JP6701833B2 - Method for producing porous polyimide film, and porous polyimide film - Google Patents

Method for producing porous polyimide film, and porous polyimide film Download PDF

Info

Publication number
JP6701833B2
JP6701833B2 JP2016048876A JP2016048876A JP6701833B2 JP 6701833 B2 JP6701833 B2 JP 6701833B2 JP 2016048876 A JP2016048876 A JP 2016048876A JP 2016048876 A JP2016048876 A JP 2016048876A JP 6701833 B2 JP6701833 B2 JP 6701833B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
resin particles
polyimide precursor
resin
film
polyimide
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2016048876A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2016183332A (en
Inventor
額田 克己
克己 額田
宮本 剛
宮本  剛
佐々木 知也
知也 佐々木
佳奈 宮崎
佳奈 宮崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Xerox Co Ltd, Fujifilm Business Innovation Corp filed Critical Fuji Xerox Co Ltd
Publication of JP2016183332A publication Critical patent/JP2016183332A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6701833B2 publication Critical patent/JP6701833B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

本発明は、多孔質ポリイミドフィルムの製造方法、及び多孔質ポリイミドフィルムに関する。   The present invention relates to a method for producing a porous polyimide film and a porous polyimide film.

ポリイミド樹脂は、機械的強度、化学的安定性、耐熱性に優れた特性を有する材料であり、これらの特性を有する多孔質のポリイミドフィルムが注目されている。   Polyimide resin is a material having excellent properties such as mechanical strength, chemical stability, and heat resistance, and a porous polyimide film having these properties has attracted attention.

例えば、特許文献1には、単分散球状無機粒子の最密充填堆積体を焼成して無機粒子の焼結体を形成し、この焼結体の無機粒子間隙にポリアミック酸を充填した後、焼成して形成されたポリイミド樹脂とし、その後、無機粒子は溶解するが樹脂は溶解しない溶液に浸漬して、無機粒子を溶解除去するリチウム二次電池用セパレータの製造方法が記載されている。
特許文献2には、ポリイミドからなる孔を有する有機多孔体と、孔内にカチオン成分とアニオン成分とを含有する電解質材料を保持したイオン伝導体が記載されている。
特許文献3には、ポリアミド酸若しくはポリイミド、シリカ粒子及び溶媒を混合してワニスを製造する、又はシリカ粒子が分散した溶剤中でポリアミド酸若しくはポリイミドを重合してワニスを製造するワニス製造工程、ワニス製造工程で製造されたワニスを基板に製膜後、イミド化を完結させて、ポリイミド−シリカ複合膜を製造する複合膜製造工程、及び、複合膜製造工程で製造されたポリイミド−シリカ複合膜のシリカを除去するシリカ除去工程を有する多孔質ポリイミド膜の製造方法が記載されている。
特許文献4には、シリカ粒子を充填後、焼結して、多孔質シリカ製鋳型を得る多孔質シリカ製鋳型の製造工程、多孔質シリカ製鋳型の製造工程で得られた多孔質シリカ製鋳型の空隙にポリイミドを充填するポリイミド充填工程およびポリイミドが充填された多孔質シリカ製鋳型からシリカを除去して、多孔質ポリイミドを得るシリカ除去工程を有する多孔質ポリイミドの製造方法が記載されている。
For example, in Patent Document 1, a close-packed deposit body of monodisperse spherical inorganic particles is fired to form a sintered body of inorganic particles, and polyamic acid is filled in the inorganic particle gaps of the sintered body, and then fired. A method for producing a lithium secondary battery separator is described, in which the inorganic resin is formed by immersing it in a solution in which the inorganic particles are dissolved but the resin is not.
Patent Document 2 describes an organic porous body having holes made of polyimide and an ionic conductor having an electrolyte material containing a cation component and an anion component held in the holes.
Patent Document 3 discloses a varnish manufacturing process for manufacturing a varnish by mixing a polyamic acid or a polyimide, silica particles and a solvent to manufacture a varnish, or polymerizing a polyamic acid or a polyimide in a solvent in which silica particles are dispersed to manufacture a varnish. After the varnish produced in the production process is formed into a film on the substrate, the imidization is completed to produce a polyimide-silica composite film, and a composite film production process of producing the polyimide-silica composite film, and the polyimide-silica composite film produced in the composite film production process. A method for producing a porous polyimide film having a silica removing step of removing silica is described.
In Patent Document 4, after the silica particles are filled, sintering is performed to obtain a porous silica mold, a porous silica mold manufacturing process, and a porous silica mold obtained in the porous silica mold manufacturing process. There is described a method for producing a porous polyimide having a polyimide filling step of filling the voids with polyimide and a silica removing step of removing silica from the porous silica mold filled with polyimide to obtain a porous polyimide.

また、特許文献5には、正極と、負極と、平均細孔径が5μm以下であり、ポリイミドあるいはポリイミド前駆体の溶液塗布後、相分離によって多孔質膜化した多孔質ポリイミド膜を含むセパレータ層と、を有する非水電解液二次電池が記載されている。
特許文献6には、ポリイミド等の耐熱性樹脂、ポリオキシアルキレン樹脂を含有する加熱消滅性樹脂粒子、及び、溶媒を混合し、フィルム用樹脂組成物を調製する工程、フィルム用樹脂組成物を製膜する工程、及び、製膜されたフィルム用樹脂組成物を加熱する工程を有する多孔質樹脂フィルムの製造方法が記載されている。
特許文献7には、ポリイミド前駆体溶液に、水溶性のポリエチレングリコールなどの樹脂を溶解した溶液を用いて膜状にしたのち、水などの貧溶剤と接触させ、ポリアミック酸を析出、多孔化を促進し、イミド化する方法が記載されている。
In Patent Document 5, a positive electrode, a negative electrode, and a separator layer having an average pore size of 5 μm or less and including a porous polyimide film formed into a porous film by phase separation after application of a solution of polyimide or a polyimide precursor. , A non-aqueous electrolyte secondary battery is described.
In Patent Document 6, a heat-resistant resin such as polyimide, heat-extinguishing resin particles containing a polyoxyalkylene resin, and a solvent are mixed to prepare a resin composition for a film, and a resin composition for a film is manufactured. It describes a method for producing a porous resin film, which includes a step of forming a film and a step of heating the formed resin composition for a film.
In Patent Document 7, a polyimide precursor solution is formed into a film by using a solution in which a resin such as water-soluble polyethylene glycol is dissolved, and then contacted with a poor solvent such as water to precipitate a polyamic acid and to make it porous. Methods of promoting and imidizing are described.

特許5331627号公報Japanese Patent No. 5331627 特開2008−034212号公報JP, 2008-034212, A 特開2012−107144号公報JP, 2012-107144, A 特開2011−111470号公報JP, 2011-111470, A 特開平10−302749号公報JP, 10-302749, A 特開2010−024385号公報JP, 2010-024385, A 特開2014−240189号公報JP, 2014-240189, A

本発明の課題は、ポリイミド前駆体溶液と、ポリイミド前駆体溶液に溶解しない粒子とを含む塗膜を形成した後、塗膜を乾燥して、ポリイミド前駆体及び粒子を含む被膜を形成する第1の工程と、被膜を加熱して、ポリイミド前駆体をイミド化してポリイミドフィルムを形成する第2の工程であって、粒子を除去する処理を含む第2の工程と、を有する多孔質ポリイミドフィルムの製造方法において、ポリイミド前駆体溶液中のポリイミド前駆体溶液を溶解する溶剤が有機溶剤のみである場合に比べて、製造工程が簡略化される多孔質ポリイミドフィルムの製造方法を提供することである。   An object of the present invention is to form a coating film containing a polyimide precursor solution and particles that are insoluble in the polyimide precursor solution, and then dry the coating film to form a coating film containing the polyimide precursor and particles. And a second step of heating the coating to imidize the polyimide precursor to form a polyimide film, the second step including a treatment for removing particles. In the manufacturing method, it is an object of the invention to provide a method for manufacturing a porous polyimide film in which the manufacturing process is simplified as compared with the case where the solvent for dissolving the polyimide precursor solution in the polyimide precursor solution is only an organic solvent.

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 inventions are provided.

に係る発明は、
水性溶剤に、ポリイミド前駆体及び有機アミン化合物が溶解しているポリイミド前駆体溶液と、前記ポリイミド前駆体溶液に溶解しない樹脂粒子とを含む塗膜を形成した後、前記塗膜を乾燥して、前記ポリイミド前駆体及び前記樹脂粒子を含む被膜を形成する第1の工程と、
前記被膜を加熱して、前記ポリイミド前駆体をイミド化してポリイミドフィルムを形成する第2の工程であって、前記樹脂粒子を除去する処理を含む第2の工程と、
を有する多孔質ポリイミドフィルムの製造方法である。
The invention according to < 1 > is
In an aqueous solvent, a polyimide precursor solution in which a polyimide precursor and an organic amine compound are dissolved, and after forming a coating film containing resin particles not soluble in the polyimide precursor solution, the coating film is dried, A first step of forming a coating containing the polyimide precursor and the resin particles,
A second step of heating the coating to imidize the polyimide precursor to form a polyimide film, the second step including a treatment of removing the resin particles;
A method for producing a porous polyimide film having

に係る発明は、
前記第1の工程が、前記樹脂粒子、前記樹脂粒子が溶解しない有機溶剤、及び前記有機溶剤に溶解する結着樹脂を含む樹脂粒子分散液を基板上に塗布し、乾燥させて樹脂粒子層を形成した後、前記ポリイミド前駆体溶液を前記樹脂粒子層の樹脂粒子間に含浸させて、前記樹脂粒子を含む塗膜を形成し、前記塗膜を乾燥して、前記被膜を形成する工程であるに記載の多孔質ポリイミドフィルムの製造方法である。
The invention according to < 2 > is
In the first step, a resin particle dispersion liquid containing the resin particles, an organic solvent in which the resin particles are insoluble, and a binder resin soluble in the organic solvent is applied onto a substrate and dried to form a resin particle layer. After the formation, the polyimide precursor solution is impregnated between the resin particles of the resin particle layer to form a coating film containing the resin particles, and the coating film is dried to form the coating film. It is a method for producing a porous polyimide film according to < 1 > .

に係る発明は、
前記第1の工程が、前記ポリイミド前駆体溶液と、前記ポリイミド前駆体溶液に溶解しない樹脂粒子とを含む樹脂粒子分散ポリイミド前駆体溶液を基板上に塗布して塗膜を形成し、前記塗膜を乾燥して、前記被膜を形成する工程であるに記載の多孔質ポリイミドフィルムの製造方法。
The invention according to < 3 > is
In the first step, the polyimide precursor solution and a resin particle-dispersed polyimide precursor solution containing resin particles that are not soluble in the polyimide precursor solution are applied onto a substrate to form a coating film, and the coating film is formed. The method for producing a porous polyimide film according to < 1 > , which is a step of forming a coating film by drying.

に係る発明は、
前記第1の工程において、前記塗膜を乾燥して前記被膜を形成する過程で、前記樹脂粒子を露出させる処理を行うのいずれか一項に記載の多孔質ポリイミドフィルムの製造方法である。
The invention according to < 4 > is
The porous polyimide film according to any one of < 1 > to < 3 > , wherein in the first step, a process of exposing the resin particles is performed in a process of drying the coating film to form the coating film. Is a manufacturing method.

に係る発明は、
前記第2の工程において、前記ポリイミド前駆体のイミド化を行う過程又はイミド化後、且つ、前記樹脂粒子を除去する処理よりも前で、前記樹脂粒子を露出させる処理を行うのいずれか一項に記載の多孔質ポリイミドフィルムの製造方法である。
The invention according to < 5 > is
In the second step, a process of exposing the resin particles is performed after the process of performing the imidization of the polyimide precursor or after the imidization and before the process of removing the resin particles < 1 > to < >. < 3 > The method for producing a porous polyimide film according to any one of < 3 > .

に係る発明は、
前記樹脂粒子を除去する処理が、前記樹脂粒子を溶解する有機溶剤により除去する処理であるのいずれか一項に記載の多孔質ポリイミドフィルムの製造方法である。
The invention according to < 6 > is
The method for producing a porous polyimide film according to any one of < 1 > to < 5 > , wherein the treatment for removing the resin particles is a treatment for removing the resin particles with an organic solvent that dissolves the resin particles.

に係る発明は、
前記樹脂粒子を除去する処理が、加熱により除去する処理であるのいずれか一項に記載の多孔質ポリイミドフィルムの製造方法である。
The invention according to < 7 > is
The method for producing a porous polyimide film according to any one of < 1 > to < 6 > , wherein the treatment for removing the resin particles is a treatment for removing by heating.

に係る発明は、
前記有機アミン化合物が、3級アミン化合物であるのいずれか一項に記載の多孔質ポリイミドフィルムの製造方法である。
The invention according to < 8 > is
The said organic amine compound is a manufacturing method of the porous polyimide film as described in any one of < 1 > - < 7 > which is a tertiary amine compound.

に係る発明は、
前記有機アミン化合物が、窒素を含有する複素環構造を有するアミン化合物であるのいずれか一項に記載の多孔質ポリイミドフィルムの製造方法である。
The invention according to < 9 > is
The method for producing a porous polyimide film according to any one of < 1 > to < 7 > , wherein the organic amine compound is an amine compound having a nitrogen-containing heterocyclic structure.

10に係る発明は、
のいずれか一項に記載された方法によって製造された多孔質ポリイミドフィルムである。
The invention according to < 10 > is
It is a porous polyimide film manufactured by the method described in any one of < 1 > to < 9 > .

又はに係る発明によれば、ポリイミド前駆体溶液と、ポリイミド前駆体溶液に溶解しない粒子とを含む塗膜を形成した後、塗膜を乾燥して、ポリイミド前駆体及び粒子を含む被膜を形成する第1の工程と、被膜を加熱して、ポリイミド前駆体をイミド化してポリイミドフィルムを形成する第2の工程であって、粒子を除去する処理を含む第2の工程と、を有する多孔質ポリイミドフィルムの製造方法において、ポリイミド前駆体溶液中のポリイミド前駆体溶液を溶解する溶剤が有機溶剤のみである場合に比べて、製造工程が簡略化される多孔質ポリイミドフィルムの製造方法が提供される。
According to the invention of < 1 > , < 2 >, or < 3 > , after forming a coating film containing a polyimide precursor solution and particles that are not dissolved in the polyimide precursor solution, the coating film is dried to obtain a polyimide. A first step of forming a coating film containing a precursor and particles, and a second step of heating the coating film to imidize the polyimide precursor to form a polyimide film, which includes a treatment of removing particles. In the method for producing a porous polyimide film having the step 2), a porous material in which the production step is simplified as compared with the case where the solvent for dissolving the polyimide precursor solution in the polyimide precursor solution is only an organic solvent. A method for manufacturing a polyimide film is provided.

又はに係る発明によれば、塗膜を乾燥して前記被膜を形成する過程で、前記樹脂粒子を露出させる処理を行わない場合、又はポリイミド前駆体のイミド化を行う過程又はイミド化後、且つ、前記樹脂粒子を除去する処理よりも前で、前記樹脂粒子を露出させる処理を行わない場合に比べて、開孔率が高い多孔質ポリイミドフィルムが得られる多孔質ポリイミドフィルムの製造方法が提供される。
According to the invention of < 4 > or < 5 > , in the process of drying the coating film to form the coating film, when the process of exposing the resin particles is not performed, or the process of imidizing the polyimide precursor Or after imidization, and prior to the treatment for removing the resin particles, compared to the case where the treatment for exposing the resin particles is not performed, a porous polyimide film having a high porosity is obtained. A method of manufacturing the same is provided.

又はに係る発明によれば、ポリイミド前駆体溶液中のポリイミド前駆体溶液を溶解する溶剤が有機溶剤のみである場合に比べて、樹脂粒子を除去する処理が、前記樹脂粒子を溶解する有機溶剤により除去する処理、又は加熱により除去する処理であっても製造工程が簡略化される多孔質ポリイミドフィルムの製造方法が提供される。
According to the invention of < 6 > or < 7 > , the treatment for removing the resin particles is performed by removing the resin particles as compared with the case where the solvent for dissolving the polyimide precursor solution in the polyimide precursor solution is only the organic solvent. There is provided a method for producing a porous polyimide film, in which the production process is simplified even if it is a treatment for removing it by an organic solvent that dissolves it, or a treatment for removing it by heating.

又はに係る発明によれば、有機アミン化合物が1級、又は2級アミン化合物である場合に比べて、製膜性に優れ、強度の高い多孔質ポリイミドフィルムの製造方法が提供される。
According to the invention of < 8 > or < 9 > , a method for producing a porous polyimide film having excellent film-forming properties and high strength as compared with the case where the organic amine compound is a primary or secondary amine compound is provided. Provided.

10に係る発明によれば、ポリイミド前駆体溶液と、ポリイミド前駆体溶液に溶解しない粒子とを含む塗膜を形成した後、塗膜を乾燥して、ポリイミド前駆体及び粒子を含む被膜を形成する第1の工程と、被膜を加熱して、ポリイミド前駆体をイミド化してポリイミドフィルムを形成する第2の工程であって、粒子を除去する処理を含む第2の工程と、を有する多孔質ポリイミドフィルムの製造方法で得られた多孔質ポリイミドフィルムにおいて、ポリイミド前駆体溶液中のポリイミド前駆体溶液を溶解する溶剤が有機溶剤のみである場合に比べて、亀裂の発生が抑制された多孔質ポリイミドフィルムが提供される。 According to the invention of < 10 > , after forming a coating film containing a polyimide precursor solution and particles that are not dissolved in the polyimide precursor solution, the coating film is dried to form a coating film containing the polyimide precursor and particles. Pores having a first step of forming and a second step of heating the coating to imidize the polyimide precursor to form a polyimide film, the second step including a treatment for removing particles. In the porous polyimide film obtained by the method for producing a high quality polyimide film, as compared with the case where the solvent that dissolves the polyimide precursor solution in the polyimide precursor solution is only an organic solvent, the occurrence of cracks is controlled to be porous. A polyimide film is provided.

本実施形態の多孔質ポリイミドフィルムの製造方法の一例を示す工程図である。It is process drawing which shows an example of the manufacturing method of the porous polyimide film of this embodiment. 本実施形態の多孔質ポリイミドフィルムの製造方法の他の一例を示す工程図である。It is process drawing which shows another example of the manufacturing method of the porous polyimide film of this embodiment. 本実施形態の多孔質ポリイミドフィルムの製造方法の他の一例を示す工程図である。It is process drawing which shows another example of the manufacturing method of the porous polyimide film of this embodiment. 実施例8で得られた多孔質ポリイミドフィルム(PIF−8)表面の電子顕微鏡写真である。9 is an electron micrograph of the surface of the porous polyimide film (PIF-8) obtained in Example 8. 実施例9で得られた多孔質ポリイミドフィルム(PIF−9)表面の電子顕微鏡写真である。9 is an electron micrograph of the surface of the porous polyimide film (PIF-9) obtained in Example 9. 実施例10で得られた多孔質ポリイミドフィルム(PIF−10)表面の電子顕微鏡写真である。3 is an electron micrograph of the surface of the porous polyimide film (PIF-10) obtained in Example 10.

以下、本発明の一例である実施形態について説明する。   Hereinafter, an embodiment that is an example of the present invention will be described.

<多孔質ポリイミドフィルムの製造方法>
本実施形態に係る多孔質ポリイミドフィルムの製造方法は、水性溶剤に、ポリイミド前駆体及び有機アミン化合物が溶解しているポリイミド前駆体溶液と、前記ポリイミド前駆体溶液に溶解しない樹脂粒子とを含む塗膜を形成した後、前記塗膜を乾燥して、前記ポリイミド前駆体及び前記樹脂粒子を含む被膜を形成する第1の工程と、前記被膜を加熱して、前記ポリイミド前駆体をイミド化してポリイミドフィルムを形成する第2の工程であって、前記樹脂粒子を除去する処理を含む第2の工程と、を有する。
<Method for producing porous polyimide film>
The method for producing a porous polyimide film according to the present embodiment, an aqueous solvent, a polyimide precursor solution in which a polyimide precursor and an organic amine compound are dissolved, and a coating containing resin particles insoluble in the polyimide precursor solution. After forming a film, the coating film is dried to form a coating film containing the polyimide precursor and the resin particles, and the coating film is heated to imidize the polyimide precursor to form a polyimide. A second step of forming a film, the second step including a treatment of removing the resin particles.

なお、本実施形態において、「溶解しない」とは、25℃において、対象物質が対象液体に対して実質的に樹脂粒子の形態が保たれていることを意味し、3質量%以下の範囲内で溶解することも含む。   In the present embodiment, “not dissolved” means that the target substance substantially maintains the form of resin particles in the target liquid at 25° C., and is within a range of 3% by mass or less. Including dissolving in.

本実施形態に係る多孔質ポリイミドフィルムの製造方法は、上記構成により、ポリイミド前駆体溶液中の溶剤が有機溶剤のみである場合に比べて、製造工程が簡略化される。   In the method for producing a porous polyimide film according to the present embodiment, the above configuration simplifies the production process as compared with the case where the solvent in the polyimide precursor solution is only the organic solvent.

ポリイミドフィルムは、例えば、有機溶剤に溶解したポリイミド前駆体溶液(例えば、N−メチルピロリドン(以下、「NMP」と称することがある)や、N,N−ジメチルアセトアミド(以下、「DMAc」と称することがある)等の高極性溶剤に溶解した状態のポリイミド前駆体溶液を塗布したのち、加熱成形して得られる。   The polyimide film is, for example, a polyimide precursor solution dissolved in an organic solvent (for example, N-methylpyrrolidone (hereinafter sometimes referred to as “NMP”) or N,N-dimethylacetamide (hereinafter, referred to as “DMAc”). It may be obtained by applying a polyimide precursor solution in a state of being dissolved in a highly polar solvent such as (in some cases) and then heat-molding.

多孔質ポリイミドフィルムは、有機溶剤に溶解したポリイミド前駆体溶液を用いて膜状にしたのち、水などの貧溶剤と接触させ、ポリアミック酸を析出、多孔化したのち、イミド化する方法、有機溶剤に溶解したポリイミド前駆体溶液と粒子とを用いて、粒子を除去する等の方法により得られている。例えば、多孔質ポリイミドフィルムの製造方法としては、シリカ粒子層を鋳型として、三次元規則配列構造(3DOM構造)の空孔を形成した多孔質ポリイミドフィルムを得る方法、及びシリカ粒子を分散させたポリイミド前駆体溶液を使用して被膜を作製し、この被膜を焼成した後に、シリカ粒子を除去して多孔質ポリイミドフィルムを得る方法等が挙げられる。しかしながら、これらの方法によれば、シリカ粒子を除去する処理において、フッ酸等の薬品を使用する必要がある。また、シリカ粒子層の鋳型を作製する場合には、シリカ粒子層を形成するために、1000℃以上の高熱処理を行って焼結させる必要がある。また、シリカ粒子を分散させたポリイミド前駆体溶液を使用する場合には、シリカ粒子の表面に対して疎水化処理を施して、ポリイミド前駆体溶液に対するシリカ粒子の分散性を向上させる処理を行う場合がある。そのため、これらの製造方法では、生産性が低く、高コストである。   The porous polyimide film is formed into a film by using a polyimide precursor solution dissolved in an organic solvent, and then contacted with a poor solvent such as water, polyamic acid is precipitated, and after porosification, a method of imidizing, an organic solvent. It is obtained by a method such as removing particles by using the polyimide precursor solution and particles which are dissolved in. For example, as a method for producing a porous polyimide film, using a silica particle layer as a template, a method for obtaining a porous polyimide film having pores of a three-dimensional ordered array structure (3DOM structure), and a polyimide in which silica particles are dispersed are used. Examples include a method of preparing a coating film using a precursor solution, firing the coating film, and then removing silica particles to obtain a porous polyimide film. However, according to these methods, it is necessary to use a chemical such as hydrofluoric acid in the treatment for removing silica particles. Further, when a template for the silica particle layer is produced, it is necessary to perform high heat treatment at 1000° C. or higher to sinter in order to form the silica particle layer. When using a polyimide precursor solution in which silica particles are dispersed, when the surface of the silica particles is subjected to a hydrophobizing treatment and a treatment for improving the dispersibility of the silica particles in the polyimide precursor solution is performed. There is. Therefore, these manufacturing methods have low productivity and high cost.

また、樹脂粒子と有機溶剤に溶解したポリイミド前駆体溶液との樹脂組成物からフィルムを形成した後、樹脂粒子を除去して多孔質ポリイミドフィルムを得る方法が挙げられる。この場合には、NMPや、DMAcは非常に溶解力が高く、一般的な樹脂粒子(例えば、ポリスチレン樹脂粒子等)では、ポリイミド前駆体を溶解した有機溶剤により、溶解等が生じるため、多孔質ポリイミドフィルムは得られ難い場合がある。
一方、樹脂粒子として、NMP等の有機溶剤に溶解し難いポリオキシアルキレン樹脂の分散液を作製し、有機溶剤に溶解したポリイミド前駆体溶液と混合して樹脂組成物とし、この樹脂組成物からフィルムを形成した後、樹脂粒子を加熱除去して多孔質ポリイミドフィルムを得る方法が挙げられる。この樹脂粒子は、乳化重合等により作製されるため、上記のポリイミド前駆体溶液と混合するために、NMP等の有機溶剤に置換する工程を設ける必要が生じる場合がある。
Further, there is a method of forming a film from a resin composition of resin particles and a polyimide precursor solution dissolved in an organic solvent, and then removing the resin particles to obtain a porous polyimide film. In this case, NMP and DMAc have a very high dissolving power, and in general resin particles (for example, polystyrene resin particles, etc.), the organic solvent in which the polyimide precursor is dissolved causes the dissolution and the like. It may be difficult to obtain a polyimide film.
On the other hand, as resin particles, a dispersion liquid of a polyoxyalkylene resin that is difficult to dissolve in an organic solvent such as NMP is prepared, and mixed with a polyimide precursor solution dissolved in an organic solvent to prepare a resin composition, and a film is formed from this resin composition. After the formation, the resin particles are removed by heating to obtain a porous polyimide film. Since the resin particles are produced by emulsion polymerization or the like, it may be necessary to provide a step of substituting an organic solvent such as NMP for mixing with the polyimide precursor solution.

これに対し、本実施形態の多孔質ポリイミドフィルムの製造方法では、ポリイミド前駆体を水性溶剤に溶解している。水性溶剤により、樹脂粒子の溶解等が抑制されるため、多孔質ポリイミドフィルムを製造しやすい。また、樹脂粒子の水分散液中の分散媒を有機溶剤に置換する工程を設けなくてよい。
また、本実施形態の多孔質ポリイミドフィルムの製造方法は、樹脂粒子を用いて、鋳型となる樹脂粒子層を作製する方法を包含するが、樹脂粒子層の作製にあたっては、樹脂粒子の形状を保持した状態の樹脂粒子層を形成するための加熱温度(例えば、100℃)で足りる。そのため、シリカ粒子層の鋳型を作製する場合に必要な1000℃以上の高熱処理を行うことなく、樹脂粒子層の鋳型が作製され、製造工程が簡略化される。
On the other hand, in the method for producing the porous polyimide film of this embodiment, the polyimide precursor is dissolved in the aqueous solvent. Since the dissolution of the resin particles and the like are suppressed by the aqueous solvent, it is easy to manufacture the porous polyimide film. Further, the step of substituting the organic solvent for the dispersion medium of the resin particles in the aqueous dispersion may be omitted.
Further, the method for producing the porous polyimide film of the present embodiment includes a method for producing a resin particle layer serving as a template using resin particles, but in producing the resin particle layer, the shape of the resin particles is maintained. The heating temperature (for example, 100° C.) for forming the resin particle layer in this state is sufficient. Therefore, the mold for the resin particle layer is manufactured without performing the high heat treatment at 1000° C. or higher required for manufacturing the mold for the silica particle layer, and the manufacturing process is simplified.

以上から、本実施形態に係る多孔質ポリイミドフィルムの製造方法は、上記構成により、ポリイミド前駆体溶液中の溶剤が有機溶剤のみである場合に比べて、製造工程が簡略化されると考えられる。   From the above, it is considered that the manufacturing method of the porous polyimide film according to the present embodiment is simplified by the above-mentioned configuration as compared with the case where the solvent in the polyimide precursor solution is only the organic solvent.

また、本実施形態の多孔質ポリイミドフィルムの製造方法によって得られた多孔質ポリイミドフィルムは、亀裂の発生が抑制されやすい。これは、本実施形態の多孔質ポリイミドフィルムの製造方法において、樹脂粒子を用いることにより、ポリイミド前駆体のイミド化工程において、残留応力の緩和に有効に寄与しているものと推測される。   In addition, the porous polyimide film obtained by the method for producing a porous polyimide film of the present embodiment is likely to suppress the occurrence of cracks. It is presumed that this is because, in the method for producing the porous polyimide film of the present embodiment, the use of the resin particles effectively contributes to the relaxation of the residual stress in the imidization step of the polyimide precursor.

本実施形態の多孔質ポリイミドフィルムの製造方法によって得られた多孔質ポリイミドフィルムは、空孔の形状、空孔径等のバラつきが抑制されやすい。この理由は、樹脂粒子を用いることにより、ポリイミド前駆体のイミド化工程において、残留応力の緩和が有効に寄与しているものと推測される。
また、本実施形態の多孔質ポリイミドフィルムの製造方法によって得られた多孔質ポリイミドフィルムは、水性溶剤に、ポリイミド前駆体を溶解させているため、ポリイミド前駆体溶液の沸点は100℃程度になる。そのため、ポリイミド前駆体と樹脂粒子とを含む被膜を加熱するに伴って、速やかに溶剤が揮発した後、イミド化反応が進行する。そして、被膜中の樹脂粒子が熱による変形が生じる前に、流動性を失うとともに有機溶剤に不溶となる。そのため、空孔の形状が保持されやすく、空孔の形状、空孔径等のバラつきが抑制されやすいとも考えられる。また、水性溶剤により、樹脂粒子の溶解等が抑制される。従って、樹脂粒子の粒子径によって、多孔質ポリイミドフィルムの空孔径を制御することが可能となる。
The porous polyimide film obtained by the method for producing a porous polyimide film of the present embodiment is likely to suppress variations in the shape of pores, the diameter of pores, and the like. The reason for this is presumed that the use of the resin particles effectively contributes to the relaxation of the residual stress in the imidization step of the polyimide precursor.
Further, the porous polyimide film obtained by the method for producing a porous polyimide film of the present embodiment has a polyimide precursor solution dissolved in an aqueous solvent, so that the boiling point of the polyimide precursor solution is about 100°C. Therefore, as the coating containing the polyimide precursor and the resin particles is heated, the solvent is quickly volatilized, and then the imidization reaction proceeds. The resin particles in the coating lose their fluidity and become insoluble in the organic solvent before they are deformed by heat. Therefore, it is considered that the shape of the holes is easily maintained and variation in the shape of the holes, the diameter of the holes, and the like is easily suppressed. Further, the aqueous solvent suppresses dissolution of the resin particles and the like. Therefore, the pore size of the porous polyimide film can be controlled by the particle size of the resin particles.

なお、シリカ粒子を用いた場合には、イミド化工程において、体積収縮を吸収し難いため、イミド化後のポリイミドフィルムに亀裂が生じやすいと考えられる。また、シリカ粒子を用いた場合には、フッ酸等の薬品を使用するために、イオンが不純物として残留しやすくなると考えられる。   When silica particles are used, it is difficult to absorb the volume shrinkage in the imidization process, and thus it is considered that the polyimide film after imidization is likely to be cracked. Further, when silica particles are used, it is considered that ions are likely to remain as impurities because a chemical such as hydrofluoric acid is used.

以下、本実施形態に係る多孔質ポリイミドフィルムの製造方法について説明する。
なお、製造方法の説明において、参照する図中では、同じ構成部分には、同じ符号を付している。各図の符号において、1は樹脂粒子、2は結着樹脂、3は基板、4は剥離層、5はポリイミド前駆体溶液、7は空孔、61はポリイミド前駆体のイミド化を行う過程の被膜(ポリイミド膜)、及び62は多孔質ポリイミドフィルムを表す。
Hereinafter, a method for manufacturing the porous polyimide film according to this embodiment will be described.
In the description of the manufacturing method, the same reference numerals are given to the same components in the drawings to be referred to. In the reference numerals of each figure, 1 is a resin particle, 2 is a binder resin, 3 is a substrate, 4 is a release layer, 5 is a polyimide precursor solution, 7 is a hole, and 61 is a process of imidizing the polyimide precursor. The coating (polyimide film) and 62 represent a porous polyimide film.

本実施形態に係る多孔質ポリイミドフィルムの製造方法は、上記の第1の工程と上記の第2の工程とを有する。以下、図1に示す製造方法(本実施形態に係る製造方法の一例)について説明するが、これに限定されるわけではない。   The method for producing a porous polyimide film according to the present embodiment has the above first step and the above second step. Hereinafter, the manufacturing method shown in FIG. 1 (an example of the manufacturing method according to this embodiment) will be described, but the manufacturing method is not limited thereto.

(第1の工程)
第1の工程は、まず、水性溶剤に、ポリイミド前駆体及び有機アミン化合物が溶解しているポリイミド前駆体溶液を準備する。次に、基板上に、ポリイミド前駆体溶液と、このポリイミド前駆体溶液に溶解しない樹脂粒子とを含む塗膜を形成する。そして、基板上に形成された塗膜を乾燥して、ポリイミド前駆体及び前記樹脂粒子を含む被膜を形成する。
(First step)
In the first step, first, a polyimide precursor solution in which a polyimide precursor and an organic amine compound are dissolved in an aqueous solvent is prepared. Next, a coating film containing a polyimide precursor solution and resin particles that are insoluble in the polyimide precursor solution is formed on the substrate. Then, the coating film formed on the substrate is dried to form a coating film containing the polyimide precursor and the resin particles.

第1の工程のうち、ポリイミド前駆体溶液と、このポリイミド前駆体溶液に溶解しない樹脂粒子とを含む塗膜を基板上に形成する方法としては、具体的には、次のような方法が挙げられる。   In the first step, as a method of forming a coating film containing a polyimide precursor solution and resin particles that are not soluble in the polyimide precursor solution on a substrate, specifically, the following method may be mentioned. Be done.

最初に、ポリイミド前駆体溶液に溶解しない樹脂粒子、樹脂粒子が溶解しない有機溶剤、及びこの有機溶剤に溶解する結着樹脂を含有する樹脂粒子分散液を準備する。次に、この樹脂粒子分散液を基板上に塗布し、乾燥させて樹脂粒子層を形成する。基板上に形成された樹脂粒子層は、例えば、隣り合う樹脂粒子どうしが溶解することなく存在しており、且つ、隣り合う樹脂粒子どうしが結着樹脂により結着している。そして、樹脂粒子層の樹脂粒子間には空隙が形成されている(図1(A)参照)。   First, a resin particle dispersion liquid containing resin particles insoluble in the polyimide precursor solution, an organic solvent in which the resin particles are insoluble, and a binder resin soluble in the organic solvent is prepared. Next, this resin particle dispersion liquid is applied onto a substrate and dried to form a resin particle layer. In the resin particle layer formed on the substrate, for example, the resin particles adjacent to each other exist without being dissolved, and the resin particles adjacent to each other are bound by the binder resin. Then, voids are formed between the resin particles in the resin particle layer (see FIG. 1A).

一方で、水性溶剤に、ポリイミド前駆体及び有機アミン化合物が溶解しているポリイミド前駆体溶液を予め準備しておく。
そして、上記の基板上に形成された樹脂粒子層の樹脂粒子間に、予め準備したポリイミド前駆体溶液を含浸させる。樹脂粒子層の樹脂粒子間にポリイミド前駆体溶液を含浸させることにより、樹脂粒子層の樹脂粒子間に形成された空隙には、ポリイミド前駆体溶液が充填される。充填を促進するため、ポリイミド前駆体溶液と樹脂粒子が接触した状態で減圧し、空隙間のガス成分を除去することも好ましい。その後、この塗膜を乾燥して、ポリイミド前駆体及び樹脂粒子を含む被膜が基板上に形成される(図1(B)参照)。
On the other hand, a polyimide precursor solution in which a polyimide precursor and an organic amine compound are dissolved is prepared in advance in an aqueous solvent.
Then, the polyimide precursor solution prepared in advance is impregnated between the resin particles of the resin particle layer formed on the substrate. The polyimide precursor solution is filled in the voids formed between the resin particles of the resin particle layer by impregnating the resin particles of the resin particle layer with the polyimide precursor solution. In order to accelerate the filling, it is also preferable to reduce the pressure in the state where the polyimide precursor solution and the resin particles are in contact with each other to remove the gas component between the voids. After that, this coating film is dried to form a coating film containing a polyimide precursor and resin particles on the substrate (see FIG. 1B).

ポリイミド前駆体及び樹脂粒子を含む被膜が形成される基板としては、特に制限されない。例えば、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート等の樹脂製基板;ガラス製基板;セラミック製基板;鉄、ステンレス鋼(SUS)等の金属基板;これらの材料が組み合わされた複合材料基板等が挙げられる。また、基板には、必要に応じて、例えば、シリコーン系やフッ素系の剥離剤等による剥離処理を行って剥離層を設けてもよい。   The substrate on which the coating containing the polyimide precursor and the resin particles is formed is not particularly limited. Examples thereof include resin substrates such as polystyrene and polyethylene terephthalate; glass substrates; ceramic substrates; metal substrates such as iron and stainless steel (SUS); composite material substrates obtained by combining these materials. In addition, the substrate may be provided with a release layer, if necessary, by performing a release treatment with a silicone-based or fluorine-based release agent or the like.

樹脂粒子分散液の作製方法としては、特に限定されない。例えば、ポリイミド前駆体溶液に溶解しない樹脂粒子、樹脂粒子が溶解しない有機溶剤、及びこの有機溶剤に溶解する結着樹脂をそれぞれ計量し、これらを混合、攪拌して得る方法が挙げられる。樹脂粒子は、予め分散させた樹脂粒子の分散液を作製してもよく、予め分散されている市販品を用意してもよい。予め分散させた樹脂粒子の分散液を作製する場合、例えば、イオン性界面活性剤と非イオン性界面活性剤との少なくとも一方により、樹脂粒子の分散性を高めてもよい。
また、結着樹脂は、予め上記の有機溶剤に溶解させてもよく、樹脂粒子と有機溶剤と混合して溶解させてもよい。
The method for producing the resin particle dispersion is not particularly limited. For example, there may be mentioned a method in which resin particles which are not dissolved in a polyimide precursor solution, an organic solvent in which resin particles are not dissolved, and a binder resin which is dissolved in this organic solvent are weighed, and these are mixed and stirred. As the resin particles, a dispersion liquid of resin particles dispersed in advance may be prepared, or a commercially available product which has been dispersed in advance may be prepared. When preparing a dispersion liquid of resin particles dispersed in advance, the dispersibility of the resin particles may be enhanced by, for example, at least one of an ionic surfactant and a nonionic surfactant.
The binder resin may be dissolved in the above organic solvent in advance, or may be mixed with the resin particles and the organic solvent and dissolved.

樹脂粒子分散液中の樹脂粒子と結着樹脂との比率(質量比)としては、樹脂粒子:結着樹脂=100:0.5以上100:50以下の範囲であることがよい。100:1以上100:30以下の範囲であることが好ましく、100:2以上100:20以下の範囲であることがより好ましい。この範囲であると、樹脂粒子分散液によって形成された樹脂粒子層において、結着樹脂が各々の樹脂粒子の表面の一部又は全部を覆い、隣接した樹脂粒子どうしが結着した状態(一次的に接着している状態:いわゆる擬似接着の状態を含む)が形成され易い。そして、樹脂粒子層の樹脂粒子間には、空気層の状態となる空隙が形成され易くなる。   The ratio (mass ratio) of the resin particles to the binder resin in the resin particle dispersion is preferably in the range of resin particles:binder resin=100:0.5 or more and 100:50 or less. It is preferably in the range of 100:1 or more and 100:30 or less, and more preferably in the range of 100:2 or more and 100:20 or less. Within this range, in the resin particle layer formed by the resin particle dispersion, the binder resin covers a part or all of the surface of each resin particle, and a state in which adjacent resin particles are bound (primary To be adhered to: including a so-called pseudo-adhesion state) is easily formed. Then, voids that are in the state of an air layer are easily formed between the resin particles of the resin particle layer.

樹脂粒子としては、ポリイミド前駆体溶液に、溶解しないものであれば、特に限定されない。例えば、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂等の重合性単量体を重縮合して得られた樹脂粒子、ビニル樹脂、オレフィン樹脂等の重合性単量体をラジカル重合して得られた樹脂粒子が挙げられる。ラジカル重合して得られた樹脂粒子としては、(メタ)アクリル樹脂、(メタ)アクリル酸エステル樹脂、スチレン・(メタ)アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエチレン樹脂の樹脂粒子等が挙げられる。
これらの中でも、樹脂粒子としては、(メタ)アクリル樹脂、(メタ)アクリル酸エステル樹脂、スチレン・(メタ)アクリル樹脂、及びポリスチレン樹脂からなる群から選択される少なくとも一つであることが好ましい。
また、樹脂粒子は、架橋されていてもよく、架橋されていなくてもよい。ポリイミド前駆体のイミド化工程において、残留応力の緩和に有効に寄与する点で、架橋されていない樹脂粒子が好ましい。
The resin particles are not particularly limited as long as they do not dissolve in the polyimide precursor solution. Examples thereof include resin particles obtained by polycondensing polymerizable monomers such as polyester resins and urethane resins, and resin particles obtained by radical polymerization of polymerizable monomers such as vinyl resins and olefin resins. . Examples of the resin particles obtained by radical polymerization include resin particles of (meth)acrylic resin, (meth)acrylic acid ester resin, styrene/(meth)acrylic resin, polystyrene resin, polyethylene resin and the like.
Among these, the resin particles are preferably at least one selected from the group consisting of (meth)acrylic resin, (meth)acrylic acid ester resin, styrene/(meth)acrylic resin, and polystyrene resin.
Further, the resin particles may be crosslinked or may not be crosslinked. In the imidization step of the polyimide precursor, non-crosslinked resin particles are preferable because they effectively contribute to the relaxation of residual stress.

なお、本実施形態において、「(メタ)アクリル」とは、「アクリル」および「メタクリル」のいずれをも含むことを意味するものである。   In addition, in this embodiment, "(meth)acryl" means including both "acryl" and "methacryl."

また、樹脂粒子が、例えば、ビニル樹脂粒子である場合には、その合成方法は、特に限定されず、公知の重合法(乳化重合、ソープフリー乳化重合、懸濁重合、ミニエマルション重合、マイクロエマルション重合等のラジカル重合法)が適用され得る。   Further, when the resin particles are, for example, vinyl resin particles, the synthetic method is not particularly limited, and known polymerization methods (emulsion polymerization, soap-free emulsion polymerization, suspension polymerization, miniemulsion polymerization, microemulsion) are used. Radical polymerization methods such as polymerization) can be applied.

例えば、ビニル樹脂粒子の製造に乳化重合法を適用する場合、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等の水溶性重合開始剤を溶解させた水中に、スチレン類、(メタ)アクリル酸類等の単量体を加え、さらに必要に応じてドデシル硫酸ナトリウム、ジフェニルオキサイドジスルホン酸塩類等の界面活性剤を添加し、攪拌を行いながら加熱することにより重合を行い、ビニル樹脂粒子が得られる。   For example, when the emulsion polymerization method is applied to the production of vinyl resin particles, styrenes, monomers such as (meth)acrylic acid are added to water in which a water-soluble polymerization initiator such as potassium persulfate or ammonium persulfate is dissolved. In addition, if necessary, a surfactant such as sodium dodecylsulfate or diphenyl oxide disulfonate is added, and the mixture is heated with stirring to carry out polymerization to obtain vinyl resin particles.

ビニル樹脂の単量体としては、例えば、スチレン、アルキル置換スチレン(例えば、α−メチルスチレン、2−メチルスチレン、3−メチルスチレン、4−メチルスチレン、2−エチルスチレン、3−エチルスチレン、4−エチルスチレン等)、ハロゲン置換スチレン(例えば2−クロロスチレン、3−クロロスチレン、4−クロロスチレン等)、ビニルナフタレン等のスチレン骨格を有するスチレン類;(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n−プロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸ラウリル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、トリメチロールプロパントリメタクリレート(TMPTMA)等のビニル基を有するエステル類;アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のビニルニトリル類;ビニルメチルエーテル、ビニルイソブチルエーテル等のビニルエーテル類;ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等のビニルケトン類;(メタ)アクリル酸、マレイン酸、ケイ皮酸、フマル酸、ビニルスルフォン酸等の酸類;エチレンイミン、ビニルピリジン、ビニルアミン等の塩基類;等の単量体を重合体させたビニル樹脂単位が挙げられる。
その他の単量体として、酢酸ビニルなどの単官能単量体、エチレングリコールジメタクリレート、ノナンジアクリレート、デカンジオールジアクリレートなどの二官能単量体、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート等の多官能単量体を併用してもよい。
また、ビニル樹脂は、これらの単量体を単独で用いた樹脂でもよいし、2種以上の単量体を用いた共重合体である樹脂であってもよい。
Examples of the vinyl resin monomer include styrene, alkyl-substituted styrene (eg, α-methylstyrene, 2-methylstyrene, 3-methylstyrene, 4-methylstyrene, 2-ethylstyrene, 3-ethylstyrene, 4 -Ethyl styrene, etc.), halogen-substituted styrene (for example, 2-chlorostyrene, 3-chlorostyrene, 4-chlorostyrene, etc.), styrenes having a styrene skeleton such as vinylnaphthalene; Vinyl groups such as ethyl acidate, n-propyl (meth)acrylate, n-butyl (meth)acrylate, lauryl (meth)acrylate, 2-ethylhexyl (meth)acrylate, and trimethylolpropane trimethacrylate (TMPTMA). Esters having: Vinyl nitriles such as acrylonitrile and methacrylonitrile; Vinyl ethers such as vinyl methyl ether and vinyl isobutyl ether; Vinyl ketones such as vinyl methyl ketone, vinyl ethyl ketone and vinyl isopropenyl ketone; (meth)acrylic acid, Examples thereof include vinyl resin units obtained by polymerizing monomers such as acids such as maleic acid, cinnamic acid, fumaric acid and vinyl sulfonic acid; bases such as ethyleneimine, vinylpyridine and vinylamine.
As other monomers, monofunctional monomers such as vinyl acetate, difunctional monomers such as ethylene glycol dimethacrylate, nonane diacrylate and decanediol diacrylate, trimethylolpropane triacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate, etc. You may use together the polyfunctional monomer of.
Further, the vinyl resin may be a resin using these monomers alone or a resin which is a copolymer using two or more kinds of monomers.

前述のように、樹脂粒子は架橋されていないほうが好ましいが、樹脂粒子を架橋する場合、単量体成分の少なくとも一部として架橋剤を用いる場合には、全単量体成分に占める架橋剤の割合は、0質量%以上20質量%以下が好ましく、0質量%以上5質量%以下がより好ましく、0質量%であることが特に好ましい。   As described above, it is preferable that the resin particles are not crosslinked, but when the resin particles are crosslinked, when the crosslinking agent is used as at least a part of the monomer component, The proportion is preferably 0% by mass or more and 20% by mass or less, more preferably 0% by mass or more and 5% by mass or less, and particularly preferably 0% by mass.

ビニル樹脂粒子を構成する樹脂に使用される単量体がスチレンを含有する場合、全単量体成分に占めるスチレンの割合は20質量%以上100質量%以下が好ましく、40質量%以上100質量%以下が更に好ましい。   When the monomer used for the resin constituting the vinyl resin particles contains styrene, the proportion of styrene in the total monomer components is preferably 20% by mass or more and 100% by mass or less, and 40% by mass or more and 100% by mass. The following are more preferable.

樹脂粒子の平均粒径としては、特に限定されない。例えば、2.5μm以下であることがよく、望ましくは、2.0μm以下、より望ましくは1.0μm以下である。下限としては特に限定されないが、0.001μm以上であることがよく、望ましくは0.005μm以上、より望ましくは0.01μm以上である。
なお、樹脂粒子の平均粒径は、レーザ回折式粒度分布測定装置(例えば、堀場製作所製、LA−700)の測定によって得られた粒度分布を用い、分割された粒度範囲(チャンネル)に対し、体積について小粒径側から累積分布を引き、全粒子に対して累積50%となる粒径を体積平均粒径D50vとして測定される。
The average particle size of the resin particles is not particularly limited. For example, the thickness is preferably 2.5 μm or less, preferably 2.0 μm or less, and more preferably 1.0 μm or less. The lower limit is not particularly limited, but it is preferably 0.001 μm or more, preferably 0.005 μm or more, and more preferably 0.01 μm or more.
The average particle size of the resin particles is the particle size distribution obtained by measurement with a laser diffraction particle size distribution measuring device (for example, LA-700 manufactured by Horiba Ltd.), and for the divided particle size range (channel), The cumulative distribution of the volume is subtracted from the small particle size side, and the particle size at which cumulative 50% of all particles is obtained is measured as the volume average particle size D50v.

樹脂粒子は、市販品でもよい。具体的には、架橋された樹脂粒子としては、例えば、架橋ポリメタクリル酸メチル(MBX−シリーズ、積水化成品工業社製)、架橋ポリスチレン(SBX−シリーズ、積水化成品工業社製)、メタクリル酸メチルとスチレンの共重合架橋樹脂粒子(MSX−シリーズ、積水化成品工業社製)等が挙げられる。
また、架橋されていない樹脂粒子としては、例えば、ポリメタクリル酸メチル(MB−シリーズ、積水化成品工業社製)、(メタ)アクリル酸エステル・スチレン共重合体(FS−シリーズ:日本ペイント社製)等が挙げられる。
The resin particles may be commercially available products. Specifically, as the crosslinked resin particles, for example, crosslinked polymethylmethacrylate (MBX-series, manufactured by Sekisui Plastics Co., Ltd.), crosslinked polystyrene (SBX-series, manufactured by Sekisui Plastics Co., Ltd.), methacrylic acid. Examples include copolymerized crosslinked resin particles of methyl and styrene (MSX-series, manufactured by Sekisui Plastics Co., Ltd.).
Examples of non-crosslinked resin particles include polymethylmethacrylate (MB-series, manufactured by Sekisui Plastics Co., Ltd.), (meth)acrylic acid ester/styrene copolymer (FS-series: manufactured by Nippon Paint Co., Ltd.). ) And the like.

結着樹脂としては、有機溶剤に溶解し、ポリイミド前駆体溶液に溶解しないものであれば、特に限定されない。例えば、ポリビニルブチラール樹脂等のアセタール樹脂;ナイロン等のポリアミド樹脂;ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂;アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂等のビニル樹脂;ポリウレタン樹脂;ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール、ポリビニルアルコール、等が挙げられる。ポリビニルアセタール樹脂、脂肪族ポリアミド樹脂が好ましい。   The binder resin is not particularly limited as long as it dissolves in an organic solvent and does not dissolve in a polyimide precursor solution. For example, acetal resin such as polyvinyl butyral resin; polyamide resin such as nylon; polyester resin such as polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate; polyolefin resin such as polyethylene and polypropylene; vinyl such as acrylic resin, polyvinyl chloride resin and polyvinylidene chloride resin. Resin; polyurethane resin; polyvinylpyrrolidone, polyethylene glycol, polyvinyl alcohol, and the like. Polyvinyl acetal resin and aliphatic polyamide resin are preferable.

樹脂粒子が溶解しない有機溶剤としては、メタノール、エタノール、エチレングリコール等のアルコール類;エチレングリコールモノメチルエーテル等のセロソルブ類;ヘキサン等の炭化水素類;アセトン等のケトン類;トルエン等の芳香族類;酢酸エチル等のエステル類;アセトニトリルなどのニトリル類等が挙げられる。樹脂粒子が溶解しない有機溶剤は、水を含んでいてもよい。   As the organic solvent in which the resin particles are insoluble, alcohols such as methanol, ethanol and ethylene glycol; cellosolves such as ethylene glycol monomethyl ether; hydrocarbons such as hexane; ketones such as acetone; aromatics such as toluene; Examples thereof include esters such as ethyl acetate; nitriles such as acetonitrile. The organic solvent in which the resin particles are insoluble may contain water.

これらの中でも、樹脂粒子の形状維持性の観点から、アルコール類、セロソルブ類が好ましく、結着樹脂としては、アルコール類、セロソルブ類に可溶な樹脂(例えば、アセタール樹脂、ポリアミド樹脂)が好ましい。   Among these, alcohols and cellosolves are preferable from the viewpoint of the shape retention of the resin particles, and as the binder resin, resins soluble in alcohols and cellosolves (for example, acetal resin and polyamide resin) are preferable.

樹脂粒子分散液を基板上に塗布する方法としては、特に限定されない。例えば、スプレー塗布法、回転塗布法、ロール塗布法、バー塗布法、スリットダイ塗布法、インクジェット塗布法等の各種の方法が挙げられる。   The method of applying the resin particle dispersion liquid on the substrate is not particularly limited. For example, various methods such as a spray coating method, a spin coating method, a roll coating method, a bar coating method, a slit die coating method and an inkjet coating method can be mentioned.

樹脂粒子分散液を基板上に塗布した塗膜を乾燥して樹脂粒子層が得られる。乾燥温度としては、樹脂粒子の形状が保持され、樹脂粒子どうしが結着する温度(例えば、100℃)であればよい。   A resin particle layer is obtained by drying the coating film obtained by applying the resin particle dispersion liquid on the substrate. The drying temperature may be a temperature at which the shape of the resin particles is maintained and the resin particles are bound to each other (for example, 100° C.).

次に、上記で形成した樹脂粒子層の樹脂粒子間に、予め準備しておいたポリイミド前駆体溶液を含浸させて、ポリイミド前駆体溶液と樹脂粒子とを含む塗膜を形成する。そして、塗膜を乾燥して、ポリイミド前駆体及び樹脂粒子を含む被膜を形成する。   Next, a polyimide precursor solution prepared in advance is impregnated between the resin particles of the resin particle layer formed above to form a coating film containing the polyimide precursor solution and the resin particles. Then, the coating film is dried to form a coating film containing the polyimide precursor and the resin particles.

ポリイミド前駆体溶液を含浸する方法としては、特に制限されない。例えば、樹脂粒子層が形成された基板をポリイミド前駆体溶液に浸漬する方法、又は基板上に形成した樹脂粒子層の上からポリイミド前駆体溶液を塗布して樹脂粒子層の粒子間に含浸させる方法等が挙げられる。
基板上に形成した樹脂粒子層の上からポリイミド前駆体溶液を塗布する方法としては、例えば、スプレー塗布法、回転塗布法、ロール塗布法、バー塗布法、スリットダイ塗布法、インクジェット塗布法等の各種の方法が挙げられる。また、樹脂粒子層を形成した樹脂粒子間に、ポリイミド前駆体溶液を含浸させる点で、樹脂粒子層の上からポリイミド前駆体溶液を塗布した後、減圧して、樹脂粒子間にポリイミド前駆体溶液を充填させる真空含浸充填法を採用すると、樹脂粒子間の空隙へポリイミド前駆体溶液が効率よく含浸されるため好適である。
The method of impregnating with the polyimide precursor solution is not particularly limited. For example, a method of immersing the substrate on which the resin particle layer is formed in a polyimide precursor solution, or a method of applying the polyimide precursor solution from above the resin particle layer formed on the substrate and impregnating the resin particle layer between particles. Etc.
Examples of the method for applying the polyimide precursor solution from the resin particle layer formed on the substrate include spray coating, spin coating, roll coating, bar coating, slit die coating, and inkjet coating. There are various methods. Further, between the resin particles forming the resin particle layer, in that the polyimide precursor solution is impregnated, after applying the polyimide precursor solution from the resin particle layer, the pressure is reduced, the polyimide precursor solution between the resin particles. It is preferable to use a vacuum impregnation filling method in which the polyimide precursor solution is efficiently impregnated into the voids between the resin particles.

なお、ポリイミド前駆体溶液と樹脂粒子とを含む塗膜を形成する方法としては、上記の方法に限られない。
例えば、具体的には、次の方法が挙げられる。まず、水性溶剤に、ポリイミド前駆体及び有機アミン化合物が溶解しているポリイミド前駆体溶液を準備する。次に、このポリイミド前駆体溶液とポリイミド前駆体溶液に溶解しない樹脂粒子とを混合して、樹脂粒子が分散されたポリイミド前駆体溶液(以下、「樹脂粒子分散ポリイミド前駆体溶液」とも称する)とする。そして、この樹脂粒子分散ポリイミド前駆体溶液を基板上に塗布し、ポリイミド前駆体溶液と樹脂粒子とを含む塗膜を形成する。この塗膜中の樹脂粒子は、凝集が抑制された状態で分布している(図3(A)参照)。その後、この塗膜を乾燥して、ポリイミド前駆体及び樹脂粒子を含む被膜が基板上に形成される。
The method of forming the coating film containing the polyimide precursor solution and the resin particles is not limited to the above method.
For example, the following method may be specifically mentioned. First, a polyimide precursor solution in which a polyimide precursor and an organic amine compound are dissolved in an aqueous solvent is prepared. Next, by mixing the polyimide precursor solution and resin particles that are not dissolved in the polyimide precursor solution, a polyimide precursor solution in which resin particles are dispersed (hereinafter, also referred to as "resin particle-dispersed polyimide precursor solution") and To do. Then, the resin particle-dispersed polyimide precursor solution is applied onto a substrate to form a coating film containing the polyimide precursor solution and the resin particles. The resin particles in this coating film are distributed in a state where aggregation is suppressed (see FIG. 3(A)). Then, the coating film is dried to form a coating film containing the polyimide precursor and the resin particles on the substrate.

上記の樹脂粒子分散ポリイミド前駆体溶液を作製する方法としては、特に限定されない。例えば、ポリイミド前駆体溶液と乾燥状態の樹脂粒子とを混合する方法、ポリイミド前駆体溶液と、樹脂粒子が予め水性溶剤に分散されている分散液とを混合する方法等が挙げられる。樹脂粒子が予め水性溶剤に分散されている分散液としては、予め樹脂粒子を水性溶剤に分散させた樹脂粒子の分散液を作製してもよく、樹脂粒子が予め水性溶剤に分散されている市販品の分散液を用意してもよい。なお、予め分散させた樹脂粒子の分散液を作製する場合、例えば、イオン性界面活性剤と非イオン性界面活性剤との少なくとも一方により、樹脂粒子の分散性を高めてもよい。   The method for producing the resin particle-dispersed polyimide precursor solution is not particularly limited. For example, a method of mixing a polyimide precursor solution and resin particles in a dry state, a method of mixing a polyimide precursor solution and a dispersion liquid in which resin particles are previously dispersed in an aqueous solvent, and the like can be mentioned. As the dispersion liquid in which the resin particles are previously dispersed in the aqueous solvent, a dispersion liquid of the resin particles in which the resin particles are previously dispersed in the aqueous solvent may be prepared, and the resin particles are preliminarily dispersed in the aqueous solvent. A dispersion of the product may be prepared. When preparing a dispersion liquid of resin particles dispersed in advance, the dispersibility of the resin particles may be enhanced by, for example, at least one of an ionic surfactant and a nonionic surfactant.

上記の樹脂粒子が分散されたポリイミド前駆体溶液において、樹脂粒子の割合としては、ポリイミド前駆体溶液の固形分を100とした場合の質量比で、ポリイミド前駆体溶液固形分:樹脂粒子=100:20以上100:600以下の範囲であることがよい。100:25以上100:550以下の範囲であることが好ましく、100:30以上100:500以下の範囲であることがより好ましい。   In the polyimide precursor solution in which the resin particles are dispersed, the ratio of the resin particles is a mass ratio when the solid content of the polyimide precursor solution is 100, and the polyimide precursor solution solid content: resin particles = 100: It is preferable that the range is 20 or more and 100:600 or less. The range is preferably 100:25 or more and 100:550 or less, and more preferably 100:30 or more and 100:500 or less.

上記の樹脂粒子分散ポリイミド前駆体溶液は、ポリイミド前駆体溶液に溶解しない結着樹脂を含んでいてもよい。樹脂粒子分散ポリイミド前駆体溶液が結着樹脂を含むことにより、塗膜中で結着樹脂が樹脂粒子の周囲の一部または全部を覆うため、空孔径および空孔同士の重なりを制御しやすくなる。また、結着樹脂は樹脂粒子の周囲以外にも一部分布し、後述する樹脂粒子を除去する処理において、樹脂粒子が膜外へ除去される空間を提供し得るため、粒子を除去しやすくなる。   The resin particle-dispersed polyimide precursor solution may include a binder resin that is not dissolved in the polyimide precursor solution. When the resin particle-dispersed polyimide precursor solution contains a binder resin, the binder resin covers a part or all of the periphery of the resin particles in the coating film, so that it becomes easier to control the pore diameter and the overlap between the pores. .. In addition, the binder resin is partially distributed in areas other than the periphery of the resin particles, and in the process of removing the resin particles described later, it is possible to provide a space for removing the resin particles out of the film, and thus the particles can be easily removed.

樹脂粒子分散ポリイミド前駆体溶液に用いられる結着樹脂としては、例えば、上述の樹脂粒子分散液に使用される結着樹脂として例示した樹脂と同様の樹脂が挙げられる。   Examples of the binder resin used in the resin particle-dispersed polyimide precursor solution include the same resins as the resins exemplified as the binder resin used in the resin particle dispersion liquid described above.

基板上に、樹脂粒子分散ポリイミド前駆体溶液を塗布する方法としては、特に限定されない。例えば、スプレー塗布法、回転塗布法、ロール塗布法、バー塗布法、スリットダイ塗布法、インクジェット塗布法等の各種の方法が挙げられる。   The method of applying the resin particle-dispersed polyimide precursor solution on the substrate is not particularly limited. For example, various methods such as a spray coating method, a spin coating method, a roll coating method, a bar coating method, a slit die coating method and an inkjet coating method can be mentioned.

以上の方法により得られたポリイミド前駆体溶液と樹脂粒子とを含む塗膜を得るためのポリイミド前駆体溶液の塗布量としては、多孔質ポリイミドフィルムの開孔率が高められる点で、塗膜の表面から樹脂粒子が露出する量であることがよい。例えば、樹脂粒子層を形成した樹脂粒子間に、ポリイミド前駆体溶液を含浸させる場合には、樹脂粒子層の厚さ未満になるように、ポリイミド前駆体溶液を含浸させることがよい。   As the coating amount of the polyimide precursor solution to obtain a coating film containing the polyimide precursor solution and resin particles obtained by the above method, the porosity of the porous polyimide film is increased, the coating film It is preferable that the resin particles are exposed from the surface. For example, when the polyimide precursor solution is impregnated between the resin particles forming the resin particle layer, the polyimide precursor solution may be impregnated so that the thickness is less than the thickness of the resin particle layer.

なお、樹脂粒子分散ポリイミド前駆体溶液を基板上に形成する場合には、樹脂粒子が塗膜の表面から露出する量の樹脂粒子を加え、形成することがよい。   When the resin particle-dispersed polyimide precursor solution is formed on the substrate, it is preferable to add resin particles in an amount such that the resin particles are exposed from the surface of the coating film.

そして、以上の方法により得られたポリイミド前駆体溶液と樹脂粒子とを含む塗膜を形成した後、乾燥して、ポリイミド前駆体及び樹脂粒子を含む被膜が形成される。具体的には、ポリイミド前駆体溶液と樹脂粒子とを含む塗膜を、例えば、加熱乾燥、自然乾燥、真空乾燥等の方法により乾燥させて、被膜を形成する。より具体的には、被膜に残留する溶剤が、被膜の固形分に対して50%以下、好ましくは30%以下となるように、塗膜を乾燥させて、被膜を形成する。この被膜は、ポリイミド前駆体が、水に溶解できる状態である。   Then, after forming a coating film containing the polyimide precursor solution obtained by the above method and the resin particles, it is dried to form a coating film containing the polyimide precursor and the resin particles. Specifically, the coating film containing the polyimide precursor solution and the resin particles is dried by a method such as heat drying, natural drying, or vacuum drying to form a coating film. More specifically, the coating film is dried so that the solvent remaining in the coating film is 50% or less, preferably 30% or less with respect to the solid content of the coating film to form the coating film. This coating is in a state in which the polyimide precursor can be dissolved in water.

また、塗膜の形成は、塗膜中に樹脂粒子が埋没する量で塗膜を形成してもよい。この場合には、第1の工程において、塗膜を得た後、乾燥して被膜を形成する過程で、樹脂粒子を露出させる処理を行って、樹脂粒子を露出させた状態にしてもよい。この樹脂粒子を露出させる処理を行うことによって、多孔質ポリイミドフィルムの開孔率が高められる。   Further, the coating film may be formed in such an amount that the resin particles are embedded in the coating film. In this case, in the first step, the resin particles may be exposed by performing a process of exposing the resin particles in the process of forming the film by drying after obtaining the coating film. By performing the process of exposing the resin particles, the porosity of the porous polyimide film is increased.

樹脂粒子を露出させる処理としては、具体的には、次のような方法が挙げられる。
樹脂粒子層を形成した樹脂粒子間に、ポリイミド前駆体溶液を含浸させ、樹脂粒子層が埋没するように塗膜を形成させると、樹脂粒子層の厚み以上の領域にポリイミド前駆体溶液が存在する(図1(B)参照)。
Specific examples of the process of exposing the resin particles include the following methods.
When the polyimide precursor solution is impregnated between the resin particles forming the resin particle layer and a coating film is formed so that the resin particle layer is buried, the polyimide precursor solution is present in the region of the thickness of the resin particle layer or more. (See FIG. 1B).

ポリイミド前駆体溶液及び樹脂粒子を含む塗膜を得た後、塗膜を乾燥して、ポリイミド前駆体及び樹脂粒子を含む被膜を形成する過程では、前述のように、被膜は、ポリイミド前駆体が、水に溶解できる状態である。被膜がこの状態のときに、例えば、拭き取る処理、又は水に浸漬する処理等により、樹脂粒子を露出させることができる。具体的には、樹脂粒子層の厚み以上の領域に存在するポリイミド前駆体溶液を、例えば、水拭きにより樹脂粒子層を露出させる処理を行うことで、樹脂粒子層の厚み以上の領域に存在していたポリイミド前駆体溶液が除去される。そして、樹脂粒子層の上部の領域(つまり、樹脂粒子層の基板から離れた側の領域)に存在する樹脂粒子が、被膜の表面から露出される(図1(C)参照)。   After obtaining a coating containing a polyimide precursor solution and resin particles, the coating is dried, in the process of forming a coating containing a polyimide precursor and resin particles, as described above, the coating, the polyimide precursor It is in a state that it can be dissolved in water. When the coating film is in this state, the resin particles can be exposed by, for example, a wiping treatment or a water immersion treatment. Specifically, the polyimide precursor solution present in a region having a thickness equal to or greater than the thickness of the resin particle layer is present in a region having a thickness equal to or greater than the thickness of the resin particle layer, for example, by performing a process of exposing the resin particle layer by wiping with water. The existing polyimide precursor solution is removed. Then, the resin particles existing in the upper region of the resin particle layer (that is, the region of the resin particle layer on the side away from the substrate) is exposed from the surface of the coating (see FIG. 1C).

なお、樹脂粒子分散ポリイミド前駆体溶液を用いて基板上に被膜を形成する場合において、樹脂粒子が埋没した被膜を形成した場合にも、被膜に埋没している樹脂粒子を露出させる処理として、前述の樹脂粒子を露出させる処理と同様の処理を採用し得る。   Incidentally, in the case of forming a coating film on a substrate using a resin particle-dispersed polyimide precursor solution, even when a coating film in which resin particles are buried is formed, as a treatment for exposing the resin particles buried in the coating film, The same treatment as the treatment for exposing the resin particles can be adopted.

(第2の工程)
第2の工程は、第1の工程で得られたポリイミド前駆体及び樹脂粒子を含む被膜を加熱して、ポリイミド前駆体をイミド化してポリイミドフィルムを形成する工程である。そして、第2の工程には、樹脂粒子を除去する処理を含んでいる。樹脂粒子を除去する処理を経て、多孔質ポリイミドフィルムが得られる。
(Second step)
The second step is a step of heating the coating containing the polyimide precursor and the resin particles obtained in the first step to imidize the polyimide precursor to form a polyimide film. And a 2nd process contains the process which removes a resin particle. A porous polyimide film is obtained through the treatment for removing the resin particles.

第2の工程において、ポリイミドフィルムを形成する工程は、具体的に、第1の工程で得られたポリイミド前駆体及び樹脂粒子を含む被膜を加熱して、イミド化を進行させ、さらに加熱して、ポリイミドフィルムが形成される。なお、イミド化が進行し、イミド化率が高くなるにしたがい、有機溶剤に溶解し難くなる。   In the second step, in the step of forming the polyimide film, specifically, the coating containing the polyimide precursor and the resin particles obtained in the first step is heated to promote imidization and further heated. , A polyimide film is formed. Note that as imidization proceeds and the imidization ratio increases, it becomes difficult to dissolve in an organic solvent.

そして、第2の工程において、樹脂粒子を除去する処理を行う。樹脂粒子の除去は、被膜を加熱して、ポリイミド前駆体をイミド化する過程において除去してもよく、イミド化が完了した後(イミド化後)のポリイミドフィルムから除去してもよい。
なお、本実施形態において、ポリイミド前駆体をイミド化する過程とは、第1の工程で得られたポリイミド前駆体及び樹脂粒子を含む被膜を加熱して、イミド化を進行させ、イミド化が完了した後のポリイミドフィルムとなるよりも前の状態となる過程を示す。
Then, in the second step, a process of removing the resin particles is performed. The resin particles may be removed in the process of heating the coating to imidize the polyimide precursor, or may be removed from the polyimide film after imidization is completed (after imidization).
In the present embodiment, the process of imidizing the polyimide precursor is to heat the coating containing the polyimide precursor and the resin particles obtained in the first step to promote imidization and complete imidization. The process of becoming a state before becoming a polyimide film after the above is shown.

具体的には、第1の工程で得られた樹脂粒子が露出した塗膜を加熱し、ポリイミド前駆体をイミド化する過程の被膜(以下、この状態の被膜を「ポリイミド膜」と称することがある)から、樹脂粒子を除去する。又はイミド化が完了した後のポリイミドフィルムから、樹脂粒子を除去してもよい。そして、樹脂粒子が除去された多孔質ポリイミドフィルムが得られる(図1(D)参照)。   Specifically, the coating film in which the resin particles obtained in the first step are exposed is heated to imidize the polyimide precursor (hereinafter, the coating film in this state may be referred to as a “polyimide film”). A)), the resin particles are removed. Alternatively, the resin particles may be removed from the polyimide film after the imidization is completed. Then, a porous polyimide film from which the resin particles have been removed is obtained (see FIG. 1D).

樹脂粒子を除去する処理は、樹脂粒子の除去性等の点で、ポリイミド前駆体をイミド化する過程において、ポリイミド膜中のポリイミド前駆体のイミド化率が10%以上であるときに行うことが好ましい。イミド化率が10%以上になると、有機溶剤に溶解し難い状態となりやすく、形態を維持しやすい。   The process of removing the resin particles may be performed when the imidization ratio of the polyimide precursor in the polyimide film is 10% or more in the process of imidizing the polyimide precursor in terms of the removability of the resin particles. preferable. When the imidization ratio is 10% or more, it tends to be difficult to dissolve in an organic solvent and the form is easily maintained.

樹脂粒子を除去する処理としては、例えば、樹脂粒子を加熱により除去する方法、樹脂粒子を溶解する有機溶剤により除去する方法、樹脂粒子をレーザ等による分解により除去する方法等が挙げられる。これらのうち、樹脂粒子を加熱により除去する方法、樹脂粒子を溶解する有機溶剤により除去する方法が好ましい。   Examples of the treatment for removing the resin particles include a method of removing the resin particles by heating, a method of removing the resin particles with an organic solvent that dissolves the resin particles, and a method of removing the resin particles by decomposing with a laser or the like. Among these, a method of removing the resin particles by heating and a method of removing the resin particles with an organic solvent that dissolves the resin particles are preferable.

加熱により除去する方法としては、例えば、ポリイミド前駆体をイミド化する過程において、イミド化を進行させるための加熱によって、樹脂粒子を分解させることで除去してもよい。この場合には、溶剤により樹脂粒子を除去する操作がない点で、工程の削減に対して有利である。一方で、樹脂粒子の種類によっては、加熱による分解ガスが発生する場合がある。そして、この分解ガスに起因して、多孔質ポリイミドフィルムには、破断や亀裂等が発生する場合があり得る。そのため、この場合には、樹脂粒子を溶解する有機溶剤により除去する方法を採用するほうが望ましい。なお、樹脂粒子を溶解する有機溶剤により除去した後に、さらに加熱を行い、除去率を上げることも効果的である。   As a method of removing by heating, for example, in the process of imidizing the polyimide precursor, the resin particles may be decomposed and removed by heating for promoting imidization. In this case, there is no operation for removing the resin particles with a solvent, which is advantageous in reducing the number of steps. On the other hand, depending on the type of resin particles, decomposition gas may be generated by heating. Then, due to the decomposed gas, breakage or cracks may occur in the porous polyimide film. Therefore, in this case, it is preferable to adopt a method of removing the resin particles with an organic solvent that dissolves the resin particles. It is also effective to further heat the resin particles after removing them with an organic solvent that dissolves them to increase the removal rate.

樹脂粒子を溶解する有機溶剤により除去する方法としては、例えば、樹脂粒子が溶解する有機溶剤と接触(例えば、溶剤中に浸漬)させ、樹脂粒子を溶解して除去する方法が挙げられる。この状態のときに、溶剤中に浸漬すると、樹脂粒子の溶解効率が高くまる点で好ましい。   Examples of the method of removing the resin particles with an organic solvent that dissolves the resin particles include a method of bringing the resin particles into contact with an organic solvent that dissolves the resin particles (for example, immersing the resin particles in the solvent) to dissolve and remove the resin particles. In this state, immersion in a solvent is preferable because the dissolution efficiency of the resin particles can be increased.

樹脂粒子を除去するための樹脂粒子を溶解する有機溶剤としては、ポリイミド膜、及びイミド化が完了したポリイミドフィルムを溶解せず、樹脂粒子が可溶な有機溶剤であれば、特に限定されるものではない。例えば、テトラヒドロフラン等のエーテル類;トルエン等の芳香族類;アセトンなどのケトン類;酢酸エチルなどのエステル類;が挙げられる。   The organic solvent that dissolves the resin particles for removing the resin particles is not particularly limited as long as it is an organic solvent in which the polyimide film and the polyimide film that has completed imidization are not dissolved and the resin particles are soluble. is not. For example, ethers such as tetrahydrofuran; aromatics such as toluene; ketones such as acetone; esters such as ethyl acetate;

樹脂粒子を溶解する際に水性溶剤が残留している場合には、水性溶剤が樹脂粒子を溶解する溶剤中に溶解し、ポリイミド前駆体が析出し、いわゆる湿式相転換法と類似の状態となり、空孔径の制御が困難となる場合がある。そのため、残留している水性溶剤量は、ポリイミド前駆体質量に対して20質量%以下、好ましくは10質量%以下に低減した後に有機溶剤で樹脂粒子を溶解除去することが好ましい。   If the aqueous solvent remains when dissolving the resin particles, the aqueous solvent is dissolved in a solvent that dissolves the resin particles, the polyimide precursor is deposited, a state similar to the so-called wet phase conversion method, It may be difficult to control the pore size. Therefore, it is preferable to dissolve and remove the resin particles with an organic solvent after reducing the amount of the remaining aqueous solvent to 20% by mass or less, preferably 10% by mass or less based on the mass of the polyimide precursor.

第2の工程において、第1の工程で得た被膜を加熱して、イミド化を進行させてポリイミドフィルムを得るための加熱方法としては、特に限定されない。例えば、2段階で加熱する方法が挙げられる。2段階で加熱する場合、具体的には、以下のような加熱条件が挙げられる。   In the second step, the heating method for heating the coating film obtained in the first step to promote imidization to obtain a polyimide film is not particularly limited. For example, there is a method of heating in two steps. When heating in two steps, the following heating conditions are specifically mentioned.

第1段階の加熱条件としては、樹脂粒子の形状が保持される温度であることが望ましい。具体的には、例えば、50℃以上150℃以下の範囲がよく、60℃以上140℃以下の範囲が好ましい。また、加熱時間としては、10分間以上60分間以下の範囲がよい。加熱温度が高いほど加熱時間は短くてよい。   The heating condition for the first stage is preferably a temperature at which the shape of the resin particles is maintained. Specifically, for example, the range of 50° C. or higher and 150° C. or lower is preferable, and the range of 60° C. or higher and 140° C. or lower is preferable. The heating time is preferably 10 minutes or more and 60 minutes or less. The higher the heating temperature, the shorter the heating time may be.

第2段階の加熱条件としては、例えば、150℃以上400℃以下(好ましくは200℃以上390℃以下)で、20分間以上120分間以下の条件で加熱することが挙げられる。この範囲の加熱条件とすることで、イミド化反応がさらに進行し、ポリイミドフィルムが形成され得る。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。   The heating conditions in the second stage include, for example, heating at 150° C. or higher and 400° C. or lower (preferably 200° C. or higher and 390° C. or lower) for 20 minutes or longer and 120 minutes or shorter. By setting the heating conditions in this range, the imidization reaction can further proceed and a polyimide film can be formed. During the heating reaction, the temperature may be raised stepwise or gradually at a constant rate before the final heating temperature is reached.

なお、加熱条件は上記の2段階の加熱方法に限らず、例えば、1段階で加熱する方法を採用してもよい。1段階で加熱する方法の場合、例えば、上記の第2段階で示した加熱条件のみによってイミド化を完了させてもよい。   The heating conditions are not limited to the above two-step heating method, and for example, a one-step heating method may be adopted. In the case of the method of heating in one stage, for example, the imidization may be completed only by the heating conditions shown in the above second stage.

なお、第1の工程で、樹脂粒子を露出させる処理を施さない場合、開孔率を高める点で、第2の工程において、樹脂粒子を露出させる処理を行って樹脂粒子を露出させた状態とすることが好ましい。第2の工程において、樹脂粒子を露出させる処理は、ポリイミド前駆体のイミド化を行う過程、又はイミド化後、且つ、樹脂粒子を除去する処理よりも前で行うことが好ましい。   In addition, in the first step, when the process of exposing the resin particles is not performed, in order to increase the porosity, in the second step, the process of exposing the resin particles is performed to expose the resin particles. Preferably. In the second step, the process of exposing the resin particles is preferably performed in the process of imidizing the polyimide precursor, or after the process of imidizing and before the process of removing the resin particles.

例えば、第1の工程において、基板上に樹脂粒子層を形成し(図2(A)参照)、樹脂粒子層の樹脂粒子間にポリイミド前駆体溶液を含浸させて、樹脂粒子が埋没する状態の塗膜を形成する(図2(B)参照)。次に、塗膜を乾燥して被膜を形成する過程で、樹脂粒子を露出させる処理を行わずに、ポリイミド前駆体及び樹脂粒子を含む被膜を形成する。この方法により形成された被膜は、樹脂粒子層が埋没された状態の被膜が形成される。この被膜に対して、加熱を行い、樹脂粒子の除去処理を行う前に、ポリイミド前駆体をイミド化する過程、又はイミド化が完了した後(イミド化後)のポリイミドフィルムから樹脂粒子を露出させる処理を行う。   For example, in the first step, a resin particle layer is formed on the substrate (see FIG. 2A), the polyimide precursor solution is impregnated between the resin particles of the resin particle layer, and the resin particles are buried. A coating film is formed (see FIG. 2B). Next, in the process of drying the coating film to form the coating film, the coating film containing the polyimide precursor and the resin particles is formed without performing the process of exposing the resin particles. The film formed by this method is a film in which the resin particle layer is buried. This coating is heated to expose the resin particles from the polyimide film after the process of imidizing the polyimide precursor before the removal treatment of the resin particles or after the imidization is completed (after imidization). Perform processing.

第2の工程において、樹脂粒子を露出させる処理は、例えば、ポリイミド膜が次のような状態であるときに施すことが挙げられる。
ポリイミド膜中のポリイミド前駆体のイミド化率が10%未満であるとき(すなわち、ポリイミド膜が水に溶解できる状態)に樹脂粒子を露出させる処理を行う場合、上記のポリイミド膜中に埋没している樹脂粒子を露出させる処理としては、拭き取る処理、水に浸漬する処理等が挙げられる。
In the second step, the process of exposing the resin particles can be performed, for example, when the polyimide film is in the following state.
When the imidation ratio of the polyimide precursor in the polyimide film is less than 10% (that is, when the polyimide film can be dissolved in water), when the resin particles are exposed, they are buried in the polyimide film. Examples of the treatment for exposing the existing resin particles include a wiping treatment and a water immersion treatment.

また、ポリイミド膜中のポリイミド前駆体のイミド化率が10%以上であるとき(すなわち、有機溶剤に溶解し難い状態)、及びイミド化が完了したポリイミドフィルムとなった状態であるときに樹脂粒子を露出させる処理を行う場合には、紙やすり等の工具類で機械的に切削して樹脂粒子を露出させる方法、レーザ等で分解して樹脂粒子を露出させる方法が挙げられる。
例えば、機械的に切削する場合には、ポリイミド膜に埋没している樹脂粒子層の上部の領域(つまり、樹脂粒子層の基板から離れた側の領域)に存在する樹脂粒子の一部分が、樹脂粒子の上部に存在しているポリイミド膜とともに切削され、切削された樹脂粒子がポリイミド膜の表面から露出される(図2(C)参照)。
Further, when the imidization ratio of the polyimide precursor in the polyimide film is 10% or more (that is, it is difficult to dissolve in an organic solvent) and when the imidization is completed, the resin particles In the case of performing the treatment for exposing the resin particles, there are a method of mechanically cutting with a tool such as sandpaper to expose the resin particles, and a method of decomposing the resin particles with a laser or the like to expose the resin particles.
For example, when mechanically cutting, a part of the resin particles existing in the upper region of the resin particle layer embedded in the polyimide film (that is, the region on the side of the resin particle layer away from the substrate) is The polyimide film existing above the particles is cut, and the cut resin particles are exposed from the surface of the polyimide film (see FIG. 2C).

その後、樹脂粒子が露出されたポリイミド膜から、既述の樹脂粒子の除去処理により樹脂粒子を除去する。そして、樹脂粒子が除去された多孔質ポリイミドフィルムが得られる(図2(D)参照)。   Then, the resin particles are removed from the polyimide film where the resin particles are exposed by the above-described resin particle removal treatment. Then, a porous polyimide film from which the resin particles have been removed is obtained (see FIG. 2D).

なお、樹脂粒子分散ポリイミド前駆体溶液を用いて基板上に被膜を形成する場合、樹脂粒子分散ポリイミド前駆体溶液を基板上に塗布し、樹脂粒子が埋没した塗膜を形成する(図3(A)参照)。この塗膜を乾燥して被膜を形成する過程で、樹脂粒子を露出させる処理を行わずに、ポリイミド前駆体及び樹脂粒子を含む被膜を形成すると、樹脂粒子が埋没した被膜が形成される。そして、この被膜に加熱して、イミド化する過程の被膜(ポリイミド膜)は、樹脂粒子層が埋没されている状態となる。開孔率を高めるために、第2の工程において行う、樹脂粒子を露出させる処理としては、既述の樹脂粒子を露出させる処理と同様の処理を採用し得る。そして、樹脂粒子の上部に存在しているポリイミド膜とともに切削され、樹脂粒子がポリイミド膜の表面から露出される(図3(B)参照)。   When a coating film is formed on a substrate by using a resin particle-dispersed polyimide precursor solution, the resin particle-dispersed polyimide precursor solution is applied on the substrate to form a coating film in which resin particles are embedded (FIG. )reference). In the process of drying the coating film to form the coating film, if the coating film containing the polyimide precursor and the resin particles is formed without performing the process of exposing the resin particles, the coating film in which the resin particles are buried is formed. Then, the resin particle layer is buried in the film (polyimide film) in the process of heating and imidizing the film. As the treatment for exposing the resin particles performed in the second step in order to increase the porosity, the same treatment as the treatment for exposing the resin particles described above can be adopted. Then, the resin particles are cut together with the polyimide film existing above the resin particles, and the resin particles are exposed from the surface of the polyimide film (see FIG. 3B).

その後、樹脂粒子が露出されたポリイミド膜から、既述の樹脂粒子の除去処理により樹脂粒子を除去する。そして、樹脂粒子が除去された多孔質ポリイミドフィルムが得られる(図3(C)参照)。   Then, the resin particles are removed from the polyimide film where the resin particles are exposed by the above-described resin particle removal treatment. Then, a porous polyimide film from which the resin particles have been removed is obtained (see FIG. 3C).

なお、第2の工程において、第1の工程で使用した上記の被膜を形成するための基板は乾燥した被膜となったときに剥離してもよく、ポリイミド膜中のポリイミド前駆体が、有機溶剤に溶解し難い状態となったときに剥離してもよく、イミド化が完了したフィルムになった状態のときに剥離してもよい。   In the second step, the substrate for forming the coating film used in the first step may be peeled off when it becomes a dried coating film, and the polyimide precursor in the polyimide film is an organic solvent. It may be peeled when it becomes difficult to dissolve in, and may be peeled when it is in the state of a film in which imidization is completed.

以上の工程を経て、多孔質ポリイミドフィルムが得られる。そして、多孔質ポリイミドフィルムは、使用目的によって後加工してもよい。   A porous polyimide film is obtained through the above steps. The porous polyimide film may be post-processed depending on the purpose of use.

ここで、ポリイミド前駆体のイミド化率について説明する。
一部がイミド化したポリイミド前駆体は、例えば、下記一般式(I−1)、下記一般式(I−2)、及び下記一般式(I−3)で表される繰り返し単位を有する構造の前駆体が挙げられる。
Here, the imidization ratio of the polyimide precursor will be described.
The partially imidized polyimide precursor has, for example, a structure having a repeating unit represented by the following general formula (I-1), the following general formula (I-2), and the following general formula (I-3). Examples include precursors.

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。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. l represents an integer of 1 or more, and m and n each independently represent 0 or an integer of 1 or more.

なお、A及びBは、後述の一般式(I)中のA及びBと同義である。   In addition, A and B have the same meanings as A and B in the general formula (I) described later.

ポリイミド前駆体のイミド化率は、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)に対する割合を表す。つまり、ポリイミド前駆体のイミド化率は、「(2n+m)/(2l+2m+2n)」で示される。   The imidization ratio of the polyimide precursor is the total number of bond parts (2l+2m+2n) of the bond parts (2n+m) that are imide ring-closed in the bond part of the polyimide precursor (reaction part of tetracarboxylic dianhydride and diamine compound). ) Represents the ratio. That is, the imidization ratio of the polyimide precursor is represented by “(2n+m)/(2l+2m+2n)”.

なお、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 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、塗膜試料中の溶媒をテトラヒドロフラン(THF)に置換する。浸漬させる溶媒は、THFに限定されることなく、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媒成分と混和し得る溶媒より選択できる。具体的には、メタノール、エタノールなどのアルコール溶媒、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 ratio of polyimide precursor-
-Preparation of Polyimide Precursor Sample (i) A polyimide precursor composition to be measured is applied onto 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 that 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.
(Iii) The coating film sample is taken out from THF, and N 2 gas is blown onto the THF adhering to the surface of the coating film sample to remove it. Under a reduced pressure of 10 mmHg or less, the coating film sample is dried at 5° C. or more and 25° C. or less for 12 hours or more, and the polyimide precursor sample is prepared.

・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) Similar to (i) above, a polyimide precursor composition to be measured is applied onto 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 prepare a 100% imidization 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) The infrared absorption spectra of 100% imidized standard sample and polyimide precursor sample are measured using a Fourier transform infrared spectrophotometer (FT-730, manufactured by Horiba Ltd.). 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 )) Find I'(100).
(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 ( The ratio I(x) of 1780 cm −1 )) is obtained.

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))
Then, the measured absorption peaks I′(100) and I(x) are used to calculate the imidization ratio of the polyimide precursor based on the following formula.
Formula: Imidization ratio of polyimide precursor=I(x)/I′(100)
· Formula: I '(100) = ( Ab' (1780cm -1)) / (Ab '(1500cm -1))
- Formula: I (x) = (Ab (1780cm -1)) / (Ab (1500cm -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。   The measurement of the imidization ratio of the polyimide precursor is applied to the measurement of the imidization ratio of the aromatic polyimide precursor. When measuring the imidization ratio of the aliphatic polyimide precursor, a peak derived from a structure that does not change before and after the imidization reaction is used as an internal standard peak instead of the absorption peak of the aromatic ring.

〔ポリイミド前駆体溶液〕
以下、本実施形態に係るポリイミド前駆体溶液の各成分について説明する。
[Polyimide precursor solution]
Hereinafter, each component of the polyimide precursor solution according to this embodiment will be described.

(ポリイミド前駆体)
ポリイミド前駆体は、下記一般式(I)で表される繰り返し単位を有する樹脂(ポリアミック酸)である。
(Polyimide precursor)
The polyimide precursor is a resin (polyamic acid) having a repeating unit represented by the following general formula (I).

(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 the 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 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 polyimide precursor having the repeating unit represented by the general formula (I) is a polymer of tetracarboxylic dianhydride and 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も挙げられるが、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 the tetracarboxylic dianhydride include aromatic compounds and aliphatic compounds, but aromatic compounds are preferable. 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二無水物としては、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 aromatic tetracarboxylic dianhydrides include pyromellitic dianhydride, 3,3′,4,4′-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, 3,3′,4,4′-biphenyl Sulfone tetracarboxylic dianhydride, 1,4,5,8-naphthalene tetracarboxylic dianhydride, 2,3,6,7-naphthalene tetracarboxylic dianhydride, 3,3',4,4'- Biphenyl ether tetracarboxylic acid dianhydride, 3,3′,4,4′-dimethyldiphenylsilane tetracarboxylic acid dianhydride, 3,3′,4,4′-tetraphenylsilane tetracarboxylic acid dianhydride, 1 ,2,3,4-furantetracarboxylic acid dianhydride, 4,4'-bis(3,4-dicarboxyphenoxy)diphenylsulfide dianhydride, 4,4'-bis(3,4-dicarboxyphenoxy) ) Diphenylsulfone dianhydride, 4,4'-bis(3,4-dicarboxyphenoxy)diphenylpropane dianhydride, 3,3',4,4'-perfluoroisopropylidene diphthalic acid 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'-diphenylether dianhydride, bis(triphenylphthalic acid) 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二無水物、1,2,3,4−シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物、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, and 1,3-dimethyl-1,2,3,4. -Cyclobutane tetracarboxylic acid dianhydride, 1,2,3,4-cyclopentane tetracarboxylic acid dianhydride, 2,3,5-tricarboxycyclopentyl acetic acid dianhydride, 3,5,6-tricarboxy norbonane -2-Acetic acid dianhydride, 2,3,4,5-tetrahydrofuran tetracarboxylic acid dianhydride, 5-(2,5-dioxotetrahydrofuryl)-3-methyl-3-cyclohexene-1,2-dicarboxylic acid Aliphatic or alicyclic tetracarboxylic acid dianhydrides such as acid dianhydride and bicyclo[2,2,2]-oct-7-ene-2,3,5,6-tetracarboxylic acid dianhydride; 1 , 3,3a,4,5,9b-Hexahydro-2,5-dioxo-3-furanyl)-naphtho[1,2-c]furan-1,3-dione, 1,3,3a,4,5,5 9b-Hexahydro-5-methyl-5-(tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl)-naphtho[1,2-c]furan-1,3-dione, 1,3,3a,4,5,5 Aliphatic tetracarboxylic acid having aromatic ring such as 9b-hexahydro-8-methyl-5-(tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl)-naphtho[1,2-c]furan-1,3-dione Examples thereof include dianhydride.

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’−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’−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, aromatic tetracarboxylic dianhydrides are preferable as the tetracarboxylic dianhydride, and specific examples thereof include pyromellitic dianhydride and 3,3′,4,4′-biphenyl. Tetracarboxylic acid dianhydride, 2,3,3',4'-biphenyltetracarboxylic acid dianhydride, 3,3',4,4'-biphenyl ether tetracarboxylic acid dianhydride, 3,3',4 , 4'-benzophenone tetracarboxylic dianhydride is preferable, and further pyromellitic dianhydride, 3,3', 4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 3,3', 4,4' Benzophenone tetracarboxylic acid dianhydride is preferable, and 3,3′,4,4′-biphenyltetracarboxylic acid dianhydride is particularly preferable.

なお、テトラカルボン酸二無水物は、1種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二無水物、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二無水物と脂肪族テトラカルボン酸二無水物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 in combination of 2 or more type.
When two or more kinds are used in combination, the aromatic tetracarboxylic acid dianhydride and the aliphatic tetracarboxylic acid dianhydride are combined with the aromatic tetracarboxylic acid dianhydride and the aliphatic tetracarboxylic acid dianhydride. You may combine things.

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も挙げられるが、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, the diamine compound is a diamine compound having two amino groups in its molecular structure. Examples of the diamine compound include aromatic compounds and aliphatic compounds, but 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 and 4,4′-diaminodiphenyl sulfide. , 4,4'-diaminodiphenyl sulfone, 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, 2,7-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]hexafluoropropane, 1,4-bis(4-aminophenoxy)benzene, 4,4′-bis(4-amino Phenoxy)-biphenyl, 1,3'-bis(4-aminophenoxy)benzene, 9,9-bis(4-aminophenyl)fluorene, 4,4'-(p-phenyleneisopropylidene)bisaniline, 4,4' -(M-phenylene isopropylidene)bisaniline, 2,2'-bis[4-(4-amino-2-trifluoromethylphenoxy)phenyl]hexafluoropropane, 4,4'-bis[4-(4-amino Aromatic diamines such as 2-trifluoromethyl)phenoxy]-octafluorobiphenyl; aromatics having two amino groups bonded to an aromatic ring such as diaminotetraphenylthiophene and a hetero atom other than the nitrogen atom of the amino group. Group diamines: 1,1-metaxylylenediamine, 1,3-propanediamine, tetramethylenediamine, pentamethylenediamine, octamethylenediamine, no Namethylenediamine, 4,4-diaminoheptamethylenediamine, 1,4-diaminocyclohexane, isophoronediamine, tetrahydrodicyclopentadienylenediamine, hexahydro-4,7-methanoindanylene dimethylenediamine, tricyclo[6. 2,1,0 2.7 ]-undecylenedimethyldiamine, and aliphatic diamines such as 4,4′-methylenebis(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, the diamine compound is preferably an aromatic diamine compound, 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、又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。   The diamine compounds may be used alone or in combination of two or more. When two or more kinds are used in combination, the aromatic diamine compound or the aliphatic diamine compound may be used in combination, or the aromatic diamine compound and the aliphatic diamine compound may be combined.

ポリイミド前駆体の数平均分子量は、1000以上150000以下であることがよく、より好ましくは5000以上130000以下、更に好ましくは10000以上100000以下である。
ポリイミド前駆体の数平均分子量を上記範囲とすると、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。
The number average molecular weight of the polyimide precursor is preferably 1,000 or more and 150,000 or less, more preferably 5,000 or more and 130,000 or less, and further preferably 10,000 or more and 100,000 or less.
When the number average molecular weight of the polyimide precursor is within the above range, the decrease in the solubility of the polyimide precursor in a solvent is suppressed, and the film forming property is easily secured.

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 polyimide precursor is measured by the gel permeation chromatography (GPC) method under the following measurement conditions.
・Column: Tosoh TSK gel α-M (7.8 mm ID×30 cm)
Eluent: DMF (dimethylformamide)/30 mM LiBr/60 mM phosphoric acid Flow rate: 0.6 mL/min
・Injection volume: 60 μL
・Detector: RI (differential refractive index detector)

ポリイミド前駆体の含有量(濃度)は、全ポリイミド前駆体溶液に対して、0.1質量%以上40質量%以下であることがよく、好ましくは0.5質量%以上25質量%以下、より好ましくは1質量%以上20質量%以下である。   The content (concentration) of the polyimide precursor may be 0.1% by mass or more and 40% by mass or less, preferably 0.5% by mass or more and 25% by mass or less, with respect to the total polyimide precursor solution. It is preferably 1% by mass or more and 20% by mass or less.

(有機アミン化合物)
有機アミン化合物は、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、その水性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。具体的には、有機アミン化合物は、分子量170以下のアミン化合物であることがよい。有機アミン化合物は、ポリイミド前駆体の原料となるジアミン化合物を除く化合物であることがよい。
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。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)
The organic amine compound is a compound that amine-chlorides a polyimide precursor (its carboxyl group) to enhance its solubility in an aqueous solvent and also functions as an imidization accelerator. Specifically, the organic amine compound is preferably an amine compound having a molecular weight of 170 or less. The organic amine compound may be a compound other than the diamine compound that is the raw material of the polyimide precursor.
The organic amine compound is preferably a water-soluble compound. Water-soluble means that the target substance dissolves in water at 1% by mass or more 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(特に、3級アミン化合物)、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、ポリイミド前駆体溶液の保存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 (particularly, a tertiary amine compound), the solubility of the polyimide precursor in a solvent is likely to be increased, and the film-forming property is easily improved. The storage stability of the polyimide precursor solution 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、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、ポリイミド前駆体溶液の保存安定性が向上し易くなる。   Further, as the organic amine compound, in addition to the monovalent amine compound, a divalent or higher polyvalent amine compound may be mentioned. When a polyvalent amine compound having two or more valences is applied, a pseudo-crosslinked structure is easily formed between molecules of the polyimide precursor, and the storage stability of the polyimide precursor solution 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、1,2−ジメチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾールなどが挙げられる。
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, 1,2-dimethylimidazole, 2-ethyl-4. -Methylimidazole and the like.

ここで、有機アミン化合物としては、製膜性の点から、窒素を含有する複素環構造を有するアミン化合物(特に、3級アミン化合物)も好ましい。窒素を含有する複素環構造を有するアミン化合物(以下、「含窒素複素環アミン化合物」と称する)としては、例えば、イソキノリン類(イソキノリン骨格を有するアミン化合物)、ピリジン類(ピリジン骨格を有するアミン化合物)、ピリミジン類(ピリミジン骨格を有するアミン化合物)、ピラジン類(ピラジン骨格を有するアミン化合物)、ピペラジン類(ピペラジン骨格を有するアミン化合物)、トリアジン類(トリアジン骨格を有するアミン化合物)、イミダゾール類(イミダゾール骨格を有するアミン化合物)、モルホリン類(モルホリン骨格を有するアミン化合物)、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。   Here, as the organic amine compound, an amine compound having a nitrogen-containing heterocyclic structure (particularly, a tertiary amine compound) is also preferable from the viewpoint of film-forming property. Examples of the amine compound having a nitrogen-containing heterocyclic structure (hereinafter referred to as “nitrogen-containing heterocyclic amine compound”) include, for example, isoquinolines (amine compounds having an isoquinoline skeleton), pyridines (amine compounds having a pyridine skeleton). ), pyrimidines (amine compounds having a pyrimidine skeleton), pyrazines (amine compounds having a pyrazine skeleton), piperazines (amine compounds having a piperazine skeleton), triazines (amine compounds having a triazine skeleton), imidazoles (imidazole) Examples thereof include amine compounds having a skeleton), morpholines (amine compounds having a morpholine skeleton), polyaniline, polypyridine, and polyamine.

含窒素複素環アミン化合物としては、製膜性の点から、モルホリン類、ピリジン類、およびイミダゾール類よりなる群から選択される少なくとも一種であることが好ましく、N−メチルモルホリン、ピリジン、およびピコリンよりなる群から選択される少なくとも一種であることがより好ましい。   The nitrogen-containing heterocyclic amine compound is preferably at least one selected from the group consisting of morpholines, pyridines, and imidazoles from the viewpoint of film-forming property, and more preferably N-methylmorpholine, pyridine, and picoline. More preferably, it is at least one selected from the group consisting of

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(好ましくは60℃以上200℃以下、より好ましくは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、ポリイミド前駆体溶液から有機アミン化合物が揮発するのを抑制し、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 (preferably 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, evaporation of the organic amine compound from the polyimide precursor solution is suppressed during storage, and the decrease in solubility of the polyimide precursor in the solvent is easily suppressed.

有機アミン化合物は、ポリイミド前駆体溶液中のポリイミド前駆体のカルボキシル基(−COOH)に対して、50モル%以上500モル%以下で含有することがよく、好ましくは80モル%以上250モル%以下、より好ましくは90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、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、ポリイミド前駆体溶液の保存安定性も向上し易くなる。
The organic amine compound may be contained in an amount of 50 mol% or more and 500 mol% or less, preferably 80 mol% or more and 250 mol% or less, with respect to the carboxyl group (-COOH) of the polyimide precursor in the polyimide precursor solution. , And more preferably 90 mol% or more and 200 mol% or less.
When the content of the organic amine compound is in the above range, the solubility of the polyimide precursor in a solvent is likely to increase, and the film forming property is likely to improve. In addition, the storage stability of the polyimide precursor solution also tends to be improved.

上記の有機アミン化合物は、1種単独で用いてもよいし、2種以上併用してもよい。   The above organic amine compounds may be used alone or in combination of two or more.

(水性溶剤)
水性溶剤は、水を含む水性溶剤である。具体的には、水性溶剤は、全水性溶剤に対して水を50質量%以上含有する溶剤であることがよい。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。
(Aqueous solvent)
The aqueous solvent is an aqueous solvent containing water. Specifically, the aqueous solvent is preferably a solvent containing 50% by mass or more of water with respect to the total aqueous solvent. Examples of water include distilled water, ion-exchanged water, ultrafiltered water, pure water and the like.

水の含有量は、全水性溶剤に対して、50質量%以上100質量%以下が好ましく、70質量%以上100質量%以下がより好ましく、80質量%以上100質量%以下が更に好ましい。   The content of water is preferably 50% by mass or more and 100% by mass or less, more preferably 70% by mass or more and 100% by mass or less, and further preferably 80% by mass or more and 100% by mass or less with respect to the total aqueous solvent.

なお、水性溶剤が水以外の溶剤を含む場合、水以外の溶剤としては、例えば、水溶性有機溶剤、非プロトン系極性溶剤が挙げられる。水以外の溶剤としては、ポリイミド成形体の透明性、機械的強度等の点から、水溶性の有機溶剤が好ましい。特に、透明性、機械的強度に加え、耐熱性、電気特性、耐溶剤性等のポリイミド成形体の諸特性向上の点から、水性溶剤は、非プロトン系極性溶剤は含まない、又は含んでも少量(例えば、全水性溶剤に対して40質量%以下、好ましくは30質量%以下)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。   When the aqueous solvent contains a solvent other than water, examples of the solvent other than water include water-soluble organic solvents and aprotic polar solvents. As the solvent other than water, a water-soluble organic solvent is preferable from the viewpoints of transparency and mechanical strength of the polyimide molded body. In particular, in addition to transparency and mechanical strength, heat resistance, electrical characteristics, from the viewpoint of improving various properties of the polyimide molded article such as solvent resistance, the aqueous solvent does not contain an aprotic polar solvent, or contains a small amount. (For example, 40% by mass or less, preferably 30% by mass or less, based on the total aqueous solvent). Here, the term “water-soluble” means that the target substance dissolves in water at 1% by mass or more at 25° C.

上記水溶性の有機溶剤は、1種単独で用いてもよいが、2種以上併用してもよい。   The above water-soluble organic solvents may be used alone or in combination of two or more.

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、ジオキサンが好ましい。   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 preferable 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、アセトンが好ましい。   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 preferable 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、エチレングリコールのモノアルキルエーテル、プロピレングリコール、プロピレングリコールのモノアルキルエーテル、ジエチレングリコール、ジエチレングリコールのモノアルキルエーテル、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、エチレングリコールのモノアルキルエーテル、プロピレングリコール、プロピレングリコールのモノアルキルエーテル、ジエチレングリコール、ジエチレングリコールのモノアルキルエーテルが好ましい。   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, ethylene glycol monoalkyl ether, propylene glycol, propylene glycol monoalkyl ether, diethylene glycol and diethylene glycol. Monoalkyl ether, 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-hydroxymethyl-1,3-propanediol, 1,2,6-hexanetriol and the like can be mentioned. Among these, the water-soluble alcohol solvent is preferably methanol, ethanol, 2-propanol, ethylene glycol, ethylene glycol monoalkyl ether, propylene glycol, propylene glycol monoalkyl ether, diethylene glycol or diethylene glycol monoalkyl ether.

水性溶剤として水以外の非プロトン系極性溶剤を含有する場合、併用される非プロトン系極性溶剤は、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、N,N−ジメチルイミダゾリジノン(DMI)、N,N'−ジメチルプロピレン尿素、テトラメチル尿素、リン酸トリメチル、リン酸トリエチル等が挙げられる。   When an aprotic polar solvent other than water is contained as the aqueous solvent, the aprotic polar solvent used together has a boiling point of 150° C. or higher and 300° C. or lower and a dipole moment of 3.0 D or higher and 5.0 D or lower. is there. Specific examples of the aprotic polar solvent include N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), N,N-dimethylformamide (DMF), N,N-dimethylacetamide (DMAc), dimethylsulfoxide (DMSO), Hexamethylenephosphoramide (HMPA), N-methylcaprolactam, N-acetyl-2-pyrrolidone, N,N-dimethylimidazolidinone (DMI), N,N'-dimethylpropyleneurea, tetramethylurea, trimethyl phosphate , Triethyl phosphate and the like.

なお、水性溶剤として水以外の溶剤を含有する場合、併用される溶剤は、沸点が270℃以下であることがよく、好ましくは60℃以上250℃以下、より好ましくは80℃以上230℃以下である。併用される溶剤の沸点を上記範囲とすると、水以外の溶剤がポリイミド成形体に残留し難くなり、また、機械的強度の高いポリイミド成形体が得られ易くなる。   When a solvent other than water is contained as the aqueous solvent, the solvent used in combination preferably has a boiling point of 270°C or lower, preferably 60°C or higher and 250°C or lower, and more preferably 80°C or higher and 230°C or lower. is there. When the boiling point of the solvent used in combination is within the above range, it becomes difficult for the solvent other than water to remain in the polyimide molded body, and a polyimide molded body having high mechanical strength can be easily obtained.

ここで、ポリイミド前駆体が溶剤に溶解する範囲は、水の含有量、有機アミン化合物の種類及び量によって制御される。水の含有量が低い範囲では、有機アミン化合物の含有量が少ない領域でポリイミド前駆体は溶解し易くなる。逆に、水の含有量が高い範囲では、有機アミン化合物の含有量が多い領域で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有するなど親水性が高い場合は、水の含有量が高い領域でポリイミド前駆体は溶解し易くなる。   Here, the range in which the polyimide precursor is dissolved in the solvent is controlled by the content of water and the type and amount of the organic amine compound. When the content of water is low, the polyimide precursor is easily dissolved in the region where the content of the organic amine compound is low. On the contrary, when the content of water is high, the polyimide precursor is easily dissolved in the region where the content of the organic amine compound is high. Further, when the organic amine compound has a high hydrophilicity such as having a hydroxyl group, the polyimide precursor is easily dissolved in a region where the water content is high.

また、非プロトン系極性溶剤等(例えば、N−メチルピロリドン(NMP)等)の有機溶剤で合成したポリイミド前駆体を水や、アルコール等の貧溶剤に添加、析出させ、分離したものを、ポリイミド前駆体としてもよい。   In addition, a polyimide precursor synthesized with an organic solvent such as an aprotic polar solvent (for example, N-methylpyrrolidone (NMP)) is added to water or a poor solvent such as alcohol, precipitated, and separated to obtain polyimide. It may be a precursor.

(その他の添加剤)
本実施形態に係る多孔質ポリイミドフィルムの製造方法において、ポリイミド前駆体溶液には、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。
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。
(Other additives)
In the method for producing a porous polyimide film according to this embodiment, the polyimide precursor solution may include a catalyst for promoting the imidization reaction, a leveling material for improving the film-forming quality, and the like.
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, a benzoic acid derivative, or the like may be used.

また、ポリイミド前駆体溶液には、多孔質ポリイミドフィルムの使用目的に応じて、例えば、導電性付与のために添加される導電材料(導電性(例えば、体積抵抗率10Ω・cm未満)もしくは半導電性(例えば、体積抵抗率10Ω・cm以上1013Ω・cm以下))を含有していてもよい。
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);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。
In addition, the polyimide precursor solution may include, for example, a conductive material (conductivity (eg, volume resistivity of less than 10 7 Ω·cm)) or a conductive material added for imparting conductivity depending on the purpose of use of the porous polyimide film. It may contain semiconductivity (for example, volume resistivity of 10 7 Ω·cm or more and 10 13 Ω·cm or less).
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 and nickel); metal oxide (for example, yttrium oxide and tin oxide); ion conductive substance (for example, titanium) Acid potassium, LiCl, etc.); and the like. These conductive materials may be used alone or in combination of two or more.

また、ポリイミド前駆体溶液には、多孔質ポリイミドフィルムの使用目的に応じて、機械強度向上のため添加される無機粒子を含有していてもよい。無機粒子としては、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、リチウムイオン電池の電極として用いられるLiCoO、LiMnOなどを含んでいてもよい。
Further, the polyimide precursor solution may contain inorganic particles added for improving mechanical strength depending on the purpose of use of the porous polyimide film. Examples of the inorganic particles include particulate materials such as silica powder, alumina powder, barium sulfate powder, titanium oxide powder, mica and talc.
Further, it may contain LiCoO 2 , LiMn 2 O or the like used as an electrode of a lithium ion battery.

(ポリイミド前駆体溶液の製造方法)
本実施形態に係るポリイミド前駆体溶液の製造方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、以下に示す製造方法が挙げられる。
一例としては、水性溶剤中で、有機アミン化合物の存在下、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(ポリイミド前駆体)を生成してポリイミド前駆体溶液を得る方法が挙げられる。
この方法によれば、水性溶剤を適用するため、生産性も高く、ポリイミド前駆体溶液が1段階で製造される点で工程の簡略化の点で有利である。
(Method for producing polyimide precursor solution)
The method for producing the polyimide precursor solution according to this embodiment is not particularly limited, but examples thereof include the following production methods.
As an example, a method of obtaining a polyimide precursor solution by polymerizing a tetracarboxylic dianhydride and a diamine compound in an aqueous solvent in the presence of an organic amine compound to produce a resin (polyimide precursor) can be mentioned. ..
According to this method, since an aqueous solvent is applied, the productivity is high, and the polyimide precursor solution is advantageous in that the process is simplified because it is produced in one step.

他の例としては、非プロトン系極性溶剤等(例えば、N−メチルピロリドン(NMP)等)の有機溶剤中で、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(ポリイミド前駆体)を生成した後、水や、アルコール等の水性溶剤に投入して樹脂(ポリイミド前駆体)を析出させる。その後、水性溶剤に、ポリイミド前駆体と有機アミン化合物とを溶解させポリイミド前駆体溶液を得る方法が挙げられる。   As another example, a resin (polyimide precursor) is obtained by polymerizing a tetracarboxylic dianhydride and a diamine compound in an organic solvent such as an aprotic polar solvent (eg, N-methylpyrrolidone (NMP)). After being generated, the resin (polyimide precursor) is precipitated by adding it to water or an aqueous solvent such as alcohol. Then, a method of dissolving a polyimide precursor and an organic amine compound in an aqueous solvent to obtain a polyimide precursor solution can be mentioned.

<多孔質ポリイミドフィルム>
以下、本実施形態の多孔質ポリイミドフィルムについて説明する。
<Porous polyimide film>
Hereinafter, the porous polyimide film of this embodiment will be described.

本実施形態に係る多孔質ポリイミドフィルムの製造方法によって得られた多孔質ポリイミドフィルムは、亀裂の発生が抑制される。   In the porous polyimide film obtained by the method for producing a porous polyimide film according to this embodiment, the occurrence of cracks is suppressed.

(多孔質ポリイミドフィルムの特性)
本発明の多孔質ポリイミドフィルムは、特に限定されないが、空孔率が30%以上であることがよい。また、空孔率が40%以上であることが好ましく、50%以上であることがより好ましい。空孔率の上限は、特に限定されないが、90%以下の範囲であることがよい。
(Characteristics of porous polyimide film)
The porous polyimide film of the present invention is not particularly limited, but preferably has a porosity of 30% or more. The porosity is preferably 40% or more, more preferably 50% or more. The upper limit of the porosity is not particularly limited, but is preferably 90% or less.

空孔の形状は、球状又は球状に近い形状であることが好ましい。また、空孔は、空孔どうしが互いに連結されて連なった形状であることが好ましい(図1(D)、図2(D)、及び図3(C)参照)。空孔どうしが互いに連結されている部分の空孔径は、例えば、空孔の最大径の1/100以上1/2以下であることがよく、1/50以上1/3以下であることが好ましく、1/20以上1/4以下であることがより好ましい。具体的には、空孔どうしが互いに連結されて連なっている部分の空孔径の平均値は、5nm以上1500nm以下であることがよい。   The shape of the holes is preferably spherical or nearly spherical. Further, it is preferable that the holes have a shape in which the holes are connected to each other to be continuous (see FIGS. 1D, 2D, and 3C). The pore diameter of the portion where the pores are connected to each other is, for example, preferably 1/100 or more and 1/2 or less of the maximum diameter of the pores, and preferably 1/50 or more and 1/3 or less. , 1/20 or more and 1/4 or less is more preferable. Specifically, it is preferable that the average value of the pore diameters of the portion where the pores are connected and continuous to each other is 5 nm or more and 1500 nm or less.

空孔径の平均値としては、特に限定されないが、0.01μm以上2.5μm以下の範囲であることがよく、0.05μm以上2.0μm以下の範囲がより好ましく、0.1μm以上1.5μm以下の範囲であることが好ましく、0.15μm以上1.0μm以下の範囲であることがより好ましい。   The average value of pore diameters is not particularly limited, but is preferably in the range of 0.01 μm or more and 2.5 μm or less, more preferably in the range of 0.05 μm or more and 2.0 μm or less, and 0.1 μm or more and 1.5 μm or less. The following range is preferable, and a range of 0.15 μm or more and 1.0 μm or less is more preferable.

なお、本実施形態の多孔質ポリイミドフィルムは、空孔の最大径と最小径の比率(空孔径の最大値と最小値の比率)が1以上2以下である。好ましくは1以上1.9以下、より好ましくは1以上1.8以下である。この範囲の中でも、1に近いほうがさらに好ましい。この範囲にあることで、空孔径のバラつきが抑制される。また、本実施形態の多孔質ポリイミドフィルムを、例えば、リチウムイオン電池の電池セパレータに適用した場合に、イオン流に乱れを生じることが抑制されるため、リチウムデンドライトの形成が抑制されやすくなる。「空孔の最大径と最小径の比率」とは、空孔の最大径を最小径で除した値(つまり、空孔径の最大値/最小値)で表される比率である。   In the porous polyimide film of the present embodiment, the ratio between the maximum diameter and the minimum diameter of the pores (the ratio between the maximum value and the minimum value of the pore diameter) is 1 or more and 2 or less. It is preferably 1 or more and 1.9 or less, more preferably 1 or more and 1.8 or less. Within this range, one closer to 1 is more preferable. Within this range, variation in pore diameter is suppressed. Further, when the porous polyimide film of the present embodiment is applied to, for example, a battery separator of a lithium-ion battery, it is possible to prevent the ion flow from being disturbed, so that the formation of lithium dendrites is easily suppressed. The "ratio between the maximum diameter and the minimum diameter of the holes" is a ratio represented by a value obtained by dividing the maximum diameter of the holes by the minimum diameter (that is, the maximum value/minimum value of the hole diameter).

空孔径の最大値、最小値、平均値、空孔どうしが互いに連結されている部分の空孔径の平均値、及び、空孔の長径と短径は、走査型電子顕微鏡(SEM)にて観察及び計測される値である。具体的には、まず、多孔質ポリイミドフィルムを切り出し、測定用試料を準備する。そして、この測定用試料をキーエンス(KEYENCE)社製のVE SEMにより、標準装備されている画像処理ソフトにて観察及び計測を実施する。観察及び計測は、測定用試料断面のうち、空孔部分のそれぞれについて100個行い、それぞれの平均値と最小径、最大径、算術平均径を求める。空孔の形状が円形でない場合には、最も長い部分を径とする。   The maximum value, minimum value, average value of the hole diameters, average value of the hole diameters of the portions where the holes are connected to each other, and the long and short diameters of the holes are observed with a scanning electron microscope (SEM). And the measured value. Specifically, first, a porous polyimide film is cut out and a measurement sample is prepared. Then, the measurement sample is observed and measured by the VE SEM manufactured by KEYENCE Co., Ltd. with the image processing software provided as standard. The observation and measurement are performed 100 times for each of the pores in the measurement sample cross section, and the average value and the minimum diameter, the maximum diameter, and the arithmetic mean diameter of each are obtained. When the shape of the holes is not circular, the longest part is the diameter.

多孔質ポリイミドフィルムの膜厚は、特に限定されるものでないが、15μm以上500μm以下であることがよい。   The thickness of the porous polyimide film is not particularly limited, but is preferably 15 μm or more and 500 μm or less.

(多孔質ポリイミドフィルムの用途)
本実施形態に係る多孔質ポリイミドフィルムが適用される用途としては、例えば、リチウム電池等の電池セパレータ;電解コンデンサー用のセパレータ;燃料電池等の電解質膜;電池電極材;気体又は液体の分離膜;低誘電率材料;等が挙げられる。
(Uses of porous polyimide film)
Examples of applications to which the porous polyimide film according to the present embodiment is applied include battery separators such as lithium batteries; separators for electrolytic capacitors; electrolyte membranes such as fuel cells; battery electrode materials; gas or liquid separation membranes; Low dielectric constant material; and the like.

本実施形態に係る多孔質ポリイミドフィルムを、例えば、電池セパレータに適用した場合には、リチウムイオンのイオン流分布のバラつきが抑制される等の作用により、リチウムデンドライトの生成が抑制されると考えられる。これは、本実施形態の多孔質ポリイミドフィルムの空孔の形状、空孔径のバラつきが抑制されているためと推測される。
また、例えば、電池電極材に適用した場合には、電解液に接触する機会が増加するため、電池の容量が増えると考えられる。これは、多孔質ポリイミドフィルムに含有させた電極用のカーボンブラック等の材料が、多孔質ポリイミドフィルムの空孔径の表面や、フィルムの表面に露出する量が増加するためと推測される。
さらに、例えば、多孔質ポリイミドフィルムの空孔内に、例えば、いわゆるイオン性液体をゲル化したイオン性ゲル等を充填して電解質膜として適用することも可能である。本実施形態の製造方法により、工程が簡略化されるため、より低コストの電解質膜が得られると考えられる。
When the porous polyimide film according to the present embodiment is applied to, for example, a battery separator, it is considered that the production of lithium dendrite is suppressed by the action of suppressing the variation of the ion flow distribution of lithium ions. .. It is presumed that this is because the porous polyimide film of the present embodiment suppresses variations in the shape of the holes and the diameter of the holes.
Further, for example, when it is applied to a battery electrode material, it is considered that the capacity of the battery increases because the chances of coming into contact with the electrolytic solution increase. It is presumed that this is because the amount of the material such as carbon black for the electrode contained in the porous polyimide film exposed on the surface of the pore diameter of the porous polyimide film or the surface of the film increases.
Furthermore, for example, it is possible to fill the pores of the porous polyimide film with, for example, an ionic gel obtained by gelling a so-called ionic liquid or the like, and apply it as an electrolyte membrane. Since the manufacturing method of the present embodiment simplifies the steps, it is considered that a lower cost electrolyte membrane can be obtained.

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, all “parts” and “%” are based on mass unless otherwise specified.

[ポリイミド前駆体「水」溶液(PAA−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、水:900gを充填した。ここに、p−フェニレンジアミン(分子量108.14):27.28g(252.27ミリモル)と、メチルモルホリン(有機アミン化合物):50.00g(494.32ミリモル)とを添加し、20℃で10分間攪拌して分散させた。更に、この溶液に3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(分子量294.22):72.72g(247.16ミリモル)を添加し、反応温度20℃に保持しながら、24時間攪拌して溶解、反応を行い、ポリイミド前駆体「水」溶液(PAA−1)を得た。
[Preparation of Polyimide Precursor "Water" Solution (PAA-1)]
A flask equipped with a stir bar, a thermometer, and a dropping funnel was filled with 900 g of water. To this, p-phenylenediamine (molecular weight 108.14): 27.28 g (252.27 mmol) and methylmorpholine (organic amine compound): 50.00 g (494.32 mmol) were added, and at 20°C. Stir for 10 minutes to disperse. Further, to this solution, 3,3',4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride (molecular weight 294.22): 72.72 g (247.16 mmol) was added, and the reaction temperature was kept at 20°C. Then, the mixture was stirred for 24 hours for dissolution and reaction to obtain a polyimide precursor “water” solution (PAA-1).

[ポリイミド前駆体「N−メチルピロリドン」溶液(RPAA−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−メチルピロリドン:900gを充填した。ここに、p−フェニレンジアミン:27.28g(252.27ミリモル)を添加し、20℃で10分間攪拌して分散させた。この溶液に3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物:72.72g(247.16ミリモル)を添加し、反応温度を20℃に保持しながら、24時間攪拌して溶解、反応を行い、ポリイミド前駆体「N−メチルピロリドン」溶液(RPAA−1)を得た。
[Preparation of Polyimide Precursor "N-Methylpyrrolidone" Solution (RPAA-1)]
A flask equipped with a stirring bar, a thermometer, and a dropping funnel was charged with 900 g of N-methylpyrrolidone. To this, p-phenylenediamine: 27.28 g (252.27 mmol) was added and dispersed by stirring at 20° C. for 10 minutes. To this solution, 3,3′,4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride: 72.72 g (247.16 mmol) was added, and the mixture was stirred for 24 hours while dissolving at 20° C. to dissolve. , And the reaction was performed to obtain a polyimide precursor “N-methylpyrrolidone” solution (RPAA-1).

[ポリイミド前駆体「水/イソプロパノール」溶液(PAA−2)の作製]
ポリイミド前駆体「N−メチルピロリドン」溶液(RPAA−1)の500gを水:3000gに撹拌しながら滴下し、ポリイミド前駆体を析出させた。このポリイミド前駆体:30gを、水:243g、イソプロパノール:27gに加え、さらに、メチルモルホリン:15g加えて撹拌、溶解させ、ポリイミド前駆体「水/イソプロパノール」溶液(PAA−2)を得た。
[Preparation of Polyimide Precursor "Water/Isopropanol" Solution (PAA-2)]
500 g of the polyimide precursor "N-methylpyrrolidone" solution (RPAA-1) was added dropwise to 3000 g of water with stirring to precipitate the polyimide precursor. This polyimide precursor (30 g) was added to water (243 g) and isopropanol (27 g), and methylmorpholine (15 g) was added and stirred and dissolved to obtain a polyimide precursor "water/isopropanol" solution (PAA-2).

[ポリイミド前駆体「水/イソプロパノール」溶液(PAA−3)の作製]
ポリイミド前駆体「N−メチルピロリドン」溶液(RPAA−1)の500gを水:3000gに撹拌しながら滴下し、ポリイミド前駆体を析出させた。このポリイミド前駆体:30gを、水:243g、イソプロパノール:27gに加え、さらに、1,2−ジメチルイミダゾール(DMIz):15g加えて撹拌、溶解させ、ポリイミド前駆体「水/イソプロパノール」溶液(PAA−3)を得た。
[Preparation of Polyimide Precursor "Water/Isopropanol" Solution (PAA-3)]
500 g of the polyimide precursor "N-methylpyrrolidone" solution (RPAA-1) was added dropwise to 3000 g of water with stirring to precipitate the polyimide precursor. This polyimide precursor: 30 g was added to water: 243 g and isopropanol: 27 g, and further 1,2-dimethylimidazole (DMIz): 15 g was added, and the mixture was stirred and dissolved to prepare a polyimide precursor "water/isopropanol" solution (PAA- 3) was obtained.

[ポリイミド前駆体「水/N−メチルピロリドン」溶液(PAA−4)の作製]
ポリイミド前駆体「N−メチルピロリドン」溶液(RPAA−1)の500gを水:3000gに撹拌しながら滴下し、ポリイミド前駆体を析出させた。このポリイミド前駆体:30gを、水:243g、N−メチルピロリドン:27gに加え、さらに、1,2−ジメチルイミダゾール:15g加えて撹拌、溶解させ、ポリイミド前駆体「水/N−メチルピロリドン」溶液(PAA−4)を得た。
[Preparation of Polyimide Precursor "Water/N-Methylpyrrolidone" Solution (PAA-4)]
500 g of the polyimide precursor "N-methylpyrrolidone" solution (RPAA-1) was added dropwise to 3000 g of water with stirring to precipitate the polyimide precursor. This polyimide precursor: 30 g was added to water: 243 g and N-methylpyrrolidone: 27 g, 1,2-dimethylimidazole: 15 g, and the mixture was stirred and dissolved to prepare a polyimide precursor "water/N-methylpyrrolidone" solution. (PAA-4) was obtained.

<実施例1>
平均粒径0.1μmの非架橋ポリメタクリル酸メチル・スチレン共重合体(FS−102E:日本ペイント社製):10部、ポリビニルブチラール樹脂(S−LEC SV−02:積水化学工業社製):1部を、エタノール:30部に加え、ウエブローター上で撹拌し、分散液を作製した。これをガラス製の基板上に乾燥後の膜厚が30μmになるように形成し、90℃で1時間乾燥し、樹脂粒子層を形成した。
ポリイミド前駆体「水」溶液(PAA−1)を10倍に希釈し、ポリイミド前駆体「水」溶液(PAA−1)を樹脂粒子層上に塗布した後、減圧脱泡を行い、樹脂粒子間の空隙へポリイミド前駆体「水」溶液(PAA−1)を含浸した。室温(25℃、以下同じ)で一晩乾燥した後、樹脂粒子層の表面が露出するように、水拭きを行い、樹脂粒子層上の余剰のポリイミド前駆体を除去した。これを120℃で1時間加熱した後、ガラス製の基板から剥離して、トルエンに浸漬し、樹脂粒子を溶出させた。乾燥後、室温から380℃まで10℃/分の速度で昇温し、380℃で1時間保持したのち、室温に冷却して多孔質ポリイミドフィルム(PIF−1)を得た。
<Example 1>
Non-crosslinked polymethylmethacrylate/styrene copolymer having an average particle diameter of 0.1 μm (FS-102E: manufactured by Nippon Paint Co., Ltd.): 10 parts, polyvinyl butyral resin (S-LEC SV-02: manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.): 1 part was added to 30 parts of ethanol, and the mixture was stirred on a web browser to prepare a dispersion liquid. This was formed on a glass substrate so that the film thickness after drying would be 30 μm, and dried at 90° C. for 1 hour to form a resin particle layer.
After the polyimide precursor "water" solution (PAA-1) was diluted 10 times and the polyimide precursor "water" solution (PAA-1) was applied on the resin particle layer, defoaming under reduced pressure was performed to remove resin particles. The polyimide precursor “water” solution (PAA-1) was impregnated into the voids of FIG. After drying overnight at room temperature (25° C., the same applies below), water wiping was performed so that the surface of the resin particle layer was exposed, and excess polyimide precursor on the resin particle layer was removed. This was heated at 120° C. for 1 hour, then peeled from the glass substrate and immersed in toluene to elute the resin particles. After drying, the temperature was raised from room temperature to 380° C. at a rate of 10° C./min, the temperature was maintained at 380° C. for 1 hour, and then cooled to room temperature to obtain a porous polyimide film (PIF-1).

<比較例1>
実施例1と同様に作製した樹脂粒子層上に、ポリイミド前駆体「N−メチルピロリドン」溶液(RPAA−1)を10倍に希釈して塗布したが、樹脂粒子が溶解してしまった。これを120℃で1時間加熱した後、ガラス製の基板より剥離し、トルエンに浸漬し、樹脂を溶出させた。乾燥後、室温から380℃まで10℃/分のスピードで昇温し、380℃で1時間保持したのち、室温に冷却して多孔質ポリイミドフィルム(RPIF−1)を得た。しかし、空孔径が0.05μm以上1.01μm以下の範囲を示し、分布の広いものであった。これは、樹脂粒子が溶解し、樹脂粒子の形態を維持できなかったためと考えられる。
<Comparative Example 1>
A polyimide precursor "N-methylpyrrolidone" solution (RPAA-1) was diluted 10 times on the resin particle layer prepared in the same manner as in Example 1 and applied, but the resin particles dissolved. This was heated at 120° C. for 1 hour, then peeled from the glass substrate and immersed in toluene to elute the resin. After drying, the temperature was raised from room temperature to 380° C. at a rate of 10° C./min, the temperature was maintained at 380° C. for 1 hour, and then cooled to room temperature to obtain a porous polyimide film (RPIF-1). However, the pore diameter was in the range of 0.05 μm or more and 1.01 μm or less, and the distribution was wide. It is considered that this is because the resin particles were dissolved and the morphology of the resin particles could not be maintained.

<実施例2>
ポリイミド前駆体「水/イソプロパノール」溶液(PAA−2)を10倍に希釈し、実施例1と同様に作製した樹脂粒子層上に塗布し、実施例1と同様にして多孔質ポリイミドフィルム(PIF−2)を得た。
<Example 2>
A polyimide precursor “water/isopropanol” solution (PAA-2) was diluted 10-fold and applied on a resin particle layer prepared in the same manner as in Example 1, and the porous polyimide film (PIF) was prepared in the same manner as in Example 1. -2) was obtained.

<実施例3>
ポリイミド前駆体「水/イソプロパノール」溶液(PAA−2)を10倍に希釈し、実施例1と同様に作製した樹脂粒子層上に塗布し、室温で一晩乾燥した後、樹脂粒子層の表面が露出するよう、水拭きを行い、過剰のポリイミド前駆体を除去した。これを120℃で1時間加熱した後、ガラス製の基板より剥離し、室温から380℃まで10℃/分の速度で昇温し、380℃で1時間保持したのち、室温に冷却して多孔質ポリイミドフィルム(PIF−3)を得た。
<Example 3>
The polyimide precursor “water/isopropanol” solution (PAA-2) was diluted 10 times, applied on the resin particle layer prepared in the same manner as in Example 1, and dried overnight at room temperature, and then the surface of the resin particle layer. Was wiped with water so that the film was exposed to remove excess polyimide precursor. After heating this at 120° C. for 1 hour, it was peeled from the glass substrate, heated from room temperature to 380° C. at a rate of 10° C./min, kept at 380° C. for 1 hour, and then cooled to room temperature to make it porous. A high quality polyimide film (PIF-3) was obtained.

<実施例4>
ポリイミド前駆体「水/イソプロパノール」溶液(PAA−2)を10倍に希釈し、これにポリイミド前駆体10部に対し10部の割合で平均粒径0.1μmの非架橋ポリメタクリル酸メチル・スチレン共重合体(FS−102E:日本ペイント社製)を加え、ウエブローター上で撹拌し、分散液を作製した。これをガラス製の基板上に乾燥後の膜厚が約30μmになるように形成し、90℃で1時間乾燥した後、90℃から380℃まで10℃/分の速度で昇温し、380℃で1時間保持したのち、室温に冷却して多孔質ポリイミドフィルム(PIF−4)を得た。
<Example 4>
A polyimide precursor “water/isopropanol” solution (PAA-2) was diluted 10-fold, and 10 parts of this polyimide precursor were mixed with 10 parts of non-crosslinked poly(methyl methacrylate/styrene) having an average particle diameter of 0.1 μm. A copolymer (FS-102E: manufactured by Nippon Paint Co., Ltd.) was added, and the mixture was stirred on a web rotor to prepare a dispersion liquid. This was formed on a glass substrate so that the film thickness after drying was about 30 μm, dried at 90° C. for 1 hour, and then heated from 90° C. to 380° C. at a rate of 10° C./minute to 380° C. After holding at ℃ for 1 hour, it was cooled to room temperature to obtain a porous polyimide film (PIF-4).

<実施例5>
ポリイミド前駆体「水/イソプロパノール」溶液(PAA−2)を10倍に希釈し、これにポリイミド前駆体10部に対し10部の割合で平均粒径0.1μmの非架橋ポリメタクリル酸メチル・スチレン共重合体(FS−102E:日本ペイント社製)を加え、ウエブローター上で撹拌し、分散液を作製した。これをガラス製の基板上に乾燥後の膜厚が約30μmになるように形成し、室温で1時間乾燥した後、ガラス製の基板からはがし、テトラヒドロフランに浸漬し、樹脂粒子を溶解した。90℃で1時間乾燥した後、90℃から380℃まで10℃/分の速度で昇温し、380℃で1時間保持したのち、室温に冷却して多孔質ポリイミドフィルム(PIF−5)を得た。
<Example 5>
A polyimide precursor “water/isopropanol” solution (PAA-2) was diluted 10-fold, and 10 parts of this polyimide precursor were mixed with 10 parts of non-crosslinked poly(methyl methacrylate/styrene) having an average particle diameter of 0.1 μm. A copolymer (FS-102E: manufactured by Nippon Paint Co., Ltd.) was added, and the mixture was stirred on a web rotor to prepare a dispersion liquid. This was formed on a glass substrate so that the film thickness after drying was about 30 μm, dried at room temperature for 1 hour, peeled from the glass substrate and immersed in tetrahydrofuran to dissolve the resin particles. After drying at 90° C. for 1 hour, the temperature was raised from 90° C. to 380° C. at a rate of 10° C./min, held at 380° C. for 1 hour, and then cooled to room temperature to give a porous polyimide film (PIF-5). Obtained.

<実施例6>
ポリイミド前駆体「水/イソプロパノール」溶液(PAA−3)を用いた以外は、実施例2と同様にして多孔質ポリイミドフィルム(PIF−6)を得た。
<Example 6>
A porous polyimide film (PIF-6) was obtained in the same manner as in Example 2 except that the polyimide precursor "water/isopropanol" solution (PAA-3) was used.

<実施例7>
ポリイミド前駆体「水/N−メチルピロリドン」溶液(PAA−4)を用いた以外は、実施例5と同様にして多孔質ポリイミドフィルム(PIF−7)を得た。N−メチルピロリドンは沸点が高いため、室温乾燥では十分に除去できないため、イソプロパノールの場合に比べ空孔径が大きいものとなった。
<Example 7>
A porous polyimide film (PIF-7) was obtained in the same manner as in Example 5 except that the polyimide precursor “water/N-methylpyrrolidone” solution (PAA-4) was used. Since N-methylpyrrolidone has a high boiling point, it cannot be sufficiently removed by drying at room temperature, so that the pore diameter is larger than that in the case of isopropanol.

<比較例2>
日本触媒社製の平均直径550nmの単分散の球状シリカ粒子(真球率:1.0、粒径分布指数:1.20):30質量部をN−メチルピロリドン(NMP):30質量部に分散した。ポリイミド前駆体「N−メチルピロリドン」溶液(RPAA−1):100質量部にシリカ粒子分散液:20質量部を混合、撹拌した後、ガラス板上に塗布した。これを120℃で1時間加熱した後、ガラス製の基板より剥離し、室温から380℃まで10℃/分のスピードで昇温し、380℃で1時間保持したのち、室温に冷却してシリカ-ポリイミド複合膜を得た。そのシリカ-ポリイミド複合膜を10質量%フッ化水素水に浸し、6時間かけてシリカを溶解除去し、十分に水洗、乾燥して多孔質ポリイミドフィルム(RPIF−2)を得た。
<Comparative example 2>
Made by Nippon Shokubai Co., Ltd., monodispersed spherical silica particles having an average diameter of 550 nm (sphericity: 1.0, particle size distribution index: 1.20): 30 parts by mass to N-methylpyrrolidone (NMP): 30 parts by mass Dispersed. Polyimide precursor "N-methylpyrrolidone" solution (RPAA-1): 100 parts by mass of silica particle dispersion: 20 parts by mass were mixed and stirred, and then applied onto a glass plate. After heating this at 120° C. for 1 hour, it was peeled from the glass substrate, heated from room temperature to 380° C. at a speed of 10° C./min, kept at 380° C. for 1 hour, and then cooled to room temperature to obtain silica. -A polyimide composite film was obtained. The silica-polyimide composite film was immersed in 10 mass% hydrogen fluoride water, the silica was dissolved and removed over 6 hours, washed thoroughly with water, and dried to obtain a porous polyimide film (RPIF-2).

<実施例8>
スチレン900質量部、アクリル酸ブチル100質量部、ドデカンチオール15.7質量部、界面活性剤Dowfax2A1(47%溶液、ダウ・ケミカル社製)15.8質量部、イオン交換水576質量部を混合し、ディゾルバーにより、1,500回転で30分間攪拌、乳化を行い、モノマー乳化液を作成した。続いて、Dowfax2A1(47%溶液、ダウ・ケミカル社製)1.49質量部、イオン交換水1270質量部を反応容器に投入した。窒素気流下、75℃に加熱した後、モノマー乳化液のうち75質量部を添加した後に、過硫酸アンモニウム15質量部を、イオン交換水98質量部に溶解させた重合開始剤溶液を10分かけて滴下した。滴下後50分間反応させた後に、残りのモノマー乳化液を220分かけて滴下し、さらに180分間反応させた。冷却後、固形分濃度を30質量%に調整した非架橋スチレン・アクリル樹脂粒子分散液として、樹脂粒子分散液(1)を得た。樹脂粒子分散液(1)中の樹脂粒子は、平均粒径が250nmであった。
ポリイミド前駆体「水」溶液(PAA−1)と、樹脂粒子分散液(1)とを、質量比で、ポリイミド前駆体溶液の固形分:樹脂粒子分散液の固形分=30:70(100:233)となるように混合した樹脂粒子分散ポリイミド前駆体「水」溶液(1)とした。この溶液(1)をガラス基板上に塗布した後、室温(25℃)で5時間乾燥した。続いて、120℃で1時間加熱した後、ガラス製の基板から剥離して、テトラヒドロフラン(THF)に30分間浸漬し、樹脂粒子を溶出させた。乾燥後、室温から250℃まで10℃/分の速度で昇温し、250℃で1時間保持したのち、室温に冷却して、膜厚25μmの多孔質ポリイミドフィルム(PIF−8)を得た。また、フィルム(PIF−8)の表面を走査型電子顕微鏡(キーエンス社製:VE-8800)にて観測した写真を図4に示す。
<Example 8>
900 parts by mass of styrene, 100 parts by mass of butyl acrylate, 15.7 parts by mass of dodecanethiol, 15.8 parts by mass of surfactant Dowfax2A1 (47% solution, manufactured by Dow Chemical Co.), and 576 parts by mass of deionized water are mixed. The mixture was stirred and emulsified at 1,500 rpm for 30 minutes with a dissolver to prepare a monomer emulsion. Subsequently, 1.49 parts by mass of Dowfax2A1 (47% solution, manufactured by Dow Chemical Co.) and 1270 parts by mass of ion-exchanged water were charged into the reaction vessel. After heating to 75° C. under a nitrogen stream, after adding 75 parts by mass of the monomer emulsion, a polymerization initiator solution prepared by dissolving 15 parts by mass of ammonium persulfate in 98 parts by mass of ion-exchanged water is taken over 10 minutes. Dropped. After reacting for 50 minutes after dropping, the remaining monomer emulsion was added dropwise over 220 minutes, and further reacted for 180 minutes. After cooling, a resin particle dispersion liquid (1) was obtained as a non-crosslinked styrene-acrylic resin particle dispersion liquid having a solid content concentration adjusted to 30% by mass. The average particle diameter of the resin particles in the resin particle dispersion liquid (1) was 250 nm.
The polyimide precursor "water" solution (PAA-1) and the resin particle dispersion liquid (1) are in a mass ratio, solid content of the polyimide precursor solution: solid content of the resin particle dispersion = 30:70 (100: 233) to prepare a resin particle-dispersed polyimide precursor “water” solution (1). This solution (1) was applied on a glass substrate and then dried at room temperature (25° C.) for 5 hours. Then, after heating at 120 degreeC for 1 hour, it peeled from the glass substrate and was immersed in tetrahydrofuran (THF) for 30 minutes to elute the resin particles. After drying, the temperature was raised from room temperature to 250° C. at a rate of 10° C./min, held at 250° C. for 1 hour, and then cooled to room temperature to obtain a porous polyimide film (PIF-8) having a film thickness of 25 μm. .. Moreover, the photograph which observed the surface of the film (PIF-8) with the scanning electron microscope (Keyence company make: VE-8800) is shown in FIG.

<実施例9>
実施例8において、ポリイミド前駆体「水」溶液(PAA−1)と、樹脂粒子分散液(1)とを、質量比で、ポリイミド前駆体溶液の固形分:樹脂粒子分散液の固形分=50:50(100:100)となるように混合した樹脂粒子分散ポリイミド前駆体「水」溶液(2)を用い、THFへの浸漬時間を2時間とした以外は実施例8と同様にして膜厚25μmの多孔質ポリイミドフィルム(PIF−9)を得た。また、フィルム(PIF−9)の表面を、実施例8と同様にして、走査型電子顕微鏡により観測した写真を図5に示す。
<Example 9>
In Example 8, the polyimide precursor “water” solution (PAA-1) and the resin particle dispersion liquid (1) were mass ratio, solid content of the polyimide precursor solution: solid content of the resin particle dispersion=50. The film thickness was the same as in Example 8 except that the resin particle-dispersed polyimide precursor “water” solution (2) mixed to give a mixing ratio of 50:100 (100:100) was used and the immersion time in THF was 2 hours. A 25 μm porous polyimide film (PIF-9) was obtained. A photograph of the surface of the film (PIF-9) observed by a scanning electron microscope in the same manner as in Example 8 is shown in FIG.

<実施例10>
実施例8において、ポリイミド前駆体「水」溶液(PAA−1)と、樹脂粒子分散液(1)とを、質量比で、ポリイミド前駆体溶液の固形分:樹脂粒子分散液の固形分=70:30(100:43)となるように混合した樹脂粒子分散ポリイミド前駆体「水」溶液(3)を用い、THFへの浸漬時間を12時間とした以外は実施例8と同様にして膜厚25μmの多孔質ポリイミドフィルム(PIF−10)を得た。また、フィルム(PIF−10)の表面を、実施例8と同様にして、走査型電子顕微鏡により観測した写真を図6に示す。
<Example 10>
In Example 8, the polyimide precursor “water” solution (PAA-1) and the resin particle dispersion liquid (1) were mass ratio, solid content of the polyimide precursor solution: solid content of the resin particle dispersion=70. The film thickness was the same as in Example 8 except that the resin particle-dispersed polyimide precursor “water” solution (3) mixed so as to be :30 (100:43) was used and the immersion time in THF was 12 hours. A 25 μm porous polyimide film (PIF-10) was obtained. A photograph of the surface of the film (PIF-10) observed by a scanning electron microscope in the same manner as in Example 8 is shown in FIG.

〔空孔径の分布の評価〕
実施例1〜10、及び、比較例1、2で得た多孔質ポリイミドフィルムについて、空孔径の分布の評価(最大径、最小径、及び、平均径)を行った。具体的には、既述の方法で評価を行った。
[Evaluation of pore size distribution]
The porous polyimide films obtained in Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 and 2 were evaluated for the distribution of pore diameters (maximum diameter, minimum diameter, and average diameter). Specifically, the evaluation was performed by the method described above.

〔亀裂の評価〕
実施例1〜10、及び、比較例1、2で得た多孔質ポリイミドフィルムについて、亀裂の評価を行った。具体的な方法は以下のとおりである。ポリイミドフィルム1cm角の面積を倍率500の顕微鏡で0.1mm以上を亀裂とし、有無を目視により観察した。
[Evaluation of cracks]
The cracks were evaluated for the porous polyimide films obtained in Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 and 2. The specific method is as follows. An area of 1 cm 2 square of the polyimide film was observed with a microscope having a magnification of 500 to make 0.1 mm or more cracks, and the presence or absence was visually observed.

−評価基準−
A:亀裂なし
B:1か所以上3か所以下
C:4か所以上
-Evaluation criteria-
A: No crack B: 1 place or more and 3 places or less C: 4 places or more

以下、表1中の略称の詳細について示す。
・「PDA」 :p−フェニレンジアミン
・「BPDA」:3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物
・「MMO」 :メチルモルホリン
・「DMIz」:1,2−ジメチルイミダゾール
・「THF」 :テトラヒドロフラン
・「Tol」 :トルエン
・「PMMA/St」:非架橋ポリメタクリル酸メチル・スチレン共重合体
・「PBA/St」:非架橋ポリアクリル酸ブチル・スチレン共重合体
・「IPA」 :イソプロパノール
・「NMP」 :N−メチルピロリドン
The details of the abbreviations in Table 1 are shown below.
-"PDA": p-phenylenediamine-"BPDA": 3,3',4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride-"MMO": methylmorpholine-"DMIz": 1,2-dimethylimidazole- "THF": Tetrahydrofuran "Tol": Toluene "PMMA/St": Non-cross-linked polymethylmethacrylate-styrene copolymer-"PBA/St": Non-cross-linked polybutyl acrylate-styrene copolymer-"IPA ": Isopropanol/"NMP": N-methylpyrrolidone

1 樹脂粒子、2 結着樹脂、3 基板、4 剥離層、5 ポリイミド前駆体溶液、7 空孔、61 ポリイミド膜、62 多孔質ポリイミドフィルム DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Resin particle, 2 Binder resin, 3 Substrate, 4 Release layer, 5 Polyimide precursor solution, 7 Hole, 61 Polyimide film, 62 Porous polyimide film

Claims (9)

水を50質量%以上含有する水性溶剤に、ポリイミド前駆体及び有機アミン化合物が溶解しているポリイミド前駆体溶液と、前記ポリイミド前駆体溶液に溶解しない樹脂粒子とを含む塗膜を形成した後、前記塗膜を乾燥して、前記ポリイミド前駆体及び前記樹脂粒子を含む被膜を形成する第1の工程と、
前記被膜を加熱して、前記ポリイミド前駆体をイミド化してポリイミドフィルムを形成する第2の工程であって、前記樹脂粒子を除去する処理を含む第2の工程と、
を有する多孔質ポリイミドフィルムの製造方法。
After forming a coating film containing a polyimide precursor solution in which a polyimide precursor and an organic amine compound are dissolved in an aqueous solvent containing 50% by mass or more of water, and resin particles that are not dissolved in the polyimide precursor solution, A first step of drying the coating film to form a coating film containing the polyimide precursor and the resin particles,
A second step of heating the coating to imidize the polyimide precursor to form a polyimide film, the second step including a treatment of removing the resin particles;
A method for producing a porous polyimide film having:
前記第1の工程が、前記樹脂粒子、前記樹脂粒子が溶解しない有機溶剤、及び前記有機溶剤に溶解する結着樹脂を含む樹脂粒子分散液を基板上に塗布し、乾燥させて樹脂粒子層を形成した後、前記ポリイミド前駆体溶液を前記樹脂粒子層の樹脂粒子間に含浸させて、前記樹脂粒子を含む塗膜を形成し、前記塗膜を乾燥して、前記被膜を形成する工程である請求項1に記載の多孔質ポリイミドフィルムの製造方法。   In the first step, a resin particle dispersion liquid containing the resin particles, an organic solvent in which the resin particles are insoluble, and a binder resin soluble in the organic solvent is applied onto a substrate and dried to form a resin particle layer. After the formation, the polyimide precursor solution is impregnated between the resin particles of the resin particle layer to form a coating film containing the resin particles, and the coating film is dried to form the coating film. The method for producing a porous polyimide film according to claim 1. 前記第1の工程が、前記ポリイミド前駆体溶液と、前記ポリイミド前駆体溶液に溶解しない樹脂粒子とを含む樹脂粒子分散ポリイミド前駆体溶液を基板上に塗布して塗膜を形成し、前記塗膜を乾燥して、前記被膜を形成する工程である請求項1に記載の多孔質ポリイミドフィルムの製造方法。   In the first step, the polyimide precursor solution and a resin particle-dispersed polyimide precursor solution containing resin particles that are not soluble in the polyimide precursor solution are applied onto a substrate to form a coating film, and the coating film is formed. The method for producing a porous polyimide film according to claim 1, which is a step of forming a coating film by drying the film. 前記第1の工程において、前記塗膜を乾燥して前記被膜を形成する過程で、前記樹脂粒子を露出させる処理を行う請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の多孔質ポリイミドフィルムの製造方法。   The porous polyimide film according to any one of claims 1 to 3, wherein in the first step, a process of exposing the resin particles is performed in a process of drying the coating film to form the coating film. Manufacturing method. 前記第2の工程において、前記ポリイミド前駆体のイミド化を行う過程又はイミド化後、且つ、前記樹脂粒子を除去する処理よりも前で、前記樹脂粒子を露出させる処理を行う請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の多孔質ポリイミドフィルムの製造方法。   In the second step, a process of exposing the resin particles is performed after the process of imidizing the polyimide precursor or after the imidization and before the process of removing the resin particles. Item 4. A method for producing a porous polyimide film according to any one of Items 3. 前記樹脂粒子を除去する処理が、前記樹脂粒子を溶解する有機溶剤により除去する処理である請求項1〜請求項5のいずれか一項に記載の多孔質ポリイミドフィルムの製造方法。   The method for producing a porous polyimide film according to claim 1, wherein the treatment for removing the resin particles is a treatment for removing the resin particles with an organic solvent that dissolves the resin particles. 前記樹脂粒子を除去する処理が、加熱により除去する処理である請求項1〜請求項6のいずれか一項に記載の多孔質ポリイミドフィルムの製造方法。   The method for producing a porous polyimide film according to claim 1, wherein the treatment for removing the resin particles is a treatment for removing by heating. 前記有機アミン化合物が、3級アミン化合物である請求項1〜請求項7のいずれか一項に記載の多孔質ポリイミドフィルムの製造方法。   The said organic amine compound is a tertiary amine compound, The manufacturing method of the porous polyimide film as described in any one of Claims 1-7. 前記有機アミン化合物が、窒素を含有する複素環構造を有するアミン化合物である請求項1〜請求項7のいずれか一項に記載の多孔質ポリイミドフィルムの製造方法。
The method for producing a porous polyimide film according to any one of claims 1 to 7, wherein the organic amine compound is an amine compound having a nitrogen-containing heterocyclic structure.
JP2016048876A 2015-03-26 2016-03-11 Method for producing porous polyimide film, and porous polyimide film Active JP6701833B2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015064679 2015-03-26
JP2015064679 2015-03-26

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016183332A JP2016183332A (en) 2016-10-20
JP6701833B2 true JP6701833B2 (en) 2020-05-27

Family

ID=57242563

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016048876A Active JP6701833B2 (en) 2015-03-26 2016-03-11 Method for producing porous polyimide film, and porous polyimide film

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6701833B2 (en)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6747091B2 (en) * 2016-06-23 2020-08-26 富士ゼロックス株式会社 Porous film and method for producing the same
JP6897150B2 (en) * 2017-02-24 2021-06-30 富士フイルムビジネスイノベーション株式会社 Method for Producing Polyimide Precursor Solution, Method for Producing Polyimide Precursor Solution, and Porous Polyimide Film
JP6876912B2 (en) * 2017-02-24 2021-05-26 富士フイルムビジネスイノベーション株式会社 Method for producing polyimide precursor solution and porous polyimide film
JP6885107B2 (en) * 2017-02-28 2021-06-09 富士フイルムビジネスイノベーション株式会社 Porous polyimide film, polyimide precursor solution, and method for producing porous polyimide film
JP7163582B2 (en) * 2018-01-25 2022-11-01 富士フイルムビジネスイノベーション株式会社 Polyimide precursor solution, molded article, and method for producing molded article
JP7286980B2 (en) 2019-01-29 2023-06-06 富士フイルムビジネスイノベーション株式会社 Porous polyimide membrane, Lithium-ion secondary battery separator, Lithium-ion secondary battery, and All-solid-state battery
JP7436023B2 (en) 2019-05-28 2024-02-21 ユニチカ株式会社 Method for producing polyamide-imide solution and porous polyamide-imide film
JP7498595B2 (en) * 2020-05-20 2024-06-12 東京応化工業株式会社 Varnish composition, method for producing precursor film of polyimide porous film, and method for producing polyimide porous film
JP7367424B2 (en) * 2019-09-24 2023-10-24 富士フイルムビジネスイノベーション株式会社 Polyimide precursor solution, polyimide membrane manufacturing method, and lithium ion secondary battery separator manufacturing method

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5846136B2 (en) * 2013-01-31 2016-01-20 富士ゼロックス株式会社 Polyimide precursor composition and method for producing polyimide precursor composition
WO2014196656A1 (en) * 2013-06-07 2014-12-11 公立大学法人首都大学東京 Method for manufacturing secondary-battery separator and method for manufacturing lithium secondary battery
KR101690916B1 (en) * 2013-08-08 2016-12-28 도오꾜오까고오교 가부시끼가이샤 Production method for porous polyimide resin film, porous polyimide resin film, and separator employing same

Also Published As

Publication number Publication date
JP2016183332A (en) 2016-10-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6881644B2 (en) Method for producing resin particle-dispersed polyimide precursor solution, resin particle-dispersed polyimide precursor solution, resin particle-containing polyimide film, method for producing porous polyimide film, and porous polyimide film.
JP6701833B2 (en) Method for producing porous polyimide film, and porous polyimide film
JP6897150B2 (en) Method for Producing Polyimide Precursor Solution, Method for Producing Polyimide Precursor Solution, and Porous Polyimide Film
US9707722B2 (en) Method for producing porous polyimide film, and porous polyimide film
JP6421671B2 (en) Porous polyimide film
JP7163582B2 (en) Polyimide precursor solution, molded article, and method for producing molded article
JP6747091B2 (en) Porous film and method for producing the same
JP6885107B2 (en) Porous polyimide film, polyimide precursor solution, and method for producing porous polyimide film
JP7069745B2 (en) Polyimide precursor solution, method for producing porous polyimide film, and porous polyimide film
JP6876912B2 (en) Method for producing polyimide precursor solution and porous polyimide film
JP6950307B2 (en) Particle-dispersed polyimide precursor solution, method for producing porous polyimide film, and porous polyimide film
JP7024225B2 (en) Polyimide laminated film and method for manufacturing polyimide laminated film
JP7358745B2 (en) all solid state battery
JP6904109B2 (en) Method for producing polyimide precursor solution and porous polyimide film
JP2022151286A (en) Polyimide precursor-containing aqueous composition, method for producing polyimide film, and method for producing porous polyimide film
CN112608473A (en) Polyimide precursor solution, method for producing polyimide film, and method for producing separator for lithium ion secondary battery
CN112552682A (en) Polyimide precursor solution, method for producing polyimide film, and method for producing separator for lithium ion secondary battery
JP7286980B2 (en) Porous polyimide membrane, Lithium-ion secondary battery separator, Lithium-ion secondary battery, and All-solid-state battery
JP7367424B2 (en) Polyimide precursor solution, polyimide membrane manufacturing method, and lithium ion secondary battery separator manufacturing method
JP2023038715A (en) Polyimide precursor solution, porous polyimide film, separator for secondary battery, and secondary battery
CN114249904A (en) Polyimide precursor solution and method for producing porous polyimide film
CN115124836A (en) Polyimide precursor coating film and method for producing polyimide film
JP2019131709A (en) Porous polyimide molded body and manufacturing method of porous polyimide molded body

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190123

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20190918

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20191008

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20191125

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200407

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200420

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6701833

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350