JP2023182123A - Resin composition and film - Google Patents

Resin composition and film Download PDF

Info

Publication number
JP2023182123A
JP2023182123A JP2022095537A JP2022095537A JP2023182123A JP 2023182123 A JP2023182123 A JP 2023182123A JP 2022095537 A JP2022095537 A JP 2022095537A JP 2022095537 A JP2022095537 A JP 2022095537A JP 2023182123 A JP2023182123 A JP 2023182123A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
bis
dianhydride
polyimide
resin composition
film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2022095537A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
紘平 小川
Kohei Ogawa
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kaneka Corp
Original Assignee
Kaneka Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kaneka Corp filed Critical Kaneka Corp
Priority to JP2022095537A priority Critical patent/JP2023182123A/en
Publication of JP2023182123A publication Critical patent/JP2023182123A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

To provide: a transparent film that has high transparency and sufficient mechanical strength; and a resin composition that is used in the production of the transparent film.SOLUTION: A resin composition includes a polyimide and an acrylic resin. The polyimide has a structure derived from a tetracarboxylic acid dianhydride and a structure derived from a diamine. The diamine-derived structure includes a fluoroalkyl-substituted benzidine. The tetracarboxylic acid dianhydride-derived structure includes a structure derived from 4,4'-(4,4'-isopropylidenediphenoxy)diphthalic anhydride and/or a bis(trimellitic anhydride) ester. The resin composition is soluble in an amide solvent.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、樹脂組成物およびフィルムに関する。 The present invention relates to resin compositions and films.

液晶、有機EL、電子ペーパー等の表示装置や、太陽電池、タッチパネル等のエレクトロニクスデバイスにおいて、薄型化や軽量化、さらにはフレキシブル化が要求されている。これらのデバイスに使用されるガラス材料をフィルム材料に代えることにより、フレキシブル化、薄型化、軽量化が図られる。ガラス代替材料として、透明ポリイミドフィルムが開発され、ディスプレイ用基板やカバーフィルム等に用いられている。 Display devices such as liquid crystals, organic EL, and electronic paper, and electronic devices such as solar cells and touch panels are required to be thinner, lighter, and more flexible. By replacing the glass material used in these devices with a film material, they can be made more flexible, thinner, and lighter. Transparent polyimide film has been developed as a glass substitute material and is used for display substrates, cover films, etc.

通常のポリイミドフィルムは、ポリイミド前駆体であるポリアミド酸溶液を支持体上に膜状に塗布し、高温処理して、溶媒除去と同時に熱イミド化を行うことにより得られる。しかしながら、熱イミド化のための加熱温度は高く(例えば300℃以上)、加熱による着色(黄色度の上昇)が生じやすく、ディスプレイ用カバーフィルム等の高い透明性が要求される用途への適用が困難である。 A typical polyimide film is obtained by coating a polyamic acid solution, which is a polyimide precursor, on a support in the form of a film, treating it at high temperature, and simultaneously removing the solvent and performing thermal imidization. However, the heating temperature for thermal imidization is high (e.g. 300°C or higher), and coloration (increase in yellowness) is likely to occur due to heating, making it difficult to apply to applications that require high transparency, such as cover films for displays. Have difficulty.

高い透明性を有するポリイミドフィルムの製造方法として、有機溶媒に可溶であり、フィルム化後の高温でのイミド化を必要としないポリイミド樹脂を用いる方法が提案されている。例えば、特許文献1には、テトラカルボン酸二無水物成分としてビス無水トリメリット酸エステル類を含むポリイミドの製造方法が提案されており、当該方法により得られるポリイミドは、ジクロロメタン等の低沸点溶媒に可溶であり、かつ透明性および機械強度に優れることが記載されている。 As a method for producing a polyimide film having high transparency, a method using a polyimide resin that is soluble in organic solvents and does not require imidization at high temperatures after film formation has been proposed. For example, Patent Document 1 proposes a method for producing polyimide containing bistrimellitic anhydride as a tetracarboxylic dianhydride component, and the polyimide obtained by this method is heated in a low boiling point solvent such as dichloromethane. It is described that it is soluble and has excellent transparency and mechanical strength.

国際公開第2020/004236号International Publication No. 2020/004236

ポリイミドは、剛直な構造を導入すると、機械強度が向上するものの、有機溶媒への溶解性や透明性の低下の要因となり、従来の透明ポリイミド樹脂では、透明性を保持したまま、高機械強度を持たせることは容易ではない。かかる課題に鑑み、本発明は、透明性が高く、着色を低減可能であり、かつ十分な機械強度を有する透明フィルム、およびその作製に用いられる樹脂組成物の提供を目的とする。 Introducing a rigid structure to polyimide improves its mechanical strength, but it also causes a decrease in solubility in organic solvents and transparency. Conventional transparent polyimide resins cannot achieve high mechanical strength while maintaining transparency. It is not easy to have it. In view of such problems, the present invention aims to provide a transparent film that has high transparency, can reduce coloring, and has sufficient mechanical strength, and a resin composition used for producing the same.

本発明者らは鋭意検討の結果、下記樹脂組成物とすることで上記課題を解決することを見出した。本発明は以下の構成をなす。 As a result of intensive studies, the present inventors have found that the above problems can be solved by using the following resin composition. The present invention has the following configuration.

1).ポリイミドとアクリル系樹脂を含む樹脂組成物であって、前記ポリイミドは、テトラカルボン酸二無水物由来の構造とジアミン由来の構造を有し、 前記ジアミン由来の構造にフルオロアルキル置換ベンジジン由来の構造を含み、 前記テトラカルボン酸二無水物由来の構造に4,4’-(4,4’-イソプロピリデンジフェノキシ)ジフタル酸無水物および/またはビス(無水トリメリット酸)エステル由来の構造を含み、アミド系溶媒に可溶である、樹脂組成物。 1). A resin composition containing a polyimide and an acrylic resin, wherein the polyimide has a structure derived from a tetracarboxylic dianhydride and a structure derived from a diamine, and a structure derived from a fluoroalkyl-substituted benzidine is added to the diamine-derived structure. The structure derived from the tetracarboxylic dianhydride includes a structure derived from 4,4'-(4,4'-isopropylidene diphenoxy) diphthalic anhydride and/or bis(trimellitic anhydride) ester, A resin composition that is soluble in amide solvents.

2).前記テトラカルボン酸二無水物由来の構造に、更に、3,3’,4,4’-ビフェニル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、4,4’-オキシジフタル酸無水物、3,4’-オキシジフタル酸無水物、ピロメリット酸二無水物、メロファン酸二無水物、3,3’,4,4’-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、9,9-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)フルオレン二酸無水物、5,5’-ジメチルメチレンビス(フタル酸無水物)、3,3’,4,4’-ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物から選択される1種以上で構成される、1)に記載の樹脂組成物。 2). In addition to the structure derived from the tetracarboxylic dianhydride, 3,3',4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,2',3,3'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 4,4'-oxydiphthalic anhydride, 3,4'-oxydiphthalic anhydride, pyromellitic dianhydride, merophanic dianhydride, 3,3',4,4'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride , 9,9-bis(3,4-dicarboxyphenyl)fluorene dioic anhydride, 5,5'-dimethylmethylenebis(phthalic anhydride), 3,3',4,4'-diphenylsulfone tetracarboxylic acid anhydride The resin composition according to 1), which is composed of one or more selected from acid dianhydrides.

3).前記ビス(無水トリメリット酸)エステルが、下記一般式(1)で表されることを特徴とする1)または2)に記載の樹脂組成物。 (但し、一般式(1)におけるXは、下記(A)~(K)から選択される2価の有機基であり、R~Rは、水素原子、フッ素原子、炭素原子数1~20のアルキル基、または炭素原子数1~20のフルオロアルキル基であり、mは1~4の整数、nは0~4の整数、pは1~10の整数、qは0~4の整数である。)
3). The resin composition according to 1) or 2), wherein the bis(trimellitic anhydride) ester is represented by the following general formula (1). (However, X in general formula (1) is a divalent organic group selected from the following (A) to (K), and R 1 to R 3 are a hydrogen atom, a fluorine atom, and a carbon atom number of 20 alkyl group or a fluoroalkyl group having 1 to 20 carbon atoms, m is an integer of 1 to 4, n is an integer of 0 to 4, p is an integer of 1 to 10, and q is an integer of 0 to 4. )

4). 前記フルオロアルキル置換ベンジジンが2,2’-ビス(トリフルオロメチル)ベンジジンである、1)~3)のいずれかに記載の樹脂組成物。 4). The resin composition according to any one of 1) to 3), wherein the fluoroalkyl-substituted benzidine is 2,2'-bis(trifluoromethyl)benzidine.

5).前記フルオロアルキル置換ベンジジンの含有量が55~100モル%である、1)~4)のいずれかに記載の樹脂組成物。 5). The resin composition according to any one of 1) to 4), wherein the content of the fluoroalkyl-substituted benzidine is 55 to 100 mol%.

6).アクリル系樹脂は、モノマー成分全量に対するメタクリル酸メチルの量が、60重量%以上である、1)~5)のいずれかに記載の樹脂組成物。 6). The resin composition according to any one of 1) to 5), wherein the acrylic resin contains methyl methacrylate in an amount of 60% by weight or more based on the total amount of monomer components.

7). 前記アクリル系樹脂のガラス転移温度が80℃以上である、1)~6)のいずれかに記載の樹脂組成物。 7). The resin composition according to any one of 1) to 6), wherein the acrylic resin has a glass transition temperature of 80° C. or higher.

8). 前記ポリイミドと前記アクリル系樹脂を、2:98~98:2の範囲の重量比で含む、 1)~7)のいずれかに記載の樹脂組成物。 8). The resin composition according to any one of 1) to 7), comprising the polyimide and the acrylic resin in a weight ratio in the range of 2:98 to 98:2.

9).1)~8)のいずれかに記載の樹脂組成物を含むフィルム。 9). A film comprising the resin composition according to any one of 1) to 8).

10). 厚みが5μm以上300μm以下である9)に記載のフィルム。 10). The film according to 9), which has a thickness of 5 μm or more and 300 μm or less.

11).厚みが50μmの時に、全光線透過率が90%以上、ヘイズが3%以下、黄色度が5.0以下、引張弾性率が2.8GPa以上、鉛筆硬度がF以上である、 9)または10)に記載のフィルム。 11). When the thickness is 50 μm, the total light transmittance is 90% or more, the haze is 3% or less, the yellowness is 5.0 or less, the tensile modulus is 2.8 GPa or more, and the pencil hardness is F or more, 9) or 10 ).

本発明によれば、透明性が高く、着色を低減可能であり、かつ十分な機械強度を有する透明フィルム、およびその作製に用いられる樹脂組成物の提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a transparent film that has high transparency, can reduce coloring, and has sufficient mechanical strength, and a resin composition used for producing the transparent film.

[樹脂組成物]
本発明の一実施形態は、ポリイミド樹脂とアクリル系樹脂とを含む相溶系の樹脂組成物であって、前記ポリイミドは、テトラカルボン酸二無水物由来の構造とジアミン由来の構造を有し、前記ジアミン由来の構造にフルオロアルキル置換ベンジジン由来の構造を含み、前記テトラカルボン酸二無水物の構造に4,4’-(4,4’-イソプロピリデンジフェノキシ)ジフタル酸無水物および/またはビス(無水トリメリット酸)エステル由来の構造を含み、アミド系溶媒に可溶である。
[Resin composition]
One embodiment of the present invention is a compatible resin composition containing a polyimide resin and an acrylic resin, wherein the polyimide has a structure derived from a tetracarboxylic dianhydride and a structure derived from a diamine, and the polyimide has a structure derived from a tetracarboxylic dianhydride and a structure derived from a diamine; The structure derived from diamine includes a structure derived from fluoroalkyl-substituted benzidine, and the structure of the tetracarboxylic dianhydride contains 4,4'-(4,4'-isopropylidene diphenoxy) diphthalic anhydride and/or bis( Contains a structure derived from trimellitic anhydride (trimellitic anhydride) ester and is soluble in amide solvents.

テトラカルボン酸二無水物由来の構造としてさらに、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、または2,2’,3,3’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、4,4’-オキシジフタル酸無水物または3,4’-オキシジフタル酸無水物、ピロメリット酸二無水物、メロファン酸二無水物、3,3’,4,4’-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、9,9-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)フルオレン二酸無水物、5,5’-ジメチルメチレンビス(フタル酸無水物)、3,3’,4,4’-ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物から選択される1種以上を含んでいてもよい。 Further, as a structure derived from tetracarboxylic dianhydride, 3,3',4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, or 2,2',3,3'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 4 , 4'-oxydiphthalic anhydride or 3,4'-oxydiphthalic anhydride, pyromellitic dianhydride, merophanic dianhydride, 3,3',4,4'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, 9,9-bis(3,4-dicarboxyphenyl)fluorene dioic anhydride, 5,5'-dimethylmethylenebis(phthalic anhydride), 3,3',4,4'-diphenylsulfone tetracarboxylic acid It may contain one or more selected from dianhydrides.

アミド系溶媒に可溶とは、N,N-ジメチルアセトアミド(DMAc)、N,N-ジメチルホルムアミド(DMF)、N,N’-ジエチルアセトアミド、N-メチル-2-ピロリドン(NMP)から選択されるアミド系溶媒に、25℃において前記ポリイミドが5重量%以上溶解することを意味する。 Soluble in amide solvents means selected from N,N-dimethylacetamide (DMAc), N,N-dimethylformamide (DMF), N,N'-diethylacetamide, and N-methyl-2-pyrrolidone (NMP). This means that 5% by weight or more of the polyimide is dissolved in the amide solvent at 25°C.

<ポリイミド>

ポリイミドとは、一般式(2)のような構造を有するものをいい、ジアミンとテトラカルボン酸二無水物(以下、「酸二無水物」と記載する場合がある)との付加重合により得られるポリアミド酸の脱水環化や、ジイソシアネートと酸二無水物との脱炭酸による縮合などによって合成することができる。但し、一般式(2)中のXは4価の有機基、Yは2価の有機基を表す。
<Polyimide>

Polyimide refers to something that has a structure as shown in general formula (2), and is obtained by addition polymerization of diamine and tetracarboxylic dianhydride (hereinafter sometimes referred to as "acid dianhydride"). It can be synthesized by cyclodehydration of polyamic acid, condensation of diisocyanate and acid dianhydride through decarboxylation, and the like. However, in the general formula (2), X represents a tetravalent organic group, and Y represents a divalent organic group.


本件発明では、ポリイミドを合成する出発原料が、酸二無水物でない場合でも、イミド一般式(3)中の直線で囲まれた部分に相当する構造を有すれば、酸二無水物由来構造とする。また、ポリイミドを合成する出発原料が、ジアミンでない場合でも、一般式(3)中の点線で囲まれた部分に相当する構造を有すれば、ジアミン由来構造と表現する。但し、一般式(3)中のXは4価の有機基、Yは2価の有機基を表す。

In the present invention, even if the starting material for synthesizing polyimide is not an acid dianhydride, if it has a structure corresponding to the part surrounded by a straight line in the imide general formula (3), it can be considered as an acid dianhydride-derived structure. do. Furthermore, even if the starting material for synthesizing polyimide is not a diamine, if it has a structure corresponding to the part surrounded by the dotted line in general formula (3), it is expressed as a diamine-derived structure. However, in the general formula (3), X represents a tetravalent organic group, and Y represents a divalent organic group.

(ジアミン)
本実施形態で用いるポリイミドは、ジアミン由来の構造として、フルオロアルキル置換ベンジジンを含む。ジアミン由来の構造がフルオロアルキル置換ベンジジンを有することにより、ポリイミド樹脂の溶解性と透明性とを両立する傾向がある。
(Diamine)
The polyimide used in this embodiment includes fluoroalkyl-substituted benzidine as a diamine-derived structure. When the diamine-derived structure has a fluoroalkyl-substituted benzidine, there is a tendency to achieve both solubility and transparency of the polyimide resin.

フルオロアルキル置換ベンジジンの例としては、2-(トリフルオロメチル)ベンジジン、3-(トリフルオロメチル)ベンジジン、2,3-ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン、2,5-ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン、2、6-ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン、2,3,5-トリス(トリフルオロメチル)ベンジジン、2,3,6-トリス(トリフルオロメチル)ベンジジン、2,3,5,6-テトラキス(トリフルオロメチル)ベンジジン、2,2’-ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン、3,3’-ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン、2,3’-ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン、2,2’,3-トリス(トリフルオロメチル)ベンジジン、2,3,3’-トリス(トリフルオロメチル)ベンジジン、2,2’,5-トリス(トリフルオロメチル)ベンジジン、2,2’,6-トリス(トリフルオロメチル)ベンジジン、2,3’,5-トリス(トリフルオロメチル)ベンジジン、2,3’,6,-トリス(トリフルオロメチル)ベンジジン、2,2’,3,3’-テトラキス(トリフルオロメチル)ベンジジン、2,2’,5,5’-テトラキス(トリフルオロメチル)ベンジジン、2,2’,6,6’-テトラキス(トリフルオロメチル)ベンジジン等が挙げられる。 Examples of fluoroalkyl-substituted benzidine include 2-(trifluoromethyl)benzidine, 3-(trifluoromethyl)benzidine, 2,3-bis(trifluoromethyl)benzidine, 2,5-bis(trifluoromethyl)benzidine , 2,6-bis(trifluoromethyl)benzidine, 2,3,5-tris(trifluoromethyl)benzidine, 2,3,6-tris(trifluoromethyl)benzidine, 2,3,5,6-tetrakis (trifluoromethyl)benzidine, 2,2'-bis(trifluoromethyl)benzidine, 3,3'-bis(trifluoromethyl)benzidine, 2,3'-bis(trifluoromethyl)benzidine, 2,2' , 3-tris(trifluoromethyl)benzidine, 2,3,3'-tris(trifluoromethyl)benzidine, 2,2',5-tris(trifluoromethyl)benzidine, 2,2',6-tris( trifluoromethyl)benzidine, 2,3',5-tris(trifluoromethyl)benzidine, 2,3',6,-tris(trifluoromethyl)benzidine, 2,2',3,3'-tetrakis(trifluoromethyl)benzidine, Examples thereof include fluoromethyl)benzidine, 2,2',5,5'-tetrakis(trifluoromethyl)benzidine, and 2,2',6,6'-tetrakis(trifluoromethyl)benzidine.

中でも、ビフェニルの2位にフルオロアルキル基を有するフルオロアルキル置換ベンジジンが好ましく、2,2’-ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン(以下「TFMB」と記載)が特に好ましい。ビフェニルの2位および2’位にフルオロアルキル基を有することにより、フルオロアルキル基の電子求引性によるπ電子密度の低下に加えて、フルオロアルキル基の立体障害によって、ビフェニルの2つのベンゼン環の間の結合がねじれてπ共役の平面性が低下するため、吸収端波長が短波長シフトして、ポリイミドの着色を低減できる。 Among these, fluoroalkyl-substituted benzidine having a fluoroalkyl group at the 2-position of biphenyl is preferred, and 2,2'-bis(trifluoromethyl)benzidine (hereinafter referred to as "TFMB") is particularly preferred. By having fluoroalkyl groups at the 2- and 2'-positions of biphenyl, in addition to reducing the π-electron density due to the electron-withdrawing property of the fluoroalkyl group, the steric hindrance of the fluoroalkyl group causes the two benzene rings of biphenyl to Since the bonds between are twisted and the planarity of the π-conjugation is reduced, the absorption edge wavelength is shifted to a shorter wavelength, and coloring of the polyimide can be reduced.

ジアミン由来構造にフルオロアルキル置換ベンジジンとジカルボン酸の縮合構造を含む場合も、ジアミン由来の構造にフルオロアルキル置換ベンジジンを含むものとする。 When the diamine-derived structure includes a condensed structure of a fluoroalkyl-substituted benzidine and a dicarboxylic acid, the diamine-derived structure also includes a fluoroalkyl-substituted benzidine.

上記フルオロアルキル置換ベンジジンとジカルボン酸の縮合構造を含むジアミンの好ましい例として、一般式(4)を例示することができる。但し、一般式(4)中のR及びRは独立に、ハロゲン、メチル基、トリフルオロメチル基であり、mは0~3の整数であるが、RとRのどちらかのmは0ではない。Rは、無置換のベンゼン環またはビフェニル、ハロゲン、メチル基、トリフルオロメチル基で置換されたベンゼン環またはビフェニルである。 General formula (4) can be exemplified as a preferable example of the diamine containing the condensed structure of the fluoroalkyl-substituted benzidine and dicarboxylic acid. However, R 1 and R 2 in general formula (4) are independently a halogen, a methyl group, or a trifluoromethyl group, and m is an integer of 0 to 3, but either R 1 or R 2 m is not 0. R 3 is an unsubstituted benzene ring or biphenyl, a benzene ring substituted with a halogen, a methyl group, or a trifluoromethyl group, or biphenyl.

一般式(4)では、フルオロアルキル置換ベンジジンが2つとジカルボン酸が1つ縮合したジアミンの構造を例示したが、フルオロアルキル置換ベンジジンが3つとジカルボン酸が2つ縮合したジアミンや、フルオロアルキル置換ベンジジンが4つとジカルボン酸が3つ縮合したジアミン、フルオロアルキル置換ベンジジンが5つとジカルボン酸が4つ縮合したジアミン等、であっても、得られるポリイミドが、高弾性や、高透明性を示す傾向があるため好ましい。 In general formula (4), the structure of a diamine in which two fluoroalkyl-substituted benzidines and one dicarboxylic acid are condensed is exemplified. Even if the resulting polyimide is a diamine condensed with four dicarboxylic acids and three dicarboxylic acids, a diamine condensed with five fluoroalkyl-substituted benzidines and four dicarboxylic acids, etc., the resulting polyimide tends to exhibit high elasticity and high transparency. It is preferable because it is.

フルオロアルキル置換ベンジジン末端のポリアミド酸オリゴマーまたはフルオロアルキル置換ベンジジン末端のポリイミドオリゴマーと、ジカルボン酸またはジカルボン酸のジクロライドとを縮合させる方法によっても、一般式(4)に相当する構造をポリイミドに導入することができる。 A structure corresponding to general formula (4) can also be introduced into a polyimide by a method of condensing a fluoroalkyl-substituted benzidine-terminated polyamic acid oligomer or a fluoroalkyl-substituted benzidine-terminated polyimide oligomer with a dicarboxylic acid or a dichloride of a dicarboxylic acid. Can be done.

透明性と高弾性を示すという観点で、一般式(4)は、2,2’-ビス(トリフルオロメチル)ベンジジンとジカルボン酸の縮合構造であることが好ましく、前記ジカルボン酸が、テレフタル酸またはビフェニル-4,4’-ジカルボン酸であることがより高い弾性率を示すためより好ましい。 From the viewpoint of exhibiting transparency and high elasticity, general formula (4) preferably has a condensation structure of 2,2'-bis(trifluoromethyl)benzidine and dicarboxylic acid, and the dicarboxylic acid is terephthalic acid or Biphenyl-4,4'-dicarboxylic acid is more preferred because it exhibits a higher elastic modulus.

溶剤への溶解性を示すという観点で、前記ジカルボン酸がイソフタル酸であることが好ましい。 From the viewpoint of exhibiting solubility in a solvent, the dicarboxylic acid is preferably isophthalic acid.

ジアミン成分全量100モル%に対するフルオロアルキル置換ベンジジンとジカルボン酸の縮合構造を含むジアミンの含有量は、55~100モル%が好ましく、57~95モル%がより好ましく、59~90モル%でもよい。フルオロアルキル置換ベンジジンとジカルボン酸の縮合構造を含むジアミンの含有量が大きいことにより、フィルムの着色が抑制されるとともに、鉛筆硬度や弾性率等の機械強度が高くなる傾向がある。尚、一般式(4)は、フルオロアルキル置換ベンジジンを2つ有するが、ジアミン成分全量100モル%に対するフルオロアルキル置換ベンジジンの含有量を計算する際には、1つのジアミンとして計算することとする。 The content of diamine containing a condensed structure of fluoroalkyl-substituted benzidine and dicarboxylic acid based on 100 mol% of the total amount of diamine components is preferably 55 to 100 mol%, more preferably 57 to 95 mol%, and may be 59 to 90 mol%. A large content of diamine containing a condensed structure of a fluoroalkyl-substituted benzidine and a dicarboxylic acid tends to suppress discoloration of the film and increase mechanical strength such as pencil hardness and elastic modulus. Although the general formula (4) has two fluoroalkyl-substituted benzidines, when calculating the content of the fluoroalkyl-substituted benzidine based on 100 mol% of the total amount of diamine components, it is calculated as one diamine.

ポリイミドは、ジアミン由来の構造として、フルオロアルキル置換ベンジジン以外のジアミンを含んでいてもよい。フルオロアルキル置換ベンジジン以外のジアミンの例としては、2-フルオロベンジジン、3-フルオロベンジジン、2,3-ジフルオロベンジジン、2,5-ジフルオロベンジジン、2、6-ジフルオロベンジジン、2,3,5-トリフルオロベンジジン、2,3,6-トリフルオロベンジジン、2,3,5,6-テトラフルオロベンジジン、2,2’-ジフルオロベンジジン、3,3’-ジフルオロベンジジン、2,3’-ジフルオロベンジジン、2,2’,3-トリフルオロベンジジン、2,3,3’-トリフルオロベンジジン、2,2’,5-トリフルオロベンジジン、2,2’,6-トリフルオロベンジジン、2,3’,5-トリフルオロベンジジン、2,3’,6,-トリフルオロベンジジン、2,2’,3,3’-テトラフルオロベンジジン、2,2’,5,5’-テトラフルオロベンジジン、2,2’,6,6’-テトラフルオロベンジジン、2,2’,3,3’,6,6’-ヘキサフルオロベンジジン、2,2’,3,3’,5,5’、6,6’-オクタフルオロベンジジン、2,4-ジアミノトルエン、2,5-ジアミノトルエン、p-フェニレンジアミン、m-フェニレンジアミン、o-フェニレンジアミン、3,3’-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、4,4’-ジアミノジフェニルエーテル、3,3’-ジアミノジフェニルスルフィド、3,4’-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フィド、3,3’-ジアミノジフェニルスルホン、3,4’-ジアミノジフェニルスルホン、4,4’-ジアミノジフェニルスルホン、9,9-ビス(4-アミノフェニル)フルオレン、3,3’-ジアミノベンゾフェノン、4,4’-ジアミノベンゾフェノン、3,4’-ジアミノベンゾフェノン、3,3’-ジアミノジフェニルメタン、4,4’-ジアミノジフェニルメタン、3,4’-ジアミノジフェニルメタン、2,2-ジ(3-アミノフェニル)プロパン、2,2-ジ(4-アミノフェニル)プロパン、2-(3-アミノフェニル)-2-(4-アミノフェニル)プロパン、1,1-ジ(3-アミノフェニル)-1-フェニルエタン、1,1-ジ(4-アミノフェニル)-1-フェニルエタン、1-(3-アミノフェニル)-1-(4-アミノフェニル)-1-フェニルエタン、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(3-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、1,3-ビス(3-アミノベンゾイル)ベンゼン、1,3-ビス(4-アミノベンゾイル)ベンゼン、1,4-ビス(3-アミノベンゾイル)ベンゼン、1,4-ビス(4-アミノベンゾイル)ベンゼン、1,3-ビス(3-アミノ-α,α-ジメチルベンジル)ベンゼン、1,3-ビス(4-アミノ-α,α-ジメチルベンジル)ベンゼン、1,4-ビス(3-アミノ-α,α-ジメチルベンジル)ベンゼン、1,4-ビス(4-アミノ-α,α-ジメチルベンジル)ベンゼン、2,6-ビス(3-アミノフェノキシ)ベンゾニトリル、2,6-ビス(3-アミノフェノキシ)ピリジン、4,4’-ビス(3-アミノフェノキシ)ビフェニル、4,4’-ビス(4-アミノフェノキシ)ビフェニル、ビス[4-(3-アミノフェノキシ)フェニル]ケトン、ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]ケトン、ビス[4-(3-アミノフェノキシ)フェニル]スルフィド、ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]スルフィド、ビス[4-(3-アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、ビス[4-(3-アミノフェノキシ)フェニル]エーテル、ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]エーテル、2,2-ビス[4-(3-アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、2,2-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、1,3-ビス[4-(3-アミノフェノキシ)ベンゾイル]ベンゼン、1,3-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)ベンゾイル]ベンゼン、1,4-ビス[4-(3-アミノフェノキシ)ベンゾイル]ベンゼン、1,4-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)ベンゾイル]ベンゼン、1,3-ビス[4-(3-アミノフェノキシ)-α,α-ジメチルベンジル]ベンゼン、1,3-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)-α,α-ジメチルベンジル]ベンゼン、1,4-ビス[4-(3-アミノフェノキシ)-α,α-ジメチルベンジル]ベンゼン、1,4-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)-α,α-ジメチルベンジル]ベンゼン、4,4’-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)ベンゾイル]ジフェニルエーテル、4,4’-ビス[4-(4-アミノ-α,α-ジメチルベンジル)フェノキシ]ベンゾフェノン、4,4’-ビス[4-(4-アミノ-α,α-ジメチルベンジル)フェノキシ]ジフェニルスルホン、4,4’-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェノキシ]ジフェニルスルホン、3,3’-ジアミノ-4,4’-ジフェノキシベンゾフェノン、3,3’-ジアミノ-4,4’-ジビフェノキシベンゾフェノン、3,3’-ジアミノ-4-フェノキシベンゾフェノン、3,3’-ジアミノ-4-ビフェノキシベンゾフェノン、6,6’-ビス(3-アミノフェノキシ)-3,3,3’,3’-テトラメチル-1,1’-スピロビインダン、6,6’-ビス(4-アミノフェノキシ)-3,3,3’,3’-テトラメチル-1,1’-スピロビインダン、1,3-ビス(3-アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン、1,3-ビス(4-アミノブチル)テトラメチルジシロキサン、α,ω-ビス(3-アミノプロピル)ポリジメチルシロキサン、α,ω-ビス(3-アミノブチル)ポリジメチルシロキサン、ビス(アミノメチル)エーテル、ビス(2-アミノエチル)エーテル、ビス(3-アミノプロピル)エーテル、ビス(2-アミノメトキシ)エチル]エーテル、ビス[2-(2-アミノエトキシ)エチル]エーテル、ビス[2-(3-アミノプロトキシ)エチル]エーテル、1,2-ビス(アミノメトキシ)エタン、1,2-ビス(2-アミノエトキシ)エタン、1,2-ビス[2-(アミノメトキシ)エトキシ]エタン、1,2-ビス[2-(2-アミノエトキシ)エトキシ]エタン、エチレングリコールビス(3-アミノプロピル)エーテル、ジエチレングリコールビス(3-アミノプロピル)エーテル、トリエチレングリコールビス(3-アミノプロピル)エーテル、エチレンジアミン、1,3-ジアミノプロパン、1,4-ジアミノブタン、1,5-ジアミノペンタン、1,6-ジアミノヘキサン、1,7-ジアミノヘプタン、1,8-ジアミノオクタン、1,9-ジアミノノナン、1,10-ジアミノデカン、1,11-ジアミノウンデカン、1,12-ジアミノドデカン、1,2-ジアミノシクロヘキサン、1,3-ジアミノシクロヘキサン、1,4-ジアミノシクロヘキサン、trans-1,4-ジアミノシクロヘキサン、1,2-ジ(2-アミノエチル)シクロヘキサン、1,3-ジ(2-アミノエチル)シクロヘキサン、1,4-ジ(2-アミノエチル)シクロヘキサン、ビス(4-アミノシクロへキシル)メタン、2,6-ビス(アミノメチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプタン、2,5-ビス(アミノメチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプタン、1,4-ジアミノ-2-フルオロベンゼン、1,4-ジアミノ-2,3-ジフルオロベンゼン、1,4-ジアミノ-2,5-ジフルオロベンゼン、1、4-ジアミノ-2,6-ジフルオロベンゼン、1,4-ジアミノ-2,3,5-トリフルオロベンゼン、1、4-ジアミノ、2,3,5,6-テトラフルオロベンゼン、1,4-ジアミノ-2-(トリフルオロメチル)ヘンゼン、1,4-ジアミノ-2,3-ビス(トリフルオロメチル)ベンゼン、1,4-ジアミノ-2,5-ビス(トリフルオロメチル)ベンゼン、1、4-ジアミノ-2,6-ビス(トリフルオロメチル)ベンゼン、1,4-ジアミノ-2,3,5-トリス(トリフルオロメチル)ベンゼン、1、4-ジアミノ、2,3,5,6-テトラキス(トリフルオロメチル)ベンゼン、2,2’-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン(HFBAPP)、2,2’-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]プロパン(BAPP)、2,2’-ジメチルベンジジン(m-Tol)、3,3’-ジメチルベンジジン、2,3’-ジメチルベンジジン、3,3’,5,5’-テトラメチルベンジジン、2,2’,3,3’,5,5’-ヘキサメチルベンジジン、2,2’-ジクロロ-3,3’,5,5’-テトラメチルベンジジン、3,3’-ジクロロベンジジン、ベンジジンが挙げられる。 The polyimide may contain a diamine other than fluoroalkyl-substituted benzidine as a diamine-derived structure. Examples of diamines other than fluoroalkyl-substituted benzidine include 2-fluorobenzidine, 3-fluorobenzidine, 2,3-difluorobenzidine, 2,5-difluorobenzidine, 2,6-difluorobenzidine, 2,3,5-trifluorobenzidine, Fluorobenzidine, 2,3,6-trifluorobenzidine, 2,3,5,6-tetrafluorobenzidine, 2,2'-difluorobenzidine, 3,3'-difluorobenzidine, 2,3'-difluorobenzidine, 2 ,2',3-trifluorobenzidine, 2,3,3'-trifluorobenzidine, 2,2',5-trifluorobenzidine, 2,2',6-trifluorobenzidine, 2,3',5- Trifluorobenzidine, 2,3',6,-trifluorobenzidine, 2,2',3,3'-tetrafluorobenzidine, 2,2',5,5'-tetrafluorobenzidine, 2,2',6 , 6'-tetrafluorobenzidine, 2,2', 3,3', 6,6'-hexafluorobenzidine, 2,2', 3,3', 5,5', 6,6'-octafluorobenzidine , 2,4-diaminotoluene, 2,5-diaminotoluene, p-phenylenediamine, m-phenylenediamine, o-phenylenediamine, 3,3'-diaminodiphenyl ether, 3,4'-diaminodiphenyl ether, 4,4' -diaminodiphenyl ether, 3,3'-diaminodiphenylsulfide, 3,4'-diaminodiphenylsulfide, 4,4'-diaminodiphenylsulfide, 3,3'-diaminodiphenylsulfone, 3,4'-diaminodiphenylsulfone, 4 , 4'-diaminodiphenylsulfone, 9,9-bis(4-aminophenyl)fluorene, 3,3'-diaminobenzophenone, 4,4'-diaminobenzophenone, 3,4'-diaminobenzophenone, 3,3'- Diaminodiphenylmethane, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 3,4'-diaminodiphenylmethane, 2,2-di(3-aminophenyl)propane, 2,2-di(4-aminophenyl)propane, 2-(3- aminophenyl)-2-(4-aminophenyl)propane, 1,1-di(3-aminophenyl)-1-phenylethane, 1,1-di(4-aminophenyl)-1-phenylethane, 1- (3-aminophenyl)-1-(4-aminophenyl)-1-phenylethane, 1,3-bis(3-aminophenoxy)benzene, 1,3-bis(4-aminophenoxy)benzene, 1,4 -Bis(3-aminophenoxy)benzene, 1,4-bis(4-aminophenoxy)benzene, 1,3-bis(3-aminobenzoyl)benzene, 1,3-bis(4-aminobenzoyl)benzene, 1 , 4-bis(3-aminobenzoyl)benzene, 1,4-bis(4-aminobenzoyl)benzene, 1,3-bis(3-amino-α,α-dimethylbenzyl)benzene, 1,3-bis( 4-amino-α,α-dimethylbenzyl)benzene, 1,4-bis(3-amino-α,α-dimethylbenzyl)benzene, 1,4-bis(4-amino-α,α-dimethylbenzyl)benzene , 2,6-bis(3-aminophenoxy)benzonitrile, 2,6-bis(3-aminophenoxy)pyridine, 4,4'-bis(3-aminophenoxy)biphenyl, 4,4'-bis(4 -aminophenoxy)biphenyl, bis[4-(3-aminophenoxy)phenyl]ketone, bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]ketone, bis[4-(3-aminophenoxy)phenyl]sulfide, bis[ 4-(4-aminophenoxy)phenyl] sulfide, bis[4-(3-aminophenoxy)phenyl]sulfone, bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]sulfone, bis[4-(3-aminophenoxy) phenyl]ether, bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]ether, 2,2-bis[4-(3-aminophenoxy)phenyl]propane, 2,2-bis[4-(4-aminophenoxy) phenyl]propane, 1,3-bis[4-(3-aminophenoxy)benzoyl]benzene, 1,3-bis[4-(4-aminophenoxy)benzoyl]benzene, 1,4-bis[4-(3 -aminophenoxy)benzoyl]benzene, 1,4-bis[4-(4-aminophenoxy)benzoyl]benzene, 1,3-bis[4-(3-aminophenoxy)-α,α-dimethylbenzyl]benzene, 1,3-bis[4-(4-aminophenoxy)-α,α-dimethylbenzyl]benzene, 1,4-bis[4-(3-aminophenoxy)-α,α-dimethylbenzyl]benzene, 1, 4-bis[4-(4-aminophenoxy)-α,α-dimethylbenzyl]benzene, 4,4'-bis[4-(4-aminophenoxy)benzoyl]diphenyl ether, 4,4'-bis[4- (4-amino-α,α-dimethylbenzyl)phenoxy]benzophenone, 4,4'-bis[4-(4-amino-α,α-dimethylbenzyl)phenoxy]diphenylsulfone, 4,4'-bis[4 -(4-aminophenoxy)phenoxy]diphenylsulfone, 3,3'-diamino-4,4'-diphenoxybenzophenone, 3,3'-diamino-4,4'-dibiphenoxybenzophenone, 3,3'-diamino -4-phenoxybenzophenone, 3,3'-diamino-4-biphenoxybenzophenone, 6,6'-bis(3-aminophenoxy)-3,3,3',3'-tetramethyl-1,1'- Spirobiindane, 6,6'-bis(4-aminophenoxy)-3,3,3',3'-tetramethyl-1,1'-spirobiindane, 1,3-bis(3-aminopropyl)tetramethyldisiloxane , 1,3-bis(4-aminobutyl)tetramethyldisiloxane, α,ω-bis(3-aminopropyl)polydimethylsiloxane, α,ω-bis(3-aminobutyl)polydimethylsiloxane, bis(aminobutyl) methyl)ether, bis(2-aminoethyl)ether, bis(3-aminopropyl)ether, bis(2-aminomethoxy)ethyl]ether, bis[2-(2-aminoethoxy)ethyl]ether, bis[2 -(3-aminoprotoxy)ethyl]ether, 1,2-bis(aminomethoxy)ethane, 1,2-bis(2-aminoethoxy)ethane, 1,2-bis[2-(aminomethoxy)ethoxy] Ethane, 1,2-bis[2-(2-aminoethoxy)ethoxy]ethane, ethylene glycol bis(3-aminopropyl) ether, diethylene glycol bis(3-aminopropyl) ether, triethylene glycol bis(3-aminopropyl) ) Ether, ethylenediamine, 1,3-diaminopropane, 1,4-diaminobutane, 1,5-diaminopentane, 1,6-diaminohexane, 1,7-diaminoheptane, 1,8-diaminooctane, 1,9 -Diaminononane, 1,10-diaminodecane, 1,11-diaminoundecane, 1,12-diaminododecane, 1,2-diaminocyclohexane, 1,3-diaminocyclohexane, 1,4-diaminocyclohexane, trans-1,4 -Diaminocyclohexane, 1,2-di(2-aminoethyl)cyclohexane, 1,3-di(2-aminoethyl)cyclohexane, 1,4-di(2-aminoethyl)cyclohexane, bis(4-aminocyclohexane) xyl)methane, 2,6-bis(aminomethyl)bicyclo[2.2.1]heptane, 2,5-bis(aminomethyl)bicyclo[2.2.1]heptane, 1,4-diamino-2- Fluorobenzene, 1,4-diamino-2,3-difluorobenzene, 1,4-diamino-2,5-difluorobenzene, 1,4-diamino-2,6-difluorobenzene, 1,4-diamino-2, 3,5-trifluorobenzene, 1,4-diamino, 2,3,5,6-tetrafluorobenzene, 1,4-diamino-2-(trifluoromethyl)henzene, 1,4-diamino-2,3 -bis(trifluoromethyl)benzene, 1,4-diamino-2,5-bis(trifluoromethyl)benzene, 1,4-diamino-2,6-bis(trifluoromethyl)benzene, 1,4-diamino -2,3,5-tris(trifluoromethyl)benzene, 1,4-diamino, 2,3,5,6-tetrakis(trifluoromethyl)benzene, 2,2'-bis[4-(4-amino) phenoxy)phenyl]hexafluoropropane (HFBAPP), 2,2'-bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]propane (BAPP), 2,2'-dimethylbenzidine (m-Tol), 3,3' -dimethylbenzidine, 2,3'-dimethylbenzidine, 3,3',5,5'-tetramethylbenzidine, 2,2',3,3',5,5'-hexamethylbenzidine, 2,2'- Examples include dichloro-3,3',5,5'-tetramethylbenzidine, 3,3'-dichlorobenzidine, and benzidine.

例えば、ジアミンとして、フルオロアルキル置換ベンジジンに加えて、ジアミノジフェニルスルホン、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を用いることにより、ポリイミド樹脂の溶媒への溶解性や透明性が向上する場合がある。ジアミノジフェニルスルホンの中でも、3,3’-ジアミノジフェニルスルホン(3,3’-DDS)および4,4’-ジアミノジフェニルスルホン(4,4’-DDS)が好ましい。3,3’-DDSと4,4’-DDSを併用してもよい。 For example, by using diaminodiphenylsulfone, 2,2'-bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]hexafluoropropane in addition to fluoroalkyl-substituted benzidine as the diamine, the solubility of the polyimide resin in the solvent can be improved. and transparency may be improved. Among the diaminodiphenylsulfones, 3,3'-diaminodiphenylsulfone (3,3'-DDS) and 4,4'-diaminodiphenylsulfone (4,4'-DDS) are preferred. 3,3'-DDS and 4,4'-DDS may be used together.

ジアミン全量100モル%に対するジアミノジフェニルスルホンまたは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の含有量は、1~45モル%、3~30モル%または5~25モル%であってもよい。 The content of diaminodiphenylsulfone or 2,2'-bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]hexafluoropropane based on 100 mol% of the total amount of diamine is 1 to 45 mol%, 3 to 30 mol%, or 5 to 25 mol%. It may be mol%.

(酸二無水物)
本実施形態で用いるポリイミドは、テトラカルボン酸二無水物由来の構造として、4,4’-(4,4’-イソプロピリデンジフェノキシ)ジフタル酸無水物および/またはビス(無水トリメリット酸)エステル由来の構造を含む。ポリイミドがこれらの構造を含むことにより、溶剤に可溶、かつアクリル樹脂との相溶性が向上する傾向がある。
(acid dianhydride)
The polyimide used in this embodiment has a structure derived from tetracarboxylic dianhydride, such as 4,4'-(4,4'-isopropylidene diphenoxy) diphthalic anhydride and/or bis(trimellitic anhydride) ester. Contains the structure of origin. When polyimide contains these structures, it tends to be soluble in solvents and improve its compatibility with acrylic resins.

前記ビス(無水トリメリット酸)エステルの構造として、下記一般式(1)で表される。(但し、一般式(1)におけるXは、下記(A)~(K)から選択される2価の有機基である。)
The structure of the bis(trimellitic anhydride) ester is represented by the following general formula (1). (However, X in general formula (1) is a divalent organic group selected from the following (A) to (K).)

式(A)におけるRは、水素原子、フッ素原子、炭素原子数1~20のアルキル基、または炭素原子数1~20のフルオロアルキル基であり、mは1~4の整数である。式(A)で表される基は、ベンゼン環上に置換基を有するヒドロキノン誘導体から2つの水酸基を除いた基である。ベンゼン環上に置換基を有するヒドロキノンとしては、tert-ブチルヒドロキノン、2,5-ジ-tert-ブチルヒドロキノン、2,5-ジ-tert-アミルヒドロキノン等が挙げられる。 R 1 in formula (A) is a hydrogen atom, a fluorine atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or a fluoroalkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and m is an integer of 1 to 4. The group represented by formula (A) is a group obtained by removing two hydroxyl groups from a hydroquinone derivative having a substituent on the benzene ring. Examples of the hydroquinone having a substituent on the benzene ring include tert-butylhydroquinone, 2,5-di-tert-butylhydroquinone, and 2,5-di-tert-amylhydroquinone.

式(B)におけるRは、水素原子、フッ素原子、炭素原子数1~20のアルキル基、または炭素原子数1~20のフルオロアルキル基であり、nは0~4の整数である。式(B)で表される基は、ベンゼン環上に置換基を有していてもよいビフェノールから2つの水酸基を除いた基である。ベンゼン環上に置換基を有するビフェノール誘導体としては、2,2’-ジメチルビフェニル-4,4’-ジオール、3,3’-ジメチルビフェニル-4,4’-ジオール、3,3’,5,5’-テトラメチルビフェニル-4,4’-ジオール、2,2’,3,3’,5,5’-ヘキサメチルビフェニル-4,4’-ジオール等が挙げられる。 R 2 in formula (B) is a hydrogen atom, a fluorine atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or a fluoroalkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and n is an integer of 0 to 4. The group represented by formula (B) is a group obtained by removing two hydroxyl groups from biphenol which may have a substituent on the benzene ring. Examples of biphenol derivatives having a substituent on the benzene ring include 2,2'-dimethylbiphenyl-4,4'-diol, 3,3'-dimethylbiphenyl-4,4'-diol, 3,3',5, Examples include 5'-tetramethylbiphenyl-4,4'-diol, 2,2',3,3',5,5'-hexamethylbiphenyl-4,4'-diol, and the like.

式(C)で表される基は、4,4’-イソプロピリデンジフェノール(ビスフェノールA)から2つの水酸基を除いた基である。式(D)で表される基は、レゾルシノールから2つの水酸基を除いた基である。 The group represented by formula (C) is a group obtained by removing two hydroxyl groups from 4,4'-isopropylidene diphenol (bisphenol A). The group represented by formula (D) is a group obtained by removing two hydroxyl groups from resorcinol.

式(E)におけるpは1~10の整数である。式(E)で表される基は、炭素数1~10の直鎖のジオールから2つの水酸基を除いた基である。炭素数1~10の直鎖のジオールとしては、エチレングリコール、1,4-ブタンジオール等が挙げられる。 p in formula (E) is an integer from 1 to 10. The group represented by formula (E) is a group obtained by removing two hydroxyl groups from a linear diol having 1 to 10 carbon atoms. Examples of linear diols having 1 to 10 carbon atoms include ethylene glycol and 1,4-butanediol.

式(F)で表される基は、1,4-シクロヘキサンジメタノールから2つの水酸基を除いた基である。 The group represented by formula (F) is a group obtained by removing two hydroxyl groups from 1,4-cyclohexanedimethanol.

式(G)におけるRは、水素原子、フッ素原子、炭素原子数1~20のアルキル基、または炭素原子数1~20のフルオロアルキル基であり、qは0~4の整数である。式(G)で表される基は、フェノール性水酸基を有するベンゼン環上に置換基を有していてもよいビスフェノールフルオレンから2つの水酸基を除いた基である。フェノール性水酸基を有するベンゼン環上に置換基を有していてもよいビスフェノールフルオレン誘導体としては、ビスクレゾールフルオレン等が挙げられる。 R 3 in formula (G) is a hydrogen atom, a fluorine atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or a fluoroalkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and q is an integer of 0 to 4. The group represented by formula (G) is a group obtained by removing two hydroxyl groups from bisphenolfluorene which may have a substituent on the benzene ring having a phenolic hydroxyl group. Examples of bisphenol fluorene derivatives which may have a substituent on the benzene ring having a phenolic hydroxyl group include biscresol fluorene and the like.

Xが一般式(B)で表される基である場合、ポリイミド樹脂の溶解性の観点から、Xは、下記の式(B1)で表される2,2’,3,3’,5,5’-ヘキサメチルビフェニル-4,4’-ジイルであること好ましい。 When X is a group represented by general formula (B), from the viewpoint of solubility of the polyimide resin, X is 2,2',3,3',5, 5'-hexamethylbiphenyl-4,4'-diyl is preferred.

一般式(1)においてXが式(B1)で表される基である酸二無水物は、下記の式(5)で表されるビス(1,3-ジオキソ-1,3-ジヒドロイソベンゾフラン-5-カルボン酸)-2,2’,3,3’,5,5’-ヘキサメチルビフェニル-4,4’ジイル(略称:TAHMBP)である。
In general formula (1), the acid dianhydride in which X is a group represented by formula (B1) is bis(1,3-dioxo-1,3-dihydroisobenzofuran) represented by formula (5) below. -5-carboxylic acid)-2,2',3,3',5,5'-hexamethylbiphenyl-4,4'diyl (abbreviation: TAHMBP).

ビス(無水トリメリット酸)エステルとしては前記TAHMBPの他に、p-フェニレンビス(トリメリテート無水物)(TAHQ)やp-ビフェニレンビス(トリメリテート無水物)(BP-TME)、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパンジベンゾエート-3,3’,4,4’-テトラカルボン酸二無水物なども挙げられる。 In addition to the above-mentioned TAHMBP, examples of bis(trimellitic anhydride) esters include p-phenylene bis(trimellitate anhydride) (TAHQ), p-biphenylene bis(trimellitate anhydride) (BP-TME), and 2,2-bis(trimellitate anhydride) (BP-TME). Also included are 4-hydroxyphenyl)propane dibenzoate-3,3',4,4'-tetracarboxylic dianhydride.

ポリイミドは、テトラカルボン酸二無水物由来の構造として、上記のテトラカルボン酸二無水物以外のテトラカルボン酸二無水物を含んでいてもよい。これらのテトラカルボン酸二無水物の例として、ピロメリット酸二無水物、メロファン酸二無水物、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物または2,2’,3,3’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、4,4’-オキシジフタル酸無水物または3,4’-オキシジフタル酸無水物、9,9-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)フルオレン二酸無水物、5,5’-ジメチルメチレンビス(フタル酸無水物)、3,3’,4,4’-ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、フッ素含有芳香族テトラカルボン酸二無水物、脂環式テトラカルボン酸二無水物が挙げられる。 The polyimide may contain a tetracarboxylic dianhydride other than the above-mentioned tetracarboxylic dianhydride as a structure derived from tetracarboxylic dianhydride. Examples of these tetracarboxylic dianhydrides include pyromellitic dianhydride, merophanic dianhydride, 3,3',4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride or 2,2',3, 3'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 4,4'-oxydiphthalic anhydride or 3,4'-oxydiphthalic anhydride, 9,9-bis(3,4-dicarboxyphenyl)fluorene dianhydride , 5,5'-dimethylmethylenebis(phthalic anhydride), 3,3',4,4'-diphenylsulfonetetracarboxylic dianhydride, fluorine-containing aromatic tetracarboxylic dianhydride, alicyclic tetra Examples include carboxylic dianhydrides.

フッ素含有芳香族テトラカルボン酸二無水物としては、4,4’-(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸無水物、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、1,4-ジフルオロピロメリット酸二無水物、1,4-ビス(トリフルオロメチル)ピロメリット酸二無水物、4-(トリフルオロメチル)-1H,3H-ベンゾ[1,2-c:4,5-c’]ジフラン-1,3,5,7-テトロン、3,6-ジ[3’,5’ービス(トリフルオロメチル)フェニル]ピロメリット酸二無水物、1-(3’,5’-ビス(トリフルオロメチル)フェニル)ピロメリット酸二無水物等が挙げられる。 Examples of the fluorine-containing aromatic tetracarboxylic dianhydride include 4,4'-(hexafluoroisopropylidene) diphthalic anhydride, 2,2-bis[4-(3,4-dicarboxyphenoxy)phenyl]hexafluoro Propane dianhydride, 1,4-difluoropyromellitic dianhydride, 1,4-bis(trifluoromethyl)pyromellitic dianhydride, 4-(trifluoromethyl)-1H,3H-benzo[1, 2-c:4,5-c'] difuran-1,3,5,7-tetrone, 3,6-di[3',5'-bis(trifluoromethyl)phenyl]pyromellitic dianhydride, 1 -(3',5'-bis(trifluoromethyl)phenyl)pyromellitic dianhydride and the like.

脂環式テトラカルボン酸二無水物としては、1,2,3,4-シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,4,5-シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、1,1’-ビシクロヘキサン-3,3’,4,4’テトラカルボン酸-3,4,3’,4’-二無水物、ノルボルナン-2-スピロ-α-シクロペンタノン-α’-スピロ-2”-ノルボルナン-5,5”,6,6”-テトラカルボン酸二無水物、2,2’-ビノルボルナン-5,5’,6,6’テトラカルボン酸二無水物、等が挙げられる。中でも、ポリイミドの透明性および機械強度の観点から、1,2,3,4-シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4-シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、または1,2,4,5-シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物が好ましく、1,2,3,4-シクロブタンテトラカルボン酸二無水物が特に好ましい。 Examples of the alicyclic tetracarboxylic dianhydride include 1,2,3,4-cyclopentanetetracarboxylic dianhydride, 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic dianhydride, 1,1'- Bicyclohexane-3,3',4,4'tetracarboxylic acid-3,4,3',4'-dianhydride, norbornane-2-spiro-α-cyclopentanone-α'-spiro-2”- Examples include norbornane-5,5'',6,6''-tetracarboxylic dianhydride, 2,2'-vinorbornane-5,5',6,6'tetracarboxylic dianhydride, etc. Among them, From the viewpoint of transparency and mechanical strength of polyimide, 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,4-cyclopentanetetracarboxylic dianhydride, or 1,2,4 ,5-cyclohexanetetracarboxylic dianhydride is preferred, and 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride is particularly preferred.

酸二無水物成分全量100モル%に対する4,4’-(4,4’-イソプロピリデンジフェノキシ)ジフタル酸無水物、および/またはビス(無水トリメリット酸)エステルの含有量は、有機溶媒への溶解性およびアクリル系樹脂との相溶性の観点から、両酸二無水物を合計30モル%以上含有することが好ましく、35モル%以上がより好ましく、40モル%以上がさらに好ましい。 The content of 4,4'-(4,4'-isopropylidenediphenoxy)diphthalic anhydride and/or bis(trimellitic anhydride) ester based on 100 mol% of the total amount of acid dianhydride components is From the viewpoint of solubility and compatibility with the acrylic resin, the total content of both acid dianhydrides is preferably 30 mol% or more, more preferably 35 mol% or more, and even more preferably 40 mol% or more.

有機溶媒への溶解性、およびアクリル系樹脂との相溶性を兼ね備えたポリイミド樹脂を得る観点から、酸二無水物成分全量100モル%に対する4,4’-(4,4’-イソプロピリデンジフェノキシ)ジフタル酸無水物、および/またはビス(無水トリメリット酸)エステルと、2,2’,3,3’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、3,4’-オキシジフタル酸無水物、4,4’-オキシジフタル酸無水物、ピロメリット酸二無水物、メロファン酸二無水物、3,3’,4,4’-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、9,9-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)フルオレン二酸無水物、5,5’-ジメチルメチレンビス(フタル酸無水物)、3,3’,4,4’-ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパンジベンゾエート-3,3’,4,4’-テトラカルボン酸二無水物、から選択される1種以上の含有量は、50モル%以上が好ましく、60モル%以上がより好ましく、70モル%以上がさらに好ましく、75モル%以上、80モル%以上、85モル%以上、90モル%以上または95モル%以上であってもよい。 From the viewpoint of obtaining a polyimide resin that has both solubility in organic solvents and compatibility with acrylic resins, 4,4'-(4,4'-isopropylidene diphenoxy ) Diphthalic anhydride and/or bis(trimellitic anhydride) ester, 2,2',3,3'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 3,3',4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride Acid dianhydride, 3,4'-oxydiphthalic anhydride, 4,4'-oxydiphthalic anhydride, pyromellitic dianhydride, merophanic dianhydride, 3,3',4,4'-benzophenone tetra Carboxylic dianhydride, 9,9-bis(3,4-dicarboxyphenyl)fluorene dianhydride, 5,5'-dimethylmethylenebis(phthalic anhydride), 3,3',4,4' - One or more types selected from diphenylsulfone tetracarboxylic dianhydride, 2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propane dibenzoate-3,3',4,4'-tetracarboxylic dianhydride The content is preferably 50 mol% or more, more preferably 60 mol% or more, even more preferably 70 mol% or more, 75 mol% or more, 80 mol% or more, 85 mol% or more, 90 mol% or more, or 95 mol%. It may be more than that.

ポリイミドは、酸二無水物成分として、上記以外の酸二無水物を含んでいてもよい。上記以外の酸二無水物の例としては、エチレンテトラカルボン酸二無水物、ブタンテトラカルボン酸二無水物、2,2-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物、2,2-ビス(2,3-ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物、1,1-ビス(2,3-ジカルボキシフェニル)エタン二無水物、ビス(2,3-ジカルボキシフェニル)メタン二無水物、ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)メタン二無水物、1,3-ビス[(3,4-ジカルボキシ)ベンゾイル]ベンゼン二無水物、1,4-ビス[(3,4-ジカルボキシ)ベンゾイル]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]フェニルプロパン二無水物、2,2-ビス(4-(2,3-ジカルボキシ)フェノキシ]フェニル}プロパン二無水物、ビス{4-[4-(1,2-ジカルボキシ)フェノキシ]フェニル}ケトン二無水物、ビス{4-[3-(1,2-ジカルボキシ)フェノキシ]フェニル}ケトン二無水物、4,4’-ビス[4-(1,2-ジカルボキシ)フェノキシ]ビフェニル二無水物、4,4’-ビス[3-(1,2-ジカルボキシ)フェノキシ]ビフェニル二無水物、ビス{4-[4-(1,2-ジカルボキシ)フェノキシ]フェニル}ケトン二無水物、ビス{4-[3-(1,2-ジカルボキシ)フェノキシ]フェニル}ケトン二無水物、ビス{4-[4-(1,2-ジカルボキシ)フェノキシ]フェニル}スルホン二無水物、ビス{4-[3-(1,2-ジカルボキシ)フェノキシ]フェニル}スルホン二無水物、ビス{4-[4-(1,2-ジカルボキシ)フェノキシ]フェニル}スルフィド二無水物、ビス{4-[3-(1,2-ジカルボキシ)フェノキシ]フェニル}スルフィド二無水物、1,2,5,6-ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4-ベンゼンテトラカルボン酸二無水物、3,4,9,10-ペリレンテトラカルボン酸二無水物、2,3,6,7-アントラセンテトラカルボン酸二無水物、1,2,7,8-フェナントレンテトラカルボン酸二無水物、ビス(1,3-ジヒドロ-1,3-ジオキソ-5-イソベンゾフランカルボン酸)-1,4-フェニレンエステル、2,3,6,7-ナフタレンテトラカルボン酸2,3:6,7-二無水物、11,11-ジメチル-1H-ジフロ[3,4-b:3’,4’-i]キサンテン-1,3,7,9(11H)-テトロン、ターフェニルテトラカルボン酸二無水物、1,4-ビス(3,4-ジカルボキシフェノキシ)ベンゼン二無水物、4-(2,5―ジオキソテトラハイドロフラン-3-イル)-1,2,3,4-テトラハイドロナフタレン-1,2-ジカルボン酸二無水物、エチレングリコールビス(トリメリット酸無水物)、ナフタレン-1,4,5,8-テトラカルボン酸二無水物、N,N’-(9H-フルオレン-9-イリデンジ-4,1-フェニレン)ビス[1,3-ジハイドロ-1,3-ジオキソ-5-イソベンゾフランカルボキサミド]、N,N’-[[2,2,2―トリフルオロ-1-(トリフルオロメチル)エチリデン]ビス(6-ヒドロキシ-3,1-フェニレン)]ビス[1,3―ジハイドロ-1,3―ジオキソ-5-イソベンゾフランカルボキサミド]、から選択される1種以上を含んでいてもよい。
が挙げられる。
The polyimide may contain acid dianhydrides other than those mentioned above as the acid dianhydride component. Examples of acid dianhydrides other than those listed above include ethylenetetracarboxylic dianhydride, butanetetracarboxylic dianhydride, 2,2-bis(3,4-dicarboxyphenyl)propane dianhydride, 2,2 -bis(2,3-dicarboxyphenyl)propane dianhydride, 1,1-bis(2,3-dicarboxyphenyl)ethane dianhydride, bis(2,3-dicarboxyphenyl)methane dianhydride, Bis(3,4-dicarboxyphenyl)methane dianhydride, 1,3-bis[(3,4-dicarboxy)benzoyl]benzene dianhydride, 1,4-bis[(3,4-dicarboxy) benzoyl]benzene dianhydride, 2,2-bis[4-(3,4-dicarboxy)phenoxy]phenylpropane dianhydride, 2,2-bis(4-(2,3-dicarboxy)phenoxy]phenyl }Propane dianhydride, bis{4-[4-(1,2-dicarboxy)phenoxy]phenyl}ketone dianhydride, bis{4-[3-(1,2-dicarboxy)phenoxy]phenyl}ketone Dianhydride, 4,4'-bis[4-(1,2-dicarboxy)phenoxy]biphenyl dianhydride, 4,4'-bis[3-(1,2-dicarboxy)phenoxy]biphenyl dianhydride bis{4-[4-(1,2-dicarboxy)phenoxy]phenyl}ketone dianhydride, bis{4-[3-(1,2-dicarboxy)phenoxy]phenyl}ketone dianhydride, Bis{4-[4-(1,2-dicarboxy)phenoxy]phenyl}sulfone dianhydride, bis{4-[3-(1,2-dicarboxy)phenoxy]phenyl}sulfone dianhydride, bis{ 4-[4-(1,2-dicarboxy)phenoxy]phenyl}sulfide dianhydride, bis{4-[3-(1,2-dicarboxy)phenoxy]phenyl}sulfide dianhydride, 1,2, 5,6-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,4-benzenetetracarboxylic dianhydride, 3,4,9,10-perylenetetracarboxylic dianhydride, 2,3,6, 7-anthracenetetracarboxylic dianhydride, 1,2,7,8-phenanthrenetetracarboxylic dianhydride, bis(1,3-dihydro-1,3-dioxo-5-isobenzofurancarboxylic acid)-1, 4-phenylene ester, 2,3,6,7-naphthalenetetracarboxylic acid 2,3:6,7-dianhydride, 11,11-dimethyl-1H-difuro[3,4-b:3',4' -i] , 5-dioxotetrahydrofuran-3-yl)-1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-1,2-dicarboxylic dianhydride, ethylene glycol bis(trimellitic anhydride), naphthalene-1 , 4,5,8-tetracarboxylic dianhydride, N,N'-(9H-fluorene-9-ylidene-4,1-phenylene)bis[1,3-dihydro-1,3-dioxo-5- isobenzofurancarboxamide], N,N'-[[2,2,2-trifluoro-1-(trifluoromethyl)ethylidene]bis(6-hydroxy-3,1-phenylene)]bis[1,3-dihydro -1,3-dioxo-5-isobenzofurancarboxamide].
can be mentioned.

(ポリイミドの調製)
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としてのポリアミド酸が得られ、ポリアミド酸の脱水環化(イミド化)によりポリイミドが得られる。上記の様に、ポリイミドの組成、すなわち酸二無水物およびジアミンの種類および比率を調整することにより、ポリイミドは、透明性および有機溶媒への溶解性を有するとともに、アクリル系樹脂との相溶性を示す。
(Preparation of polyimide)
A polyamic acid as a polyimide precursor is obtained by the reaction of an acid dianhydride and a diamine, and a polyimide is obtained by cyclodehydration (imidization) of the polyamic acid. As mentioned above, by adjusting the composition of polyimide, that is, the type and ratio of acid dianhydride and diamine, polyimide has transparency and solubility in organic solvents, as well as compatibility with acrylic resin. show.

ポリアミド酸の調製方法は特に限定されず、公知のあらゆる方法を適用できる。例えば、酸二無水物とジアミンとを、略等モル量(95:100~105:100のモル比)で有機溶媒中に溶解させ、攪拌することにより、ポリアミド酸溶液が得られる。ポリアミド酸溶液の濃度は、通常5~35重量%であり、好ましくは10~30重量%である。この範囲の濃度である場合に、重合により得られるポリアミド酸が適切な分子量を有するとともに、ポリアミド酸溶液が適切な粘度を有する。 The method for preparing polyamic acid is not particularly limited, and any known method can be applied. For example, a polyamic acid solution can be obtained by dissolving an acid dianhydride and a diamine in approximately equimolar amounts (molar ratio of 95:100 to 105:100) in an organic solvent and stirring. The concentration of the polyamic acid solution is usually 5 to 35% by weight, preferably 10 to 30% by weight. When the concentration is within this range, the polyamic acid obtained by polymerization has an appropriate molecular weight, and the polyamic acid solution has an appropriate viscosity.

ポリアミド酸の重合に際しては、酸二無水物の開環を抑制するため、ジアミンに酸二無水物を加えるのが好ましい。複数種のジアミンや複数種の酸二無水物を添加する場合は、一度に添加してもよく、複数回に分けて添加してもよい。モノマーの添加順序を調整することにより、ポリイミドの諸物性を制御することもできる。 When polymerizing polyamic acid, it is preferable to add an acid dianhydride to the diamine in order to suppress ring opening of the acid dianhydride. When adding multiple types of diamines or multiple types of acid dianhydrides, they may be added at once or may be added in multiple portions. Various physical properties of polyimide can also be controlled by adjusting the order of addition of monomers.

ポリアミド酸の重合に使用する有機溶媒は、ジアミンおよび酸二無水物と反応せず、ポリアミド酸を溶解させ得る溶媒であれば、特に限定されない。有機溶媒としては、メチル尿素、N,N-ジメチルエチルウレア等のウレア系溶媒、ジメチルスルホキシド、ジフェニルスルホン、テトラメチルスルフォン等のスルホキシドあるいはスルホン系溶媒、N,N-ジメチルアセトアミド(DMAc)、N,N-ジメチルホルムアミド(DMF)、N,N’-ジエチルアセトアミド、N-メチル-2-ピロリドン(NMP)、γ-ブチロラクトン、ヘキサメチルリン酸トリアミド等のアミド系溶媒、クロロホルム、塩化メチレン等のハロゲン化アルキル系溶媒、ベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素系溶媒、テトラヒドロフラン、1,3-ジオキソラン、1,4-ジオキサン、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、p-クレゾールメチルエーテル等のエーテル系溶媒が挙げられる。通常これらの溶媒を単独でまたは必要に応じて2種以上を適宜組み合わせて用いる。ポリアミド酸の溶解性および重合反応性の観点から、DMAc、DMF、NMP等が好ましく用いられる。 The organic solvent used in the polymerization of polyamic acid is not particularly limited as long as it does not react with diamines and acid dianhydrides and can dissolve polyamic acid. Examples of organic solvents include urea-based solvents such as methylurea and N,N-dimethylethylurea, sulfoxide or sulfone-based solvents such as dimethylsulfoxide, diphenylsulfone, and tetramethylsulfone, N,N-dimethylacetamide (DMAc), N, Amide solvents such as N-dimethylformamide (DMF), N,N'-diethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), γ-butyrolactone, hexamethylphosphoric triamide, etc., halogenation of chloroform, methylene chloride, etc. Examples include alkyl solvents, aromatic hydrocarbon solvents such as benzene and toluene, and ether solvents such as tetrahydrofuran, 1,3-dioxolane, 1,4-dioxane, dimethyl ether, diethyl ether, and p-cresol methyl ether. Generally, these solvents are used alone or in combination of two or more as necessary. From the viewpoint of solubility and polymerization reactivity of polyamic acid, DMAc, DMF, NMP, etc. are preferably used.

ポリイミドは、ポリアミド酸の脱水環化により得られる。ポリアミド酸溶液からポリイミドを調製する方法として、ポリアミド酸溶液に脱水剤、イミド化触媒等を添加し、溶液中でイミド化を進行させる方法が挙げられる。イミド化の進行を促進するため、ポリアミド酸溶液を加熱してもよい。ポリアミド酸のイミド化により生成したポリイミドが含まれる溶液と貧溶媒とを混合することにより、ポリイミド樹脂が固形物として析出する。ポリイミド樹脂を固形物として単離することにより、ポリアミド酸の合成時に発生した不純物や、残存脱水剤およびイミド化触媒等を、貧溶媒により洗浄・除去可能であり、ポリイミドの着色や黄色度の上昇等を防止できる。また、ポリイミド樹脂を固形物として単離することにより、フィルムを作製するための溶液を調製する際に、低沸点溶媒等のフィルム化に適した溶媒を適用できる。 Polyimide is obtained by cyclodehydration of polyamic acid. A method for preparing polyimide from a polyamic acid solution includes a method in which a dehydrating agent, an imidization catalyst, etc. are added to the polyamic acid solution, and imidization is allowed to proceed in the solution. In order to promote the progress of imidization, the polyamic acid solution may be heated. By mixing a solution containing polyimide produced by imidization of polyamic acid with a poor solvent, a polyimide resin is precipitated as a solid. By isolating the polyimide resin as a solid, impurities generated during the synthesis of polyamic acid, residual dehydrating agents, imidization catalysts, etc. can be washed and removed with a poor solvent, resulting in increased coloration and yellowness of the polyimide. etc. can be prevented. Furthermore, by isolating the polyimide resin as a solid, a solvent suitable for film formation, such as a low boiling point solvent, can be applied when preparing a solution for producing a film.

ポリイミドの分子量(ゲルろ過クロマトグラフィー(GPC)で測定されるポリエチレンオキシド換算の重量平均分子量)は、10,000~400,000が好ましく、20,000~300,000がより好ましく、40,000~250,000がさらに好ましい。分子量が過度に小さい場合、フィルムの強度が不足する場合がある。一方で分子量が過度に大きい場合、アクリル系樹脂との相溶性に劣る場合がある。 The molecular weight of the polyimide (weight average molecular weight in terms of polyethylene oxide measured by gel filtration chromatography (GPC)) is preferably from 10,000 to 400,000, more preferably from 20,000 to 300,000, and from 40,000 to 250,000 is more preferred. If the molecular weight is too low, the strength of the film may be insufficient. On the other hand, if the molecular weight is excessively large, the compatibility with the acrylic resin may be poor.

樹脂組成物およびフィルムの熱安定性および光安定性の観点から、ポリイミドは酸価が低く、イミド化率が高いことが好ましい。ポリイミドの酸価は、0.4mmol/g以下が好ましく、0.3mmol/g以下がより好ましく、0.2mmol/g以下がさらに好ましい。ポリイミドの酸価は、0.1mmol/g以下、0.05mmol/g以下または0.03mmol/g以下であってもよい。ポリイミドのイミド化率は、95%以上が好ましく、96%以上がより好ましく、97%以上がさらに好ましく、98%以上、99%以上であってもよい。酸価が小さく、イミド化率が高いことにより、ポリイミドの安定性が高められるとともに、アクリル系樹脂との相溶性が向上する傾向がある。 From the viewpoint of thermal stability and optical stability of the resin composition and film, it is preferable that the polyimide has a low acid value and a high imidization rate. The acid value of the polyimide is preferably 0.4 mmol/g or less, more preferably 0.3 mmol/g or less, and even more preferably 0.2 mmol/g or less. The acid value of the polyimide may be 0.1 mmol/g or less, 0.05 mmol/g or less, or 0.03 mmol/g or less. The imidization rate of polyimide is preferably 95% or more, more preferably 96% or more, even more preferably 97% or more, and may be 98% or more, or 99% or more. A low acid value and a high imidization rate tend to increase the stability of polyimide and improve its compatibility with acrylic resins.

<アクリル系樹脂>
アクリル系樹脂としては、ポリメタクリル酸メチル等のポリ(メタ)アクリル酸エステル、メタクリル酸メチル-(メタ)アクリル酸共重合、メタクリル酸メチル-(メタ)アクリル酸エステル共重合体、メタクリル酸メチル-アクリル酸エステル-(メタ)アクリル酸共重合体、(メタ)アクリル酸メチル-スチレン共重合体等が挙げられる。アクリル系樹脂は、変性により、グルタルイミド構造単位やラクトン環構造単位を導入したものでもよい。側鎖のエステル基の立体配置には特に制限がなく、不規則な配置のアタクチック系のアクリル樹脂でもよく、規則性を有するアイソタクチック系アクリル樹脂またはシンジオタクチック系アクリル樹脂でもよい。
<Acrylic resin>
Acrylic resins include poly(meth)acrylic esters such as polymethyl methacrylate, methyl methacrylate-(meth)acrylic acid copolymers, methyl methacrylate-(meth)acrylic ester copolymers, and methyl methacrylate- Examples include acrylic ester-(meth)acrylic acid copolymer, methyl (meth)acrylate-styrene copolymer, and the like. The acrylic resin may have a glutarimide structural unit or a lactone ring structural unit introduced through modification. There is no particular restriction on the configuration of the ester group in the side chain, and it may be an atactic acrylic resin with an irregular configuration, an isotactic acrylic resin or a syndiotactic acrylic resin with regularity.

透明性およびポリイミドとの相溶性の観点から、アクリル系樹脂は、メタクリル酸メチルを主たる構造単位とするものが好ましい。アクリル系樹脂におけるモノマー成分全量に対するメタクリル酸メチルの量は、60重量%以上が好ましく、70重量%以上、80重量%以上または90重量%以上であってもよい。アクリル系樹脂は、メタクリル酸メチルのホモポリマーであってもよい。 From the viewpoint of transparency and compatibility with polyimide, the acrylic resin preferably has methyl methacrylate as its main structural unit. The amount of methyl methacrylate based on the total amount of monomer components in the acrylic resin is preferably 60% by weight or more, and may be 70% by weight or more, 80% by weight or more, or 90% by weight or more. The acrylic resin may be a homopolymer of methyl methacrylate.

フィルムの耐熱性の観点から、アクリル系樹脂のガラス転移温度は80℃以上が好ましく、90℃以上が好ましく、100℃以上が好ましく、105℃以上、110℃以上、115℃以上または120℃以上であってもよい。 From the viewpoint of heat resistance of the film, the glass transition temperature of the acrylic resin is preferably 80°C or higher, preferably 90°C or higher, preferably 100°C or higher, 105°C or higher, 110°C or higher, 115°C or higher, or 120°C or higher. There may be.

有機溶媒への溶解性、上記のポリイミドとの相溶性およびフィルム強度の観点から、アクリル系樹脂の重量平均分子量(ポリスチレン換算)は、5,000~2,000,000が好ましく、10,000~500,000がより好ましく、15,000~300,000がさらに好ましく、20,000~200,000であってもよい。 From the viewpoints of solubility in organic solvents, compatibility with the above-mentioned polyimide, and film strength, the weight average molecular weight (in terms of polystyrene) of the acrylic resin is preferably from 5,000 to 2,000,000, and from 10,000 to It is more preferably 500,000, even more preferably 15,000 to 300,000, and may be 20,000 to 200,000.

樹脂組成物およびフィルムの熱安定性および光安定性の観点から、アクリル系樹脂は、エチレン性不飽和基やカルボキシ基等の反応性官能基の含有量が少ないことが好ましい。アクリル系樹脂のヨウ素価は、10.16g/100g(0.4mmol/g)以下が好ましく、7.62g/100g(0.3mmol/g)以下がより好ましく、5.08g/100g(0.2mmol/g)以下がさらに好ましい。アクリル系樹脂のヨウ素価は、2.54g/100g(0.1mmol/g)以下または1.27g/100g(0.05mmol/g)以下であってもよい。アクリル系樹脂の酸価は、0.4mmol/g以下が好ましく、0.3mmol/g以下がより好ましく、0.2mmol/g以下がさらに好ましい。アクリル系樹脂の酸価は、0.1mmol/g以下、0.05mmol/g以下または0.03mmol/g以下であってもよい。酸価が小さいことにより、アクリル系樹脂の安定性が高められるとともに、ポリイミドとの相溶性が向上する傾向がある。 From the viewpoint of thermal stability and optical stability of the resin composition and film, it is preferable that the acrylic resin has a low content of reactive functional groups such as ethylenically unsaturated groups and carboxyl groups. The iodine value of the acrylic resin is preferably 10.16 g/100 g (0.4 mmol/g) or less, more preferably 7.62 g/100 g (0.3 mmol/g) or less, and 5.08 g/100 g (0.2 mmol/g) or less. /g) or less is more preferable. The iodine value of the acrylic resin may be 2.54 g/100 g (0.1 mmol/g) or less or 1.27 g/100 g (0.05 mmol/g) or less. The acid value of the acrylic resin is preferably 0.4 mmol/g or less, more preferably 0.3 mmol/g or less, and even more preferably 0.2 mmol/g or less. The acid value of the acrylic resin may be 0.1 mmol/g or less, 0.05 mmol/g or less, or 0.03 mmol/g or less. A low acid value tends to increase the stability of the acrylic resin and improve its compatibility with polyimide.

<樹脂組成物の調製>
上記のポリイミド樹脂とアクリル系樹脂とを混合して、樹脂組成物を調製する。上記のポリイミド樹脂とアクリル系樹脂は、任意の比率で相溶性を示し得るため、樹脂組成物におけるポリイミド樹脂とアクリル系樹脂との比率は特に限定されない。ポリイミド樹脂とアクリル系樹脂の混合比(重量比)は、98:2~20:80であってもよい。ポリイミド樹脂の比率が高いほど、フィルムの弾性率が高くなり、機械強度に優れる傾向がある。アクリル系樹脂の比率が高いほど、フィルムの着色が少なく透明性が高くなる傾向がある。ポリイミドとアクリル系樹脂との混合による透明性向上の効果を十分に発揮するためには、ポリイミドとアクリル系樹脂の合計に対するアクリル系樹脂の比率は、10重量%以上が好ましく、15重量%以上、20重量%以上、25重量%以上、30重量%以上、35重量%以上、40重量%以上、45重量%以上であってもよい。
<Preparation of resin composition>
A resin composition is prepared by mixing the above polyimide resin and acrylic resin. Since the above polyimide resin and acrylic resin can exhibit compatibility at any ratio, the ratio of the polyimide resin and acrylic resin in the resin composition is not particularly limited. The mixing ratio (weight ratio) of polyimide resin and acrylic resin may be 98:2 to 20:80. The higher the proportion of polyimide resin, the higher the elastic modulus of the film, which tends to be superior in mechanical strength. The higher the ratio of acrylic resin, the less coloring the film tends to have and the higher the transparency. In order to fully exhibit the effect of improving transparency by mixing polyimide and acrylic resin, the ratio of acrylic resin to the total of polyimide and acrylic resin is preferably 10% by weight or more, 15% by weight or more, It may be 20% by weight or more, 25% by weight or more, 30% by weight or more, 35% by weight or more, 40% by weight or more, or 45% by weight or more.

ポリイミドとアクリル系樹脂を含む樹脂組成物は、示唆走査熱量測定(DSC)および/または動的粘弾性測定(DMA)において単一のガラス転移温度を有することが好ましい。樹脂組成物が単一のガラス転移温度を有するとき、ポリイミドとアクリル系樹脂が完全に相溶しているとみなすことができる。ポリイミドとアクリル系樹脂を含むフィルムも単一のガラス転移温度を有することが好ましい。 The resin composition containing polyimide and acrylic resin preferably has a single glass transition temperature in suggested scanning calorimetry (DSC) and/or dynamic rheology (DMA). When the resin composition has a single glass transition temperature, it can be considered that the polyimide and the acrylic resin are completely compatible. Preferably, the film containing polyimide and acrylic resin also has a single glass transition temperature.

樹脂組成物は、ポリイミド樹脂とアクリル系樹脂とを含む混合溶液であってもよい。樹脂の混合方法は特に限定されず、固体の状態で混合してもよく、液体中で混合して混合溶液としてもよい。ポリイミド樹脂溶液およびアクリル系樹脂溶液を個別に調製し、両者を混合してポリイミド樹脂とアクリル系樹脂との混合溶液を調製してもよい。 The resin composition may be a mixed solution containing a polyimide resin and an acrylic resin. The method of mixing the resins is not particularly limited, and the resins may be mixed in a solid state, or may be mixed in a liquid to form a mixed solution. A polyimide resin solution and an acrylic resin solution may be prepared separately and then mixed to prepare a mixed solution of a polyimide resin and an acrylic resin.

ポリイミド樹脂およびアクリル系樹脂を含む溶液の溶媒としては、ポリイミド樹脂およびアクリル系樹脂の両方に対する溶解性を示すものであれば特に限定されない。溶媒の例としては、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、N-メチル-2-ピロリドン等のアミド系溶媒;テトラヒドロフラン、1,4-ジオキサン等のエーテル系溶媒;アセトン、メチルエチルケトン、メチルプロピルケトン、メチルイソプロピルケトン、メチルイソブチルケトン、ジエチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン等のケトン系溶媒;クロロホルム、1,2-ジクロロエタン、1,1,2,2-テトラクロロエタン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、塩化メチレン等のハロゲン化アルキル系溶媒が挙げられる。中でも、ポリイミド樹脂およびアクリル系樹脂の両方に対する溶解性に優れるアミド系溶媒、ケトン系溶媒、ハロゲン化アルキル系溶媒が好ましい。 The solvent for the solution containing the polyimide resin and the acrylic resin is not particularly limited as long as it exhibits solubility in both the polyimide resin and the acrylic resin. Examples of solvents include amide solvents such as N,N-dimethylformamide, N,N-dimethylacetamide, and N-methyl-2-pyrrolidone; ether solvents such as tetrahydrofuran and 1,4-dioxane; acetone, methyl ethyl ketone, Ketone solvents such as methylpropylketone, methylisopropylketone, methylisobutylketone, diethylketone, cyclopentanone, cyclohexanone, methylcyclohexanone; chloroform, 1,2-dichloroethane, 1,1,2,2-tetrachloroethane, chlorobenzene, Examples include halogenated alkyl solvents such as dichlorobenzene and methylene chloride. Among these, amide solvents, ketone solvents, and halogenated alkyl solvents are preferred because they have excellent solubility in both polyimide resins and acrylic resins.

ポリイミドとアクリル系樹脂を含む樹脂組成物は、同じ固形分濃度で比較した場合にポリイミド単体の時よりも溶液粘度が低くなる。ポリイミド樹脂とアクリル系樹脂と溶剤を含む混合溶液の粘度が下がることにより、フィルムの厚みムラが小さくなることや、製膜が容易になるという利点がある。また、樹脂組成物の溶融粘度がポリイミド単体の時よりも低下することにより、トランスファー成形、コンプレッション成形、射出成形に活用できるという利点がある。 A resin composition containing polyimide and an acrylic resin has a solution viscosity lower than that of polyimide alone when compared at the same solid content concentration. By lowering the viscosity of a mixed solution containing a polyimide resin, an acrylic resin, and a solvent, there are advantages in that unevenness in film thickness becomes smaller and film formation becomes easier. Furthermore, since the melt viscosity of the resin composition is lower than that of polyimide alone, there is an advantage that it can be used in transfer molding, compression molding, and injection molding.

フィルムの加工性向上や各種機能の付与等を目的として、樹脂組成物(溶液)に、有機または無機の低分子または高分子化合物を配合してもよい。高分子化合物の例として、エポキシ樹脂が挙げられる。樹脂組成物は、難燃剤、紫外線吸収剤、架橋剤、染料、顔料、界面活性剤、レベリング剤、可塑剤、微粒子、繊維強化材、増感剤等を含んでいてもよい。微粒子には、ポリスチレン、ポリテトラフルオロエチレン等の有機微粒子、コロイダルシリカ、カーボン、層状珪酸塩等の無機微粒子等が含まれ、多孔質や中空構造であってもよい。繊維強化材には、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維などが含まれる。 An organic or inorganic low-molecular or high-molecular compound may be added to the resin composition (solution) for the purpose of improving processability of the film or imparting various functions. An example of a polymer compound is an epoxy resin. The resin composition may contain flame retardants, ultraviolet absorbers, crosslinking agents, dyes, pigments, surfactants, leveling agents, plasticizers, fine particles, fiber reinforcing materials, sensitizers, and the like. The fine particles include organic fine particles such as polystyrene and polytetrafluoroethylene, inorganic fine particles such as colloidal silica, carbon, and layered silicates, and may have a porous or hollow structure. Fiber reinforcement materials include carbon fiber, glass fiber, aramid fiber, and the like.

[フィルム]
上記のポリイミド樹脂およびアクリル系樹脂を含む溶液を、支持体上に塗布し、溶媒を乾燥除去することにより、フィルムが得られる。
[film]
A film is obtained by applying a solution containing the above polyimide resin and acrylic resin onto a support and drying and removing the solvent.

樹脂溶液を支持体上に塗布する方法としては、バーコーターやコンマコーター等を用いた公知の方法を適用できる。支持体としては、ガラス基板、SUS等の金属基板、金属ドラム、金属ベルト、プラスチックフィルム等を使用できる。生産性向上の観点から、支持体として、金属ドラム、金属ベルト等の無端支持体、または長尺プラスチックフィルム等を用い、ロールトゥーロールによりフィルムを製造することが好ましい。プラスチックフィルムを支持体として使用する場合、製膜ドープの溶媒に溶解しない材料を適宜選択すればよい。 As a method for coating the resin solution on the support, a known method using a bar coater, a comma coater, etc. can be applied. As the support, a glass substrate, a metal substrate such as SUS, a metal drum, a metal belt, a plastic film, etc. can be used. From the viewpoint of improving productivity, it is preferable to manufacture the film by roll-to-roll using an endless support such as a metal drum or a metal belt, or a long plastic film as the support. When using a plastic film as a support, a material that does not dissolve in the solvent of the film-forming dope may be appropriately selected.

溶媒の乾燥時には加熱を行うことが好ましい。加熱温度は溶媒が除去でき、かつ得られるフィルムの着色を抑制できる温度であれば特に制限されず、室温~250℃程度で適宜に設定され、50℃~230℃が好ましい。加熱温度は段階的に上昇させてもよい。溶媒の除去効率を高めるために、ある程度乾燥が進んだ後に、支持体から樹脂膜を剥離して乾燥を行ってもよく、溶媒の除去を促進するために、減圧下で加熱を行ってもよい。 It is preferable to heat the solvent when drying it. The heating temperature is not particularly limited as long as the solvent can be removed and the resulting film can be inhibited from coloring, and is appropriately set between room temperature and about 250°C, preferably between 50°C and 230°C. The heating temperature may be increased in steps. In order to increase the efficiency of solvent removal, the resin film may be peeled off from the support and dried after drying has progressed to a certain extent, or heating may be performed under reduced pressure to promote solvent removal. .

アクリル系樹脂単独からなるフィルムは、靭性が低い場合があるが、ポリイミドとアクリル系樹脂との相溶系を採用することによりフィルムの強度が向上する場合がある。フィルムの機械強度向上等を目的として、一方向または複数の方向に延伸を行ってもよい。フィルムを延伸するとポリマー鎖が延伸方向に配向するため、延伸方向および/または延伸と直交方向の強度が向上し、フィルムの割れやクラックの発生が抑制される傾向がある。面内の任意の方向における強度を高める観点からは、フィルムを二軸延伸することが好ましい。 A film made of acrylic resin alone may have low toughness, but the strength of the film may be improved by employing a compatible system of polyimide and acrylic resin. Stretching may be performed in one direction or in multiple directions for the purpose of improving the mechanical strength of the film. When a film is stretched, the polymer chains are oriented in the stretching direction, so that the strength in the stretching direction and/or the direction orthogonal to the stretching is improved, and the occurrence of cracks and cracks in the film tends to be suppressed. From the viewpoint of increasing the strength in any in-plane direction, it is preferable to biaxially stretch the film.

フィルムの厚みは特に限定されず、用途に応じて適宜設定すればよい。フィルムの厚みは、例えば5~300μmとすることができる。自己支持性と可撓性とを両立し、かつ透明性の高いフィルムとする観点から、フィルムの厚みは20μm~100μmが好ましく、30μm~90μm、40μm~85μm、または50μm~80μmであってもよい。ディスプレイのカバーフィルム用途としてのフィルムの厚みは、50μm以上が好ましい。 The thickness of the film is not particularly limited, and may be appropriately set depending on the application. The thickness of the film can be, for example, 5 to 300 μm. From the viewpoint of achieving both self-support and flexibility and a highly transparent film, the thickness of the film is preferably 20 μm to 100 μm, and may be 30 μm to 90 μm, 40 μm to 85 μm, or 50 μm to 80 μm. . The thickness of the film used as a display cover film is preferably 50 μm or more.

フィルムのヘイズは5%以下が好ましく、4%以下がより好ましく、3.5%以下がさら好ましく、3%以下、2%以下または1%以下であってもよい。光学フィルムのヘイズは低いほど好ましい。上記の様に、ポリイミドとアクリル系樹脂が相溶性を示すため、ヘイズが低く、透明性の高いフィルムが得られる。ポリイミドとアクリル系樹脂を混合した樹脂組成物は、厚み50μmのフィルムを作製した際のヘイズが3%以下であることが好ましい。 The haze of the film is preferably 5% or less, more preferably 4% or less, even more preferably 3.5% or less, and may be 3% or less, 2% or less, or 1% or less. The lower the haze of the optical film, the better. As mentioned above, since polyimide and acrylic resin are compatible, a film with low haze and high transparency can be obtained. It is preferable that the resin composition, which is a mixture of polyimide and acrylic resin, has a haze of 3% or less when a film having a thickness of 50 μm is produced.

厚みが50μmの時のフィルムの全光線透過率(TT)は、85%以上が好ましく、87%以上がより好ましく、89%以上がさらに好ましく、90%以上が特に好ましく、91%以上であってもよい。フィルムのTTは高いほど好ましい。上記の様に、ポリイミドとアクリル系樹脂が相溶性を示すため、TTが高く、透明性の高いフィルムが得られる。 The total light transmittance (TT) of the film when the thickness is 50 μm is preferably 85% or more, more preferably 87% or more, even more preferably 89% or more, particularly preferably 90% or more, and 91% or more. Good too. The higher the TT of the film, the better. As mentioned above, since polyimide and acrylic resin are compatible, a film with high TT and high transparency can be obtained.

ポリイミドとアクリル系樹脂を混合した樹脂組成物は、厚み50μmのフィルムを作製した際の黄色度(YI)が5.0以下であることが好ましく、4.0以下がより好ましく、3.5以下がさらに好ましく、3.0以下が特に好ましく、2.5以下または2.0以下であってもよい。上記のように、ポリイミド樹脂とアクリル系樹脂とを混合することにより、ポリイミド樹脂を単独で用いる場合に比べて、YIの小さいすなわち着色が少ないフィルムが得られる。 The resin composition obtained by mixing polyimide and acrylic resin preferably has a yellowness index (YI) of 5.0 or less, more preferably 4.0 or less, and 3.5 or less when a film with a thickness of 50 μm is produced. is more preferable, 3.0 or less is particularly preferable, and may be 2.5 or less or 2.0 or less. As described above, by mixing a polyimide resin and an acrylic resin, a film having a smaller YI, that is, less colored, can be obtained than when a polyimide resin is used alone.

強度の観点から、厚みが50μmの時のフィルムの引張弾性率は2.7GPa以上が好ましく、2.8GPa以上がより好ましく、2.9GPa以上がさらに好ましく、3.0GPa以上であってもよい。また、鉛筆硬度は、F以上が好ましく、H以上または2H以上であってもよい。ポリイミドとアクリル系樹脂との相溶系においては、アクリル系樹脂の比率を高めても鉛筆硬度が低下し難い。さらにポリイミド単体の鉛筆硬度よりも高くなる傾向にある。そのため、ポリイミド特有の優れた機械強度を大きく低下させることなく、着色が少なく透明性に優れるフィルムを提供できる。 From the viewpoint of strength, the tensile modulus of the film when the thickness is 50 μm is preferably 2.7 GPa or more, more preferably 2.8 GPa or more, even more preferably 2.9 GPa or more, and may be 3.0 GPa or more. Further, the pencil hardness is preferably F or higher, and may be H or higher or 2H or higher. In a compatible system of polyimide and acrylic resin, pencil hardness does not easily decrease even if the ratio of acrylic resin is increased. Furthermore, the pencil hardness tends to be higher than that of polyimide alone. Therefore, it is possible to provide a film that is less colored and has excellent transparency without significantly reducing the excellent mechanical strength characteristic of polyimide.

以下、実施例を示して本発明の実施形態についてさらに具体的に説明する。なお、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to Examples. Note that the present invention is not limited to the following examples.

[ポリイミド樹脂の製造例]
セパラブルフラスコにN,N-ジメチルホルムアミド(DMF)を投入し、窒素雰囲気下で撹拌した。そこに、表1に示す比率(モル%)で、ジアミンおよび酸二無水物を投入し、窒素雰囲気下にて5~10時間撹拌して反応させ、固形分濃度18重量%のポリアミド酸溶液を得た。
[Production example of polyimide resin]
N,N-dimethylformamide (DMF) was charged into a separable flask and stirred under a nitrogen atmosphere. Diamine and acid dianhydride were added therein at the ratio (mol%) shown in Table 1, and the reaction was stirred for 5 to 10 hours under a nitrogen atmosphere to form a polyamic acid solution with a solid content concentration of 18% by weight. Obtained.

ポリアミド酸溶液100gに、イミド化触媒としてピリジン6.0gを添加し、完全に分散させた後、無水酢酸8gを添加し、90℃で3時間攪拌した。室温まで冷却した後、溶液を攪拌しながら、2-プロピルアルコール(以下、IPAと記載)100gを、2~3滴/秒の速度で投入し、ポリイミドを析出させた。さらにIPA150gを添加し、約30分撹拌後、桐山ロートを使用して吸引ろ過を行った。得られた固体をIPAで洗浄した後、120℃に設定した真空オーブンで12時間乾燥させて、ポリイミド樹脂を得た。
比較例2~5および比較例11~15ではイミド化触媒添加、加熱時時にポリイミドが固化した。
After adding 6.0 g of pyridine as an imidization catalyst to 100 g of polyamic acid solution and completely dispersing it, 8 g of acetic anhydride was added and stirred at 90° C. for 3 hours. After cooling to room temperature, while stirring the solution, 100 g of 2-propyl alcohol (hereinafter referred to as IPA) was added at a rate of 2 to 3 drops/second to precipitate polyimide. Furthermore, 150 g of IPA was added, and after stirring for about 30 minutes, suction filtration was performed using a Kiriyama funnel. After washing the obtained solid with IPA, it was dried in a vacuum oven set at 120° C. for 12 hours to obtain a polyimide resin.
In Comparative Examples 2 to 5 and Comparative Examples 11 to 15, the polyimide solidified during addition of the imidization catalyst and during heating.

[フィルム作製例]
<実施例1~16、比較例1,6~10>
DMFに、上記の製造例で得られたポリイミド(PI)とポリメタクリル酸メチル樹脂を表1に示す比率で混合し、樹脂分20重量%のDMF溶液を調製した。この溶液を無アルカリガラス板上に塗布し、60℃で15分、90℃で15分、120℃で15分、150℃で15分、180℃で15分、大気雰囲気下で加熱乾燥し、厚さ約50μmのフィルムを作製した。
[Film production example]
<Examples 1 to 16, Comparative Examples 1, 6 to 10>
Polyimide (PI) obtained in the above production example and polymethyl methacrylate resin were mixed in DMF at the ratio shown in Table 1 to prepare a DMF solution with a resin content of 20% by weight. This solution was applied on a non-alkali glass plate, heated and dried in an air atmosphere for 15 minutes at 60°C, 15 minutes at 90°C, 15 minutes at 120°C, 15 minutes at 150°C, and 15 minutes at 180°C. A film with a thickness of about 50 μm was produced.

<参考例1、2>
参考例1ではアクリル樹脂1の塩化メチレン溶液を調製し、60℃で30分、80℃で30分、100℃で30分、110℃で30分、大気雰囲気下で加熱乾燥し、厚さ約51μmのフィルムを作製した。
<Reference examples 1 and 2>
In Reference Example 1, a methylene chloride solution of acrylic resin 1 was prepared, and dried by heating at 60°C for 30 minutes, at 80°C for 30 minutes, at 100°C for 30 minutes, and at 110°C for 30 minutes in an air atmosphere to a thickness of approx. A 51 μm film was produced.

<参考例3>
参考例3では上記の製造例で得られたPIの塩化メチレン溶液を調製し、60℃で15分、90℃で15分、120℃で15分、150℃で15分、180℃で15分、200℃15分で大気雰囲気下で加熱乾燥し、厚さ約56μmのフィルムを作製した。
<Reference example 3>
In Reference Example 3, a methylene chloride solution of PI obtained in the above production example was prepared and heated at 60°C for 15 minutes, at 90°C for 15 minutes, at 120°C for 15 minutes, at 150°C for 15 minutes, and at 180°C for 15 minutes. The film was dried by heating at 200° C. for 15 minutes in an air atmosphere to produce a film with a thickness of about 56 μm.

[評価]
<ヘイズおよび全光線透過率>
フィルムを3cm角に切り出し、スガ試験機製のヘイズメーター「HZ-V3」により、JIS K7136およびJIS K7361-1に従って、ヘイズおよび全光線透過率(TT)を測定した。ヘイズが20%を超えたものについては、全光線透過率、400nmにおける透過率、ならびに以下の黄色度、引張弾性率および鉛筆硬度の測定は実施しなかった(表1において、「-」と記載)。
[evaluation]
<Haze and total light transmittance>
The film was cut into 3 cm square pieces, and the haze and total light transmittance (TT) were measured using a haze meter "HZ-V3" manufactured by Suga Test Instruments in accordance with JIS K7136 and JIS K7361-1. For those with haze exceeding 20%, total light transmittance, transmittance at 400 nm, and the following yellowness, tensile modulus, and pencil hardness were not measured (in Table 1, indicated as "-") ).

<透過率>
フィルムを3cm角に切り出し、日本分光社製紫外可視分光光度計(V-770)を用いて光透過率を測定した。
<Transmittance>
The film was cut into 3 cm square pieces, and the light transmittance was measured using a UV-visible spectrophotometer (V-770, manufactured by JASCO Corporation).

<黄色度>
フィルムを3cm角に切り出し、スガ試験機製の分光測色計「SC-P」によって、JIS K7373に従って黄色度(YI)を測定した。
<Yellowness>
The film was cut into 3 cm square pieces, and the yellowness index (YI) was measured according to JIS K7373 using a spectrophotometer "SC-P" manufactured by Suga Test Instruments.

<引張弾性率>
フィルムを幅10mmの短冊状に切り出し、23℃/55%RHで1日静置して調湿した後、島津製作所製の「AUTOGRAPH AGS-X」を用いて、次の条件で引張弾性率を測定した。
つかみ具間距離100mm
引張速度;20.0mm/min
測定温度;23℃
<Tensile modulus>
The film was cut into strips with a width of 10 mm, left to stand at 23°C/55% RH for one day to condition the humidity, and then the tensile modulus was measured using Shimadzu's "AUTOGRAPH AGS-X" under the following conditions. It was measured.
Distance between grips 100mm
Tensile speed: 20.0mm/min
Measurement temperature: 23℃

<鉛筆硬度>
JIS K5600-5-4「鉛筆引っかき試験」により、フィルムの鉛筆硬度を測定した。
<Pencil hardness>
The pencil hardness of the film was measured according to JIS K5600-5-4 "Pencil scratch test".

<折り曲げ耐性>
フィルムを20mm×100mmの短冊状に切り出し、長さ方向の中央で180°折り曲げ、フィルムが割れなかったものを「〇」、フィルムが割れたものを「×」とした。
<Bending resistance>
The film was cut into a strip of 20 mm x 100 mm and bent at 180° at the center in the longitudinal direction, and the film was rated "O" if the film did not break, and the film was rated "x" if the film cracked.

<ポリアミド系溶剤溶解性>
ポリイミド樹脂にDMFを固形分濃度10wt%になるように加え、室温で72時間攪拌して目視で溶液を確認した。固形分が確認できる場合は不溶とした。
<Polyamide solvent solubility>
DMF was added to the polyimide resin so that the solid content concentration was 10 wt%, and the mixture was stirred at room temperature for 72 hours and the solution was visually confirmed. If solid content was confirmed, it was considered insoluble.

[評価結果]
樹脂の組成(ポリイミドの組成、アクリル系樹脂の種類、および混合比)、ならびにフィルムの評価結果を表1に示す。
[Evaluation results]
Table 1 shows the resin composition (polyimide composition, type of acrylic resin, and mixing ratio) and the evaluation results of the film.

表1において、化合物は以下の略称により記載している。
<酸二無水物>
BPADA:4,4’-(4,4’-イソプロピリデンジフェノキシ)ジフタル酸無水物
TAHMBP:ビス(1,3-ジオキソ-1,3-ジヒドロイソベンゾフラン-5-カルボン酸)-2,2’,3,3’,5,5’-ヘキサメチルビフェニル-4,4’ジイル
BPDA:3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物
ODPA:4,4’-オキシジフタル酸無水物
TAHQ:p-フェニレンビス(トリメリテート無水物)
BP-TME:p-ビフェニレンビス(トリメリテート無水物)
BTDA:3,3’,4,4’-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物
PMDA:ピロメリット酸ニ無水物
In Table 1, compounds are described by the following abbreviations.
<Acid dianhydride>
BPADA: 4,4'-(4,4'-isopropylidenediphenoxy)diphthalic anhydride TAHMBP: Bis(1,3-dioxo-1,3-dihydroisobenzofuran-5-carboxylic acid)-2,2',3,3',5,5'-hexamethylbiphenyl-4,4'diyl BPDA: 3,3',4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride ODPA: 4,4'-oxydiphthalic anhydride TAHQ: p-phenylene bis (trimelitate anhydride)
BP-TME: p-biphenylene bis(trimelitate anhydride)
BTDA: 3,3',4,4'-benzophenone tetracarboxylic dianhydride PMDA: Pyromellitic dianhydride

<ジアミン>
TFMB:2,2’-ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン
HFBAPP: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
3,3’-DDS:3,3’-ジアミノジフェニルスルホン
m-PDA:m-フェニレンジアミン
m-Tol:2,2’-ジメチルベンジジン
BAFL:9,9-ビス(4-アミノフェニル)フルオレン
BAPP:2,2’-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]プロパン
<Diamine>
TFMB: 2,2'-bis(trifluoromethyl)benzidine HFBAPP: 2,2'-bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]hexafluoropropane 3,3'-DDS: 3,3'-diaminodiphenyl Sulfone m-PDA: m-phenylenediamine m-Tol: 2,2'-dimethylbenzidine BAFL: 9,9-bis(4-aminophenyl)fluorene BAPP: 2,2'-bis[4-(4-aminophenoxy) ) phenyl] propane

<アクリル樹脂>
アクリル樹脂1:クラレ製「パラペットHM1000」、ガラス転移温度:120℃、酸価:0.0mmol/g、以下「アクリル樹脂1」
アクリル樹脂2:メタクリル酸メチル/アクリル酸メチル(モノマー比87/13)の共重合体(クラレ製「パラペットG」)ガラス転移温度109℃、酸価0.0mmol/g
アクリル樹脂3:グルタルイミド環を有するアクリル系樹脂(特開2018-70710号公報の「アクリル系樹脂製造例2」に従って作製した「アクリル系樹脂(A2)」)、グルタルイミド含有量4重量%、ガラス転移温度125℃、酸価0.4mmol/g
アクリル樹脂4:シンジオタクチック型ポリメタクリル酸メチル(クラレ製「パラペットSP-01」)、ガラス転移温度130℃、酸価0.0mmol/g
<Acrylic resin>
Acrylic resin 1: "Parapet HM1000" manufactured by Kuraray, glass transition temperature: 120°C, acid value: 0.0 mmol/g, hereinafter "acrylic resin 1"
Acrylic resin 2: Copolymer of methyl methacrylate/methyl acrylate (monomer ratio 87/13) (“Parapet G” manufactured by Kuraray) Glass transition temperature 109°C, acid value 0.0 mmol/g
Acrylic resin 3: Acrylic resin having a glutarimide ring ("acrylic resin (A2)" produced according to "Acrylic resin production example 2" of JP 2018-70710A), glutarimide content 4% by weight, Glass transition temperature 125°C, acid value 0.4 mmol/g
Acrylic resin 4: Syndiotactic polymethyl methacrylate (Kuraray "Parapet SP-01"), glass transition temperature 130°C, acid value 0.0 mmol/g

アクリル樹脂のみを用いて作製した参考例1、2のフィルムは、優れた光学特性を有するが、引張弾性率、鉛筆硬度、および折り曲げ耐性の機械特性が不十分であった。 The films of Reference Examples 1 and 2 prepared using only acrylic resin had excellent optical properties, but were insufficient in mechanical properties such as tensile modulus, pencil hardness, and bending resistance.

ジアミンに50モル%以下のTFMBから構成されるポリイミド樹脂、とアクリル樹脂とを混合した樹脂組成物を用いた比較例1、6~10では、フィルムのヘイズが大幅に上昇しており、また、折り曲げ耐性が不十分であった。これは、ポリイミド樹脂とアクリル系樹脂が相溶性を示さなかったためであると考えられる。 In Comparative Examples 1 and 6 to 10, which used a resin composition in which a polyimide resin composed of diamine and 50 mol% or less of TFMB was mixed with an acrylic resin, the haze of the film increased significantly, and The bending resistance was insufficient. This is considered to be because the polyimide resin and the acrylic resin were not compatible.

比較例2~5、11のジアミンにTFMBを使用しないポリイミド樹脂は溶剤に不溶であった。また、比較例12~15に示したポリイミドは、BPADAおよび/またはTAHMBPを構成モノマーを合計30モル%以上含有しておらず、溶剤に不溶となり、ポリイミドとアクリル系樹脂を含む樹脂組成物を合成することができなかった。 The polyimide resins of Comparative Examples 2 to 5 and 11 in which TFMB was not used as the diamine were insoluble in solvents. In addition, the polyimides shown in Comparative Examples 12 to 15 do not contain a total of 30 mol% or more of monomers constituting BPADA and/or TAHMBP, and are insoluble in solvents, making it difficult to synthesize resin compositions containing polyimide and acrylic resin. I couldn't.

ポリイミドとアクリル系樹脂から構成される実施例4では、ポリイミド樹脂のみからなる参考例3に比べて黄色度、全光線透過率、波長400nmでの透過率および鉛筆硬度が向上していることが分かる。 It can be seen that in Example 4 made of polyimide and acrylic resin, yellowness, total light transmittance, transmittance at a wavelength of 400 nm, and pencil hardness are improved compared to Reference Example 3 made only of polyimide resin. .

以上の結果から、ジアミンにフルオロアルキル置換ベンジジンを55モル%以上含み、かつテトラカルボン酸二無水物にBPADA、および/またはビス(無水トリメリット酸)エステルと、BPDA、ODPA、BTDA、PMDAから少なくとも1つ以上を含む酸二無水物から構成されるポリイミドは、DMFに可溶、かつアクリル系樹脂との相溶性を示す。このポリイミド樹脂とアクリル系樹脂を混合した樹脂組成物を用いることにより、透明性が高く、かつ機械強度に優れたフィルムが得られることが分かる。



















From the above results, it was found that the diamine contains 55 mol% or more of fluoroalkyl-substituted benzidine, and the tetracarboxylic dianhydride contains BPADA and/or bis(trimellitic anhydride) ester, and at least BPDA, ODPA, BTDA, and PMDA. Polyimide composed of one or more acid dianhydrides is soluble in DMF and exhibits compatibility with acrylic resin. It can be seen that by using a resin composition in which this polyimide resin and acrylic resin are mixed, a film with high transparency and excellent mechanical strength can be obtained.



















Claims (11)

ポリイミドとアクリル系樹脂を含む樹脂組成物であって、前記ポリイミドは、テトラカルボン酸二無水物由来の構造とジアミン由来の構造を有し、 前記ジアミン由来の構造にフルオロアルキル置換ベンジジン由来の構造を含み、 前記テトラカルボン酸二無水物由来の構造に4,4’-(4,4’-イソプロピリデンジフェノキシ)ジフタル酸無水物および/またはビス(無水トリメリット酸)エステル由来の構造を含み、アミド系溶媒に可溶である、樹脂組成物。 A resin composition containing a polyimide and an acrylic resin, wherein the polyimide has a structure derived from a tetracarboxylic dianhydride and a structure derived from a diamine, and a structure derived from a fluoroalkyl-substituted benzidine is added to the diamine-derived structure. The structure derived from the tetracarboxylic dianhydride includes a structure derived from 4,4'-(4,4'-isopropylidene diphenoxy) diphthalic anhydride and/or bis(trimellitic anhydride) ester, A resin composition that is soluble in amide solvents. 前記テトラカルボン酸二無水物由来の構造に更に、3,3’,4,4’-ビフェニル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、4,4’-オキシジフタル酸無水物、3,4’-オキシジフタル酸無水物、ピロメリット酸二無水物、メロファン酸二無水物、3,3’,4,4’-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、9,9-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)フルオレン二酸無水物、5,5’-ジメチルメチレンビス(フタル酸無水物)、3,3’,4,4’-ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物から選択される1種以上を含有する、請求項1に記載の樹脂組成物。 In addition to the structure derived from the tetracarboxylic dianhydride, 3,3',4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,2',3,3'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 4 , 4'-oxydiphthalic anhydride, 3,4'-oxydiphthalic anhydride, pyromellitic dianhydride, merophanic dianhydride, 3,3',4,4'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, 9,9-bis(3,4-dicarboxyphenyl)fluorene dioic anhydride, 5,5'-dimethylmethylenebis(phthalic anhydride), 3,3',4,4'-diphenylsulfone tetracarboxylic acid The resin composition according to claim 1, containing one or more selected from dianhydrides. 前記ビス(無水トリメリット酸)エステルが、下記一般式(1)で表されることを特徴とする請求項1に記載の樹脂組成物。
(但し、一般式(1)におけるXは、下記(A)~(K)から選択される2価の有機基であり、R~Rは、水素原子、フッ素原子、炭素原子数1~20のアルキル基、または炭素原子数1~20のフルオロアルキル基であり、mは1~4の整数、nは0~4の整数、pは1~10の整数、qは0~4の整数である。)
The resin composition according to claim 1, wherein the bis(trimellitic anhydride) ester is represented by the following general formula (1).
(However, X in general formula (1) is a divalent organic group selected from the following (A) to (K), and R 1 to R 3 are a hydrogen atom, a fluorine atom, and a carbon atom number of 20 alkyl group or a fluoroalkyl group having 1 to 20 carbon atoms, m is an integer of 1 to 4, n is an integer of 0 to 4, p is an integer of 1 to 10, and q is an integer of 0 to 4. )
前記フルオロアルキル置換ベンジジンが2,2’-ビス(トリフルオロメチル)ベンジジンである、請求項1に記載の樹脂組成物。 The resin composition according to claim 1, wherein the fluoroalkyl-substituted benzidine is 2,2'-bis(trifluoromethyl)benzidine. 前記フルオロアルキル置換ベンジジンの含有量が55~100モル%である、請求項1に記載の樹脂組成物。 The resin composition according to claim 1, wherein the content of the fluoroalkyl-substituted benzidine is 55 to 100 mol%. アクリル系樹脂は、モノマー成分全量に対するメタクリル酸メチルの量が、60重量%以上である、請求項1に記載の樹脂組成物。 2. The resin composition according to claim 1, wherein the acrylic resin contains methyl methacrylate in an amount of 60% by weight or more based on the total amount of monomer components. 前記アクリル系樹脂のガラス転移温度が80℃以上である、請求項1に記載の樹脂組成物。 The resin composition according to claim 1, wherein the acrylic resin has a glass transition temperature of 80°C or higher. 前記ポリイミドと前記アクリル系樹脂を、2:98~98:2の範囲の重量比で含む、 請求項1に記載の樹脂組成物。 The resin composition according to claim 1, wherein the polyimide and the acrylic resin are contained in a weight ratio in a range of 2:98 to 98:2. 請求項1~8のいずれかに記載の樹脂組成物を含むフィルム。 A film comprising the resin composition according to any one of claims 1 to 8. 厚みが5μm以上300μm以下である請求項9に記載のフィルム。 The film according to claim 9, having a thickness of 5 μm or more and 300 μm or less. 厚みが50μmの時に、全光線透過率が90%以上、ヘイズが3%以下、黄色度が5.0以下、引張弾性率が2.8GPa以上、鉛筆硬度がF以上である、 請求項9に記載のフィルム。






Claim 9: When the thickness is 50 μm, the total light transmittance is 90% or more, the haze is 3% or less, the yellowness is 5.0 or less, the tensile modulus is 2.8 GPa or more, and the pencil hardness is F or more. The film mentioned.






JP2022095537A 2022-06-14 2022-06-14 Resin composition and film Pending JP2023182123A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022095537A JP2023182123A (en) 2022-06-14 2022-06-14 Resin composition and film

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022095537A JP2023182123A (en) 2022-06-14 2022-06-14 Resin composition and film

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2023182123A true JP2023182123A (en) 2023-12-26

Family

ID=89310255

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022095537A Pending JP2023182123A (en) 2022-06-14 2022-06-14 Resin composition and film

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2023182123A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6883640B2 (en) A resin precursor and a resin composition containing the same, a resin film and a method for producing the same, and a laminate and a method for producing the same.
KR101660081B1 (en) Optical film, optical film manufacturing method, transparent substrate, image display device, and solar cell
CN112708134B (en) Colorless transparent copolyamide-imide film and preparation method thereof
JP7292260B2 (en) Polyamic acid and its manufacturing method, polyamic acid solution, polyimide, polyimide film, laminate and its manufacturing method, flexible device and its manufacturing method
WO2020138360A1 (en) Imide-(amic acid) copolymer and method for producing same, varnish, and polyimide film
WO2021132279A1 (en) Resin composition and film
JP7349253B2 (en) A polyamic acid, a polyamic acid solution, a polyimide, a polyimide film, a laminate, a flexible device, and a method for producing a polyimide film.
KR20200092628A (en) Preparing method of polyamide-based (co)polymer, and polyamide-based (co)polymer resin composition, polymer film using the same
JP2023182123A (en) Resin composition and film
JP6994712B2 (en) Soluble transparent polyimide polymerized in γ-butyrolactone solvent
JP2023086071A (en) Resin composition and film
WO2023100806A1 (en) Film, production method therefor, and image display device
TW202030226A (en) Polyimide precursor, polyimide, polyimide resin film, and flexible device
WO2023026982A1 (en) Resin composition, molded article, and film
WO2023085325A1 (en) Resin composition, molded body and film
WO2023132310A1 (en) Resin composition, molded body, and film
JP2023073709A (en) Resin composition and film
JP2023070869A (en) Resin composition and film
WO2023195525A1 (en) Film, method for manufacturing same, and image display device
JP2024031304A (en) Resin compositions and films
JP2023155614A (en) Resin composition, molding and film
KR20240046505A (en) Resin compositions, molded bodies and films
CN117940515A (en) Resin composition, molded article, and film
JP2023160239A (en) Resin composition and film
JP2024043439A (en) Resin compositions, molded bodies and films