JP6891084B2 - Highly transparent polyimide - Google Patents

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Description

本発明は、ポリイミド前駆体、それを含む樹脂組成物、それからなるポリイミド、ポリイミド成形体の製造方法、その製造方法から得られるポリイミド成形体、それからなる透明基板、保護膜、それを有する電子部品、表示装置、及び太陽電池モジュールに関する。 The present invention relates to a polyimide precursor, a resin composition containing the same, a polyimide composed of the polyimide, a method for producing a polyimide molded product, a polyimide molded product obtained from the manufacturing method, a transparent substrate composed of the protective film, a protective film, and an electronic component having the same. The present invention relates to a display device and a solar cell module.

ポリイミド樹脂は、高い耐熱性に加え、絶縁性に優れた電気特性、機械特性を有する。このような特性を併せ持つことから、ポリイミド樹脂は半導体装置の表面保護膜及び層間絶縁膜として用いられている。
一方、近年、表示装置の分野では、耐破損性の向上、軽量化、薄型化等の要望から、ガラス基板やカバーガラス等の透明基板を、樹脂を用いた透明基板に置き換えることが検討されている。表示装置とは、液晶ディスプレイ、有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ、電子ペーパー等を指す。特に、携帯電話、電子手帳、ラップトップ型パソコン等の携帯情報端末等の移動型情報通信機器用表示装置では、従来のガラス基板に代わる、樹脂を用いた透明基板に対する強い要望がある。
In addition to high heat resistance, the polyimide resin has excellent electrical and mechanical properties with excellent insulating properties. Since it has such characteristics, the polyimide resin is used as a surface protective film and an interlayer insulating film of a semiconductor device.
On the other hand, in recent years, in the field of display devices, it has been considered to replace a transparent substrate such as a glass substrate or a cover glass with a transparent substrate using a resin in order to improve the damage resistance, reduce the weight, and reduce the thickness. There is. The display device refers to a liquid crystal display, an organic electroluminescence display, electronic paper, or the like. In particular, in display devices for mobile information and communication devices such as mobile information terminals such as mobile phones, electronic organizers, and laptop personal computers, there is a strong demand for a transparent substrate using resin instead of the conventional glass substrate.

表示装置に用いられる透明基板は、耐熱性や機械特性に加え、高い視認性の観点から、透明性が高く、複屈折が低いという特性が求められる。さらに、表示装置に用いられる透明基板は、TFT(ThinFilmTransistor、薄膜トランジスタ)形成時の加熱による位置あわせ精度の悪化を防ぐために、熱膨張係数(以下、CTE(CoefficientOfThermalExpansion))が小さいことが求められている。 The transparent substrate used in the display device is required to have high transparency and low birefringence from the viewpoint of high visibility in addition to heat resistance and mechanical properties. Further, the transparent substrate used for the display device is required to have a small coefficient of thermal expansion (hereinafter referred to as CTE (CofficientOfThermalExpansion)) in order to prevent deterioration of the alignment accuracy due to heating during the formation of a TFT (Thin Film Transistor). ..

一般にポリイミド樹脂は、分子内共役及び電荷移動錯体の形成により、黄褐色に着色する。そこで、ポリイミド樹脂へフッ素を導入すること、主鎖に屈曲性を与えること、嵩高い側鎖を導入すること等により、電荷移動錯体の形成を阻害し、透明性を発現させる方法が提案されている(非特許文献1)。また、電荷移動錯体を形成しない半脂環式又は全脂環式ポリイミド樹脂を用いることにより透明性を発現させる方法も提案されている(特許文献1、2)。 Generally, a polyimide resin is colored yellowish brown by intramolecular conjugation and formation of a charge transfer complex. Therefore, a method has been proposed in which the formation of a charge transfer complex is inhibited and transparency is exhibited by introducing fluorine into the polyimide resin, imparting flexibility to the main chain, introducing a bulky side chain, and the like. (Non-Patent Document 1). Further, a method of expressing transparency by using a semi-alicyclic or full alicyclic polyimide resin that does not form a charge transfer complex has also been proposed (Patent Documents 1 and 2).

しかし、これらのポリイミド樹脂を用いて透明基板を形成した場合、CTEが大きいため(例えば、50×10−6−1)、位置あわせ精度が悪化する問題があった。そこで、透明性に優れ、CTEの小さいポリイミド樹脂として、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物とトランス‐1,4−ジアミノシクロヘキサンとから形成されるポリイミド(特許文献3)が提案されている。 However, when a transparent substrate is formed using these polyimide resins, there is a problem that the alignment accuracy is deteriorated because the CTE is large (for example, 50 × 10 -6 K -1). Therefore, as a polyimide resin having excellent transparency and small CTE, a polyimide formed from 3,3', 4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride and trans-1,4-diaminocyclohexane (Patent Document 3). ) Has been proposed.

特開2002−348374号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2002-348374 特開2005−015629号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2005-015629 特開2002−161136号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2002-161136

Polymer(米国)、第47巻、p.2337−2348、2006年Polymer (USA), Vol. 47, p. 2337-2348, 2006

しかし、特許文献3のポリイミド樹脂を用いた場合、CTEは小さくなるものの(例えば、20×10−6−1)、弾性率(引張弾性率)が大きく、また複屈折も大きいため、表示装置の透明基板又は保護膜として用いることは困難であった。
本発明の目的は、十分な透明性を有し、CTEが小さく、弾性率が小さく、かつ複屈折の小さいポリイミド成形体を与えるポリイミド前駆体を提供することである。
However, when the polyimide resin of Patent Document 3 is used, although the CTE is small (for example, 20 × 10 -6 K -1 ), the elastic modulus (tensile elastic modulus) is large and the birefringence is also large, so that the display device It was difficult to use it as a transparent substrate or protective film.
An object of the present invention is to provide a polyimide precursor that provides a polyimide molded product having sufficient transparency, a small CTE, a low elastic modulus, and a small birefringence.

本発明のポリイミド前駆体は、下記式(I)及び(II)で示される構造単位を有する共重合体である。

Figure 0006891084
The polyimide precursor of the present invention is a copolymer having structural units represented by the following formulas (I) and (II).
Figure 0006891084

本発明は、前記ポリイミド前駆体を有する樹脂組成物を提供する。また、本発明の樹脂組成物は(b)有機溶剤を含有することが好ましい。また本発明のポリイミド前駆体又は樹脂組成物は、表示装置の透明基板形成用として用いることが好ましい。 The present invention provides a resin composition having the polyimide precursor. Further, the resin composition of the present invention preferably contains (b) an organic solvent. Further, the polyimide precursor or resin composition of the present invention is preferably used for forming a transparent substrate of a display device.

本発明は、前記ポリイミド前駆体を加熱して得られる、ポリイミドを提供する。 The present invention provides a polyimide obtained by heating the polyimide precursor.

本発明は、前記樹脂組成物を基材上に塗布、乾燥して樹脂膜を形成する工程と、前記乾燥後の樹脂膜を加熱処理する工程とを含むことを特徴とするポリイミド成形体の製造方法を提供する。また前記製造法により得られるポリイミド成形体を提供する。 The present invention comprises a step of applying the resin composition onto a substrate and drying it to form a resin film, and a step of heat-treating the dried resin film. Provide a method. Further, a polyimide molded product obtained by the above-mentioned production method is provided.

さらに、本発明は前記ポリイミド成形体からなる透明基板及び保護膜を提供する。また、本発明は、該透明基板及び該保護膜を有する電子部品、表示装置及び太陽電池モジュールを提供する。 Furthermore, the present invention provides a transparent substrate and a protective film made of the polyimide molded product. The present invention also provides an electronic component, a display device, and a solar cell module having the transparent substrate and the protective film.

本発明によれば、十分な透明性を有し、CTEが小さく、弾性率が小さく、かつ複屈折の小さいポリイミド成形体を与えるポリイミド前駆体が提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide a polyimide precursor which has sufficient transparency, has a small CTE, has a low elastic modulus, and gives a polyimide molded product having a small birefringence.

以下に、本発明のポリイミド前駆体、樹脂組成物、及びポリイミド成形体とその製造方法及び電子部品の実施の形態を詳細に説明する。尚、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。 Hereinafter, the polyimide precursor, the resin composition, and the polyimide molded product of the present invention, a method for producing the same, and embodiments of electronic components will be described in detail. The present invention is not limited to this embodiment.

[(a)ポリイミド前駆体]
本発明のポリイミド前駆体は、下記式(I)及び(II)で示される構造単位を有する共重合体である。

Figure 0006891084
構造単位(I)及び(II)の比は、得られる硬化物のCTE、弾性率及び複屈折の観点から(I):(II)=5:95〜95:5が好ましい。また、複屈折の観点から(I):(II)=30:70〜95:5がより好ましく、CTEの観点から(I):(II)=50:50〜70:30がさらに好ましい。
また、合成中の塩形成をより抑制し、より反応を制御しやすくする観点からは、(I):(II)=30:70〜95:5が好ましく、(I):(II)=50:50〜95:5がより好ましい。 [(A) Polyimide precursor]
The polyimide precursor of the present invention is a copolymer having structural units represented by the following formulas (I) and (II).
Figure 0006891084
The ratio of the structural units (I) and (II) is preferably (I) :( II) = 5: 95 to 95: 5 from the viewpoint of CTE, elastic modulus and birefringence of the obtained cured product. Further, from the viewpoint of birefringence, (I) :( II) = 30: 70 to 95: 5 is more preferable, and from the viewpoint of CTE, (I) :( II) = 50:50 to 70:30 is even more preferable.
Further, from the viewpoint of further suppressing salt formation during synthesis and making it easier to control the reaction, (I) :( II) = 30: 70 to 95: 5 is preferable, and (I) :( II) = 50. : 50 to 95: 5 is more preferable.

上記式(I)及び(II)の比は、例えば、HNMRスペクトルを測定することで求めることができる。また、共重合体は、ブロック共重合体でもランダム共重合体でもよい。 The ratio of the above formulas (I) and (II) can be obtained , for example, by measuring 1 1 HNMR spectrum. Further, the copolymer may be a block copolymer or a random copolymer.

本発明のポリイミド前駆体(ポリアミド酸)は、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、4,4’−オキシジフタル酸二無水物、及び1,4−ジアミノシクロヘキサンを重合させることにより得ることができる。 The polyimide precursor (polyamic acid) of the present invention polymerizes 3,3', 4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 4,4'-oxydiphthalic acid dianhydride, and 1,4-diaminocyclohexane. It can be obtained by letting it.

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’−ビフェニルテトラカルボン酸を加熱し、脱水閉環して得られる酸二無水物)を用いることで、得られる硬化物が良好な耐熱性を発現し、かつCTEを小さくすることができると考えられる。 Use 3,3', 4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride (acid dianhydride obtained by heating 3,3', 4,4'-biphenyltetracarboxylic acid and dehydrating and ring-closing it). Therefore, it is considered that the obtained cured product exhibits good heat resistance and can reduce CTE.

4,4’−オキシジフタル酸二無水物(3,3’,4,4’−テトラカルボキシジフェニルエーテルを加熱し、脱水閉環して得られる酸二無水物)を用いることで、得られる硬化物が良好な耐熱性及び透明性を発現し、かつ複屈折を小さくすることができると考えられる。
尚、上記原料テトラカルボン酸(3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸、4,4’−オキシジフタル酸)としては、通常これらの酸無水物を用いるが、これら酸又はこれらの他の誘導体を用いることもできる。
By using 4,4'-oxydiphthalic dianhydride (acid dianhydride obtained by heating 3,3', 4,4'-tetracarboxydiphenyl ether and dehydrating and ring-closing the ring), the obtained cured product is good. It is considered that the heat resistance and transparency can be exhibited and the birefringence can be reduced.
As the raw material tetracarboxylic acid (3,3', 4,4'-biphenyltetracarboxylic acid, 4,4'-oxydiphthalic acid), these acid anhydrides are usually used, but these acids or other acids are used. Derivatives of

また、1,4−ジアミノシクロヘキサンを用いることで、得られる硬化物が良好な透明性、耐薬品性を発現することができると考えられる。
良好な透明性及び耐熱性を発現し、CTEを小さくするという観点から、1,4−ジアミノシクロヘキサンは、トランス1,4−ジアミノシクロヘキサンが好ましい。トランス1,4−ジアミノシクロヘキサンを用いた場合、シクロヘキサン環に結合している2つのアミノ基の立体構造は、共にエクアトリアル配置であることが好ましい。
Further, it is considered that the obtained cured product can exhibit good transparency and chemical resistance by using 1,4-diaminocyclohexane.
Trans 1,4-diaminocyclohexane is preferable as 1,4-diaminocyclohexane from the viewpoint of exhibiting good transparency and heat resistance and reducing CTE. When trans 1,4-diaminocyclohexane is used, it is preferable that the three-dimensional structures of the two amino groups bonded to the cyclohexane ring both have an equiatrial arrangement.

上記構造単位(I)及び(II)の比は、テトラカルボン酸類(3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、4,4’−オキシジフタル酸二無水物)とジアミン(1,4−ジアミノシクロヘキサン)の比率を変えることで、調整することができる。 The ratio of the structural units (I) and (II) is as follows: tetracarboxylic acids (3,3', 4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 4,4'-oxydiphthalic acid dianhydride) and diamine ( It can be adjusted by changing the ratio of 1,4-diaminocyclohexane).

本発明のポリアミド酸(ポリイミド前駆体)の分子量は、重量平均分子量で10000〜500000が好ましく、10000〜300000がより好ましく、20000〜200000が特に好ましい。
重量平均分子量が10000より小さいと、塗布した樹脂組成物を加熱する工程において、樹脂膜を形成することが難しくなり、また、形成することができても機械特性に乏しくなるおそれがある。重量平均分子量が500000よりも大きいと、ポリアミド酸の合成時に重量平均分子量をコントロールするのが難しく、また適度な粘度の樹脂組成物を得ることが難しくなるおそれがある。
The molecular weight of the polyamic acid (polyimide precursor) of the present invention is preferably 1000 to 500000, more preferably 1000 to 300000, and particularly preferably 2000 to 20000, in terms of weight average molecular weight.
If the weight average molecular weight is less than 10,000, it becomes difficult to form a resin film in the step of heating the applied resin composition, and even if it can be formed, the mechanical properties may be poor. If the weight average molecular weight is larger than 500,000, it may be difficult to control the weight average molecular weight during the synthesis of the polyamic acid, and it may be difficult to obtain a resin composition having an appropriate viscosity.

重量平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィー法(GPC)(例えば、装置は(株)日立製作所製L4000 UV、カラムは日立化成工業(株)製ゲルパック)を用いて、標準ポリスチレン換算により求めることができる。 The weight average molecular weight can be determined by gel permeation chromatography (GPC) (for example, the device is L4000 UV manufactured by Hitachi, Ltd., and the column is gel pack manufactured by Hitachi Kasei Kogyo Co., Ltd.) in terms of standard polystyrene. ..

本発明のポリイミド前駆体(ポリアミド酸)は、従来公知の合成方法で合成することができる。例えば、溶媒に所定量の1,4−ジアミノシクロヘキサンを溶解させた後、得られたジアミン溶液に、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸、及び4,4’−オキシジフタル酸それぞれを乾燥機で160℃、24時間加熱し脱水閉環させることで得られるテトラカルボン酸二無水物を所定量添加し、撹拌する。 The polyimide precursor (polyamic acid) of the present invention can be synthesized by a conventionally known synthetic method. For example, after dissolving a predetermined amount of 1,4-diaminocyclohexane in a solvent, in the obtained diamine solution, 3,3', 4,4'-biphenyltetracarboxylic acid and 4,4'-oxydiphthalic acid, respectively. Is heated at 160 ° C. for 24 hours in a dryer to dehydrate and close the ring, and a predetermined amount of tetracarboxylic dianhydride is added and stirred.

各モノマー成分を溶解させるときには、必要に応じて加熱してもよい。
反応温度は−30〜200℃が好ましく、20〜180℃がより好ましく、30〜100℃が特に好ましい。そのまま室温(20〜25℃)、又は適当な反応温度で撹拌を続け、ポリアミド酸の粘度が一定になった時点を反応の終点とする。粘度はE型粘度計(東機産業株式会社製)を用い、25℃にて測定できる。
上記反応は、通常3〜100時間で完了できる。
When each monomer component is dissolved, it may be heated if necessary.
The reaction temperature is preferably -30 to 200 ° C, more preferably 20 to 180 ° C, and particularly preferably 30 to 100 ° C. Stirring is continued at room temperature (20 to 25 ° C.) or an appropriate reaction temperature as it is, and the point at which the viscosity of the polyamic acid becomes constant is defined as the end point of the reaction. The viscosity can be measured at 25 ° C. using an E-type viscometer (manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.).
The reaction can usually be completed in 3 to 100 hours.

上記反応の溶媒としては、ジアミン、テトラカルボン酸類及び生じたポリアミド酸を溶解することのできる溶剤であれば特に制限はされない。
このような溶剤の具体例としては、非プロトン性溶媒、フェノール系溶媒、エーテル及びグリコール系溶媒等が挙げられる。具体的には、非プロトン性溶媒としては、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン、N−メチルカプロラクタム、1,3−ジメチルイミダゾリジノン、テトラメチル尿素等のアミド系溶媒;γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン等のラクトン系溶媒;ヘキサメチルホスホリックアミド、ヘキサメチルホスフィントリアミド等の含りん系アミド系溶媒;ジメチルスルホン、ジメチルスルホキシド、スルホラン等の含硫黄系溶媒;シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン等のケトン系溶媒;ピコリン、ピリジン等の3級アミン系溶媒;酢酸(2−メトキシ−1−メチルエチル)等のエステル系溶媒等が挙げられる。フェノール系溶媒としては、フェノール、o−クレゾール、m−クレゾール、p−クレゾール、2,3−キシレノール、2,4−キシレノール、2,5−キシレノール、2,6−キシレノール、3,4−キシレノール、3,5−キシレノール等が挙げられる。エーテル及びグリコール系溶媒としては、1,2−ジメトキシエタン、ビス(2−メトキシエチル)エーテル、1,2−ビス(2−メトキシエトキシ)エタン、ビス[2−(2−メトキシエトキシ)エチル]エーテル、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン等が挙げられる。中でも、溶解性や塗膜形成性の観点からN−メチル−2−ピロリドンが好ましい。これらの反応溶媒は単独で又は2種類以上混合して用いてもよい。
The solvent for the above reaction is not particularly limited as long as it is a solvent capable of dissolving the diamine, tetracarboxylic acids and the generated polyamic acid.
Specific examples of such a solvent include aprotic solvents, phenolic solvents, ether and glycol solvents and the like. Specifically, as the aprotonic solvent, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, N-methylcaprolactam, 1,3-dimethylimidazolidinone, tetramethyl Amide solvents such as urea; lactone solvents such as γ-butyrolactone and γ-valerolactone; phosphorus-containing amide solvents such as hexamethylphosphoric amide and hexamethylphosphintriamide; Sulfur-containing solvents; ketone solvents such as cyclohexanone and methylcyclohexanone; tertiary amine solvents such as picolin and pyridine; ester solvents such as acetic acid (2-methoxy-1-methylethyl) and the like can be mentioned. Examples of the phenolic solvent include phenol, o-cresol, m-cresol, p-cresol, 2,3-xylenol, 2,4-xylenol, 2,5-xylenol, 2,6-xylenol, 3,4-xylenol, and the like. Examples thereof include 3,5-xylenol. Examples of the ether and glycol-based solvent include 1,2-dimethoxyethane, bis (2-methoxyethyl) ether, 1,2-bis (2-methoxyethoxy) ethane, and bis [2- (2-methoxyethoxy) ethyl] ether. , Tetrahydrofuran, 1,4-dioxane and the like. Of these, N-methyl-2-pyrrolidone is preferable from the viewpoint of solubility and coating film forming property. These reaction solvents may be used alone or in combination of two or more.

本発明のポリイミド前駆体(ポリアミド酸)は、通常、上記反応溶媒を溶媒とする溶液(以下、ポリアミド酸溶液という)として得られる。
得られたポリアミド酸溶液の全量に対するポリアミド酸成分(樹脂不揮発分:以下、溶質という)の割合は、塗膜形成性の観点から5〜60質量%が好ましく、10〜50質量%がさらに好ましく、10〜40質量%が特に好ましい。
The polyimide precursor (polyamic acid) of the present invention is usually obtained as a solution using the above reaction solvent as a solvent (hereinafter, referred to as a polyamic acid solution).
The ratio of the polyamic acid component (resin non-volatile content: hereinafter referred to as solute) to the total amount of the obtained polyamic acid solution is preferably 5 to 60% by mass, more preferably 10 to 50% by mass from the viewpoint of coating film forming property. 10 to 40% by mass is particularly preferable.

溶質の割合は、予め質量の分かっている金属シャーレに(1g程度を目安に)ポリアミド酸溶液をとり、質量(金属シャーレ及びポリアミド酸の質量、以下、加熱前の質量という)を測定し、その後ホットプレート上で2時間加熱して溶媒が十分に揮発した後の質量(金属シャーレ及び溶質の質量、以下、加熱後の質量という)を測定し、(加熱後の質量−金属シャーレの質量)÷(加熱前の質量−金属シャーレの質量)×100から求められる。 For the solute ratio, take a polyamic acid solution in a metal petri dish whose mass is known in advance (about 1 g as a guide), measure the mass (mass of metal petri dish and polyamic acid, hereinafter referred to as mass before heating), and then measure. The mass after heating on a hot plate for 2 hours to sufficiently volatilize the solvent (mass of metal petri dish and solute, hereinafter referred to as mass after heating) is measured, and (mass after heating-mass of metal petri dish) ÷ It is obtained from (mass before heating-mass of metal petri dish) × 100.

上記ポリアミド酸溶液の溶液粘度は、25℃で500〜200000mPa・sが好ましく、2000〜100000mPa・sがより好ましく、5000〜30000mPa・sが特に好ましい。溶液粘度は、E型粘度計(東機産業株式会社製VISCONICEHD)を用いて測定できる。 The solution viscosity of the polyamic acid solution is preferably 500 to 200,000 mPa · s at 25 ° C., more preferably 2000 to 100,000 mPa · s, and particularly preferably 5,000 to 30,000 mPa · s. The solution viscosity can be measured using an E-type viscometer (VISCONICE HD manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.).

溶液粘度が500mPa・sより低いと膜形成の際の塗布がしにくく、200000mPa・sより高いと合成の際の撹拌が困難になるという問題が生じる恐れがある。しかしながら、ポリアミド酸合成の際に溶液が高粘度になったとしても、反応終了後に溶媒を添加して撹拌することで、取扱い性のよい粘度のポリアミド酸溶液を得ることも可能である。 If the solution viscosity is lower than 500 mPa · s, it may be difficult to apply the film during film formation, and if it is higher than 200,000 mPa · s, it may be difficult to stir during synthesis. However, even if the solution becomes highly viscous during the synthesis of polyamic acid, it is possible to obtain a polyamic acid solution having a viscosity that is easy to handle by adding a solvent and stirring after the reaction is completed.

本発明のポリイミドは、上記ポリイミド前駆体を加熱し、脱水閉環することにより得られる。 The polyimide of the present invention can be obtained by heating the polyimide precursor and dehydrating and ring-closing the polyimide precursor.

[樹脂組成物]
本発明の樹脂組成物は上記の(a)ポリイミド前駆体を含み、好ましくは有機溶剤を含む。
[(b)有機溶剤]
(b)有機溶剤は、本発明のポリイミド前駆体(ポリアミド酸)を溶解できるものであれば特に制限はなく、このような(b)有機溶剤としては上記(a)ポリイミド前駆体(ポリアミド酸)の合成時に用いることのできる溶媒を用いることができる。(b)有機溶剤は(a)ポリアミド酸の合成時に用いられる溶媒と同一でも異なってもよい。
(b)成分は、樹脂組成物の25℃における粘度が0.5Pa・s〜100Pa・sとなるように調整して加えることが好ましい。
[Resin composition]
The resin composition of the present invention contains the above-mentioned (a) polyimide precursor, and preferably contains an organic solvent.
[(B) Organic solvent]
The (b) organic solvent is not particularly limited as long as it can dissolve the polyimide precursor (polyamic acid) of the present invention, and such (b) organic solvent includes the above-mentioned (a) polyimide precursor (polyamic acid). A solvent that can be used in the synthesis of the above can be used. (B) The organic solvent may be the same as or different from the solvent used in the synthesis of (a) polyamic acid.
The component (b) is preferably added after adjusting the viscosity of the resin composition at 25 ° C. to 0.5 Pa · s to 100 Pa · s.

また、(b)有機溶剤の常圧における沸点は、60〜210℃が好ましく、100〜205℃がより好ましく、140〜180℃が特に好ましい。
沸点が210℃より高いと乾燥工程が長時間必要となり、60℃より低いと、乾燥工程において樹脂膜の表面に荒れが発生したり、樹脂膜中に気泡が混入したりし、均一な膜が得られない可能性がある。
Further, (b) the boiling point of the organic solvent at normal pressure is preferably 60 to 210 ° C, more preferably 100 to 205 ° C, and particularly preferably 140 to 180 ° C.
If the boiling point is higher than 210 ° C, the drying process is required for a long time, and if it is lower than 60 ° C, the surface of the resin film is roughened or air bubbles are mixed in the resin film, resulting in a uniform film. It may not be obtained.

[その他の成分]
本発明の樹脂組成物は、上記(a)、(b)成分の他に(1)接着性付与剤、(2)界面活性剤又はレベリング剤等を含有してもよい。
尚、本発明の組成物は、上記(a)及び(b)成分、及び任意に接着性付与剤、界面活性剤、レベリング剤等の添加剤から実質的になっていてもよく、また、これらの成分のみからなっていてもよい。「実質的になる」とは、上記組成物が、主に上記(a)及び(b)成分からなること(例えば、組成物全体の90重量%以上)であり、これらの成分の他に上記の添加剤を含み得ることである。
[Other ingredients]
In addition to the above components (a) and (b), the resin composition of the present invention may contain (1) an adhesive-imparting agent, (2) a surfactant, a leveling agent, and the like.
The composition of the present invention may be substantially composed of the above-mentioned components (a) and (b) and optionally additives such as an adhesive-imparting agent, a surfactant, and a leveling agent, and these It may consist only of the components of. "Substantially" means that the composition mainly comprises the above components (a) and (b) (for example, 90% by weight or more of the total composition), and in addition to these components, the above. Can contain the additives of.

[その他の成分:(1)接着性付与剤]
本発明の樹脂組成物は、硬化膜の基板との接着性を高めるために、有機シラン化合物、アルミキレート化合物等の(1)接着性付与剤を含有してもよい。
[Other ingredients: (1) Adhesive imparting agent]
The resin composition of the present invention may contain (1) an adhesive-imparting agent such as an organic silane compound and an aluminum chelate compound in order to enhance the adhesiveness of the cured film to the substrate.

有機シラン化合物としては、例えば、ビニルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、尿素プロピルトリエトキシシラン、メチルフェニルシランジオール、エチルフェニルシランジオール、n−プロピルフェニルシランジオール、イソプロピルフェニルシランジオール、n−ブチルフェニルシランジオール、イソブチルフェニルシランジオール、tert−ブチルフェニルシランジオール、ジフェニルシランジオール、エチルメチルフェニルシラノール、n−プロピルメチルフェニルシラノール、イソプロピルメチルフェニルシラノール、n−ブチルメチルフェニルシラノール、イソブチルメチルフェニルシラノール、tert−ブチルメチルフェニルシラノール、エチルn−プロピルフェニルシラノール、エチルイソプロピルフェニルシラノール、n−ブチルエチルフェニルシラノール、イソブチルエチルフェニルシラノール、tert−ブチルエチルフェニルシラノール、メチルジフェニルシラノール、エチルジフェニルシラノール、n−プロピルジフェニルシラノール、イソプロピルジフェニルシラノール、n−ブチルジフェニルシラノール、イソブチルジフェニルシラノール、tert−ブチルジフェニルシラノール、フェニルシラントリオール、1,4−ビス(トリヒドロキシシリル)ベンゼン、1,4−ビス(メチルジヒドロキシシリル)ベンゼン、1,4−ビス(エチルジヒドロキシシリル)ベンゼン、1,4−ビス(プロピルジヒドロキシシリル)ベンゼン、1,4−ビス(ブチルジヒドロキシシリル)ベンゼン、1,4−ビス(ジメチルヒドロキシシリル)ベンゼン、1,4−ビス(ジエチルヒドロキシシリル)ベンゼン、1,4−ビス(ジプロピルヒドロキシシリル)ベンゼン、1,4−ビス(ジブチルヒドロキシシリル)ベンゼン等が挙げられる。 Examples of the organic silane compound include vinyltriethoxysilane, γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, ureapropyltriethoxysilane, methylphenylsilanediol, ethylphenylsilanediol, and n-. Propylphenylsilanediol, isopropylphenylsilanediol, n-butylphenylsilanediol, isobutylphenylsilanediol, tert-butylphenylsilanediol, diphenylsilanediol, ethylmethylphenylsilanol, n-propylmethylphenylsilanol, isopropylmethylphenylsilanol, n-butylmethylphenylsilanol, isobutylmethylphenylsilanol, tert-butylmethylphenylsilanol, ethyl n-propylphenylsilanol, ethylisopropylphenylsilanol, n-butylethylphenylsilanol, isobutylethylphenylsilanol, tert-butylethylphenylsilanol, Methyldiphenylsilanol, ethyldiphenylsilanol, n-propyldiphenylsilanol, isopropyldiphenylsilanol, n-butyldiphenylsilanol, isobutyldiphenylsilanol, tert-butyldiphenylsilanol, phenylsilanetriol, 1,4-bis (trihydroxysilyl) benzene, 1,4-bis (methyldihydroxysilyl) benzene, 1,4-bis (ethyldihydroxysilyl) benzene, 1,4-bis (propyldihydroxysilyl) benzene, 1,4-bis (butyldihydroxysilyl) benzene, 1, Examples thereof include 4-bis (dimethylhydroxysilyl) benzene, 1,4-bis (diethylhydroxysilyl) benzene, 1,4-bis (dipropylhydroxysilyl) benzene, and 1,4-bis (dibutylhydroxysilyl) benzene. ..

アルミキレート化合物としては、例えば、トリス(アセチルアセトネート)アルミニウム、アセチルアセテートアルミニウムジイソプロピレート等が挙げられる。 Examples of the aluminum chelate compound include tris (acetylacetonate) aluminum, acetylacetone aluminum diisopropylate and the like.

これらの(1)接着性付与剤を用いる場合は、(a)成分100質量部に対して、0.1〜20質量部含有させるのが好ましく、0.5〜10質量部含有させるのがより好ましい。 When these (1) adhesiveness-imparting agents are used, it is preferably contained in an amount of 0.1 to 20 parts by mass, more preferably 0.5 to 10 parts by mass, based on 100 parts by mass of the component (a). preferable.

[その他の成分:(2)界面活性剤又はレベリング剤]
また、本発明の樹脂組成物は、塗布性の観点、例えば、ストリエーション(膜厚のムラ)を防ぐ観点から、(2)界面活性剤又はレベリング剤を含有してもよい。
[Other ingredients: (2) Surfactant or leveling agent]
Further, the resin composition of the present invention may contain (2) a surfactant or a leveling agent from the viewpoint of coatability, for example, from the viewpoint of preventing striation (unevenness of film thickness).

界面活性剤又はレベリング剤としては、例えば、ポリオキシエチレンウラリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェノールエーテル等が挙げられる。 Examples of the surfactant or leveling agent include polyoxyethylene uralyl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene octylphenol ether and the like.

市販品としては、メガファックスF171、F173、R−08(大日本インキ化学工業株式会社(DIC株式会社)製、商品名)、フロラードFC430、FC431(住友スリーエム株式会社製、商品名)、オルガノシロキサンポリマーKP341、KBM303、KBM403、KBM803(信越化学工業株式会社製、商品名)等が挙げられる。 Commercially available products include Megafax F171, F173, R-08 (manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc. (DIC Corporation), trade name), Florard FC430, FC431 (manufactured by Sumitomo 3M Ltd., trade name), Organosiloxane Examples thereof include polymers KP341, KBM303, KBM403, KBM803 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Corporation, trade name) and the like.

本発明の樹脂組成物の25℃における粘度は、使用用途・目的にもよるが、塗布工程における作業性の観点から、0.5〜100Pa・sが好ましく、1〜30Pa・sがより好ましく、5〜20Pa.sが特に好ましい。ここで、粘度はE型粘度計(東機産業株式会社製VISCONICEHD)を用い、測定できる。 The viscosity of the resin composition of the present invention at 25 ° C. depends on the intended use and purpose, but is preferably 0.5 to 100 Pa · s, more preferably 1 to 30 Pa · s, from the viewpoint of workability in the coating process. 5 to 20 Pa. s is particularly preferable. Here, the viscosity can be measured using an E-type viscometer (VISCONICE HD manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.).

本発明の樹脂組成物の製造方法は、特に限定されるものではないが、例えば、(a)ポリアミド酸を合成した際に用いた溶媒と(b)有機溶剤が同一の場合には、合成したポリアミド酸溶液を樹脂組成物とすることができる。また、必要に応じて、室温(25℃)〜80℃の温度範囲で、(b)成分及び他の添加剤を添加して、攪拌混合してもよい。
この攪拌混合は撹拌翼を備えたスリーワンモータ(新東化学株式会社製)、自転公転ミキサー等の装置を用いることができる。また必要に応じて40〜100℃の熱を加えてもよい。
The method for producing the resin composition of the present invention is not particularly limited, but for example, when (a) the solvent used when synthesizing the polyamic acid and (b) the organic solvent are the same, the resin composition was synthesized. The polyamic acid solution can be used as the resin composition. Further, if necessary, the component (b) and other additives may be added and stirred and mixed in the temperature range of room temperature (25 ° C.) to 80 ° C.
For this stirring and mixing, a device such as a three-one motor (manufactured by Shinto Chemical Co., Ltd.) equipped with a stirring blade or a rotation / revolution mixer can be used. Further, heat of 40 to 100 ° C. may be applied if necessary.

また、(a)ポリアミド酸を合成した際に用いた溶媒と(b)有機溶剤が異なる場合には、合成したポリアミド酸溶液中の溶媒を、再沈殿や溶媒留去の方法により除去し、(a)ポリアミド酸を得た後に、室温〜80℃の温度範囲で、(b)有機溶剤及び必要に応じて他の添加剤を添加して、攪拌混合してもよい。 When (a) the solvent used when synthesizing the polyamic acid and (b) the organic solvent are different, the solvent in the synthesized polyamic acid solution was removed by a method of reprecipitation or distilling off the solvent. After obtaining a) polyamic acid, (b) an organic solvent and, if necessary, other additives may be added and mixed by stirring in a temperature range of room temperature to 80 ° C.

本発明の樹脂組成物は、液晶ディスプレイ、有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ、フィールドエミッションディスプレイ、電子ペーパー等の表示装置の透明基板を形成するために用いることができる。
具体的には、薄膜トランジスタ(TFT)の基板、カラーフィルタの基板、透明導電膜(ITO、IndiumThinOxide)の基板等を形成するために用いることができる。
The resin composition of the present invention can be used to form a transparent substrate for a display device such as a liquid crystal display, an organic electroluminescence display, a field emission display, or electronic paper.
Specifically, it can be used to form a thin film transistor (TFT) substrate, a color filter substrate, a transparent conductive film (ITO, Indium Tin Oxide) substrate, and the like.

[ポリイミド成形体]
本発明のポリイミド成形体は、本発明の樹脂組成物を基材に塗布、乾燥して得られた樹脂膜を形成し、これを加熱処理(イミド化)することにより得ることができる。また、該ポリイミド成形体は、使用用途・目的により、膜状、フィルム状、シート状等の形態として用いることができる。
[Polyimide molded product]
The polyimide molded product of the present invention can be obtained by applying the resin composition of the present invention to a base material, drying it to form a resin film, and heat-treating (imidizing) the resin film. In addition, the polyimide molded product can be used in the form of a film, a film, a sheet, or the like, depending on the intended use and purpose.

上記ポリイミド成形体の製造方法は、好ましくは(1)本発明の樹脂組成物を基材上に塗布し、樹脂膜を形成する工程、(2)塗布した樹脂膜を80〜200℃の熱で乾燥し、樹脂膜を形成する工程、(3)乾燥後の樹脂膜を加熱処理する工程として、300℃以上の加熱により樹脂組成物中のポリイミド前駆体をイミド化する工程からなる。 The method for producing the polyimide molded product is preferably (1) a step of applying the resin composition of the present invention on a substrate to form a resin film, and (2) applying the applied resin film with heat of 80 to 200 ° C. As a step of drying to form a resin film and (3) a step of heat-treating the dried resin film, it comprises a step of imidizing the polyimide precursor in the resin composition by heating at 300 ° C. or higher.

(1)塗布工程
塗布工程で使用される塗布方法は、特に制限はなく、所望の塗布厚や樹脂組成物の粘度等に応じて、公知の塗布方法を適宜選択して使用できる。具体的には、ドクターブレードナイフコーター、エアナイフコーター、ロールコーター、ロータリーコーター、フローコーター、ダイコーター、バーコーター等の塗布方法、スピンコート、スプレイコート、ディップコート等の塗布方法、スクリーン印刷やグラビア印刷等に代表される印刷技術を応用することもできる。
(1) Coating Step The coating method used in the coating step is not particularly limited, and a known coating method can be appropriately selected and used according to a desired coating thickness, viscosity of the resin composition, and the like. Specifically, application methods such as doctor blade knife coater, air knife coater, roll coater, rotary coater, flow coater, die coater, bar coater, spin coat, spray coat, dip coat, etc., screen printing and gravure printing. It is also possible to apply printing technology represented by the above.

樹脂組成物を塗布する基材としては、その後の工程の乾燥温度における耐熱性を有し、剥離性が良好であれば特に限定されない。例えば、ガラス、シリコンウエハ等からなる基材、PET(ポリエチレンテレフタレート)、OPP(延伸ポリプロピレン)等からなる支持体が挙げられる。また、膜状のポリイミド成形体ではガラスやシリコンウエハ等からなる被コーティング物が挙げられ、フィルム状及びシート状のポリイミド成形体ではPET(ポリエチレンテレフタラート)、OPP(延伸ポリプロピレン)等からなる支持体が挙げられる。基板としては他に、ガラス基板、ステンレス、アルミナ、銅、ニッケル等の金属基板、ポリエチレングリコールテレフタレート、ポリエチレングリコールナフタレート、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンスルホン、ポリフェニレンスルフィド等の樹脂基板等が用いられる。 The base material to which the resin composition is applied is not particularly limited as long as it has heat resistance at the drying temperature in the subsequent steps and has good peelability. For example, a base material made of glass, a silicon wafer or the like, a support made of PET (polyethylene terephthalate), OPP (stretched polypropylene) or the like can be mentioned. Further, in the film-shaped polyimide molded body, an object to be coated made of glass, a silicon wafer or the like can be mentioned, and in the film-shaped or sheet-shaped polyimide molded body, a support made of PET (polyethylene terephthalate), OPP (stretched polypropylene) or the like can be mentioned. Can be mentioned. Other substrates include glass substrates, metal substrates such as stainless steel, alumina, copper, and nickel, polyethylene glycol terephthalate, polyethylene glycol naphthalate, polycarbonate, polyimide, polyamideimide, polyetherimide, polyetheretherketone, and polyethersulfone. Resin substrates such as polyphenylene sulfone and polyphenylene sulfide are used.

本発明の樹脂組成物の塗布厚は、目的とする成形体の厚さと樹脂組成物中の樹脂不揮発成分の割合により適宜調整されるものであるが、通常1〜1000μm程度である。樹脂不揮発成分は上述の測定方法により求められる。塗布工程は、通常室温で実施されるが、粘度を下げて作業性をよくする目的で樹脂組成物を40〜80℃の範囲で加温して実施してもよい。 The coating thickness of the resin composition of the present invention is appropriately adjusted according to the thickness of the target molded product and the ratio of the resin non-volatile component in the resin composition, but is usually about 1 to 1000 μm. The resin non-volatile component is obtained by the above-mentioned measuring method. The coating step is usually carried out at room temperature, but the resin composition may be heated in the range of 40 to 80 ° C. for the purpose of lowering the viscosity and improving workability.

塗布工程に続き、(2)乾燥工程を行う。乾燥工程は、有機溶剤除去の目的で行われる。乾燥工程はホットプレート、箱型乾燥機やコンベヤー型乾燥機等の装置を利用することができき、80〜200℃で行うことが好ましく、100〜150℃で行うことがより好ましい。 Following the coating step, (2) drying step is performed. The drying step is performed for the purpose of removing the organic solvent. Equipment such as a hot plate, a box-type dryer, and a conveyor-type dryer can be used for the drying step, and the drying step is preferably performed at 80 to 200 ° C., more preferably 100 to 150 ° C.

続いて(3)加熱工程を行う。加熱工程は(2)乾燥工程で樹脂膜中に残留した有機溶剤の除去を行うとともに、樹脂組成物中のポリアミド酸のイミド化反応を進行させ、硬化膜を得る工程である。
加熱工程は、イナートガスオーブンやホットプレート、箱型乾燥機、コンベヤー型乾燥機等の装置を用いて行う。この工程は前記(2)乾燥工程と同時に行っても、逐次的に行ってもよい。
Subsequently, (3) heating step is performed. The heating step is a step of (2) removing the organic solvent remaining in the resin film in the drying step and advancing the imidization reaction of the polyamic acid in the resin composition to obtain a cured film.
The heating step is performed using equipment such as an inert gas oven, a hot plate, a box-type dryer, and a conveyor-type dryer. This step may be performed at the same time as the above-mentioned (2) drying step, or may be performed sequentially.

加熱工程は、空気雰囲気下でもよいが、安全性及び酸化防止の観点から、不活性ガス雰囲気下で行うことが推奨される。不活性ガスとしては窒素、アルゴン等が挙げられる。加熱温度は(b)有機溶剤の種類にもよるが、250℃〜400℃が好ましく、300〜350℃がより好ましい。250℃より低いとイミド化が不十分となり、400℃より高いとポリイミド成形体の透明性が低下したり、耐熱性が悪化する恐れがある。加熱時間は、通常0.5〜3時間程度である。 The heating step may be performed in an air atmosphere, but from the viewpoint of safety and oxidation prevention, it is recommended to perform the heating step in an inert gas atmosphere. Examples of the inert gas include nitrogen and argon. The heating temperature (b) depends on the type of the organic solvent, but is preferably 250 ° C to 400 ° C, more preferably 300 to 350 ° C. If it is lower than 250 ° C., imidization becomes insufficient, and if it is higher than 400 ° C., the transparency of the polyimide molded product may be lowered or the heat resistance may be deteriorated. The heating time is usually about 0.5 to 3 hours.

また、ポリイミド成形体の使用用途・目的によっては、(3)加熱工程の後、(4)基材から硬化膜を剥離する剥離工程が必要となる。この剥離工程は、基材上の成形体を室温〜50℃程度まで冷却後、実施される。剥離作業を容易に実施するため、本発明の樹脂組成物を塗布する前に、必要に応じて基材へ離型剤を塗布しておいてもよい。
離型剤としては、植物油系、シリコン系、フッ素系、アルキッド系等の離型剤が挙げられる。
Further, depending on the intended use and purpose of the polyimide molded product, a peeling step of (4) peeling the cured film from the base material is required after the (3) heating step. This peeling step is carried out after cooling the molded product on the base material to about room temperature to about 50 ° C. In order to easily carry out the peeling operation, a mold release agent may be applied to the base material, if necessary, before applying the resin composition of the present invention.
Examples of the mold release agent include vegetable oil-based, silicon-based, fluorine-based, and alkyd-based mold release agents.

得られたポリイミド成形体は、用途に応じて、レジストプロセスによりパターンを形成することもできる。レジストプロセスは例えば、(3)加熱工程又は(4)剥離工程の後、レジストを塗布し、露光及び現像等によりパターンを形成する。
レジスト材料及びエッチングに用いられる材料は、通常のレジストプロセスで用いられるものであれば、特に制限はない。例えば、一般によく知られたエッチング溶液としては、ヒドラジン水和物、水酸化カリウム水溶液、水酸化ナトリウム水溶液等がある。
The obtained polyimide molded product can also form a pattern by a resist process depending on the application. In the resist process, for example, after (3) heating step or (4) peeling step, resist is applied, and a pattern is formed by exposure, development, or the like.
The resist material and the material used for etching are not particularly limited as long as they are used in a normal resist process. For example, generally well-known etching solutions include hydrazine hydrate, potassium hydroxide aqueous solution, sodium hydroxide aqueous solution and the like.

また、これらの湿式エッチングの他に、酸素プラズマエッチング、酸素スパッタエッチング等の乾式方法も可能である。パターン形成後、有機溶剤を用いてレジストをポリイミド成形体から剥離する。有機溶剤としては、エタノールアミン、NMP、DMSO等が挙げられ、これらの混合物を用いることもできる。 In addition to these wet etchings, dry methods such as oxygen plasma etching and oxygen sputtering etching are also possible. After forming the pattern, the resist is peeled off from the polyimide molded product using an organic solvent. Examples of the organic solvent include ethanolamine, NMP, DMSO and the like, and a mixture thereof can also be used.

本発明のポリイミド成形体の製造方法は、膜厚1〜500μmのポリイミド成形体を製造する場合に有用である。特に膜厚1〜100μmのポリイミド成形体を製造することが、本発明の効果をより向上させるため好ましい。 The method for producing a polyimide molded product of the present invention is useful when producing a polyimide molded product having a thickness of 1 to 500 μm. In particular, it is preferable to produce a polyimide molded product having a film thickness of 1 to 100 μm in order to further improve the effect of the present invention.

本発明の(3)加熱工程後のポリイミド成形体中の残存有機溶剤量は、2質量%以下が好ましく、1質量%以下がより好ましく、0.5質量%以下がさらに好ましい。ポリイミド成形体中の残存有機溶剤量は、示差熱重量同時測定(TG−DTA)及びガスクロマトグラフ質量分析(GC−MS)して測定できる。 The amount of residual organic solvent in the polyimide molded product after the (3) heating step of the present invention is preferably 2% by mass or less, more preferably 1% by mass or less, still more preferably 0.5% by mass or less. The amount of residual organic solvent in the polyimide molded body can be measured by differential thermal weight simultaneous measurement (TG-DTA) and gas chromatograph mass spectrometry (GC-MS).

上記の製造方法により得られた本発明のポリイミド成形体の透明性は、波長400nm以上における光透過率が、膜厚10μmで70%以上が好ましく、75%以上がより好ましい。
また、本発明のポリイミド成形体の複屈折は0.12以下が好ましく、0.08以下がより好ましい。光通信分野、表示装置分野に利用されるポリイミド成形体として十分な透明性、低複屈折率を有すると評される値である。
Regarding the transparency of the polyimide molded product of the present invention obtained by the above production method, the light transmittance at a wavelength of 400 nm or more is preferably 70% or more at a film thickness of 10 μm, and more preferably 75% or more.
The birefringence of the polyimide molded product of the present invention is preferably 0.12 or less, more preferably 0.08 or less. It is a value that is evaluated to have sufficient transparency and low birefringence as a polyimide molded body used in the fields of optical communication and display devices.

本発明のポリイミド成形体のCTE(熱膨張係数)は幅方向及び操作方向共に、1〜45ppmが好ましく、5〜45ppmがより好ましく、5〜30ppmがさらに好ましい。ポリイミド成形体が基板(被コーティング物)と一体とする状態で使用される場合、該ポリイミド成形体の線熱膨張係数はその被コーティング物と同程度となるように調整することが好ましい。 The CTE (coefficient of thermal expansion) of the polyimide molded product of the present invention is preferably 1 to 45 ppm, more preferably 5 to 45 ppm, still more preferably 5 to 30 ppm in both the width direction and the operation direction. When the polyimide molded product is used in a state of being integrated with the substrate (object to be coated), it is preferable to adjust the coefficient of linear thermal expansion of the polyimide molded product to be about the same as that of the object to be coated.

本発明のポリイミド成形体のガラス転移温度(Tg)は、250〜400℃が好ましく、300〜400℃がより好ましい。光通信分野、表示装置分野に利用されるポリイミド成形体として十分な耐熱性を有すると評される値である。
ガラス転移温度は、実施例に記載した方法で測定できる。
また、CTE及びガラス転移温度(Tg)はセイコーインスツル株式会社製TMA/SS6000によってTMA測定を行い求められる。
The glass transition temperature (Tg) of the polyimide molded product of the present invention is preferably 250 to 400 ° C, more preferably 300 to 400 ° C. It is a value that is evaluated to have sufficient heat resistance as a polyimide molded product used in the optical communication field and the display device field.
The glass transition temperature can be measured by the method described in Examples.
The CTE and glass transition temperature (Tg) are determined by TMA measurement by TMA / SS6000 manufactured by Seiko Instruments Inc.

本発明のポリイミド成形体の機械的物性は、弾性率(引張弾性率)が幅方向及び操作方向共に1.5GPa〜6.0GPaが好ましく、1.7〜6.0GPaがより好ましく、1.7〜5.5GPaがさらに好ましい。弾性率が6.0GPaより大きいと、硬化後に基材が反る傾向がある。 Regarding the mechanical properties of the polyimide molded body of the present invention, the elastic modulus (tensile elastic modulus) is preferably 1.5 GPa to 6.0 GPa in both the width direction and the operation direction, more preferably 1.7 to 6.0 GPa, and 1.7. ~ 5.5 GPa is more preferable. If the elastic modulus is larger than 6.0 GPa, the substrate tends to warp after curing.

引張強さ(破断強度)は150〜300MPaが好ましく、150〜200MPaがより好ましい。引張強さが150MPaより小さいと膜が脆く、基材として用いた場合に取り扱いが難しくなる恐れがある。
破断伸びは5%以上が好ましく、10%以上がより好ましい。破断伸びが5%より小さいと、ポリイミド成形体を基材として用いた場合の曲げ応力が弱く、基材の信頼性が低下する。
The tensile strength (breaking strength) is preferably 150 to 300 MPa, more preferably 150 to 200 MPa. If the tensile strength is less than 150 MPa, the film is brittle and may be difficult to handle when used as a base material.
The elongation at break is preferably 5% or more, more preferably 10% or more. If the elongation at break is less than 5%, the bending stress when the polyimide molded product is used as the base material is weak, and the reliability of the base material is lowered.

これらの機械特性は、全て引張試験装置の引張試験により求めることができる。ポリイミド成形体がこれらの機械的物性を有していれば、光通信分野、表示装置分野に利用されるポリイミド成形体としては十分な靭性を有するとされ、実用的に用いることができる。 All of these mechanical properties can be obtained by a tensile test of a tensile test device. If the polyimide molded product has these mechanical characteristics, it is said that the polyimide molded product has sufficient toughness as a polyimide molded product used in the fields of optical communication and display devices, and can be practically used.

[透明基板・保護膜/電子部品]
本発明の透明基板及び保護膜は、上記ポリイミド成形体からなることを特徴とする。その製造方法は、従来公知の製造方法を用いることができる。例えば、本発明の樹脂組成物を仮固定基材に塗布し、乾燥及び加熱を行い、次いで用途に応じて上記レジストプロセスを行い、透明基板として使用することができる。
また、本発明の樹脂組成物を仮固定基材に塗布し、乾燥及び加熱を行い、仮固定基材から剥離して保護膜として用いることができる。
[Transparent substrate / protective film / electronic components]
The transparent substrate and the protective film of the present invention are characterized by being made of the above-mentioned polyimide molded body. As the manufacturing method, a conventionally known manufacturing method can be used. For example, the resin composition of the present invention can be applied to a temporary fixing base material, dried and heated, and then the resist process can be carried out according to the intended use as a transparent substrate.
Further, the resin composition of the present invention can be applied to a temporary fixing base material, dried and heated, peeled from the temporary fixing base material, and used as a protective film.

本発明の透明基板及び保護膜は、十分な透明性を有し、CTEが小さく、弾性率が小さく、かつ複屈折が小さいため、液晶ディスプレイ、有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ、フィールドエミッションディスプレイ、電子ペーパー等の表示装置に使用することができる。 The transparent substrate and protective film of the present invention have sufficient transparency, have a small CTE, a low elastic modulus, and a small birefringence. Therefore, liquid crystal displays, organic electroluminescence displays, field emission displays, electronic papers, etc. It can be used as a display device.

具体的には、本発明の透明基板は、薄膜トランジスタ(TFT)を形成するための基板、カラーフィルタを形成するための基板、透明導電膜(ITO、IndiumThinOxide)を形成するための基板等、として用いることができる。本発明の透明基板を用いた場合、従来のガラス基板の課題であった、耐破損性を向上することができ、また、基板の軽量化、薄型化を実現できると考えられる。 Specifically, the transparent substrate of the present invention is used as a substrate for forming a thin film transistor (TFT), a substrate for forming a color filter, a substrate for forming a transparent conductive film (ITO, Indium Tin Oxide), and the like. be able to. When the transparent substrate of the present invention is used, it is considered that the breakage resistance, which has been a problem of the conventional glass substrate, can be improved, and the weight and thickness of the substrate can be reduced.

さらに、本発明の透明基板は、CTEが小さいため、TFT形成時の加熱工程における位置あわせ精度の悪化を防ぐことができ、また、透明性が高く、複屈折が小さいため、視認性に優れる。
また、本発明の透明基板は、弾性率が小さいため、フレキシブルディスプレイの基板としても用いることができる。
Further, since the transparent substrate of the present invention has a small CTE, it is possible to prevent deterioration of the positioning accuracy in the heating process at the time of forming the TFT, and since it has high transparency and small birefringence, it is excellent in visibility.
Further, since the transparent substrate of the present invention has a small elastic modulus, it can also be used as a substrate for a flexible display.

本発明の保護膜は、フレキシブルディスプレイ基板、カラーフィルタ用保護膜等として用いることもできる。また本発明の保護膜は、太陽電池の表面保護膜等としても用いることができる。 The protective film of the present invention can also be used as a flexible display substrate, a protective film for a color filter, and the like. The protective film of the present invention can also be used as a surface protective film for a solar cell or the like.

以下、実施例及び比較例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to these Examples.

実施例1
攪拌機、温度計を備えた0.2リットルのフラスコ中に、N−メチルピロリドン(NMP)56g(564mmol)と1,4−ジアミノシクロヘキサン3.43g(30mmol)を仕込み、撹拌した後、乾燥機で(160℃、24時間)加熱し脱水閉環させた3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物8.39g(28.5mmol)、及び4,4’−オキシジフタル酸二無水物0.47g(1.5mmol)を、添加し、70℃のウォーターバスで10分間、加熱攪拌し完全に溶解させた。その後、分子量が一定となるまで約70時間撹拌してポリアミド酸溶液を得た。
Example 1
56 g (564 mmol) of N-methylpyrrolidone (NMP) and 3.43 g (30 mmol) of 1,4-diaminocyclohexane were placed in a 0.2 liter flask equipped with a stirrer and a thermometer, stirred, and then in a dryer. 8.39 g (28.5 mmol) of 3,3', 4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride heated and dehydrated and ring-closed (160 ° C., 24 hours), and 4,4'-oxydiphthalic acid dianhydride 0.47 g (1.5 mmol) was added, and the mixture was completely dissolved by heating and stirring in a water bath at 70 ° C. for 10 minutes. Then, the mixture was stirred for about 70 hours until the molecular weight became constant to obtain a polyamic acid solution.

得られたポリアミド酸の重量平均分子量及び分散度を、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)法標準ポリスチレン換算により求めた。重量平均分子量は31,000、分散度は2.4であった。 The weight average molecular weight and the degree of dispersion of the obtained polyamic acid were determined by gel permeation chromatography (GPC) method standard polystyrene conversion. The weight average molecular weight was 31,000 and the dispersity was 2.4.

重量平均分子量及び分散度の測定条件は以下の通りである。
測定装置:検出器 株式会社日立製作所社製L4000UV
ポンプ:株式会社日立製作所社製L6000
株式会社島津製作所社製C−R4AChromatopac
測定条件:カラム 日立化成工業株式会社製GelpackGL−S300MDT−5×2本
溶離液:THF/DMF=1/1(容積比)
LiBr(0.03mol/l)、HPO(0.06mol/l)
流速:1.0ml/分、検出器:UV270nm
ポリマー0.5mgに対して溶媒[THF/DMF=1/1(容積比)]1mlの溶液を用いて測定した。
The measurement conditions for the weight average molecular weight and the degree of dispersion are as follows.
Measuring device: Detector L4000UV manufactured by Hitachi, Ltd.
Pump: L6000 manufactured by Hitachi, Ltd.
C-R4A Chromatopac manufactured by Shimadzu Corporation
Measurement conditions: Column Gelpack GL-S300MDT-5 x 2 from Hitachi Kasei Kogyo Co., Ltd. Eluent: THF / DMF = 1/1 (volume ratio)
LiBr (0.03 mol / l), H 3 PO 4 (0.06 mol / l)
Flow velocity: 1.0 ml / min, Detector: UV270 nm
The measurement was carried out using a solution of 1 ml of a solvent [THF / DMF = 1/1 (volume ratio)] with respect to 0.5 mg of the polymer.

得られたポリアミド酸溶液(樹脂組成物)を塗布しやすい粘度までNMPで希釈した。この樹脂組成物の残存固形分(NV)を測定したところ14%であった。ここで、残存固形分は樹脂組成物中の樹脂不揮発分の割合であり、上述の樹脂不揮発分を測定する方法で求めた。 The obtained polyamic acid solution (resin composition) was diluted with NMP to a viscosity at which it was easy to apply. The residual solid content (NV) of this resin composition was measured and found to be 14%. Here, the residual solid content is the ratio of the resin non-volatile content in the resin composition, and was determined by the above-mentioned method for measuring the resin non-volatile content.

この希釈液を5μmのフィルター(Millipore社製、SLLS025NS)を用いてろ過し、得られた樹脂組成物をシリコンウエハ上にスピンコートして、120℃で3分間乾燥し、膜厚14〜18μmの樹脂膜を形成した。これをさらにイナートガスオーブンを用いて窒素雰囲気下で加熱し、膜厚10μmの硬化膜を得た。
また合成反応中の塩形成を評価した。塩が生じなかった場合又は塩の形成を確認できるが樹脂組成物中の溶媒に容易に溶解する場合をA、塩が形成し、容易に溶媒に溶解しない場合をBとして評価を行なったところ、実施例1の樹脂組成物はBであった。
This diluted solution was filtered using a 5 μm filter (SLLS025NS manufactured by Millipore), the obtained resin composition was spin-coated on a silicon wafer, dried at 120 ° C. for 3 minutes, and had a film thickness of 14 to 18 μm. A resin film was formed. This was further heated in a nitrogen atmosphere using an inert gas oven to obtain a cured film having a film thickness of 10 μm.
In addition, salt formation during the synthetic reaction was evaluated. Evaluation was performed with A as the case where no salt was formed or when the formation of the salt could be confirmed but easily dissolved in the solvent in the resin composition, and as B when the salt was formed and not easily dissolved in the solvent. The resin composition of Example 1 was B.

イナートガスオーブンによる加熱条件は以下の通りである。
装置:光洋サーモシステム株式会社製イナートガスオーブン
条件:昇温 室温〜200℃(5℃/分)
ホールド 200℃(20分)
昇温 200℃〜300℃(5℃/分)
ホールド 300℃(60分)
冷却 300℃〜室温(60分)
The heating conditions by the inert gas oven are as follows.
Equipment: Inert gas oven manufactured by Koyo Thermo System Co., Ltd. Conditions: Temperature rise Room temperature to 200 ° C (5 ° C / min)
Hold 200 ° C (20 minutes)
Temperature rise 200 ° C to 300 ° C (5 ° C / min)
Hold 300 ° C (60 minutes)
Cooling 300 ° C to room temperature (60 minutes)

得られた硬化膜について以下の評価を行った。
(複屈折の評価)
セキテクノトロン株式会社製メトリコン2010型を用い、1300nmの波長におけるY偏波での屈折率(TE)と、X偏波での屈折率(TM)の値を測定し、(式1)によって複屈折を求めた。
複屈折=TE−TM (式1)
複屈折が0.08以下のものをA(特に良好)、0.08よりも大きく0.12以下のものをB(良好)、0.12よりも大きいものをC(良くない)とした。
The obtained cured film was evaluated as follows.
(Evaluation of birefringence)
Using the Metricon 2010 model manufactured by Seki Technotron Co., Ltd., the values of the refractive index (TE) at Y polarization and the refractive index (TM) at X polarization at a wavelength of 1300 nm were measured, and the values were compounded by (Equation 1). I asked for refraction.
Birefringence = TE-TM (Equation 1)
A birefringence of 0.08 or less was designated as A (particularly good), a birefringence greater than 0.08 and 0.12 or less was designated as B (good), and a birefringence greater than 0.12 was designated as C (not good).

(透過率、熱膨張係数(CTE)、ガラス転移温度、及び機械強度の評価)
4.9質量%フッ酸水溶液を用いて、得られた硬化膜をシリコンウエハより剥離し、水洗、乾燥した後、透過率、CTE、ガラス転移温度(Tg)、機械強度の評価を行なった。
(Evaluation of transmittance, coefficient of thermal expansion (CTE), glass transition temperature, and mechanical strength)
The obtained cured film was peeled from a silicon wafer using a 4.9 mass% hydrofluoric acid aqueous solution, washed with water and dried, and then the transmittance, CTE, glass transition temperature (Tg), and mechanical strength were evaluated.

光透過率は、U−3310(株式会社日立製作所製スペクトロフォトメーター)を用いて波長400nm以上の光透過率を測定し、Lambert−Beerの法則を用いて10μm換算した値を求めた。 The light transmittance was determined by measuring the light transmittance with a wavelength of 400 nm or more using U-3310 (a spectrophotometer manufactured by Hitachi, Ltd.) and converting it to 10 μm using the Law of Lambert-Beer.

CTEは、セイコー社製TMA/SS6000の熱機械測定装置を用いて測定した。具体的には、硬化膜を2mm×3cmに切り取り、セイコー社製TMA/SS6000の熱機械測定装置を用いて、10g/分の加重をかけながら30〜420℃まで(昇温速度5℃/分)加熱した。その際の100〜200℃間の硬化膜の伸び率の傾きを測定してCTEとした。
CTEが30ppm/K以下の場合をA(特に良好)、30ppm/Kより大きく45ppm/K以下の場合をB(良好)、45ppm/Kより大きい場合をC(良くない)とした。
CTE was measured using a thermomechanical measuring device of TMA / SS6000 manufactured by Seiko. Specifically, the cured film was cut into a size of 2 mm × 3 cm, and the temperature was raised to 30 to 420 ° C. (heating rate 5 ° C./min) using a thermomechanical measuring device of TMA / SS6000 manufactured by Seiko Co., Ltd. while applying a load of 10 g / min. ) Heated. At that time, the slope of the elongation rate of the cured film between 100 and 200 ° C. was measured and used as CTE.
When the CTE was 30 ppm / K or less, it was designated as A (particularly good), when it was larger than 30 ppm / K and 45 ppm / K or less, it was designated as B (good), and when it was larger than 45 ppm / K, it was designated as C (not good).

ガラス転移温度は、セイコーインスツル株式会社製TMA/SS6000を用い、昇温速度5℃/分にて熱膨張係数の変曲点より求めた。 The glass transition temperature was determined from the inflection point of the coefficient of thermal expansion at a heating rate of 5 ° C./min using TMA / SS6000 manufactured by Seiko Instruments Inc.

機械強度(弾性率、破断伸び及び破断強度)は、島津製作所社製オートグラフAGS−100NHを用いて引張試験より求めた。
弾性率は5.5GPa以下のものをA(特に良好)、5.5GPaより大きく6.0GPa以下のものをB、6.0GPaより大きいものをC(良くない)とした。
The mechanical strength (elastic modulus, elongation at break and strength at break) was determined by a tensile test using an autograph AGS-100NH manufactured by Shimadzu Corporation.
The elastic modulus of 5.5 GPa or less was designated as A (particularly good), the elastic modulus of greater than 5.5 GPa and less than 6.0 GPa was designated as B, and the elastic modulus of greater than 6.0 GPa was designated as C (not good).

(薬液耐性の評価)
得られた硬化膜を、ジメチルスルホキシド:モノエタノールアミン=30:70の溶液に80℃で10分間浸漬し、硬化膜の薬液耐性を評価した。硬化膜にクラックが無いものをA、クラックが入ったものをBと評価した。
また、薬液耐性の評価試験前後の膜厚の変化が±0.3μm未満のものをA、±0.3以上±0.5μm以下のものをB、±0.5μmより大きいものをCとした。
(Evaluation of chemical resistance)
The obtained cured membrane was immersed in a solution of dimethyl sulfoxide: monoethanolamine = 30: 70 at 80 ° C. for 10 minutes to evaluate the chemical resistance of the cured membrane. The cured film without cracks was evaluated as A, and the cured film with cracks was evaluated as B.
In addition, the change in film thickness before and after the chemical resistance evaluation test was designated as A, the change in film thickness of ± 0.3 or more and ± 0.5 μm was designated as B, and the change in film thickness greater than ± 0.5 μm was designated as C. ..

実施例2〜8、比較例1〜5
アミン、酸及びこれらの量を表1のように変更した他は、実施例1と同様にしてポリアミド酸を合成し、樹脂組成物及び硬化膜を作製し、これらの評価を行った。
アミン1〜3、酸1〜4は下記の通りである。
アミン1:1,4−ジアミノシクロヘキサン
アミン2:3,3’−ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン
アミン3:p−フェニレンジアミン
酸1:3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸
酸2:3,3’,4,4’−テトラカルボキシジフェニルエーテル
酸3:シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物
Examples 2-8, Comparative Examples 1-5
Polyamic acids were synthesized in the same manner as in Example 1 except that amines, acids and their amounts were changed as shown in Table 1, resin compositions and cured films were prepared, and these were evaluated.
Amines 1 to 3 and acids 1 to 4 are as follows.
Amine 1: 1,4-diaminocyclohexaneamine 2: 3,3'-bis (trifluoromethyl) benzidineamine 3: p-phenylenediamine acid 1: 3,3', 4,4'-biphenyltetracarboxylic dian acid 2 : 3,3', 4,4'-tetracarboxydiphenyl etheric acid 3: cyclohexanetetracarboxylic dianhydride

Figure 0006891084
Figure 0006891084

実施例1〜8で得られた硬化膜は、300℃以上の高温での加熱処理を経ても良好な透過率を示し、CTEが小さく、複屈折も小さく、かつ弾性率も小さかった。本発明のポリイミド前駆体は、透明性、CTE及び機械強度を全て満足させる硬化膜を与えることが分かった。
さらに、実施例1〜8で得られた硬化膜は、いずれも薬液耐性に優れることが分かった。
The cured films obtained in Examples 1 to 8 showed good transmittance even after being heat-treated at a high temperature of 300 ° C. or higher, had a small CTE, a small birefringence, and a small elastic modulus. It has been found that the polyimide precursor of the present invention provides a cured film that satisfies all of transparency, CTE and mechanical strength.
Furthermore, it was found that the cured films obtained in Examples 1 to 8 were all excellent in chemical resistance.

一方、比較例1のように、3,3’,4,4’−テトラカルボキシジフェニルエーテルを含まない場合、弾性率及び複屈折が大きくなってしまった。
また、比較例2のように、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸を使用しない場合、CTEが大きくなってしまった。
On the other hand, as in Comparative Example 1, when 3,3', 4,4'-tetracarboxydiphenyl ether was not contained, the elastic modulus and birefringence became large.
Further, as in Comparative Example 2, when 3,3', 4,4'-biphenyltetracarboxylic acid was not used, the CTE became large.

また、比較例3〜5のように、1,4−ジアミノシクロヘキサン、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸及び3,3’,4,4’−テトラカルボキシジフェニルエーテルの組み合わせから得られるポリイミド前駆体を用いない場合、得られる硬化膜は透明性、CTE、機械特性及び複屈折の全てを満足させることはできなかった。 Further, as in Comparative Examples 3 to 5, obtained from a combination of 1,4-diaminocyclohexane, 3,3', 4,4'-biphenyltetracarboxylic acid and 3,3', 4,4'-tetracarboxydiphenyl ether. Without the polyimide precursors obtained, the resulting cured film could not satisfy all of transparency, CTE, mechanical properties and birefringence.

本発明のポリイミド成形体は、ディスプレイ基材や保護膜等として使用できる。 The polyimide molded product of the present invention can be used as a display base material, a protective film, or the like.

上記に本発明の実施形態及び/又は実施例を幾つか詳細に説明したが、当業者は、本発明の新規な教示及び効果から実質的に離れることなく、これら例示である実施形態及び/又は実施例に多くの変更を加えることが容易である。従って、これらの多くの変更は本発明の範囲に含まれる。 Although some embodiments and / or embodiments of the present invention have been described above in detail, those skilled in the art will be able to demonstrate these embodiments and / or embodiments without substantial departure from the novel teachings and effects of the present invention. It is easy to make many changes to the examples. Therefore, many of these modifications are within the scope of the invention.

Claims (12)

下記式(I)及び(II)で示される構造単位を有する共重合体であ、前記式(I)及び(II)で示される構造単位のモル比が、(I):(II)=30:70〜80:20であり、重量平均分子量が10,000〜500,000であるポリイミド前駆体であって、
破断強度が150〜300MPaであり、複屈折が0.08以下である成形体の製造に用いられるポリイミド前駆体(ただし、重量平均分子量が10,000〜500,000であり、かつ、前記式(I)で示される構造単位のモル比が40モル%未満であるポリイミド前駆体を除く)。
Figure 0006891084
Copolymer der having a structural unit represented by the following formula (I) and (II) is, the molar ratio of the structural unit represented by the formula (I) and (II), (I) :( II) = 30: 70-80: 20 der is, a polyimide precursor having a weight average molecular weight of 10,000 to 500,000,
A polyimide precursor used for producing a molded product having a breaking strength of 150 to 300 MPa and a birefringence of 0.08 or less (however, the weight average molecular weight is 10,000 to 500,000, and the above formula ( Excluding polyimide precursors in which the molar ratio of structural units represented by I) is less than 40 mol%).
Figure 0006891084
請求項1に記載のポリイミド前駆体を有する樹脂組成物。 The resin composition having the polyimide precursor according to claim 1. 有機溶剤を含有する請求項2に記載の樹脂組成物。 The resin composition according to claim 2, which contains an organic solvent. 表示装置の透明基板形成用の請求項2又は3に記載の樹脂組成物。 The resin composition according to claim 2 or 3, for forming a transparent substrate of a display device. 請求項1に記載のポリイミド前駆体を加熱して得られるポリイミド。 A polyimide obtained by heating the polyimide precursor according to claim 1. 請求項2〜4のいずれかに記載の樹脂組成物を基材上に塗布、乾燥して樹脂膜を形成する工程と、前記乾燥後の樹脂膜を加熱処理する工程とを含むポリイミド成形体の製造方法であって、
前記ポリイミド成形体の破断強度が150〜300MPaであり、複屈折が0.08以下である
ポリイミド成形体の製造方法
A polyimide molded product comprising a step of applying the resin composition according to any one of claims 2 to 4 onto a substrate and drying to form a resin film, and a step of heat-treating the dried resin film. It ’s a manufacturing method ,
The breaking strength of the polyimide molded product is 150 to 300 MPa, and the birefringence is 0.08 or less.
A method for manufacturing a polyimide molded product .
請求項6に記載の製造方法により得られるポリイミド成形体であって、
破断強度が150〜300MPaであり、複屈折が0.08以下である
ポリイミド成形体
A polyimide molded product obtained by the production method according to claim 6 .
The breaking strength is 150 to 300 MPa, and the birefringence is 0.08 or less.
Polyimide molded body .
請求項7に記載のポリイミド成形体からなる透明基板。 A transparent substrate made of the polyimide molded product according to claim 7. 請求項7に記載のポリイミド成形体からなる保護膜。 A protective film made of the polyimide molded product according to claim 7. 請求項8に記載の透明基板又は請求項9に記載の保護膜を有する電子部品。 An electronic component having the transparent substrate according to claim 8 or the protective film according to claim 9. 請求項8に記載の透明基板又は請求項9に記載の保護膜を有する表示装置。 A display device having the transparent substrate according to claim 8 or the protective film according to claim 9. 請求項8に記載の透明基板又は請求項9に記載の保護膜を有する太陽電池モジュール。 A solar cell module having the transparent substrate according to claim 8 or the protective film according to claim 9.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014185353A1 (en) * 2013-05-14 2014-11-20 三井化学株式会社 Transparent polyimide and precursor thereof
KR102452136B1 (en) * 2018-12-20 2022-10-07 코오롱인더스트리 주식회사 Polyamic acid, Polyimide and Polyimide Film
JP2021057276A (en) * 2019-10-01 2021-04-08 株式会社ジャパンディスプレイ Display device
KR102347593B1 (en) * 2019-11-21 2022-01-10 피아이첨단소재 주식회사 Polyimide film and method for preparing the same
KR102346581B1 (en) * 2019-11-22 2022-01-05 피아이첨단소재 주식회사 Method for preparing polyimide film and polyimide film prepared thereby
KR102396419B1 (en) * 2019-11-29 2022-05-12 피아이첨단소재 주식회사 Polyimide film and method for preparing the same

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10265760A (en) * 1997-03-24 1998-10-06 Sumitomo Bakelite Co Ltd Film adhesive and its production
WO2002010253A1 (en) * 2000-07-27 2002-02-07 Mitsui Chemicals, Inc. Polyamic acid, polyimide, process for producing these, and film of the polyimide
JP3972600B2 (en) 2000-09-14 2007-09-05 ソニーケミカル&インフォメーションデバイス株式会社 Polyimide precursor, method for producing the same, and photosensitive resin composition
JP2002348374A (en) 2001-05-25 2002-12-04 Hitachi Cable Ltd Polyamic acid or polyimide and liquid crystalline orientating agent
JP4375533B2 (en) 2003-06-26 2009-12-02 三菱瓦斯化学株式会社 Method for producing solvent-soluble polyimide
JP2005099353A (en) * 2003-09-24 2005-04-14 Hitachi Chemical Dupont Microsystems Ltd Photosensitive resin composition, method for manufacturing pattern using the same, and electronic component
JP4348217B2 (en) * 2004-03-17 2009-10-21 富士フイルム株式会社 Gas barrier film and organic electroluminescence device using the film
CN101370892B (en) * 2006-01-17 2012-06-13 旭化成电子材料株式会社 Polyimide resin composition and metal polyimide laminate
KR20090038911A (en) * 2006-07-21 2009-04-21 도레이 카부시키가이샤 Resin composition for retardation thin film, color filter substrate for liquid crystal display device, liquid crystal display device, and method for production of color filter substrate for liquid crystal display device having retatrdation thin film attached thereto
JP4899695B2 (en) * 2006-07-31 2012-03-21 日立化成デュポンマイクロシステムズ株式会社 Photosensitive resin composition, cured film, pattern cured film manufacturing method, and electronic component
WO2008123583A1 (en) * 2007-04-04 2008-10-16 Asahi Kasei Emd Corporation Photosensitive polyamic acid ester composition
JPWO2009028208A1 (en) * 2007-08-30 2010-11-25 三井化学株式会社 Negative photosensitive material and circuit board
JP5595381B2 (en) * 2009-03-31 2014-09-24 三井化学株式会社 Low thermal expansion block polyimide and its precursor and its use
JP6047864B2 (en) * 2011-07-21 2016-12-21 宇部興産株式会社 Polyimide precursor varnish and method for producing polyimide varnish
JP5903789B2 (en) * 2010-07-22 2016-04-13 宇部興産株式会社 Copolymer polyimide precursor and copolymer polyimide
KR102229681B1 (en) * 2010-07-22 2021-03-18 우베 고산 가부시키가이샤 Polyimide precursor, polyimide, and materials to be used in producing same

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