenyl ether dianhydride, 5 , 5'-Bis (trifluoromethyl) -3,3 ', 4,4'-tetracarboxybenzofe Dianhydride, bis {(trifluoromethyl) dicarboxyphenoxy} benzene dianhydride, bis {(trifluoromethyl) dicarboxyphenoxy}, trifluoromethylbenzene dianhydride, bis (dicarboxyphenoxy) trifluoromethyl Benzene dianhydride, bis (dicarboxyphenoxy) bis (trifluoromethyl) benzene dianhydride, bis (dicarboxyphenoxy) tetrakis (trifluoromethyl) benzene dianhydride, 2,2-bis {(4- (3 , 4-Dicarboxyphenoxy) phenyl} hexafluoropropane dianhydride, bis {(trifluoromethyl) dicarboxyphenoxy} biphenyl dianhydride, bis {(trifluoromethyl) dicarboxyphenoxy} bis (trifluoromethyl) biphenyl Dianhydride, bis {(trifluoro Chill) dicarboxyphenoxy} diphenylether dianhydride, and the like bis (dicarboxyphenoxy) bis (trifluoromethyl) biphenyl dianhydride.

TFMBと併用可能なジアミンとしては、上述したものが挙げられるが、寸法安定性、透明性、耐熱性、耐衝撃性、鉛筆硬度等を改良させるために、更に別の公知の酸二無水物を併用することもできる。かかるジアミンは、例えば、2,2’-ジメチル-4,4’-ジアミノビフェニル、3,3’-ジメチル-4,4’-ジアミノビフェニル、4,4’-ジアミノジフェニルエーテル、3,4’-ジアミノジフェニルエーテル、4,6-ジメチル-m-フェニレンジアミン、2,5-ジメチル-p-フェニレンジアミン、2,4-ジアミノメシチレン、4,4'-メチレンジ-o-トルイジン、4,4'-メチレンジ-2,6-キシリジン、4,4'-メチレン-2, 6-ジエチルアニリン、2,4-トルエンジアミン、m-フェニレンジアミン、p-フェニレンジアミン、4,4'-ジアミノジフェニルプロパン、3,3'-ジアミノジフェニルプロパン、4,4'-ジアミノジフェニルエタン、3,3'-ジアミノジフェニルエタン、4,4'-ジアミノジフェニルメタン、3,3'-ジアミノジフェニルメタン、2,2-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]プロパン4,4'-ジアミノジフェニルスルフィド、3,3'-ジアミノジフェニルスルフィド、4,4'-ジアミノジフェニルスルホン、3,3'-ジアミノジフェニルスルホン、4,4'-ジアミノジフェニルエーテル、3,3-ジアミノジフェニルエーテル、1,3-ビス(3-アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン、1,4-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン、4,4'-ジアミノビフェニル、3,3' -ジアミノビフェニル、3,3' -ジメチル- 4,4'-ジアミノビフェニル、3,3'-ジメトキシ-4,4'-ジアミノビフェニル、4,4'-ジアミノ-p-テルフェニル、3,3'-ジアミノ-p-テルフェニル、ビス(p-β-アミノ-t-ブチルフェニル)エーテル、ビス(p-β-メチル-δ-アミノペンチル)ベンゼン、p-ビス(2-メチル-4-アミノペンチル)ベンゼン、p-ビス(1,1-ジメチル-5-アミノペンチル)ベンゼン、1,5-ジアミノナフタレン、2,6-ジアミノナフタレン、2,4-ビス(β-アミノ-t-ブチル)トルエン、2,4-ジアミノトルエン、m-キシレン-2,5-ジアミン、p-キシレン-2,5-ジアミン、m-キシリレンジアミン、p-キシリレンジアミン、2,6-ジアミノピリジン、2,5-ジアミノピリジン、2,5-ジアミノ-1,3,4-オキサジアゾール、ピペラジンなどが挙げられる。   Examples of the diamine that can be used in combination with TFMB include those described above. In order to improve dimensional stability, transparency, heat resistance, impact resistance, pencil hardness, etc., another known acid dianhydride is used. It can also be used together. Such diamines include, for example, 2,2'-dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl, 3,3'-dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl, 4,4'-diaminodiphenyl ether, 3,4'-diamino Diphenyl ether, 4,6-dimethyl-m-phenylenediamine, 2,5-dimethyl-p-phenylenediamine, 2,4-diaminomesitylene, 4,4'-methylenedi-o-toluidine, 4,4'-methylenedi-2 , 6-Xylidine, 4,4'-methylene-2,6-diethylaniline, 2,4-toluenediamine, m-phenylenediamine, p-phenylenediamine, 4,4'-diaminodiphenylpropane, 3,3'- Diaminodiphenylpropane, 4,4'-diaminodiphenylethane, 3,3'-diaminodiphenylethane, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 3,3'-diaminodiphenylmethane, 2,2-bis [4- (4-amino Phenoxy) phenyl] propane 4,4'-diaminodiphenyl sulfide, 3, 3'-diaminodiphenyl sulfide, 4,4'-diaminodiphenyl sulfone, 3,3'-diaminodiphenyl sulfone, 4,4'-diaminodiphenyl ether, 3,3-diaminodiphenyl ether, 1,3-bis (3-aminophenoxy ) Benzene, 1,3-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 4,4'-diaminobiphenyl, 3,3'-diaminobiphenyl, 3,3 '- Dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl, 3,3'-dimethoxy-4,4'-diaminobiphenyl, 4,4'-diamino-p-terphenyl, 3,3'-diamino-p-terphenyl, bis (p-β-amino-t-butylphenyl) ether, bis (p-β-methyl-δ-aminopentyl) benzene, p-bis (2-methyl-4-aminopentyl) benzene, p-bis (1, 1-dimethyl-5-aminopentyl) benzene, 1,5-diaminonaphthalene, 2,6-diaminonaphthalene, 2,4-bis (β- Amino-t-butyl) toluene, 2,4-diaminotoluene, m-xylene-2,5-diamine, p-xylene-2,5-diamine, m-xylylenediamine, p-xylylenediamine, 2,6 -Diaminopyridine, 2,5-diaminopyridine, 2,5-diamino-1,3,4-oxadiazole, piperazine and the like.

本発明のポリイミド前駆体は、公知の方法で製造される。例えば、ジアミンと酸二無水物とのモル比を0.9:1〜1.1:1の(実質的に等モル)で使用し、有機極性溶媒中で重合し、製造することができる。具体的には、窒素雰囲気中、N,N-ジメチルアセトアミド(DMAc)、N-メチル-2-ピロリドン(NMP)などの非プロトン性アミド系溶媒にジアミンを溶解させた後、酸二無水物を加えて、室温で3〜20時間程度反応させることにより得られる。この際、分子末端は芳香族モノアミン又は芳香族モノカルボン酸無水物で封止してもよい。溶媒としては、DMAc、NMP以外には、ジメチルホルムアミド、2-ブタノン、ジグライム、キシレン、γ-ブチルラクトン等が挙げられ、これらを2種以上併用することもできる。   The polyimide precursor of the present invention is produced by a known method. For example, it can be produced by polymerizing in an organic polar solvent using a molar ratio of diamine to acid dianhydride of 0.9: 1 to 1.1: 1 (substantially equimolar). Specifically, after dissolving diamine in an aprotic amide solvent such as N, N-dimethylacetamide (DMAc), N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) in a nitrogen atmosphere, acid dianhydride is added. In addition, it is obtained by reacting at room temperature for about 3 to 20 hours. At this time, the molecular terminal may be sealed with an aromatic monoamine or an aromatic monocarboxylic anhydride. Examples of the solvent include, besides DMAc and NMP, dimethylformamide, 2-butanone, diglyme, xylene, γ-butyllactone, and the like, and two or more of these can be used in combination.

本発明のポリイミドは、上記ポリイミド前駆体をイミド化して得られる。イミド化は、熱イミド化法又は化学イミド化法により行うことができる。熱イミド化は、ガラス、金属、樹脂(ポリイミドフィルム等)など任意の支持基材上に、ポリイミド前駆体を、アプリケーターを用いて塗布し、130℃以下の温度で3〜60分予備乾燥した後、溶剤除去及びイミド化のために通常室温〜360℃程度の温度で30分〜24時間程度熱処理することにより行われる。化学イミド化は、ポリイミド前駆体溶液に脱水剤と触媒を加え、30〜60℃で化学的に脱水反応を行う。代表的な脱水剤としては無水酢酸が、触媒としてはピリジンが例示される。熱イミド化は、酸二無水物やジアミンの種類、溶剤の種類の組み合わせを選択すれば、イミド化が比較的短時間で完了し、予備加熱を含め熱処理は60分間以内で行うことも可能である。また、熱イミド化と化学イミド化の併用も可能である。ポリイミド前駆体を塗布する際、ポリイミド前駆体を公知の溶媒に溶解させたポリイミド前駆体溶液として、塗布してもよい。なお、支持基材の厚みは、例えば0.02〜1.0mm程度のものを使用するとよい。   The polyimide of the present invention is obtained by imidizing the polyimide precursor. The imidization can be performed by a thermal imidization method or a chemical imidization method. In thermal imidization, a polyimide precursor is applied on an arbitrary support substrate such as glass, metal, resin (polyimide film, etc.) using an applicator and pre-dried at a temperature of 130 ° C. or lower for 3 to 60 minutes. In order to remove the solvent and imidize, the heat treatment is usually performed at a temperature of about room temperature to about 360 ° C. for about 30 minutes to 24 hours. In chemical imidization, a dehydrating agent and a catalyst are added to a polyimide precursor solution, and a dehydration reaction is chemically performed at 30 to 60 ° C. A typical dehydrating agent is acetic anhydride, and a catalyst is pyridine. Thermal imidation can be completed in a relatively short time by selecting a combination of acid dianhydride, diamine type, and solvent type, and heat treatment including preheating can be performed within 60 minutes. is there. Moreover, combined use of thermal imidization and chemical imidization is also possible. When applying the polyimide precursor, it may be applied as a polyimide precursor solution in which the polyimide precursor is dissolved in a known solvent. In addition, it is good to use the thickness of a support base material about 0.02-1.0 mm, for example.

本発明のポリイミド及びその前駆体の好ましい重合度は、ポリイミド前駆体溶液のE型粘度計による測定する粘度として1,000〜40,000cPであり、好ましくは 3,000〜5,000cPの範囲にあることがよい。また、ポリイミド前駆体の分子量はGPC法によって求めることができる。ポリイミド前駆体の好ましい分子量範囲(ポリスチレン換算)は、数平均分子量(Mn)で15,000〜250,000、重量平均分子量(Mw)で30,000〜800,000、好ましくは50,000〜300,000の範囲であることが望ましいが、これらは目安であり、この範囲外のポリイミドすべてが使用できないというわけではない。なお、ポリイミドの分子量も、その前駆体の分子量と同等の範囲にある。   The preferred degree of polymerization of the polyimide of the present invention and its precursor is 1,000 to 40,000 cP, preferably 3,000 to 5,000 cP, as measured by an E-type viscometer of the polyimide precursor solution. There should be. Moreover, the molecular weight of a polyimide precursor can be calculated | required by GPC method. The preferred molecular weight range (polystyrene conversion) of the polyimide precursor is 15,000 to 250,000 in number average molecular weight (Mn), 30,000 to 800,000 in weight average molecular weight (Mw), preferably 50,000 to 300. The range of 1,000 is desirable, but these are guidelines and not all polyimides outside this range cannot be used. The molecular weight of polyimide is also in the same range as the molecular weight of its precursor.

本発明のポリイミド前駆体からは、上記に従って、ジアミンに由来する構造単位と酸二無水物に由来する構造単位を制御することで、薄いポリイミド層(フィルム)を支持基材上に形成でき、寸法安定性、透明性、耐熱性、耐衝撃性、鉛筆硬度に優れ、かつ、支持基材から容易に剥離できる、厚さが200μm以下の薄型ポリイミドフィルムを得ることができる。本発明のポリイミドフィルムの厚みは、好ましくは100μm以下、より好ましくは50μm以下であり、10μm以上の厚みであることが好ましい。なお、ディスプレイ前面板用の場合は、30〜110μmの範囲において好適に適用でき、30〜80μmの範囲においてより好適に適用できる。   From the polyimide precursor of the present invention, a thin polyimide layer (film) can be formed on a supporting substrate by controlling the structural unit derived from diamine and the structural unit derived from acid dianhydride according to the above. A thin polyimide film having a thickness of 200 μm or less, which is excellent in stability, transparency, heat resistance, impact resistance and pencil hardness and can be easily peeled off from the supporting substrate, can be obtained. The thickness of the polyimide film of the present invention is preferably 100 μm or less, more preferably 50 μm or less, and preferably 10 μm or more. In addition, in the case of the display front plate, it can be suitably applied in the range of 30 to 110 μm, and more preferably applicable in the range of 30 to 80 μm.

本発明のポリイミド前駆体からは、上記に従って、ジアミンに由来する構造単位と酸二無水物に由来する構造単位を制御することで、薄いポリイミド層(フィルム)を支持基材上に形成でき、寸法安定性、透明性、耐熱性、耐衝撃性、鉛筆硬度に優れ、かつ、支持基材から容易に剥離できる、厚さが200μm以下の薄型ポリイミドフィルムを得ることができる。厚みは、好ましくは100μm以下、より好ましくは50μm以下のポリイミドフィルムにも適用できる。   From the polyimide precursor of the present invention, a thin polyimide layer (film) can be formed on a supporting substrate by controlling the structural unit derived from diamine and the structural unit derived from acid dianhydride according to the above. A thin polyimide film having a thickness of 200 μm or less, which is excellent in stability, transparency, heat resistance, impact resistance and pencil hardness and can be easily peeled off from the supporting substrate, can be obtained. The thickness can be applied to a polyimide film having a thickness of preferably 100 μm or less, more preferably 50 μm or less.

本発明のポリイミドの各種物性は、具体的には、引張弾性率が5GPa以上であり、光透過率が430nmにおいて80%以上であり、YIが4以下である。上記数値は、好ましくは10〜20μm、特に12μmの厚みにおいて、測定されたものである。
また、本発明のポリイミドフィルムは、好ましくは10〜100μm厚みであり、この厚みにおいて、上記数値を満足する。
Specifically, the various physical properties of the polyimide of the present invention have a tensile modulus of 5 GPa or more, a light transmittance of 80% or more at 430 nm, and a YI of 4 or less. The above numerical values are preferably measured at a thickness of 10 to 20 μm, particularly 12 μm.
Moreover, the polyimide film of the present invention preferably has a thickness of 10 to 100 μm, and satisfies the above numerical value in this thickness.

さらに、原料の配合組成や反応条件等を調整することによって、上記の範囲において、ジアミンに由来する構造単位と酸二無水物に由来する構造単位、更には分子量等を制御することで、本発明のポリイミド又は本発明のポリイミドフィルムを、好ましくは引張弾性率を6.0GPa以上、より好ましくは引張弾性率を6.5GPa以上にすることができる。また、光透過率を430nmにおいて好ましくは83%以上、さらに85%以上にすることができる。また、YIを好ましくは3以下、さらに2以下にすることができる。また、フィルムとしたときの面内のCTEを好ましくは30ppm/K以下、さらに27ppm/K以下にすることができる。   Furthermore, the present invention can be achieved by controlling the structural unit derived from diamine, the structural unit derived from acid dianhydride, and the molecular weight, etc. The polyimide film of the present invention or the polyimide film of the present invention can preferably have a tensile modulus of 6.0 GPa or more, more preferably a tensile modulus of 6.5 GPa or more. The light transmittance at 430 nm is preferably 83% or more, and more preferably 85% or more. YI can be preferably 3 or less, and more preferably 2 or less. Further, the in-plane CTE when formed into a film is preferably 30 ppm / K or less, and more preferably 27 ppm / K or less.

本発明のポリイミドフィルムが、ポリイミドフィルム又はポリイミドフィルム上に機能層が設けられた機能層付きポリイミドフィルムとして使用される場合は、上記光透過率は、別段の断りがない限り、そのフィルムについて測定した値である。また、CTEは、別段の断りがない限り、250℃から100℃まで変化させたときの線膨張係数である。これらの物性の詳細な測定条件は実施例に記載の方法に従う。上記CTEは、面内のCTEであり、これは厚み方向ではなく、面方向のCTEを意味する。   When the polyimide film of the present invention is used as a polyimide film or a polyimide film with a functional layer provided with a functional layer on the polyimide film, the light transmittance was measured for the film unless otherwise noted. Value. Moreover, CTE is a linear expansion coefficient when changing from 250 degreeC to 100 degreeC unless there is particular notice. The detailed measurement conditions for these physical properties follow the methods described in the examples. The CTE is an in-plane CTE, which means a CTE in the plane direction, not in the thickness direction.

本発明のポリイミド(本発明のポリイミドフィルムを含む。)は、ガラスのCTE(10ppm/K以下)との差が大きくないことから、ガラスを支持基材にした場合において形状安定性に優れる。例えば、ディスプレイ前面板、ボトムエミッション構造又はトップエミッション構造を有する有機EL装置用TFT基板、タッチパネル基板、カラーフィルター等における機能層積層等のフレキシブルデバイスの製造時に、基板の反りを抑制でき、フレキシブルデバイスの製造歩留まりに優れる。   The polyimide of the present invention (including the polyimide film of the present invention) is excellent in shape stability when glass is used as a supporting substrate because the difference from the CTE of glass (10 ppm / K or less) is not large. For example, when manufacturing a flexible device such as a display front plate, a TFT substrate for an organic EL device having a bottom emission structure or a top emission structure, a touch panel substrate, a functional layer lamination in a color filter, etc., the warpage of the substrate can be suppressed. Excellent manufacturing yield.

本発明のポリイミドは、不可視光領域の光線を吸収し、可視光領域の透過率を高めることができる。この範囲であれば、可視光領域の透明性を保持しながら、308nmレーザー光(エキシマレーザー)を吸収することができる。その結果、ディスプレイ前面板、有機EL装置用基板、タッチパネル基板、カラーフィルター基板等のフレキシブル基板を、レーザー照射することにより、ポリイミド層(フィルム)をガラスから剥離させることができる。   The polyimide of the present invention can absorb light in the invisible light region and increase the transmittance in the visible light region. Within this range, 308 nm laser light (excimer laser) can be absorbed while maintaining transparency in the visible light region. As a result, the polyimide layer (film) can be peeled from the glass by irradiating a flexible substrate such as a display front plate, a substrate for an organic EL device, a touch panel substrate, or a color filter substrate with a laser.

本発明のポリイミドは、YIが4以下であるので、ディスプレイ前面板、有機EL装置用TFT基板、タッチパネル基板、カラーフィルター基板等の透明性や無色であることを要求される基板に好適に使用できる。   Since the polyimide of the present invention has a YI of 4 or less, it can be suitably used for substrates that are required to be transparent or colorless, such as display front plates, TFT substrates for organic EL devices, touch panel substrates, and color filter substrates. .

本発明のポリイミドは、耐熱性の観点からは、ガラス転移温度(Tg)が、好ましくは300℃以上、より好ましくは350℃以上、さらに好ましくは380℃以上であり、熱分解温度(Td1、1%重量減温度)が、好ましくは350℃以上、より好ましくは380℃以上である。   From the viewpoint of heat resistance, the polyimide of the present invention has a glass transition temperature (Tg) of preferably 300 ° C. or higher, more preferably 350 ° C. or higher, further preferably 380 ° C. or higher, and a thermal decomposition temperature (Td1, 1 % Weight loss temperature) is preferably 350 ° C. or higher, more preferably 380 ° C. or higher.

本発明のポリイミドは、本発明のポリイミド前駆体を脱水、閉環してイミド化されたものであるから、構造単位の配列は同様に維持される。また、本発明のポリイミド前駆体は、これをポリイミドとしたときの光透過率、及び熱膨張係数等の特性が上記を満足し、共通する。   Since the polyimide of the present invention is imidized by dehydrating and ring-closing the polyimide precursor of the present invention, the arrangement of the structural units is similarly maintained. In addition, the polyimide precursor of the present invention has the same characteristics such as light transmittance and thermal expansion coefficient when the polyimide precursor is used as a polyimide.

本発明のポリイミドから得られる本発明のポリイミドフィルムは、ディスプレイ前面板、薄型ディスプレイ、タッチパネル用途などにおいて、既存材料であるガラス材料を代替し、寸法安定性、透明性、耐熱性、耐衝撃性、鉛筆硬度等の要求特性を満足する実用的なフレキシブル耐熱透明樹脂材料として好適に利用できる。すなわち、ポリイミドフィルムを基板材料として用い、その表面上に、さまざまな機能を有する素子等の機能層を形成することができる。例示すると、液晶表示装置、有機EL表示装置、タッチパネル、電子ペーパーなどの主要表示装置だけでなく、それに関連する構成部品、例えば薄膜トランジスタ(TFT)、カラーフィルター、導電性フィルム、ガスバリアフィルム、フレキシブル回路基板、接着フィルムなども形成可能である。   The polyimide film of the present invention obtained from the polyimide of the present invention replaces the existing glass material in display front plate, thin display, touch panel applications, etc., dimensional stability, transparency, heat resistance, impact resistance, It can be suitably used as a practical flexible heat-resistant transparent resin material that satisfies the required properties such as pencil hardness. That is, using a polyimide film as a substrate material, functional layers such as elements having various functions can be formed on the surface. Illustrative examples include not only main display devices such as liquid crystal display devices, organic EL display devices, touch panels, and electronic paper, but also related components such as thin film transistors (TFTs), color filters, conductive films, gas barrier films, and flexible circuit boards. An adhesive film can also be formed.

この場合、ポリイミドフィルムは、単層だけでなく、複数層のポリイミドからなるようにしてもよい。   In this case, the polyimide film may be made of not only a single layer but also a plurality of layers of polyimide.

機能層の形成方法は、目的とするデバイスに応じて、適宜、形成条件が設定される。例えば、薄型ディスプレイ、タッチパネル用途では、一般的には金属膜、無機膜、有機膜等をポリイミドフィルム上に成膜した後、必要に応じて所定の形状にパターニングしたり、熱処理したりするなど、公知の方法を用いて得ることができる。すなわち、これら表示素子を形成するための手段については、特に制限されず、例えば、スパッタリング、蒸着、CVD、印刷、露光、浸漬など、適宜選択されたものであり、必要な場合には真空チャンバー内などでこれらのプロセス処理を行うようにしてもよい。そして、ポリイミドフィルム上に機能層を形成した後、支持基材と機能層付ポリイミドフィルムとを分離するのは、各種プロセス処理を経て機能層を形成した直後であってもよく、又はある程度の期間を経過させて支持基材と一体にしておき、例えば表示装置として利用する直前に分離して取り除くようにしてもよい。   In the formation method of the functional layer, formation conditions are appropriately set according to the target device. For example, in thin display and touch panel applications, generally after forming a metal film, inorganic film, organic film, etc. on a polyimide film, patterning into a predetermined shape as necessary, heat treatment, etc. It can be obtained using known methods. That is, the means for forming these display elements is not particularly limited, and may be appropriately selected, for example, sputtering, vapor deposition, CVD, printing, exposure, immersion, etc. These process processes may be performed by, for example. And after forming a functional layer on a polyimide film, it may be immediately after forming a functional layer through various process treatments, or separating a support substrate and a polyimide film with a functional layer, or for a certain period of time For example, it may be integrated with the support base material, and may be separated and removed immediately before use as a display device, for example.

以下、実施例及び比較例に基づき、本発明を具体的に説明する。なお、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。   Hereinafter, based on an Example and a comparative example, this invention is demonstrated concretely. The present invention is not limited to these examples.

実施例等に用いた原材料とその略号を以下に示す。
ジアミン・TFMB:前掲
・m−TB:前掲
・DAPE:4,4'-ジアミノジフェニルエーテル
・AAPBZI:前掲
・AAPBZO:前掲
・CBDA:前掲
・BPDA:前掲
・6FDA:前掲
溶剤
・NMP:前掲
The raw materials used in the examples and the abbreviations are shown below.
Diamine, TFMB: supra, m-TB: supra, DAPE: 4,4'-diaminodiphenyl ether, AAPBZI: supra, AAPBZO: supra, CBDA: supra, BPDA: supra, 6FDA: supra, solvent, NMP: supra.

実施例等における各物性の測定方法及び評価方法を以下に示す。[光透過率及び黄色度(YI)]
ポリイミドフィルム(50mm×50mm、厚み10〜18μm)をSHIMADZU UV−3600分光光度計にて、430nmにおける光透過率(T430)を求めた。
また、下記の計算式に基づいてYI(黄色度)を算出した。
YI=100×(1.2879X−1.0592Z)/Y
X, Y, Zは試験片の三刺激値、JIS Z 8722に規定する。
The measuring method and evaluation method of each physical property in Examples etc. are shown below. [Light transmittance and yellowness (YI)]
The polyimide film (50 mm × 50 mm, thickness 10-18 μm) was measured for light transmittance (T430) at 430 nm using a SHIMADZU UV-3600 spectrophotometer.
Further, YI (yellowness) was calculated based on the following calculation formula.
YI = 100 × (1.2879X−1.0592Z) / Y
X, Y and Z are tristimulus values of the test piece, as defined in JIS Z 8722.

[熱膨張係数(CTE)]
3mm×15mmのサイズのポリイミドフィルムを、熱機械分析(TMA)装置にて5.0gの荷重を加えながら一定の昇温速度(10℃/min)で30℃から280℃まで昇温し、次いで、250℃から100℃まで降温し、降温時におけるポリイミドフィルムの伸び量(線膨張)から熱膨張係数を測定した。
[Coefficient of thermal expansion (CTE)]
A polyimide film having a size of 3 mm × 15 mm was heated from 30 ° C. to 280 ° C. at a constant heating rate (10 ° C./min) while applying a 5.0 g load with a thermomechanical analysis (TMA) apparatus, and then The temperature was lowered from 250 ° C. to 100 ° C., and the thermal expansion coefficient was measured from the amount of elongation (linear expansion) of the polyimide film at the time of cooling.

[引っ張り弾性率E´(GPa)]
テンションテスターを用い、幅12.4mm、長さ160mmのポリイミドフィルムを10kgの荷重を加えながら50mm/minで引っ張り試験を行った。
[Tensile modulus E '(GPa)]
Using a tension tester, a polyimide film having a width of 12.4 mm and a length of 160 mm was subjected to a tensile test at 50 mm / min while applying a load of 10 kg.

実施例1
窒素雰囲気中、100mlのセパラブルフラスコの中に、5.22gのTFMBを、85gのNMPに溶解させた。10分間撹拌してから、3.45gのm−TBを加えた。次いで、この溶液に、6.34gのCBDAを加えた。その後、この溶液を室温で24時間攪拌を続けて重合反応を行い、高重合度(Mw8万以上、粘度3,000cP以上)のポリイミド前駆体A(粘稠な無色溶液)を得た。
Example 1
In a nitrogen atmosphere, 5.22 g of TFMB was dissolved in 85 g of NMP in a 100 ml separable flask. After stirring for 10 minutes, 3.45 g m-TB was added. To this solution was then added 6.34 g CBDA. Thereafter, this solution was stirred at room temperature for 24 hours to carry out a polymerization reaction to obtain a polyimide precursor A (viscous colorless solution) having a high degree of polymerization (Mw 80,000 or more, viscosity 3,000 cP or more).

実施例2〜8、比較例1〜4
原料としてのジアミンと酸二無水物を、表1及び表2に示す組成に変更した以外は、実施例1と同様にしてポリイミド前駆体を調製し、前駆体B〜Lを得た。
Examples 2-8, Comparative Examples 1-4
Except for changing the diamine and acid dianhydride as raw materials to the compositions shown in Tables 1 and 2, polyimide precursors were prepared in the same manner as in Example 1 to obtain precursors B to L.

表1及び表2において、ジアミン及び酸二無水物の量の単位はgであり、括弧内の数値は、ジアミン成分又は酸二無水物成分中のモル%を示す。なお、NMPについては、全実施例及び比較例で同量(85g)使用した。   In Tables 1 and 2, the unit of the amount of diamine and acid dianhydride is g, and the numerical value in parentheses indicates mol% in the diamine component or acid dianhydride component. In addition, about NMP, the same quantity (85g) was used by all the Examples and the comparative examples.

Figure 2018172562
Figure 2018172562

Figure 2018172562
Figure 2018172562

実施例9
実施例1で得られたポリイミド前駆体溶液Aに、NMPを加えて、粘度が4000cPになるように希釈した上で、75μmのポリイミド基材(Upilex−S)の上に、硬化後のポリイミド厚みが約15μmになるように塗工した。続いて、100℃で15分間加熱を行った。そして、窒素雰囲気中で、一定の昇温速度(3℃/min)で室温から300℃まで昇温させ、途中130℃で10min保持し、ポリイミド積層体Aを得た。その後、ポリイミド基材を剥離し、ポリイミドフィルムAを得た。上記剥離は、形成されたポリイミド層だけを、カッターで切り口を作って、ピンセットで基材から剥離することによって行った。
Example 9
After adding NMP to the polyimide precursor solution A obtained in Example 1 and diluting it to have a viscosity of 4000 cP, the polyimide thickness after curing on a 75 μm polyimide substrate (Upilex-S) Was applied so as to be about 15 μm. Subsequently, heating was performed at 100 ° C. for 15 minutes. In a nitrogen atmosphere, the temperature was raised from room temperature to 300 ° C. at a constant rate of temperature increase (3 ° C./min), and maintained at 130 ° C. for 10 minutes in the middle to obtain a polyimide laminate A. Thereafter, the polyimide substrate was peeled off to obtain a polyimide film A. The above peeling was performed by making only a formed polyimide layer with a cutter and peeling it from the substrate with tweezers.

実施例10〜16
ポリイミド前駆体を、ポリイミド前駆体B〜Hとした他は、実施例9と同様にして、ポリイミド積層体B〜H及びポリイミドフィルムB〜Hを得た。
Examples 10-16
A polyimide laminate B to H and a polyimide film B to H were obtained in the same manner as in Example 9 except that the polyimide precursor was changed to polyimide precursors B to H.

比較例1〜3
ポリイミド前駆体を、ポリイミドI〜Kとし、大気中で、一定の昇温速度(3℃/min)で室温から360℃まで昇温させた他は、実施例9と同様にして、ポリイミド積層体I〜K及びポリイミドフィルムI〜Kを得た。
Comparative Examples 1-3
A polyimide laminate was prepared in the same manner as in Example 9, except that the polyimide precursors were polyimides I to K, and the temperature was increased from room temperature to 360 ° C. at a constant temperature increase rate (3 ° C./min) in the air. I to K and polyimide films I to K were obtained.

比較例4
ポリイミド前駆体を、ポリイミドLとし、大気中で、一定の昇温速度(4℃/min)で室温から360℃まで昇温させた他は、は、実施例9と同様にして、ポリイミド積層体L及びポリイミドフィルムLを得た。
Comparative Example 4
A polyimide laminate was prepared in the same manner as in Example 9, except that the polyimide precursor was polyimide L and the temperature was raised from room temperature to 360 ° C. at a constant rate of temperature increase (4 ° C./min) in the air. L and polyimide film L were obtained.


得られたポリイミドフィルムA〜Lについて、膜厚、弾性率、YI、430nmにおける光透過率(T430)、CTEを測定した。結果を表3と表4に示す。

About the obtained polyimide films A to L, film thickness, elastic modulus, YI, light transmittance at 430 nm (T430), and CTE were measured. The results are shown in Tables 3 and 4.

Figure 2018172562
Figure 2018172562

Figure 2018172562
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Claims (9)

ジアミンに由来する構造単位と酸二無水物に由来する構造単位を有するポリイミドであって、1,2,3,4-シクロブタンテトラカルボン酸二無水物に由来する構造単位を全酸二無水物に由来の構造単位の50モル%以上含み、2,2'-ビス(トリフルオロメチル)-4,4'-ジアミノビフェニルに由来する構造単位を、全ジアミンに由来する構造単位中10モル%以上含み、
ポリイミドフィルムとしたときの、引張弾性率が5GPa以上であり、光透過率が430nmにおいて80%以上であり、YI(イエローインデックス)が4以下であることを特徴とするポリイミド。
A polyimide having a structural unit derived from diamine and a structural unit derived from acid dianhydride, wherein the structural unit derived from 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride is converted into total acid dianhydride. Contains 50 mol% or more of structural units derived from, and contains 10 mol% or more of structural units derived from 2,2'-bis (trifluoromethyl) -4,4'-diaminobiphenyl in structural units derived from all diamines. ,
A polyimide having a tensile modulus of 5 GPa or more, a light transmittance of 80% or more at 430 nm, and a YI (Yellow Index) of 4 or less when a polyimide film is used.
2,2'-ビス(トリフルオロメチル)-4,4'-ジアミノビフェニル以外のジアミンに由来する構造単位(A2)を、全ジアミンに由来する構造単位中60モル%以下含むか、又は1,2,3,4-シクロブタンテトラカルボン酸二無水物以外の酸二無水物に由来する構造単位(D2)を全酸二無水物に由来する構造単位中50モル%以下含む請求項1に記載のポリイミド前駆体。   The structural unit (A2) derived from a diamine other than 2,2′-bis (trifluoromethyl) -4,4′-diaminobiphenyl is contained in an amount of 60 mol% or less in the structural units derived from all diamines, or 1, The structural unit (D2) derived from an acid dianhydride other than 2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride contains 50 mol% or less of the structural unit derived from all acid dianhydrides. Polyimide precursor. 構造単位(A2)の少なくとも一部が、下記式(1)〜(3)で表される群より選択される1種類又は2種類以上のジアミンに由来する構造単位であり、構造単位(A2)を全ジアミンに由来する構造単位中3〜60モル%含む請求項2に記載のポリイミド。
Figure 2018172562

(式(1)〜(3)中、*はポリイミドの主鎖を構成する結合部位である。ZはNH又はOである。)
At least a part of the structural unit (A2) is a structural unit derived from one or more diamines selected from the group represented by the following formulas (1) to (3), and the structural unit (A2) The polyimide of Claim 2 which contains 3-60 mol% in the structural unit derived from all the diamines.
Figure 2018172562

(In formulas (1) to (3), * is a bonding site constituting the main chain of polyimide. Z is NH or O.)
構造単位(D2)が下記式(4)で表される酸二無水物に由来する構造単位であり、構造単位(D2)を全酸二無水物に由来する構造単位中3〜50モル%含む請求項2又は3に記載のポリイミド。
Figure 2018172562

(式中、*はポリイミドの主鎖を構成する結合部位である。)
The structural unit (D2) is a structural unit derived from an acid dianhydride represented by the following formula (4), and the structural unit (D2) is contained in an amount of 3 to 50 mol% in the structural unit derived from all acid dianhydrides. The polyimide according to claim 2 or 3.
Figure 2018172562

(In the formula, * is a bonding site constituting the main chain of polyimide.)
フィルムとしたときの熱膨張係数が30ppm/K以下である請求項1〜4のいずれか一項に記載のポリイミド。   The polyimide according to claim 1, which has a thermal expansion coefficient of 30 ppm / K or less when formed into a film. ディスプレイ前面板用である請求項1〜5のいずれか一項に記載のポリイミド。   The polyimide according to any one of claims 1 to 5, which is used for a display front plate. 請求項1〜5のいずれか一項に記載のポリイミドの前駆体であるポリアミド酸。   The polyamic acid which is a precursor of the polyimide as described in any one of Claims 1-5. 光透過率が430nmにおいて80%以上であり、YI(イエローインデックス)が4以下であることを特徴とする請求項7に記載のポリアミド酸。   8. The polyamic acid according to claim 7, wherein the light transmittance is 80% or more at 430 nm and YI (yellow index) is 4 or less. 請求項1〜5のいずれか一項に記載のポリイミドのフィルムであり、引張弾性率が5GPa以上であり、光透過率が430nmにおいて80%以上であり、YI(イエローインデックス)が4以下であることを特徴とするポリイミドフィルム。
The polyimide film according to any one of claims 1 to 5, having a tensile elastic modulus of 5 GPa or more, a light transmittance of 80% or more at 430 nm, and a YI (yellow index) of 4 or less. A polyimide film characterized by that.
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