JP5027556B2 - ポリイミド樹脂、及びこれを用いたポリイミド樹脂層、積層体、積層体の製造方法、光学補償部材 - Google Patents

ポリイミド樹脂、及びこれを用いたポリイミド樹脂層、積層体、積層体の製造方法、光学補償部材 Download PDF

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Description

本発明は、優れた光学特性を有するポリイミド樹脂。及びこれを用いたポリイミド樹脂層、積層体、積層体の製造方法、光学補償部材に関する。
近年、液晶表示装置には、光学補償を目的として位相差フィルムが使用されるのが一般的である。従来STN液晶の補償にポリカーボネートが使用されていたが、液晶がTFTモードへシフトしていくことにより、優れた高透明性を有し、可視光領域において長波長から短波長までのレターデーションの変化量が小さい(以下、この様な特性を低波長分散特性と言うことがある)光学補償部材が必要とされるようになってきた。また他の用途でもこの様な光学特性が望まれる場合が増えている。
この様な要求に対し、低波長分散特性に優れた、環状オレフィン系高分子が用いられている。但し、この高分子は、位相差発現性が小さいために、補償のために要するフィルムの膜厚が大きくなるという問題があった。
一方、従来位相差フィルムとして延伸処理した高分子フィルムが使用されてきたが、この代替として、例えばポリイミド樹脂を用いたコーティング層を使用することが提案されている(例えば、特許文献1,2参照)。フィルムをコーティング層とすることで、薄型化が可能な上、フィルム製造・偏光板への貼合工程が省略できることから、製造コストを抑えることが可能となる。
しかしながら、光学補償の際に、従来のポリイミド樹脂を用いてコーティング層を形成した場合、可視光領域において長波長から短波長までのレターデーションの変化量が大きく、上記の要求を満たすことができなかった。特に、このようなレターデーションの変化量の大きいポリイミド樹脂層を使った液晶表示装置で黒表示をすると、バックライトからの光を完全に遮光することができず、コントラストや諧調表示の低下を招くおそれがあった。
特表平8-511812号公報 特表2000−511296号公報
本発明は、従来技術が有する上記課題に鑑みてなされたものであり、可視光領域おいて長波長から短波長までのレターデーションの変化量が小さく、尚かつ位相差発現性の優れたポリイミド樹脂層を提供することを目的とする。更には特に短波長側の変化量の小さい性質を有するポリイミド樹脂層を提供することを目的とする。
そこで、本発明者らは鋭意検討した結果、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は、
(i)下記数式1且つ、下記数式2を満たし、
下記一般式(7)で表されるユニットを含有して形成され、重量平均分子量が20000〜200000であるポリイミド樹脂からなることを特徴とするポリイミド樹脂層。
1.00≦Re(450)/Re(550)≦1.05 :数式1
(Re(λ)は、水平面を基準面とした時に、ポリイミド樹脂を用いて形成した層を、基準面に対し、層の進相軸を軸として40°傾けた配置とし、一方で波長λnmの測定光を基準面に対する垂線方向から照射して測定した、層を形成する平面に対し40°傾いた平面内の面内レターデーション(nm)を表す。)
0.010≦△n≦0.060 :数式2
(ここで複屈折(△n)は、上記と同様にポリイミド層を形成する平面に対し40°傾いた平面内の屈折率をnx、nyとし、この面に対して垂直方向の屈折率をnzとした場合、△n=[(nx+ny)/2]−nz で表される値である。)
(Rは、シクロブタンの炭素に結合しており、それぞれ独立した炭素数1〜12の脂肪族基又は芳香族基である。Cは、2価の芳香族基又は脂肪族基を表す。)
(ii) さらに、下記一般式(8)で表されるユニットを含有して形成されることを
特徴とする(i)記載のポリイミド樹脂層。
(Dは、環を形成する炭素の半分以上が脂肪族炭素である環式を含み、カルボニル炭素が結合しているDの炭素が脂肪族炭素である。ただし、置換または無置換のシクロブタン残基を除く。Cは前記に同じ。)
(iii)一般式(7)で表されるユニットにおいて、Rがメチル基であることを特徴とする、(i)または(ii)記載のポリイミド樹脂層。
(iv)下記一般式(9)で表されるユニットと、下記一般式群(10)で表されるユニットを含有して形成されることを特徴とする、(ii)または(iii)記載のポリイミド樹脂層。
(Cは、2価の芳香族基又は脂肪族基を表す。)
(v)下記数式1且つ、下記数式2を満たし、
下記一般式(1)で表されるユニット、及び、下記一般式(2)で表されるユニットを含有して形成され、重量平均分子量が20000〜200000であるポリイミド樹脂からなることを特徴とするポリイミド樹脂層。
1.00≦Re(450)/Re(550)≦1.05 :数式1
(Re(λ)は、水平面を基準面とした時に、ポリイミド樹脂を用いて形成した層を、基準面に対し、層の進相軸を軸として40°傾けた配置とし、一方で波長λnmの測定光を基準面に対する垂線方向から照射して測定した、層を形成する平面に対し40°傾いた平面内の面内レターデーション(nm)を表す。)
0.010≦△n≦0.060 :数式2
(ここで複屈折(△n)は、上記と同様にポリイミド層を形成する平面に対し40°傾いた平面内の屈折率をnx、nyとし、この面に対して垂直方向の屈折率をnzとした場合、△n=[(nx+ny)/2]−nz で表される値である。)
(ここでRは、炭素数が1〜20である炭化水素からなり、イミド基が結合している炭素が、脂肪族炭素であり、Rはイミド基が結合している炭素が芳香族炭素である炭化水素である。)
(vi)一般式(2)が、下記一般式(4)であることを特徴とする、(v)記載のポリイミド樹脂層。
(vii) 一般式(1)で表されるユニットのモル分率をA、一般式(2)で表される
ユニットのモル分率をBとして表した時に、
0.10≦A≦0.50
且つ、
0.50≦B≦0.90
が成り立つ(但し、0.6≦A+B≦1.0)ことを特徴とする(v)または(vi)に記載のポリイミド樹脂層。
(viii)一般式(1)で表されるユニットにおいて、 が一般式群(5)で表される群から選ばれる1以上の構造であることを特徴とする(v)〜(vii)のいずれかに記載のポリイミド樹脂層。
(但し、式中のXは、O、SO、CH、C(CH、C(CFから選ばれる置換基であり、式中のYはそれぞれ独立して、H、F、Cl、Br,CF、CCl、CBrから選ばれる置換基である。 )
(ix)一般式(1)で表されるユニットにおいて、Rが一般式(6)で表される
構造であることを特徴とする(v)〜(viii)のいずれかに記載のポリイミド樹脂層。
(x)一般式(1)で表されるユニットのモル分率をA、一般式(2)で表されるユニットのモル分率をBとして表した時に、
0.15≦A≦0.50
且つ、
0.50≦B≦0.85
が成り立つ(但し、0.65≦A+B≦1.0)ことを特徴とする(ix)に記載のポリイミド樹脂層。
(xi)厚さが1μm以上、40μm未満であることを特徴とする(i)〜(x)のいずれかに記載のポリイミド樹脂層。
(xii) (i)〜(xi)の何れかに記載のポリイミド樹脂層と、プラスティッ
クフィルム基盤からなることを特徴とする、積層体。
(xiii) (xii)に記載の積層体を、プラスティックフィルム基盤上にポリイミド樹
脂層を塗布、乾燥して形成することを特徴とする、積層体の製造方法。
(xiv) (xii)に記載の積層体を、プラスティックフィルム基盤上にポリイミド
樹脂層を転写して形成することを特徴とする、積層体の製造方法。
(xv) (i)〜(xiv)のいずれかに記載のポリイミド樹脂層又は積層体を含
有して形成されることを特徴とする、光学補償部材。
(xvi) 下記一般式(7)で表されるユニットを含有して形成されるとともに重量平均分子量が20000〜200000であるポリイミド樹脂であって、
の固形成分濃度が25重量%であるジメチルホルムアミド溶液を、ガラス基板上に塗布した後、90℃で20分間乾燥後、さらに、200℃で20分間乾燥させて形成した膜厚11.9μmコーティング層が、下記数式3且つ、下記数式4を満たすことを特徴とするポリイミド樹脂。
1.00≦Re(450)/Re(550)≦1.05 :数式3
(Re(λ)は、水平面を基準面とした時に、ポリイミド樹脂を用いて形成した層を、基準面に対し、層の進相軸を軸として40°傾けた配置とし、一方で波長λnmの測定光を基準面に対する垂線方向から照射して測定した、層を形成する平面に対し40°傾いた平面内の面内レターデーション(nm)を表す。)
0.010≦△n≦0.060 :数式4
(ここで複屈折(△n)は、上記と同様にポリイミド層を形成する平面に対し40°傾いた平面内の屈折率をnx、nyとし、この面に対して垂直方向の屈折率をnzとした場合、△n=[(nx+ny)/2]−nzで表される値である。)
(Rは、シクロブタンの炭素に結合しており、それぞれ独立した炭素数1〜12の脂肪族基又は芳香族基である。Cは、2価の芳香族基又は脂肪族基を表す。)
(xvii) 下記一般式(1)で表されるユニット、及び、下記一般式(2)で表されるユニットを含有して形成されるとともに重量平均分子量が20000〜200000であるポリイミド樹脂であって、
の固形成分濃度が25重量%であるジメチルホルムアミド溶液を、ガラス基板上に塗布した後、90℃で20分間乾燥後、さらに、200℃で20分間乾燥させて形成した膜厚11.9μmコーティング層が、下記数式3且つ、下記数式4を満たすことを特徴とするポリイミド樹脂。
1.00≦Re(450)/Re(550)≦1.05 :数式3
(Re(λ)は、水平面を基準面とした時に、ポリイミド樹脂を用いて形成した層を、基準面に対し、層の進相軸を軸として40°傾けた配置とし、一方で波長λnmの測定光を基準面に対する垂線方向から照射して測定した、層を形成する平面に対し40°傾いた平面内の面内レターデーション(nm)を表す。)
0.010≦△n≦0.060 :数式4
(ここで複屈折(△n)は、上記と同様にポリイミド層を形成する平面に対し40°傾いた平面内の屈折率をnx、nyとし、この面に対して垂直方向の屈折率をnzとした場合、△n=[(nx+ny)/2]−nzで表される値である。)
(ここでRは、炭素数が1〜20である炭化水素からなり、イミド基が結合している炭素が、脂肪族炭素であり、Rはイミド基が結合している炭素が芳香族炭素である炭化水素である。)
本発明のポリイミド樹脂層は、可視光領域において長波長から短波長までのレターデーションの変化量が小さく、尚かつ位相差発現性が優れており、近年要求される光学特性を満たした光学層を提供することが可能となる。
特に本発明のポリイミド樹脂層を、液晶表示装置等の光学補償部材として使用した場合、黒表示時等におけるバックライトからの光の漏れを低減することができ(特に短波長側の色もれが大きくなることを抑制する効果がある)、コントラストや階調表示の低下を低減することが可能となり、有用である。
また、本発明のポリイミド樹脂層は、ポリイミド樹脂に由来する耐熱性、寸法安定性等の各種優れた特性をも有しており、有用である。
本発明は、下記数式1を満たすことを特徴とするポリイミド樹脂に関するものである。
1.00≦Re(450)/Re(550)≦1.05 :数式1
上記数式の上限は、更に好ましくは1.04以下、特に1.03以下であることが好ましい。数式1を満たしていることにより、可視光領域おいて長波長から短波長までのレターデーションの変化量が小さい性質を示す樹脂層となり、従来のポリイミド樹脂を使用して形成した層に比べ、液晶表示装置等の光学補償部材として使用した場合に、黒表示時等におけるバックライトからの光の漏れを低減することができ、コントラストや階調表示の低下を低減することが可能となる。
尚、数式1で使用するレターデーション値(Re(λ))は、図1に示した様に水平面を基準面とした時に、ポリイミド樹脂を用いて形成した層を、基準面に対し、層の進相軸を軸として40°傾けた配置とし、一方で波長λnmの測定光を基準面に対する垂線方向から照射して測定した、”層を形成する平面に対し40°傾いた平面内の面内レターデーション(nm)”を表す。ただし、ポリイミド樹脂を用いて形成した層は、無延伸の層であるため、層の遅相軸を軸として傾けた場合と、進相軸を軸として傾けた場合とでは測定値は同じであった。この値は、ポリイミド樹脂を液晶表示装置等の光学補償層として使用し、黒表示時をさせた際の、バックライトからの光の漏れを低減する性能を評価する為に有効な指標となる。尚、実際の測定には、Kobra−WR(王子計測)を使用した。
ここにおいて、”Re(450)/Re(550)”として表される値は、樹脂におけるレターデーションの波長依存性を示す指標として用いることができる。本発明においては、樹脂の組成を適宜選択することにより、所望の値に調整することができる。
また、本発明のポリイミド樹脂は、上記数式1を満たすものであると同時に数式2を満たすことを特徴とするポリイミド樹脂に関するものである。
0.010≦△n≦0.060 :数式2
ここで複屈折(△n)とは、上記と同様にポリイミド樹脂層を形成する平面に対し40°傾いた平面内の屈折率をnx、nyとし、この面に対して垂直方向の屈折率をnzとした場合、下記式で示される値である。尚、実際には、Kobra−WRにて、40°傾けた状態と傾けなかった状態で位相差値を求め、これを用いてKobra−RE(王子計測)により算出した。
△n=[(nx+ny)/2]−nz
本発明においては、樹脂の組成を適宜選択することにより、△nを所望の値に調整することができる。
上記特性を有するポリイミド樹脂を提供する上で、本発明は、一般式(0)で表される構造を含有していることが好ましい。
(Qは環を形成する炭素の半分以上が脂肪族炭素である環式を含み、カルボニル炭素が結合しているQの炭素が脂肪族炭素である。またPは2価の芳香族基又は脂肪族基である。)
Qは環を形成する炭素の半分以上が脂肪族炭素である環式を含み、カルボニル炭素が結合しているQの炭素が脂肪族炭素であり、Pは2価の芳香族基又は脂肪族基であることで、ポリイミド樹脂層のRe(450)/Re(550)を1.00に近づけることができ、且つポリイミド樹脂層の複屈折(△n)を0.010≦△n≦0.060の範囲にすることが可能となる。
Qに含まれる環式は、炭素原子で環を形成しているものであり、単環を少なくとも1種含んでいることが好ましい。ただし、環に二重結合を含有しても良いが、環を形成している炭素原子の半分以上が脂肪族炭素(隣接する原子との結合が全て一重結合である炭素原子)であることが好ましい。Qに含まれる環式としては、環を形成しているものであれば特に限定するものでは無いが、例えばシクロブタン環、シクロブテン環、シクロペンタン環、シクロペンテン環、シクロヘキサン環、シクロヘキセン環、シクロヘプタン環、シクロヘプテン環、シクロオクタン環、シクロオクテン環等を挙げることができる。前記環式の環は二重結合を含有しても良いが、その二重結合は単独でも良く、隣接する芳香環の一部として組み込まれても良い。
また、カルボニル炭素が結合しているQに含まれる炭素は、脂肪族炭素であることが好ましいが、カルボニル炭素が結合している炭素は、Qに含まれる環式の炭素に限定されるものでは無い。
また、Pは2価の芳香族基又は脂肪族基であることが好ましい。芳香族基は2価の結合を有する炭素が芳香族に含まれる炭素であることを示し、脂肪族基とは2価の結合を有する炭素が脂肪族に含まれる炭素であることを示す。
上記一般式(0)を形成する方法としては、環を形成する炭素の半分以上が脂肪族炭素である環式を含み、カルボニル炭素が結合している炭素が脂肪族炭素であるテトラカルボン酸二無水物と2価の芳香族基または脂肪族基を有するジアミン(芳香族ジアミンまたは脂肪族ジアミンと称する)を反応させる方法(より具体的には、一度ポリアミド酸を合成した後、これを脱水閉環してポリイミド樹脂とする方法)が一般的である。
環を形成する炭素の半分以上が脂肪族炭素である環式を含み、カルボニル炭素が結合している炭素が脂肪族炭素であるテトラカルボン酸二無水物としては、3,4−ジカルボキシテトラリン−1−コハク酸二無水物、1,2,4,5−シクロへキサンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸二無水物、3,3´,4,4´−ビシクロヘキシルテトラカルボン酸二無水物、ビシクロ[2,2,2] −オクタン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、ビシクロ[2,2,1] −ヘプタン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、ビシクロ[2,2,2]−オクト−7−エン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、2,3,4,5−テトラヒドロフランテトラカルボン酸二無水物、3,4−ジカルボキシ−1−コハク酸二無水物等が挙げられる。また、シクロブタン環やシクロペンチル環を有するテトラカルボン酸二無水物として、1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1−メチル−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−テトラメチル−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1−エチル−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−テトラエチル−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−テトラフェニルシクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,3−ジアリール−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−ジアリール−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、2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物も挙げることができる。また、シクロブタン環のなかでも二置換のシクロブタン環を含有するテトラカルボン酸二無水物として、1,3−ジメチル−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,4−ジメチル−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,3−ジエチル−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,4−ジエチル−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,3−ジプロピル−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,4−ジプロピル−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,3−ジブチル−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,4−ジブチル−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,3−ジペンチル−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,4−ジペンチル−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,3−ジヘキシル−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,4−ジヘキシル−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,3−ジフェニル−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,4−ジフェニル−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,3−ジシクロペンチル−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,4−ジシクロペンチル−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物等を挙げることができる。
芳香族ジアミンとしては、例えば、2,2´−ジメチル−4,4´−ジアミノビフェニル、2,2´−ビス(トリフルオロメチル)−4,4´−ジアミノビフェニル、2,2´−ビス(トリクロロメチル)−4,4´−ジアミノビフェニル、2,2´−ビス(トリブロモメチル)−4,4´−ジアミノビフェニル、2,2´−ジフルオロ−4,4´−ジアミノビフェニル、2,2´−ジクロロ−4,4´−ジアミノビフェニル、2,2´−ジブロモ−4,4´−ジアミノビフェニル、4,4´−ジアミノビフェニル、4,4´−ジアミノ−ベンゾフェノン、9,9−ビス(4−アミノフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−アミノ−2−フルオロフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−アミノ−2−ブロモフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−アミノ−2−クロロフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−アミノ−3−フルオロフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−アミノ−3−ブロモフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−アミノ−3−クロロフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−アミノ−2−トリフルオロメチルフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−アミノ−3−トリフルオロメチルフェニル)フルオレン、ビス(4−アミノフェニル)スルホン、1,4−ジアミノベンゼン、1,3−ジアミノベンゼン、4,4´−ジアミノジフェニルエーテル、4,4´−ジアミノジフェニルメタン、4,4´−ジアミノジフェニルプロパン、2,2-ビス(4−アミノフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン、3,4´−ジアミノジフェニルエーテル等が挙げられる。
脂肪族ジアミンとしては、例えば、エチレジアミン、ヘキサメチレンジアミン、1,4−ジアミノシクロヘキサン、1,3−ジアミノシクロヘキサン、4,4´−ジアミノジシクロヘキシルメタン、1,3−ビス(アミノメチル)シクロへキサン、1,4−ビス(アミノメチル)シクロへキサン、4,4´−ジアミノジシクロヘキシルプロパン、ビス(4−アミノシクロヘキシル)スルホン、4,4´−ジアミノジシクロヘキシルエーテル、2,2´−ジメチル−4,4´−ジアミノジシクロヘキサン、2,2´−ビス(トリフルオロメチル)−4,4´−ジアミノジシクロヘキサン、2,2´−ビス(トリクロロメチル)−4,4´−ジアミノジシクロヘキサン、2,2´−ビス(トリブロモメチル)−4,4´−ジアミノジシクロヘキサン、2,2´−ジフルオロ−4,4´−ジアミノジシクロヘキサン、2,2´−ジクロロ−4,4´−ジアミノジシクロヘキサン、2,2´−ジブロモ−4,4´−ジアミノジシクロヘキサン、4,4´−ジアミノジシクロヘキサン、2,2-ビス(4−アミノシクロへキシル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン、2,3−ジアミノビシクロ[2.2.1]ヘプタン、2,5−ジアミノビシクロ[2.2.1]ヘプタン、2,6−ジアミノビシクロ[2.2.1]ヘプタン、2,7−ジアミノビシクロ[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、2,6−ビス(アミノメチル)−ビシクロ[2.2.1]ヘプタン、2,3−ビス(アミノメチル)−ビシクロ[2.2.1]ヘプタン、1,2−ビス(アミノメチル)ベンゼン、1,3−ビス(アミノメチル)ベンゼン、1,4−ビス(アミノメチル)ベンゼン等が挙げられる。
この様な特性を有するポリイミド樹脂を提供する上で、例えば一般式(0)であらわらされる構造として、一般式(1)で表される構造をあげることができる。一般式(1)の構造をポリイミド樹脂に含有させることにより、従来のポリイミド樹脂とは異なり、可視光領域おいて長波長から短波長までのレターデーションの変化量が小さい性質を示すポリイミド樹脂とすることが可能となる。
(ここでRは、炭素数が1〜20である炭化水素からなり、イミド基が結合している炭素が、脂肪族炭素である。)
また、上記一般式(1)を形成する方法としては、ジアミンと3,4−ジカルボキシテトラリン−1−コハク酸二無水物とを反応させる方法(より具体的には、一度ポリアミド酸を合成した後、これを脱水閉環してポリイミド樹脂とする方法)が一般的である。また、テトラカルボン酸二無水物として、カルボニル基が結合している炭素が、脂肪族炭素であるものを併用してもよい(以下、この様な酸二無水物を脂肪族テトラカルボン酸二無水物ということがある。)。ここで脂肪族炭素とは、隣接する原子との結合が全て一重結合である炭素原子のことである(即ち、ここでは脂肪族系の炭素のみならず、脂環式の炭素も含むものとする。)。本発明においては、脂肪族テトラカルボン酸二無水物を使用することにより、ポリイミド樹脂の分子内共役及び電荷移動吸収が抑制され、結果として透明性を高め、また、波長変化によるレターデーションの変化量が大きいポリイミド樹脂となることを抑制しているものと推定される。
上記脂肪族炭素を有し3,4−ジカルボキシテトラリン−1−コハク酸二無水物と好適に使用出来るテトラカルボン酸二無水物の具体例としては、1,2,4,5−シクロへキサンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1−メチル−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,3−ジメチル−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−テトラメチル−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1−エチル−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,3−ジエチル−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−テトラエチル−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,3−ジフェニル−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−テトラフェニルシクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,3−ジアリール−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−ジアリール−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、2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物、ビシクロ[2,2,2] −オクタン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、ビシクロ[2,2,1] −ヘプタン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、ビシクロ[2,2,2]−オクト−7−エン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、2,3,4,5−テトラヒドロフランテトラカルボン酸二無水物、3,4−ジカルボキシ−1−コハク酸二無水物等が挙げられる。尚、他の特性を調整する等の為に、これらの内複数の酸二無水物を併用して用いることも可能である。
特に、本件のポリイミド樹脂層においては、ポリイミド樹脂に溶解性を付与できる観点から、テトラカルボン酸二無水物として3,4−ジカルボキシテトラリン−1−コハク酸二無水物を使用することが好ましい(尚、本発明の本質を損なわない範囲で、この酸二無水物内に置換基を導入することも可能である。)。
一方、本発明において、一般式(1)のユニットを形成するために使用するジアミンとして、アミノ基が結合している炭素が、脂肪族炭素であるジアミン(以下、この様なジアミンを脂肪族ジアミンということがある。)を好適に使用することができる。ここで脂肪族炭素とは、隣接する原子との結合が全て一重結合である炭素原子のことである(即ち、ここでは脂肪族系の炭素のみならず、脂環式の炭素も含むものとする。)。特に本発明においては、脂肪族ジアミンを使用することで、ポリイミド樹脂の分子内共役及び電荷移動吸収が抑制され、結果として透明性を高め、また、波長変化によるレターデーションの変化量が大きいポリイミド樹脂となることを抑制することが可能となっていると推定される。この様な脂肪族ジアミンで、特に一般式(1)のユニットを形成するために好適に用いることができるものとしては、例えば、前述した一般式(0)で表される構造を形成するために使用する脂肪族ジアミンと同様なものがあげられる。例示すると、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、1,4−ジアミノシクロヘキサン、1,3−ジアミノシクロヘキサン、4,4´−ジアミノジシクロヘキシルメタン、1,3−ビス(アミノメチル)シクロへキサン、1,4−ビス(アミノメチル)シクロへキサン、4,4´−ジアミノジシクロヘキシルプロパン、ビス(4−アミノシクロヘキシル)スルホン、4,4´−ジアミノジシクロヘキシルエーテル、2,2´−ジメチル−4,4´−ジアミノジシクロヘキサン、2,2´−ビス(トリフルオロメチル)−4,4´−ジアミノジシクロヘキサン、2,2´−ビス(トリクロロメチル)−4,4´−ジアミノジシクロヘキサン、2,2´−ビス(トリブロモメチル)−4,4´−ジアミノジシクロヘキサン、2,2´−ジフルオロ−4,4´−ジアミノジシクロヘキサン、2,2´−ジクロロ−4,4´−ジアミノジシクロヘキサン、2,2´−ジブロモ−4,4´−ジアミノジシクロヘキサン、4,4´−ジアミノジシクロヘキサン、2,2-ビス(4−アミノシクロへキシル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン、2,3−ジアミノビシクロ[2.2.1]ヘプタン、2,5−ジアミノビシクロ[2.2.1]ヘプタン、2,6−ジアミノビシクロ[2.2.1]ヘプタン、2,7−ジアミノビシクロ[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、2,6−ビス(アミノメチル)−ビシクロ[2.2.1]ヘプタン、2,3−ビス(アミノメチル)−ビシクロ[2.2.1]ヘプタン、1,2−ビス(アミノメチル)ベンゼン、1,3−ビス(アミノメチル)ベンゼン、1,4−ビス(アミノメチル)ベンゼン等が挙げられる。尚、他の特性を調整する等の為に、これらの内複数のジアミンを併用して用いることも可能である。
これらの内、1,4−ジアミノシクロヘキサン、1,3−ジアミノシクロヘキサン、4,4´−ジアミノジシクロヘキシルメタン、1,3−ビス(アミノメチル)シクロへキサン、1,4−ビス(アミノメチル)シクロへキサン、4,4´−ジアミノジシクロヘキシルプロパン、ビス(4−アミノシクロヘキシル)スルホン、4,4´−ジアミノジシクロヘキシルエーテル、2,2´−ジメチル−4,4´−ジアミノジシクロヘキサン、2,2´−ビス(トリフルオロメチル)−4,4´−ジアミノジシクロヘキサン、2,2´−ビス(トリクロロメチル)−4,4´−ジアミノジシクロヘキサン、2,2´−ビス(トリブロモメチル)−4,4´−ジアミノジシクロヘキサン、2,2´−ジフルオロ−4,4´−ジアミノジシクロヘキサン、2,2´−ジクロロ−4,4´−ジアミノジシクロヘキサン、2,2´−ジブロモ−4,4´−ジアミノジシクロヘキサン、4,4´−ジアミノジシクロヘキサン、2,2-ビス(4−アミノシクロへキシル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン、2,3−ジアミノビシクロ[2.2.1]ヘプタン、2,5−ジアミノビシクロ[2.2.1]ヘプタン、2,6−ジアミノビシクロ[2.2.1]ヘプタン、2,7−ジアミノビシクロ[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、2,6−ビス(アミノメチル)−ビシクロ[2.2.1]ヘプタン、2,3−ビス(アミノメチル)−ビシクロ[2.2.1]ヘプタン、1,3−ビス(アミノメチル)ベンゼン、1,4−ビス(アミノメチル)ベンゼンが好ましい。尚、構造式で表すと、以下の様に表せる。
ここで、特に1,4−ジアミノシクロヘキサンが、複屈折発現性が優れており、好ましく使用できる。尚、構造式で表すと、以下の様に表せる。本発明者の推定によれば、1,4−ジアミノシクロヘキサンの様な剛直な構造が複屈折発現性が優れていると考えている。特にこの考えの元では、1,4−ジアミノシクロヘキサンの中でもtrans体を用いることが好ましい。
また、本発明のポリイミド樹脂層を好適に与えるポリイミド樹脂として前述の一般式(0)として、下記一般式(2)のユニットを例示することもできる。
ここでRとしてはイミド基が結合している炭素が芳香族炭素である炭化水素があげられるが、中でも、下記一般式群(3)で表される群から選ばれる1以上の構造であり、式中のXは、O、SO、CH、C(CH、C(CFから選ばれる置換基であり、式中のYはそれぞれ独立して、H、F、Cl、Br,CF、CCl、CBrから選ばれる置換基であるものが好ましい。
上記一般式(2)のユニットに構成するのに好適に使用される酸二無水物としては、3,4−ジカルボキシテトラリン−1−コハク酸二無水物があげられるが、一般式(1)の説明で例示したテトラカルボン酸二無水物を併用してもよい。
また、一般式(2)のユニットを構成するのに使用されるジアミンとしては、そのイミド基が結合している炭素が、芳香族炭素であるジアミン(以下、芳香族ジアミンと言うことがある)が好適に使用できる。このように、芳香族ジアミンを含有してポリイミド樹脂を形成することにより、複屈折を発現しやすくする作用があり、所望の複屈折に調整する際に、好適に使用することができる。例えば、芳香族ジアミンとして、前述した一般式(0)で表される構造を形成するために使用する芳香族ジアミンと同様なものがあげられる。例示すると、2,2´−ジメチル−4,4´−ジアミノビフェニル、2,2´−ビス(トリフルオロメチル)−4,4´−ジアミノビフェニル、2,2´−ビス(トリクロロメチル)−4,4´−ジアミノビフェニル、2,2´−ビス(トリブロモメチル)−4,4´−ジアミノビフェニル、2,2´−ジフルオロ−4,4´−ジアミノビフェニル、2,2´−ジクロロ−4,4´−ジアミノビフェニル、2,2´−ジブロモ−4,4´−ジアミノビフェニル、4,4´−ジアミノビフェニル、4,4´−ジアミノ−ベンゾフェノン、9,9−ビス(4−アミノフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−アミノ−2−フルオロフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−アミノ−2−ブロモフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−アミノ−2−クロロフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−アミノ−3−フルオロフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−アミノ−3−ブロモフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−アミノ−3−クロロフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−アミノ−2−トリフルオロメチルフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−アミノ−3−トリフルオロメチルフェニル)フルオレン、ビス(4−アミノフェニル)スルホン、1,4−ジアミノベンゼン、1,3−ジアミノベンゼン、4,4´−ジアミノジフェニルエーテル、4,4´−ジアミノジフェニルメタン、4,4´−ジアミノジフェニルプロパン、2,2-ビス(4−アミノフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン、3,4´−ジアミノジフェニルエーテル等が挙げられる。
さらに、4,4´−ジアミノジフェニルエーテル、4,4´−ジアミノジフェニルメタン、4,4´−ジアミノジフェニルプロパン、2,2-ビス(4−アミノフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン、3,4´−ジアミノジフェニルエーテル、ビス(4−アミノフェニル)スルホン、または、フッ素基を導入した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)を使用することが上記ポリイミド樹脂の溶解性、複屈折性を同時に付与させる目的で好ましく、さらに好ましくは、溶解性が特に高いことから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)を使用することができる(これを用いて得られるユニットは、以下の一般式(4)の様に表すことができる。)。例えば、NMP(2−メチルピロリドン)、DMF(N,N−ジメチルホルムアミド)、DMAc(N,N−ジメチルアセトアミド)等のアミド系溶媒等の特定の高沸点溶媒しか溶解しないポリイミド樹脂の系に対し、TFMB由来のユニットを挿入することで、各種低沸点溶媒に可溶とすることができ、コーティング法等を使用する際に有効である。
一般式(2)のユニットを含有して形成されるポリイミド樹脂は一般式(2)単独でもよいが、一般式(1)と併用して使用することがより好ましい。
尚、例えば、一般式(1)で表されるユニットと、下記一般式(2)で表されるユニットを用いてポリイミド樹脂を形成する際には(但し、他のユニットが含まれていても構わない)、一般式(1)のモル分率をA、一般式(2)のモル分率をBで表した時に、
0.10≦A≦0.50
0.50≦B≦0.90
(但し0.6≦A+B≦1.0)
の関係が満たされていることが好ましく、更には、
0.15≦A≦0.50
0.50≦B≦0.85
(但し0.65≦A+B≦1.0)
であることが好ましい。
モル分率Bが0.90より大きい場合、数式1を満たすことが難しく、可視光領域において長波長から短波長までのレターデーションの変化量が大きいポリイミド樹脂となりやすく、本発明の課題を達成することが困難となる。一方、モル分率Bが0.5より小さい場合、数式2を満たすことが難しく、複屈折の高いポリイミド樹脂を得ることが難しくなる。また、B(例えばTFMB)の含有率が低いと、DMFなどのアミド系溶媒には可溶ではあるものの、一般的な低沸点溶媒(乾燥が容易である為、コーティング樹脂として使用する際に有効である)に溶解することが困難となりやすく、好ましくない。
また、本発明においては、一般式(0)で表される化合物として、下記一般式(7)で表されるユニットを含有することが好ましい。
(Rは、シクロブタンの炭素に結合しており、それぞれ独立した炭素数1〜12の脂肪族基又は芳香族基である。Cは、2価の芳香族基又は脂肪族基を表す。)
一般式(7)を含有していれば、その他のユニットとしては特に制限されず、前述した一般式(0)で表されるその他の構造のものと複数のユニットを含んでいてもよい。また、中でも特に、本発明は、ポリイミド樹脂層を形成するポリイミド樹脂の構造が、一般式(7)で表されるユニットと、下記一般式(8)で表されるユニットを含有して形成されることがより好ましい。
(Dは、環を形成する炭素の半分以上が脂肪族炭素である環式を含み、カルボニル炭素が結合しているDの炭素が脂肪族炭素である。ただし、置換または無置換のシクロブタン残基を除く。Cは前記に同じ。)
本明細書でいう「置換または無置換のシクロブタン残基を除く」とは、一般式(8)で表されるユニットを製造するために、テトラカルボン酸二無水物として、前述したシクロブタン環(二置換のシクロブタン環も含む)を含有するテトラカルボン酸二無水物を使用しないことを表す。
式(7)、(8)で用いられる酸二無水物は、式(7)ではシクロブタン骨格を含むのに対して、式(2)ではシクロブタン骨格を含まない。これは、異なる構造をポリイミド主鎖内に組み込むことによって、秩序を乱し、ポリイミドへ溶解性を付与させることを可能とする。このため、置換シクロブタンテトラカルボン酸二無水物と立体的に構造が大きく異なるテトラカルボン酸二無水物から製造される一般式(7)で表されるユニットと一般式(8)で表されるユニットを含有するポリイミド樹脂層は、溶解性が付与されるためより好ましい。
上記一般式(7)及び一般式(8)の構造を形成する方法としては、一般式(0)と同様にジアミンとテトラカルボン酸二無水物を反応させ、ポリアミド酸を合成した後、これを脱水閉環してポリイミド樹脂とすることができる。
一般式(7)で用いることができるテトラカルボン酸二無水物は、炭素数が1〜12個の置換基を二個含むシクロブタンテトラカルボン酸二無水物であれば、特に限定されるものでは無く、具体例としては、一般式(0)で表される構造を形成するために使用できるテトラカルボン酸二無水物として例示した二置換のシクロブタン環を含有するテトラカルボン酸二無水物と同じものを挙げることができる。また、二置換のシクロブタン環を含有するテトラカルボン酸二無水物は二種以上を併用してもよく、二個のRを有していれば、その立体配置や、置換基の位置は特に制限されず、各種異性体の混合物の状態で使用することもできる。さらにそれらの比率も特に制限されない。特に、1,3−ジメチル−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,4−ジメチル−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、または、これらの混合物は、合成して得られるポリイミド樹脂に複屈折発現性と溶媒溶解性の両方を付与させるのに好ましい。
Cは、2価の芳香族基又は脂肪族基を表し、1種であっても複数種であっても良い。また、一般式(7)に用いるCと一般式(8)に用いるCは異なっていても同じでもよいし、また、1種であっても複数種であってもよい。Cを含むジアミンとしては、2価の芳香族基又は脂肪族基を含むジアミンであれば、特に限定されるものでは無く、芳香族ジアミンとしては、一般式(0)を形成するために使用できる芳香族ジアミンとして例示したものと同様なものを具体例としてあげることができる。
特に、4,4´−ジアミノジフェニルエーテル、4,4´−ジアミノジフェニルメタン、4,4´−ジアミノジフェニルプロパン、2,2-ビス(4−アミノフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン、3,4´−ジアミノジフェニルエーテル、ビス(4−アミノフェニル)スルホン、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)を使用することが上記ポリイミド樹脂の溶解性、ポリイミド樹脂層の複屈折性及び機械特性を同時に付与させる目的で好ましく、さらに好ましくは、溶解性が特に高いことから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)を使用することができる。
脂肪族ジアミンとしては、一般式(0)を形成するために使用できる脂肪族ジアミンとして例示したものと同様なものを具体例としてあげることができる。
特に、1,4−ジアミノシクロヘキサン、1,3−ジアミノシクロヘキサン、4,4´−ジアミノジシクロヘキシルメタン、1,3−ビス(アミノメチル)シクロへキサン、1,4−ビス(アミノメチル)シクロへキサン、4,4´−ジアミノジシクロヘキシルプロパン、ビス(4−アミノシクロヘキシル)スルホン、4,4´−ジアミノジシクロヘキシルエーテル、2,2´−ジメチル−4,4´−ジアミノジシクロヘキサン、2,2´−ビス(トリフルオロメチル)−4,4´−ジアミノジシクロヘキサン、2,2´−ビス(トリクロロメチル)−4,4´−ジアミノジシクロヘキサン、2,2´−ビス(トリブロモメチル)−4,4´−ジアミノジシクロヘキサン、2,2´−ジフルオロ−4,4´−ジアミノジシクロヘキサン、2,2´−ジクロロ−4,4´−ジアミノジシクロヘキサン、2,2´−ジブロモ−4,4´−ジアミノジシクロヘキサン、4,4´−ジアミノジシクロヘキサン、2,2-ビス(4−アミノシクロへキシル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン、2,3−ジアミノビシクロ[2.2.1]ヘプタン、2,5−ジアミノビシクロ[2.2.1]ヘプタン、2,6−ジアミノビシクロ[2.2.1]ヘプタン、2,7−ジアミノビシクロ[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、2,6−ビス(アミノメチル)−ビシクロ[2.2.1]ヘプタン、2,3−ビス(アミノメチル)−ビシクロ[2.2.1]ヘプタン、1,3−ビス(アミノメチル)ベンゼン、1,4−ビス(アミノメチル)ベンゼンがRe(450)/Re(550)の値と複屈折値の点で好ましい。
Cとして好ましくは下記一般式群(12)で表される群から選ばれる1種以上の構造であり、さらに、下記一般式(11)で表される構造を必須成分として含む場合がより好ましい。
Dは、環を形成する炭素の半分以上が脂肪族炭素である環式を含み、カルボニル炭素が結合しているDの炭素が脂肪族炭素である。ただし、置換または無置換のシクロブタン残基を除いたものである。Dを形成するテトラカルボン酸二無水物としては、特に制限されるものでは無いが、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−シクロへキサンテトラカルボン酸二無水物、ビシクロ[2,2,2] −オクタン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、3,3´,4,4´−ビシクロヘキシルテトラカルボン酸二無水物、ビシクロ[2,2,1] −ヘプタン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、2,3,4,5−テトラヒドロフランテトラカルボン酸二無水物は、溶媒溶解性の点で好ましく、3,3´,4,4´−ビシクロヘキシルテトラカルボン酸二無水物、ビシクロ[2,2,2] −オクタン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物がさらに好ましい。
また、一般式(7)と一般式(8)のモル分率をA1とB1とした場合、0.05≦A1≦0.95、0.05≦B1≦0.95(但し、0.10≦A1+B1≦1.00)が好ましく、さらに好ましくは、0.50≦A1≦0.95、0.05≦B1≦0.50(但し、0.55≦A1+B1≦1.00)である。
一般式(7)としては、Rがメチル基である下記一般式(9)で表される化合物が好ましく、一般式(8)としては、下記一般式群(10)で表される化合物が好ましい。
(式中、Cは前述の通りである。)
一方、本発明のポリイミド樹脂の重量平均分子量は、GPCのPEG(ポリエチレングリコール)換算で測定した値が20,000以上、200,000以下であることが好ましい。重量平均分子量が20,000未満では、耐久性に問題が生じることがある。また、重量平均分子量が200,000より大きい場合、有機溶媒への溶解性が低下するため、可溶性ポリイミド樹脂として有機溶媒へ溶解させて使用する用途では用いることが難しいことがある。
また、本発明におけるポリイミド樹脂は、各種有機溶剤に溶解可能であることが好ましい。ここで有機溶媒としては、ポリイミド樹脂を溶解させる溶媒であれば特に限定されないが、例えばコーティング法等により層を形成する場合を考慮すると、高分子から成る支持体フィルムへの影響(例えば、特性や均一性を損なう程度の溶解や膨潤)が少ないものを使用することが好ましい。例えば、NMP(2−メチルピロリドン)、DMF(N,N−ジメチルホルムアミド)、DMAc(N,N−ジメチルアセトアミド)等のアミド系溶媒、酢酸エチル等のエステル系溶媒、クロロホルム、ジクロロメタン等のハロゲン系溶媒、ジオキソラン、ジエチルエーテル等のエーテル系溶媒、MEK(メチルエチルケトン)、MIBK(メチルイソブチルケトン)、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒から選ばれる1以上の溶媒に、固形分濃度5重量%以上の濃度で溶解可能なポリイミド樹脂であることが特に好ましい(いわゆる可溶性ポリイミド樹脂であることが好ましい。)。
一方、コーティング法等を使用する際などに使用する溶媒としては、沸点が120度以下の低沸点溶媒を使用することが好ましい。この様な低沸点溶媒を使用すると、ポリイミド樹脂層に残存する揮発性成分の量を低減することが容易となり、例えば、揮発性成分の含有量が0.1重量%以下、好ましくは0.05%重量%以下とすることで長時間使用時における揮発性成分低下に伴う厚み方向のレターデーション値Rthの低下等を生じにくく、耐久性の優れたポリイミド樹脂層を提供できることとなる。一方、ポリイミド樹脂を溶解する範囲であれば、通常ポリイミド樹脂を溶解しない非溶媒又は溶解させにくい貧溶媒等を混合溶媒として適時混合して使用しても良い。
本発明に係るポリイミド樹脂は、各種有機溶媒に溶解した溶液(製膜効率の点で、固形分濃度5重量%以上の濃度であることが好ましい。)を用いて、各種方法でポリイミド樹脂層とすることができる。例えば、フィルムとして一旦形成した上でプラスティックフィルム基盤に貼り付けてポリイミド樹脂層を得る方法、コーティング層等の様に直接プラスティックフィルム基盤上に層を形成する方法(以下、コーティング層と言うことがある。)、または一旦支持体上にコーティング層を形成した後にプラスティックフィルム基盤上に転写して層を形成する方法(以下、転写法ということがある。)などが挙げられる。特に この様にして得られたポリイミド樹脂層は、例えば光学補償部材として好適に用いることもできる。例えば、支持体フィルムとしてTAC(トリアセチルセルロース)等を使用し、これに対しポリイミド樹脂をコーティングして光学補償部材として用いることができる。尚、プラスティックフィルム基盤としては各種材料が使用できるが、例えば、ポリエステル、ポリカーボネート、脂環構造の環状オレフィン、セルロールアシレート、セルロースエーテル、ポリサルフォン、ポリアリレート、ポリスチレン等が挙げられる。
ここで、形成するポリイミド樹脂層の厚みは、1μm以上、40μm未満であることが好ましく、1μm以上、20μm未満であることが更に好ましい。さらに好ましくは、1μm以上、10μm未満である。この様な厚みとすることにより、光学補償部材等の光学層として使用した際に、これを用いた装置を薄くすることができる。一方、この様な厚みを達成する為には、特に前記コーティング法、転写法等の方法が好適に使用できる。
また、ポリイミド樹脂層は延伸して用いることができる。延伸する場合は、製膜途中で延伸することも、ポリイミド樹脂層形成後に延伸することも可能である。延伸方法は、使用用途に合わせ、公知の技術を用いることができる。例えば、ポリイミド樹脂層単体を、ポリイミド樹脂層のガラス転移温度より高い温度雰囲気下で延伸する方法、支持体にポリイミド樹脂層を形成した後に支持体と一緒にポリイミド樹脂層のガラス転移温度より高い温度雰囲気下で延伸する方法等がある。しかし、要求特性が発現するのであれば、ポリイミド樹脂層は、ガラス転移温度より高い温度雰囲気下で延伸することが必須ではない。尚、延伸時のポリイミド樹脂層の実質的なガラス転移温度は、ポリイミド樹脂層に含まれる溶媒量、添加剤量により変化することがある。このため、その影響を考慮し決定することが好ましい。
本発明のポリイミド樹脂の使用用途は特に限定されるものではないが、光学材料として好適に使用することができる。また、特に好適に使用できる光学用途としては、レンズ用途、通信の光導波路用途、透明基板用途、液晶表示装置の光学補償用途、透明電極の封止剤用途などが挙げられる。この中でも特に、液晶表示装置等の光学補償部材として使用する際には、可視光領域において長波長から短波長までのレターデーションの変化量が小さい特性を有する(Re(450)/Re(550)が1.00に近い)ことで、従来の短波長ほどレターデーション値が大きな特性を有する―正の波長分散特性のポリイミド樹脂を用いたときより、黒表示時等におけるバックライトからの光の漏れを低減することができ、コントラストや階調表示の低下を低減することが可能となる。
次にポリイミド樹脂の製造方法について説明する。ポリイミド樹脂の製造方法は、一般的には(1)ポリアミド酸の形成、(2)ポリアミド酸のイミド化(3)ポリイミド樹脂の抽出の三工程を含む(但し、これに限定されるものではない。)。以下、これらについて例を挙げて説明する。
(1)ポリアミド酸の形成
ポリアミド酸の製造方法は下記方法に特定されるものではなく、種々の方法を用いることが可能である。その一例を以下に示す。
ジアミンを溶解した有機溶媒中に、酸二無水物を分散し、攪拌することで完全に溶解させ重合させる方法、酸二無水物を有機溶媒中に溶解及び/または分散させた後、ジアミンを用いて重合させる方法、酸二無水物とジアミンの混合物を有機溶媒中で反応させて重合する方法などがあるが、酸二無水物の有機溶媒への溶解性が乏しい場合、ジアミンを溶解した有機溶媒中に酸二無水物を分散させる方が均一に反応を進める点で好ましい。
反応装置には、反応温度を制御するための温度調製装置を備えていることが好ましく、反応溶液温度として60℃以下が好ましく、さらに、40℃以下であることが反応を制御する点で好ましい。
ポリアミド酸の重合に使用される有機溶媒としては、ポリアミド酸を溶解しポリアミド酸の重合反応が進行すれば特に制限されないが、例えば、テトラメチル尿素、N,N−ジメチルエチルウレアのようなウレア類、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のようなスルホキシドあるいはスルホン類、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―ブチルラクトン、ヘキサメチルリン酸トリアミドのようなアミド類、またはホスホリルアミド類の非プロトン性溶媒、クロロホルム、塩化メチレンなどのハロゲン化アルキル類、ベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素類、フェノール、クレゾールなどのフェノール類、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などのエーテル類が挙げられることができ、通常これらの溶媒を単独で用いるが、必要に応じて2種以上を適宜組み合わせて用いても良い。これらのうちDMF、DMAc、NMPなどのアミド類が好ましく使用される。また、最終的に得られるポリイミド樹脂も十分溶解し得る有機溶媒が好ましい。
ポリアミド酸溶液中のポリアミド酸の重量%は、有機溶媒中に5〜50重量%、好ましくは10〜40重量%であることが、取り扱い性の面から好ましい。
ポリアミド酸の重合に用いられる酸二無水物類とジアミン類の反応モル比率(使用する酸二無水物の全モル数/使用するジアミンの全モル数)は、0.9以上、1.5以下であることが好ましく、さらに好ましくは0.95以上、1.3以下であることが好ましく、特に好ましくは、0.98以上、1.2以下であることがポリアミド酸溶液から得られるポリイミド樹脂中の未反応の酸二無水物やジアミンを減少させる上で好ましい。
(2)ポリアミド酸のイミド化
ポリアミド酸をイミド化する方法について記載する。ポリアミド酸をイミド化する方法として、公知の各種方法を使用することができる。例えば、熱的に脱水閉環する熱的イミド化法や、脱水剤を用いる化学的イミド化法が使用できる。
熱的イミド化法は、イミド化反応時に生成する水と共沸するトルエン等の共沸溶媒をポリアミド酸溶液に添加後、加熱して行うことが一般的である。熱的イミド化法ではイミド化促進剤を併用することができる。
一般的に化学的イミド化法は、熱的イミド化法よりもイミド化反応が進行しやすく、加熱時のポリアミド酸の分解を抑制し、イミド化できる点で好ましい。
化学的イミド化法ではイミド化促進剤を用いることが、反応を短時間で終了させる点で好ましい。
イミド化促進剤としては、各種三級アミンが使用可能であるが、特にピリジン、3−メチル−ピリジン、キノリン、イソキノリンなどの複素環式第3級アミン類などが高いイミド化率を有するポリイミド樹脂が得られる点で好ましい。
化学的イミド化法で用いる脱水剤としては、無水酢酸などの脂肪族酸無水物や芳香族酸無水物などが挙げられる。無水酢酸を用いることがポリイミド樹脂の析出工程に適しているという点から好ましい。
ポリアミド酸に対するイミド化促進剤の添加量は、イミド化促進剤/ポリアミック酸中アミド基のモル比で0.5〜5、より好ましくは、1〜5、さらに好ましくは2〜4であるように用いることが好ましい。イミド化促進剤/ポリアミック酸中アミド基のモル比が小さすぎるとイミド化が十分に進行しない場合がある。逆に大きすぎると、ポリイミド樹脂粉体の析出で用いる貧溶媒にもよるが、イミド化率を低下させる傾向にある。
ポリアミド酸に対する脱水剤の添加量は、脱水剤/ポリアミド酸中のアミド基のモル比で1.2〜4.0となるよう用いることが好ましい。脱水剤の量が脱水剤/ポリアミック酸中のアミド基のモル比で1.2未満だとイミド化が十分に進行しない場合があり、逆に脱水剤/ポリアミド酸中のアミド基のモル比で4より大きいと分子量の低下や着色を引き起こすことがある。
(3)ポリイミド樹脂の抽出
イミド樹脂の析出方法について記載する。上記(1)(2)のようにして得られたポリイミド樹脂を含む溶液から、ポリイミド樹脂を析出する方法としては、公知の各種方法が選択できるが、例えば、ポリイミド樹脂、脱水剤、イミド化促進剤などを含有するポリイミド樹脂の溶液をポリイミド樹脂の貧溶媒中に投入すること、もしくはポリイミド樹脂の溶液に貧溶媒を投入することでポリイミド樹脂を固形状態で得ることができる。ポリイミド樹脂の溶液に貧溶媒を投入する方法としては、液滴で投入する方法や糸状に投入する方法などがあるが、貧溶媒中にポリイミド樹脂が沈殿するのであれば、特に制限するものではない。析出時の形状は、糸状、粉末状、フレーク状等、種々の形態で析出させることができる。また、これらを必要により粉砕して使用することができる。
本発明で用いられるポリイミド樹脂の貧溶媒は、特に限定されるものではないが、ポリイミド樹脂を溶解する溶媒として使用した反応溶媒と混和するものが好ましく例えば水、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、エチレングリコール、トリエチレングリコール、2−ブチルアルコール、2−プロピルアルコール、2−ヘキシルアルコール、シクロペンチルアルコール、シクロヘキシルアルコール、フェノール、t−ブチルアルコールなどが挙げられる。上記アルコールの中でもイソプロピルアルコール、2−ブチルアルコール、2−ペンチルアルコール、フェノール、シクロペンチルアルコール、シクロヘキシルアルコール、t−ブチルアルコール等の2級又は3級アルコールが、得られるポリイミド樹脂のイミド化率を高位に安定化させるという観点から好ましく、2−プロピルアルコールがさらに好ましい。貧溶媒量はポリイミド樹脂の溶液の2倍以上、さらに好ましくは3倍以上の量で抽出することが好ましい。
ポリイミド樹脂の溶液からポリイミド樹脂を析出させ分離するだけでは、乾燥後に所望の形状(有機溶媒に溶解しやすい形状)のポリイミド樹脂を得ることが難しいことがある。これはポリイミド樹脂に反応溶媒が多く含有されていることによるものであり、ポリイミド樹脂を前記貧溶媒で洗浄することで反応溶媒をほんど含有しない所望のポリイミド樹脂を得ることができる。
本発明で凝固させた樹脂固形物の乾燥方法は、真空乾燥によってもよいし熱風乾燥によってもよい。ただし、光学用途に用いる場合、乾燥時の着色が問題となる場合があるので、150℃以下で行うことが望ましい。
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。
(合成例1)ジメチルシクロブタンテトラカルボン酸無水物(DMCBDA)の合成
反応器(3L)にシトラコン酸無水物(305.1g)、酢酸エチル(2.7L)を仕込み、アルゴン雰囲気下で攪拌した。その後、8℃にまで冷却し、高圧水銀ランプ(400W)で8.5時間反応させ、黄色白濁溶液を得た。前記黄色白濁溶液の溶媒を減圧除去(バス温度40℃)した後、固体をトルエン(300mL)で1時間洗浄し、ろ過で固体を得た。得られた個体をトルエン(100mL)で2回洗浄し、減圧乾燥(室温、終夜)でDMCBDA粗体(106.1gを得た。反応器に、得られたDMCBDA粗体(106.1g)、無水酢酸(550mL)を仕込み、アルゴン雰囲気下130℃で溶解させた後、5℃まで冷却させた。0〜5℃で2時間放置後、析出した固体をろ過し、無水酢酸(25mL)、トルエン(100mL)で固体を洗浄した。得られた固体を減圧乾燥(40℃、終夜)し、シクロブタン環に二個のメチル基を有するDMCBDA固体(63.6g)を得た。
(実施例1)
(1−1)ポリアミド酸の形成
ポリテトラフルオロエチレン製シール栓付き攪拌器、窒素導入管を備えた容積300mLのガラス製セパラブルフラスコを備え、攪拌翼としては4枚羽根を備えた反応装置を用いてポリアミック酸を製造した。
上記セパラブルフラスコに、trans−1,4−ジアミノシクロヘキサン(CHDA)1.97g(17.22ミリモル)と4,4‘−ジアミノ−2,2’−ビス(トリフルオロメチル)ビフェニル(TFMB)12.87g(40.2ミリモル)を入れ、重合用溶媒として脱水したN,N−ジメチルホルムアミド(DMF)70.0gを仕込み攪拌した後、この溶液に、TDA(3,4−ジカルボキシテトラリン−1−コハク酸二無水物、新日本理化(株)製、商品名リカジットTDA−100)17.234g(57.0ミリモル)を加え、25℃の水温下で攪拌した。それを、室温で60時間攪拌し、ポリアミド酸を得た。なお、この反応溶液における脂肪族ジアミン化合物及び脂肪族テトラカルボン酸二無水物の仕込み濃度は、全反応液に対して30重量%となっていた。
(1−2)ポリアミド酸のイミド化
上記溶液にDMFを14.56g加えた後、さらにイミド化触媒として3−メチル−ピリジンを21.38g(イミド化促進剤/ポリアミド酸中アミド基のモル比=2.0)添加して、完全に分散させた。分散させた溶液中に無水酢酸を14.063g(脱水剤/ポリアアミド酸中アミド基のモル比=1.2)を添加して攪拌し、100℃で20分間加熱後、室温に戻したうえで、4時間攪拌を行った。
(1−3)ポリイミド樹脂の抽出
200回転以上に撹拌翼で撹拌したポリイミド樹脂溶液中に、穴の直径が約5mmの滴下漏斗から300mlの貧溶媒2−プロピルアルコールを、ポリイミド樹脂溶液中に滴下した。滴下後、攪拌翼を100回転に下げ、20分攪拌した。攪拌後、回転を止めこの樹脂固形分を静沈した後、溶媒をろ過した。さらに、残った樹脂固形成分を2-プロピルアルコール300mlで洗浄を行い、ジメチルホルムアミド及び3−メチル−ピリジンを除去した。洗浄を5回実施した後に、真空乾燥装置で100℃に加熱乾燥して、ポリイミド樹脂として取り出した。
(評価方法)
(位相差値の波長分散)
得られたポリイミド樹脂をDMFに溶解してポリイミド樹脂が25重量%含有されているポリイミド樹脂溶液を作製し、マツナミカバーグラス(35×50mm)上に均一な膜厚を持ったポリイミド樹脂溶液膜として塗布した後、90℃で20分間乾燥させ、さらに、200℃で20分間乾燥させて作成した。
このコーティングしたサンプルを、王子計測機器製自動複屈折計KOBRA−wRにより、位相差の波長分散を測定し、その測定値を元に装置付属のプログラムによりRe(450)、Re(550)を算出した。
斜め方向(入射角40°)から入射したときのレターデーション値Re(λ)を表2に示した。
(複屈折)
本発明における複屈折(△n)とは、ポリイミド層の面内の屈折率をnx、nyとし、厚み方向の屈折率をnzとした場合、式1で示される値である。
△n=[(nx+ny)/2]−n ・・・数式1
複屈折は、ポリイミド層の鉛直方向を0°とした場合の40°の角度で入射させた光の位相差をKobra−WRで測定し、その位相差値を用い、Kobra−RE(王子計測)で得られた屈折率から複屈折(△n)を算出した。
(分子量)
以下の条件にて重量平均分子量(Mw)を評価した。評価結果を表2に記載する。
(実施例2)
ジアミンの割合をCHDA:TFMB=50.0%:50.0%として、CHDA3.56g(31.2ミリモル)、TFMB9.98g(31.2ミリモル)、TDA18.71g(62.0ミリモル)用いること以外は実施例1と同様にして製造した。
実施例1と同様の方法で評価を行った。評価結果を表2に記載する。
(実施例3)
(3−1)ポリアミド酸の形成
ポリテトラフルオロエチレン製シール栓付き攪拌器、窒素導入管を備えた容積300mLのガラス製セパラブルフラスコを備え、攪拌翼としては4枚羽根を備えた反応装置を用いてポリアミック酸を製造した。
上記セパラブルフラスコに、trans−1,4−ジアミノシクロヘキサン(CHDA)0.91g(8.0ミリモル)と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)10.13g(31.6ミリモル)を入れ、重合用溶媒として脱水したN,N−ジメチルホルムアミド(DMF)46.7gを仕込み攪拌した後、この溶液に、ビシクロ[2,2,2] −オクタン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物(BTA−H)1.00g(4.0ミリモル)と1,3−ジメチル−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物(DMCBDA)7.98g(35.6ミリモル)を加え、25℃の水浴で攪拌した。それを146時間攪拌し、ポリアミド酸を得た。なお、この反応溶液における脂肪族ジアミン化合物及び脂肪族テトラカルボン酸二無水物の仕込み濃度は、全反応液に対して30重量%となっていた。
(3−2)ポリアミド酸のイミド化
上記溶液にDMFを11.1g加えた後、さらにイミド化触媒としてピリジン12.5g(イミド化促進剤/ポリアミド酸中アミド基のモル比=2.0)と無水酢酸9.7g(脱水剤/ポリアアミド酸中アミド基のモル比=1.2)を添加して攪拌し、室温で4時間攪拌を行った。
(3−3)ポリイミド樹脂の抽出
200回転以上に撹拌翼で撹拌したポリイミド樹脂溶液中に、滴下漏斗から300mLの2−プロピルアルコールを、ポリイミド樹脂溶液中に滴下した。滴下後、攪拌翼を100回転に下げ、20分攪拌した。攪拌後、回転を止めこの樹脂固形分を静沈した後、溶媒をろ過した。さらに、残った樹脂固形成分を2−プロピルアルコール300mLで洗浄を5回実施した後に、真空乾燥装置で100℃に加熱乾燥して、ポリイミド樹脂として取り出した。
(評価方法)
(位相差値の波長分散)
得られたポリイミド樹脂をシクロペンタノンに溶解してポリイミド樹脂が15重量%含有されているポリイミド樹脂溶液を作製し、マツナミカバーグラス(35×50mm)上に均一な膜厚を持ったポリイミド樹脂溶液膜として塗布した後、130℃で60分間乾燥させた。
このコーティングしたサンプルは実施例1と同様の方法で評価を行った。評価結果を表2に記載する。
(複屈折)
実施例1と同様の方法で評価を行った。評価結果を表2に記載する。
(分子量)
実施例1と同様の方法で評価を行った。評価結果を表2に記載する。
(実施例4)
ジアミンとして、4,4´−ジアミノジシクロヘキシルメタン(DCHM)1.60g(7.6ミリモル)、TFMB9.76g(30.5ミリモル)を用い、酸二無水物として、BTA−H0.97g(3.9ミリモル)、合成例1で合成したDMCBDA7.70g(34.3ミリモル)を用い、ポリアミド酸の形成(攪拌)時間を116時間にした以外は、実施例3と同様にして製造した。実施例3と同様の方法で評価を行った。評価結果を表2に記載する。
(実施例5)
ジアミンとして、TFMB11.71g(36.6ミリモル)を用い、酸二無水物として、BTA−H0.92g(3.7ミリモル)、合成例1で合成したDMCBDA7.39g(33.0ミリモル)を用い、ポリアミド酸の形成(攪拌)時間を293時間にした以外は、実施例3と同様にして製造した。実施例3と同様の方法で評価を行った。評価結果を表2に記載する。
(実施例6)
ジアミンとして、TFMB9.80(30.6ミリモル)、4,4´−ジアミノジフェニルエーテル(ODA)1.53g(7.6ミリモル)を用い、酸二無水物として、BTA−H0.97g(3.9ミリモル)、合成例1で合成したDMCBDA7.73g(34.5ミリモル)を用い、ポリアミド酸の形成(攪拌)時間を146時間にした以外は、実施例3と同様にして製造した。実施例3と同様の方法で評価を行った。評価結果を表2に記載する。
(実施例7)
ジアミンとして、TFMB9.69g(30.3ミリモル)、ODA1.52g(7.6ミリモル)を用い、酸二無水物として、3,3´,4,4´−ビシクロヘキシルテトラカルボン酸二無水物(H−BPDA)1.16g(3.8ミリモル)、合成例1で合成したDMCBDA7.63g(34.1ミリモル)を用い、ポリアミド酸の形成(攪拌)時間を130時間にした以外は、実施例3と同様にして製造した。実施例3と同様の方法で評価を行い、複屈折は0.056となった。
(比較例1)
ジアミンの割合をCHDA:TFMB=0.0%:100.0%として、TFMB16.44(51.3ミリモル)、TDA15.41(51.3)を用いること以外は実施例1と同様にして製造した。
実施例1と同様の方法で評価を行った。評価結果を表2に記載する。
(比較例2)
ジアミンの割合をCHDA:TFMB=100.0%:0.0%として、CHDA9.05g(79.3ミリモル)を用い、重合用溶媒として脱水したN,N−ジメチルホルムアミド(DMF)55.24gとβ−ピコリン14.77g(158.5ミリモル)を仕込み攪拌した後、この溶液に、TDA23.80g(79.3ミリモル)を加え、25℃の水温下で攪拌した。それを、室温で6時間攪拌し、ポリアミド酸を得た。以下の操作は、実施例1の同様にして製造した。
実施例1と同様の方法で評価を行った。評価結果を表2に記載する。
(比較例3)
酸二無水物として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酸二無水物(6FDA)、ジアミンとしてTFMBを用い、実施例1と同様の評価を行った。
レターデーション値(Re(λ))の測定方法

Claims (17)

  1. 下記数式1且つ、下記数式2を満たし、
    下記一般式(7)で表されるユニットを含有して形成され、重量平均分子量が20000〜200000であるポリイミド樹脂からなることを特徴とするポリイミド樹脂層。
    1.00≦Re(450)/Re(550)≦1.05 :数式1
    (Re(λ)は、水平面を基準面とした時に、ポリイミド樹脂を用いて形成した層を、基準面に対し、層の進相軸を軸として40°傾けた配置とし、一方で波長λnmの測定光を基準面に対する垂線方向から照射して測定した、層を形成する平面に対し40°傾いた平面内の面内レターデーション(nm)を表す。)
    0.010≦△n≦0.060 :数式2
    (ここで複屈折(△n)は、上記と同様にポリイミド層を形成する平面に対し40°傾いた平面内の屈折率をnx、nyとし、この面に対して垂直方向の屈折率をnzとした場合、△n=[(nx+ny)/2]−nz で表される値である。)
    (Rは、シクロブタンの炭素に結合しており、それぞれ独立した炭素数1〜12の脂肪族基又は芳香族基である。Cは、2価の芳香族基又は脂肪族基を表す。)
  2. さらに、下記一般式(8)で表されるユニットを含有して形成されることを特徴とする請求項に記載のポリイミド樹脂層。
    (Dは、環を形成する炭素の半分以上が脂肪族炭素である環式を含み、カルボニル炭素が結合しているDの炭素が脂肪族炭素である。ただし、置換または無置換のシクロブタン残基を除く。Cは前記に同じ。)
  3. 一般式(7)で表されるユニットにおいて、Rがメチル基であることを特徴とする、請求項1または2に記載のポリイミド樹脂層。
  4. 下記一般式(9)で表されるユニットと、下記一般式群(10)で表されるユニットを含有して形成されることを特徴とする、請求項2または3に記載のポリイミド樹脂層。
    (Cは、2価の芳香族基又は脂肪族基を表す。)
  5. 下記数式1且つ、下記数式2を満たし、
    下記一般式(1)で表されるユニット、及び、下記一般式(2)で表されるユニットを含有して形成され、重量平均分子量が20000〜200000であるポリイミド樹脂からなることを特徴とするポリイミド樹脂層。
    1.00≦Re(450)/Re(550)≦1.05 :数式1
    (Re(λ)は、水平面を基準面とした時に、ポリイミド樹脂を用いて形成した層を、基準面に対し、層の進相軸を軸として40°傾けた配置とし、一方で波長λnmの測定光を基準面に対する垂線方向から照射して測定した、層を形成する平面に対し40°傾いた平面内の面内レターデーション(nm)を表す。)
    0.010≦△n≦0.060 :数式2
    (ここで複屈折(△n)は、上記と同様にポリイミド層を形成する平面に対し40°傾いた平面内の屈折率をnx、nyとし、この面に対して垂直方向の屈折率をnzとした場合、△n=[(nx+ny)/2]−nz で表される値である。)
    (ここでRは、炭素数が1〜20である炭化水素からなり、イミド基が結合している炭素が、脂肪族炭素であり、Rはイミド基が結合している炭素が芳香族炭素である炭化水素である。)
  6. 一般式(2)が、下記一般式(4)であることを特徴とする、請求項に記載のポリイミド樹脂層。
  7. 一般式(1)で表されるユニットのモル分率をA、一般式(2)で表されるユニットのモル分率をBとして表した時に、
    0.10≦A≦0.50
    且つ、
    0.50≦B≦0.90
    が成り立つ(但し、0.6≦A+B≦1.0)ことを特徴とする請求項5または6に記載のポリイミド樹脂層。
  8. 一般式(1)で表されるユニットにおいて、Rが一般式群(5)で表される群から選ばれる1以上の構造であることを特徴とする請求項5〜7のいずれか1項に記載のポリイミド樹脂層。
    (但し、式中のXは、O、SO、CH、C(CH、C(CFから選ばれる置換基であり、式中のYはそれぞれ独立して、H、F、Cl、Br,CF、CCl、CBrから選ばれる置換基である。)
  9. 一般式(1)で表されるユニットにおいて、Rが一般式(6)で表される構造であることを特徴とする請求項5〜8のいずれか1項に記載のポリイミド樹脂層。
  10. 一般式(1)で表されるユニットのモル分率をA、一般式(2)で表されるユニットのモル分率をBとして表した時に、
    0.15≦A≦0.50
    且つ、
    0.50≦B≦0.85
    が成り立つ(但し、0.65≦A+B≦1.0)ことを特徴とする請求項に記載のポリイミド樹脂層。
  11. 厚さが1μm以上、40μm未満であることを特徴とする請求項1〜10のいずれか1項に記載のポリイミド樹脂層。
  12. 請求項1〜11のいずれか1項に記載のポリイミド樹脂層と、プラスティックフィルム基盤からなることを特徴とする、積層体。
  13. 請求項12に記載の積層体を、プラスティックフィルム基盤上にポリイミド樹脂層を塗布、乾燥して形成することを特徴とする、積層体の製造方法。
  14. 請求項12に記載の積層体を、プラスティックフィルム基盤上にポリイミド樹脂層を転写して形成することを特徴とする、積層体の製造方法。
  15. 請求項1〜14のいずれか1項に記載のポリイミド樹脂層又は積層体を含有して形成されることを特徴とする、光学補償部材。
  16. 下記一般式(7)で表されるユニットを含有して形成されるとともに重量平均分子量が20000〜200000であるポリイミド樹脂であって、
    の固形成分濃度が25重量%であるジメチルホルムアミド溶液を、ガラス基板上に塗布した後、90℃で20分間乾燥後、さらに、200℃で20分間乾燥させて形成した膜厚11.9μmコーティング層が、下記数式3且つ、下記数式4を満たすことを特徴とするポリイミド樹脂。
    1.00≦Re(450)/Re(550)≦1.05 :数式3
    (Re(λ)は、水平面を基準面とした時に、ポリイミド樹脂を用いて形成した層を、基準面に対し、層の進相軸を軸として40°傾けた配置とし、一方で波長λnmの測定光を基準面に対する垂線方向から照射して測定した、層を形成する平面に対し40°傾いた平面内の面内レターデーション(nm)を表す。)
    0.010≦△n≦0.060 :数式4
    (ここで複屈折(△n)は、上記と同様にポリイミド層を形成する平面に対し40°傾いた平面内の屈折率をnx、nyとし、この面に対して垂直方向の屈折率をnzとした場合、△n=[(nx+ny)/2]−nzで表される値である。)
    (Rは、シクロブタンの炭素に結合しており、それぞれ独立した炭素数1〜12の脂肪族基又は芳香族基である。Cは、2価の芳香族基又は脂肪族基を表す。)
  17. 下記一般式(1)で表されるユニット、及び、下記一般式(2)で表されるユニットを含有して形成されるとともに重量平均分子量が20000〜200000であるポリイミド樹脂であって、
    の固形成分濃度が25重量%であるジメチルホルムアミド溶液を、ガラス基板上に塗布した後、90℃で20分間乾燥後、さらに、200℃で20分間乾燥させて形成した膜厚11.9μmコーティング層が、下記数式3且つ、下記数式4を満たすことを特徴とするポリイミド樹脂。
    1.00≦Re(450)/Re(550)≦1.05 :数式3
    (Re(λ)は、水平面を基準面とした時に、ポリイミド樹脂を用いて形成した層を、基準面に対し、層の進相軸を軸として40°傾けた配置とし、一方で波長λnmの測定光を基準面に対する垂線方向から照射して測定した、層を形成する平面に対し40°傾いた平面内の面内レターデーション(nm)を表す。)
    0.010≦△n≦0.060 :数式4
    (ここで複屈折(△n)は、上記と同様にポリイミド層を形成する平面に対し40°傾いた平面内の屈折率をnx、nyとし、この面に対して垂直方向の屈折率をnzとした場合、△n=[(nx+ny)/2]−nzで表される値である。)
    (ここでRは、炭素数が1〜20である炭化水素からなり、イミド基が結合している炭素が、脂肪族炭素であり、Rはイミド基が結合している炭素が芳香族炭素である炭化水素である。)
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