JP5846285B2 - Polyimide precursor composition - Google Patents

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Description

本発明は、ポリイミド前駆体組成物に関する。   The present invention relates to a polyimide precursor composition.

ポリイミド樹脂は、高耐久性、耐熱性に優れた特性を有する材料であり、電子材料用途に広く使用されている。
ポリイミド樹脂の成形体を製造する方法として、その前駆体であるポリアミック酸を、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)等の非プロトン系極性溶剤に溶解したポリイミド前駆体組成物を基材上に塗布して、熱処理によって、乾燥・イミド化することでポリイミド成形体を製造する方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。
A polyimide resin is a material having high durability and excellent heat resistance, and is widely used for electronic materials.
As a method for producing a molded article of polyimide resin, a polyimide precursor composition obtained by dissolving a precursor polyamic acid in an aprotic polar solvent such as N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) is formed on a substrate. A method for producing a polyimide molded body by applying, drying and imidizing by heat treatment is known (for example, see Patent Document 1).

また、ポリイミド前駆体組成物の製造において、NMP等の非プロトン系極性溶剤中でポリイミド前駆体樹脂を重合し、再沈殿法によりポリイミド前駆体樹脂を取り出した後にアミン塩を作用させて水に溶解させるプロセスを経ることも知られている(例えば、特許文献2〜5参照)。   Also, in the production of polyimide precursor compositions, the polyimide precursor resin is polymerized in an aprotic polar solvent such as NMP, the polyimide precursor resin is taken out by reprecipitation method, and then dissolved in water by the action of an amine salt. It is also known to go through a process (see, for example, Patent Documents 2 to 5).

なお、ポリアミック酸を溶解する溶剤としては、NMPの他、ジメチルアセトアミド(DMAc)、ジメチルホルムアミド(DMF)、ジメチルスルホキシド(DMSO)、γ−ブチロラクトン(γ−BL)などが挙げられる(例えば非特許文献1参照)。   Examples of the solvent for dissolving polyamic acid include NMP, dimethylacetamide (DMAc), dimethylformamide (DMF), dimethylsulfoxide (DMSO), and γ-butyrolactone (γ-BL) (for example, non-patent literature). 1).

一方、非プロトン系極性溶媒として、水溶性アルコール系溶剤化合物、及び/又は水溶性エーテル系溶剤化合物を用いて、具体的には、テトラヒドロフラン(THF)及びメタノールの混合溶媒中、又はTHF及び水の混合溶媒中の反応系に3級アミンを添加することで、析出させないでポリイミド前駆体組成物を得ることが知られている(例えば、特許文献6参照)。   On the other hand, as an aprotic polar solvent, a water-soluble alcohol solvent compound and / or a water-soluble ether solvent compound is used. Specifically, in a mixed solvent of tetrahydrofuran (THF) and methanol, or THF and water. It is known that a polyimide precursor composition is obtained without precipitation by adding a tertiary amine to a reaction system in a mixed solvent (see, for example, Patent Document 6).

アミン化合物として特定構造のイミダゾールの共存下、水中でポリイミド前駆体を重合して水系ポリイミド前駆体組成物を得ることも知られている(例えば、特許文献7参照)。   It is also known to obtain a water-based polyimide precursor composition by polymerizing a polyimide precursor in water in the presence of imidazole having a specific structure as an amine compound (see, for example, Patent Document 7).

米国特許第4238528号公報U.S. Pat. No. 4,238,528 特開平08−120077号公報Japanese Patent Laid-Open No. 08-120077 特開平08−015519号公報Japanese Patent Laid-Open No. 08-015519 特開2003−13351号公報JP 2003-13351 A 特開平08−059832号公報JP 08-059832 A 特開平08−157599号公報JP 08-157599 A 特開2012−036382号公報JP 2012-036382 A

Journal of Polymer Science. Macromolecular Reviews, Vol.11, P164(1976)Journal of Polymer Science. Macromolecular Reviews, Vol.11, P164 (1976)

本発明の課題は、機械的強度の高いポリイミド成形体が得られるポリイミド前駆体組成物を提供することである。   The subject of this invention is providing the polyimide precursor composition from which the polyimide molded body with high mechanical strength is obtained.

上記目的を達成するため、以下の発明が提供される。   In order to achieve the above object, the following invention is provided.

請求項1に係る発明は、
水溶性アルコール系溶剤、水溶性エーテル系溶剤、及び、水溶性ケトン系溶剤から選択される1種以上の有機溶剤、並びに、水を含む溶剤に、下記一般式(I)で表される繰り返し単位を有し、且つイミド化率が0.2以下である樹脂と、前記樹脂中に含まれるカルボキシル基に対して、50モル%以上500モル%以下である有機アミン化合物と、が溶解しており、前記有機溶剤の沸点が40℃以上160℃以下であり、非プロトン系極性溶剤を含まず、かつ前記水を、全溶剤に対して30質量%以上99.9質量%以下で含有するポリイミド前駆体組成物。
The invention according to claim 1
One or more organic solvents selected from a water-soluble alcohol solvent, a water-soluble ether solvent, and a water-soluble ketone solvent, and a solvent containing water, a repeating unit represented by the following general formula (I) And an imidation ratio of 0.2 or less and an organic amine compound of 50 mol% or more and 500 mol% or less with respect to the carboxyl group contained in the resin are dissolved. The polyimide precursor has a boiling point of 40 ° C. or more and 160 ° C. or less, does not contain an aprotic polar solvent, and contains the water in an amount of 30% by mass to 99.9% by mass with respect to the total solvent. Body composition.


(一般式(I)中、Aは4価の有機基を示し、Bは2価の有機基を示す。) (In general formula (I), A represents a tetravalent organic group, and B represents a divalent organic group.)

請求項に係る発明は、
前記一般式(I)中、前記Aが4価の芳香族系有機基を示し、Bが2価の芳香族系有機基を示す請求項に記載のポリイミド前駆体組成物。
The invention according to claim 2
2. The polyimide precursor composition according to claim 1 , wherein, in the general formula (I), A represents a tetravalent aromatic organic group and B represents a divalent aromatic organic group.

請求項に係る発明は、
前記有機アミン化合物が、2級アミン化合物、及び3級アミン化合物から選択される少なくとも一種である請求項1又は2に記載のポリイミド前駆体組成物。
The invention according to claim 3
The polyimide precursor composition according to claim 1 or 2 , wherein the organic amine compound is at least one selected from a secondary amine compound and a tertiary amine compound.

請求項に係る発明は、
前記樹脂が、末端にアミノ基を有する樹脂を含む請求項1〜のいずれか1項に記載のポリイミド前駆体組成物。
The invention according to claim 4
The polyimide precursor composition according to any one of claims 1 to 3 , wherein the resin includes a resin having an amino group at a terminal.

請求項に係る発明は、
前記樹脂の数平均分子量が、1000以上100000以下である請求項1〜のいずれか1項に記載のポリイミド前駆体組成物。
The invention according to claim 5
The polyimide precursor composition according to any one of claims 1 to 4 , wherein the resin has a number average molecular weight of 1,000 or more and 100,000 or less.

請求項1、に係る発明によれば、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)等の非プロトン系極性溶剤を含む場合に比べ、機械的強度の高いポリイミド成形体が得られるポリイミド前駆体組成物が提供される。
請求項に係る発明によれば、有機溶剤の沸点が160℃超えの場合に比べ、機械的強度の高いポリイミド成形体が得られるポリイミド前駆体組成物が提供される。
According to the inventions according to claims 1 and 2 , a polyimide precursor composition capable of obtaining a polyimide molded body having high mechanical strength as compared with a case where an aprotic polar solvent such as N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) is contained. Things are provided.
According to the invention which concerns on Claim 1 , compared with the case where the boiling point of an organic solvent exceeds 160 degreeC, the polyimide precursor composition from which a polyimide molded body with high mechanical strength is obtained is provided.

請求項に係る発明によれば、水の含有量が上記範囲外の場合に比べ、製膜性に優れたポリイミド前駆体組成物が提供される。 According to the invention which concerns on Claim 1 , compared with the case where content of water is outside the said range, the polyimide precursor composition excellent in film forming property is provided.

請求項1に係る発明によれば、有機アミン化合物の含有量が上記範囲外の場合に比べ、製膜性に優れたポリイミド前駆体組成物が提供される。
請求項に係る発明によれば、有機アミン化合物が1級アミン化合物である場合に比べ、製膜性に優れたポリイミド前駆体組成物が提供される。
According to the invention which concerns on Claim 1, compared with the case where content of an organic amine compound is outside the said range, the polyimide precursor composition excellent in film forming property is provided.
According to the invention which concerns on Claim 3 , compared with the case where an organic amine compound is a primary amine compound, the polyimide precursor composition excellent in film forming property is provided.

請求項に係る発明によれば、樹脂の全末端にカルボキシル基を有する場合に比べ、製膜性に優れたポリイミド前駆体組成物が提供される。
請求項に係る発明によれば、樹脂の数平均分子量が上記範囲外である場合に比べ、製膜性に優れたポリイミド前駆体組成物が提供される。
According to the invention which concerns on Claim 4 , compared with the case where it has a carboxyl group in all the terminals of resin, the polyimide precursor composition excellent in film forming property is provided.
According to the invention which concerns on Claim 5 , compared with the case where the number average molecular weight of resin is outside the said range, the polyimide precursor composition excellent in film forming property is provided.

以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.

<ポリイミド前駆体組成物>
本実施形態に係るポリイミド前駆体組成物は、溶剤に、一般式(I)で表される繰り返し単位を有し、且つイミド化率が0.2以下である樹脂(以下、「特定ポリイミド前駆体」と称する)と、有機アミン化合物と、が溶解している組成物である。つまり、特定ポリイミド前駆体及び有機アミン化合物は、溶剤に溶解した状態で組成物中に含まれる。なお、溶解とは、溶解物の残存が目視にて確認でない状態を示す。
そして、溶剤として、水溶性エーテル系溶剤、水溶性ケトン系溶剤、及び水溶性アルコール系溶剤から選択される1種以上の有機溶剤(以下、「特定有機溶剤」と称する)、並びに、水を含む溶剤が適用される。
但し、本実施形態に係るポリイミド前駆体組成物は、有機溶剤として沸点が40℃以上160℃以下である有機溶剤が適用される。また、有機アミン化合物の含有量は、樹脂中に含まれるカルボキシル基に対して、50モル%以上500モル%以下とする。また、水を全溶剤に対して30質量%以上99.9質量%以下で含有する。
<Polyimide precursor composition>
The polyimide precursor composition according to this embodiment has a resin having a repeating unit represented by the general formula (I) and an imidization ratio of 0.2 or less (hereinafter referred to as “specific polyimide precursor”). And an organic amine compound are dissolved. That is, the specific polyimide precursor and the organic amine compound are contained in the composition in a state dissolved in a solvent. In addition, melt | dissolution shows the state which the residue of melt | dissolution does not confirm visually.
The solvent includes one or more organic solvents (hereinafter referred to as “specific organic solvents”) selected from water-soluble ether solvents, water-soluble ketone solvents, and water-soluble alcohol solvents, and water. Solvent is applied.
However, an organic solvent having a boiling point of 40 ° C. or higher and 160 ° C. or lower is applied as the organic solvent to the polyimide precursor composition according to the present embodiment. Moreover, content of an organic amine compound shall be 50 mol% or more and 500 mol% or less with respect to the carboxyl group contained in resin. Moreover, water is contained at 30% by mass or more and 99.9% by mass or less with respect to the total solvent.

ここで、本実施形態に係るポリイミド前駆体組成物は、非プロトン系極性溶剤を含まない組成物である。
なお、非プロトン系極性溶剤とは、沸点150℃以上300℃以下で、双極子モーメントが3.0D以上5.0D以下の溶剤である。非プロトン系極性溶剤として具体的には、例えば、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)、N,N−ジメチルホルムアミド(DMF)、N,N−ジメチルアセトアミド(DMAc)、ジメチルスルホキシド(DMSO)、ヘキサメチレンホスホルアミド(HMPA)、N−メチルカプロラクタム、N−アセチル−2−ピロリドン等が挙げられる。
Here, the polyimide precursor composition according to this embodiment is a composition that does not contain an aprotic polar solvent.
The aprotic polar solvent is a solvent having a boiling point of 150 ° C. or higher and 300 ° C. or lower and a dipole moment of 3.0D or higher and 5.0D or lower. Specific examples of the aprotic polar solvent include N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), N, N-dimethylformamide (DMF), N, N-dimethylacetamide (DMAc), dimethyl sulfoxide (DMSO), Hexamethylene phosphoramide (HMPA), N-methylcaprolactam, N-acetyl-2-pyrrolidone and the like can be mentioned.

N−メチル−2−ピロリドン(NMP)に代表される非プロトン系極性溶剤は、沸点が150℃以上と高く、ポリイミド成形体の製造における乾燥工程後も、組成物中の溶剤が成形体中に残留することが多い。この非プロトン系極性溶剤が、ポリイミド成形体中に残留すると、ポリイミド前駆体の高分子鎖の再配向を引き起こし、高分子鎖のパッキング性を損なうため、得られるポリイミド成形体の機械的強度の低下を引き起こすことがある。   The aprotic polar solvent represented by N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) has a high boiling point of 150 ° C. or higher, and the solvent in the composition remains in the molded body even after the drying step in the production of the polyimide molded body. Often remains. If this aprotic polar solvent remains in the polyimide molded body, it causes reorientation of the polymer chain of the polyimide precursor and impairs the packing properties of the polymer chain, resulting in a decrease in the mechanical strength of the resulting polyimide molded body. May cause.

これに対して、本実施形態に係るポリイミド前駆体組成物では、溶剤として、非プロトン系極性溶剤を適用せず、特定有機溶剤及び水を含む溶剤を適用するため、得られるポリイミド成形体中に、非プロトン系極性溶剤が含まれない。
ポリイミド前駆体としての特定ポリイミド前駆体は、低分子化合物ではなく、また、一次構造に屈曲鎖や脂肪族環状構造等を導入して高分子鎖間の相互作用力を下げて、溶剤への溶解性を高めた構造ではなく、溶剤として、特定有機溶剤及び水を含む溶剤を適用し、これに特定ポリイミド前駆体(そのカルボキシル基)が有機アミン化合物によりアミン塩化された状態で溶解している。このため、ポリイミド前駆体を低分子化したり、構造変更を行うことに伴って生じるポリイミド成形体の機械的強度の低下が抑制される。
On the other hand, in the polyimide precursor composition according to the present embodiment, a solvent containing a specific organic solvent and water is not applied as a solvent, but an aprotic polar solvent is used. Does not contain aprotic polar solvents.
The specific polyimide precursor as a polyimide precursor is not a low-molecular compound, and it can be dissolved in a solvent by lowering the interaction force between polymer chains by introducing a bent chain or an aliphatic cyclic structure into the primary structure. A specific organic solvent and a solvent containing water are used as a solvent, not a structure with enhanced properties, and the specific polyimide precursor (its carboxyl group) is dissolved in an amine-chlorinated state with an organic amine compound. For this reason, the fall of the mechanical strength of the polyimide molded body which arises by making a polyimide precursor low molecular weight or changing a structure is suppressed.

このため、本実施形態に係るポリイミド前駆体組成物は、上記組成により、機械的強度の高いポリイミド樹脂成形体が得られると考えられる。
また、本実施形態に係るポリイミド前駆体組成物は、機械的強度に加え、耐熱性、電気特性、耐溶剤性等の諸特性に優れたポリイミド樹脂成形体が得られ易い。
For this reason, the polyimide precursor composition which concerns on this embodiment is considered that the polyimide resin molding with high mechanical strength is obtained by the said composition.
In addition to the mechanical strength, the polyimide precursor composition according to the present embodiment is easy to obtain a polyimide resin molded article excellent in various properties such as heat resistance, electrical properties, and solvent resistance.

また、本実施形態に係るポリイミド前駆体組成物は、溶剤として、特定有機溶剤及び水を含む混合溶剤を適用し、これに特定ポリイミド前駆体(そのカルボキシル基)が有機アミン化合物によりアミン塩化された状態で溶解しているため、製膜性が高く、環境適性に優れる。
また、溶剤として、特定有機溶剤及び水を含む混合溶剤を適用すると、ポリイミド前駆体組成物を用いたポリイミド成形体の成形のとき、溶剤留去のための加熱温度の低減、及び加熱時間の短縮化が実現される。
また、有機アミン化合物は、特定ポリイミド前駆体(そのカルボキシル基)にアミン塩化した状態で溶剤に溶解していることから、アミン化合物特有の臭気も抑えられる。
Moreover, the polyimide precursor composition which concerns on this embodiment applied the mixed solvent containing a specific organic solvent and water as a solvent, and the specific polyimide precursor (its carboxyl group) was amine-chlorinated by the organic amine compound to this. Since it is dissolved in a state, it has high film-forming properties and excellent environmental suitability.
In addition, when a mixed solvent containing a specific organic solvent and water is applied as a solvent, when molding a polyimide molded body using a polyimide precursor composition, the heating temperature for solvent distillation is reduced and the heating time is shortened. Is realized.
Moreover, since the organic amine compound is dissolved in the solvent in the state of being amine-chlorinated in the specific polyimide precursor (its carboxyl group), the odor peculiar to the amine compound can be suppressed.

特に、一般式(I)中、Aが4価の芳香族系有機基を示し、Bが2価の芳香族系有機基を示す特定ポリイミド前駆体(つまり、芳香族系ポリイミド前駆体)を適用した場合、通常、溶剤に溶解し難い傾向があるものの、溶剤として、特定有機溶剤及び水を含む溶剤を適用し、これに特定ポリイミド前駆体が有機アミン化合物によりアミン塩化された状態で溶解する。このため、特定ポリイミド前駆体として、芳香族系ポリイミド前駆体を適用した場合であっても、製膜性が高く、環境適性に優れる。   In particular, in general formula (I), a specific polyimide precursor (that is, an aromatic polyimide precursor) in which A represents a tetravalent aromatic organic group and B represents a divalent aromatic organic group is applied. In this case, although it tends to be difficult to dissolve in a solvent, a solvent containing a specific organic solvent and water is applied as a solvent, and the specific polyimide precursor is dissolved in an amine-chlorinated state with an organic amine compound. For this reason, even if it is a case where an aromatic polyimide precursor is applied as a specific polyimide precursor, film forming property is high and it is excellent in environmental suitability.

以下、本実施形態に係るポリイミド前駆体組成物の各成分について説明する。   Hereinafter, each component of the polyimide precursor composition according to the present embodiment will be described.

(特定ポリイミド前駆体)
特定ポリイミド前駆体は、一般式(I)で表される繰り返し単位を有し、且つイミド化率が0.2以下である樹脂(ポリアミック酸)である。
(Specific polyimide precursor)
The specific polyimide precursor is a resin (polyamic acid) having a repeating unit represented by the general formula (I) and having an imidization ratio of 0.2 or less.



一般式(I)中、Aは4価の有機基を示し、Bは2価の有機基を示す。   In general formula (I), A represents a tetravalent organic group, and B represents a divalent organic group.

ここで、一般式(I)中、Aが表す4価の有機基としては、原料となるテトラカルボン酸二無水物より4つのカルボキシル基を除いたその残基である。
一方、Bが表す2価の有機基としては、原料となるジアミン化合物から2つのアミノ基を除いたその残基である。
Here, in the general formula (I), the tetravalent organic group represented by A is a residue obtained by removing four carboxyl groups from a tetracarboxylic dianhydride as a raw material.
On the other hand, the divalent organic group represented by B is a residue obtained by removing two amino groups from a diamine compound as a raw material.

つまり、一般式(I)で表される繰り返し単位を有する特定ポリイミド前駆体は、テトラカルボン酸二無水物とジアミン化合物との重合体である。   That is, the specific polyimide precursor having a repeating unit represented by the general formula (I) is a polymer of tetracarboxylic dianhydride and a diamine compound.

テトラカルボン酸二無水物としては、芳香族系、脂肪族系いずれの化合物が挙げられるが、芳香族系の化合物であることがよい。つまり、一般式(I)中、Aが表す4価の有機基は、芳香族系有機基であることがよい。   Examples of tetracarboxylic dianhydrides include aromatic and aliphatic compounds, and aromatic compounds are preferred. That is, in the general formula (I), the tetravalent organic group represented by A is preferably an aromatic organic group.

芳香族系テトラカルボン酸としては、例えば、ピロメリット酸二無水物、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、1,4,5,8−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、2,3,6,7−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ジメチルジフェニルシランテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−テトラフェニルシランテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−フランテトラカルボン酸二無水物、4,4’−ビス(3,4−ジカルボキシフェノキシ)ジフェニルスルフィド二無水物、4,4’−ビス(3,4−ジカルボキシフェノキシ)ジフェニルスルホン二無水物、4,4’−ビス(3,4−ジカルボキシフェノキシ)ジフェニルプロパン二無水物、3,3’,4,4’−パーフルオロイソプロピリデンジフタル酸二無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,3,3’,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、ビス(フタル酸)フェニルホスフィンオキサイド二無水物、p−フェニレン−ビス(トリフェニルフタル酸)二無水物、m−フェニレン−ビス(トリフェニルフタル酸)二無水物、ビス(トリフェニルフタル酸)−4,4’−ジフェニルエーテル二無水物、ビス(トリフェニルフタル酸)−4,4’−ジフェニルメタン二無水物等を挙げられる。   Examples of the aromatic tetracarboxylic acid include pyromellitic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-biphenylsulfone tetracarboxylic acid. Acid dianhydride, 1,4,5,8-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 2,3,6,7-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-biphenyl ether tetra Carboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-dimethyldiphenylsilane tetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-tetraphenylsilane tetracarboxylic dianhydride, 1,2, 3,4-furantetracarboxylic dianhydride, 4,4′-bis (3,4-dicarboxyphenoxy) diphenyl sulfide dianhydride, 4,4′-bis (3,4-dicarboxyphenoxy) Diphenylsulfone dianhydride, 4,4′-bis (3,4-dicarboxyphenoxy) diphenylpropane dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-perfluoroisopropylidenediphthalic dianhydride, 3, 3 ', 4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,3,3', 4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, bis (phthalic acid) phenylphosphine oxide dianhydride, p-phenylene- Bis (triphenylphthalic acid) dianhydride, m-phenylene-bis (triphenylphthalic acid) dianhydride, bis (triphenylphthalic acid) -4,4′-diphenyl ether dianhydride, bis (triphenylphthalic acid) ) -4,4′-diphenylmethane dianhydride and the like.

脂肪族テトラカルボン酸二無水物としては、例えば、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、1,3−ジメチル−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸、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、3,5,6−トリカルボキシノルボナン−2−酢酸二無水物、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、5−(2,5−ジオキソテトラヒドロフリル)−3−メチル−3−シクロヘキセン−1,2−ジ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等の脂肪族又は脂環式テトラカルボン酸二無水物;、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−5−メチル−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−8−メチル−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]フラン−1,3−ジオン等の芳香環を有する脂肪族テトラカルボン酸二無水物等が挙げられる。   Examples of the aliphatic tetracarboxylic dianhydride include butanetetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 1,3-dimethyl-1,2,3,4. -Cyclobutanetetracarboxylic acid, 1,2,3,4-cyclopentanetetracarboxylic dianhydride, 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic acid dianhydride, 3,5,6-tricarboxynorbonane-2- Acetic dianhydride, 2,3,4,5-tetrahydrofurantetracarboxylic dianhydride, 5- (2,5-dioxotetrahydrofuryl) -3-methyl-3-cyclohexene-1,2-dicarboxylic dianhydride , Aliphatic or alicyclic tetracarboxylic dianhydrides such as bicyclo [2,2,2] -oct-7-ene-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride; 3a, 4,5,9b-Hexahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) -naphtho [1,2-c] furan-1,3-dione, 1,3,3a, 4,5,9b-hexahydro -5-methyl-5- (tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) -naphtho [1,2-c] furan-1,3-dione, 1,3,3a, 4,5,9b-hexahydro Aliphatic tetracarboxylic dianhydrides having an aromatic ring such as -8-methyl-5- (tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) -naphtho [1,2-c] furan-1,3-dione Etc.

これらの中でも、テトラカルボン酸二無水物としては、芳香族系テトラカルボン酸二無水物がよく、具体的には、例えば、ピロメリット酸二無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,3,3’,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ジフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物がよく、更に、ピロメリット酸二無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物がよく、特に、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物がよい。   Among these, the tetracarboxylic dianhydride is preferably an aromatic tetracarboxylic dianhydride, specifically, for example, pyromellitic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-biphenyl. Tetracarboxylic dianhydride, 2,3,3 ′, 4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-diphenyl ether tetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4 4'-benzophenone tetracarboxylic dianhydride is preferable, and pyromellitic dianhydride, 3,3 ', 4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 3,3', 4,4'- Benzophenone tetracarboxylic dianhydride is preferable, and 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride is particularly preferable.

なお、テトラカルボン酸二無水物は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上組み合わせて併用してもよい。また、2種以上を組み合わせて併用する場合、芳香族テトラカルボン酸、又は脂肪族テトラカルボン酸を各々併用しても、芳香族テトラカルボン酸と脂肪族テトラカルボン酸とを組み合わせてもよい。   In addition, tetracarboxylic dianhydride may be used individually by 1 type, and may be used together in combination of 2 or more type. Moreover, when using together and using 2 or more types, you may use together aromatic tetracarboxylic acid or aliphatic tetracarboxylic acid, respectively, or may combine aromatic tetracarboxylic acid and aliphatic tetracarboxylic acid.

一方、ジアミン化合物は、分子構造中に2つのアミノ基を有するジアミン化合物である。ジアミン化合物としては、芳香族系、脂肪族系いずれの化合物が挙げられるが、芳香族系の化合物であることがよい。つまり、一般式(I)中、Bが表す2価の有機基は、芳香族系有機基であることがよい。   On the other hand, a diamine compound is a diamine compound having two amino groups in the molecular structure. Examples of the diamine compound include aromatic compounds and aliphatic compounds, and aromatic compounds are preferable. That is, in the general formula (I), the divalent organic group represented by B is preferably an aromatic organic group.

ジアミン化合物としては、例えば、p−フェニレンジアミン、m−フェニレンジアミン、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エタン、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スルフィド、4,4’−ジアミノジフェニルスルフォン、1,5−ジアミノナフタレン、3,3−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、5−アミノ−1−(4’−アミノフェニル)−1,3,3−トリメチルインダン、6−アミノ−1−(4’−アミノフェニル)−1,3,3−トリメチルインダン、4,4’−ジアミノベンズアニリド、3,5−ジアミノ−3’−トリフルオロメチルベンズアニリド、3,5−ジアミノ−4’−トリフルオロメチルベンズアニリド、3,4’−ジアミノジフェニルエーテル、2,7−ジアミノフルオレン、2,2−ビス(4−アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、4,4’−メチレン−ビス(2−クロロアニリン)、2,2’,5,5’−テトラクロロ−4,4’−ジアミノビフェニル、2,2’−ジクロロ−4,4’−ジアミノ−5,5’−ジメトキシビフェニル、3,3’−ジメトキシ−4,4’−ジアミノビフェニル、4,4’−ジアミノ−2,2’−ビス(トリフルオロメチル)ビフェニル、2,2−ビス[4−(4−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]ヘキサフルオロプロパン、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、4,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)−ビフェニル、1,3’−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、9,9−ビス(4−アミノフェニル)フルオレン、4,4’−(p−フェニレンイソプロピリデン)ビスアニリン、4,4’−(m−フェニレンイソプロピリデン)ビスアニリン、2,2’−ビス[4−(4−アミノ−2−トリフルオロメチルフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、4,4’−ビス[4−(4−アミノ−2−トリフルオロメチル)フェノキシ]−オクタフルオロビフェニル等の芳香族ジアミン;、ジアミノテトラフェニルチオフェン等の芳香環に結合された2個のアミノ基と当該アミノ基の窒素原子以外のヘテロ原子を有する芳香族ジアミン;、1,1−メタキシリレンジアミン、1,3−プロパンジアミン、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、4,4−ジアミノヘプタメチレンジアミン、1,4−ジアミノシクロヘキサン、イソフォロンジアミン、テトラヒドロジシクロペンタジエニレンジアミン、ヘキサヒドロ−4,7−メタノインダニレンジメチレンジアミン、トリシクロ[6,2,1,02.7]−ウンデシレンジメチルジアミン、4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルアミン)等の脂肪族ジアミン及び脂環式ジアミン等が挙げられる。 Examples of the diamine compound include p-phenylenediamine, m-phenylenediamine, 4,4′-diaminodiphenylmethane, 4,4′-diaminodiphenylethane, 4,4′-diaminodiphenyl ether, 4,4′-diaminodiphenyl sulfide. 4,4′-diaminodiphenylsulfone, 1,5-diaminonaphthalene, 3,3-dimethyl-4,4′-diaminobiphenyl, 5-amino-1- (4′-aminophenyl) -1,3,3 -Trimethylindane, 6-amino-1- (4'-aminophenyl) -1,3,3-trimethylindane, 4,4'-diaminobenzanilide, 3,5-diamino-3'-trifluoromethylbenzanilide 3,5-diamino-4′-trifluoromethylbenzanilide, 3,4′-diaminodiphenyl ether, , 7-diaminofluorene, 2,2-bis (4-aminophenyl) hexafluoropropane, 4,4′-methylene-bis (2-chloroaniline), 2,2 ′, 5,5′-tetrachloro-4 , 4'-diaminobiphenyl, 2,2'-dichloro-4,4'-diamino-5,5'-dimethoxybiphenyl, 3,3'-dimethoxy-4,4'-diaminobiphenyl, 4,4'-diamino -2,2'-bis (trifluoromethyl) biphenyl, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] hexafluoro Propane, 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 4,4′-bis (4-aminophenoxy) -biphenyl, 1,3′-bis (4-aminophenoxy) benzene, 9,9-bi (4-aminophenyl) fluorene, 4,4 ′-(p-phenyleneisopropylidene) bisaniline, 4,4 ′-(m-phenyleneisopropylidene) bisaniline, 2,2′-bis [4- (4-amino- 2-trifluoromethylphenoxy) phenyl] hexafluoropropane, aromatic diamines such as 4,4′-bis [4- (4-amino-2-trifluoromethyl) phenoxy] -octafluorobiphenyl; and diaminotetraphenylthiophene An aromatic diamine having two amino groups bonded to an aromatic ring such as a hetero atom other than the nitrogen atom of the amino group; 1,1-metaxylylenediamine, 1,3-propanediamine, tetramethylenediamine , Pentamethylenediamine, octamethylenediamine, nonamethylenediamine, 4,4-diamy Heptamethylene diamine, 1,4-diaminocyclohexane, isophorone diamine, tetrahydrodicyclopentadiene cyclopentadienylide diamine, hexahydro-4,7-meth Noin mite range diamine, tricyclo [6,2,1,0 2.7] Examples thereof include aliphatic diamines such as undecylenedimethyl diamine and 4,4′-methylene bis (cyclohexylamine), and alicyclic diamines.

これらの中でも、ジアミン化合物としては、芳香族系ジアミン化合物がよく、具体的には、例えば、p−フェニレンジアミン、m−フェニレンジアミン、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スルフィド、4,4’−ジアミノジフェニルスルフォンがよく、特に、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、p−フェニレンジアミンがよい。   Among these, as the diamine compound, an aromatic diamine compound is good, and specifically, for example, p-phenylenediamine, m-phenylenediamine, 4,4′-diaminodiphenylmethane, 4,4′-diaminodiphenyl ether, 3,4′-diaminodiphenyl ether, 4,4′-diaminodiphenyl sulfide, and 4,4′-diaminodiphenyl sulfone are preferable, and 4,4′-diaminodiphenyl ether and p-phenylenediamine are particularly preferable.

なお、ジアミン化合物は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上組み合わせて併用してもよい。また、2種以上を組み合わせて併用する場合、芳香族ジアミン化合物、または脂肪族ジアミン化合物を各々併用しても、芳香族ジアミン化合物と脂肪族ジアミン化合物とを組み合わせてもよい。   In addition, a diamine compound may be used individually by 1 type, and may be used together in combination of 2 or more type. Moreover, when using together and using 2 or more types, you may use together an aromatic diamine compound or an aliphatic diamine compound, respectively, or may combine an aromatic diamine compound and an aliphatic diamine compound.

特定ポリイミド前駆体は、イミド化率が0.2以下の樹脂である。つまり、特定ポリイミド前駆体は、一部がイミド化された樹脂であってもよい。
具体的には、特定ポリイミド前駆体としては、例えば、一般式(I−1)、一般式(I−2)及び一般式(I−3)で表される繰り返し単位を有する樹脂が挙げられる。
The specific polyimide precursor is a resin having an imidization rate of 0.2 or less. That is, the specific polyimide precursor may be a resin partially imidized.
Specifically, examples of the specific polyimide precursor include a resin having a repeating unit represented by General Formula (I-1), General Formula (I-2), and General Formula (I-3).

一般式(I−1)、一般式(I−2)及び一般式(I−3)中、Aは4価の有機基を示し、Bは2価の有機基を示す。なお、A及びBは、一般式(I)中のA及びBと同義である。
lは1以上の整数を示し、m及びnは、各々独立に0又は1以上の整数を示し、且つ(2n+m)/(2l+2m+2n)≦0.2の関係を満たす。
In General Formula (I-1), General Formula (I-2), and General Formula (I-3), A represents a tetravalent organic group, and B represents a divalent organic group. In addition, A and B are synonymous with A and B in general formula (I).
l represents an integer of 1 or more, m and n each independently represents 0 or an integer of 1 or more, and satisfies the relationship of (2n + m) / (2l + 2m + 2n) ≦ 0.2.

一般式(I−1)〜(I−3)中、lは1以上の整数を示すが、望ましくは1以上200以下の整数、より望ましくは1以上100以下の整数を示すことがよい。m及びnは、各々独立に0又は1以上の整数を示すが、望ましくは各々独立に0又は1以上200以下の整数、より望ましくは0又は1以上100以下の整数を示すことがよい。
そして、l、m及びnは、(2n+m)/(2l+2m+2n)≦0.2の関係を満たすが、望ましくは(2n+m)/(2l+2m+2n)≦0.15の関係、より望ましくは(2n+m)/(2l+2m+2n)≦0.10を満たすことである。
In general formulas (I-1) to (I-3), l represents an integer of 1 or more, preferably an integer of 1 to 200, more preferably an integer of 1 to 100. m and n each independently represent an integer of 0 or 1 or more, but preferably each independently represents an integer of 0 or 1 to 200, more preferably 0 or an integer of 1 to 100.
L, m, and n satisfy the relationship (2n + m) / (2l + 2m + 2n) ≦ 0.2, but preferably (2n + m) / (2l + 2m + 2n) ≦ 0.15, more preferably (2n + m) / ( 2l + 2m + 2n) ≦ 0.10.

一般式(I−1)、一般式(I−2)及び一般式(I−3)中、Aは4価の有機基を示し、Bは2価の有機基を示す。なお、A及びBは、一般式(I)中のA及びBと同義である。
l、m及びnは、各々独立に0又は1以上の整数を示し、且つ(2n+m)/(2l+2m+2n)≦0.2の関係を満たす。但し、l及びmの少なくとも一方は1以上の整数を示す。
In General Formula (I-1), General Formula (I-2), and General Formula (I-3), A represents a tetravalent organic group, and B represents a divalent organic group. In addition, A and B are synonymous with A and B in general formula (I).
l, m, and n each independently represent an integer of 0 or 1 and satisfy the relationship of (2n + m) / (2l + 2m + 2n) ≦ 0.2. However, at least one of l and m represents an integer of 1 or more.

一般式(I−1)〜(I−3)中、l、m及びnは、各々独立に0又は1以上の整数を示すが、望ましくは各々独立に0又は1以上200以下の整数、より望ましくは0又は1以上100以下の整数を示すことがよい。
そして、l、m及びnは、(2n+m)/(2l+2m+2n)≦0.2の関係を満たすが、望ましくは(2n+m)/(2l+2m+2n)≦0.15の関係、より望ましくは(2n+m)/(2l+2m+2n)≦0.10を満たすことである。
但し、l及びmの少なくとも一方は1以上の整数を示す。
In the general formulas (I-1) to (I-3), l, m and n each independently represent an integer of 0 or 1 or more, preferably each independently of 0 or an integer of 1 or more and 200 or less. Desirably, 0 or an integer of 1 to 100 is preferably shown.
L, m, and n satisfy the relationship (2n + m) / (2l + 2m + 2n) ≦ 0.2, but preferably (2n + m) / (2l + 2m + 2n) ≦ 0.15, more preferably (2n + m) / ( 2l + 2m + 2n) ≦ 0.10.
However, at least one of l and m represents an integer of 1 or more.

ここで、「(2n+m)/(2l+2m+2n)」は、特定ポリイミド前駆体の結合部(テトラカルボン酸二無水物とジアミン化合物との反応部)において、イミド閉環している結合部数(2n+m)の全結合部数(2l+2m+2n)に対する割合を示している。つまり、「(2n+m)/(2l+2m+2n)」は特定ポリイミド前駆体のイミド化率を示している。
そして、特定ポリイミド前駆体のイミド化率(「(2n+m)/(2l+2m+2n)」の値)を0.2以下(望ましくは0.15以下、より望ましくは0.10)とすることにより、特定ポリイミド前駆体のゲル化や析出分離を引き起こすことが抑制される。
Here, “(2n + m) / (2l + 2m + 2n)” is the total number of bonding parts (2n + m) in which the imide ring is closed in the bonding part of the specific polyimide precursor (reaction part of tetracarboxylic dianhydride and diamine compound). The ratio to the number of coupled parts (2l + 2m + 2n) is shown. That is, “(2n + m) / (2l + 2m + 2n)” represents the imidization ratio of the specific polyimide precursor.
The specific polyimide precursor has an imidization ratio (value of “(2n + m) / (2l + 2m + 2n)”) of 0.2 or less (preferably 0.15 or less, more preferably 0.10). Inducing the gelation and precipitation separation of the precursor is suppressed.

特定ポリイミド前駆体のイミド化率(「(2n+m)/(2l+2m+2n)」の値)は、次の方法により測定される。   The imidation ratio (value of “(2n + m) / (2l + 2m + 2n)”) of the specific polyimide precursor is measured by the following method.

−ポリイミド前駆体のイミド化率の測定−
・ポリイミド前駆体試料の作製
(i)測定対象となるポリイミド前駆体組成物を、シリコーンウェハー上に、膜厚1μm以上10μm以下の範囲で塗布して、塗膜試料を作製する。
(ii)塗膜試料をテトラヒドロフラン(THF)中に20分間浸漬させて、塗膜試料中の溶剤をテトラヒドロフラン(THF)に置換する。浸漬させる溶剤は、THFに限定されることになく、ポリイミド前駆体を溶解せず、ポリイミド前駆体組成物に含まれている溶剤成分と混和し得る溶剤より選択できる。具体的には、メタノール、エタノールなどのアルコール溶剤、ジオキサンなどのエーテル化合物が使用できる。
(iii)塗膜試料を、THF中より取り出し、塗膜試料表面に付着しているTHFにNガスを吹き付け、取り除く。10mmHg以下の減圧下、5℃以上25℃以下の範囲にて12時間以上処理して塗膜試料を乾燥させ、ポリイミド前駆体試料を作製する。
-Measurement of imidization rate of polyimide precursor-
-Preparation of polyimide precursor sample (i) A polyimide precursor composition to be measured is applied on a silicone wafer in a film thickness range of 1 µm to 10 µm to prepare a coating film sample.
(Ii) The coating film sample is immersed in tetrahydrofuran (THF) for 20 minutes to replace the solvent in the coating film sample with tetrahydrofuran (THF). The solvent to be immersed is not limited to THF, and can be selected from solvents that do not dissolve the polyimide precursor and are miscible with the solvent component contained in the polyimide precursor composition. Specifically, alcohol solvents such as methanol and ethanol, and ether compounds such as dioxane can be used.
The (iii) coating samples, taken out from in THF, blowing N 2 gas into THF adhering to the coating surface of the sample, removed. Under a reduced pressure of 10 mmHg or less, the coating film sample is dried for 12 hours or more in the range of 5 ° C. or more and 25 ° C. or less to prepare a polyimide precursor sample.

・100%イミド化標準試料の作製
(iv)上記(i)と同様に、測定対象となるポリイミド前駆体組成物をシリコーンウェハー上に塗布して、塗膜試料を作製する。
(v)塗膜試料を380℃にて60分間加熱してイミド化反応を行い、100%イミド化標準試料を作製する。
-Preparation of 100% imidized standard sample (iv) Similarly to the above (i), a polyimide precursor composition to be measured is applied on a silicone wafer to prepare a coating film sample.
(V) The coating film sample is heated at 380 ° C. for 60 minutes to carry out an imidization reaction to produce a 100% imidized standard sample.

・測定と解析
(vi)フーリエ変換赤外分光光度計(堀場製作所製FT−730)を用いて、100%イミド化標準試料、ポリイミド前駆体試料の赤外吸光スペクトルを測定する。100%イミド化標準試料の1500cm−1付近の芳香環由来吸光ピーク(Ab’(1500cm−1))に対する、1780cm−1付近のイミド結合由来の吸光ピーク(Ab’(1780cm−1))の比I’(100)を求める。
(vii)同様にして、ポリイミド前駆体試料について測定を行い、1500cm−1付近の芳香環由来吸光ピーク(Ab(1500cm−1))に対する、1780cm−1付近のイミド結合由来の吸光ピーク(Ab(1780cm−1))の比I(x)を求める。
Measurement and analysis (vi) Using a Fourier transform infrared spectrophotometer (FT-730, manufactured by Horiba, Ltd.), the infrared absorption spectrum of a 100% imidized standard sample and a polyimide precursor sample is measured. Aromatic ring-derived absorption peak near 1500 cm -1 and 100% imidization standard sample (Ab ratio 'for (1500cm -1)), absorption peaks derived from an imide bond in the vicinity of 1780cm -1 (Ab' (1780cm -1 )) I '(100) is obtained.
(Vii) In the same manner, was measured on the polyimide precursor sample, relative to the aromatic ring derived absorption peak near 1500cm -1 (Ab (1500cm -1) ), absorption peaks derived from imide bond near 1780 cm -1 (Ab ( 1780 cm −1 )) ratio I (x) is determined.

そして、測定した各吸光ピークI’(100)、I(x)を使用し、下記式に基づき、ポリイミド前駆体のイミド化率を算出する。
・式: ポリイミド前駆体のイミド化率=I(x)/I’(100)
・式: I’(100)=(Ab’(1780cm−1))/(Ab’(1500cm−1))
・式: I(x)=(Ab(1780cm−1))/(Ab(1500cm−1))
And the imidation rate of a polyimide precursor is computed based on the following formula using each measured absorption peak I '(100) and I (x).
Formula: Imidation ratio of polyimide precursor = I (x) / I ′ (100)
Formula: I ′ (100) = (Ab ′ (1780 cm −1 )) / (Ab ′ (1500 cm −1 ))
Formula: I (x) = (Ab (1780 cm −1 )) / (Ab (1500 cm −1 ))

なお、このポリイミド前駆体のイミド化率の測定は、芳香族系ポリイミド前駆体のイミド化率の測定に適用される。脂肪族ポリイミド前駆体のイミド化率を測定する場合、芳香環の吸収ピークに代えて、イミド化反応前後で変化のない構造由来のピークを内部標準ピークとして使用する。   In addition, the measurement of the imidation rate of this polyimide precursor is applied to the measurement of the imidation rate of an aromatic polyimide precursor. When measuring the imidation ratio of the aliphatic polyimide precursor, a peak derived from a structure having no change before and after the imidation reaction is used as an internal standard peak instead of the absorption peak of the aromatic ring.

−ポリイミド前駆体の末端アミノ基−
特定ポリイミド前駆体は、末端にアミノ基を有するポリイミド前駆体(樹脂)を含むことがよく、望ましくは全ての末端にアミノ基を有するポリイミド前駆体とすることがよい。
ポリイミド前駆体の分子両末端にアミノ基を持たせるには、例えば、重合反応の際に使用するジアミン化合物のモル当量を、テトラカルボン酸二無水物のモル当量より過剰に添加することで実現される。ジアミン化合物とテトラカルボン酸二無水物とのモル当量の比は、テトラカルボン酸のモル当量を1に対して、1.0001以上1.2以下の範囲とすることが望ましく、より望ましくは、1.001以上1.2以下の範囲である。
ジアミン化合物とテトラカルボン酸二無水物とのモル当量の比が1.0001以上であれば、分子末端のアミノ基の効果が大きく、良好な分散性が得られる。また、モル当量の比が1.2以下であれば、得られるポリイミド前駆体の分子量が大きく、例えば、フィルム状のポリイミド成形体としたときに、十分なフィルム強度(引裂き強度、引張り強度)が得られ易い。
-Terminal amino group of polyimide precursor-
The specific polyimide precursor may include a polyimide precursor (resin) having an amino group at a terminal, and preferably a polyimide precursor having an amino group at all terminals.
In order to have amino groups at both molecular ends of the polyimide precursor, for example, the molar equivalent of the diamine compound used in the polymerization reaction is added in excess of the molar equivalent of tetracarboxylic dianhydride. The The molar equivalent ratio between the diamine compound and the tetracarboxylic dianhydride is preferably in the range of 1.0001 or more and 1.2 or less, more preferably 1 in terms of the molar equivalent of the tetracarboxylic acid. The range is from 0.001 to 1.2.
If the molar equivalent ratio of the diamine compound to tetracarboxylic dianhydride is 1.0001 or more, the effect of the amino group at the molecular end is great, and good dispersibility is obtained. If the molar equivalent ratio is 1.2 or less, the molecular weight of the obtained polyimide precursor is large. For example, when a film-like polyimide molded body is obtained, sufficient film strength (tear strength, tensile strength) is obtained. It is easy to obtain.

特定ポリイミド前駆体の末端アミノ基は、ポリイミド前駆体組成物にトリフルオロ酢酸無水物(アミノ基に対して定量的に反応)を作用させることによって検出される。すなわち、特定ポリイミド前駆体の末端アミノ基をトリフルオロ酢酸によりアミド化する。処理後、特定ポリイミド前駆体を再沈殿などで精製して過剰のトリフルオロ酢酸無水物、トリフルオロ酢酸残渣を除去する。処理後の特定ポリイミド前駆体について、核磁気共鳴(NMR)法によって定量することで、特定ポリイミド前駆体の末端アミノ基量が測定される。   The terminal amino group of a specific polyimide precursor is detected by making trifluoroacetic anhydride (react quantitatively with respect to an amino group) act on a polyimide precursor composition. That is, the terminal amino group of the specific polyimide precursor is amidated with trifluoroacetic acid. After the treatment, the specific polyimide precursor is purified by reprecipitation or the like to remove excess trifluoroacetic anhydride and trifluoroacetic acid residue. About the specific polyimide precursor after a process, the amount of terminal amino groups of a specific polyimide precursor is measured by quantifying with a nuclear magnetic resonance (NMR) method.

特定ポリイミド前駆体の数平均分子量は、1000以上100000以下であることがよく、望ましくは5000以上50000以下、より望ましくは10000以上30000以下である。
特定ポリイミド前駆体の数平均分子量を上記範囲とすると、特定ポリイミド前駆体の溶剤に対する溶解性の低下が抑制され、製膜性が確保され易くなる。特に、末端にアミノ基を有する特定ポリイミド前駆体を適用した場合、分子量が低くなると、末端アミノ基の存在率が高まり、ポリイミド前駆体組成物中の共存する有機アミン化合物の影響を受けて溶解性が低下し易いが、特定ポリイミド前駆体の数平均分子量の範囲を上記範囲にすることで、溶解性の低下を抑制することができる。
なお、テトラカルボン酸二無水物とジアミン化合物とのモル当量の比を、調整することで、目的する数平均分子量の特定ポリイミド前駆体が得られる。
The number average molecular weight of the specific polyimide precursor is preferably from 1,000 to 100,000, preferably from 5,000 to 50,000, and more preferably from 10,000 to 30,000.
When the number average molecular weight of the specific polyimide precursor is within the above range, a decrease in the solubility of the specific polyimide precursor in the solvent is suppressed, and film forming properties are easily secured. In particular, when a specific polyimide precursor having an amino group at the terminal is applied, if the molecular weight is low, the abundance of the terminal amino group is increased and the solubility is affected by the coexisting organic amine compound in the polyimide precursor composition. Although it is easy to fall, the fall of solubility can be suppressed by making the range of the number average molecular weight of a specific polyimide precursor into the said range.
In addition, the specific polyimide precursor of the target number average molecular weight is obtained by adjusting the molar equivalent ratio of a tetracarboxylic dianhydride and a diamine compound.

特定ポリイミド前駆体の数平均分子量は、下記測定条件のゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(GPC)法で測定される。
・カラム:東ソーTSKgelα−M(7.8mm I.D×30cm)
・溶離液:DMF(ジメチルホルムアミド)/30mMLiBr/60mMリン酸
・流速:0.6mL/min
・注入量:60μL
・検出器:RI(示差屈折率検出器)
The number average molecular weight of the specific polyimide precursor is measured by gel permeation chromatography (GPC) method under the following measurement conditions.
Column: Tosoh TSKgel α-M (7.8 mm ID × 30 cm)
Eluent: DMF (dimethylformamide) / 30 mM LiBr / 60 mM phosphoric acidFlow rate: 0.6 mL / min
・ Injection volume: 60 μL
・ Detector: RI (differential refractive index detector)

特定ポリイミド前駆体の含有量(濃度)は、全ポリイミド前駆体組成物に対して、0.1質量以上40質量%以下であることがよく、望ましくは0.5質量%以上25質量%以下、より望ましくは1質量%以上20重量%以下である。   The content (concentration) of the specific polyimide precursor is preferably 0.1% by mass or more and 40% by mass or less, and preferably 0.5% by mass or more and 25% by mass or less, based on the total polyimide precursor composition. More desirably, it is 1% by weight or more and 20% by weight or less.

(有機アミン化合物)
有機アミン化合物は、特定ポリイミド前駆体(そのカルボキシル基)をアミン塩化して、その溶剤に対する溶解性を高めると共に、イミド化促進剤としても機能する化合物である。
なお、有機アミン化合物は、水溶性の化合物であることがよい。ここで、水溶性とは、25℃において、対象物質が水に対して1質量%以上溶解することを意味する。
(Organic amine compound)
An organic amine compound is a compound that functions as an imidization accelerator while amine-chlorinating a specific polyimide precursor (its carboxyl group) to increase its solubility in a solvent.
The organic amine compound is preferably a water-soluble compound. Here, water-soluble means that the target substance dissolves 1% by mass or more in water at 25 ° C.

有機アミン化合物としては、1級アミン化合物、2級アミン化合物、3級アミン化合物が挙げられる。
これらの中でも、有機アミン化合物としては、2級アミン化合物、及び3級アミン化合物から選択される少なくとも一種(特に、3級アミン化合物)がよい。有機アミン化合物として、3級アミン化合物又は2級アミン化合物を適用すると、特定ポリイミド前駆体の溶剤に対する溶解性が高まり易くなり、製膜性が向上し易くなり、また、ポリイミド前駆体組成物の溶液安定性が向上し易くなる。
Examples of organic amine compounds include primary amine compounds, secondary amine compounds, and tertiary amine compounds.
Among these, as the organic amine compound, at least one selected from a secondary amine compound and a tertiary amine compound (particularly a tertiary amine compound) is preferable. When a tertiary amine compound or a secondary amine compound is applied as the organic amine compound, the solubility of the specific polyimide precursor in the solvent is likely to be increased, the film forming property is easily improved, and the solution of the polyimide precursor composition Stability is easily improved.

また、有機アミン化合物としては、1価のアミン化合物以外にも、2価以上の多価アミン化合物も挙げられる。2価以上の多価アミン化合物を適用すると、特定ポリイミド前駆体の分子間に疑似架橋構造を形成し易くなり、また、ポリイミド前駆体組成物の溶液安定性が向上し易くなる。   Moreover, as an organic amine compound, the polyvalent amine compound more than bivalence other than a monovalent amine compound is also mentioned. When a polyvalent amine compound having two or more valences is applied, a pseudo-crosslinked structure is easily formed between molecules of the specific polyimide precursor, and the solution stability of the polyimide precursor composition is easily improved.

1級アミン化合物としては、例えば、メチルアミン、エチルアミン、n−プロピルアミン、イソプロピルアミン、2−エタノールアミン、2−アミノ−2−メチル−1−プロパノール、などが挙げられる。
2級アミン化合物としては、例えば、ジメチルアミン、2−(メチルアミノ)エタノール、2−(エチルアミノ)エタノール、モルホリンなどが挙げられる。
3級アミン化合物としては、例えば、2−ジメチルアミノエタノール、2−ジエチルアミノエタノール、2−ジメチルアミノプロパノール、ピリジン、トリエチルアミン、ピコリン、メチルモルホリン、エチルモルホリンなどが挙げられる。
Examples of the primary amine compound include methylamine, ethylamine, n-propylamine, isopropylamine, 2-ethanolamine, 2-amino-2-methyl-1-propanol, and the like.
Examples of the secondary amine compound include dimethylamine, 2- (methylamino) ethanol, 2- (ethylamino) ethanol, morpholine, and the like.
Examples of the tertiary amine compound include 2-dimethylaminoethanol, 2-diethylaminoethanol, 2-dimethylaminopropanol, pyridine, triethylamine, picoline, methylmorpholine, ethylmorpholine, and the like.

多価アミン化合物としては、例えば、イソキノリン類、ピリミジン類、ピラジン類、ピペラジン類、トリアジン類、ポリアニリン、ポリピリジン、ポリアミンなどが挙げられる。   Examples of the polyvalent amine compound include isoquinolines, pyrimidines, pyrazines, piperazines, triazines, polyaniline, polypyridine, polyamine and the like.

これらの中でも、有機アミン化合物としては、沸点が60℃以上(望ましくは60℃以上200℃以下、より望ましくは70℃以上150℃以下)の化合物であることがよい。有機アミン化合物の沸点を60℃以上とすると、保管時に、ポリイミド前駆体組成物から有機アミン化合物が揮発するのを抑制し、特定ポリイミド前駆体の溶剤に対する溶解性の低下が抑制され易くなる。   Among these, the organic amine compound is preferably a compound having a boiling point of 60 ° C. or higher (desirably 60 ° C. or higher and 200 ° C. or lower, more preferably 70 ° C. or higher and 150 ° C. or lower). When the boiling point of the organic amine compound is 60 ° C. or higher, the organic amine compound is prevented from volatilizing from the polyimide precursor composition during storage, and the decrease in the solubility of the specific polyimide precursor in the solvent is easily suppressed.

有機アミン化合物は、特定ポリイミド前駆体中に含まれるカルボキシル基に対して、50モル%以上500モル%以下で含有することがよく、望ましくは80モル%以上250モル%以下、より望ましくは100モル%以上200モル%以下で含有することである。
有機アミン化合物の含有量を上記範囲とすると、特定ポリイミド前駆体の溶剤に対する溶解性が高まり易くなり、製膜性が向上し易くなる。また、ポリイミド前駆体組成物の溶液安定性も向上し易くなる。
The organic amine compound may be contained in an amount of 50 mol% to 500 mol%, preferably 80 mol% to 250 mol%, more preferably 100 mol, based on the carboxyl group contained in the specific polyimide precursor. % Or more and 200 mol% or less.
When the content of the organic amine compound is within the above range, the solubility of the specific polyimide precursor in the solvent is likely to increase, and the film forming property is easily improved. Moreover, it becomes easy to improve the solution stability of a polyimide precursor composition.

(溶剤)
溶剤としては、特定有機溶剤及び水の混合溶剤が適用される。そして、特定有機溶剤は、水溶性エーテル系溶剤、水溶性ケトン系溶剤、及び水溶性アルコール系溶剤から選択される1種以上の有機溶剤が適用される。ここで、水溶性とは、25℃において、対象物質が水に対して1質量%以上溶解することを意味する。
(solvent)
As the solvent, a mixed solvent of a specific organic solvent and water is applied. The specific organic solvent is one or more organic solvents selected from water-soluble ether solvents, water-soluble ketone solvents, and water-soluble alcohol solvents. Here, water-soluble means that the target substance dissolves 1% by mass or more in water at 25 ° C.

混合溶剤の組合わせとしては、例えば、水溶性エーテル系溶剤と水との組合わせ、水溶性ケトン系溶剤と水との組合わせがよい。
また、特定有機溶剤は、1種単独で用いてもよいが、2種以上併用する場合、例えば、水溶性エーテル系溶剤と水溶性アルコール系溶剤との組合せ、水溶性ケトン系溶剤と水溶性アルコール系溶剤との組合せ、水溶性エーテル系溶剤と水溶性ケトン系溶剤と水溶性アルコール系溶剤とのとの組合せが挙げられる。
As a combination of the mixed solvent, for example, a combination of a water-soluble ether solvent and water, or a combination of a water-soluble ketone solvent and water is preferable.
Further, the specific organic solvent may be used alone, but when two or more kinds are used in combination, for example, a combination of a water-soluble ether solvent and a water-soluble alcohol solvent, a water-soluble ketone solvent and a water-soluble alcohol Examples thereof include a combination with a solvent, and a combination of a water-soluble ether solvent, a water-soluble ketone solvent, and a water-soluble alcohol solvent.

水溶性エーテル系溶剤は、一分子中にエーテル結合を持つ水溶性の溶剤である。水溶性エーテル系溶剤としては、例えば、テトラヒドロフラン(THF)、ジオキサン、トリオキサン、1,2−ジメトキシエタン、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル等が挙げられる。これらの中でも、水溶性エーテル系溶剤としては、テトラヒドロフラン、ジオキサンが望ましい。   The water-soluble ether solvent is a water-soluble solvent having an ether bond in one molecule. Examples of the water-soluble ether solvent include tetrahydrofuran (THF), dioxane, trioxane, 1,2-dimethoxyethane, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, and the like. Among these, tetrahydrofuran and dioxane are desirable as the water-soluble ether solvent.

水溶性ケトン系溶剤は、一分子中にケトン基を持つ水溶性の溶剤である。水溶性ケトン系溶剤としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等が挙げられる。これらの中でも、水溶性ケトン系溶剤としては、アセトンが望ましい。   The water-soluble ketone solvent is a water-soluble solvent having a ketone group in one molecule. Examples of the water-soluble ketone solvent include acetone, methyl ethyl ketone, and cyclohexanone. Among these, acetone is desirable as the water-soluble ketone solvent.

水溶性アルコール系溶剤は、一分子中にアルコール性水酸基を持つ水溶性の溶剤である。水溶性アルコール系溶剤は、例えば、メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、tert−ブチルアルコール、エチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、2−ブテン−1,4−ジオール、2−メチル−2,4−ペンタンジオール、グリセリン、2−エチル−2−ヒドロキシメチル−1,3−プロパンジオール、1,2,6−ヘキサントリオール等が挙げられる。これらの中でも、水溶性アルコール系溶剤としては、メタノール、エタノール、2−プロパノール、エチレングリコールが望ましい。   The water-soluble alcohol solvent is a water-soluble solvent having an alcoholic hydroxyl group in one molecule. Examples of the water-soluble alcohol solvent include methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, tert-butyl alcohol, ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 2,3-butanediol, 1,5-pentanediol, 2-butene-1,4-diol, 2-methyl-2,4-pentanediol, glycerin, 2-ethyl-2- Examples include hydroxymethyl-1,3-propanediol and 1,2,6-hexanetriol. Among these, methanol, ethanol, 2-propanol, and ethylene glycol are desirable as the water-soluble alcohol solvent.

特定有機溶剤は、沸点が160℃以下であることがよく、望ましくは40℃以上150℃以下、より望ましくは50℃以上120℃以下である。特定有機溶剤の沸点を上記範囲とすると、特定有機溶剤がポリイミド成形体に残留し難くなり、機械的強度の高いポリイミド成形体が得られ易くなる。   The specific organic solvent preferably has a boiling point of 160 ° C. or lower, desirably 40 ° C. or higher and 150 ° C. or lower, more desirably 50 ° C. or higher and 120 ° C. or lower. When the boiling point of the specific organic solvent is in the above range, the specific organic solvent hardly remains in the polyimide molded body, and a polyimide molded body with high mechanical strength is easily obtained.

一方、水としては、例えば、蒸留水、イオン交換水、限外濾過水、純水等が挙げられる。   On the other hand, examples of water include distilled water, ion exchange water, ultrafiltration water, and pure water.

水は、全溶剤に対して30質量%以上99.9質量%以下で含有することがよく、望ましくは50質量%以上99.9質量以下、より望ましくは80質量%以上99.9質量%以下で含有することである。なお、溶剤には、全溶剤の水を除いた残部として特定有機溶剤が含まれる。
水の含有量を上記範囲とすると、アミン塩化した特定ポリイミド前駆体の溶剤に対する溶解性が上がり、製膜性が向上する。
Water is preferably contained in an amount of 30% by mass to 99.9% by mass with respect to the total solvent, desirably 50% by mass to 99.9% by mass, and more desirably 80% by mass to 99.9% by mass. It is to contain. In addition, a specific organic solvent is contained in a solvent as the remainder except water of all the solvents.
When the water content is within the above range, the solubility of the amine-cured specific polyimide precursor in the solvent increases and the film-forming property is improved.

ここで、特定ポリイミド前駆体が溶剤に溶解する範囲は、水の含有率、有機アミン化合物の種類・量によって制御される。水の含有率の低い範囲では、有機アミン化合物の添加量が少ない領域で特定ポリイミド前駆体は溶解し易くなる。逆に、水の含有率の高い範囲では、有機アミン化合物の添加量が多い領域で特定ポリイミド前駆体は溶解し易くなる。また、有機アミン化合物が水酸基を含むなど親水性が高い場合は、水の含有率の高い領域で特定ポリイミド前駆体は溶解し易くなる。   Here, the range in which the specific polyimide precursor is dissolved in the solvent is controlled by the water content and the type / amount of the organic amine compound. In a range where the water content is low, the specific polyimide precursor is easily dissolved in a region where the addition amount of the organic amine compound is small. On the other hand, in a range where the water content is high, the specific polyimide precursor is easily dissolved in a region where the amount of the organic amine compound added is large. In addition, when the organic amine compound includes a hydroxyl group and has high hydrophilicity, the specific polyimide precursor is easily dissolved in a region having a high water content.

(その他の添加剤)
本実施形態に係るポリイミド前駆体組成物は、これを用いて製造するポリイミド成形体に導電性や、機械強度などの各種機能を付与することを目的として、各種フィラーなどを含んでもよいし、また、イミド化反応促進のための触媒や、製膜品質向上のためのレベリング材などを含んでもよい。
(Other additives)
The polyimide precursor composition according to the present embodiment may contain various fillers for the purpose of imparting various functions such as conductivity and mechanical strength to a polyimide molded body produced using the polyimide precursor composition. In addition, a catalyst for promoting imidization reaction, a leveling material for improving film forming quality, and the like may be included.

導電性付与のため添加される導電材料としては、導電性(例えば体積抵抗率10Ω・cm未満、以下同様である)もしくは半導電性(例えば体積抵抗率10Ω・cm以上1013Ω・cm以下、以下同様である)のものが挙げられ、使用目的により選択される。
導電剤としては、例えば、カーボンブラック(例えばpH5.0以下の酸性カーボンブラック)、金属(例えばアルミニウムやニッケル等)、金属酸化物(例えば酸化イットリウム、酸化錫等)、イオン導電性物質(例えばチタン酸カリウム、LiCl等)、導電性高分子(例えばポリアニリン、ポリピロール、ポリサルフォン、ポリアセチレンなど)等が挙げられる。
これら導電材料は、1種単独で用いてもよいし、2種以上併用してもよい。
また、導電材料が粒子状の場合、その一次粒径が10μm未満、望ましくは1μm以下の粒子であることがよい。
Examples of the conductive material added to impart conductivity include conductivity (for example, volume resistivity of less than 10 7 Ω · cm, the same shall apply hereinafter) or semi-conductivity (for example, volume resistivity of 10 7 Ω · cm to 10 13 Ω). -Cm or less, the same applies hereinafter), and is selected according to the purpose of use.
Examples of the conductive agent include carbon black (for example, acidic carbon black having a pH of 5.0 or less), metal (for example, aluminum or nickel), metal oxide (for example, yttrium oxide, tin oxide, etc.), ion conductive material (for example, titanium). Potassium oxide, LiCl, etc.), conductive polymers (eg, polyaniline, polypyrrole, polysulfone, polyacetylene, etc.).
These conductive materials may be used alone or in combination of two or more.
In the case where the conductive material is in the form of particles, the primary particle size is less than 10 μm, preferably 1 μm or less.

機械強度向上のため添加されるフィラーとしては、シリカ粉、アルミナ粉、硫酸バリウム粉、酸化チタン粉、マイカ、タルクなどの粒子状材料が挙げられる。また、ポリイミド成形体表面の撥水性、離型性改善のためには、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、テトラフルオロエチレンパーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)などのフッ素樹脂粉末などを添加してもよい。   Examples of the filler added for improving the mechanical strength include particulate materials such as silica powder, alumina powder, barium sulfate powder, titanium oxide powder, mica and talc. In addition, in order to improve the water repellency and releasability of the surface of the polyimide molded body, a fluororesin powder such as polytetrafluoroethylene (PTFE) or tetrafluoroethylene perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA) is added. Also good.

イミド化反応促進のための触媒には、酸無水物など脱水剤、フェノール誘導体、スルホン酸誘導体、安息香酸誘導体などの酸触媒などを使用してもよい。   As the catalyst for promoting the imidization reaction, a dehydrating agent such as an acid anhydride, an acid catalyst such as a phenol derivative, a sulfonic acid derivative, or a benzoic acid derivative may be used.

ポリイミド成形体の製膜品質の向上には、界面活性剤を添加してもよい。使用する界面活性剤は、カチオン系、アニオン系、ノニオン系、のいずれを用いてもよい。   A surfactant may be added to improve the film forming quality of the polyimide molded body. As the surfactant to be used, any of cationic, anionic and nonionic surfactants may be used.

その他の添加剤の含有量は、製造するポリイミド成形体の使用目的に応じて選択すればよい。   What is necessary is just to select content of another additive according to the intended purpose of the polyimide molded body to manufacture.

<ポリイミド前駆体組成物の製造方法>
本実施形態に係るポリイミド前駆体組成物の製造方法は、水溶性エーテル系溶剤、水溶性ケトン系溶剤、及び水溶性アルコール系溶剤から選択される1種以上の有機溶剤(以下、「特定有機溶剤」と称する)、並びに、水を含む溶剤中で、テトラカルボン酸二無水物とジアミン化合物とを重合して樹脂(以下、「ポリイミド前駆体」と称する)を生成する工程(以下「重合工程」と称する)と、樹脂を生成した後、溶剤に有機アミン化合物を添加する工程(以下、「アミン塩化工程」と称する)と、を有する。また、必要に応じて、重合工程後、溶剤を置換又は溶剤組成を変更する工程(以下、「溶剤置換工程」と称する」)を有してもよい。
<Method for producing polyimide precursor composition>
The method for producing a polyimide precursor composition according to the present embodiment includes at least one organic solvent selected from a water-soluble ether solvent, a water-soluble ketone solvent, and a water-soluble alcohol solvent (hereinafter referred to as “specific organic solvent”). And a step of polymerizing a tetracarboxylic dianhydride and a diamine compound in a solvent containing water to produce a resin (hereinafter referred to as “polyimide precursor”) (hereinafter referred to as “polymerization step”). And a step of adding an organic amine compound to the solvent after forming the resin (hereinafter referred to as “amine chlorination step”). Moreover, you may have the process (henceforth a "solvent replacement process") which substitutes a solvent or changes a solvent composition after a polymerization process as needed.

本実施形態に係るポリイミド前駆体組成物の製造方法では、非プロトン系極性溶剤を含まず、特定有機溶剤及び水を含む溶剤中で、ポリイミド前駆体を生成した後、その溶剤に有機アミン化合物を添加し、ポリイミド前駆体(そのカルボキシル基)のアミン塩化を行う。   In the method for producing a polyimide precursor composition according to the present embodiment, an aprotic polar solvent is not included, a polyimide precursor is produced in a solvent containing a specific organic solvent and water, and an organic amine compound is then added to the solvent. Addition and amine chloride of the polyimide precursor (its carboxyl group).

本実施形態に係るポリイミド前駆体組成物の製造方法は、溶剤として、ポリイミド成形体の機械的強度の低下の原因となる非プロトン系極性溶剤を使用しない。また、ポリイミド前駆体の生成後に、有機アミン化合物を添加する(重合工程では有機アミン化合物を添加しない)ことから、有機アミン化合物によりポリイミド前駆体の生成阻害(重合反応の阻害)が抑制される。   The method for producing a polyimide precursor composition according to this embodiment does not use an aprotic polar solvent that causes a decrease in mechanical strength of the polyimide molded body as a solvent. In addition, since the organic amine compound is added after the polyimide precursor is generated (the organic amine compound is not added in the polymerization step), the organic amine compound suppresses the formation inhibition of the polyimide precursor (inhibition of the polymerization reaction).

このため、本実施形態に係るポリイミド前駆体組成物の製造方法では、機械的強度の高いポリイミド成形体が得られるポリイミド前駆体組成物が製造される。
また、本実施形態に係るポリイミド前駆体組成物の製造方法では、機械的強度に加え、耐熱性、電気特性、耐溶剤性等の諸特性に優れたポリイミド成形体が得られ易いポリイミド前駆体組成物が製造される。
For this reason, in the manufacturing method of the polyimide precursor composition which concerns on this embodiment, the polyimide precursor composition from which the polyimide molded body with high mechanical strength is obtained is manufactured.
In addition, in the method for producing a polyimide precursor composition according to this embodiment, a polyimide precursor composition in which a polyimide molded body excellent in various properties such as heat resistance, electrical properties, and solvent resistance in addition to mechanical strength is easily obtained. Things are manufactured.

また、本実施形態に係るポリイミド前駆体組成物の製造方法では、溶剤として、特定有機溶剤及び水を含む混合溶剤を適用しているため、生産性も高く、ポリイミド前駆体組成物が製造される。特に、溶剤置換を行う場合、過剰な加熱が必要なく、生成されたポリイミド前駆体の熱イミド化が抑制され易い。   Moreover, in the manufacturing method of the polyimide precursor composition which concerns on this embodiment, since the mixed solvent containing a specific organic solvent and water is applied as a solvent, productivity is also high and a polyimide precursor composition is manufactured. . In particular, when solvent replacement is performed, excessive heating is not necessary, and thermal imidization of the generated polyimide precursor is easily suppressed.

以下、本実施形態に係るポリイミド前駆体組成物の製造方法の各工程について説明する。なお、使用する各材料は、上記本実施形態に係るポリイミド前駆体組成物で説明したものと同様であるため、説明を省略する。   Hereinafter, each process of the manufacturing method of the polyimide precursor composition which concerns on this embodiment is demonstrated. In addition, since each material used is the same as that of what was demonstrated with the polyimide precursor composition which concerns on the said this embodiment, description is abbreviate | omitted.

(重合工程)
重合工程では、特定有機溶剤及び水を含む溶剤中で、テトラカルボン酸二無水物とジアミン化合物とを重合してポリイミド前駆体を生成する。
(Polymerization process)
In the polymerization step, a tetracarboxylic dianhydride and a diamine compound are polymerized in a solvent containing a specific organic solvent and water to produce a polyimide precursor.

ポリイミド前駆体の重合反応時の反応温度は、例えば、0℃以上70℃以下であることがよく、望ましくは10℃以上60℃以下、より望ましくは20℃以上55℃以下である。この反応温度を0℃以上とすることで、重合反応により発生する反応熱を除去して重合反応の進行を促進し、反応に要する時間が短時間化され、生産性が向上し易くなる。一方、反応温度を70℃以下とすると、生成したポリイミド前駆体の分子内で生じるイミド化反応の進行が抑制され、ポリイミド前駆体の溶解性低下に伴う析出、又はゲル化が抑制され易くなる。
なお、ポリイミド前駆体の重合反応時の時間は、反応温度により1時間以上24時間以下の範囲とすることがよい。
The reaction temperature during the polymerization reaction of the polyimide precursor is, for example, preferably from 0 ° C. to 70 ° C., preferably from 10 ° C. to 60 ° C., more preferably from 20 ° C. to 55 ° C. By setting the reaction temperature to 0 ° C. or higher, the reaction heat generated by the polymerization reaction is removed to promote the progress of the polymerization reaction, the time required for the reaction is shortened, and the productivity is easily improved. On the other hand, when the reaction temperature is 70 ° C. or lower, the progress of the imidization reaction occurring in the molecule of the generated polyimide precursor is suppressed, and precipitation or gelation associated with a decrease in solubility of the polyimide precursor is easily suppressed.
The time during the polymerization reaction of the polyimide precursor is preferably in the range of 1 hour to 24 hours depending on the reaction temperature.

ここで、重合工程における特定有機溶剤と水との混合溶剤の混合比率(質量比)は、重合反応の進行を阻害しない観点から、特定有機溶剤よりも水が少ない比率であることがよく、例えば98:2乃至70:30(望ましくは90:10乃至80:20)とすることがよい。
具体的には、この混合比率(質量比)は、水溶性エーテル系溶剤と水との組合わせの場合、96:4乃至70:30(望ましくは90:10乃至80:20)、水溶性ケトン系溶剤化合物と水の場合は90:10乃至75:25(望ましくは90:10乃至80:20)がよい。
Here, the mixing ratio (mass ratio) of the mixed solvent of the specific organic solvent and water in the polymerization step is preferably a ratio with less water than the specific organic solvent from the viewpoint of not inhibiting the progress of the polymerization reaction. It is good to set 98: 2 thru | or 70:30 (desirably 90:10 thru | or 80:20).
Specifically, the mixing ratio (mass ratio) is 96: 4 to 70:30 (preferably 90:10 to 80:20) in the case of a combination of a water-soluble ether solvent and water, and a water-soluble ketone. In the case of a system solvent compound and water, 90:10 to 75:25 (preferably 90:10 to 80:20) is preferable.

(アミン塩化工程)
アミン塩化工程では、ポリイミド前駆体を生成した後、溶剤に有機アミン化合物を添加し、ポリイミド前駆体(そのカルボキシル基)のアミン塩化を行う。これにより、ポリイミド前駆体の溶剤に対する溶解性が高まる。
(Amine chloride process)
In the amine chlorination step, after the polyimide precursor is generated, an organic amine compound is added to the solvent, and amine chlorination of the polyimide precursor (its carboxyl group) is performed. Thereby, the solubility with respect to the solvent of a polyimide precursor increases.

アミン塩化工程では、溶剤としての水も添加してもよい。   In the amine chlorination step, water as a solvent may be added.

(溶剤置換工程)
溶剤置換工程は、例えば、ポリイミド前駆体の生成後の溶液中の溶剤組成を変更し、製造するポリイミド前駆体組成物の安定化、生成するポリイミド前駆体の溶解及び固形分濃度の調整等を目的として行われる。
溶剤置換工程は、水、その他溶剤を添加することや、目的とする溶剤を除去することで行われる。溶剤の除去には、加熱及び減圧を行って溶剤を留去する方法(留去法)、水を添加して、ポリイミド前駆体を析出させた後、溶剤を分離除去する再沈殿法が挙げられる。溶剤の除去は、留去法と再沈法と組み合わせて行ってもよい。
溶剤置換工程又は溶剤組成変更工程とアミン塩化工程とはどちらを先に行ってもよい。また、両工程を並行して行ってもよい。
なお、溶剤置換工程は、ポリイミド前駆体の生成後の溶液中の溶剤組成の変更が必要がなければ、実施しなくてもよい任意の工程である。
(Solvent replacement process)
The solvent replacement step is, for example, to change the solvent composition in the solution after the generation of the polyimide precursor, to stabilize the polyimide precursor composition to be manufactured, to dissolve the polyimide precursor to be generated, and to adjust the solid content concentration, etc. As done.
The solvent replacement step is performed by adding water or other solvent or removing the target solvent. Removal of the solvent includes a method of distilling off the solvent by heating and decompression (distillation method), and a reprecipitation method of separating and removing the solvent after adding water to precipitate the polyimide precursor. . The removal of the solvent may be performed in combination with a distillation method and a reprecipitation method.
Either the solvent replacement step or the solvent composition change step and the amine chlorination step may be performed first. Moreover, you may perform both processes in parallel.
The solvent replacement step is an optional step that does not need to be carried out unless it is necessary to change the solvent composition in the solution after the polyimide precursor is generated.

ここで、溶剤置換工程を実施する場合、アミン塩化工程は、以下の第1アミン塩化工程又は第2アミン塩化工程を実施することがよい。   Here, when implementing a solvent substitution process, it is good for an amine chlorination process to implement the following 1st amine chlorination processes or a 2nd amine chlorination process.

−第1アミン塩化工程−
第1アミン塩化工程では、ポリイミド前駆体を生成した後、溶剤に水を添加して、ポリイミド前駆体と溶剤とを分離し、分離後の溶剤の一部を除去した後、残部に水及び有機アミン化合物を添加する。
-Primary amine chlorination step-
In the first amine chlorination step, after the polyimide precursor is generated, water is added to the solvent, the polyimide precursor and the solvent are separated, a part of the separated solvent is removed, and the remainder is water and organic. Add the amine compound.

具体的には、例えば、第1アミン塩化工程では、ポリイミド前駆体を生成した後、溶剤に水を過剰に添加すると、ポリイミド前駆体の溶解性が低下し、析出する結果、ポリイミド前駆体と溶剤とが分離する。溶剤に添加する水の添加量は、例えば、全溶剤に対して、例えば、10質量%以上300質量%以下(望ましくは50質量%以上200質量%以下)がよい。
ポリイミド前駆体と溶剤とが分離すると、ポリイミド前駆体が沈降し、上澄みが溶剤となり、この上澄み液を除去することで、分離後の溶剤の一部を除去する。この溶剤の一部の除去は、上澄み液の除去に限られず、ろ過等により行ってよい。
そして、残部に、溶剤となる水と共に有機アミン化合物(例えば、有機アミン化合物が溶解した水溶液)を添加すると、溶剤置換が行われると共に、ポリイミド前駆体(そのカルボキシル基)のアミン塩化が行われる。
第1アミン塩化工程を行うと、純度の高いポリイミド前駆体組成物が得られ易くなる。
Specifically, for example, in the first amine chlorination step, when water is excessively added to the solvent after the polyimide precursor is generated, the solubility of the polyimide precursor is reduced and precipitated, resulting in the polyimide precursor and the solvent. And are separated. The amount of water added to the solvent is, for example, 10% by mass to 300% by mass (desirably 50% by mass to 200% by mass) with respect to the total solvent.
If a polyimide precursor and a solvent isolate | separate, a polyimide precursor will settle and a supernatant will become a solvent and a part of solvent after a separation will be removed by removing this supernatant liquid. The removal of a part of the solvent is not limited to the removal of the supernatant liquid, and may be performed by filtration or the like.
Then, when an organic amine compound (for example, an aqueous solution in which the organic amine compound is dissolved) is added to the remainder together with water as a solvent, solvent substitution is performed and amine chloride of the polyimide precursor (its carboxyl group) is performed.
When a 1st amine chlorination process is performed, it will become easy to obtain a highly pure polyimide precursor composition.

−第2アミン塩化工程−
第2アミン塩化工程では、ポリイミド前駆体を生成した後、溶剤の一部を留去した後又は溶剤の一部を留去しながら、残部に有機アミン化合物を添加する。
-Secondary amine chlorination step-
In the second amine chlorination step, after producing the polyimide precursor, the organic amine compound is added to the remainder after part of the solvent is distilled off or while part of the solvent is distilled off.

具体的には、例えば、第2アミン塩化工程では、ポリイミド前駆体を生成した後、加熱及び減圧にして、溶剤の一部を留去する。この溶剤の留去は、主に特定有機溶剤の留去である。そして、この溶剤の留去をした後又は溶剤の一部を留去しながら、有機アミン化合物を添加すると、溶剤組成変更が行われると共に、ポリイミド前駆体(そのカルボキシル基)のアミン塩化が行われる。なお、有機アミン化合物を添加するとき、溶剤として水も添加してもよい。
第2アミン塩化工程を行うと、ポリイミド前駆体の析出等を経ずに、簡易な工程で、溶剤置換されたポリイミド前駆体組成物が得られ易くなる。
Specifically, for example, in the second amine chlorination step, after a polyimide precursor is generated, a part of the solvent is distilled off by heating and reducing the pressure. This evaporation of the solvent is mainly an evaporation of the specific organic solvent. And after distilling off this solvent or adding some organic amine compounds while distilling off a part of the solvent, the solvent composition is changed and amine chloride of the polyimide precursor (its carboxyl group) is carried out. . In addition, when adding an organic amine compound, you may also add water as a solvent.
When the second amine chlorination step is performed, a solvent-substituted polyimide precursor composition is easily obtained in a simple step without passing through the precipitation of the polyimide precursor.

<ポリイミド前駆体組成物の使用例>
本実施形態に係るポリイミド前駆体組成物は、ポリイミド成形体の形成用塗工液として利用される。ポリイミド成形体の形成用塗工液としては、例えば、ポリイミドフィルム形成用塗工液、ポリイミド被膜形成用塗工液等が挙げられる。
なお、ポリイミド成形体としてのポリイミドフィルムは、フレキシブル電子基板フィルム、銅張積層フィルム、ラミネートフィルム、電気絶縁フィルム、燃料電池用多孔質フィルム、分離フィルム等が例示される。
ポリイミド成形体としてのポリイミド被膜は、絶縁被膜、耐熱性皮膜、ICパッケージ、接着膜、液晶配向膜、レジスト膜、平坦化膜、マイクロレンズアレイ膜、電線被覆膜、光ファイバー被覆膜等が例示される。
その他のポリイミド成形体としては、ベルト部材が挙げられる。ベルト部材としては、駆動ベルト、電子写真方式の画像形成装置用のベルト(例えば、中間転写ベルト、転写ベルト、定着ベルト、搬送ベルト)等が例示される。
<Usage example of polyimide precursor composition>
The polyimide precursor composition according to this embodiment is used as a coating liquid for forming a polyimide molded body. Examples of the coating liquid for forming a polyimide molded body include a coating liquid for forming a polyimide film, a coating liquid for forming a polyimide film, and the like.
Examples of the polyimide film as the polyimide molded body include a flexible electronic substrate film, a copper-clad laminated film, a laminate film, an electrical insulating film, a porous film for fuel cells, and a separation film.
Examples of polyimide coatings as polyimide moldings include insulating coatings, heat resistant coatings, IC packages, adhesive films, liquid crystal alignment films, resist films, planarization films, microlens array films, wire coating films, optical fiber coating films, etc. Is done.
Examples of other polyimide molded bodies include belt members. Examples of the belt member include a drive belt, a belt for an electrophotographic image forming apparatus (for example, an intermediate transfer belt, a transfer belt, a fixing belt, and a conveyance belt).

<ポリイミド成形体の製造方法>
本実施形態に係るポリイミド前駆体組成物を被塗布物上に塗布して形成した塗膜に加熱処理を施すことでポリイミド成形体が得られる。
ポリイミド前駆体組成物を用いて製造するポリイミド成形体は特に限定されない。以下、本実施形態に係るポリイミド前駆体組成物を用いてポリイミド成形体を製造する方法の一例として、無端ベルトを製造する方法について詳細に説明する。
本実施形態に係るポリイミド前駆体組成物を用いてポリイミド成形体を製造する方法は、本実施形態に係るポリイミド前駆体組成物を被塗布物上に塗布して塗膜を形成する工程と、前記被塗布物上に形成した前記塗膜に加熱処理を施して無端ベルトを形成する工程と、前記被塗布物から前記無端ベルトを取り外す工程と、を含む。
<Method for producing polyimide molded body>
A polyimide molded body is obtained by heat-treating the coating film formed by applying the polyimide precursor composition according to the present embodiment on an object to be coated.
The polyimide molded body manufactured using a polyimide precursor composition is not specifically limited. Hereinafter, as an example of a method for producing a polyimide molded body using the polyimide precursor composition according to the present embodiment, a method for producing an endless belt will be described in detail.
The method for producing a polyimide molded body using the polyimide precursor composition according to the present embodiment includes a step of forming a coating film by applying the polyimide precursor composition according to the present embodiment on an object to be coated; The method includes a step of heat-treating the coating film formed on the coating object to form an endless belt, and a step of removing the endless belt from the coating object.

まず、本実施形態に係るポリイミド前駆体組成物を金型の内面又は外面に塗布する。金型としては、例えば、円筒形の金属製金型が好適に用いられる。金属製の代わりに、樹脂製、ガラス製、セラミック製など、他の素材の成形型を用いてもよい。また、成形型の表面にガラスコートやセラミックコートなどを設けたり、シリコーン系やフッ素系の剥離剤を使用してもよい。   First, the polyimide precursor composition according to this embodiment is applied to the inner surface or outer surface of the mold. As the mold, for example, a cylindrical metal mold is preferably used. Instead of metal, other molds such as resin, glass, and ceramic may be used. In addition, a glass coat or a ceramic coat may be provided on the surface of the mold, or a silicone-based or fluorine-based release agent may be used.

次に、ポリイミド前駆体組成物を塗布した円筒状金属製金型を、加熱又は真空環境に置いて乾燥を行い、含有溶剤の30質量%以上、望ましくは50質量%以上を揮発させる。   Next, the cylindrical metal mold coated with the polyimide precursor composition is dried by placing it in a heated or vacuum environment to volatilize 30% by mass or more, preferably 50% by mass or more of the contained solvent.

次に、乾燥膜に対して、イミド化処理を行う。これにより、ポリイミド樹脂層が形成される。
イミド化処理の加熱条件としては、例えば150℃以上400℃以下(望ましくは200℃以上300℃以下)で、20分間以上60分間以下加熱することで、イミド化反応が起こり、ポリイミド樹脂層が形成される。加熱反応の際、加熱の最終温度に達する前に、温度を段階的、又は一定速度で徐々に上昇させて加熱することがよい。イミド化の温度は、例えば原料として用いたテトラカルボン酸二無水物及びジアミンの種類によって異なり、イミド化が不充分であると機械的特性及び電気的特性に劣るため、イミド化が完結する温度に設定する。
その後、円筒状金属製金型から表面に形成された円筒状フィルムを取り外し、無端ベルトを得る。
Next, imidization treatment is performed on the dried film. Thereby, a polyimide resin layer is formed.
The heating conditions for the imidization treatment are, for example, 150 ° C. or higher and 400 ° C. or lower (preferably 200 ° C. or higher and 300 ° C. or lower). Is done. In the heating reaction, before reaching the final temperature of heating, it is preferable to heat by gradually increasing the temperature stepwise or at a constant rate. The temperature of imidization varies depending on, for example, the types of tetracarboxylic dianhydride and diamine used as raw materials. If imidization is insufficient, the mechanical properties and electrical properties are inferior, so that the imidization is completed. Set.
Thereafter, the cylindrical film formed on the surface is removed from the cylindrical metal mold to obtain an endless belt.

(ポリイミド成形体)
本実施形態に係るポリイミド前駆体組成物より成形されるポリイミド成形体には、ポリイミド前駆体組成物に含まれる特定有機溶剤(水溶性エーテル系溶剤、水溶性ケトン系溶剤、及び水溶性アルコール系溶剤から選択される1種以上の有機溶剤)と、有機アミン化合物と、を含有している。
本実施形態に係るポリイミド前駆体組成物より成形されるポリイミド成形体に含有される特定有機溶剤(水溶性エーテル系溶剤、水溶性ケトン系溶剤、及び水溶性アルコール系溶剤)は、ポリイミド成形体中、1ppb以上1%未満である。ポリイミド成形体中に含有される特定有機溶剤はポリイミド成形体を加熱して発生するガス分をガスクロマトグラフィー法により定量される。また、ポリイミド成形体中に含まれる有機アミン化合物についても同様にポリイミド成形体を加熱して発生するガス分をガスクロマトグラフィー法により定量される。
(Polyimide molded product)
The polyimide molded body molded from the polyimide precursor composition according to this embodiment includes a specific organic solvent (water-soluble ether solvent, water-soluble ketone solvent, and water-soluble alcohol solvent) contained in the polyimide precursor composition. And one or more organic solvents selected from (1) and an organic amine compound.
The specific organic solvent (water-soluble ether solvent, water-soluble ketone solvent, and water-soluble alcohol solvent) contained in the polyimide molded body molded from the polyimide precursor composition according to the present embodiment is contained in the polyimide molded body. 1 ppb or more and less than 1%. The specific organic solvent contained in the polyimide molded body is quantified by a gas chromatography method with respect to a gas component generated by heating the polyimide molded body. Similarly, for the organic amine compound contained in the polyimide molded body, the amount of gas generated by heating the polyimide molded body is quantified by a gas chromatography method.

以下に実施例について説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。なお、以下の説明において、特に断りのない限り、「部」及び「%」はすべて質量基準である。   Examples will be described below, but the present invention is not limited to these examples. In the following description, “part” and “%” are all based on mass unless otherwise specified.

<実施例1>
(ポリイミド前駆体組成物(A−1)、(A−2)の作製)
−重合工程−
攪拌棒、温度計、滴下ロートを取り付けたフラスコに、テトラヒドロフラン(以下、THFと表記)360g、水40gを充填した。乾燥した窒素ガスを通じながら、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル(以下、ODAと表記:分子量200.24)41.23g(205.92ミリモル)を添加した。溶液温度を30℃に保ちながら撹拌を行い、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(以下、BPDAと表記:分子量294.22)58.77g(199.75ミリモル)を徐々に添加した。ジアミン化合物、テトラカルボン酸二無水物の溶解を確認後、さらに、反応温度を30℃に保持しながら、24時間反応を行った。後述の方法でポリイミド前駆体溶液(固形分20質量%)の粘度を測定したところ、150Pasであった。
なお、生成したポリイミド前駆体のイミド化率は0.02であり、既述の末端アミノ基量の測定の結果、全末端にアミノ基を有するものであった。
<Example 1>
(Preparation of polyimide precursor composition (A-1), (A-2))
-Polymerization process-
A flask equipped with a stirring bar, a thermometer, and a dropping funnel was charged with 360 g of tetrahydrofuran (hereinafter referred to as THF) and 40 g of water. 41.23 g (205.92 mmol) of 4,4′-diaminodiphenyl ether (hereinafter referred to as ODA: molecular weight 200.24) was added while passing dry nitrogen gas. Stirring while maintaining the solution temperature at 30 ° C., 58.77 g (199.75 mmol) of 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride (hereinafter referred to as BPDA: molecular weight 294.22) Was gradually added. After confirming the dissolution of the diamine compound and tetracarboxylic dianhydride, the reaction was further carried out for 24 hours while maintaining the reaction temperature at 30 ° C. It was 150 Pas when the viscosity of the polyimide precursor solution (solid content 20 mass%) was measured by the method described later.
In addition, the imidation ratio of the produced | generated polyimide precursor was 0.02, and as a result of the measurement of the amount of terminal amino groups as stated above, it had an amino group in all the terminals.

−アミン塩化工程−
重合工程で得たポリイミド前駆体溶液を撹拌しながら、ジメチルアミノエタノール(以下、DMAEtと表記:分子量89.14)35.62g(399.5ミリモル)と水400gを添加した。これにより、ポリイミド前駆体がアミン塩化により水溶化したポリイミド前駆体水溶液を得た。
得られたポリイミド前駆体水溶液を、ポリイミド前駆体組成物(A−1)とした。得られたポリイミド前駆体組成物(A−1)の組成は以下の通りである
〜ポリイミド前駆体組成物(A−1)の組成〜
・固形分: 10%(ポリイミドとしての固形分率)
・溶剤組成比: THF/水=360g/440g
-Amine chloride process-
While stirring the polyimide precursor solution obtained in the polymerization step, 35.62 g (399.5 mmol) of dimethylaminoethanol (hereinafter referred to as DMAEt: molecular weight 89.14) and 400 g of water were added. Thereby, the polyimide precursor aqueous solution in which the polyimide precursor was water-solubilized by amine chloride was obtained.
The obtained polyimide precursor aqueous solution was made into the polyimide precursor composition (A-1). Composition of the obtained polyimide precursor composition (A-1) is as follows: Composition of polyimide precursor composition (A-1)
Solid content: 10% (solid content ratio as polyimide)
Solvent composition ratio: THF / water = 360 g / 440 g

−溶剤置換工程−
得られたポリイミド前駆体水溶液を撹拌しながら、10mmHg/30℃で減圧し、THFの一部を留去して、下記組成のポリイミド前駆体組成物(A−2)を得た。
〜ポリイミド前駆体組成物(A−2)の組成〜
・粘度: 148Pas
・固形分: 18.0%(ポリイミドとしての固形分率)
・溶剤組成比: THF/水=6/94
-Solvent replacement step-
While stirring the obtained polyimide precursor aqueous solution, the pressure was reduced at 10 mmHg / 30 ° C., and a part of THF was distilled off to obtain a polyimide precursor composition (A-2) having the following composition.
-Composition of polyimide precursor composition (A-2)-
・ Viscosity: 148 Pas
Solid content: 18.0% (solid content ratio as polyimide)
Solvent composition ratio: THF / water = 6/94

なお、各測定は以下の通りである。   Each measurement is as follows.

(粘度測定方法)
粘度は、E型粘度計を用いて下記条件で測定を行った。
・測定装置: E型回転粘度計TV−20H(東機産業株式会社)
・測定プローブ: No.3型ローター3°×R14
・測定温度: 22℃
(Viscosity measurement method)
The viscosity was measured using an E-type viscometer under the following conditions.
・ Measuring device: E-type rotational viscometer TV-20H (Toki Sangyo Co., Ltd.)
・ Measurement probe: No. Type 3 rotor 3 ° × R14
・ Measurement temperature: 22 ℃

(固形分測定方法)
固形分は、示唆熱熱重量同時測定装置を用いて下記条件で測定した。なお、380℃の測定値をもって、固形分はポリイミドとしての固形分率として測定した。
・測定装置: 示差熱熱重量同時測定装置TG/DTA6200(セイコーインスツルメンツ株式会社)
・測定範囲: 20℃以上400℃以下
・昇温速度: 20℃/分
(Solid content measurement method)
The solid content was measured under the following conditions using a suggested thermothermographic apparatus. In addition, solid content was measured as a solid content rate as a polyimide with the measured value of 380 degreeC.
・ Measuring device: Differential thermothermal gravimetric simultaneous measuring device TG / DTA6200 (Seiko Instruments Inc.)
・ Measurement range: 20 ° C to 400 ° C · Temperature increase rate: 20 ° C / min

(溶剤組成、溶剤中の水分量)
ポリイミド前駆体組成物中の水分率は電量滴定方式自動水分測定装置(カールフィッシャー)を用いて、下記条件で水分率を測定した。測定値から試料中に含まれる樹脂分を除することで、溶剤中の水分量を算出した。これにより、溶剤組成を求めた。
・測定装置: 電量滴定方式自動水分測定装置(カールフィッシャー)CA−07型(三菱化学株式会社)
・試料量: 10μl
(Solvent composition, water content in the solvent)
The moisture content in the polyimide precursor composition was measured using a coulometric titration type automatic moisture measuring device (Karl Fischer) under the following conditions. The amount of water in the solvent was calculated by removing the resin content contained in the sample from the measured value. This determined the solvent composition.
・ Measuring device: Coulometric titration type automatic moisture measuring device (Karl Fischer) CA-07 (Mitsubishi Chemical Corporation)
Sample volume: 10 μl

<評価>
得られたポリイミド前駆体組成物(A−1)、(A−2)を用いて製膜を行って、フィルムを作製し、その製膜性について評価した。また、得られた製膜フィルムの力学特性(引張り強度、引張り伸び)を測定した。
<Evaluation>
Film formation was performed using the obtained polyimide precursor compositions (A-1) and (A-2) to produce films, and the film forming properties were evaluated. Moreover, the mechanical properties (tensile strength, tensile elongation) of the obtained film-forming film were measured.

(製膜性)
ポリイミド前駆体組成物(A−1)を用い、下記操作により製膜を行った。製膜フィルムについて、(1)ボイド痕、(2)表面ムラ・模様を評価した。
・塗布方法: 塗布厚100μmとなるようにスペーサーを設置した塗布ブレードを用いたバーコート法。
・塗布基材: 1.1mmtガラス板
・乾燥温度: 60℃×10分
・焼成温度: 250℃×30分
(Film forming property)
Using the polyimide precursor composition (A-1), a film was formed by the following operation. The film-forming film was evaluated for (1) void marks and (2) surface unevenness / pattern.
Application method: A bar coating method using an application blade in which a spacer is provided so that the application thickness is 100 μm.
・ Coating substrate: 1.1 mmt glass plate ・ Drying temperature: 60 ° C. × 10 minutes ・ Baking temperature: 250 ° C. × 30 minutes

(1)ボイド痕
製膜フィルム表面のボイド痕の有無を評価した。評価基準は以下の通りである。
◎: ボイド痕の発生が見られない。
○: 製膜フィルム表面に1個以上10個未満のボイド痕が確認できる。
△: 製膜フィルム表面に10個以上の50未満のボイド痕が点在する。
×: 製膜フィルム表面に無数のボイド痕が一様に発生している。
(1) Void traces The presence or absence of void traces on the film-forming film surface was evaluated. The evaluation criteria are as follows.
A: No void mark is observed.
◯: 1 or more and less than 10 void traces can be confirmed on the film forming film surface.
Δ: Ten or more void marks less than 50 are scattered on the surface of the film forming film.
X: Innumerable void traces are uniformly generated on the surface of the film forming film.

(2)表面ムラ・模様:
製膜フィルム表面に発生する表面ムラ、模様の有無を評価した。評価基準は以下の通りである。
◎: 表面ムラ、模様の発生が見られない。
○: 製膜フィルム表面の一部に表面ムラ、模様が僅かに確認できる(製膜フィルム表面面積の10%未満)。
△: 製膜フィルム表面の一部に表面ムラ、模様が確認できる。
×: 製膜フィルム表面に表面ムラ、模様が一様に発生している(製膜フィルム表面面積の10%以上)。
(2) Surface unevenness / pattern:
The presence or absence of surface irregularities and patterns generated on the film-forming film surface was evaluated. The evaluation criteria are as follows.
A: No surface unevenness or pattern is observed.
○: Surface unevenness and a pattern can be slightly confirmed on a part of the film-forming film surface (less than 10% of the film-forming film surface area).
(Triangle | delta): Surface unevenness and a pattern can be confirmed in a part of film forming film surface.
X: Surface unevenness and a pattern are uniformly generated on the surface of the film-forming film (10% or more of the surface area of the film-forming film).

(引張り強度・伸び)
作製した製膜フィルムより、ダンベル3号を用いて試料片を打ち抜き成形した。試料片を引張り試験機に設置し、下記条件で、試料片が引張り破断する印加荷重(引張り強度)、破断伸び(引張り伸び)を測定した。
・試験装置 : アイコーエンイジアリング社製引張り試験機1605型
・試料長さ : 30mm
・試料幅 : 5mm
・引張り速度 :10mm/min
(Tensile strength / elongation)
A sample piece was punched from the produced film-forming film using dumbbell No. 3. The sample piece was installed in a tensile tester, and the applied load (tensile strength) and elongation at break (tensile elongation) at which the sample piece was pulled and broken were measured under the following conditions.
・ Test equipment: Tensile tester model 1605 manufactured by Aiko Enijing Co., Ltd. ・ Sample length: 30 mm
・ Sample width: 5mm
・ Tensile speed: 10mm / min

<実施例2〜13>
[ポリイミド前駆体組成物(A−3)〜(A−8),(B−1)〜(D−2)の作製]
表1〜表2に従って、重合工程、アミン塩化工程、溶剤置換工程の条件を変更した以外は、実施例1と同様にして、ポリイミド前駆体組成物(A−3)〜(A−8),(B−1)〜(D−2)を作製した。但し、溶剤置換工程は、表1〜表2に示す粘度、固形分、溶剤中の水分率となるように実施した。
そして、実施例1と同様にして、製膜フィルムを作製し、評価をした。評価結果を表1〜表2に示す。
<Examples 2 to 13>
[Preparation of Polyimide Precursor Compositions (A-3) to (A-8), (B-1) to (D-2)]
According to Table 1 and Table 2, except having changed the conditions of a polymerization process, an amine chlorination process, and a solvent substitution process, it carried out similarly to Example 1, and polyimide precursor composition (A-3)-(A-8), (B-1) to (D-2) were produced. However, the solvent substitution step was performed so as to have the viscosity, solid content, and moisture content in the solvent shown in Tables 1 and 2.
And the film forming film was produced like Example 1 and evaluated. The evaluation results are shown in Tables 1 and 2.

なお、実施例7で生成したポリイミド前駆体は、既述の末端アミノ基量の測定の結果、アミノ基末端を含まず、全末端がカルボキシル基を有するものであった。   In addition, the polyimide precursor produced | generated in Example 7 did not contain an amino group terminal as a result of the measurement of the amount of terminal amino groups as stated above, and all the terminals have a carboxyl group.

<実施例14:再沈殿法>
(ポリイミド前駆体組成物(E−1)の作製)
実施例1の重合工程で作製したポリイミド前駆体溶液に、組成物の溶剤に対して10倍容量の水を添加し、ポリイミド前駆体を再沈殿した。その後、上澄み液を除去した。
次に、その残部に、処理率が300モル%となるようにDMAEt106.86g(1198.5ミリモル)と水900gを添加した。これにより、ポリイミド前駆体がアミン塩化により水溶化したポリイミド前駆体水溶液を得た。
得られたポリイミド前駆体水溶液を、ポリイミド前駆体組成物(E−1)とした。得られたポリイミド前駆体組成物(E−1)の組成は以下の通りである。
〜ポリイミド前駆体組成物(E−1)の組成〜
・粘度: 60Pas
・固形分: 9.0%(ポリイミドとしての固形分率)
・溶剤組成比: THF/水=2/98
・イミド化率: 0.02
<Example 14: Reprecipitation method>
(Preparation of polyimide precursor composition (E-1))
To the polyimide precursor solution prepared in the polymerization step of Example 1, 10 times the volume of water was added to the solvent of the composition to reprecipitate the polyimide precursor. Thereafter, the supernatant was removed.
Next, 106.86 g (1198.5 mmol) of DMAEt and 900 g of water were added to the remainder so that the treatment rate was 300 mol%. Thereby, the polyimide precursor aqueous solution in which the polyimide precursor was water-solubilized by amine chloride was obtained.
The obtained polyimide precursor aqueous solution was made into the polyimide precursor composition (E-1). The composition of the obtained polyimide precursor composition (E-1) is as follows.
-Composition of polyimide precursor composition (E-1)-
・ Viscosity: 60 Pas
Solid content: 9.0% (solid content ratio as polyimide)
Solvent composition ratio: THF / water = 2/98
-Imidization rate: 0.02

そして、得られたポリイミド前駆体組成物(E−1)を用いて、実施例1と同様にして、製膜フィルムを作製し、評価をした。評価結果を表2に示す。   And using the obtained polyimide precursor composition (E-1), it carried out similarly to Example 1, produced the film forming film, and evaluated it. The evaluation results are shown in Table 2.

<実施例15:再沈殿法>
(ポリイミド前駆体組成物(E−2)の作製)
上澄み液を除去した残部に、処理率が250モル%となるようにDMAEt89.05g(998.75ミリモル)と水900gを添加した以外は実施例14と同様にしてポリイミド前駆体組成物(E−2)を製造した。得られたポリイミド前駆体組成物(E−2)の組成は以下の通りである。
〜ポリイミド前駆体組成物(E−2)の組成〜
・粘度: 55Pas
・固形分: 9.0%(ポリイミドとしての固形分率)
・溶剤組成比: THF/水=2/98
・イミド化率: 0.02
<Example 15: Reprecipitation method>
(Preparation of polyimide precursor composition (E-2))
The polyimide precursor composition (E--) was used in the same manner as in Example 14 except that 89.05 g (998.75 mmol) of DMAEt and 900 g of water were added to the remainder after removing the supernatant so that the treatment rate was 250 mol%. 2) was produced. The composition of the obtained polyimide precursor composition (E-2) is as follows.
-Composition of polyimide precursor composition (E-2)-
・ Viscosity: 55 Pas
Solid content: 9.0% (solid content ratio as polyimide)
Solvent composition ratio: THF / water = 2/98
-Imidization rate: 0.02

そして、得られたポリイミド前駆体組成物(E−2)を用いて、実施例1と同様にして、製膜フィルムを作製し、評価をした。評価結果を表2に示す。   And using the obtained polyimide precursor composition (E-2), it carried out similarly to Example 1, produced the film forming film, and evaluated it. The evaluation results are shown in Table 2.

<実施例16:再沈殿法>
(ポリイミド前駆体組成物(E−3)の作製)
上澄み液を除去した残部に、処理率が200モル%となるようにDMAEt71.24g(799.0ミリモル)と水900gを添加した以外は実施例14と同様にしてポリイミド前駆体組成物(E-3)を製造した。得られたポリイミド前駆体組成物(E−3)の組成は以下の通りである。
〜ポリイミド前駆体組成物(E−3の組成〜
・粘度: 50Pas
・固形分: 9.0%(ポリイミドとしての固形分率)
・溶剤組成比: THF/水=2/98
・イミド化率: 0.02
<Example 16: Reprecipitation method>
(Preparation of polyimide precursor composition (E-3))
The polyimide precursor composition (E--) was used in the same manner as in Example 14 except that 71.24 g (799.0 mmol) of DMAEt and 900 g of water were added to the remainder after removing the supernatant so that the treatment rate was 200 mol%. 3) was produced. The composition of the obtained polyimide precursor composition (E-3) is as follows.
-Polyimide precursor composition (composition of E-3-
・ Viscosity: 50 Pas
Solid content: 9.0% (solid content ratio as polyimide)
Solvent composition ratio: THF / water = 2/98
-Imidization rate: 0.02

得られたポリイミド前駆体組成物(E−3)を用いて、実施例1と同様にして、製膜フィルムを作製し、評価をした。評価結果を表2に示す。   Using the obtained polyimide precursor composition (E-3), a film-forming film was produced and evaluated in the same manner as in Example 1. The evaluation results are shown in Table 2.

<実施例17:留去法>
(ポリイミド前駆体組成物(F−1)の作製)
実施例1の重合工程で作製したポリイミド前駆体溶液を撹拌しながら、10mmHg/30℃で減圧し、THFの一部を留去した。
そして、このTHFの一部の留去を行いながら、処理率が300モル%となるようにDMAEt106.86g(1198.5ミリモル)と水900gを添加した。ポリイミド前駆体は、アミン塩化により水溶化したポリイミド前駆体水溶液を得た。
その後、留去を終了し、ポリイミド前駆体がアミン塩化により水溶化したポリイミド前駆体水溶液を得た。
得られたポリイミド前駆体水溶液を、ポリイミド前駆体組成物(F−1)とした。得られたポリイミド前駆体組成物(F−1)の組成は以下の通りである。
〜ポリイミド前駆体組成物(F−1)の組成〜
・粘度: 80Pas
・固形分: 12%(ポリイミドとしての固形分率)
・溶剤組成比: THF/水=30/70
・イミド化率: 0.08
<Example 17: Distillation method>
(Preparation of polyimide precursor composition (F-1))
While stirring the polyimide precursor solution prepared in the polymerization step of Example 1, the pressure was reduced at 10 mmHg / 30 ° C., and a part of THF was distilled off.
Then, while distilling off a part of the THF, 106.86 g (1198.5 mmol) of DMAEt and 900 g of water were added so that the treatment rate was 300 mol%. The polyimide precursor obtained the polyimide precursor aqueous solution water-solubilized by amine chloride.
Then, distillation was complete | finished and the polyimide precursor aqueous solution which the polyimide precursor water-solubilized by amine chloride was obtained.
The obtained polyimide precursor aqueous solution was made into the polyimide precursor composition (F-1). The composition of the obtained polyimide precursor composition (F-1) is as follows.
-Composition of polyimide precursor composition (F-1)-
・ Viscosity: 80 Pas
-Solid content: 12% (solid content ratio as polyimide)
Solvent composition ratio: THF / water = 30/70
-Imidization rate: 0.08

そして、得られたポリイミド前駆体組成物(F−1)を用いて、実施例1と同様にして、製膜フィルムを作製し、評価をした。評価結果を表2に示す。   And the film-forming film was produced and evaluated like Example 1 using the obtained polyimide precursor composition (F-1). The evaluation results are shown in Table 2.

<実施例18:留去法>
(ポリイミド前駆体組成物(F−2)の作製)
THFの一部の留去を行いながら、処理率が250モル%となるようにDMAEt89.05g(998.75ミリモル)と水900gを添加した以外は実施例17と同様にしてポリイミド前駆体組成物(F−2)を製造した。得られたポリイミド前駆体組成物(F−2)の組成は以下の通りである。
〜ポリイミド前駆体組成物(F−2)の組成〜
・粘度: 70Pas
・固形分: 9.0%(ポリイミドとしての固形分率)
・溶剤組成比: THF/水=20/80
・イミド化率: 0.08
<Example 18: Distillation method>
(Preparation of polyimide precursor composition (F-2))
A polyimide precursor composition was obtained in the same manner as in Example 17, except that 89.05 g (998.75 mmol) of DMAEt and 900 g of water were added so that the treatment rate was 250 mol% while part of THF was distilled off. (F-2) was produced. The composition of the obtained polyimide precursor composition (F-2) is as follows.
-Composition of polyimide precursor composition (F-2)-
・ Viscosity: 70 Pas
Solid content: 9.0% (solid content ratio as polyimide)
Solvent composition ratio: THF / water = 20/80
-Imidization rate: 0.08

そして、得られたポリイミド前駆体組成物(F−2)を用いて、実施例1と同様にして、製膜フィルムを作製し、評価をした。評価結果を表2に示す。   And the film-forming film was produced and evaluated like Example 1 using the obtained polyimide precursor composition (F-2). The evaluation results are shown in Table 2.

<実施例19:留去法>
(ポリイミド前駆体組成物(F−3)の作製)
THFの一部の留去を行いながら、処理率が200モル%となるようにDMAEt71.24g(799.0ミリモル)と水900gを添加した以外は実施例17と同様にしてポリイミド前駆体組成物(F−3)を製造した。得られたポリイミド前駆体組成物(F−3)の組成は以下の通りである。
〜ポリイミド前駆体組成物(F−3)の組成〜
・粘度: 60Pas
・固形分: 9.0%(ポリイミドとしての固形分率)
・溶剤組成比: THF/水=15/85
・イミド化率: 0.06
<Example 19: Distillation method>
(Preparation of polyimide precursor composition (F-3))
A polyimide precursor composition was obtained in the same manner as in Example 17 except that 71.24 g (799.0 mmol) of DMAEt and 900 g of water were added so that the treatment rate was 200 mol% while part of the THF was distilled off. (F-3) was produced. The composition of the obtained polyimide precursor composition (F-3) is as follows.
-Composition of polyimide precursor composition (F-3)-
・ Viscosity: 60 Pas
Solid content: 9.0% (solid content ratio as polyimide)
Solvent composition ratio: THF / water = 15/85
-Imidization rate: 0.06

そして、得られたポリイミド前駆体組成物(F−3)を用いて、実施例1と同様にして、製膜フィルムを作製し、評価をした。評価結果を表2に示す。   And using the obtained polyimide precursor composition (F-3), it carried out similarly to Example 1, produced the film forming film, and evaluated it. The evaluation results are shown in Table 2.

<実施例20〜25>
[ポリイミド前駆体組成物(G−1)〜(G−2),(H−1)〜(H−2),(I−1)〜(I−2)の作製]
表3に従って、重合工程、アミン塩化工程、溶剤置換工程の条件を変更した以外は、実施例1と同様にして、ポリイミド前駆体組成物(G−1)〜(G−2),(H−1)〜(H−2),(I−1)〜(I−2)を作製した。但し、溶剤置換工程は、表3に示す粘度、固形分、溶剤中の水分率となるように実施した。
そして、実施例1と同様にして、製膜フィルムを作製し、評価をした。評価結果を表3に示す。
<Examples 20 to 25>
[Preparation of Polyimide Precursor Compositions (G-1) to (G-2), (H-1) to (H-2), (I-1) to (I-2)]
According to Table 3, the polyimide precursor compositions (G-1) to (G-2), (H-) were the same as in Example 1 except that the conditions of the polymerization step, the amine chlorination step, and the solvent substitution step were changed. 1) to (H-2) and (I-1) to (I-2) were produced. However, the solvent substitution step was performed so as to have the viscosity, solid content, and moisture content in the solvent shown in Table 3.
And the film forming film was produced like Example 1 and evaluated. The evaluation results are shown in Table 3.

<実施例26>
[ポリイミド前駆体組成物(J−1)の作製]
重合工程での反応温度を60℃とした以外は、実施例1と同様にして、ポリイミド前駆体組成物(J−1)を作製した。得られたポリイミド前駆体のイミド化率は、0.18であった。
そして、得られたポリイミド前駆体組成物(J−1)を用いて、実施例1と同様にして、製膜フィルムを作製し、評価をした。評価結果を表3に示す。
<Example 26>
[Preparation of Polyimide Precursor Composition (J-1)]
A polyimide precursor composition (J-1) was produced in the same manner as in Example 1 except that the reaction temperature in the polymerization step was 60 ° C. The imidation ratio of the obtained polyimide precursor was 0.18.
And the film-forming film was produced and evaluated like Example 1 using the obtained polyimide precursor composition (J-1). The evaluation results are shown in Table 3.

<実施例27>
[ポリイミド前駆体組成物(J−2)の作製]
重合工程での反応温度を50℃とした以外は、実施例1と同様にして、ポリイミド前駆体組成物(J−2)を作製した。得られたポリイミド前駆体のイミド化率は、0.13であった。
そして、得られたポリイミド前駆体組成物(J−2)を用いて、実施例1と同様にして、製膜フィルムを作製し、評価をした。評価結果を表3に示す。
<Example 27>
[Preparation of polyimide precursor composition (J-2)]
A polyimide precursor composition (J-2) was produced in the same manner as in Example 1 except that the reaction temperature in the polymerization step was 50 ° C. The imidation ratio of the obtained polyimide precursor was 0.13.
And using the obtained polyimide precursor composition (J-2), it carried out similarly to Example 1, produced the film forming film, and evaluated it. The evaluation results are shown in Table 3.

<比較例1>
[ポリイミド前駆体組成物(X−1)の作製]
攪拌棒、温度計、滴下ロートを取り付けたフラスコに、N−メチル−2−ピロリドン(以下、NMPと表記)400gを充填した。乾燥した窒素ガスを通じながら、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル(以下、ODAと表記:分子量200.24)41.23g(205.92ミリモル)を添加した。溶液温度を30℃に保ちながら撹拌を行い、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(以下、BPDAと表記:分子量294.22)58.77g(199.75ミリモル)を徐々に添加した。ジアミン化合物、テトラカルボン酸二無水物の溶解を確認後、さらに、反応温度を30℃に保持しながら、24時間反応を行った。ポリイミド前駆体溶液(固形分20質量%)の粘度を測定したところ、120Pasであった。
得られたポリイミド前駆体溶液を、ポリイミド前駆体組成物(X−1)とした。
<Comparative Example 1>
[Preparation of polyimide precursor composition (X-1)]
A flask equipped with a stir bar, thermometer and dropping funnel was charged with 400 g of N-methyl-2-pyrrolidone (hereinafter referred to as NMP). 41.23 g (205.92 mmol) of 4,4′-diaminodiphenyl ether (hereinafter referred to as ODA: molecular weight 200.24) was added while passing dry nitrogen gas. Stirring while maintaining the solution temperature at 30 ° C., 58.77 g (199.75 mmol) of 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride (hereinafter referred to as BPDA: molecular weight 294.22) Was gradually added. After confirming the dissolution of the diamine compound and tetracarboxylic dianhydride, the reaction was further carried out for 24 hours while maintaining the reaction temperature at 30 ° C. It was 120 Pas when the viscosity of the polyimide precursor solution (solid content 20 mass%) was measured.
The obtained polyimide precursor solution was designated as a polyimide precursor composition (X-1).

得られたポリイミド前駆体組成物(X−1)を用いて、実施例1と同様にして、製膜フィルムを作製し、評価をした。評価結果を表4に示す。
その結果、焼成温度を実施例1と同じく、250℃とすると、膜中にNMPが残留するため、引張り強度、引張り伸びともに、実施例1に比べて低くなってしまった。ポリイミド前駆体組成物(X−1)に含まれる高沸点のNMPが製膜フィルム中に残留することで、機械的強度低下を引き起こすことが原因の一つと考えられる。
Using the obtained polyimide precursor composition (X-1), a film-forming film was produced and evaluated in the same manner as in Example 1. The evaluation results are shown in Table 4.
As a result, when the firing temperature was 250 ° C. as in Example 1, NMP remained in the film, so that both the tensile strength and tensile elongation were lower than in Example 1. One of the causes is considered to be that the high-boiling point NMP contained in the polyimide precursor composition (X-1) remains in the film-forming film, thereby causing a decrease in mechanical strength.

<比較例2>
[ポリイミド前駆体組成物(X−2)の作製]
比較例1で作製したポリイミド前駆体組成物(X−1)を、10倍容量のアセトン中に添加し、ポリイミド前駆体を再沈殿した。ろ過後、40℃/減圧(10mmHg)下で24時間乾燥した。乾燥後、ポリイミド前駆体50g(カルボキシル基101.10ミリモル当量)に、水200g、ジメチルアミノエタノール18.03g(202.20ミリモル)を加え、25℃にて6時間撹拌溶解させポリイミド前駆体組成物(X−2)を得た。
<Comparative Example 2>
[Preparation of polyimide precursor composition (X-2)]
The polyimide precursor composition (X-1) produced in Comparative Example 1 was added to 10 volumes of acetone to reprecipitate the polyimide precursor. After filtration, it was dried at 40 ° C./reduced pressure (10 mmHg) for 24 hours. After drying, 200 g of water and 18.03 g (202.20 mmol) of dimethylaminoethanol are added to 50 g of polyimide precursor (101.10 mmol equivalent of carboxyl group), and the mixture is stirred and dissolved at 25 ° C. for 6 hours to obtain a polyimide precursor composition. (X-2) was obtained.

得られたポリイミド前駆体組成物(X−2)を用いて、実施例1と同様にして、製膜フィルムを作製し、評価をした。結果を表4に示す。
その結果、製膜性は、実施例1同様に良好であった。引張り試験の結果、実施例1に比べ、引張り強度、引張り伸びともに低いことがわかった。
ポリイミド前駆体組成物(X−2)中に残留しているNMP含有率を液体クロマトグラフィー法にて分析したところ、溶剤中6重量%であった。ポリイミド前駆体組成物(X−2)を用いた製膜試料の引張り特性の低下の原因が、比較例1と同様に成膜フィルム中のNMPが残留するためと考えられる。
Using the obtained polyimide precursor composition (X-2), a film-forming film was produced and evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 4.
As a result, the film forming property was as good as in Example 1. As a result of the tensile test, it was found that both the tensile strength and the tensile elongation were lower than those of Example 1.
When the content of NMP remaining in the polyimide precursor composition (X-2) was analyzed by a liquid chromatography method, it was 6% by weight in the solvent. The cause of the decrease in the tensile properties of the film-forming sample using the polyimide precursor composition (X-2) is considered to be due to the remaining NMP in the film formation film as in Comparative Example 1.

<比較例3>
[ポリイミド前駆体組成物(X−3)の作製]
比較例1の重合工程時に有機アミン化合物を添加し,下記に示すようにして重合を行った。
攪拌棒、温度計、滴下ロートを取り付けたフラスコに、NMP400gを充填した。乾燥した窒素ガスを通じながら、ODA41.23g(205.92ミリモル)、DMEAt35.62g(399.5ミリモル)を添加した。溶液温度を30℃に保ちながら撹拌を行い、BPDA58.77g(199.75ミリモル)を徐々に添加した。ジアミン化合物、テトラカルボン酸二無水物の溶解を確認後、さらに、反応温度30℃に保持しながら、24時間反応を行った。ポリイミド前駆体溶液(固形分20重量%)の粘度を測定したところ、5Pasであった。
得られたポリイミド前駆体溶液を、ポリイミド前駆体組成物(X−3)とした。
そして、得られたポリイミド前駆体組成物(X−3)を用いて、実施例1と同様にして、製膜フィルムを作製し、評価をした。評価結果を表4に示す。
<Comparative Example 3>
[Preparation of polyimide precursor composition (X-3)]
An organic amine compound was added during the polymerization step of Comparative Example 1, and polymerization was performed as shown below.
A flask equipped with a stir bar, thermometer, and dropping funnel was charged with 400 g of NMP. While passing dry nitrogen gas, 41.23 g (205.92 mmol) of ODA and 35.62 g (399.5 mmol) of DMEAt were added. Stirring was performed while maintaining the solution temperature at 30 ° C., and 58.77 g (199.75 mmol) of BPDA was gradually added. After confirming the dissolution of the diamine compound and tetracarboxylic dianhydride, the reaction was further carried out for 24 hours while maintaining the reaction temperature at 30 ° C. It was 5 Pas when the viscosity of the polyimide precursor solution (solid content 20% by weight) was measured.
The obtained polyimide precursor solution was defined as a polyimide precursor composition (X-3).
And using the obtained polyimide precursor composition (X-3), it carried out similarly to Example 1, produced the film forming film, and evaluated it. The evaluation results are shown in Table 4.

<比較例4>
[ポリイミド前駆体組成物(X−4)の作製]
重合工程での反応温度を60℃、反応時間を48時間とした以外は、実施例1と同様にして、ポリイミド前駆体組成物(X−4)を作製したところ、ポリイミド前駆体樹脂が析出した。このため、ポリイミド前駆体組成物(X−4)は、塗液として利用できなかった。得られたポリイミド前駆体のイミド化率は、0.22であった。
<Comparative Example 4>
[Preparation of polyimide precursor composition (X-4)]
A polyimide precursor composition (X-4) was produced in the same manner as in Example 1 except that the reaction temperature in the polymerization step was 60 ° C. and the reaction time was 48 hours. As a result, a polyimide precursor resin was deposited. . For this reason, the polyimide precursor composition (X-4) could not be used as a coating liquid. The imidation ratio of the obtained polyimide precursor was 0.22.

<比較例5>
[ポリイミド前駆体組成物(X−5)の作製]
アミン塩化工程でのDMAEtの添加量を処理率40モル%となるように変えた以外は、実施例1と同様にして、ポリイミド前駆体組成物(X−5)を作製したところ、ポリイミド前駆体樹脂が析出した。このため、ポリイミド前駆体組成物(X−5)は、塗液として利用できなかった。
<Comparative Example 5>
[Preparation of polyimide precursor composition (X-5)]
A polyimide precursor composition (X-5) was produced in the same manner as in Example 1 except that the amount of DMAEt added in the amine chlorination step was changed to a treatment rate of 40 mol%. A resin precipitated. For this reason, the polyimide precursor composition (X-5) could not be used as a coating liquid.

<比較例6>
[ポリイミド前駆体組成物(X−6)の作製]
アミン塩化工程で添加する溶剤をTHF150g及び水150gとし、溶剤置換工程で溶剤中の水分率が25%になった時点でTHFの留去を終えた以外は、実施例1と同様にして、ポリイミド前駆体組成物(X−6)を得た。
そして、得られたポリイミド前駆体組成物(X−6)を用いて、実施例1と同様にして、製膜フィルムを作製し、評価をした。評価結果を表4に示す。
その結果、得られたポリイミド前駆体組成物(X−6)は、アミン塩化したポリイミド前駆体が分散しており、塗液として使用した場合には、均質な製膜フィルムを得ることはできず、また、得られた製膜フィルムの力学特性も低くなった。
<Comparative Example 6>
[Preparation of polyimide precursor composition (X-6)]
The solvent added in the amine chlorination step was 150 g of THF and 150 g of water, and the polyimide was removed in the same manner as in Example 1 except that the distillation of THF was completed when the water content in the solvent reached 25% in the solvent replacement step. A precursor composition (X-6) was obtained.
And using the obtained polyimide precursor composition (X-6), it carried out similarly to Example 1, produced the film forming film, and evaluated it. The evaluation results are shown in Table 4.
As a result, the obtained polyimide precursor composition (X-6) has an amine-chlorinated polyimide precursor dispersed therein, and when used as a coating liquid, a homogeneous film-forming film cannot be obtained. Moreover, the mechanical properties of the obtained film-forming film were also lowered.

<比較例7>
[ポリイミド前駆体組成物(X−7)の作製]
アミン塩化工程でのDMAEtの添加量を処理率520モル%となるように変えた以外は、実施例1と同様にして、ポリイミド前駆体組成物(X−7)を得た。
そして、得られたポリイミド前駆体組成物(X−7)を用いて、実施例1と同様にして、製膜フィルムを作製し、評価をした。評価結果を表4に示す。
得られたポリイミド前駆体組成物(X−7)は一部ゲル化していた。さらに、得られたポリイミド前駆体組成物(X−7)を室温環境下24時間保管したところ、増粘し、72時間後にはゲル化してしまい、塗液として使用できなくなってしまった。
<Comparative Example 7>
[Preparation of polyimide precursor composition (X-7)]
A polyimide precursor composition (X-7) was obtained in the same manner as in Example 1 except that the amount of DMAEt added in the amine chlorination step was changed to a treatment rate of 520 mol%.
And using the obtained polyimide precursor composition (X-7), it carried out similarly to Example 1, produced the film forming film, and evaluated it. The evaluation results are shown in Table 4.
The obtained polyimide precursor composition (X-7) was partially gelled. Furthermore, when the obtained polyimide precursor composition (X-7) was stored for 24 hours in a room temperature environment, it thickened and gelled after 72 hours, making it unusable as a coating solution.

上記結果から、本実施例は、比較例に比べ、製膜性、力学特性の評価について良好な結果が得られたことがわかる。   From the above results, it can be seen that in this example, better results were obtained in terms of evaluation of film forming properties and mechanical properties than in the comparative example.

なお、表1〜表4中の略称については、以下の通りである。また、表1〜表4中、「−」は未添加又は未実施を意味し、「→」は左欄と同じであることを意味している。   The abbreviations in Tables 1 to 4 are as follows. In Tables 1 to 4, “-” means not added or not implemented, and “→” means the same as the left column.

・テトラカルボン酸:「BPDA」(3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物)、「PMDA」(ピロメリット酸二無水物)
・ジアミン化合物:「ODA」(4,4’−ジアミノジフェニルエーテル)、「PDA」(p−フェニレンジアミン)
・有機アミン化合物:DMAEt(ジメチルアミノエタノール:3級アミン:沸点bp133℃から134℃)、γ−Pyc(γ−ピコリン:3級アミン:沸点bp145℃)、MAEt(N−メチルエタノールアミン:2級アミン:沸点bp156℃)、ETA(2−エタノールアミン:1級アミン:沸点bp170℃)
・溶剤:THF(テトラヒドロフラン:水溶性エーテル系溶剤:沸点bp67℃)、DOX(ジオキサン:水溶性エーテル系溶剤:沸点bp102℃)、ATN(アセトン:水溶性ケトン系溶剤:沸点bp56℃)、MEK(メチルエチルケトン:水溶性ケトン系溶剤:沸点bp80℃)、IPA(イソプロパノール:水溶性アルコール系溶剤:沸点bp82℃)
Tetracarboxylic acid: “BPDA” (3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride), “PMDA” (pyromellitic dianhydride)
-Diamine compound: "ODA"(4,4'-diaminodiphenyl ether), "PDA" (p-phenylenediamine)
Organic amine compounds: DMAEt (dimethylaminoethanol: tertiary amine: boiling point bp 133 ° C. to 134 ° C.), γ-Pyc (γ-picoline: tertiary amine: boiling point bp 145 ° C.), MAEt (N-methylethanolamine: secondary) Amine: boiling point bp 156 ° C.), ETA (2-ethanolamine: primary amine: boiling point bp 170 ° C.)
Solvent: THF (tetrahydrofuran: water-soluble ether solvent: boiling point bp 67 ° C.), DOX (dioxane: water-soluble ether solvent: boiling point bp 102 ° C.), ATN (acetone: water-soluble ketone solvent: boiling point bp 56 ° C.), MEK ( Methyl ethyl ketone: water-soluble ketone solvent: boiling point bp 80 ° C), IPA (isopropanol: water-soluble alcohol solvent: boiling point bp 82 ° C)

なお、本実施例において、アミン塩化工程での「処理率」は、ポリイミド前駆体中に含まれるカルボキシル基の理論量に対する有機アミン化合物量(モル%)である。ここでカルボキシル基の理論量とは、ポリイミド前駆体に含まれるテトラカルボン酸のモル量を2倍した値を示す。   In this example, the “treatment rate” in the amine chlorination step is the amount of organic amine compound (mol%) relative to the theoretical amount of carboxyl groups contained in the polyimide precursor. Here, the theoretical amount of the carboxyl group indicates a value obtained by doubling the molar amount of tetracarboxylic acid contained in the polyimide precursor.

Claims (5)

水溶性アルコール系溶剤、水溶性エーテル系溶剤、及び、水溶性ケトン系溶剤から選択される1種以上の有機溶剤、並びに、水を含む溶剤に、下記一般式(I)で表される繰り返し単位を有し、且つイミド化率が0.2以下である樹脂と、前記樹脂中に含まれるカルボキシル基に対して、50モル%以上500モル%以下である有機アミン化合物と、が溶解しており、前記有機溶剤の沸点が40℃以上160℃以下であり、非プロトン系極性溶剤を含まず、かつ前記水を、全溶剤に対して30質量%以上99.9質量%以下で含有するポリイミド前駆体組成物。

(一般式(I)中、Aは4価の有機基を示し、Bは2価の有機基を示す。)
One or more organic solvents selected from a water-soluble alcohol solvent, a water-soluble ether solvent, and a water-soluble ketone solvent, and a solvent containing water, a repeating unit represented by the following general formula (I) And an imidation ratio of 0.2 or less and an organic amine compound of 50 mol% or more and 500 mol% or less with respect to the carboxyl group contained in the resin are dissolved. The polyimide precursor has a boiling point of 40 ° C. or more and 160 ° C. or less, does not contain an aprotic polar solvent, and contains the water in an amount of 30% by mass to 99.9% by mass with respect to the total solvent. Body composition.

(In general formula (I), A represents a tetravalent organic group, and B represents a divalent organic group.)
前記一般式(I)中、前記Aが4価の芳香族系有機基を示し、Bが2価の芳香族系有機基を示す請求項1に記載のポリイミド前駆体組成物。   2. The polyimide precursor composition according to claim 1, wherein, in the general formula (I), A represents a tetravalent aromatic organic group and B represents a divalent aromatic organic group. 前記有機アミン化合物が、2級アミン化合物、及び3級アミン化合物から選択される少なくとも一種である請求項1又は2のいずれか1項に記載のポリイミド前駆体組成物。 The organic amine compound, secondary amine compound, and at least one selected from tertiary amine compound according to claim 1 or polyimide precursor composition according to any one of 2. 前記樹脂が、末端にアミノ基を有する樹脂を含む請求項1〜のいずれか1項に記載のポリイミド前駆体組成物。 The polyimide precursor composition according to any one of claims 1 to 3 , wherein the resin includes a resin having an amino group at a terminal. 前記樹脂の数平均分子量が、1000以上100000以下である請求項1〜のいずれか1項に記載のポリイミド前駆体組成物。 The polyimide precursor composition according to any one of claims 1 to 4 , wherein the resin has a number average molecular weight of 1,000 or more and 100,000 or less.
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