JP6701834B2 - 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 - Google Patents

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 Download PDF

Info

Publication number
JP6701834B2
JP6701834B2 JP2016048877A JP2016048877A JP6701834B2 JP 6701834 B2 JP6701834 B2 JP 6701834B2 JP 2016048877 A JP2016048877 A JP 2016048877A JP 2016048877 A JP2016048877 A JP 2016048877A JP 6701834 B2 JP6701834 B2 JP 6701834B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polyimide precursor
resin particles
resin particle
resin
dispersed
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
JP2016048877A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2016183333A (en
Inventor
佐々木 知也
知也 佐々木
額田 克己
克己 額田
宮本 剛
宮本  剛
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 JP2016183333A publication Critical patent/JP2016183333A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6701834B2 publication Critical patent/JP6701834B2/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)
  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

本発明は、樹脂粒子分散ポリイミド前駆体溶液の製造方法、樹脂粒子分散ポリイミド前駆体溶液、樹脂粒子含有ポリイミドフィルム、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 resin particle-dispersed polyimide precursor solution, a resin particle-dispersed polyimide precursor solution, a resin particle-containing polyimide film, 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。   The 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、単分散球状無機微粒子の最密充填堆積体を焼成して無機微粒子の焼結体を形成し、この焼結体の無機微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、無機微粒子は溶解するが樹脂は溶解しない溶液に浸漬して、無機微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 fine particles is fired to form a sintered body of inorganic fine particles, and a polyamic acid is filled in the inorganic fine particle gaps of the sintered body, and then fired. There is described a method for producing a separator for a lithium secondary battery, which comprises forming a polyimide resin formed as described above, and thereafter immersing it in a solution in which the inorganic fine particles dissolve but the resin does not dissolve to dissolve and remove the inorganic fine particles.
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。
Further, in Patent Document 5, a positive electrode, a negative electrode, and a separator layer having an average pore diameter 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 having a.
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. 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, is 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

本発明の課題は、樹脂粒子分散液とポリイミド前駆体溶液とを混合する場合に比べて、樹脂粒子の分散性が向上する樹脂粒子分散ポリイミド前駆体溶液の製造方法を提供することである。   An object of the present invention is to provide a method for producing a resin particle-dispersed polyimide precursor solution in which the dispersibility of resin particles is improved as compared with the case of mixing a resin particle dispersion liquid and a polyimide precursor solution.

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.


水性溶剤に樹脂粒子が分散された樹脂粒子分散液中で、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ポリイミド前駆体を形成する樹脂粒子分散ポリイミド前駆体溶液の製造方法。
< 1 >
In a resin particle dispersion liquid in which resin particles are dispersed in an aqueous solvent, in the presence of an organic amine compound, a resin particle-dispersed polyimide precursor solution in which a tetracarboxylic dianhydride and a diamine compound are polymerized to form a polyimide precursor of production how.


前記樹脂粒子分散液が、前記水性溶剤中で樹脂粒子を造粒した樹脂粒子分散液であるに記載の樹脂粒子分散ポリイミド前駆体溶液の製造方法。
< 2 >
The resin particle dispersion liquid, manufactured how the resin particles dispersed polyimide precursor solution according to a resin particle dispersion was granulated resin particles <1> in the aqueous solvent.


前記有機アミン化合物が、3級アミン化合物である又はに記載の樹脂粒子分散ポリイミド前駆体溶液の製造方法。
< 3 >
The organic amine compound is prepared how the resin particles dispersed polyimide precursor solution according to a tertiary amine compound <1> or <2>.


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又はに記載の樹脂粒子分散ポリイミド前駆体溶液の製造方法。
< 4 >
The organic amine compound is an amine compound having a heterocyclic structure containing a nitrogen <1> or manufacture how the resin particles dispersed polyimide precursor solution according to <2>.


のいずれか一項に記載の製造方法により得られた樹脂粒子分散ポリイミド前駆体溶液。
< 5 >
<1> to <4> resin particle dispersion polyimide precursor dissolved solution obtained by the method according to any one of.


に記載の樹脂粒子分散ポリイミド前駆体溶液を塗布して塗膜を形成した後、
塗膜を加熱して得られた樹脂粒子含有ポリイミドフィルム。
< 6 >
After coating the resin particle-dispersed polyimide precursor solution according to < 5 > to form a coating film,
Resin particles containing polyimide film beam obtained by heating a coating film.


に記載の樹脂粒子分散ポリイミド前駆体溶液を塗布して塗膜を形成した後、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。
< 7 >
The first step of applying the resin particle-dispersed polyimide precursor solution according to < 5 > to form a coating film, and then drying the coating film to form a coating film containing the polyimide precursor and the resin particles. When,
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;
Producing how porous polyimide film having a.


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に記載の多孔質ポリイミドフィルムの製造方法。
< 8 >
< 7 > 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. producing how the porous polyimide film.


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又はに記載の多孔質ポリイミドフィルムの製造方法。
< 9 >
The process of removing the resin particles, prepared how porous polyimide film according to a process of removing <7> or <8> by an organic solvent capable of dissolving the resin particles.

10
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又はに記載の多孔質ポリイミドフィルムの製造方法。
< 10 >
The process of removing the resin particles, prepared how porous polyimide film according to a process of removing <7> or <8> by heating.

11
10のいずれか一項に記載された多孔質ポリイミドフィルムの製造方法によって製造された多孔質ポリイミドフィルム。
< 11 >
<7> - produced by the method for producing a porous polyimide film described in any one of <10> porous polyimide film arm.

又はに係る発明によれば、樹脂粒子分散液とポリイミド前駆体溶液とを混合する場合に比べて、樹脂粒子の分散性が向上する樹脂粒子分散ポリイミド前駆体溶液の製造方法が提供される。 According to the invention of < 1 > or < 2 > , a method for producing a resin particle-dispersed polyimide precursor solution in which the dispersibility of resin particles is improved as compared with the case of mixing the resin particle dispersion and the polyimide precursor solution. Will be provided.

又はに係る発明によれば、有機アミン化合物が1級アミン化合物である場合に比べて、製膜性に優れた多孔質ポリイミドフィルムの製造方法が提供される。 The invention according to < 3 > or < 4 > provides a method for producing a porous polyimide film having excellent film-forming properties as compared with the case where the organic amine compound is a primary amine compound.

に係る発明によれば、樹脂粒子分散液とポリイミド前駆体溶液とを混合して得られた樹脂粒子分散ポリイミド前駆体溶液の場合に比べて、樹脂粒子の分散性が向上する樹脂粒子分散ポリイミド前駆体溶液が提供される。 According to the invention of < 5 > , resin particles having improved dispersibility of resin particles as compared with the case of a resin particle-dispersed polyimide precursor solution obtained by mixing a resin particle dispersion liquid and a polyimide precursor solution. A dispersed polyimide precursor solution is provided.

に係る発明によれば、樹脂粒子分散液とポリイミド前駆体溶液とを混合して得られた樹脂粒子分散ポリイミド前駆体溶液によって得られた樹脂粒子含有ポリイミドフィルムの場合に比べて、樹脂粒子の分布のバラつきが抑制される樹脂粒子含有ポリイミドフィルムが提供される。 According to the invention of < 6 > , compared with the case of the resin particle-containing polyimide film obtained by the resin particle-dispersed polyimide precursor solution obtained by mixing the resin particle dispersion liquid and the polyimide precursor solution, Provided is a resin particle-containing polyimide film in which variation in particle distribution is suppressed.

に係る発明によれば、樹脂粒子分散液とポリイミド前駆体溶液とを混合して得られた樹脂粒子分散ポリイミド前駆体溶液によって得られる多孔質ポリイミドフィルムの製造方法である場合に比べて、空孔径の分布のバラつきが抑制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 < 7 > , compared with the case of the method for producing the porous polyimide film obtained by the resin particle-dispersed polyimide precursor solution obtained by mixing the resin particle dispersion and the polyimide precursor solution. Provided is a method for producing a porous polyimide film in which variation in pore size distribution is suppressed.

に係る発明によれば、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 < 8 >, when the process of exposing the resin particles is not performed in the process of performing the imidization of the polyimide precursor or after the imidization and before the process of removing the resin particles. In comparison, a method for producing a porous polyimide film that provides a porous polyimide film having a high porosity is provided.

又は10に係る発明によれば、樹脂粒子分散液とポリイミド前駆体溶液とを混合して得られた樹脂粒子分散ポリイミド前駆体溶液によって得られる多孔質ポリイミドフィルムの製造方法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空孔径の分布のバラつきが抑制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。 The invention according to < 9 > or < 10 > is a method for producing a porous polyimide film obtained by a resin particle-dispersed polyimide precursor solution obtained by mixing a resin particle dispersion and a polyimide precursor solution. In comparison with the case, the treatment for removing the resin particles is a treatment for removing the resin particles with an organic solvent that dissolves the resin particles, or a porous polyimide film in which the variation in the distribution of pore diameters is suppressed even if the treatment is performed by heating. A method of manufacturing the same is provided.

11に係る発明によれば、樹脂粒子分散液とポリイミド前駆体溶液とを混合して得られた樹脂粒子分散ポリイミド前駆体溶液によって得られた多孔質ポリイミドフィルムである場合に比べて、空孔径の分布のバラつきが抑制される多孔質ポリイミドフィルムが提供される。 According to the invention of < 11 > , compared with the case where the porous polyimide film is obtained by the resin particle-dispersed polyimide precursor solution obtained by mixing the resin particle dispersion and the polyimide precursor solution, Provided is a porous polyimide film in which variation in pore size distribution is suppressed.

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. 実施例11Aで得られた多孔質ポリイミドフィルム(PIF−11)表面の電子顕微鏡写真である。It is an electron microscope photograph of the surface of the porous polyimide film (PIF-11) obtained in Example 11A.

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.

<樹脂粒子分散ポリイミド前駆体溶液及びその製造方法>
本実施形態に係る樹脂粒子分散ポリイミド前駆体溶液の製造方法は、水性溶剤に分散された樹脂粒子分散液中で、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ポリイミド前駆体を形成する方法である。
<Resin Particle-Dispersed Polyimide Precursor Solution and Manufacturing Method Thereof>
The method for producing a resin particle-dispersed polyimide precursor solution according to the present embodiment is a resin particle dispersion liquid dispersed in an aqueous solvent, in the presence of an organic amine compound, a tetracarboxylic dianhydride and a diamine compound are polymerized. Is a method for forming a polyimide precursor.

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3質量%以下の範囲内で溶解することも含む。   In addition, in this embodiment, "not dissolving" also includes that the target substance dissolves in the range of 3% by mass or less with respect to the target liquid at 25°C.

本実施形態に係る樹脂粒子分散ポリイミド前駆体溶液の製造方法は、上記構成により、樹脂粒子分散ポリイミド前駆体溶液が、樹脂粒子分散液とポリイミド前駆体溶液とを混合して形成された場合に比べて、樹脂粒子の分散性が向上する。その理由は定かではないが、以下に示す理由によるものと推測される。   The method for producing the resin particle-dispersed polyimide precursor solution according to the present embodiment has the above-described configuration, and the resin particle-dispersed polyimide precursor solution is compared to the case where the resin particle-dispersed liquid and the polyimide precursor solution are formed by mixing. Therefore, the dispersibility of the resin particles is improved. The reason is not clear, but it is presumed that the reason is as follows.

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)等の高極性有機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 solution of a polyimide precursor dissolved in an organic solvent (for example, N-methylpyrrolidone (hereinafter, sometimes referred to as “NMP”) or N,N-dimethylacetamide (hereinafter, referred to as “DMAc”). In some cases, it is obtained by applying a polyimide precursor solution in a state of being dissolved in a high polar organic solvent such as (in some cases) and then heat-molding.

ポリイミドフィルムは、目的に応じて、無機粒子や、樹脂粒子等の粒子を含有させる場合があり、この場合、粒子を混合したポリイミド前駆体溶液が使用される。例えば、高極性有機溶剤に溶解したポリイミド前駆体溶液に無機粒子を混合して、粒子分散ポリイミド前駆体溶液を作製した場合、このポリイミド前駆体溶液中において、無機粒子の分散性は低い。
一方、高極性有機溶剤に溶解したポリイミド前駆体溶液に樹脂粒子を混合する場合、一般的な樹脂粒子(例えば、ポリスチレン樹脂粒子等)では、高極性有機溶剤により、樹脂粒子が溶解する場合があり、このポリイミド前駆体溶液中において、樹脂粒子の分散性は低い。また、例えば、高極性有機溶剤に溶解し難い樹脂粒子を乳化重合等により作製した場合には、高極性有機溶剤に溶解したポリイミド前駆体溶液と混合するために、高極性有機溶剤に置換する場合がある。この場合、高極性有機溶剤に置換するために、樹脂粒子の分散液から樹脂粒子を取り出す場合があり、取り出された樹脂粒子は、凝集することがあり、分散性が低い場合がある。
Depending on the purpose, the polyimide film may contain particles such as inorganic particles and resin particles. In this case, a polyimide precursor solution in which particles are mixed is used. For example, when inorganic particles are mixed with a polyimide precursor solution dissolved in a highly polar organic solvent to prepare a particle-dispersed polyimide precursor solution, the dispersibility of the inorganic particles in this polyimide precursor solution is low.
On the other hand, when the resin particles are mixed with the polyimide precursor solution dissolved in the high polarity organic solvent, in the case of general resin particles (for example, polystyrene resin particles etc.), the resin particles may be dissolved by the high polarity organic solvent. In this polyimide precursor solution, the dispersibility of resin particles is low. Further, for example, when the resin particles that are difficult to dissolve in a high polarity organic solvent are prepared by emulsion polymerization or the like, in order to mix with the polyimide precursor solution dissolved in a high polarity organic solvent, when replacing with a high polarity organic solvent There is. In this case, the resin particles may be taken out from the dispersion liquid of the resin particles in order to substitute the highly polar organic solvent, and the taken out resin particles may be aggregated and the dispersibility may be low.

これに対し、本実施形態に係る樹脂粒子分散ポリイミド前駆体溶液の製造方法では、上記構成により、樹脂粒子の分散性が向上する。これは、予め樹脂粒子を分散させた樹脂粒子分散液中で、有機アミン化合物の存在下、ポリイミド前駆体を形成するために、樹脂粒子が分散されている状態で、ポリイミド前駆体を形成すためであると考えられる。さらに、水性溶剤に、有機アミン化合物が存在していることで、形成されたポリイミド前駆体(そのカルボキシル基)が、有機アミン化合物によってアミン塩化された状態となる。そのため、このポリイミド前駆体の有機アミン塩の一部が、樹脂粒子の分散剤として機能し、樹脂粒子の分散性が向上するものと考えられる。   On the other hand, in the method for producing the resin particle-dispersed polyimide precursor solution according to this embodiment, the dispersibility of the resin particles is improved by the above configuration. This is because in the presence of an organic amine compound in a resin particle dispersion liquid in which resin particles are dispersed in advance, in order to form a polyimide precursor, in a state where the resin particles are dispersed, to form a polyimide precursor. Is considered to be. Furthermore, since the organic amine compound is present in the aqueous solvent, the formed polyimide precursor (its carboxyl group) is in a state of being amine-chlorinated by the organic amine compound. Therefore, it is considered that a part of the organic amine salt of the polyimide precursor functions as a dispersant for the resin particles, improving the dispersibility of the resin particles.

以上から、本実施形態に係る樹脂粒子分散ポリイミド前駆体溶液の製造方法は、上記構成により、樹脂粒子分散ポリイミド前駆体溶液が、樹脂粒子分散液とポリイミド前駆体溶液とを混合して形成された場合に比べて、樹脂粒子の分散性が向上すると推測される。   From the above, the method for producing a resin particle-dispersed polyimide precursor solution according to the present embodiment has the above-described configuration, in which the resin particle-dispersed polyimide precursor solution is formed by mixing the resin particle dispersion and the polyimide precursor solution. It is presumed that the dispersibility of the resin particles is improved as compared with the case.

また、本実施形態に係る樹脂粒子分散ポリイミド前駆体溶液の製造方法は、予め樹脂粒子を分散させた樹脂粒子分散液中で、ポリイミド前駆体を形成する。そのため、本実施形態の樹脂粒子分散ポリイミド前駆体溶液は、樹脂粒子分散液の作製から樹脂粒子分散ポリイミド前駆体溶液の作製まで、一つの系内(例えば、一つの容器内)で得られるため、樹脂粒子分散ポリイミド前駆体溶液を製造する工程が簡略化される。   Further, in the method for producing the resin particle-dispersed polyimide precursor solution according to the present embodiment, the polyimide precursor is formed in the resin particle dispersion liquid in which the resin particles are previously dispersed. Therefore, the resin particle-dispersed polyimide precursor solution of the present embodiment, from the production of the resin particle dispersion liquid to the production of the resin particle-dispersed polyimide precursor solution, is obtained in one system (for example, in one container), The process of producing the resin particle-dispersed polyimide precursor solution is simplified.

なお、本実施形態に係る樹脂粒子分散ポリイミド前駆体溶液の製造方法によって得られる樹脂粒子分散ポリイミド前駆体溶液は、樹脂粒子の分散性が向上している。そのため、このポリイミド前駆体溶液から得られた樹脂粒子含有ポリイミドフィルムは、樹脂粒子の分布のバラつきが抑制されやすい。   The resin particle-dispersed polyimide precursor solution obtained by the method for producing a resin particle-dispersed polyimide precursor solution according to this embodiment has improved dispersibility of resin particles. Therefore, in the resin particle-containing polyimide film obtained from this polyimide precursor solution, variation in distribution of resin particles is easily suppressed.

さらに、本実施形態に係る樹脂粒子分散ポリイミド前駆体溶液を用いて、塗膜を形成し、この塗膜を乾燥させて被膜を形成する第1の工程と、この被膜を加熱してイミド化される第2の工程とを有し、第2の工程で樹脂粒子を除去する処理によって本実施形態の多孔質ポリイミドフィルムが得られる。こ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、空孔の分布のバラつきが抑制されやすい。また、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、以下のように推測される。   Further, the resin particle-dispersed polyimide precursor solution according to the present embodiment is used to form a coating film, and the first step of drying the coating film to form a coating film, and heating the coating film for imidization. And a second step of removing the resin particles in the second step, whereby the porous polyimide film of the present embodiment is obtained. In the porous polyimide film obtained by this manufacturing method, variation in the distribution of pores is easily suppressed. Further, variations in the shape of the holes, the diameter of the holes, etc. are easily suppressed. The reason for this is presumed as follows.

本実施形態の樹脂粒子分散ポリイミド前駆体溶液は分散性が向上しているため、樹脂粒子を除去した後の多孔質ポリイミドフィルムは、空孔の分布のバラつきが抑制されやすいと考えられる。
また、樹脂粒子を用いることにより、空孔の形状、空孔径等はバラつきが抑制されやすいと考えられる。これは、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ためであると考えられる。
さらに、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なるためとも考えられる。
Since the resin particle-dispersed polyimide precursor solution of the present embodiment has improved dispersibility, it is considered that the porous polyimide film from which the resin particles have been removed is likely to suppress variations in the distribution of pores.
Further, it is considered that the use of the resin particles makes it easy to suppress variations in the shape of pores, the diameter of pores, and the like. It is considered that this is because it effectively contributes to the relaxation of residual stress in the imidization step of the polyimide precursor.
Further, since the polyimide precursor is dissolved in the aqueous solvent, 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.

また、本実施形態に係る樹脂粒子分散ポリイミド前駆体溶液を用いて、樹脂粒子含有ポリイミドフィルムを形成し、樹脂粒子を除去して得られた本実施形態の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。   Further, using the resin particle-dispersed polyimide precursor solution according to the present embodiment, to form a resin particle-containing polyimide film, the porous polyimide film of the present embodiment obtained by removing the resin particles, the occurrence of cracks It is easy to be suppressed. 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.

なお、多孔質ポリイミドフィルムは、例えば、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得る方法等が挙げられる。しかしながら、この方法によれば、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。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 may be obtained, for example, by preparing a coating using a polyimide precursor solution in which silica particles are dispersed, firing the coating, and then removing the silica particles. However, according to this method, it is necessary to use a chemical such as hydrofluoric acid in the treatment for removing silica particles. Therefore, these manufacturing methods have low productivity and high cost.

そして、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 contraction in the imidization step, 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.

これに対し、本実施形態の上記製造方法で得られた多孔質ポリイミドフィルムは、シリカ粒子を用いることがないため、多孔質ポリイミドフィルムを得る工程が簡略化される。また、樹脂粒子の除去にフッ酸を使用することがないため、イオンが不純物として残留することが抑制される。   On the other hand, since the porous polyimide film obtained by the manufacturing method of the present embodiment does not use silica particles, the step of obtaining the porous polyimide film is simplified. Further, since hydrofluoric acid is not used for removing the resin particles, it is possible to suppress the ions from remaining as impurities.

以下、本実施形態に係る樹脂粒子分散ポリイミド前駆体溶液の製造方法とそれによって得られた樹脂粒子分散ポリイミド前駆体溶液について説明する。   Hereinafter, the method for producing the resin particle-dispersed polyimide precursor solution according to the present embodiment and the resin particle-dispersed polyimide precursor solution obtained by the method will be described.

〔樹脂粒子分散ポリイミド前駆体溶液の製造方法〕
本実施形態の樹脂粒子分散ポリイミド前駆体溶液の製造方法は、まず、水性溶剤に樹脂粒子が分散された樹脂粒子分散液を準備する。その後、前記樹脂粒子分散液中で、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ポリイミド前駆体を形成する。
[Method for producing resin particle-dispersed polyimide precursor solution]
In the method for producing a resin particle-dispersed polyimide precursor solution of the present embodiment, first, a resin particle dispersion liquid in which resin particles are dispersed in an aqueous solvent is prepared. Then, in the resin particle dispersion liquid, a tetracarboxylic dianhydride and a diamine compound are polymerized in the presence of an organic amine compound to form a polyimide precursor.

具体的には、水性溶剤に樹脂粒子が分散された樹脂粒子分散液を準備する工程(以下「樹脂粒子分散液準備工程」とも称する)と、樹脂粒子分散液に対し、有機アミン化合物、テトラカルボン酸二無水物、及び、ジアミン化合物を混合して、テトラカルボン酸二無水物とジアミン化合物とを重合してポリイミド前駆体を形成する工程(以下、「ポリイミド前駆体形成工程」とも称する)とを有する。   Specifically, a step of preparing a resin particle dispersion liquid in which resin particles are dispersed in an aqueous solvent (hereinafter, also referred to as "resin particle dispersion liquid preparation step"), an organic amine compound, tetracarboxylic Acid dianhydride, and, mixing the diamine compound, a step of polymerizing a tetracarboxylic acid dianhydride and a diamine compound to form a polyimide precursor (hereinafter, also referred to as "polyimide precursor forming step") Have.

(樹脂粒子分散液準備工程)
樹脂粒子分散液準備工程は、水性溶剤に、樹脂粒子が分散している樹脂粒子分散液が得られるのであれば、その方法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、樹脂粒子分散液用の水性溶剤、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。樹脂粒子と水性溶剤とを混合、攪拌する方法は特に制限されない。例えば、水性溶剤を攪拌しながら樹脂粒子を混合する方法などが挙げられる。また、樹脂粒子の分散性を高める点で、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を混合してもよい。
(Resin particle dispersion liquid preparation step)
The method of preparing the resin particle dispersion liquid is not particularly limited as long as the resin particle dispersion liquid in which the resin particles are dispersed can be obtained in the aqueous solvent.
For example, there may be mentioned a method in which resin particles that are not dissolved in a polyimide precursor solution and an aqueous solvent for a resin particle dispersion are weighed, and these are mixed and stirred. The method of mixing and stirring the resin particles and the aqueous solvent is not particularly limited. For example, a method of mixing resin particles while stirring an aqueous solvent may be used. Further, in order to improve the dispersibility of the resin particles, for example, at least one of an ionic surfactant and a nonionic surfactant may be mixed.

また、樹脂粒子分散液は、前記水性溶剤中で樹脂粒子を造粒した樹脂粒子分散液であってもよい。水性溶剤中で樹脂粒子を造粒する場合、水性溶剤中で単量体成分を重合して形成された樹脂粒子分散液を作製してもよい。この場合、公知の重合法によって得られた分散液であってもよい。例えば、樹脂粒子が、ビニル樹脂粒子である場合には、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, the resin particle dispersion liquid may be a resin particle dispersion liquid obtained by granulating resin particles in the aqueous solvent. When granulating resin particles in an aqueous solvent, a resin particle dispersion liquid formed by polymerizing monomer components in an aqueous solvent may be prepared. In this case, it may be a dispersion liquid obtained by a known polymerization method. For example, when the resin particles are vinyl resin particles, known polymerization methods (radical polymerization methods such as emulsion polymerization, soap-free emulsion polymerization, suspension polymerization, miniemulsion polymerization, microemulsion 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.

なお、樹脂粒子分散液形成工程では、上記方法に限られず、水性溶剤に分散された市販品の樹脂粒子分散液を準備してもよい。また、市販品の樹脂粒子分散液を用いる場合、目的に応じて、水性溶剤で希釈等の操作を行ってもよい。さらに、分散性に影響のない範囲で、有機溶剤に分散している樹脂粒子分散液を水性溶剤に置換してもよい。   The resin particle dispersion forming step is not limited to the above method, and a commercially available resin particle dispersion dispersed in an aqueous solvent may be prepared. When using a commercially available resin particle dispersion, an operation such as dilution with an aqueous solvent may be performed depending on the purpose. Further, the resin particle dispersion liquid dispersed in the organic solvent may be replaced with an aqueous solvent as long as the dispersibility is not affected.

(ポリイミド前駆体形成工程)
次に、樹脂粒子分散液中で、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。
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。
(Polyimide precursor forming step)
Next, in a resin particle dispersion liquid, a tetracarboxylic dianhydride and a diamine compound are polymerized in the presence of an organic amine compound to produce a resin (polyimide precursor) to obtain a polyimide precursor solution.
According to this method, since an aqueous solvent is applied, the productivity is high, and the polyimide precursor solution is manufactured in one step, which is advantageous in terms of process simplification.

具体的には、樹脂粒子分散液準備工程で準備した樹脂粒子分散液に、有機アミン化合物、テトラカルボン酸二無水物、及びジアミン化合物を混合する。そして、有機アミン化合物の存在下で、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、樹脂粒子分散液中で、ポリイミド前駆体を形成する。なお、樹脂粒子分散液に、有機アミン化合物、テトラカルボン酸二無水物、及びジアミン化合物を混合する順序は特に限定されるものではない。   Specifically, an organic amine compound, a tetracarboxylic acid dianhydride, and a diamine compound are mixed with the resin particle dispersion liquid prepared in the resin particle dispersion liquid preparation step. Then, the tetracarboxylic dianhydride and the diamine compound are polymerized in the presence of the organic amine compound to form a polyimide precursor in the resin particle dispersion liquid. The order in which the organic amine compound, the tetracarboxylic dianhydride, and the diamine compound are mixed with the resin particle dispersion liquid is not particularly limited.

樹脂粒子分散液中で、テトラカルボン酸二無水物とジアミン化合物とを重合する際に、樹脂粒子分散液中の水性溶剤をそのまま利用してポリイミド前駆体を形成してもよい。また、必要に応じて、水性溶剤を新たに混合してもよい。水性溶剤を新たに混合する場合、水性溶剤は、非プロトン系極性溶剤を少量含む水性溶剤であってもよい。また、目的に応じて、その他の添加剤を混合してもよい。   When the tetracarboxylic dianhydride and the diamine compound are polymerized in the resin particle dispersion, the aqueous solution in the resin particle dispersion may be used as it is to form the polyimide precursor. Moreover, you may mix an aqueous solvent newly as needed. When the aqueous solvent is newly mixed, the aqueous solvent may be an aqueous solvent containing a small amount of an aprotic polar solvent. Further, other additives may be mixed depending on the purpose.

以上の工程により、樹脂粒子分散ポリイミド前駆体溶液が得られる。   Through the above steps, a resin particle-dispersed polyimide precursor solution is obtained.

次に、樹脂粒子分散ポリイミド前駆体溶液を構成する材料について説明する。   Next, the materials constituting the resin particle-dispersed polyimide precursor solution will be described.

(水性溶剤)
水性溶剤は、樹脂粒子分散液中で、テトラカルボン酸二無水物とジアミン化合物とを重合する際に、樹脂粒子分散液の作製に用いた樹脂粒子分散液中の水性溶剤をそのまま利用してもよい。また、テトラカルボン酸二無水物とジアミン化合物とを重合する際に、水性溶剤を重合に適するように調製してもよい。
(Aqueous solvent)
The aqueous solvent, in the resin particle dispersion, when polymerizing the tetracarboxylic dianhydride and the diamine compound, even if the aqueous solvent in the resin particle dispersion used in the preparation of the resin particle dispersion is used as it is. Good. Further, when the tetracarboxylic dianhydride and the diamine compound are polymerized, an aqueous solvent may be prepared so as to be suitable for the polymerization.

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。   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, and pure water.

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.

樹脂粒子分散液を作製する際に用いる水性溶剤は、水を含む水性溶剤である。具体的には、樹脂粒子分散液用の水性溶剤は、全水性溶剤に対して水を50質量%以上含有する水性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。また、水以外の溶性の有機溶剤を含む場合には、例えば、水溶性アルコール系溶剤を用いてもよい。なお、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。   The aqueous solvent used when preparing the resin particle dispersion is an aqueous solvent containing water. Specifically, the aqueous solvent for the resin particle dispersion is preferably an aqueous 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. When a soluble organic solvent other than water is included, for example, a water-soluble alcohol solvent may be used. The term "water-soluble" means that the target substance dissolves in water at 1% by mass or more at 25°C.

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。
上記水溶性の有機溶剤としては、後述の樹脂粒子が溶解しないものが好ましい。この理由は、例えば、水と水溶性の有機溶剤とを含む水性溶剤とした場合に、樹脂粒子分散液中で樹脂粒子を溶解していなくても、製膜の過程で樹脂粒子が溶解してしまう懸念があるためである。
The above water-soluble organic solvents may be used alone or in combination of two or more.
As the water-soluble organic solvent, those which do not dissolve the resin particles described later are preferable. The reason for this is that, for example, when an aqueous solvent containing water and a water-soluble organic solvent is used, the resin particles are dissolved in the process of film formation even if the resin particles are not dissolved in the resin particle dispersion liquid. This is because there is a concern that it will happen.

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、1,3−ジメチル−2−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), dimethyl sulfoxide (DMSO), Hexamethylenephosphoramide (HMPA), N-methylcaprolactam, N-acetyl-2-pyrrolidone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone (DMI), N,N′-dimethylpropyleneurea, tetramethylurea, Examples include trimethyl phosphate and triethyl phosphate.

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 a solvent other than water to remain in the polyimide molded body, and a polyimide molded body having high mechanical strength is 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.

(樹脂粒子)
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、フッ素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。さらに、樹脂粒子分散液は、樹脂粒子分散ポリイミド前駆体溶液を製造する工程を簡略化する点で、乳化重合によって得られたビニル樹脂粒子分散液であることがより好ましい。
(Resin particles)
The resin particles are not particularly limited as long as they do not dissolve in the polyimide precursor solution. For example, resin particles obtained by polycondensing polymerizable monomers such as polyester resin and urethane resin, resin particles obtained by radical polymerization of polymerizable monomers such as vinyl resin, olefin resin, and fluororesin. Is mentioned. 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 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. Furthermore, the resin particle dispersion liquid is more preferably a vinyl resin particle dispersion liquid obtained by emulsion polymerization from the viewpoint of simplifying the step of producing a resin particle-dispersed polyimide precursor solution.

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."

樹脂粒子がビニル樹脂粒子である場合、単量体を重合して得られる。ビニル樹脂の単量体としては、以下に示す単量体が挙げられる。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。
When the resin particles are vinyl resin particles, they are obtained by polymerizing a monomer. Examples of the vinyl resin monomer include the following monomers. For example, styrene, alkyl-substituted styrene (for example, α-methylstyrene, 2-methylstyrene, 3-methylstyrene, 4-methylstyrene, 2-ethylstyrene, 3-ethylstyrene, 4-ethylstyrene, etc.), halogen-substituted styrene. (For example, 2-chlorostyrene, 3-chlorostyrene, 4-chlorostyrene, etc.), styrenes having a styrene skeleton such as vinylnaphthalene; methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, (meth)acrylic acid n -Propyl, n-butyl (meth)acrylate, lauryl (meth)acrylate, 2-ethylhexyl (meth)acrylate, trimethylolpropane trimethacrylate (TMPTMA) and other vinyl group-containing esters; acrylonitrile, methacrylonitrile Vinyl nitriles such as; vinyl ethers such as vinyl methyl ether, vinyl isobutyl ether; vinyl ketones such as vinyl methyl ketone, vinyl ethyl ketone, vinyl isopropenyl ketone; (meth)acrylic acid, maleic acid, cinnamic acid, fumaric acid , Vinyl sulfonic acid, and other acids; ethyleneimine, vinyl pyridine, vinyl amine, and other bases; and other vinyl polymer units.
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)
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。
(Average particle size of resin particles)
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.

なお、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、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 commercial 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.) Is mentioned.

(ポリイミド前駆体)
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を重合して得られる。具体的には、ポリイミド前駆体一般式(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 obtained by polymerizing a tetracarboxylic dianhydride and a diamine compound. Specifically, it is a resin (polyamic acid) having a repeating unit represented by the polyimide precursor 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 acid dianhydride include butanetetracarboxylic acid dianhydride, 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic acid dianhydride, 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 heterocyclic structure containing nitrogen (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 during storage is suppressed, and the decrease in solubility of the polyimide precursor in a 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.

(樹脂粒子とポリイミド前駆体との割合)
樹脂粒子ポリイミド前駆体溶液において、樹脂粒子とポリイミド前駆体との割合としては、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。
(Ratio of resin particles and polyimide precursor)
In the resin particle polyimide precursor solution, the ratio between the resin particles and the polyimide precursor is a mass ratio when the solid content of the polyimide precursor solution is 100, and the polyimide precursor solution solid content:resin particles=100:20. The range is preferably 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.

(その他の添加剤)
本実施形態に係る本実施形態の樹脂粒子分散ポリイミド前駆体溶液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 resin particle-dispersed polyimide precursor solution according to the present embodiment according to the present embodiment, the polyimide precursor solution contains a catalyst for promoting an imidization reaction, a leveling material for improving film-forming quality, and the like. But it's okay.
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、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 be, for example, a conductive material (conductivity (eg, volume resistivity of less than 10 7 Ω·cm)) or semiconductivity (eg, conductivity) added depending on the purpose of use. , 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、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。   Further, the polyimide precursor solution may contain inorganic particles added for improving mechanical strength depending on the purpose of use. Examples of the inorganic particles include particulate materials such as silica powder, alumina powder, barium sulfate powder, titanium oxide powder, mica and talc.

<樹脂粒子含有ポリイミドフィルム>
本実施形態に係る樹脂粒子含有ポリイミドフィルムは、本実施形態に係る樹脂粒子分散ポリイミド前駆体溶液を塗布して塗膜を形成した後、塗膜を加熱することで得られる。
なお、樹脂粒子含有ポリイミドフィルムは、イミド化が完了した樹脂粒子含有ポリイミドフィルムのみならず、イミド化が完了する前の部分的にイミド化された樹脂粒子含有ポリイミドフィルムも含む。
<Polyimide film containing resin particles>
The resin particle-containing polyimide film according to this embodiment is obtained by applying the resin particle-dispersed polyimide precursor solution according to this embodiment to form a coating film, and then heating the coating film.
The resin particle-containing polyimide film includes not only the resin particle-containing polyimide film that has been imidized but also a partially imidized resin particle-containing polyimide film that has not been imidized.

具体的には、本実施形態に係る樹脂粒子含有ポリイミドフィルムは、例えば、本実施形態に係る樹脂粒子分散ポリイミド前駆体溶液を塗布して塗膜を形成する工程(以下「塗膜形成工程」称する)と、塗膜を加熱してポリイミドフィルムを形成する工程(以下「加熱工程」称する)と、を有する。   Specifically, the resin particle-containing polyimide film according to the present embodiment is, for example, a step of applying a resin particle-dispersed polyimide precursor solution according to the present embodiment to form a coating film (hereinafter referred to as "coating film forming step"). ) And a step of heating the coating film to form a polyimide film (hereinafter referred to as “heating step”).

(塗膜形成工程)
まず、上述の樹脂粒子分散ポリイミド前駆体溶液を準備する。次に、樹脂粒子分散ポリイミド前駆体溶液を基板上に塗布し、塗膜を形成する。
基板としては、例えば、樹脂製基板;ガラス製基板;セラミック製基板;金属基板;これらの材料が組み合わされた複合材料基板が挙げられる。なお、基板は、剥離処理が施された剥離層を備えていてもよい。
また、樹脂粒子分散ポリイミド前駆体溶液を基板に塗布する方法としては、特に制限はなく、例えば、スプレー塗布、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。
(Coating film formation process)
First, the above-mentioned resin particle-dispersed polyimide precursor solution is prepared. Next, the resin particle-dispersed polyimide precursor solution is applied onto the substrate to form a coating film.
Examples of the substrate include a resin substrate; a glass substrate; a ceramic substrate; a metal substrate; and a composite material substrate obtained by combining these materials. The substrate may include a release layer that has been subjected to a release treatment.
The method for applying the resin particle-dispersed polyimide precursor solution to the substrate is not particularly limited, and examples thereof include spray coating, spin coating, roll coating, bar coating, slit die coating, and inkjet coating. There are various methods.

なお、基板は、目的とする用途に応じて、各種の基板を用いることができる。例えば、液晶素子に適用される各種基板;集積回路が形成された半導体基板、配線が形成された配線基板、電子部品及び配線が設けられたプリント基板;電線被覆材用の基板;等が挙げられる。   As the substrate, various substrates can be used depending on the intended use. For example, various substrates applied to liquid crystal elements; semiconductor substrates on which integrated circuits are formed, wiring substrates on which wiring is formed, printed boards on which electronic components and wiring are provided, substrates for wire coating materials, and the like. ..

(加熱工程)
次に、上記の塗膜形成工程で得られた塗膜に対して、乾燥処理を行う。この乾燥処理により、被膜(乾燥したイミド化前の被膜)を形成する。
乾燥処理の加熱条件は、例えば80℃以上200℃以下の温度で10分間以上60分間以下がよく、温度が高いほど加熱時間は短くてよい。加熱の際、熱風を当てることも有効である。加熱のときは、温度を段階的に上昇させたり、速度を変化させずに上昇させてもよい。
(Heating process)
Next, the coating film obtained in the coating film forming step is subjected to a drying treatment. By this drying treatment, a film (a dried film before imidization) is formed.
The heating condition for the drying treatment is preferably, for example, a temperature of 80° C. or higher and 200° C. or lower for 10 minutes or longer and 60 minutes or shorter, and the heating temperature may be shorter as the temperature is higher. It is also effective to apply hot air during heating. During heating, the temperature may be raised stepwise or the rate may be raised without changing.

次に、乾燥したイミド化前の被膜を加熱して、イミド化処理を行う。これにより、ポリイミド樹脂層が形成される。
イミド化処理の加熱条件としては、例えば150℃以上400℃以下(好ましくは200℃以上300℃以下)で、20分間以上60分間以下加熱することで、イミド化反応が起こり、ポリイミドフィルムが形成される。加熱反応の際、加熱の最終温度に達する前に、温度を段階的、又は一定速度で徐々に上昇させて加熱することがよい。
Next, the dried film before imidization is heated to perform imidization treatment. Thereby, the polyimide resin layer is formed.
The heating conditions for the imidization treatment are, for example, 150° C. or higher and 400° C. or lower (preferably 200° C. or higher and 300° C. or lower), and heating for 20 minutes or longer and 60 minutes or shorter causes an imidization reaction to form a polyimide film. It During the heating reaction, the temperature may be raised stepwise or gradually at a constant rate before the final heating temperature is reached.

以上の工程を経て、樹脂粒子含有ポリイミドフィルムが形成される。そして、必要に応じて、樹脂粒子含有ポリイミドフィルムを基板から取り出して樹脂粒子含有ポリイミドフィルムが得られる。また、樹脂粒子含有ポリイミドフィルムは、目的とする用途に応じて、後加工が施されてもよい。   Through the above steps, the resin particle-containing polyimide film is formed. Then, if necessary, the resin particle-containing polyimide film is taken out from the substrate to obtain a resin particle-containing polyimide film. The resin particle-containing polyimide film may be post-processed depending on the intended use.

<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、本実施形態に係る樹脂粒子分散ポリイミド前駆体溶液を塗布して塗膜を形成した後、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, after forming a coating film by coating the resin particle-dispersed polyimide precursor solution according to the present embodiment, the coating film is dried, the polyimide precursor and A first step of forming a coating film containing the resin particles, and a second step of heating the coating film to imidize the polyimide precursor to form a polyimide film, the treatment of removing the resin particles. And a second step including.

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1中では、同じ構成部分には、同じ符号を付している。図1中の符号において、1は樹脂粒子、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 FIG. 1 referred to. In the reference numeral in FIG. 1, 1 is a resin particle, 3 is a substrate, 4 is a release layer, 5 is a polyimide precursor solution, 7 is a hole, and 61 is a film in the process of imidizing the polyimide precursor (polyimide film). , And 62 represent porous polyimide films.

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。   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、上述の樹脂粒子分散ポリイミド前駆体溶液を準備する。次に、基板上に、樹脂粒子分散ポリイミド前駆体溶液を塗布し、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。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, the resin particle-dispersed polyimide precursor solution described above is prepared. Next, the resin particle-dispersed polyimide precursor solution is applied onto the substrate to form a coating film containing the polyimide precursor solution and the resin particles. 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、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、例えば、次のような方法が挙げられるが、この方法に限定されない。   Examples of the method of forming the coating film containing the polyimide precursor solution and the resin particles on the substrate in the first step include the following methods, but are not limited to this method.

具体的には、まず、水性溶剤に樹脂粒子が分散された樹脂粒子分散を準備する。そして、この樹脂粒子分散に有機アミン化合物とテトラカルボン酸二無水物とジアミン化合物とを混合し、テトラカルボン酸二無水物とジアミン化合物とを重合してポリイミド前駆体を形成した樹脂粒子分散ポリイミド前駆体溶液を準備する。次に、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1(A)参照)。   Specifically, first, a resin particle dispersion in which resin particles are dispersed in an aqueous solvent is prepared. Then, an organic amine compound, a tetracarboxylic acid dianhydride, and a diamine compound are mixed in the resin particle dispersion, and a tetracarboxylic acid dianhydride and a diamine compound are polymerized to form a polyimide precursor. Prepare body solution. Next, 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. 1(A)).

樹脂粒子分散ポリイミド前駆体を塗布する基板としては、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 resin particle-dispersed polyimide precursor is applied 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.

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.

ポリイミド前駆体溶液及び樹脂粒子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、樹脂粒子が塗膜の表面から露出する厚さ(例えば、塗膜の厚さが樹脂粒子の粒径よりも薄い塗膜)を形成することがよい。   As the coating amount of the polyimide precursor solution to obtain a coating film containing a polyimide precursor solution and resin particles, the porosity of the porous polyimide film is increased, the amount of resin particles exposed from the surface of the coating film. Be good. For example, it is preferable to form a thickness at which the resin particles are exposed from the surface of the coating film (for example, a coating film in which the thickness of the coating film is smaller than the particle diameter of the resin particles).

ポリイミド前駆体溶液及び樹脂粒子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。   After forming a coating film containing the polyimide precursor solution 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、後述する第2の工程において、樹脂粒子を露出させる処理を施してもよい。樹脂粒子を露出させる処理によって、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, a process of exposing the resin particles may be performed in the second step described later. The porosity of the porous polyimide film is increased by the process of exposing the resin particles.

(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 being in a state before becoming a polyimide film after the above is shown.

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。   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.

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;

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 in 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.

第2の工程において、開孔率を高める点で、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 the second step, from the viewpoint of increasing the porosity, it is preferable to perform a process of exposing the resin particles so that the resin particles are exposed. 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.

この場合、例えば、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1(A)参照)。次に、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。この方法によって形成された被膜は、樹脂粒子が埋没された状態となる。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施してもよい。   In this case, for example, when a coating film is formed on a substrate 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 buried (Fig. 1 (A)). Next, the coating film is dried to form a coating film containing the polyimide precursor and the resin particles. The coating film formed by this method is in a state in which the resin particles are 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). You may give a process.

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の上部の領域(つまり、樹脂粒子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1(B)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 particles embedded in the polyimide film (that is, the region on the side of the resin particles away from the substrate) is The polyimide film existing on the upper side is cut, and the cut resin particles are exposed from the surface of the polyimide film (see FIG. 1B).

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1(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. 1C).

なお、上記では、第2の工程において、樹脂粒子を露出させる処理を施した多孔質ポリイミドフィルムの製造工程について示したが、開孔率を高める点で、第1の工程で樹脂粒子を露出させる処理を施してもよい。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。   In addition, in the above, although the manufacturing process of the porous polyimide film subjected to the treatment of exposing the resin particles in the second step has been described, the resin particles are exposed in the first step from the viewpoint of increasing the porosity. You may give a process. 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.

例えば、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。   For example, in the process of obtaining a coating film containing a polyimide precursor solution and resin particles, and then drying the coating film to form a coating film containing the polyimide precursor and resin particles, as described above, the coating film is a polyimide precursor. The body is ready to dissolve 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) are exposed from the surface of the coating film.

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 above coating used in the first step may be peeled off when it becomes a dried coating, and the polyimide precursor in the polyimide film is It may be peeled off when it is difficult to dissolve in a solvent, or may be peeled off 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、前述の一般式(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).

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 for 12 hours or more in the range of 5° C. or more and 25° C. or less to prepare a polyimide precursor sample.

・100%イミド化標準試料の作製
(iv)上記(i)と同様に、測定対象となるポリイミド前駆体組成物をシリコーンウェハー上に塗布して、塗膜試料を作製する。
(v)塗膜試料を380℃にて60分間加熱してイミド化反応を行い、100%イミド化標準試料を作製する。
-Preparation of 100% imidized standard sample (iv) 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 spectrum of a 100% imidization standard sample and a polyimide precursor sample is measured using a Fourier transform infrared spectrophotometer (FT-730 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 the structure that does not change before and after the imidization reaction is used as the internal standard peak instead of the absorption peak of the aromatic ring.

<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. 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).

空孔径の平均値、及び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 average value of the hole diameters and the average value of the hole diameters of the portions where the holes are connected to each other are values observed and measured by a scanning electron microscope (SEM). 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.

[樹脂粒子分散液の調製]
−樹脂粒子分散液(1)の調製−
スチレン770質量部、アクリル酸ブチル230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)19.8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。この樹脂粒子は、平均粒径は0.18μmであった。
[Preparation of resin particle dispersion]
-Preparation of resin particle dispersion liquid (1)-
770 parts by mass of styrene, 230 parts by mass of butyl acrylate, 15.7 parts by mass of dodecanethiol, 19.8 parts by mass of surfactant Dowfax2A1 (47% solution, manufactured by Dow Chemical Co.), and 576 parts by mass of deionized water were 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 added dropwise over 10 minutes. did. 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 styrene/acrylic resin particle dispersion liquid whose solid content concentration was adjusted to 30% by mass. The resin particles had an average particle diameter of 0.18 μm.

−樹脂粒子分散液(2)の調製−
平均粒径0.1μmの非架橋スチレン・アクリル共重合体の水分散液(FS−102E:日本ペイント社製、固形分濃度21質量%)を樹脂粒子分散液(2)とした。
-Preparation of resin particle dispersion liquid (2)-
An aqueous dispersion (FS-102E: manufactured by Nippon Paint Co., Ltd., solid content concentration: 21% by mass) of a non-crosslinked styrene/acrylic copolymer having an average particle diameter of 0.1 μm was used as a resin particle dispersion (2).

−樹脂粒子分散液(3)の調製−
スチレン1000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%に調整したポリスチレン樹脂粒子分散液として、樹脂粒子分散液(3)を得た。この樹脂粒子は、平均粒径は0.21μmであった。
-Preparation of resin particle dispersion liquid (3)-
1000 parts by mass of styrene, 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 ion-exchanged water were mixed, and 1,500 by a dissolver. The mixture was stirred for 30 minutes with stirring to emulsify 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 added dropwise over 10 minutes. did. 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 (3) was obtained as a polystyrene resin particle dispersion liquid whose solid content concentration was adjusted to 30% by mass. The resin particles had an average particle diameter of 0.21 μm.

−樹脂粒子分散液(4)の調製−
スチレンの代わりにメタクリル酸メチルを使用する以外は、樹脂粒子分散液(3)と同様にして、ポリメタクリル酸メチル樹脂粒子分散液として、樹脂粒子分散液(4)を得た。この樹脂粒子は、平均粒径は0.23μmであった。
-Preparation of resin particle dispersion liquid (4)-
A resin particle dispersion liquid (4) was obtained as a polymethyl methacrylate resin particle dispersion liquid in the same manner as the resin particle dispersion liquid (3) except that methyl methacrylate was used instead of styrene. The average particle size of the resin particles was 0.23 μm.

<実施例1>
[樹脂粒子分散ポリイミド前駆体溶液(PAA−1)の作製]
樹脂粒子分散液(1):固形分換算で100gに、イオン交換水:350gを添加した。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40℃に保持しながら、24時間攪拌して溶解、反応を行い、樹脂粒子分散ポリイミド前駆体溶液(PAA−1)を得た。(樹脂粒子/ポリイミド前駆体=100/100(質量比)、ポリイミド前駆体の濃度:12質量%)
<Example 1>
[Production of Resin Particle-Dispersed Polyimide Precursor Solution (PAA-1)]
Resin particle dispersion liquid (1): Ion-exchanged water: 350 g was added to 100 g in terms of solid content. 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 stirred at 20° C. for 10 minutes. And dispersed. Further, 3,3',4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride (molecular weight 294.22): 72.72 g (247.16 mmol) was added to this solution, and the reaction temperature was kept at 40°C. Then, the mixture was stirred for 24 hours for dissolution and reaction to obtain a resin particle-dispersed polyimide precursor solution (PAA-1). (Resin particles/polyimide precursor=100/100 (mass ratio), concentration of polyimide precursor: 12 mass %)

<実施例2>
[樹脂粒子分散ポリイミド前駆体溶液(PAA−2)の作製]
樹脂粒子分散液(1)を樹脂粒子分散液(2)に変更した以外は、実施例1と同様にして樹脂粒子分散ポリイミド前駆体溶液(PAA−2)を得た。(樹脂粒子/ポリイミド前駆体=100/100(質量比)、ポリイミド前駆体の濃度:10質量%)
<Example 2>
[Preparation of Resin Particle-Dispersed Polyimide Precursor Solution (PAA-2)]
A resin particle-dispersed polyimide precursor solution (PAA-2) was obtained in the same manner as in Example 1 except that the resin particle dispersion liquid (1) was changed to the resin particle dispersion liquid (2). (Resin particles/polyimide precursor=100/100 (mass ratio), concentration of polyimide precursor: 10 mass %)

<比較例1>
[樹脂粒子分散ポリイミド前駆体 有機溶剤溶液(PAA−C1)の作製]
平均粒径0.1μmの非架橋スチレン・アクリル共重合体の粉体(FS−102E:日本ペイント社製):固形分換算で100gに、NMP(N−メチルピロリドン):450gを添加した。p−フェニレンジアミン(分子量108.14):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。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40℃に保持しながら、24時間攪拌して溶解、反応を行い、樹脂粒子分散ポリイミド前駆体 有機溶剤溶液(PAA−C1)の作製を試みた。(樹脂粒子/ポリイミド前駆体=100/100(質量比)、ポリイミド前駆体の濃度:15質量%) ポリイミド前駆体が得られるまでの間に、樹脂粒子が全て溶解してしまった。
<Comparative Example 1>
[Preparation of Resin Particle-Dispersed Polyimide Precursor Organic Solvent Solution (PAA-C1)]
Non-crosslinked styrene-acrylic copolymer powder having an average particle size of 0.1 μm (FS-102E: manufactured by Nippon Paint Co., Ltd.): NMP (N-methylpyrrolidone): 450 g was added to 100 g in terms of solid content. p-Phenylenediamine (molecular weight 108.14): 27.28 g (252.27 mmol) was added and dispersed by stirring at 20° C. for 10 minutes. Further, 3,3',4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride (molecular weight 294.22): 72.72 g (247.16 mmol) was added to this solution, and the reaction temperature was kept at 40°C. Then, the mixture was stirred for 24 hours to dissolve and react to try to prepare a resin particle-dispersed polyimide precursor organic solvent solution (PAA-C1). (Resin particles/polyimide precursor=100/100 (mass ratio), concentration of polyimide precursor: 15 mass %) By the time the polyimide precursor was obtained, all the resin particles had dissolved.

<比較例2>
[シリカ粒子分散ポリイミド前駆体 水性溶剤溶液(PAA−C2)の作製]
スノーテックス(登録商標)ZL(シリカ粒子の水分散液 粒径70nm以上100nm以下 日産化学社製):固形分換算で100gに、イオン交換水:350gを添加した。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40℃に保持しながら、24時間攪拌して溶解、反応を行い、シリカ粒子が分散された粒子分散ポリイミド前駆体溶液(PAA−C2)を得た。(シリカ粒子/ポリイミド前駆体=100/100(質量比)、ポリイミド前駆体の濃度:12質量%)
<Comparative example 2>
[Preparation of Silica Particle-Dispersed Polyimide Precursor Aqueous Solvent Solution (PAA-C2)]
Snowtex (registered trademark) ZL (aqueous dispersion of silica particles, particle size 70 nm or more and 100 nm or less, manufactured by Nissan Kagaku Co., Ltd.): To 100 g in terms of solid content, ion-exchanged water: 350 g was added. 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 stirred at 20° C. for 10 minutes. And dispersed. Further, 3,3',4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride (molecular weight 294.22): 72.72 g (247.16 mmol) was added to this solution, and the reaction temperature was kept at 40°C. After stirring for 24 hours to dissolve and react, a particle-dispersed polyimide precursor solution (PAA-C2) in which silica particles were dispersed was obtained. (Silica particles/polyimide precursor=100/100 (mass ratio), concentration of polyimide precursor: 12 mass %)

<比較例3>
[シリカ粒子分散ポリイミド前駆体 有機溶剤溶液(PAA−C3)の作製]
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NMP:30質量部に分散した。
このシリカ分散液:固形分換算で100gに、NMP(N−メチルピロリドン):350gを添加した。p−フェニレンジアミン(分子量108.14):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。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40℃に保持しながら、24時間攪拌して溶解、反応を行い、シリカ粒子が分散された粒子分散ポリイミド前駆体溶液(PAA−C3)を得た。(シリカ粒子/ポリイミド前駆体=100/100(質量比)、ポリイミド前駆体の濃度:15質量%)
<Comparative example 3>
[Preparation of Silica Particle-Dispersed Polyimide Precursor Organic Solvent Solution (PAA-C3)]
30 parts by mass of monodispersed spherical silica particles (average sphere ratio: 1.0, particle size distribution index: 1.20) manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd. and having an average diameter of 550 nm were dispersed in 30 parts by mass of NMP.
To this silica dispersion: 100 g in terms of solid content, 350 g of NMP (N-methylpyrrolidone) was added. p-Phenylenediamine (molecular weight 108.14): 27.28 g (252.27 mmol) was added and dispersed by stirring at 20° C. for 10 minutes. Further, 3,3',4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride (molecular weight 294.22): 72.72 g (247.16 mmol) was added to this solution, and the reaction temperature was kept at 40°C. Then, the mixture was stirred for 24 hours for dissolution and reaction to obtain a particle-dispersed polyimide precursor solution (PAA-C3) in which silica particles were dispersed. (Silica particles/polyimide precursor=100/100 (mass ratio), concentration of polyimide precursor: 15 mass %)

<実施例3>
[樹脂粒子分散ポリイミド前駆体溶液(PAA−3)の作製]
実施例1において、イオン交換水350gを添加する代わりに、イオン交換水:290g、イソプロパノール:60gに変更した以外は実施例1と同様にして、樹脂粒子分散ポリイミド前駆体溶液(PAA−3)を得た。(樹脂粒子/ポリイミド前駆体=100/100(質量比)、ポリイミド前駆体の濃度:12質量%)
<Example 3>
[Production of Resin Particle-Dispersed Polyimide Precursor Solution (PAA-3)]
A resin particle-dispersed polyimide precursor solution (PAA-3) was prepared in the same manner as in Example 1 except that ion exchange water: 290 g and isopropanol: 60 g were used instead of adding 350 g of ion exchange water. Obtained. (Resin particles/polyimide precursor=100/100 (mass ratio), concentration of polyimide precursor: 12 mass %)

<実施例4>
[樹脂粒子分散ポリイミド前駆体溶液(PAA−4)の作製]
実施例3において、メチルモルホリン50gの代わりに1,2−ジメチルイミダゾール:47.52gを加えた以外は実施例3と同様にして、樹脂粒子分散ポリイミド前駆体溶液(PAA−4)を得た。(樹脂粒子/ポリイミド前駆体=100/100(質量比)、ポリイミド前駆体の濃度:12質量%)
<Example 4>
[Production of Resin Particle-Dispersed Polyimide Precursor Solution (PAA-4)]
A resin particle-dispersed polyimide precursor solution (PAA-4) was obtained in the same manner as in Example 3, except that 1,2-dimethylimidazole: 47.52 g was added instead of 50 g of methylmorpholine. (Resin particles/polyimide precursor=100/100 (mass ratio), concentration of polyimide precursor: 12 mass %)

<実施例5>
[樹脂粒子分散ポリイミド前駆体溶液(PAA−5)の作製]
実施例2において、樹脂粒子分散液(2)の添加量(固形分換算)を100gから140gに、添加するイオン交換水を350gから160gに変更する以外は実施例2と同様にして、樹脂粒子分散ポリイミド前駆体溶液(PAA−5)を得た。(樹脂粒子/ポリイミド前駆体=140/100 (質量比)、ポリイミド前駆体の濃度:10質量%)
<Example 5>
[Production of Resin Particle-Dispersed Polyimide Precursor Solution (PAA-5)]
In the same manner as in Example 2, except that the amount of the resin particle dispersion liquid (2) added (in terms of solid content) was changed from 100 g to 140 g, and the amount of ion-exchanged water added was changed from 350 g to 160 g. A dispersed polyimide precursor solution (PAA-5) was obtained. (Resin particles/polyimide precursor=140/100 (mass ratio), concentration of polyimide precursor: 10 mass %)

<実施例6>
[樹脂粒子分散ポリイミド前駆体溶液(PAA−6)の作製]
実施例1において、イオン交換水350gを添加する代わりに、イオン交換水:290g、N−メチルピロリドン:60gに変更した以外は実施例1と同様にして、樹脂粒子分散ポリイミド前駆体溶液(PAA−6)を得た。(樹脂粒子/ポリイミド前駆体=100/100(質量比)、ポリイミド前駆体の濃度:12質量%)
<Example 6>
[Production of Resin Particle-Dispersed Polyimide Precursor Solution (PAA-6)]
Instead of adding 350 g of ion-exchanged water in Example 1, resin particles-dispersed polyimide precursor solution (PAA-) was used in the same manner as in Example 1 except that ion-exchanged water: 290 g and N-methylpyrrolidone: 60 g were changed. 6) was obtained. (Resin particles/polyimide precursor=100/100 (mass ratio), concentration of polyimide precursor: 12 mass %)

<実施例7>
[樹脂粒子分散ポリイミド前駆体溶液(PAA−7)の作製]
樹脂粒子分散液(3):固形分換算で100gに、脱イオン水:350g、t−ブタノール:200gを添加した。4,4’−ジアミノジフェニルエーテル(分子量200.24):13.66g(68.2ミリモル)と、メチルモルホリン(有機アミン化合物):16.23g(160.41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):19.66g(66.84ミリモル)を添加し、反応温度40℃に保持しながら、24時間攪拌して溶解、反応を行い、樹脂粒子分散ポリイミド前駆体溶液(PAA−7)を得た。(樹脂粒子/ポリイミド前駆体=300/100(質量比)、ポリイミド前駆体の濃度:3.6質量%)
<Example 7>
[Preparation of Resin Particle-Dispersed Polyimide Precursor Solution (PAA-7)]
Resin particle dispersion liquid (3): Deionized water: 350 g and t-butanol: 200 g were added to 100 g in terms of solid content. 4,4′-Diaminodiphenyl ether (molecular weight 200.24): 13.66 g (68.2 mmol) and methylmorpholine (organic amine compound): 16.23 g (160.41 mmol) were added, and at 20° C. Stir for 10 minutes to disperse. Furthermore, to this solution was added 3,3′,4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride (molecular weight 294.22): 19.66 g (66.84 mmol), while maintaining the reaction temperature at 40° C. Then, the mixture was stirred for 24 hours for dissolution and reaction to obtain a resin particle-dispersed polyimide precursor solution (PAA-7). (Resin particles/polyimide precursor=300/100 (mass ratio), concentration of polyimide precursor: 3.6 mass %)

<実施例8>
[樹脂粒子分散ポリイミド前駆体溶液(PAA−8)の作製]
樹脂粒子分散液(1):固形分換算で100gに、脱イオン水:200g、1−プロパノール:150gを添加した。4,4’−ジアミノジフェニルエーテル(分子量200.24):8.21g(41.0ミリモル)と、メチルモルホリン(有機アミン化合物):9.75g(96.43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):11.82g(40.17ミリモル)を添加し、反応温度40℃に保持しながら、24時間攪拌して溶解、反応を行い、樹脂粒子分散ポリイミド前駆体溶液(PAA−8)を得た。(樹脂粒子/ポリイミド前駆体=500/100(質量比)、ポリイミド前駆体の濃度:2.8質量%)
<Example 8>
[Production of Resin Particle-Dispersed Polyimide Precursor Solution (PAA-8)]
Resin particle dispersion liquid (1): 200 g of deionized water and 150 g of 1-propanol were added to 100 g in terms of solid content. 4,4'-Diaminodiphenyl ether (molecular weight 200.24): 8.21 g (41.0 mmol) and methylmorpholine (organic amine compound): 9.75 g (96.43 mmol) were added, and at 20°C. Stir for 10 minutes to disperse. Further, to this solution was added 3,3′,4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride (molecular weight 294.22): 11.82 g (40.17 mmol), and the reaction temperature was kept at 40° C. Then, the mixture was stirred for 24 hours for dissolution and reaction to obtain a resin particle-dispersed polyimide precursor solution (PAA-8). (Resin particles/polyimide precursor=500/100 (mass ratio), concentration of polyimide precursor: 2.8 mass %)

<実施例9>
[樹脂粒子分散ポリイミド前駆体溶液(PAA−9)の作製]
樹脂粒子分散液(3)を樹脂粒子分散液(4)に変更し、t−ブタノールを1−メトキシ−2−プロパノールに変更し、メチルモルホリンをジメチルアミノエタノールに変更する以外は実施例7と同様にして、樹脂粒子分散ポリイミド前駆体溶液(PAA−9)を得た。(樹脂粒子/ポリイミド前駆体=300/100(質量比)、ポリイミド前駆体の濃度:3.6質量%)
<Example 9>
[Production of Resin Particle-Dispersed Polyimide Precursor Solution (PAA-9)]
Same as Example 7 except that the resin particle dispersion liquid (3) was changed to the resin particle dispersion liquid (4), t-butanol was changed to 1-methoxy-2-propanol, and methylmorpholine was changed to dimethylaminoethanol. Then, a resin particle-dispersed polyimide precursor solution (PAA-9) was obtained. (Resin particles/polyimide precursor=300/100 (mass ratio), concentration of polyimide precursor: 3.6 mass %)

<実施例10>
[樹脂粒子分散ポリイミド前駆体溶液(PAA−10)の作製]
樹脂粒子分散液(3)を樹脂粒子分散液(2)に変更し、1−プロパノールをイソプロパノールに変更し、メチルモルホリンをジエチルアミノエタノールに変更する以外は実施例7と同様にして、樹脂粒子分散ポリイミド前駆体溶液(PAA−10)を得た。(樹脂粒子/ポリイミド前駆体=300/100(質量比)、ポリイミド前駆体の濃度:3.1質量%)
<Example 10>
[Production of Resin Particle-Dispersed Polyimide Precursor Solution (PAA-10)]
Resin particle dispersed polyimide in the same manner as in Example 7 except that the resin particle dispersed liquid (3) was changed to the resin particle dispersed liquid (2), 1-propanol was changed to isopropanol, and methylmorpholine was changed to diethylaminoethanol. A precursor solution (PAA-10) was obtained. (Resin particles/polyimide precursor=300/100 (mass ratio), concentration of polyimide precursor: 3.1 mass%)

<参考例1>
[樹脂粒子分散ポリイミド前駆体溶液(PAA−S1)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、イオン交換水: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40℃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」溶液を得た。このポリイミド前駆体「水」溶液を10倍に希釈して、これにポリイミド前駆体10部に対し固形分10部の割合で樹脂粒子分散液(1)を加え、ウエブローター上で攪拌し、樹脂粒子分散ポリイミド前駆体溶液(PAA−S1)を得た。
<Reference example 1>
[Production of Resin Particle-Dispersed Polyimide Precursor Solution (PAA-S1)]
A flask equipped with a stirring bar, a thermometer, and a dropping funnel was filled with 900 g of ion-exchanged 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, 3,3',4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride (molecular weight 294.22): 72.72 g (247.16 mmol) was added to this solution, and the reaction temperature was kept at 40°C. Then, the mixture was stirred for 24 hours for dissolution and reaction to obtain a polyimide precursor “water” solution. This polyimide precursor "water" solution was diluted 10 times, and the resin particle dispersion liquid (1) was added thereto at a ratio of 10 parts of solid content to 10 parts of the polyimide precursor, and the mixture was agitated on a web-blower to obtain a resin. A particle-dispersed polyimide precursor solution (PAA-S1) was obtained.

<評価1>
〔分散性の評価〕
実施例1〜10、比較例1〜3、及び、参考例1で得た樹脂粒子分散ポリイミド前駆体溶液について、分散性の評価を行った。具体的な方法は以下のとおりである。
得られた樹脂粒子分散ポリイミド前駆体溶液を、それぞれ室温下(25℃)、冷蔵下(3℃)で静置して保管し、樹脂粒子の分散状態を目視で評価した(樹脂粒子の分散が悪化すると、溶液の層分離や粒子の沈降が観察できる。)。
<Evaluation 1>
[Evaluation of dispersibility]
The resin particle-dispersed polyimide precursor solutions obtained in Examples 1 to 10, Comparative Examples 1 to 3 and Reference Example 1 were evaluated for dispersibility. The specific method is as follows.
The obtained resin particle-dispersed polyimide precursor solution was allowed to stand at room temperature (25° C.) and stored under refrigeration (3° C.) and stored, and the dispersed state of the resin particles was visually evaluated (the dispersion of the resin particles was If it gets worse, layer separation of the solution and settling of particles can be observed).

−評価基準−
A:保管開始後2ヵ月超でも溶液に変化なし
B:保管開始後1ヵ月超2ヵ月以内で層分離または粒子の沈降が見られる
C:保管開始後1ヵ月以内で層分離または粒子の沈降が見られる
-Evaluation criteria-
A: No change in solution even after more than 2 months from the start of storage B: Separation of layers or settling of particles within 1 month and more than 2 months after start of storage C: Separation of layers or settling of particles within 1 month from the start of storage To be seen

<評価2>
[多孔質ポリイミドフィルム(PIF−1)の作製]
樹脂粒子分散ポリイミド前駆体溶液(PAA−1)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(25℃、以下同じ)に冷却して多孔質ポリイミドフィルム(PIF−1)を得た。
<Evaluation 2>
[Production of Porous Polyimide Film (PIF-1)]
The resin particle-dispersed polyimide precursor solution (PAA-1) was formed on a glass substrate so that the film thickness after drying was about 30 μm, and dried at 90° C. for 1 hour, and then from 90° C. to 380° C. The temperature was raised at a rate of 10° C./min, and the temperature was maintained at 380° C. for 1 hour, and then cooled to room temperature (25° C., the same applies below) to obtain a porous polyimide film (PIF-1).

[多孔質ポリイミドフィルム(PIF−2)の作製]
樹脂粒子分散ポリイミド前駆体溶液(PAA−1)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。その後、ガラス製の基板から剥離して、テトラヒドロフランに1時間浸漬した。その後、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−2)を得た。
[Production of Porous Polyimide Film (PIF-2)]
The resin particle-dispersed polyimide precursor solution (PAA-1) was formed on a glass substrate so that the film thickness after drying was about 30 μm, and dried at 90° C. for 1 hour. Then, it was peeled from the glass substrate and immersed in tetrahydrofuran for 1 hour. Then, the temperature was raised from 90° C. to 380° C. at a rate of 10° C./min, and the temperature was maintained at 380° C. for 1 hour, then cooled to room temperature to obtain a porous polyimide film (PIF-2).

[多孔質ポリイミドフィルム(PIF−3)〜(PIF−7)、(PIF−9)〜(PIF−10)の作製]
用いる樹脂粒子分散ポリイミド前駆体溶液の種類、浸漬に使用する溶剤を表2記載のものに変更した以外は、多孔質ポリイミドフィルム(PIF−2)と同様にして、多孔質ポリイミドフィルム(PIF−3)〜(PIF−7)、(PIF−9)〜(PIF−10)を得た。ただし、表2中の「露出処理あり」の場合は、ガラス製の基板から剥離した後、紙やすりで樹脂粒子を露出させる工程を加えた。
[Preparation of Porous Polyimide Films (PIF-3) to (PIF-7), (PIF-9) to (PIF-10)]
A porous polyimide film (PIF-3) was prepared in the same manner as the porous polyimide film (PIF-2) except that the type of resin particle-dispersed polyimide precursor solution used and the solvent used for immersion were changed to those shown in Table 2. ) To (PIF-7) and (PIF-9) to (PIF-10) were obtained. However, in the case of “with exposure treatment” in Table 2, a step of exposing the resin particles with sandpaper was added after peeling from the glass substrate.

[多孔質ポリイミドフィルム(PIF−8)の作製]
用いる樹脂粒子分散ポリイミド前駆体溶液を(PAA−2)に変更し、また、乾燥後に紙やすりで樹脂粒子を露出させる処理を施す工程を加える以外は、多孔質ポリイミドフィルム(PIF−1)と同様にして、多孔質ポリイミドフィルム(PIF−8)を得た。
[Production of Porous Polyimide Film (PIF-8)]
Same as the porous polyimide film (PIF-1) except that the resin particle-dispersed polyimide precursor solution used is changed to (PAA-2) and a step of exposing the resin particles with sandpaper after the drying is added. Then, a porous polyimide film (PIF-8) was obtained.

[多孔質ポリイミドフィルム(PIF−11)の作製]
樹脂粒子分散ポリイミド前駆体溶液(PAA−7)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、80℃で1時間乾燥した。その後、ガラス製の基板ごとテトラヒドロフランに20時間浸漬した。風乾した後、80℃から250℃まで1℃/分の速度で昇温し、250℃で1時間保持した後、室温に冷却してガラス製の基板から剥離し、多孔質ポリイミドフィルム(PIF−11)を得た。
得られた多孔質ポリイミドフィルム(PIF−11)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2に示す。
[Preparation of Porous Polyimide Film (PIF-11)]
The resin particle-dispersed polyimide precursor solution (PAA-7) was formed on a glass substrate so that the film thickness after drying was about 30 μm, and dried at 80° C. for 1 hour. Then, the glass substrate was immersed in tetrahydrofuran for 20 hours. After air-drying, the temperature was raised from 80° C. to 250° C. at a rate of 1° C./min, held at 250° C. for 1 hour, cooled to room temperature, and peeled from the glass substrate to obtain a porous polyimide film (PIF- 11) was obtained.
FIG. 2 shows a photograph of the surface of the obtained porous polyimide film (PIF-11) observed with a scanning electron microscope (VE-8800 manufactured by Keyence Corporation).

[多孔質ポリイミドフィルム(PIF−12)〜(PIF−14)の作製]
用いる樹脂粒子分散ポリイミド前駆体溶液の種類を表2記載のものに変更した以外は、多孔質ポリイミドフィルム(PIF−11)と同様にして、多孔質ポリイミドフィルム(PIF−12)〜(PIF−14)を得た。
[Production of Porous Polyimide Films (PIF-12) to (PIF-14)]
Porous polyimide films (PIF-12) to (PIF-14) were prepared in the same manner as the porous polyimide film (PIF-11) except that the kind of the resin particle-dispersed polyimide precursor solution used was changed to that shown in Table 2. ) Got.

[多孔質ポリイミドフィルム(PIF−C1)の作製]
用いる液を(PAA−C1)に変更する以外は(PIF−2)の作製と同様にして、多孔質ポリイミドフィルム(PIF−C1)を得た。
[Production of Porous Polyimide Film (PIF-C1)]
A porous polyimide film (PIF-C1) was obtained in the same manner as in the production of (PIF-2) except that the liquid used was changed to (PAA-C1).

[多孔質ポリイミドフィルム(PIF−C2)の作製]
(PAA−C2)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、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(PIF−C2)を得た。
[Production of Porous Polyimide Film (PIF-C2)]
(PAA-C2) was formed on a glass substrate so that the film thickness after drying was about 30 μm, heated at 120° C. for 1 hour, and then peeled off from the glass substrate, from room temperature to 380° C. The temperature was raised at a rate of 10° C./min, and the temperature was maintained at 380° C. for 1 hour, then cooled to room temperature to obtain a silica-polyimide composite film. The silica-polyimide composite film was immersed in 10 mass% hydrogen fluoride water, the silica was dissolved and removed for 6 hours, washed sufficiently with water, and dried to obtain a porous polyimide film (PIF-C2).

[多孔質ポリイミドフィルム(PIF−C3)の作製]
用いる液を(PAA−C3)に変更する以外は(PIF−C2)の作製と同様にして、多孔質ポリイミドフィルム(PIF−C3)を得た。
[Production of Porous Polyimide Film (PIF-C3)]
A porous polyimide film (PIF-C3) was obtained in the same manner as in the production of (PIF-C2) except that the liquid used was changed to (PAA-C3).

〔亀裂の評価〕
実施例1A〜14A、及び、比較例1A〜3Aで得た樹脂粒子分散ポリイミド前駆体溶液を用いて作製し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]
Cracks were evaluated on the porous polyimide films prepared using the resin particle-dispersed polyimide precursor solutions obtained in Examples 1A to 14A and Comparative Examples 1A to 3A. 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

〔空孔径の分布の評価〕
実施例1A〜14A、及び、比較例1A〜3Aで得た樹脂粒子分散ポリイミド前駆体溶液を用いて作製した多孔質ポリイミドフィルムについて、空孔径の分布(最大径、最小径、及び平均径)について評価を行った。具体的には、既述の方法で評価を行った。
[Evaluation of pore size distribution]
Regarding the porous polyimide films produced using the resin particle-dispersed polyimide precursor solutions obtained in Examples 1A to 14A and Comparative Examples 1A to 3A, regarding the distribution of pore diameters (maximum diameter, minimum diameter, and average diameter) An evaluation was made. Specifically, the evaluation was performed by the method described above.

なお、実施例に比べて、比較例1Aは、最大径と最小径の差(及び最大径と最小径の比)が大きくなっている。これは、樹脂粒子がN−メチルピロリドンに溶解したためと推測される。   It should be noted that in Comparative Example 1A, the difference between the maximum diameter and the minimum diameter (and the ratio between the maximum diameter and the minimum diameter) is larger than that in the example. It is speculated that this is because the resin particles were dissolved in N-methylpyrrolidone.

以下、表1,表2中の粒子分散液の粒子について示す。
・(1): 前述の樹脂粒子分散液(1) 平均粒径0.18μm
・(2): 前述の樹脂粒子分散液(2) 平均粒径0.1μm
・(3): 前述の樹脂粒子分散液(3) 平均粒径0.21μm
・(4): 前述の樹脂粒子分散液(4) 平均粒径0.23μm
・シリカ(1):スノーテックス(登録商標)ZL
(粒径70〜100nm 日産化学社製)
・シリカ(2):平均直径550nmの単分散の球状シリカ粒子
(日本触媒社製、真球率:1.0、粒径分布指数:1.20)
The particles of the particle dispersions in Tables 1 and 2 will be shown below.
・(1): The above-mentioned resin particle dispersion liquid (1) average particle diameter 0.18 μm
・(2): The above-mentioned resin particle dispersion liquid (2) average particle diameter 0.1 μm
-(3): The above-mentioned resin particle dispersion liquid (3) average particle diameter 0.21 μm
(4): Resin particle dispersion liquid (4) described above, average particle size 0.23 μm
Silica (1): Snowtex (registered trademark) ZL
(Particle size 70-100nm, manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd.)
Silica (2): Monodisperse spherical silica particles having an average diameter of 550 nm
(Nippon Shokubai Co., Ltd., sphericity: 1.0, particle size distribution index: 1.20)

以下、表1,表2中の略称の詳細について示す。
・「PDA」 :p−フェニレンジアミン
・「ODA」 :4,4’−ジアミノジフェニルエーテル
・「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
・「DMAEt」:ジメチルアミノエタノール
・「DEAEt」:ジエチルアミノエタノール
・「DMIz」:1,2−ジメチルイミダゾール
・「IPA」 :イソプロパノール
・「NMP」 :N−メチルピロリドン
・「THF」 :テトラヒドロフラン
・「Tol」 :トルエン
・「NPA」 :1−プロパノール
・「TBA」 :t−ブタノール
・「1M2PA」:1−メトキシ−2−プロパノール
・シリカ(1):比較例2で使用したシリカ粒子の分散液
・シリカ(2):比較例3で使用したシリカ粒子の分散液
なお、表1および表2の比較例1および1Aの粒子分散液番号欄において、(2)という表記は、比較例1および1Aが樹脂粒子分散液(2)の樹脂粒子粉体を使用しており、便宜上、上記のように記載している。
The details of the abbreviations in Tables 1 and 2 are shown below.
-"PDA": p-phenylenediamine-"ODA": 4,4'-diaminodiphenyl ether-"BPDA": 3,3',4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride-"MMO": methylmorpholine -"DMAEt": dimethylaminoethanol-"DEAEt": diethylaminoethanol-"DMIz": 1,2-dimethylimidazole-"IPA": isopropanol-"NMP": N-methylpyrrolidone-"THF": tetrahydrofuran-"Tol" ]: Toluene-"NPA": 1-propanol-"TBA": t-butanol-"1M2PA": 1-methoxy-2-propanol-silica (1): Dispersion of silica particles used in Comparative Example 2-Silica (2): Dispersion of silica particles used in Comparative Example 3 In the particle dispersion number column of Comparative Examples 1 and 1A in Tables 1 and 2, the notation (2) indicates that Comparative Examples 1 and 1A are resins. The resin particle powder of the particle dispersion liquid (2) is used and is described as above for convenience.

1 樹脂粒子、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 1 Resin Particles, 3 Substrate, 4 Release Layer, 5 Polyimide Precursor Solution, 7 Holes, 61 Polyimide Film, 62 Porous Polyimide Film

Claims (7)

水性溶剤に樹脂粒子が分散された樹脂粒子分散液中で、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ポリイミド前駆体を形成する樹脂粒子分散ポリイミド前駆体溶液の製造方法により得られた樹脂粒子分散ポリイミド前駆体溶液を塗布して塗膜を形成した後、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。
In a resin particle dispersion liquid in which resin particles are dispersed in an aqueous solvent, in the presence of an organic amine compound, a resin particle-dispersed polyimide precursor solution for polymerizing a tetracarboxylic dianhydride and a diamine compound to form a polyimide precursor after forming the coating film obtained trees fat particles dispersed polyimide precursor solution was applied by the method, the coating film was dried, first forming a film containing the polyimide precursor and the resin particles Process of
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:
前記樹脂粒子分散液が、前記水性溶剤中で樹脂粒子を造粒した分散液である請求項1に記載の多孔質ポリイミドフィルムの製造方法。 The method for producing a porous polyimide film according to claim 1, wherein the resin particle dispersion liquid is a dispersion liquid in which resin particles are granulated in the aqueous solvent . 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又は請求項2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 organic amine compound is a tertiary amine compound . 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又は請求項2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 organic amine compound is an amine compound having a nitrogen-containing heterocyclic structure . 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4のいずれか1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, after the process or imidation perform imidization of the polyimide precursor, and, in prior treatment to remove the resin particles, according to claim 1 wherein performing a process of exposing the resin particles Item 5. A method for producing a porous polyimide film according to any one of Items 4 . 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1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5のいずれか1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 5, wherein the treatment for removing the resin particles is a treatment for removing by heating.
JP2016048877A 2015-03-26 2016-03-11 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 Active JP6701834B2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015064681 2015-03-26
JP2015064681 2015-03-26

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020053075A Division JP6881644B2 (en) 2015-03-26 2020-03-24 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.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016183333A JP2016183333A (en) 2016-10-20
JP6701834B2 true JP6701834B2 (en) 2020-05-27

Family

ID=57241458

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016048877A Active JP6701834B2 (en) 2015-03-26 2016-03-11 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
JP2020053075A Active JP6881644B2 (en) 2015-03-26 2020-03-24 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.

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020053075A Active JP6881644B2 (en) 2015-03-26 2020-03-24 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.

Country Status (1)

Country Link
JP (2) JP6701834B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20230079844A1 (en) * 2021-09-07 2023-03-16 Fujifilm Business Innovation Corp. Polyimide precursor solution, porous polyimide film, separator for secondary battery, and secondary battery

Families Citing this family (19)

* 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
JP6962538B2 (en) * 2017-01-27 2021-11-05 ユニチカ株式会社 Coating liquid, laminate and its use
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
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
JP7024225B2 (en) 2017-06-29 2022-02-24 富士フイルムビジネスイノベーション株式会社 Polyimide laminated film and method for manufacturing polyimide laminated film
JP6904109B2 (en) * 2017-06-29 2021-07-14 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
JP6988208B2 (en) * 2017-07-10 2022-01-05 富士フイルムビジネスイノベーション株式会社 Particle-dispersed polyimide precursor solution, method for producing porous polyimide film, and porous polyimide film
JP6950307B2 (en) * 2017-07-10 2021-10-13 富士フイルムビジネスイノベーション株式会社 Particle-dispersed polyimide precursor solution, method for producing porous polyimide film, and porous polyimide film
JP7087406B2 (en) * 2018-01-23 2022-06-21 富士フイルムビジネスイノベーション株式会社 Method for manufacturing rubber particle-dispersed polyimide resin solution, rubber particle-dispersed polyimide sheet, rubber particle-dispersed polyimide sheet
JP7069745B2 (en) * 2018-01-25 2022-05-18 富士フイルムビジネスイノベーション株式会社 Polyimide precursor solution, method for producing porous polyimide film, and 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
US20200399413A1 (en) * 2018-03-23 2020-12-24 Sekisui Kasei Co., Ltd. Vinyl-based resin particles and method for manufacturing same
JP2021042287A (en) * 2019-09-09 2021-03-18 富士ゼロックス株式会社 Polyimide precursor solution, method for producing polyimide film, and method for producing separator for lithium ion secondary battery
JP2022041944A (en) * 2020-08-31 2022-03-11 住友化学株式会社 Film
JP2022041942A (en) * 2020-08-31 2022-03-11 住友化学株式会社 Film
JP2022041941A (en) * 2020-08-31 2022-03-11 住友化学株式会社 Method for producing the composition
JP7589496B2 (en) 2020-10-21 2024-11-26 富士フイルムビジネスイノベーション株式会社 Particle-dispersed polyimide precursor solution, method for producing porous polyimide film, and porous polyimide film
JP2023037239A (en) * 2021-09-03 2023-03-15 富士フイルムビジネスイノベーション株式会社 Polyimide precursor solution, method for producing porous polyimide film, porous polyimide film, and insulated wire
JPWO2023182038A1 (en) * 2022-03-23 2023-09-28

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0784538B2 (en) * 1987-05-11 1995-09-13 エヌオーケー株式会社 Method for producing porous body
JPH083445A (en) * 1994-06-27 1996-01-09 Toray Ind Inc Water-soluble polyimide precursor, aqueous solution of polyimide precursor, and production thereof
JP3635883B2 (en) * 1997-08-08 2005-04-06 Jsr株式会社 Aqueous dispersion and method for producing the same
JP5144427B2 (en) * 2008-08-08 2013-02-13 東邦化学工業株式会社 Method for producing polyimide resin aqueous dispersion
JP5733071B2 (en) * 2010-12-15 2015-06-10 宇部興産株式会社 Method for producing polyimide precursor aqueous solution composition, and polyimide precursor aqueous solution composition
WO2013099558A1 (en) * 2011-12-26 2013-07-04 三洋電機株式会社 Method for producing negative electrode for lithium secondary batteries, negative electrode for lithium secondary batteries, and lithium secondary battery
US20150091204A1 (en) * 2012-03-29 2015-04-02 Ube Industries, Ltd. Method for producing polyimide film, and polyimide film
JP5708676B2 (en) * 2013-01-31 2015-04-30 富士ゼロックス株式会社 Method for producing polyimide precursor composition
JP6056512B2 (en) * 2013-01-31 2017-01-11 富士ゼロックス株式会社 Method for producing polyimide molded body, method for producing liquid crystal alignment film, method for producing passivation film, method for producing electric wire coating material, and method for producing adhesive film
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
JP6007809B2 (en) * 2013-01-31 2016-10-12 富士ゼロックス株式会社 Method for producing polyimide molded body, polyimide molded body, liquid crystal alignment film, passivation film, wire coating material, and adhesive film
WO2014196435A1 (en) * 2013-06-07 2014-12-11 東京応化工業株式会社 Varnish, porous polyimide film produced using said varnish, and method for producing said film
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
EP3029093B1 (en) * 2013-08-08 2018-11-14 Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. Production method for porous polyimide resin film, porous polyimide resin film, and separator employing same
US9725565B2 (en) * 2013-09-30 2017-08-08 Lg Chem, Ltd. Flexible metal laminate and preparation method of the same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20230079844A1 (en) * 2021-09-07 2023-03-16 Fujifilm Business Innovation Corp. Polyimide precursor solution, porous polyimide film, separator for secondary battery, and secondary battery

Also Published As

Publication number Publication date
JP6881644B2 (en) 2021-06-02
JP2016183333A (en) 2016-10-20
JP2020109189A (en) 2020-07-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6701834B2 (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
JP6897150B2 (en) Method for Producing Polyimide Precursor Solution, Method for Producing Polyimide Precursor Solution, and Porous Polyimide Film
US10195794B2 (en) Method for producing porous polyimide film, and porous polyimide film
CN110079088B (en) Polyimide precursor solution, molded body and method for producing molded body
JP6701833B2 (en) Method for producing porous polyimide film, and porous polyimide film
JP6421671B2 (en) Porous polyimide film
JP6950307B2 (en) Particle-dispersed polyimide precursor solution, method for producing porous polyimide film, and porous polyimide film
CN110078918B (en) Polyimide precursor solution, method for producing porous polyimide film, and porous polyimide film
JP6885107B2 (en) Porous polyimide film, polyimide precursor solution, and method for producing porous polyimide film
JP6747091B2 (en) Porous film and method for producing the same
JP6876912B2 (en) Method for producing polyimide precursor solution and porous polyimide film
JP7024225B2 (en) Polyimide laminated film and method for manufacturing polyimide laminated film
JP6904109B2 (en) Method for producing polyimide precursor solution and porous polyimide film
CN114381012A (en) Particle-dispersed polyimide precursor solution, method for producing porous polyimide film, and porous polyimide film
US20230077397A1 (en) Polyimide precursor solution, porous polyimide membrane, and insulated electric wire
JP7585673B2 (en) Polyimide precursor solution and method for producing porous polyimide film
CN114249904A (en) Polyimide precursor solution and method for producing porous polyimide film
CN115109272A (en) Polyimide precursor solution and method for producing same, method for producing polyimide film, and method for producing porous polyimide film

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: 20200120

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200128

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200324

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: 6701834

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