JP7050382B2 - Polyimide film and its manufacturing method - Google Patents

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本発明は、ポリイミドフィルム並びにその製造方法に関する。 The present invention relates to a polyimide film and a method for producing the same.

近年、液晶ディスプレイ(LCD)や有機EL(エレクトロルミネッセンス)ディスプレイ(OLED)の基板に利用するためのガラスの代替材料として、ポリイミドからなるフィルムの使用が検討されている。そして、このようなLCDやOLEDに用いられるポリイミドフィルムとしては、熱膨張率(線膨張係数:CTE)と厚み方向のリタデーション(Rth)とが低いものが望まれるが、これらの特性がトレードオフの関係にあることから、これまで様々な構造のポリイミドフィルムが研究されてきた。 In recent years, the use of a film made of polyimide has been studied as an alternative material to glass for use in a substrate of a liquid crystal display (LCD) or an organic EL (electroluminescence) display (OLED). As the polyimide film used for such LCDs and OLEDs, those having a low coefficient of thermal expansion (linear expansion coefficient: CTE) and retardation (Rth) in the thickness direction are desired, but these characteristics are trade-offs. Due to the relationship, polyimide films with various structures have been studied so far.

例えば、特開2016-204568号公報(特許文献1)には、テトラカルボン酸成分とジアミン成分とを重合して得られるポリイミドから主としてなるポリイミドフィルムであって、テトラカルボン酸成分およびジアミン成分は、芳香環を有する化合物と脂環式化合物とからなる群から選ばれる化合物で構成され、テトラカルボン酸成分とジアミン成分の合計200モル%中、芳香環を有する化合物の割合が10~90モル%であり、脂環式化合物の割合が110~190モル%であり、テトラカルボン酸成分またはジアミン成分のいずれか一方が、脂環式化合物のみで構成される、ポリイミドフィルムが開示されている。しかしながら、このような特許文献1に記載のような従来のポリイミドフィルムでは、十分に低いRthを有しつつ十分に低いCTEをバランスよく有するものとするといった点では未だ十分なものではなく、十分に低いRthと十分に低いCTEとをより高い水準でバランスよく有するポリイミドフィルムの出現が望まれている。 For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2016-204568 (Patent Document 1) describes a polyimide film mainly composed of a polyimide obtained by polymerizing a tetracarboxylic acid component and a diamine component, wherein the tetracarboxylic acid component and the diamine component are described. It is composed of a compound selected from the group consisting of a compound having an aromatic ring and an alicyclic compound, and the proportion of the compound having an aromatic ring is 10 to 90 mol% in the total of 200 mol% of the tetracarboxylic acid component and the diamine component. There is disclosed a polyimide film in which the ratio of the alicyclic compound is 110 to 190 mol%, and either the tetracarboxylic acid component or the diamine component is composed of only the alicyclic compound. However, the conventional polyimide film as described in Patent Document 1 is not yet sufficient in that it has a sufficiently low Rth and a sufficiently low CTE in a well-balanced manner, and is sufficiently sufficient. The emergence of a polyimide film having a low Rth and a sufficiently low CTE in a well-balanced manner at a higher level is desired.

特開2016-204568号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-204568

本発明は、前記従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、絶対値を基準として、十分に低い厚み方向のリタデーション(Rth)と、十分に低い熱膨張率(線膨張係数:CTE)とをより高い水準でバランスよく有することを可能とするポリイミドフィルム、及び、そのポリイミドフィルムを製造することが可能なポリイミドフィルムの製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the problems of the prior art, and has a sufficiently low thickness direction polyimide (Rth) and a sufficiently low coefficient of thermal expansion (linear expansion coefficient: CTE) based on an absolute value. It is an object of the present invention to provide a polyimide film capable of having the above in a well-balanced manner at a higher level, and a method for producing a polyimide film capable of producing the polyimide film.

本発明者らは、ポリイミドからなるフィルムをLCDやOLEDの基板等に利用するために、それらのディスプレイ等の製造工程で高温(例えば400℃以上程度)への加熱時やその放冷時に、フィルム自体に亀裂や破損が生じてしまうことや、フィルムの膨張や収縮に伴って積層した他の層等に亀裂や破損が生じてしまうこと等を、従来のポリイミドフィルムと比較して、更に高度な水準で抑制するといった観点と、LCDやOLEDの基板等に使用した際により高度な表示品質を得るといった観点から、十分に低い厚み方向のリタデーションと、十分に低い熱膨張率(線膨張係数:CTE)とをよりバランスよく有するポリイミドを得ることを課題として鋭意研究を重ねた結果、下記一般式(7)で表される特定の繰り返し単位(A’)を含有するポリイミド前駆体と有機溶媒とを含有する樹脂溶液を用いて塗膜を形成した後に、該塗膜から溶媒を除去し、これを、最終的に形成するポリイミドのガラス転移温度(Tg)を基準として、(Tg-190)℃~(Tg-50)℃の範囲内の温度で焼成(加熱硬化)することにより、得られるポリイミドを、TMA曲線(温度とフィルムの長さとの関係を示すグラフ)において、特定の温度範囲に温度の変化量に対するフィルムの長さの変化量の割合(傾き)が正から負に転じる極値(引張りTMA測定においてフィルムが伸びから収縮に変化する点)を有するものとすることが可能となり、これにより、得られるポリイミドフィルムのRth(絶対値)を十分に低いものとしつつ、CTE(絶対値)をより低いものとすることが可能となることを見出して本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明のポリイミドフィルムは、下記一般式(1):
In order to use a film made of polyimide as a substrate for LCDs and OLEDs, the present inventors have performed the film when it is heated to a high temperature (for example, about 400 ° C. or higher) or when it is allowed to cool in the manufacturing process of those displays. Compared to the conventional polyimide film, it is more advanced in that it causes cracks and breaks, and that cracks and breaks occur in other layers laminated due to the expansion and contraction of the film. From the viewpoint of suppressing at a level and obtaining a higher display quality when used for LCD or OLED substrates, etc., the polyimide in the thickness direction is sufficiently low and the coefficient of thermal expansion is sufficiently low (linear expansion coefficient: CTE). As a result of diligent research on the subject of obtaining a polyimide having a more balanced balance with ()), a polyimide precursor containing a specific repeating unit (A') represented by the following general formula (7) and an organic solvent were obtained. After forming a coating film using the contained resin solution, the solvent is removed from the coating film, and the temperature is increased from (Tg-190) ° C. based on the glass transition temperature (Tg) of the polyimide to be finally formed. The polyimide obtained by firing (heating and curing) at a temperature within the range of (Tg-50) ° C. is brought into a specific temperature range in the TMA curve (graph showing the relationship between the temperature and the length of the film). It is possible to have an extreme value (the point at which the film changes from elongation to contraction in tensile TMA measurement) in which the ratio (inclination) of the amount of change in the length of the film to the amount of change changes from positive to negative. The present invention has been completed by finding that it is possible to make the CTE (absolute value) lower while making the Rth (absolute value) of the obtained polyimide film sufficiently low.
That is, the polyimide film of the present invention has the following general formula (1):

Figure 0007050382000001
Figure 0007050382000001

[式(1)中、Aは環状構造を形成する炭素原子の数が4~30である4価の脂環式炭化水素基を示し、Rは、下記一般式(2)~(3)で表される2価の有機基のうちのいずれかを示す。]
で表される繰り返し単位(A)を含有するポリイミドからなるフィルムであり、
前記フィルムが、下記一般式(7)で表される繰り返し単位(A’)を含有するポリイミド前駆体と、下記一般式(X)で表されるイミダゾール化合物と、有機溶媒とを含有するポリイミド前駆体樹脂溶液の塗膜の溶媒除去物の加熱硬化物であり、かつ、
窒素雰囲気下、昇温速度5℃/分で50℃~450℃まで昇温しながら荷重20mNの条件で該フィルムを引張って温度と該フィルムの長さの変化量との関係を測定する熱機械分析(TMA)により求められるTMA曲線において、温度の変化量に対するフィルムの長さの変化量の割合が正から負に転じる極値が200~430℃の温度範囲内に存在することを特徴とするものである。
[In the formula (1), A represents a tetravalent alicyclic hydrocarbon group having 4 to 30 carbon atoms forming a cyclic structure, and Ra is the following general formulas (2) to (3). Indicates one of the divalent organic groups represented by. ]
A film made of polyimide containing a repeating unit (A) represented by.
The film contains a polyimide precursor containing a repeating unit (A') represented by the following general formula (7), an imidazole compound represented by the following general formula (X), and a polyimide precursor containing an organic solvent. It is a heat-cured product of the solvent-removed product of the coating film of the body resin solution, and
A thermal machine that measures the relationship between the temperature and the amount of change in the length of the film by pulling the film under the condition of a load of 20 mN while raising the temperature from 50 ° C to 450 ° C at a heating rate of 5 ° C / min under a nitrogen atmosphere. In the TMA curve obtained by analysis (TMA), the extreme value at which the ratio of the change in film length to the change in temperature changes from positive to negative exists in the temperature range of 200 to 430 ° C. It is a thing.

Figure 0007050382000002
Figure 0007050382000002

上記式(2)中、RIn the above formula (2), R a1a1 、R, R a2a2 、R, R a3a3 及びRAnd R a4a4 はそれぞれ独立に水素原子、炭素数1~10のアルキル基、ハロゲン原子及び水酸基よりなる群から選択される1種を示し、上記式(3)中、RIndicates one species independently selected from the group consisting of a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a halogen atom and a hydroxyl group, respectively, and in the above formula (3), R a5a5 及びRAnd R a6a6 はそれぞれ独立に水素原子、炭素数1~10のアルキル基、ハロゲン原子及び水酸基よりなる群から選択される1種を示す。Independently indicate one selected from the group consisting of a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a halogen atom and a hydroxyl group.
また、上記式(7)中、Aは環状構造を形成する炭素原子の数が4~30である4価の脂環式炭化水素基を示し、R Further, in the above formula (7), A represents a tetravalent alicyclic hydrocarbon group having 4 to 30 carbon atoms forming a cyclic structure, and R a は、上記一般式(2)~(3)で表される2価の有機基のうちのいずれかを示し、YIndicates any of the divalent organic groups represented by the above general formulas (2) to (3), and Y 1 及びYAnd Y 2 はそれぞれ独立に水素原子、炭素数1~6のアルキル基及び炭素数3~9のアルキルシリル基よりなる群から選択される1種を示す。Indicates one species independently selected from the group consisting of a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms and an alkylsilyl group having 3 to 9 carbon atoms, respectively.
さらに、上記式(X)中、R Further, in the above formula (X), R 1111 は水素原子及びアルキル基よりなる群から選択される1種を示し、RIndicates one selected from the group consisting of a hydrogen atom and an alkyl group, and R 1414 はそれぞれ独立にハロゲン原子、水酸基、メルカプト基、スルフィド基、シリル基、シラノール基、ニトロ基、ニトロソ基、スルホナト基、ホスフィノ基、ホスフィニル基、ホスホナト基及び有機基よりなる群から選択される1種を示し、mは0~3の整数を示し、RIs independently selected from the group consisting of a halogen atom, a hydroxyl group, a mercapto group, a sulfide group, a silyl group, a silanol group, a nitro group, a nitroso group, a sulfonato group, a phosphino group, a phosphinyl group, a phosphonat group and an organic group. , M indicates an integer from 0 to 3, and R 3131 、R, R 3232 、R, R 3333 、R, R 3434 及びRAnd R 3535 は、それぞれ独立に、水素原子、水酸基、メルカプト基、スルフィド基、シリル基、シラノール基、ニトロ基、ニトロソ基、スルフィノ基、スルホ基、スルホナト基、ホスフィノ基、ホスフィニル基、ホスホノ基、ホスホナト基、アミノ基、アンモニオ基、又は有機基であり、ただし、R, Independently, hydrogen atom, hydroxyl group, mercapto group, sulfide group, silyl group, silanol group, nitro group, nitroso group, sulfino group, sulfo group, sulfonat group, phosphino group, phosphinyl group, phosphono group, phosphonat group, It is an amino group, an ammonio group, or an organic group, but R 3131 、R, R 3232 、R, R 3333 、R, R 3434 及びRAnd R 3535 のうち少なくとも1つは水素原子以外の基である。At least one of them is a group other than a hydrogen atom.

本発明のポリイミドフィルムとしては、前記式(1)中のAが、下記一般式(4): In the polyimide film of the present invention, A in the above formula (1) is the following general formula (4):

Figure 0007050382000003
Figure 0007050382000003

[式(4)中、R、R、Rは、それぞれ独立に水素原子、炭素数1~10のアルキル基及びフッ素原子よりなる群から選択される1種を示し、nは0~12の整数を示す。]
で表される4価の脂環式炭化水素基であることが好ましい。
[In the formula (4), R 1 , R 2 , and R 3 each independently represent one selected from the group consisting of a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and a fluorine atom, and n is 0 to 0 to. Indicates an integer of 12. ]
It is preferably a tetravalent alicyclic hydrocarbon group represented by.

また、本発明のポリイミドフィルムとしては、前記ポリイミドが下記一般式(5) Further, as the polyimide film of the present invention, the polyimide is described in the following general formula (5).

Figure 0007050382000004
Figure 0007050382000004

[式(5)中、Aは上記式(1)中のAと同義であり、Rは下記一般式(6): [In the formula (5), A is synonymous with A in the above formula (1), and R b is the following general formula (6):

Figure 0007050382000005
Figure 0007050382000005

(式(6)中、Rb1及びRb2はそれぞれ独立に水素原子、炭素数1~10のアルキル基、ハロゲン原子及び水酸基よりなる群から選択される1種を示す。)
で表される2価の有機基を示す。]
で表される繰り返し単位(B)を更に含有するものであり、かつ、ポリイミド中の前記繰り返し単位(A)と前記繰り返し単位(B)の総量に対する前記繰り返し単位(A)の含有量が50~100モル%であることが好ましい。
(In the formula (6), R b1 and R b2 each independently represent one selected from the group consisting of a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a halogen atom and a hydroxyl group.)
Indicates a divalent organic group represented by. ]
It further contains the repeating unit (B) represented by, and the content of the repeating unit (A) in the polyimide is 50 to the total amount of the repeating unit (A) and the repeating unit (B). It is preferably 100 mol%.

本発明のポリイミドフィルムの製造方法は、ポリイミド前駆体と、有機溶媒とを含有するポリイミド前駆体樹脂溶液を用いて塗膜を形成した後に、該塗膜から溶媒を除去し、焼成することによりポリイミドからなるフィルムを得る工程を含み、
前記ポリイミド前駆体が下記一般式(7):
In the method for producing a polyimide film of the present invention, a polyimide is formed by using a polyimide precursor resin solution containing a polyimide precursor and an organic solvent, and then the solvent is removed from the coating film and fired. Including the process of obtaining a film consisting of
The polyimide precursor has the following general formula (7):

Figure 0007050382000006
Figure 0007050382000006

[式(7)中、Aは環状構造を形成する炭素原子の数が4~30である4価の脂環式炭化水素基を示し、Rは上記一般式(2)~(3)で表される2価の有機基のうちのいずれかを示し、Y及びYはそれぞれ独立に水素原子、炭素数1~6のアルキル基及び炭素数3~9のアルキルシリル基よりなる群から選択される1種を示す。]
で表される繰り返し単位(A’)を含有するものであり、
前記ポリイミド前駆体樹脂溶液が、上記一般式(X)で表されるイミダゾール化合物を更に含むものであり、かつ、
前記焼成時に、得られるポリイミドのガラス転移温度(Tg)を基準として、(Tg-190)℃~(Tg-50)℃の範囲内の温度で焼成することにより、前記ポリイミドからなるフィルムとして上記本発明のポリイミドフィルムを得ること、
を特徴とする方法である。上記本発明のポリイミドフィルムの製造方法においては、前記ポリイミド前駆体樹脂溶液中の前記イミダゾール化合物の含有量が、前記溶液中のポリイミド前駆体の固形分100質量部に対して1~60質量部であることが好ましい。
[In the formula (7), A represents a tetravalent alicyclic hydrocarbon group having 4 to 30 carbon atoms forming a cyclic structure, and Ra is the above general formulas (2) to (3). It represents one of the represented divalent organic groups, and Y 1 and Y 2 are independently composed of a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and an alkylsilyl group having 3 to 9 carbon atoms, respectively. Indicates one type to be selected. ]
It contains a repeating unit (A') represented by.
The polyimide precursor resin solution further contains the imidazole compound represented by the general formula (X), and
At the time of firing, the film made of the polyimide is obtained by firing at a temperature in the range of (Tg-190) ° C. to (Tg-50) ° C. based on the glass transition temperature (Tg) of the obtained polyimide. Obtaining the polyimide film of the invention,
It is a method characterized by. In the method for producing a polyimide film of the present invention, the content of the imidazole compound in the polyimide precursor resin solution is 1 to 60 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the solid content of the polyimide precursor in the solution. It is preferable to have.

本発明によれば、絶対値を基準として、十分に低い厚み方向のリタデーション(Rth)と、十分に低い熱膨張率(線膨張係数:CTE)とをより高い水準でバランスよく有することを可能とするポリイミドフィルム、及び、そのポリイミドフィルムを製造することが可能なポリイミドフィルムの製造方法を提供することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to have a sufficiently low polyimide (Rth) in the thickness direction and a sufficiently low coefficient of thermal expansion (linear expansion coefficient: CTE) at a higher level in a well-balanced manner based on an absolute value. It is possible to provide a polyimide film to be used and a method for producing a polyimide film capable of producing the polyimide film.

実施例1で得られたポリイミドフィルム及び比較例3で得られたポリイミドフィルムのTMA曲線を示すグラフである。It is a graph which shows the TMA curve of the polyimide film obtained in Example 1 and the polyimide film obtained in Comparative Example 3.

以下、本発明をその好適な実施形態に即して詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail according to the preferred embodiment thereof.

[ポリイミドフィルム]
本発明のポリイミドフィルムは、上記一般式(1)で表される繰り返し単位(A)を含有するポリイミドからなるフィルムであり、かつ、
窒素雰囲気下、昇温速度5℃/分で50℃~450℃まで昇温しながら荷重20mNの条件で該フィルムを引張って温度と該フィルムの長さの変化量との関係を測定する熱機械分析(TMA)により求められるTMA曲線において、温度の変化量に対するフィルムの長さの変化量の割合(傾き)が正から負に転じる極値が200~430℃の温度範囲内に存在することを特徴とするものである。
[Polyimide film]
The polyimide film of the present invention is a film made of polyimide containing the repeating unit (A) represented by the above general formula (1), and is a film.
A thermal machine that measures the relationship between the temperature and the amount of change in the length of the film by pulling the film under the condition of a load of 20 mN while raising the temperature from 50 ° C to 450 ° C at a heating rate of 5 ° C / min under a nitrogen atmosphere. In the TMA curve obtained by analysis (TMA), it is found that the extreme value in which the ratio (inclination) of the change in film length to the change in temperature exists in the temperature range of 200 to 430 ° C. from positive to negative. It is a feature.

前記ポリイミドは、上記一般式(1)で表される繰り返し単位(A)を含有するものである。このような繰り返し単位(A)において、上記一般式(1)中のAは、環状構造を形成する炭素原子の数が4~30(より好ましくは4~25、更に好ましくは15~25、特に好ましくは16~20)である4価の脂環式炭化水素基を示す。ここにいう「環状構造を形成する炭素原子の数」とは、脂環式炭化水素(環状脂肪族基)の主骨格の環状構造部分を形成する炭素原子の数をいい、その環状脂肪族基が、炭素を含む置換基(炭化水素基など)を有している場合、その置換基中の炭素の数は含まない。例えば、2-エチル-シクロヘキサンは、主骨格の環状構造部分がシクロヘキサン(炭素数:6)であり、かつ、環状構造に結合する置換基がエチル基(炭素数:2)であることから、環状構造を形成する炭素原子の数は6となる。このような4価の脂環式炭化水素基の環状構造を形成する炭素原子の数が前記下限未満では耐熱性の低下や熱膨張係数(線膨張係数:CTE)が増大してしまう傾向にあり、他方、前記上限を超えると合成や精製が困難となる傾向にある。なお、このような脂環式炭化水素としては、単環化合物、縮合環化合物、スピロ環化合物やポリスピロ化合物等のいずれに由来するものであってもよい。 The polyimide contains a repeating unit (A) represented by the general formula (1). In such a repeating unit (A), A in the above general formula (1) has a number of carbon atoms forming a cyclic structure of 4 to 30 (more preferably 4 to 25, still more preferably 15 to 25, particularly 15 to 25). A tetravalent alicyclic hydrocarbon group, preferably 16 to 20), is shown. The "number of carbon atoms forming a cyclic structure" as used herein means the number of carbon atoms forming a cyclic structure portion of the main skeleton of an alicyclic hydrocarbon (cyclic aliphatic group), and the cyclic aliphatic group thereof. However, if it has a substituent containing carbon (such as a hydrocarbon group), the number of carbons in the substituent is not included. For example, 2-ethyl-cyclohexane is cyclic because the cyclic structure portion of the main skeleton is cyclohexane (carbon number: 6) and the substituent bonded to the cyclic structure is an ethyl group (carbon number: 2). The number of carbon atoms forming the structure is six. If the number of carbon atoms forming the cyclic structure of such a tetravalent alicyclic hydrocarbon group is less than the lower limit, the heat resistance tends to decrease and the coefficient of thermal expansion (linear expansion coefficient: CTE) tends to increase. On the other hand, if the upper limit is exceeded, synthesis and purification tend to be difficult. The alicyclic hydrocarbon may be derived from any of a monocyclic compound, a fused ring compound, a spiro ring compound, a polyspiro compound and the like.

このような4価の脂環式炭化水素基(式中のA)は、主骨格の環状構造部分(脂環式炭化水素)に置換基が結合していてもよい。また、このような4価の脂環式炭化水素基の主骨格の脂環式炭化水素(環状構造部分)としては、特に制限されないが、例えば、シクロブタン、シクロペンタン、シクロへキサン、シクロヘプタン、シクロオクタン、シクロデカン、ビシクロ[2.1.1]ヘキサン、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン、ビシクロ[3.2.1]オクタン、ビシクロ[2.2.2]オクタン等の環式炭化水素;これらの環式炭化水素が縮合した縮合多環炭化水素;これらの環式炭化水素が一つの炭素原子によって繋がったスピロ構造を有するモノスピロ炭化水素(例えば、スピロ[4.5]デカン等)及びポリスピロ炭化水素(例えば、ジスピロ[4.2.4.2]テトラデカン、ノルボルナン-2-スピロ-α-シクロペンタノン-α’-スピロ-2’’-ノルボルナン等);等を例示することができる。また、主骨格の環状構造部分(脂環式炭化水素)に結合し得る置換基としては、特に制限されないが、耐熱性や透明性の観点から、アルキル基、ハロゲン原子が好ましく、炭素数1~10のアルキル基、フッ素原子であることがより好ましい。 Such a tetravalent alicyclic hydrocarbon group (A in the formula) may have a substituent bonded to a cyclic structure portion (alicyclic hydrocarbon) of the main skeleton. The alicyclic hydrocarbon (cyclic structure portion) of the main skeleton of such a tetravalent alicyclic hydrocarbon group is not particularly limited, and is, for example, cyclobutane, cyclopentane, cyclohexane, cycloheptane, and the like. Cyclic hydrocarbons such as cyclooctane, cyclodecane, bicyclo [2.1.1] hexane, bicyclo [2.2.1] heptane, bicyclo [3.2.1] octane, bicyclo [2.2.2] octane, etc. Condensed polycyclic hydrocarbons condensed from these cyclic hydrocarbons; Monospiro hydrocarbons having a spiro structure in which these cyclic hydrocarbons are linked by a single carbon atom (eg, Spiro [4.5] decane, etc.) and Polyspiro hydrocarbons (eg, dispiro [4.2.4.2] tetradecane, norbornane-2-spiro-α-cyclopentanone-α'-spiro-2''-norbornane, etc.); etc. can be exemplified. .. The substituent that can be bonded to the cyclic structure portion (alicyclic hydrocarbon) of the main skeleton is not particularly limited, but from the viewpoint of heat resistance and transparency, an alkyl group and a halogen atom are preferable, and the number of carbon atoms is 1 to 1. More preferably, it is an alkyl group of 10 and a fluorine atom.

前記4価の脂環式炭化水素基としては、フィルムの調製の容易性の観点からは、上記一般式(4)で表される4価の脂環式炭化水素基、下記一般式(10)~(12): The tetravalent alicyclic hydrocarbon group includes a tetravalent alicyclic hydrocarbon group represented by the above general formula (4) and the following general formula (10) from the viewpoint of ease of film preparation. ~ (12):

Figure 0007050382000007
Figure 0007050382000007

[式(10)~(12)中のRは、式(4)中のRと同義である。]
で表される4価の脂環式炭化水素基が好ましく、中でも、上記一般式(4)で表される4価の脂環式炭化水素基、上記一般式(10)で表される4価の脂環式炭化水素基がより好ましい。また、このような4価の脂環式炭化水素基としては、より高度な耐熱性を達成するといった観点からは、上記一般式(4)で表される4価の脂環式炭化水素基が特に好ましい。
[R 4 in equations (10) to (12) is synonymous with R 1 in equation (4). ]
The tetravalent alicyclic hydrocarbon group represented by the above is preferable, and among them, the tetravalent alicyclic hydrocarbon group represented by the general formula (4) and the tetravalent represented by the general formula (10) are preferable. The alicyclic hydrocarbon group of is more preferable. Further, as such a tetravalent alicyclic hydrocarbon group, a tetravalent alicyclic hydrocarbon group represented by the above general formula (4) is used from the viewpoint of achieving a higher heat resistance. Especially preferable.

上記一般式(4)中のR、R、Rは、それぞれ独立に水素原子、炭素数1~10のアルキル基及びフッ素原子よりなる群から選択される1種であり、nは0~12の整数である。このような式(4)中のR、R、Rとして選択され得るアルキル基は、炭素数が1~10のアルキル基である。このような炭素数が10を超えるとガラス転移温度が低下し十分に高度な耐熱性が達成できなくなる。また、このようなR、R、Rとして選択され得るアルキル基の炭素数としては、精製がより容易となるという観点から、1~6であることが好ましく、1~5であることがより好ましく、1~4であることが更に好ましく、1~3であることが特に好ましい。また、このようなR、R、Rとして選択され得るアルキル基は直鎖状であっても分岐鎖状であってもよい。更に、このようなアルキル基としては精製の容易さの観点から、メチル基、エチル基がより好ましい。 R 1 , R 2 , and R 3 in the above general formula (4) are each independently selected from the group consisting of a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and a fluorine atom, and n is 0. It is an integer of ~ 12. The alkyl group that can be selected as R 1 , R 2 , or R 3 in the formula (4) is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms. If the number of carbon atoms exceeds 10, the glass transition temperature drops and a sufficiently high degree of heat resistance cannot be achieved. Further, the carbon number of the alkyl group that can be selected as R 1 , R 2 and R 3 is preferably 1 to 6 and preferably 1 to 5 from the viewpoint of facilitating purification. Is more preferable, 1 to 4 is more preferable, and 1 to 3 is particularly preferable. Further, the alkyl group that can be selected as such R 1 , R 2 and R 3 may be linear or branched. Further, as such an alkyl group, a methyl group and an ethyl group are more preferable from the viewpoint of easiness of purification.

このような式(4)中のR、R、Rとしては、ポリイミドを製造した際に、より高度な耐熱性が得られるという観点から、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1~10のアルキル基であることがより好ましく、中でも、原料の入手が容易であることや精製がより容易であるという観点から、それぞれ独立に、水素原子、メチル基、エチル基、n-プロピル基又はイソプロピル基であることがより好ましく、水素原子又はメチル基であることが特に好ましい。また、このような式中の複数のR、R、Rは精製の容易さ等の観点から、同一のものであることが特に好ましい。 The R 1 , R 2 , and R 3 in the formula (4) are independently hydrogen atoms or 1 to 1 to carbon atoms from the viewpoint of obtaining higher heat resistance when the polyimide is manufactured. It is more preferably an alkyl group of 10, and above all, from the viewpoint of easy availability of raw materials and easier purification, each independently has a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group or It is more preferably an isopropyl group, and particularly preferably a hydrogen atom or a methyl group. Further, it is particularly preferable that a plurality of R 1 , R 2 , and R 3 in such a formula are the same from the viewpoint of ease of purification and the like.

また、このような式(4)中のnは0~12の整数を示す。このようなnの値が前記上限を超えると精製が困難になる。また、このような一般式(4)中のnの数値範囲の上限値は、より精製が容易となるといった観点から、5であることがより好ましく、3であることが特に好ましい。また、このような一般式(4)中のnの数値範囲の下限値は、原料化合物の安定性の観点から、1であることがより好ましく、2であることが特に好ましい。このように、一般式(4)中のnとしては2~3の整数であることが特に好ましい。 Further, n in such an equation (4) represents an integer of 0 to 12. If such a value of n exceeds the upper limit, purification becomes difficult. Further, the upper limit of the numerical range of n in the general formula (4) is more preferably 5 and particularly preferably 3 from the viewpoint of facilitating purification. Further, the lower limit of the numerical range of n in the general formula (4) is more preferably 1 and particularly preferably 2 from the viewpoint of the stability of the raw material compound. As described above, it is particularly preferable that n in the general formula (4) is an integer of 2 to 3.

また、上記一般式(10)~(12)中のRは式(4)中のRと同義であり、その好適なものも同義である。 Further, R 4 in the above general formulas (10) to (12) has the same meaning as R 1 in the formula (4), and suitable ones thereof also have the same meaning.

また、本発明にかかる繰り返し単位(A)において、上記一般式(1)中のRは上記一般式(2)~(3)で表される2価の有機基のうちのいずれか(上記一般式(2)で表される2価の有機基、及び、上記一般式(3)で表される2価の有機基のうちのいずれか)を示す。このような一般式(2)及び(3)で表される2価の有機基のうちのいずれかの構造を含む繰り返し単位により、得られるポリイミドフィルムを350℃以上のTgを有するような高度な耐熱性を有するものとすること、ポリイミドフィルムを加熱した際に200~430℃の間にフィルムが伸びから収縮に変化する点(極点)を発現させること、より低いRthを得ること、が可能となる。 Further, in the repeating unit ( A ) according to the present invention, Ra in the general formula (1) is any one of the divalent organic groups represented by the general formulas (2) to (3) (the above). A divalent organic group represented by the general formula (2) and any of the divalent organic groups represented by the general formula (3)) are shown. The polyimide film obtained by the repeating unit containing any of the structures of the divalent organic groups represented by the general formulas (2) and (3) has a Tg of 350 ° C. or higher. It is possible to have heat resistance, to develop a point (extreme point) at which the film changes from elongation to shrinkage between 200 and 430 ° C. when the polyimide film is heated, and to obtain a lower Rth. Become.

また、このような一般式(2)中のRa1、Ra2、Ra3及びRa4はそれぞれ独立に水素原子、炭素数1~10のアルキル基、ハロゲン原子及び水酸基よりなる群から選択される1種であり、また、前記一般式(3)中のRa5及びRa6はそれぞれ独立に水素原子、炭素数1~10のアルキル基、ハロゲン原子及び水酸基よりなる群から選択される1種である。 Further, R a1 , R a2 , R a3 and R a4 in such a general formula (2) are independently selected from the group consisting of a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a halogen atom and a hydroxyl group, respectively. R a5 and R a6 in the general formula (3) are each independently selected from the group consisting of a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a halogen atom and a hydroxyl group. be.

このような式(2)~(3)中のRa1~Ra6として選択され得る炭素数1~10のアルキル基は、上記式(4)中のRとして選択され得る炭素数1~10のアルキル基と同様のものである(その好適なものも同様である)。また、式(2)~(3)中のRa1~Ra6として選択され得るハロゲン原子としては、特に制限されないが、Rthを、より十分に低くするという観点から、塩素原子、フッ素原子が好ましく、フッ素原子が特に好ましい。 Such an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms which can be selected as R a1 to Ra6 in the formulas (2) to (3) has 1 to 10 carbon atoms which can be selected as R1 in the above formula (4). (Similar to the preferred ones). Further, the halogen atom that can be selected as Ra1 to Ra6 in the formulas (2) to (3) is not particularly limited, but a chlorine atom and a fluorine atom are preferable from the viewpoint of lowering Rth sufficiently. , Fluorine atom is particularly preferable.

また、このような式(2)~(3)中のRa1~Ra6として選択され得る基としては、耐熱性や透明性、低熱膨張、レーザ剥離性の観点から、水素原子、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、フルオロ基、クロロ基、ブロモ基、水酸基であることが好ましく、水素原子、メチル基、フルオロ基、クロロ基であることがより好ましい。 Further, the groups that can be selected as Ra1 to Ra6 in such formulas (2) to (3) include hydrogen atoms and methyl groups from the viewpoints of heat resistance, transparency, low thermal expansion, and laser exfoliation. It is preferably an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, a fluoro group, a chloro group, a bromo group or a hydroxyl group, and more preferably a hydrogen atom, a methyl group, a fluoro group or a chloro group.

さらに、このような一般式(2)及び(3)で表される2価の有機基としては、十分に低いRthと十分に低いCTEと十分に高い耐熱性やレーザ剥離性を発現させると言う観点から、一般式(2)で表される基がより好ましい。 Further, as the divalent organic group represented by the general formulas (2) and (3), it is said that a sufficiently low Rth, a sufficiently low CTE, and sufficiently high heat resistance and laser peeling property are exhibited. From the viewpoint, the group represented by the general formula (2) is more preferable.

また、このような繰り返し単位(A)は、下記一般式(I): Further, such a repeating unit (A) is expressed by the following general formula (I):

Figure 0007050382000008
Figure 0007050382000008

[式(I)中のAは上記式(1)中のAと同義である。]
で表されるテトラカルボン酸二無水物と、式:HN-R-NH[式中のRは上記式(1)中のRと同義である。]で表されるジアミン化合物との反応に由来して形成させることができる。このような一般式(I)で表されるテトラカルボン酸二無水物としては、特に制限されず、公知のものを適宜利用できるが、下記一般式(I-1):
[A in the formula (I) is synonymous with A in the above formula (1). ]
The tetracarboxylic dianhydride represented by the above formula: H2N -Ra -NH 2 [ Ra in the formula is synonymous with Ra in the above formula (1). ] Can be formed from the reaction with the diamine compound represented by. The tetracarboxylic dianhydride represented by the general formula (I) is not particularly limited, and known ones can be appropriately used. However, the following general formula (I-1):

Figure 0007050382000009
Figure 0007050382000009

[式(I-1)中のR、R、R、nは、一般式(4)中のR、R、R、nと同義である。]
で表されるテトラカルボン酸二無水物が好ましい。また、このような一般式(I)で表されるテトラカルボン酸二無水物を製造するための方法としては特に制限されず、公知の方法を適宜採用することができ、例えば、上記一般式(I-1)で表されるテトラカルボン酸二無水物を製造して利用する場合、国際公開第2011/099518号に記載の方法等を適宜採用することができる。また、これらのテトラカルボン酸二無水物としては市販品を利用してもよい。更に、これらのテトラカルボン酸二無水物は1種を単独であるいは2種以上を組み合わせて利用できる。
[R 1, R 2, R 3, and n in the formula (I-1) are synonymous with R 1 , R 2 , R 3 , and n in the general formula (4). ]
The tetracarboxylic dianhydride represented by is preferable. Further, the method for producing such a tetracarboxylic dianhydride represented by the general formula (I) is not particularly limited, and a known method can be appropriately adopted. For example, the above general formula ( When the tetracarboxylic dianhydride represented by I-1) is produced and used, the method described in International Publication No. 2011/099518 can be appropriately adopted. Further, as these tetracarboxylic dianhydrides, commercially available products may be used. Further, these tetracarboxylic dianhydrides can be used alone or in combination of two or more.

また、式:HN-R-NHで表されるジアミン化合物としては、Rが上記式(1)中のRと同様のものであればよく、特に制限されず、例えば、9,9-ビス(4-アミノフェニル)フルオレン(FDA)、9,9-ビス(4-アミノ-3-フルオロフェニル)フルオレン(F-FDA)、9,9-ビス(4-アミノ-3-クロロフェニル)フルオレン(Cl-FDA)、9,9-ビス(4-アミノ-3-ブロモフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-アミノ-3-メチルフェニル)フルオレン(Me-FDA)、9,9-ビス(4-アミノ-3-エチルフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-アミノ-3-n-プロピルフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-アミノ-3-イソプロピルフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-アミノ-3-ヒドロキシフェニル)フルオレン、4,4’-ジアミノジフェニルスルホン(4,4’-DDS)、3,3’-ジアミノジフェニルスルホン(3,3’-DDS)、3,7-ジアミノ-2,8-ジメチルジベンゾチオフェンスルホン、o-トリジンスルホン、及びビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)スルホン等が挙げられる。これらのジアミン化合物としては市販品を利用してもよい。また、これらのジアミン化合物は1種を単独であるいは2種以上を組み合わせて利用できる。 Further, the diamine compound represented by the formula: H 2 N-R a -NH 2 may be any as long as Ra is the same as Ra in the above formula (1), and is not particularly limited, for example. 9,9-Bis (4-aminophenyl) fluorene (FDA), 9,9-bis (4-amino-3-fluorophenyl) fluorene (F-FDA), 9,9-bis (4-amino-3-3) Chlorophenyl) fluorene (Cl-FDA), 9,9-bis (4-amino-3-bromophenyl) fluorene, 9,9-bis (4-amino-3-methylphenyl) fluorene (Me-FDA), 9, 9-bis (4-amino-3-ethylphenyl) fluorene, 9,9-bis (4-amino-3-n-propylphenyl) fluorene, 9,9-bis (4-amino-3-isopropylphenyl) fluorene , 9,9-bis (4-amino-3-hydroxyphenyl) fluorene, 4,4'-diaminodiphenyl sulfone (4,4'-DDS), 3,3'-diaminodiphenyl sulfone (3,3'-DDS) ), 3,7-Diamino-2,8-dimethyldibenzothiophene sulfone, o-tridin sulfone, bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) sulfone and the like. Commercially available products may be used as these diamine compounds. In addition, these diamine compounds can be used alone or in combination of two or more.

また、前記ポリイミドとしては、繰り返し単位(A)の1種を単独で含んでいるものであっても、あるいは、上記式(1)中のAの種類やRの種類の異なる2種以上の繰り返し単位(A)を組み合わせて含んでいるものであってもよい。また、前記ポリイミドは、前記繰り返し単位(A)とともに、他の繰り返し単位を含んでいてもよい。 Further, the polyimide may contain one type of the repeating unit (A) alone, or two or more types having different types of A and Ra in the above formula (1). It may include a combination of repeating units (A). Further, the polyimide may contain other repeating units in addition to the repeating unit (A).

このようなポリイミドとしては、前記繰り返し単位(A)とともに、上記一般式(5)で表される繰り返し単位(B)を含有するものが好ましい。すなわち、前記ポリイミドとしては、繰り返し単位(B)を更に含有するものが好ましい。このような一般式(5)中のAは上記式(1)中のAと同義である(その好適なものも同義である)。また、上記一般式(5)中のRは上記一般式(6)で表される2価の有機基である。そして、このような式(6)中のRb1及びRb2はそれぞれ独立に水素原子、炭素数1~10のアルキル基、ハロゲン原子及び水酸基よりなる群から選択される1種を示す。なお、このような式(6)中のRb1及びRb2はそれぞれ、上記式(2)中のRa1と同義である(その好適なものも同義である)。 As such a polyimide, one containing the repeating unit (A) and the repeating unit (B) represented by the general formula (5) is preferable. That is, it is preferable that the polyimide further contains the repeating unit (B). Such A in the general formula (5) is synonymous with A in the above formula (1) (the preferred one is also synonymous). Further, R b in the general formula (5) is a divalent organic group represented by the general formula (6). Then, R b1 and R b2 in such formula (6) independently represent one selected from the group consisting of a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a halogen atom and a hydroxyl group, respectively. In addition, R b1 and R b2 in such a formula (6) are synonymous with R a1 in the above formula (2), respectively (the suitable ones are also synonymous).

このような繰り返し単位(B)は、上記一般式(I)で表されるテトラカルボン酸二無水物と、式:HN-R-NH[式中のRは上記式(5)中のRと同義である。]で表されるジアミン化合物との反応に由来して形成させることができる。上記一般式(I)で表されるテトラカルボン酸二無水物についてはこのような式:HN-R-NHで表されるジアミン化合物としては、例えば、4,4’-ジアミノベンズアニリド(4,4’-DABAN)、2,4’-ジアミノベンズアニリド(2,4’-DABAN)、3,4’-ジアミノベンズアニリド、3,3’-ジアミノベンズアニリド、2-メチルベンズアニリド等が挙げられる。これらのジアミン化合物としては市販品を利用してもよい。また、これらのジアミン化合物は1種を単独であるいは2種以上を組み合わせて利用できる。 Such a repeating unit (B) is a tetracarboxylic dianhydride represented by the above general formula (I) and a formula: H 2 N R b -NH 2 [ Ra in the formula is the above formula (5). ) Is synonymous with R b in. ] Can be formed from the reaction with the diamine compound represented by. For the tetracarboxylic acid dianhydride represented by the general formula (I), such a diamine compound represented by the formula: H2N - Rb - NH2 is, for example, 4,4'-diaminobenz. Anilides (4,4'-DABAN), 2,4'-diaminobenzanilide (2,4'-DABAN), 3,4'-diaminobenzanilide, 3,3'-diaminobenzanilide, 2-methylbenzanilide And so on. Commercially available products may be used as these diamine compounds. In addition, these diamine compounds can be used alone or in combination of two or more.

なお、前記ポリイミドにおいては、本発明の効果を損なわない範囲において、繰り返し単位(A)及び(B)以外の繰り返し単位を含有してもよい。このような繰り返し単位(A)及び(B)以外の繰り返し単位としては、特に制限されず、ポリイミドの繰り返し単位として利用できる公知の繰り返し単位が挙げられる。このような繰り返し単位(A)及び(B)以外の他の繰り返し単位としては、例えば、前記一般式(I)で表されるテトラカルボン酸二無水物以外の他のテトラカルボン酸二無水物(例えば、国際公開第2014/034760号の段落[0171]に記載の化合物等)に由来する繰り返し単位や、前記ジアミン化合物以外の他のジアミン(例えば、国際公開第2017/030019号の段落[0211]に記載の芳香族ジアミン、国際公開第2014/034760号の段落[0157]に記載の芳香族ジアミン等)に由来する繰り返し単位等を利用してもよい。 The polyimide may contain repeating units other than the repeating units (A) and (B) as long as the effects of the present invention are not impaired. Examples of the repeating unit other than the repeating units (A) and (B) are not particularly limited, and examples thereof include known repeating units that can be used as the repeating unit of polyimide. Examples of the repeating unit other than such repeating units (A) and (B) include tetracarboxylic acid dianhydrides other than the tetracarboxylic acid dianhydride represented by the general formula (I). For example, a repeating unit derived from the compound described in paragraph [0171] of International Publication No. 2014/0347060 or a diamine other than the diamine compound (for example, paragraph [0211] of International Publication No. 2017/030019]. The aromatic diamine described in the above, the repeating unit derived from the aromatic diamine described in paragraph [0157] of International Publication No. 2014/034760, etc.) may be used.

なお、繰り返し単位(A)及び(B)以外の繰り返し単位としては、CTEをより小さくすることが可能となるといった観点からは、上記一般式(I)で表されるテトラカルボン酸二無水物と、置換基を有していてもよいp-フェニレンジアミン、置換基を有していてもよいターフェニルジアミン、置換基を有していてもよいビフェニル系ジアミン(例えば、m-トリジン、o-トリジン、3,3’,5,5’-テトラメチルベンジジン、オクタフルオロベンジジン、2,2’-ビス(トリフルオロメチル)ベンジジンなど)、置換基を有していてもよいエステル基含有ジアミン(例えば4-アミノ安息香酸4-アミノフェニルなど)、及び、水酸基を有するジアミン(例えば2,2-ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパンなど)からなる群から選択される少なくとも1種の芳香族ジアミンとの反応に由来して形成される繰り返し単位(上記一般式(5)で表される基のRの部分が前記芳香族ジアミンから2つのアミノ基を除いた残基となる繰り返し単位)を好適に利用できる。なお、このような芳香族ジアミンの置換基としては炭素数1~10のアルキル基、ハロゲン原子及び水酸基よりなる群から選択される1種であることが好ましい。このような置換基としての炭素数1~10のアルキル基、ハロゲン原子及び水酸基としては、上記式(2)中のRa1として選択され得るそれらと同様のものである(好適なものも同様である)。 As the repeating unit other than the repeating units (A) and (B), the tetracarboxylic acid dianhydride represented by the above general formula (I) can be used from the viewpoint that the CTE can be made smaller. , P-phenylenediamine which may have a substituent, terphenyldiamine which may have a substituent, biphenyl-based diamine which may have a substituent (for example, m-trizine, o-tridin). , 3,3', 5,5'-tetramethylbenzidine, octafluorobenzidine, 2,2'-bis (trifluoromethyl) benzidine, etc.), ester group-containing diamines which may have substituents (eg 4). -At least one selected from the group consisting of a diamine having a hydroxyl group (for example, 2,2-bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) hexafluoropropane) and a diamine having a hydroxyl group (for example, 4-aminophenyl aminobenzoate). A repeating unit formed by a reaction with an aromatic diamine (the R b portion of the group represented by the above general formula (5) is a residue obtained by removing two amino groups from the aromatic diamine). Unit) can be preferably used. The substituent of such an aromatic diamine is preferably one selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a halogen atom and a hydroxyl group. The alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, the halogen atom and the hydroxyl group as such a substituent are the same as those that can be selected as Ra1 in the above formula (2) (the same applies to suitable ones). be).

このようなポリイミドにおいて、前記繰り返し単位(A)の含有量は全繰り返し単位に対して、50~100モル%であることが好ましく、55~95モル%であることがより好ましく、60~90モル%であることが特に好ましく、65~90モル%であることが最も好ましい。このような繰り返し単位(A)の含有量が前記下限未満では十分に低いRthを達成することが困難となる傾向にあり、また、前記含有量の範囲内にある場合には、十分に低いRthを有しつつ十分に低いCTEをバランスよく有する点で、より高い性能が得られる傾向にある。 In such a polyimide, the content of the repeating unit (A) is preferably 50 to 100 mol%, more preferably 55 to 95 mol%, and 60 to 90 mol% with respect to all the repeating units. % Is particularly preferable, and 65 to 90 mol% is most preferable. When the content of the repeating unit (A) is less than the lower limit, it tends to be difficult to achieve a sufficiently low Rth, and when the content is within the range of the content, the Rth is sufficiently low. Higher performance tends to be obtained in that it has a sufficiently low CTE in a well-balanced manner.

また、前記ポリイミドが繰り返し単位(A)とともに前記繰り返し単位(B)を含有するものである場合、前記繰り返し単位(A)及び(B)の合計量が、全繰り返し単位に対して80~100モル%であることが好ましく、90~100モル%であることがより好ましく、95~100モル%であることが更に好ましく、98~100モル%であることが特に好ましい。このような繰り返し単位(A)及び(B)の合計量(含有量)の割合が前記下限未満では十分に低いRthを有しつつ十分に低いCTEをバランスよく有するものとすることが困難となる傾向にある。 When the polyimide contains the repeating unit (B) together with the repeating unit (A), the total amount of the repeating units (A) and (B) is 80 to 100 mol with respect to all the repeating units. %, More preferably 90 to 100 mol%, further preferably 95 to 100 mol%, and particularly preferably 98 to 100 mol%. If the ratio of the total amount (content) of the repeating units (A) and (B) is less than the lower limit, it becomes difficult to have a sufficiently low Rth and a sufficiently low CTE in a well-balanced manner. There is a tendency.

また、前記ポリイミドが繰り返し単位(A)とともに前記繰り返し単位(B)を含有するものである場合、かかるポリイミド中の前記繰り返し単位(A)と前記繰り返し単位(B)の総量に対する前記繰り返し単位(A)の含有量が50~99モル%(より好ましくは55~95モル%、更に好ましくは60~90モル%、特に好ましくは65~90モル%)であることが好ましい。このような繰り返し単位(A)の含有量が前記下限未満では十分に低いRthを達成することが困難となる傾向にあり、他方、前記上限を超えると十分に低いCTEを達成することが困難となる傾向にある。また、同様の観点で、前記ポリイミドが繰り返し単位(A)とともに繰り返し単位(B)を含有するものである場合、ポリイミド中の前記繰り返し単位(A)と前記繰り返し単位(B)の含有割合は、モル比[(A):(B)]で、50:50~99:1(より好ましくは55:45~95:5、更に好ましくは60:40~90:10)であることが好ましい。なお、前記ポリイミドとしては、低Rth及び低CTEをより高度な水準でバランスよく達成するといった観点から、繰り返し単位(A)及び(B)のみからなるものを好適に利用できる。 When the polyimide contains the repeating unit (B) together with the repeating unit (A), the repeating unit (A) with respect to the total amount of the repeating unit (A) and the repeating unit (B) in the polyimide. ) Is preferably 50 to 99 mol% (more preferably 55 to 95 mol%, still more preferably 60 to 90 mol%, particularly preferably 65 to 90 mol%). If the content of the repeating unit (A) is less than the lower limit, it tends to be difficult to achieve a sufficiently low Rth, while if the content exceeds the upper limit, it is difficult to achieve a sufficiently low CTE. It tends to be. Further, from the same viewpoint, when the polyimide contains the repeating unit (B) together with the repeating unit (A), the content ratio of the repeating unit (A) and the repeating unit (B) in the polyimide is determined. The molar ratio [(A): (B)] is preferably 50:50 to 99: 1 (more preferably 55:45 to 95: 5, still more preferably 60:40 to 90:10). As the polyimide, those consisting of only the repeating units (A) and (B) can be preferably used from the viewpoint of achieving low Rth and low CTE in a well-balanced manner at a higher level.

また、本発明のポリイミドフィルムは、前記TMA曲線(CTE曲線)において、温度の変化量に対するフィルムの長さの変化量の割合(傾き)が正から負に転じる極値が200~430℃の温度範囲内に存在するものである。このように、フィルムの長さと温度との関係を示すTMA曲線において上記温度範囲内に、温度の変化量に対するフィルムの長さの変化量の割合(傾き)が正から負に転じる極値が存在するポリイミドフィルムは、そのような極値の温度まで熱によりフィルムが膨張し(フィルムの長さが伸び)、かかる極値の位置の温度よりも高い温度域においては、基本的にTg近傍の温度までは、かかる極値の温度におけるフィルムの長さと比較して、熱によりフィルムが収縮していく(フィルムの長さが縮んでいく)。そして、その極値の位置が上記温度範囲内にある場合には、ポリイミドフィルムのCTEをより低い値とすることが可能となる。なお、このようなTMA曲線において、200~430℃の温度範囲に、温度の変化量に対するフィルムの長さの変化量の割合(傾き)が正から負に転じる極値が存在するポリイミドは、後述の本発明のポリイミドの製造方法を採用することにより効率よく製造することができる。ここで、本発明にかかる「TMA曲線」を求める方法を以下に説明する。 Further, in the polyimide film of the present invention, in the TMA curve (CTE curve), the extreme value at which the ratio (slope) of the amount of change in film length to the amount of change in temperature changes from positive to negative is 200 to 430 ° C. It exists within the range. As described above, in the TMA curve showing the relationship between the film length and the temperature, there is an extreme value in the above temperature range in which the ratio (inclination) of the change in the film length to the change in temperature changes from positive to negative. The polyimide film is expanded to such an extreme temperature by heat (the length of the film is extended), and in a temperature range higher than the temperature at the extreme position, the temperature is basically near Tg. Until then, the film shrinks due to heat (the length of the film shrinks) compared to the length of the film at such extreme temperatures. Then, when the position of the extreme value is within the above temperature range, the CTE of the polyimide film can be set to a lower value. In such a TMA curve, a polyimide having an extreme value in which the ratio (slope) of the amount of change in film length to the amount of change in temperature changes from positive to negative in the temperature range of 200 to 430 ° C. will be described later. By adopting the polyimide manufacturing method of the present invention, it can be efficiently manufactured. Here, a method for obtaining the "TMA curve" according to the present invention will be described below.

このようなTMA曲線は、測定装置として熱機械的分析装置(例えば、リガク製の商品名「TMA8310」又は「TMA8311」)を引張モードで使用し、該測定装置に測定試料となるフィルムをセットして、窒素雰囲気下、昇温速度5℃/分で50℃~450℃まで昇温しながら荷重20mNの条件でフィルム(測定試料)を縦方向に引張って、温度と該フィルムの長さの変化量との関係を測定する方法(いわゆる引張りTMA測定)により求めることができる。また、このような測定に際しては、先ず、測定対象となるポリイミドフィルムに対して真空乾燥(圧力:0.133kPa、120℃、1時間)を施した後、窒素雰囲気下、200℃の温度条件で1時間乾燥処理する工程を施し、その後、得られた乾燥フィルムから縦20mm(掴み代計5mm)、横5mm、厚み10μmの大きさのフィルムを準備(切り出す等して準備)して、測定試料として利用する。ここにおいて、測定試料は、前記測定装置にセットする際に、縦方向の長さの変化を図るために、フィルムの掴み代の部分が合計5mmとなるようにして、前記測定装置の掴み具(治具)で挟んで利用する(測定開始時の測定装置の掴み具(治具)の間の長さが15mm(測定開始時のフィルムの縦方向の長さが15mm)となるようにフィルムを挟んで利用する)。なお、ここにいう「TMA曲線」は、上述の引張りTMA測定において、縦軸(Y)をフィルムの長さの変化量とし、横軸(X)を測定温度としたグラフであり、極値とは、横軸の変化量(ΔX)に対する縦軸の変化量(ΔY)の割合(傾き:ΔY/ΔX)が正から負に転じる点又は前記割合が負から正に転じる点をいい、本発明においては、引張りTMA測定において、特定の温度領域内に、前記傾き(ΔY/ΔX)が正から負に転じる極値を有するTMA曲線が測定されることとなる。なお、このような、温度の変化量(増加量)に対するフィルムの長さの変化量の割合(傾き)が正から負に転じる極値は、引張りTMA測定において、該フィルムの長さが伸びから収縮に変化する点として測定される。そのため、温度の変化量(ΔX)に対するフィルムの長さの変化量(ΔY)の割合(ΔY/ΔX)が正から負に転じる極値は、フィルムの長さが伸びから収縮に変化する点と言い換えることができる。 For such a TMA curve, a thermomechanical analyzer (for example, trade name "TMA8310" or "TMA8311" manufactured by Rigaku) is used as a measuring device in a tensile mode, and a film as a measurement sample is set in the measuring device. Then, in a nitrogen atmosphere, the film (measurement sample) is pulled in the vertical direction under the condition of a load of 20 mN while raising the temperature from 50 ° C. to 450 ° C. at a heating rate of 5 ° C./min to change the temperature and the length of the film. It can be obtained by a method of measuring the relationship with the quantity (so-called tensile TMA measurement). Further, in such a measurement, first, the polyimide film to be measured is vacuum-dried (pressure: 0.133 kPa, 120 ° C., 1 hour), and then under a nitrogen atmosphere and a temperature condition of 200 ° C. A step of drying for 1 hour is performed, and then a film having a length of 20 mm (grasping allowance total of 5 mm), a width of 5 mm, and a thickness of 10 μm is prepared (prepared by cutting out, etc.) from the obtained dried film, and a measurement sample is prepared. Use as. Here, when the measurement sample is set in the measuring device, the gripping tool (the gripping tool of the measuring device) is set so that the gripping allowance portion of the film is 5 mm in total in order to change the length in the vertical direction. The film is sandwiched between (jigs) and used (the length between the grips (jigs) of the measuring device at the start of measurement is 15 mm (the vertical length of the film at the start of measurement is 15 mm). Use by sandwiching). The "TMA curve" referred to here is a graph in which the vertical axis (Y) is the amount of change in the film length and the horizontal axis (X) is the measurement temperature in the above-mentioned tensile TMA measurement. Refers to the point where the ratio (slope: ΔY / ΔX) of the amount of change (ΔY) on the vertical axis to the amount of change (ΔX) on the horizontal axis changes from positive to negative, or the point where the ratio changes from negative to positive. In the tensile TMA measurement, a TMA curve having an extreme value at which the slope (ΔY / ΔX) changes from positive to negative is measured in a specific temperature region. In the tensile TMA measurement, the extreme value at which the ratio (inclination) of the change in film length to the change in temperature (increase) changes from positive to negative is due to the elongation of the film. It is measured as a point that changes to contraction. Therefore, the extreme value at which the ratio (ΔY / ΔX) of the change in film length (ΔY) to the change in temperature (ΔX) changes from positive to negative is that the length of the film changes from elongation to shrinkage. In other words.

このように、本発明のポリイミドフィルムは、前記TMA曲線(CTE曲線[引張りTMA測定の分析結果として求められる、縦軸(Y)をフィルムの長さの変化量とし、横軸(X)を測定温度としたグラフ])において、温度の変化量(増加量)に対するフィルムの長さの変化量の割合(傾き)が正から負に転じる極値(引張りTMA測定において、フィルムの長さが伸びから収縮に変化する点)が、200~430℃の温度範囲(より好ましくは220~420℃、更に好ましくは240~410℃の温度範囲)内に存在する。このような傾きが正から負に転じる極値の温度が前記範囲内にない場合には、CTEの絶対値を十分に小さなものとすることができなくなり、十分に低いCTEと十分に低いRthをバランスよく有するものとすることができなくなる。なお、前記極値の温度範囲の上限値は400℃であることがより好ましく、375℃であることが更に好ましく、350℃であることが特に好ましく、330℃であることが最も好ましい。 As described above, in the polyimide film of the present invention, the TMA curve (CTE curve [the vertical axis (Y) obtained as an analysis result of the tensile TMA measurement is the amount of change in the length of the film, and the horizontal axis (X) is measured. Graph with temperature]), the ratio (inclination) of the amount of change in film length to the amount of change (increase) in temperature changes from positive to negative. The point of change to shrinkage) exists within the temperature range of 200 to 430 ° C. (more preferably 220 to 420 ° C., still more preferably 240 to 410 ° C.). If the extreme temperature at which such a slope changes from positive to negative is not within the above range, the absolute value of the CTE cannot be made sufficiently small, resulting in a sufficiently low CTE and a sufficiently low Rth. It will not be possible to have a good balance. The upper limit of the temperature range of the extreme value is more preferably 400 ° C, further preferably 375 ° C, particularly preferably 350 ° C, and most preferably 330 ° C.

なお、本発明により、十分に低いRthと十分に低いCTEとをより高度な水準でバランスよく有するポリイミドフィルムを提供することが可能となる理由は必ずしも定かではないが、本発明者らは以下のようにして、本発明のポリイミドフィルムの構造等を見出している。すなわち、先ず、本発明者らは、上記本発明にかかる繰り返し単位(A)を含有するポリイミドによりRthを十分に低いものとすることができることを見出し、更に、その製造時の条件を適宜制御することにより、前記TMA曲線(CTE曲線)において、傾きが正から負に転じる極値を有するようなポリイミドフィルムとすることが可能であることを見出した。そして、このような知見に基づいて、本発明者らが更に研究を重ねた結果、そのようなTMA曲線(CTE曲線)において、温度の変化量に対するフィルムの長さの変化量の割合(傾き)が正から負に転じる極値を有するポリイミドにおいては、極値の位置(温度)とCTEの値との間に関係性があることを更に見出した。そして、その極値の位置が上記特定の温度範囲(200~430℃)内となるように制御した場合に、より高度な水準でCTEを低くすることが可能となることを見出している。なお、通常は、ポリイミドフィルムにおいてRthとCTEがトレードオフの関係(一方を小さくすると一方が大きくなるような関係)にあるため両方の値をバランスよく十分に小さな値とすることが困難であるが、本発明においては、上述のようにして、より高度な水準でCTEを低くすることが可能であるため、例えば、Rth(絶対値)が145nm以下となるような十分に小さなRthの数値範囲の中で、Rth(絶対値)を145nm~50nmとしつつCTE(絶対値)を30ppm/K以下として、Rth(絶対値)の値との関係でCTE(絶対値)をより十分に小さな値とすること;Rth(絶対値)を50nm未満のような、より十分に小さな値としつつ、CTE(絶対値)を45ppm/K以下として、Rthとの関係でCTEを十分に小さな値とすること;等も可能となる。このようにして、本発明者らは、十分に低いRthと十分に低いCTEとをより高度な水準でバランスよく有するポリイミドフィルムを提供することを可能としている。なお、一般的なポリイミドは、通常、フィルムを引っ張ると温度の上昇とともに長さは常に増大するものとなることから、TMA曲線において、傾きが正から負に変わるような極値は確認されないものとなる。 Although it is not always clear why the present invention makes it possible to provide a polyimide film having a sufficiently low Rth and a sufficiently low CTE in a well-balanced manner at a higher level, the present inventors have described the following. In this way, the structure of the polyimide film of the present invention has been found. That is, first, the present inventors have found that the Rth can be made sufficiently low by the polyimide containing the repeating unit (A) according to the present invention, and further, the conditions at the time of manufacturing thereof are appropriately controlled. As a result, it has been found that it is possible to obtain a polyimide film having an extreme value in which the slope changes from positive to negative in the TMA curve (CTE curve). Then, as a result of further research by the present inventors based on such findings, in such a TMA curve (CTE curve), the ratio (inclination) of the amount of change in the length of the film to the amount of change in temperature. It was further found that there is a relationship between the position (temperature) of the extreme value and the value of CTE in the polyimide having an extreme value that changes from positive to negative. Then, they have found that it is possible to lower the CTE at a higher level when the position of the extreme value is controlled so as to be within the above-mentioned specific temperature range (200 to 430 ° C.). Normally, in a polyimide film, Rth and CTE have a trade-off relationship (a relationship in which one becomes larger when one is made smaller), so it is difficult to make both values well-balanced and sufficiently small. In the present invention, since it is possible to lower the CTE at a higher level as described above, for example, in a sufficiently small Rth numerical range such that Rth (absolute value) is 145 nm or less. Among them, the Rth (absolute value) is set to 145 nm to 50 nm, the CTE (absolute value) is set to 30 ppm / K or less, and the CTE (absolute value) is set to a sufficiently smaller value in relation to the Rth (absolute value) value. That; the CTE (absolute value) should be 45 ppm / K or less while the Rth (absolute value) should be a sufficiently small value such as less than 50 nm, and the CTE should be a sufficiently small value in relation to Rth; etc. Is also possible. In this way, the present inventors have made it possible to provide a polyimide film having a sufficiently low Rth and a sufficiently low CTE in a well-balanced manner at a higher level. In general polyimide, the length of general polyimide always increases as the temperature rises when the film is pulled, so an extreme value that causes the slope to change from positive to negative is not confirmed on the TMA curve. Become.

また、本発明のポリイミドフィルムは、前記TMA曲線の測定時に、前記極値におけるフィルムの長さの増大量(例えば測定前のフィルムの長さ15mmに対して増大した長さの量:30~400℃の測定により伸びた長さ)は、200μm以下(より好ましくは150μm以下、更に好ましくは0~100μm)であることが好ましい。このような長さの増大量が前記上限を超えると加熱冷却時の寸法変化が大きくなりカールやクラックの原因となる傾向にある。 Further, in the polyimide film of the present invention, when the TMA curve is measured, the amount of increase in film length at the extreme value (for example, the amount of increase in length with respect to the film length of 15 mm before measurement: 30 to 400). The length extended by measurement at ° C.) is preferably 200 μm or less (more preferably 150 μm or less, still more preferably 0 to 100 μm). If the amount of increase in length exceeds the upper limit, the dimensional change during heating and cooling becomes large, which tends to cause curls and cracks.

さらに、本発明のポリイミドフィルムにおいては、前記ポリイミドのガラス転移温度(Tg)が300℃以上であることが好ましく、300℃~550℃であることがより好ましく、350~500℃であることが更に好ましい。このようなガラス転移温度(Tg)が前記下限未満では十分な耐熱性が達成困難となる傾向にあり、一方、前記上限を超えるとそのような特性を有するポリイミドを製造することが困難となる傾向にある。このようなTgの測定方法としては、測定試料として縦5mm、横5mm、厚み10μmの大きさのポリイミドからなるフィルムを準備し、測定装置として熱機械的分析装置(リガク製の商品名「TMA8310」又は「TMA8311」)を用いて、窒素雰囲気下、昇温速度5℃/分で30℃~550℃の温度範囲においてフィルムに透明石英製ピン(先端の直径:0.5mm)を500mN圧で針入れする、いわゆるペネトレーション(針入れ)法を採用して、加熱によってフィルムが軟化し石英製ピンがフィルムに貫入した点をガラス転移温度として測定する方法(以下、かかる方法を、便宜上、単に「500mN圧で針入れするペネトレーション(針入れ)法」と称する)を採用する。 Further, in the polyimide film of the present invention, the glass transition temperature (Tg) of the polyimide is preferably 300 ° C. or higher, more preferably 300 ° C. to 550 ° C., and further preferably 350 to 500 ° C. preferable. If the glass transition temperature (Tg) is less than the lower limit, it tends to be difficult to achieve sufficient heat resistance, while if it exceeds the upper limit, it tends to be difficult to produce a polyimide having such characteristics. It is in. As such a method for measuring Tg, a film made of polyimide having a length of 5 mm, a width of 5 mm, and a thickness of 10 μm is prepared as a measurement sample, and a thermomechanical analyzer (trade name “TMA8310” manufactured by Rigaku) is prepared as a measurement device. Alternatively, using "TMA8311"), a transparent quartz pin (tip diameter: 0.5 mm) is needled at 500 mN pressure on the film in a temperature range of 30 ° C to 550 ° C at a temperature rise rate of 5 ° C / min under a nitrogen atmosphere. A method of measuring the point where the film is softened by heating and the quartz pin penetrates into the film as the glass transition temperature by adopting the so-called penetration (needle insertion) method (hereinafter, such a method is simply "500 mN" for convenience. It is called the "penetration (needle insertion) method" in which the needle is inserted by pressure).

このようなポリイミドフィルムは、波長589nmで測定される厚み方向のリタデーション(Rth)の絶対値が、厚み10μmに換算して、145nm以下であることが好ましく、100nm以下であることがより好ましく、85nm以下であることが更に好ましい。このような厚み方向のリタデーション(Rth)の絶対値が前記上限を超えると、ディスプレイ機器に使用した際に、鮮明な画像が得られず、表示品質が低下してしまう傾向にある。なお、前記リタデーション(Rth)の絶対値が前記上限以下の場合には、ディスプレイ機器に使用した際に、鮮明な画像が得られるとともに、表示品質がより高度なものとなる傾向にある。このように、ディスプレイ機器に使用した場合に、鮮明な画像が得られ、且つ、表示品質が向上するといった観点で、厚み方向のリタデーション(Rth)の絶対値はより低い値となることが好ましい。 In such a polyimide film, the absolute value of retardation (Rth) in the thickness direction measured at a wavelength of 589 nm is preferably 145 nm or less, more preferably 100 nm or less, and more preferably 85 nm in terms of a thickness of 10 μm. The following is more preferable. If the absolute value of the retardation (Rth) in the thickness direction exceeds the upper limit, a clear image cannot be obtained when used in a display device, and the display quality tends to deteriorate. When the absolute value of the retardation (Rth) is equal to or less than the upper limit, a clear image can be obtained and the display quality tends to be higher when used in a display device. As described above, it is preferable that the absolute value of the retardation (Rth) in the thickness direction is a lower value from the viewpoint of obtaining a clear image and improving the display quality when used in a display device.

このような「厚み方向のリタデーション(Rth)の絶対値」は、測定装置としてAXOMETRICS社製の商品名「AxoScan」を用い、後述のようにして測定したポリイミドフィルムの屈折率(589nm)の値を前記測定装置にインプットした後、温度:25℃、湿度:40%の条件下、波長589nmの光を用いて、ポリイミドフィルムの厚み方向のリタデーションを測定し、求められた厚み方向のリタデーションの測定値(測定装置の自動測定(自動計算)による測定値)に基づいて、フィルムの厚み10μmあたりのリタデーション値に換算した値(換算値)を求め、その換算値から絶対値を算出することにより求める。このように、「厚み方向のリタデーション(Rth)の絶対値」は、前記換算値の絶対値(|換算値|)を算出することで求めることができる。なお、測定試料のポリイミドフィルムのサイズは、測定器のステージの測光部(直径:約1cm)よりも大きければよいため、特に制限されない。また、厚み10μmの測定試料を利用した場合には、測定装置の自動測定(自動計算)による測定値をそのまま前記換算値として利用して「厚み方向のリタデーション(Rth)の絶対値」を求めることができる。 For such "absolute value of retardation (Rth) in the thickness direction", the value of the refractive index (589 nm) of the polyimide film measured as described later using the trade name "AxoScan" manufactured by AXOMETRICS as a measuring device is used. After inputting to the measuring device, the retardation in the thickness direction of the polyimide film was measured using light having a wavelength of 589 nm under the conditions of temperature: 25 ° C. and humidity: 40%, and the obtained measured value of the retardation in the thickness direction was obtained. Based on (measured value by automatic measurement (automatic calculation) of the measuring device), a value (converted value) converted into a retardation value per 10 μm thickness of the film is obtained, and an absolute value is calculated from the converted value. As described above, the "absolute value of retardation (Rth) in the thickness direction" can be obtained by calculating the absolute value (| converted value |) of the converted value. The size of the polyimide film of the measurement sample is not particularly limited as long as it is larger than the photometric part (diameter: about 1 cm) of the stage of the measuring instrument. When a measurement sample having a thickness of 10 μm is used, the measured value by the automatic measurement (automatic calculation) of the measuring device is used as it is as the converted value to obtain the “absolute value of retardation (Rth) in the thickness direction”. Can be done.

また、厚み方向のリタデーション(Rth)の測定に利用する「ポリイミドフィルムの屈折率(589nm)」の値は、リタデーションの測定対象となるフィルムを形成するポリイミドと同じ種類のポリイミドからなる未延伸のフィルムを形成した後、かかる未延伸のフィルムを測定試料として用いて(なお、測定対象となるフィルムが未延伸のフィルムである場合には、そのフィルムをそのまま測定試料として用いることができる。)、測定装置として屈折率測定装置(株式会社アタゴ製の商品名「NAR-1T SOLID」)を用い、589nmの光源を用いて、23℃の温度条件で、測定試料の589nmの光に対する平均屈折率を測定して求める。このように、未延伸のフィルムを利用して「ポリイミドフィルムの屈折率(589nm)」の値を測定し、得られた測定値(測定試料の589nmの光に対する平均屈折率の値)を上述の厚み方向のリタデーション(Rth)の測定に利用する。ここにおいて、測定試料のポリイミドフィルムのサイズは、前記屈折率測定装置に利用できる大きさであればよく、特に制限されず、1cm角(縦横1cm)で厚み10μmの大きさとしてもよい。 Further, the value of "refractive index (589 nm) of the polyimide film" used for measuring the retardation (Rth) in the thickness direction is an unstretched film made of the same type of polyimide as the polyimide forming the film to be measured for retardation. After forming the above, the unstretched film is used as a measurement sample (when the film to be measured is an unstretched film, the film can be used as it is as a measurement sample) for measurement. Using a refractive index measuring device (trade name "NAR-1T SOLID" manufactured by Atago Co., Ltd.) as an apparatus, the average refractive index of the measured sample with respect to 589 nm light is measured under a temperature condition of 23 ° C. using a 589 nm light source. And ask. In this way, the value of the "refractive index of the polyimide film (589 nm)" is measured using the unstretched film, and the obtained measured value (the value of the average refractive index of the measured sample with respect to the light of 589 nm) is described above. It is used to measure the retardation (Rth) in the thickness direction. Here, the size of the polyimide film of the measurement sample may be any size as long as it can be used for the refractive index measuring device, and may be 1 cm square (1 cm in length and width) and 10 μm in thickness.

また、前述のように、一般にポリイミドの熱膨張率(線膨張係数:CTE)は、Rthの値(絶対値)とトレードオフの関係にある。なお、ディスプレイへの利用といった観点からは、上述のようにRth(絶対値)は厚み10μmに換算して145nm以下となることが好ましい。このような観点も踏まえて、本発明のポリイミドフィルムとしては、Rth(絶対値)が厚み10μmに換算して145nm~50nmとなるような領域にある場合には、CTEの絶対値が30ppm/K以下(より好ましくは0~25ppm/K、更に好ましくは0~20ppm/K)であることが好ましく、Rth(絶対値)が厚み10μmに換算して50nm未満となるような、Rthが非常に小さな領域にある場合にはCTEの絶対値が45ppm/K以下(より好ましくは0~40ppm/K、更に好ましくは0~30ppm/K)となることが好ましい。すなわち、本発明のポリイミドフィルムとしては、Rth(絶対値:厚み10μm換算)が145nm~50nmの範囲である場合にCTEの絶対値が30ppm/K以下であり、かつ、Rth(絶対値:厚み10μm換算)が50nm未満である場合にCTEの絶対値が45ppm/K以下であることが好ましい。このような条件を満たすポリイミドフィルムは、Rthとの関係で、より高い水準で、より低いCTEを有するものであると言え、絶対値を基準として、十分に低い厚み方向のリタデーション(Rth)と十分に低い熱膨張率(CTE)とを非常に高い水準でバランスよく有するものであるといえる。なお、このような熱膨張率の絶対値が前記上限を超えると、金属や無機物と組合せて複合化した場合に熱履歴で剥がれや割れ等が生じやすくなる傾向にある。このようなポリイミドの熱膨張率(CTE)の測定方法としては、前述の「TMA曲線」を求める方法で採用している方法と同様にして、試料の長さの変化量(縦方向の長さの変化量)を測定した後、そのデータに基づいて、100℃~350℃の温度範囲における1℃(1K)あたりの試料の長さの変化の平均値を算出することにより求める方法を採用する。なお、このような測定方法から、前記ポリイミドの熱膨張率(線膨張係数:CTE)は、厚みが10μmである場合のポリイミドフィルムの熱膨張係数の値であるといえる。 Further, as described above, the coefficient of thermal expansion (linear expansion coefficient: CTE) of polyimide is generally in a trade-off relationship with the value (absolute value) of Rth. From the viewpoint of use in a display, it is preferable that the Rth (absolute value) is 145 nm or less in terms of a thickness of 10 μm as described above. From this point of view, in the polyimide film of the present invention, when the Rth (absolute value) is in the region of 145 nm to 50 nm in terms of thickness of 10 μm, the absolute value of CTE is 30 ppm / K. The following (more preferably 0 to 25 ppm / K, still more preferably 0 to 20 ppm / K) is preferable, and Rth is very small so that the Rth (absolute value) is less than 50 nm in terms of the thickness of 10 μm. When it is in the region, the absolute value of CTE is preferably 45 ppm / K or less (more preferably 0 to 40 ppm / K, still more preferably 0 to 30 ppm / K). That is, in the polyimide film of the present invention, when Rth (absolute value: thickness 10 μm conversion) is in the range of 145 nm to 50 nm, the absolute value of CTE is 30 ppm / K or less, and Rth (absolute value: thickness 10 μm). The absolute value of CTE is preferably 45 ppm / K or less when the conversion) is less than 50 nm. It can be said that a polyimide film satisfying such a condition has a lower CTE at a higher level in relation to Rth, and has a sufficiently low thickness direction retardation (Rth) based on an absolute value. It can be said that it has a low coefficient of thermal expansion (CTE) at a very high level in a well-balanced manner. If the absolute value of such a coefficient of thermal expansion exceeds the upper limit, peeling or cracking tends to occur easily in the thermal history when the compound is combined with a metal or an inorganic substance. As a method for measuring the thermal expansion rate (CTE) of such a polyimide, the amount of change in the length of the sample (length in the vertical direction) is the same as the method adopted in the method for obtaining the “TMA curve” described above. After measuring the amount of change in the sample), a method is adopted in which the average value of the change in the length of the sample per 1 ° C. (1K) in the temperature range of 100 ° C. to 350 ° C. is calculated based on the data. .. From such a measuring method, it can be said that the coefficient of thermal expansion (linear expansion coefficient: CTE) of the polyimide is the value of the coefficient of thermal expansion of the polyimide film when the thickness is 10 μm.

また、本発明のポリイミドフィルムの熱膨張率(線膨張係数:CTE)としては、より高度な特性が得られるといった観点から、その絶対値が、0~30ppm/Kの範囲にあることが好ましく、0~25ppm/Kの範囲にあることがより好ましく、0~20ppm/Kの範囲にあることが更に好ましい。このように、本発明のポリイミドフィルムとしては、より高度な特性が得られるといった観点から、Rth(絶対値:厚み10μm換算)が0~145nm(より好ましくは0~110nm)の範囲にある場合(前記範囲内のいずれの数値となる場合においても)、CTE(絶対値)が30ppm/K以下であることが好ましく、0~25ppm/Kであることがより好ましく、0~20ppm/Kであることが更に好ましい。 Further, the coefficient of thermal expansion (linear expansion coefficient: CTE) of the polyimide film of the present invention preferably has an absolute value in the range of 0 to 30 ppm / K from the viewpoint of obtaining more advanced characteristics. It is more preferably in the range of 0 to 25 ppm / K, and even more preferably in the range of 0 to 20 ppm / K. As described above, the polyimide film of the present invention has a Rth (absolute value: 10 μm thickness conversion) in the range of 0 to 145 nm (more preferably 0 to 110 nm) from the viewpoint of obtaining more advanced characteristics (more preferably, 0 to 110 nm). The CTE (absolute value) is preferably 30 ppm / K or less, more preferably 0 to 25 ppm / K, and 0 to 20 ppm / K (regardless of the value within the above range). Is more preferable.

また、このようなポリイミドフィルムとしては、より高度な透明性を得るといった観点から、黄色度(YI)が20~0(更に好ましくは10~0、特に好ましくは5~0)であるものがより好ましい。さらに、このようなポリイミドとしては、より高度な透明性を得るといった観点から、全光線透過率が80%以上(更に好ましくは85%以上、特に好ましくは87%以上)であるものがより好ましい。また、このようなポリイミドとしては、より高度な透明性を得るといった観点から、ヘイズ(濁度)が5~0(更に好ましくは4~0、特に好ましくは3~0)であるものがより好ましい。なお、このような黄色度(YI)の測定には測定装置としては日本電色工業株式会社製の商品名「分光色彩計SD6000」を用い、また、全光線透過率、ヘイズ(濁度)の測定には測定装置として日本電色工業株式会社製の商品名「ヘーズメーターNDH-5000」を用いる。また、黄色度、全光線透過率及びヘイズの測定用の試料としては、厚みが10μm±5μmのポリイミドからなるフィルムを用いることができる(測定試料の縦、横の大きさは、前記測定装置の測定部位に配置できるサイズであればよい)。なお、このような黄色度(YI)はASTM E313-05(2005年発行)に準拠した測定を行うことにより求め、全光線透過率は、JIS K7361-1(1997年発行)に準拠した測定を行うことにより求め、ヘイズ(濁度)は、JIS K7136(2000年発行)に準拠した測定を行うことにより求める。 Further, as such a polyimide film, one having a yellowness (YI) of 20 to 0 (more preferably 10 to 0, particularly preferably 5 to 0) is more preferable from the viewpoint of obtaining a higher degree of transparency. preferable. Further, as such a polyimide, one having a total light transmittance of 80% or more (more preferably 85% or more, particularly preferably 87% or more) is more preferable from the viewpoint of obtaining a higher degree of transparency. Further, as such a polyimide, one having a haze (turbidity) of 5 to 0 (more preferably 4 to 0, particularly preferably 3 to 0) is more preferable from the viewpoint of obtaining a higher degree of transparency. .. For such measurement of yellowness (YI), the trade name "Spectrocolorimeter SD6000" manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd. is used as a measuring device, and the total light transmittance and haze (turbidity) are measured. For the measurement, the trade name "Haze Meter NDH-5000" manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd. is used as the measuring device. Further, as a sample for measuring yellowness, total light transmittance and haze, a film made of polyimide having a thickness of 10 μm ± 5 μm can be used (the vertical and horizontal sizes of the measurement sample are determined by the measuring device. Any size that can be placed at the measurement site). The turbidity (YI) is determined by measuring according to ASTM E313-05 (issued in 2005), and the total light transmittance is measured according to JIS K7631-1 (issued in 1997). Haze (turbidity) is determined by performing measurements in accordance with JIS K7136 (issued in 2000).

また、このようなポリイミドは、5%重量減少温度が400℃以上のものが好ましく、450~550℃のものがより好ましい。このような5%重量減少温度が前記下限未満では十分な耐熱性が達成困難となる傾向にあり、他方、前記上限を超えると、そのような特性を有するポリイミドを製造することが困難となる傾向にある。さらに、このようなポリイミドとしては、軟化温度が300℃以上のものが好ましく、350~550℃のものがより好ましい。このような軟化温度が前記下限未満では十分な耐熱性が達成困難となる傾向にあり、他方、前記上限を超えるとそのような特性を有するポリイミドを製造することが困難となる傾向にある。また、このようなポリイミドとしては、熱分解温度(Td)が450℃以上のものが好ましく、480~600℃のものがより好ましい。このような熱分解温度(Td)が前記下限未満では十分な耐熱性を達成することが困難となる傾向にあり、他方、前記上限を超えると、そのような特性を有するポリイミドを製造することが困難となる傾向にある。このような5%重量減少温度、軟化温度及び熱分解温度(Td)は、それぞれ国際公開第2015-163314号の段落[0178]、段落[0180]及び段落[0181]に記載の方法を採用して測定できる。また、このようなポリイミドは、鉛筆硬度において、6B~6H(より好ましくはHB~4H)の硬度を有することが好ましい。このような硬度が前記下限未満では十分に高度な水準の硬度を得ることが困難となる傾向にあり、他方、前記上限を超えると、そのような特性を有する無色透明なポリイミドを製造することが困難となる傾向にある。なお、このような鉛筆硬度の値は、1999年発行のJIS K5600-5-4に規定されている方法に準拠して測定することができる。 Further, such a polyimide preferably has a 5% weight loss temperature of 400 ° C. or higher, and more preferably 450 to 550 ° C. If the 5% weight loss temperature is less than the lower limit, it tends to be difficult to achieve sufficient heat resistance, while if it exceeds the upper limit, it tends to be difficult to produce a polyimide having such characteristics. It is in. Further, as such a polyimide, a polyimide having a softening temperature of 300 ° C. or higher is preferable, and a polyimide having a softening temperature of 350 to 550 ° C. is more preferable. If the softening temperature is less than the lower limit, it tends to be difficult to achieve sufficient heat resistance, while if it exceeds the upper limit, it tends to be difficult to produce a polyimide having such characteristics. Further, as such a polyimide, a polyimide having a thermal decomposition temperature (Td) of 450 ° C. or higher is preferable, and a polyimide having a thermal decomposition temperature (Td) of 480 to 600 ° C. is more preferable. If the thermal decomposition temperature (Td) is less than the lower limit, it tends to be difficult to achieve sufficient heat resistance, while if the thermal decomposition temperature (Td) exceeds the upper limit, a polyimide having such characteristics can be produced. It tends to be difficult. For such 5% weight loss temperature, softening temperature and pyrolysis temperature (Td), the methods described in paragraph [0178], paragraph [0180] and paragraph [0181] of International Publication No. 2015-163314 are adopted, respectively. Can be measured. Further, such a polyimide preferably has a pencil hardness of 6B to 6H (more preferably HB to 4H). If such hardness is less than the lower limit, it tends to be difficult to obtain a sufficiently high level of hardness, while if it exceeds the upper limit, a colorless and transparent polyimide having such characteristics can be produced. It tends to be difficult. It should be noted that such a pencil hardness value can be measured according to the method specified in JIS K5600-5-4 issued in 1999.

さらに、このようなポリイミドの数平均分子量(Mn)としては、ポリスチレン換算で1000~1000000であることが好ましく、10000~500000であることがより好ましい。また、このようなポリイミドの重量平均分子量(Mw)としては、ポリスチレン換算で1000~5000000であることが好ましく、5000~5000000であることがより好ましく、10000~500000であることが更に好ましく、20000~100000であることが特に好ましい。このようなMnやMwが前記下限未満ではフィルムが脆くなるとともにポリイミドの耐熱性が低下する傾向にあり、他方、前記上限を超えると、製膜加工が困難となり、皺が寄ったフィルムとなる傾向にある。さらに、このようなポリイミドの分子量分布(Mw/Mn)は1.1~5.0であることが好ましく、1.5~3.0であることがより好ましい。このような分子量分布が前記下限未満では製造が困難となる傾向にあり、他方、前記上限を超えると均一なフィルムを得ることが困難となる傾向にある。なお、このようなポリイミドの分子量(Mw又はMn)や分子量の分布(Mw/Mn)は、測定装置としてゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)測定装置(東ソー社製HLC-8320GPC、カラム:東ソー社製GPCカラムTSK-GEL SuperAW2500(×4本)、カラム温度40℃、臭化リチウム(10mM-LiBr)入りDMAc溶媒(流速0.50mL/min.)を用いて測定したデータをポリスチレンで換算して求めることができる。 Further, the number average molecular weight (Mn) of such polyimide is preferably 1000 to 1000000 in terms of polystyrene, and more preferably 10,000 to 500,000. Further, the weight average molecular weight (Mw) of such a polyimide is preferably 1000 to 5000000 in terms of polystyrene, more preferably 5000 to 5000000, further preferably 10000 to 500000, and 20000 to 20000. It is particularly preferably 100,000. If Mn or Mw is less than the lower limit, the film tends to be brittle and the heat resistance of the polyimide tends to decrease. On the other hand, if it exceeds the upper limit, film forming becomes difficult and the film tends to be wrinkled. It is in. Further, the molecular weight distribution (Mw / Mn) of such a polyimide is preferably 1.1 to 5.0, more preferably 1.5 to 3.0. If the molecular weight distribution is less than the lower limit, it tends to be difficult to produce, while if it exceeds the upper limit, it tends to be difficult to obtain a uniform film. The molecular weight (Mw or Mn) and the distribution of the molecular weight (Mw / Mn) of such polyimide can be measured by a gel permeation chromatography (GPC) measuring device (HLC-8320GPC manufactured by Tosoh Corporation, column: manufactured by Tosoh Co., Ltd.) as a measuring device. Obtained by converting data measured by GPC column TSK-GEL SuperAW2500 (× 4), column temperature 40 ° C., DMAc solvent containing lithium bromide (10 mM-LiBr) (flow velocity 0.50 mL / min.) With polystyrene. be able to.

また、このようなポリイミドフィルムの形態は、フィルム状であればよく、特に制限されず、各種形状(円盤状、円筒状(フィルムを筒状に加工したもの)等)に適宜設計することができ、後述のポリイミド前駆体樹脂溶液を用いて製造した場合には、より容易に、その設計を変更することも可能である。さらに、本発明のポリイミドフィルムの厚みは特に制限されないが、0.1~200μmであることが好ましく、1~100μmであることがより好ましい。 Further, the form of such a polyimide film may be a film shape, and is not particularly limited, and can be appropriately designed into various shapes (disk shape, cylindrical shape (film processed into a tubular shape), etc.). When manufactured using the polyimide precursor resin solution described later, the design can be changed more easily. Further, the thickness of the polyimide film of the present invention is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 200 μm, more preferably 1 to 100 μm.

このような本発明のポリイミドフィルムは、例えば、フレキシブル配線基板用フィルム(FPC基板)、FCCL基板、耐熱絶縁テープ、電線エナメル、半導体の保護コーティング剤、液晶配向膜、有機EL用透明導電性フィルム、有機EL用TFT基板、カラーフィルター用基板、タッチパネル用基板、カバーガラス代替フィルム、フレキシブル基板フィルム、フレキシブル透明導電性フィルム、有機薄膜型太陽電池用透明導電性フィルム、色素増感型太陽電池用透明導電性フィルム、フレキシブルガスバリアフィルム、タッチパネル用フィルム、複写機用シームレスポリイミドベルト(いわゆる転写ベルト)、透明電極基板(有機EL用透明電極基板、太陽電池用透明電極基板、電子ペーパーの透明電極基板等)、層間絶縁膜、センサー基板、イメージセンサーの基板、発光ダイオード(LED)の反射板(LED照明の反射板:LED反射板)、LED照明用のカバー、LED反射板照明用カバー、カバーレイフィルム、高延性複合体基板、半導体向けレジスト、リチウムイオンバッテリー、有機メモリ用基板、有機トランジスタ用基板、有機半導体用基板、カラーフィルタ基材、フロントフィルム、プラスチックLCD用TFT基板、プラスチックLCD用カラーフィルター基板、プラスチックLCD用タッチパネル基板、透明ディスプレイ用基板等の用途に用いる材料等として適宜好適に利用することができる。 Such a polyimide film of the present invention is, for example, a film for a flexible wiring substrate (FPC substrate), an FCCL substrate, a heat-resistant insulating tape, an electric wire enamel, a protective coating agent for a semiconductor, a liquid crystal alignment film, a transparent conductive film for an organic EL, and the like. TFT substrate for organic EL, substrate for color filter, substrate for touch panel, cover glass substitute film, flexible substrate film, flexible transparent conductive film, transparent conductive film for organic thin film type solar cell, transparent conductive film for dye sensitized solar cell Sex film, flexible gas barrier film, touch panel film, seamless polyimide belt for copying machines (so-called transfer belt), transparent electrode substrate (transparent electrode substrate for organic EL, transparent electrode substrate for solar cells, transparent electrode substrate for electronic paper, etc.), Interlayer insulation film, sensor board, image sensor board, light emitting diode (LED) reflector (LED lighting reflector: LED reflector), LED lighting cover, LED reflector lighting cover, coverlay film, high Durable composite substrate, resist for semiconductors, lithium ion battery, substrate for organic memory, substrate for organic transistor, substrate for organic semiconductor, color filter base material, front film, TFT board for plastic LCD, color filter board for plastic LCD, plastic It can be appropriately and suitably used as a material used for applications such as a touch panel substrate for an LCD and a substrate for a transparent display.

[本発明のポリイミドフィルムの製造方法]
本発明のポリイミドフィルムの製造方法は、ポリイミド前駆体と、有機溶媒とを含有するポリイミド前駆体樹脂溶液を用いて塗膜を形成した後に、該塗膜から溶媒を除去し、焼成することによりポリイミドからなるフィルムを得る工程を含み、
前記ポリイミド前駆体が上記一般式(7)で表される繰り返し単位(A’)を含有するものであり、かつ、
前記焼成時に、得られるポリイミドのガラス転移温度(Tg)を基準として、(Tg-190)℃~(Tg-50)℃の範囲内の温度で焼成することにより、前記ポリイミドからなるフィルムとして上記本発明のポリイミドフィルムを得ること、
を特徴とする方法である。
[Method for manufacturing polyimide film of the present invention]
In the method for producing a polyimide film of the present invention, a polyimide is formed by using a polyimide precursor resin solution containing a polyimide precursor and an organic solvent, and then the solvent is removed from the coating film and fired. Including the process of obtaining a film consisting of
The polyimide precursor contains a repeating unit (A') represented by the general formula (7), and the polyimide precursor contains the repeating unit (A').
At the time of firing, the film made of the polyimide is obtained by firing at a temperature in the range of (Tg-190) ° C. to (Tg-50) ° C. based on the glass transition temperature (Tg) of the obtained polyimide. Obtaining the polyimide film of the invention,
It is a method characterized by.

先ず、本発明のポリイミドフィルムの製造方法に用いるポリイミド前駆体、有機溶媒、及び、ポリイミド前駆体樹脂溶液について説明する。 First, the polyimide precursor, the organic solvent, and the polyimide precursor resin solution used in the method for producing the polyimide film of the present invention will be described.

このようなポリイミド前駆体は、上記一般式(7)で表される繰り返し単位(A’)を含有するものである。このような式(7)中、Aは環状構造を形成する炭素原子の数が4~30である4価の脂環式炭化水素基を示し、Rは上記一般式(2)~(3)で表される2価の有機基のうちのいずれかを示し、Y及びYはそれぞれ独立に水素原子、炭素数1~6のアルキル基及び炭素数3~9のアルキルシリル基よりなる群から選択される1種を示す。なお、上記一般式(7)中のA及びRaはそれぞれ上記一般式(1)中のA及びRaと同義である(その好適なものも同義である)。 Such a polyimide precursor contains a repeating unit (A') represented by the above general formula (7). In such a formula (7), A represents a tetravalent alicyclic hydrocarbon group having 4 to 30 carbon atoms forming a cyclic structure, and Ra represents the above general formulas (2) to (3). ) Indicates one of the divalent organic groups, and Y 1 and Y 2 are independently composed of a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms and an alkylsilyl group having 3 to 9 carbon atoms, respectively. Shows one species selected from the group. In addition, A and Ra in the general formula (7) are synonymous with A and Ra in the general formula (1), respectively (the preferred ones are also synonymous).

なお、このようなY及びYがいずれも水素原子である場合(いわゆるポリアミド酸の繰り返し単位となる場合)には、ポリイミドの製造が容易となる傾向がある。 When both Y 1 and Y 2 are hydrogen atoms (when they are repeating units of so-called polyamic acid), the production of polyimide tends to be easy.

また、前記Y及びYが、炭素数1~6(好ましくは炭素数1~3)のアルキル基である場合、ポリイミド前駆体樹脂の保存安定性がより優れたものとなる傾向にある。また、前記Y及びYが炭素数1~6(好ましくは炭素数1~3)のアルキル基である場合、メチル基又はエチル基であることがより好ましい。 Further, when Y 1 and Y 2 are alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms (preferably 1 to 3 carbon atoms), the storage stability of the polyimide precursor resin tends to be more excellent. When Y 1 and Y 2 are alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms (preferably 1 to 3 carbon atoms), it is more preferably a methyl group or an ethyl group.

また、前記Y及びYが炭素数3~9のアルキルシリル基である場合、ポリイミド前駆体の有機溶媒への溶解性がより優れたものとなる傾向にある。また、前記Y及びYが炭素数3~9のアルキルシリル基である場合、トリメチルシリル基又はt-ブチルジメチルシリル基であることがより好ましい。 Further, when Y 1 and Y 2 are alkylsilyl groups having 3 to 9 carbon atoms, the solubility of the polyimide precursor in an organic solvent tends to be more excellent. When Y 1 and Y 2 are alkylsilyl groups having 3 to 9 carbon atoms, it is more preferably a trimethylsilyl group or a t-butyldimethylsilyl group.

このような式中のY及びYが水素原子以外の基(アルキル基及び/又はアルキルシリル基)である場合、その基の導入率は特に限定されないが、Y及びYのうちの少なくとも一部をアルキル基及び/又はアルキルシリル基とする場合(ポリイミド前駆体中に含まれる繰り返し単位(A’)中のY及びYのうちの少なくとも一部をアルキル基及び/又はアルキルシリル基とする場合)、それぞれ、Y及びYの総量(総個数)の25%以上(より好ましくは50%以上、更に好ましくは75%以上)をアルキル基及び/又はアルキルシリル基とすることが好ましい(なお、この場合、アルキル基及び/又はアルキルシリル基以外のY及びYは水素原子となる)。ポリイミド前駆体中に含まれる繰り返し単位のY及びYの総量(総個数)の25%以上をアルキル基及び/又はアルキルシリル基にすることで、ポリイミド前駆体樹脂の保存安定性がより優れたものとなる傾向にある。なお、上記一般式(7)中のY及びYで表される置換基に関して、その置換基の種類、及び、その置換基の導入率は、そのポリイミド前駆体の製造条件を適宜変更することで変化させることができる。 When Y 1 and Y 2 in such a formula are groups other than hydrogen atoms (alkyl groups and / or alkylsilyl groups), the introduction rate of the groups is not particularly limited, but among Y 1 and Y 2 . When at least a part is an alkyl group and / or an alkylsilyl group ( at least a part of Y1 and Y2 in the repeating unit (A') contained in the polyimide precursor is an alkyl group and / or an alkylsilyl group. (When used as a group), 25% or more (more preferably 50% or more, further preferably 75% or more) of the total amount (total number) of Y 1 and Y 2 , respectively, shall be an alkyl group and / or an alkylsilyl group. (In this case, Y1 and Y2 other than the alkyl group and / or the alkylsilyl group are hydrogen atoms). By using an alkyl group and / or an alkylsilyl group for 25% or more of the total amount (total number) of the repeating units Y 1 and Y 2 contained in the polyimide precursor, the storage stability of the polyimide precursor resin is more excellent. It tends to be Regarding the substituents represented by Y 1 and Y 2 in the above general formula (7), the type of the substituent and the introduction rate of the substituent are appropriately changed under the production conditions of the polyimide precursor. It can be changed by.

このようなポリイミド前駆体としては、ポリイミドの製造がより容易になることから、Y及びYがいずれも水素原子であること、すなわち、ポリアミド酸であることが好ましい。 As such a polyimide precursor, it is preferable that both Y 1 and Y 2 are hydrogen atoms, that is, polyamic acid, because the production of polyimide becomes easier.

また、前記ポリイミド前駆体としては、繰り返し単位(A’)の1種を単独で含んでいるものであっても、あるいは、上記式(7)中のA、R、Y及びYのうちの少なくとも1種の種類の異なる2種以上の繰り返し単位(A’)を組み合わせて含んでいるものであってもよい。また、前記ポリイミド前駆体は、前記繰り返し単位(A’)とともに、他の繰り返し単位を含んでいてもよい。 Further, the polyimide precursor may be one containing one of the repeating units (A') alone, or may be A , Ra, Y 1 and Y 2 in the above formula (7). It may contain a combination of at least one of the two or more different types of repeating units (A'). Further, the polyimide precursor may contain other repeating units in addition to the repeating unit (A').

このようなポリイミド前駆体としては、前記繰り返し単位(A’)とともに、下記一般式(8): As such a polyimide precursor, together with the repeating unit (A'), the following general formula (8):

Figure 0007050382000010
Figure 0007050382000010

[式(8)中、Aは上記一般式(1)中のAと同義であり(その好適なものも同義であり)、Rは上記一般式(5)中のRと同義であり(その好適なものも同義であり)、Y及びYはそれぞれ上記一般式(7)中のY及びYと同義である(その好適なものも同義である)。]
で表される繰り返し単位(B’)を更に含有することが好ましい。
[In the formula (8), A is synonymous with A in the general formula (1) (the preferred one is also synonymous), and R b is synonymous with R b in the general formula (5). (The suitable ones are also synonymous), and Y 1 and Y 2 are synonymous with Y 1 and Y 2 in the above general formula (7), respectively (the preferred ones are also synonymous). ]
It is preferable to further contain the repeating unit (B') represented by.

また、前記ポリイミド前駆体においては、本発明の効果を損なわない範囲において、繰り返し単位(A’)及び(B’)以外の繰り返し単位を含有してもよい。このような繰り返し単位(A’)及び(B’)以外の繰り返し単位としては、特に制限されず、ポリイミド前駆体の繰り返し単位として利用できる公知の繰り返し単位が挙げられ、例えば、前記一般式(I)で表されるテトラカルボン酸二無水物以外の他のテトラカルボン酸二無水物に由来する繰り返し単位等を適宜利用してもよい。なお、繰り返し単位(A’)及び(B’)以外の繰り返し単位としては、最終的に形成するポリイミドのCTEをより小さくすることが可能となるといった観点からは、上記一般式(I)で表されるテトラカルボン酸二無水物と、置換基を有していてもよいp-フェニレンジアミン、置換基を有していてもよいターフェニルジアミン、置換基を有していてもよいビフェニル系ジアミン(例えば、m-トリジン、o-トリジン、3,3’,5,5’-テトラメチルベンジジン、オクタフルオロベンジジン、2,2’-ビス(トリフルオロメチル)ベンジジンなど)、置換基を有していてもよいエステル基含有ジアミン(例えば4-アミノ安息香酸4-アミノフェニルなど)、及び、水酸基を有するジアミン(例えば2,2-ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパンなど)からなる群から選択される少なくとも1種の芳香族ジアミンとの反応に由来して形成される繰り返し単位(上記一般式(8)で表される基のRの部分が前記芳香族ジアミンから2つのアミノ基(-NH)を除いた残基となる繰り返し単位)を好適に利用できる。なお、このような芳香族ジアミンの置換基としては炭素数1~10のアルキル基、ハロゲン原子及び水酸基よりなる群から選択される1種であることが好ましい。このような置換基としての炭素数1~10のアルキル基及びハロゲン原子としては、上記式(2)中のRa1として選択され得る、それらと同様のものである(好適なものも同様である)。 Further, the polyimide precursor may contain repeating units other than the repeating units (A') and (B') as long as the effects of the present invention are not impaired. Examples of the repeating unit other than the repeating units (A') and (B') are not particularly limited, and examples thereof include known repeating units that can be used as the repeating unit of the polyimide precursor. ), A repeating unit derived from a tetracarboxylic acid dianhydride other than the tetracarboxylic acid dianhydride or the like may be appropriately used. As the repeating unit other than the repeating units (A') and (B'), the CTE of the finally formed polyimide can be made smaller, which is represented by the above general formula (I). The tetracarboxylic acid dianhydride to be used, p-phenylenediamine which may have a substituent, terphenyldiamine which may have a substituent, and biphenyl-based diamine which may have a substituent ( For example, m-trizine, o-tridine, 3,3', 5,5'-tetramethylbenzidine, octafluorobenzidine, 2,2'-bis (trifluoromethyl) benzidine, etc.), having a substituent. It consists of a good ester group-containing diamine (eg 4-aminophenyl 4-aminobenzoate) and a diamine having a hydroxyl group (eg 2,2-bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) hexafluoropropane). A repeating unit formed by reaction with at least one aromatic diamine selected from the group (the Rb portion of the group represented by the above general formula (8) is two aminos from the aromatic diamine. A repeating unit that is a residue excluding the group (-NH 2 )) can be preferably used. The substituent of such an aromatic diamine is preferably one selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a halogen atom and a hydroxyl group. The alkyl group having 1 to 10 carbon atoms and the halogen atom as such a substituent can be selected as Ra1 in the above formula (2), and are similar to those (suitable ones are also the same). ).

このようなポリイミド前駆体において、繰り返し単位(A’)の含有量は全繰り返し単位に対して、50~100モル%であることが好ましく、55~95モル%であることがより好ましく、60~90モル%であることが特に好ましく、65~90モル%であることが最も好ましい。このような繰り返し単位(A’)の含有量が前記下限未満では十分に低いRthを達成することが困難となる傾向にあり、また、前記含有量の範囲内にある場合には、十分に低いRthを有しつつ十分に低いCTEをバランスよく有する点でより高い性能が得られる傾向にある。 In such a polyimide precursor, the content of the repeating unit (A') is preferably 50 to 100 mol%, more preferably 55 to 95 mol%, and 60 to 60 to all the repeating units. It is particularly preferably 90 mol%, most preferably 65-90 mol%. If the content of such a repeating unit (A') is less than the lower limit, it tends to be difficult to achieve a sufficiently low Rth, and if it is within the range of the content, it is sufficiently low. Higher performance tends to be obtained in that it has a sufficiently low CTE in a well-balanced manner while having Rth.

また、前記ポリイミド前駆体が繰り返し単位(A’)とともに繰り返し単位(B’)を含有するものである場合、繰り返し単位(A’)及び(B’)の合計量が、全繰り返し単位に対して80~100モル%であることが好ましく、90~100モル%であることがより好ましく、95~100モル%であることが更に好ましく、98~100モル%であることが特に好ましい。このような繰り返し単位(A’)及び(B’)の合計量(含有量)の割合が前記下限未満では十分に低いRthを有しつつ十分に低いCTEをバランスよく有するものとすることが困難となる傾向にある。 When the polyimide precursor contains a repeating unit (B') together with a repeating unit (A'), the total amount of the repeating units (A') and (B') is the total amount of the repeating units (B') with respect to all the repeating units. It is preferably 80 to 100 mol%, more preferably 90 to 100 mol%, further preferably 95 to 100 mol%, and particularly preferably 98 to 100 mol%. If the ratio of the total amount (content) of such repeating units (A') and (B') is less than the lower limit, it is difficult to have a sufficiently low Rth and a sufficiently low CTE in a well-balanced manner. It tends to be.

また、前記ポリイミドが繰り返し単位(A’)とともに繰り返し単位(B’)を含有するものである場合、かかるポリイミド中の前記繰り返し単位(A’)と前記繰り返し単位(B’)の総量に対する前記繰り返し単位(A’)の含有量が50~99モル%(より好ましくは55~95モル%、更に好ましくは60~90モル%、特に好ましくは65~90モル%)であることが好ましい。このような繰り返し単位(A)の含有量が前記下限未満では十分に低いRthを達成することが困難となる傾向にあり、他方、前記上限を超えると十分に低いCTEを達成することが困難となる傾向にある。なお、前記ポリイミドとしては、低Rth及び低CTEをより高度な水準でバランスよく達成するといった観点から、繰り返し単位(A’)及び(B’)のみからなるものを好適に利用できる。 When the polyimide contains a repeating unit (B') together with a repeating unit (A'), the repetition with respect to the total amount of the repeating unit (A') and the repeating unit (B') in the polyimide. The content of the unit (A') is preferably 50 to 99 mol% (more preferably 55 to 95 mol%, still more preferably 60 to 90 mol%, particularly preferably 65 to 90 mol%). If the content of the repeating unit (A) is less than the lower limit, it tends to be difficult to achieve a sufficiently low Rth, while if the content exceeds the upper limit, it is difficult to achieve a sufficiently low CTE. It tends to be. As the polyimide, those consisting only of repeating units (A') and (B') can be preferably used from the viewpoint of achieving low Rth and low CTE at a higher level in a well-balanced manner.

また、前記ポリイミド前駆体が繰り返し単位(A’)とともに繰り返し単位(B’)を含有するものである場合であって、各繰り返し単位の各式中のY及びYに水素原子以外の基(アルキル基及び/又はアルキルシリル基)が含まれる場合、その基の導入率は特に限定されないが、Y及びYの総量(総個数)の25%以上(より好ましくは50%以上、更に好ましくは75%以上)がアルキル基及び/又はアルキルシリル基であることが好ましい。 Further, when the polyimide precursor contains a repeating unit (B') together with a repeating unit (A'), groups other than hydrogen atoms are added to Y 1 and Y 2 in each formula of each repeating unit. When (alkyl group and / or alkylsilyl group) is contained, the introduction rate of the group is not particularly limited, but is 25% or more (more preferably 50% or more, more preferably 50% or more) of the total amount (total number) of Y 1 and Y 2 . It is preferable that 75% or more) is an alkyl group and / or an alkylsilyl group.

また、前記ポリイミド前駆体が繰り返し単位(A’)とともに繰り返し単位(B’)を含有するものである場合、ポリイミドの調製がより容易になることから、かかる繰り返し単位(A’)及び(B’)の各式中のY及びYがいずれも水素原子であることがより好ましい。このように、ポリイミド前駆体としては、各式中のY及びYがいずれも水素原子であるポリアミド酸がより好ましい。 Further, when the polyimide precursor contains a repeating unit (B') together with the repeating unit (A'), the polyimide can be more easily prepared, and thus the repeating units (A') and (B'). ), It is more preferable that both Y 1 and Y 2 are hydrogen atoms. As described above, as the polyimide precursor, polyamic acid in which Y 1 and Y 2 in each formula are both hydrogen atoms is more preferable.

また、このようなポリイミド前駆体樹脂として好適なポリアミド酸としては、固有粘度[η]が0.05~3.0dL/gであることが好ましく、0.1~2.0dL/gであることがより好ましい。このような固有粘度[η]が0.05dL/gより小さいと、これを用いてフィルム状のポリイミドを製造した際に、得られるフィルムが脆くなる傾向にあり、他方、3.0dL/gを超えると、粘度が高すぎて加工性が低下し、例えばフィルムを製造した場合に皺が寄ってしまい均一なフィルムを得ることが困難となる。また、このような固有粘度[η]は、以下のようにして測定することができる。すなわち、先ず、溶媒としてテトラメチルウレア(TMU)を用い、TMU中に前記ポリアミド酸を濃度が0.5g/dLとなるようにして溶解させた測定試料(溶液)を得る。次に、前記測定試料を用いて、30℃の温度条件下において動粘度計を用いて、前記測定試料の粘度を測定し、求められた値を固有粘度[η]として採用する。なお、このような動粘度計としては、離合社製の自動粘度測定装置(商品名「VMC-252」)を用いる。 Further, as a polyamic acid suitable as such a polyimide precursor resin, the intrinsic viscosity [η] is preferably 0.05 to 3.0 dL / g, and 0.1 to 2.0 dL / g. Is more preferable. If the intrinsic viscosity [η] is smaller than 0.05 dL / g, the obtained film tends to be brittle when a film-shaped polyimide is produced using the intrinsic viscosity [η], while 3.0 dL / g is used. If it exceeds the viscosity, the viscosity is too high and the processability is lowered. For example, when a film is manufactured, wrinkles are formed and it becomes difficult to obtain a uniform film. Further, such intrinsic viscosity [η] can be measured as follows. That is, first, a measurement sample (solution) is obtained in which tetramethylurea (TMU) is used as a solvent and the polyamic acid is dissolved in TMU so as to have a concentration of 0.5 g / dL. Next, using the measurement sample, the viscosity of the measurement sample is measured using a kinematic viscosity meter under a temperature condition of 30 ° C., and the obtained value is adopted as the intrinsic viscosity [η]. As such a kinematic viscometer, an automatic viscosity measuring device (trade name "VMC-252") manufactured by Rigo Co., Ltd. is used.

なお、本発明にかかるポリイミド前駆体は、Y、Yの種類に応じて、1)ポリアミド酸(各繰り返し単位の一般式中のY、Yがいずれも水素原子);2)ポリアミド酸エステル(Y、Yの少なくとも一部がアルキル基);3)ポリアミド酸シリルエステル(Y、Yの少なくとも一部がアルキルシリル基);に分類できることから、以下、かかるポリイミド前駆体を製造するための方法を、上記分類ごとに分けて説明する。なお、このようなポリイミド前駆体を製造するための方法は、以下の製造方法に限定されるものではない。 The polyimide precursor according to the present invention is 1) polyamic acid (both Y 1 and Y 2 in the general formula of each repeating unit are hydrogen atoms); 2) polyamide, depending on the type of Y 1 and Y 2 . Since it can be classified into acid esters (at least a part of Y 1 and Y 2 are alkyl groups); 3) polyamic acid silyl esters (at least a part of Y 1 and Y 2 are alkyl silyl groups); The method for producing the above-mentioned classification will be described separately for each of the above categories. The method for producing such a polyimide precursor is not limited to the following production method.

1)ポリアミド酸
このようなポリアミド酸を製造するために好適に利用することが可能な方法としては、例えば、上記一般式(I)で表されるテトラカルボン酸二無水物と、式:HN-R-NH[式中のRは上記式(1)中のRと同義である。]で表されるジアミン化合物とを反応させることによりポリアミド酸を得る方法を好適に採用することができる。
1) Polyamic acid As a method that can be suitably used for producing such a polyamic acid, for example, a tetracarboxylic acid dianhydride represented by the above general formula (I) and a formula: H 2 are used. N-R a -NH 2 [ Ra in the formula is synonymous with Ra in the above formula (1). ], A method for obtaining a polyamic acid by reacting with a diamine compound represented by] can be preferably adopted.

このように、前記テトラカルボン酸二無水物と前記ジアミン化合物とを反応せしめる場合、重合溶媒の存在下において反応させることが好ましい。このような重合溶媒としては、前記テトラカルボン酸二無水物と前記ジアミン化合物の双方を溶解することが可能な有機溶媒であることが好ましい。このような有機溶媒としては、例えば、N-メチル-2-ピロリドン(NMP)、N,N-ジメチルアセトアミド(DMAc)、N,N-ジメチルホルムアミド(DMF)、ジメチルスルホキシド(DMSO)、γ-ブチロラクトン(GBL)、プロピレンカーボネート、テトラメチル尿素(テトラメチルウレア:TMU)、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン(DMI)、ヘキサメチルホスホリックトリアミド、ピリジンなどの非プロトン系極性溶媒;m-クレゾール、キシレノール、フェノール、ハロゲン化フェノールなどのフェノール系溶媒;テトラハイドロフラン、ジオキサン、セロソルブ、グライムなどのエーテル系溶媒;ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族系溶媒;シクロペンタノンやシクロヘキサノン等のケトン系溶媒;アセトニトリル、ベンゾニトリル等のニトリル系溶媒などが挙げられる。このような有機溶媒は、1種を単独であるいは2種以上を混合して使用してもよい。 In this way, when the tetracarboxylic dianhydride and the diamine compound are reacted, it is preferable to react them in the presence of a polymerization solvent. As such a polymerization solvent, an organic solvent capable of dissolving both the tetracarboxylic dianhydride and the diamine compound is preferable. Examples of such an organic solvent include N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), N, N-dimethylacetamide (DMAc), N, N-dimethylformamide (DMF), dimethyl sulfoxide (DMSO), and γ-butyrolactone. Aprotonic polar solvents such as (GBL), propylene carbonate, tetramethylurea (tetramethylurea: TMU), 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone (DMI), hexamethylphosphoric triamide, pyridine; m -Pharmonal solvents such as cresol, xylenol, phenol, halogenated phenol; ethereal solvents such as tetrahydrofuran, dioxane, cellosolve, glyme; aromatic solvents such as benzene, toluene, xylene; cyclopentanone, cyclohexanone, etc. Ketone-based solvent; Examples thereof include nitrile-based solvents such as acetonitrile and benzonitrile. Such an organic solvent may be used alone or in combination of two or more.

また、このような重合溶媒としては、前記テトラカルボン酸二無水物と前記ジアミン化合物に対する溶解性の観点から、非プロトン系極性溶媒を用いることがより好ましく、中でも、DMAc、DMI、または、TMUが特に好ましい。このように、前記重合溶媒として、DMAc、DMI、または、TMUを利用した場合には、これらが前記テトラカルボン酸二無水物と前記ジアミン化合物に対する溶解性に優れるものであるため、重合反応をより効率よく進行させることが可能となり(より反応が進行し易い状態となり)、これにより、より短時間で高重合度のポリアミド酸ワニスを得ることが可能となる。 Further, as such a polymerization solvent, it is more preferable to use an aprotic polar solvent from the viewpoint of solubility in the tetracarboxylic acid dianhydride and the diamine compound, among which DMAc, DMI or TMU is used. Especially preferable. As described above, when DMAc, DMI, or TMU is used as the polymerization solvent, these are excellent in solubility in the tetracarboxylic acid dianhydride and the diamine compound, so that the polymerization reaction can be further promoted. It becomes possible to proceed efficiently (the reaction becomes easier to proceed), and thereby it becomes possible to obtain a polyamic acid varnish having a high degree of polymerization in a shorter time.

ここで、得られるポリアミド酸に、前記繰り返し単位(A’)とともに、式中のY及びYがいずれも水素原子である繰り返し単位(B’)を含有させる場合には、式:HN-R-NH[式中のRは上記式(5)中のRと同義である。]で表されるジアミン化合物を更に用いて、上記一般式(I)で表されるテトラカルボン酸二無水物に対して、上記式:HN-R-NHで表されるジアミン化合物と上記式:HN-R-NHで表されるジアミン化合物との混合物を反応させればよい。なお、このような式:HN-R-NH[式中のRは上記式(5)中のRと同義である。]で表されるジアミン化合物と上記一般式(I)で表されるテトラカルボン酸二無水物との反応に由来して、繰り返し単位(B’)を含有させることが可能となる。 Here, when the obtained polyamic acid contains the repeating unit (A') and the repeating unit (B') in which both Y 1 and Y 2 in the formula are hydrogen atoms, the formula: H 2 N-R b -NH 2 [R b in the formula is synonymous with R b in the above formula (5). ] Is further used, and the diamine compound represented by the above formula: H2N - R a -NH 2 is compared with the tetracarboxylic dianhydride represented by the above general formula (I). And the above formula: a mixture with a diamine compound represented by H 2 N-R b -NH 2 may be reacted. It should be noted that such an equation: H 2 N-R b -NH 2 [R b in the equation is synonymous with R b in the above equation (5). ], And the reaction between the diamine compound represented by the above general formula (I) and the tetracarboxylic dianhydride represented by the above general formula (I) makes it possible to contain the repeating unit (B').

また、前記テトラカルボン酸二無水物と、前記ジアミン化合物(式:HN-R-NHで表されるジアミン化合物とともに式:HN-R-NHで表されるジアミン化合物を利用する場合には、それらの混合物)の使用割合は、前記ジアミン化合物中のアミノ基1当量に対して、反応に用いられるテトラカルボン酸二無水物中の全ての酸無水物基の量が0.2~2当量となるような量とすることが好ましく、0.3~1.2当量とすることがより好ましい。このようなテトラカルボン酸二無水物と、前記ジアミン化合物の好適な使用割合が前記下限未満では重合反応が効率よく進行せず高分子量のポリアミド酸(反応中間体)が得られない傾向にあり、他方、前記上限を超えると前記と同様に高分子量のポリアミド酸(反応中間体)が得られない傾向にある。 Further, the tetracarboxylic acid dianhydride and the diamine compound (the diamine compound represented by the formula: H2N-R a -NH 2 and the diamine compound represented by the formula: H 2 N R b -NH 2 ) are present. When the above is used, the ratio of the mixture) to 1 equivalent of the amino group in the diamine compound is the amount of all the acid anhydride groups in the tetracarboxylic acid dianhydride used in the reaction. The amount is preferably 0.2 to 2 equivalents, and more preferably 0.3 to 1.2 equivalents. If the suitable ratio of the tetracarboxylic acid dianhydride and the diamine compound is less than the lower limit, the polymerization reaction does not proceed efficiently and a high molecular weight polyamic acid (reaction intermediate) tends not to be obtained. On the other hand, if the upper limit is exceeded, a high molecular weight polyamic acid (reaction intermediate) tends not to be obtained as in the above.

さらに、前記重合溶媒(有機溶媒)の使用量としては、前記テトラカルボン酸二無水物と前記ジアミン化合物の総量が、反応溶液の全量に対して0.1~50質量%(より好ましくは10~30質量%)になるような量であることが好ましい。このような有機溶媒の使用量が前記下限未満では効率よくポリアミド酸を得ることができなくなる傾向にあり、他方、前記上限を超えると高粘度化により攪拌が困難となる傾向にある。 Further, as for the amount of the polymerization solvent (organic solvent) used, the total amount of the tetracarboxylic acid dianhydride and the diamine compound is 0.1 to 50% by mass (more preferably 10 to 10 to the total amount of the reaction solution). The amount is preferably 30% by mass). If the amount of such an organic solvent used is less than the lower limit, it tends to be impossible to efficiently obtain polyamic acid, while if it exceeds the upper limit, stirring tends to be difficult due to high viscosity.

また、前記テトラカルボン酸二無水物と、前記ジアミン化合物とを反応させる際に、反応速度向上と、高重合度のポリアミド酸を得るという観点から、前記有機溶媒中に塩基化合物を更に添加してもよい。このような塩基性化合物としては特に制限されないが、例えば、トリエチルアミン、テトラブチルアミン、テトラヘキシルアミン、1,8-ジアザビシクロ[5.4.0]-ウンデセン-7、ピリジン、イソキノリン、α-ピコリン、イミダゾール等が挙げられる。また、このような塩基化合物の使用量は、上記一般式(I)で表されるテトラカルボン酸二無水物1当量に対して、0.001~10当量とすることが好ましく、0.01~0.1当量とすることがより好ましい。このような塩基化合物の使用量が前記下限未満では添加効果が見られなくなる傾向にあり、他方、前記上限を超えると着色等の原因になる傾向にある。 Further, from the viewpoint of improving the reaction rate and obtaining a polyamic acid having a high degree of polymerization when the tetracarboxylic acid dianhydride is reacted with the diamine compound, a basic compound is further added to the organic solvent. May be good. Such basic compounds are not particularly limited, but for example, triethylamine, tetrabutylamine, tetrahexylamine, 1,8-diazabicyclo [5.4.0] -undecene-7, pyridine, isoquinoline, α-picoline, imidazole. And so on. The amount of such a basic compound used is preferably 0.001 to 10 equivalents, preferably 0.01 to 10 equivalents, relative to 1 equivalent of the tetracarboxylic dianhydride represented by the above general formula (I). It is more preferable to set it to 0.1 equivalent. If the amount of such a basic compound used is less than the lower limit, the addition effect tends not to be seen, while if it exceeds the upper limit, it tends to cause coloring or the like.

また、前記テトラカルボン酸二無水物と、前記ジアミン化合物とを反応させる際の反応温度は、これらの化合物を反応させることが可能な温度に適宜調整すればよく、特に制限されず、場合に応じて、-40~450℃とすることが好ましく、-20~400℃とすることがより好ましく、-20~200℃とすることが更に好ましく、0~100℃とすることが特に好ましい。また、前記テトラカルボン酸二無水物と、前記ジアミン化合物(式:HN-R-NHで表されるジアミン化合物と、式:HN-R-NHで表されるジアミン化合物を利用する場合には、それらの混合物)とを反応させる方法としては、テトラカルボン酸二無水物と芳香族ジアミンとの重合反応を行うことが可能な公知の方法(条件等)を適宜利用でき、特に制限されるものではないが、例えば、大気圧中、窒素、ヘリウム、アルゴン等の不活性雰囲気下において、前記ジアミン化合物を前記重合溶媒に溶解させた後、前記反応温度において、前記テトラカルボン酸二無水物を添加し、その後、10~48時間反応させる方法、大気圧中、窒素、ヘリウム、アルゴン等の不活性雰囲気下において、反応容器中に前記ジアミン化合物及び前記テトラカルボン酸二無水物を添加した後に、前記重合溶媒を添加し、溶媒中に各成分を溶解させた後、前記反応温度において、10~48時間反応させる方法、等を適宜採用してもよい。このような反応温度や反応時間が前記下限未満では十分に反応させることが困難となる傾向にあり、他方、前記上限を超えると重合物を劣化させる物質(酸素等)の混入確率が高まり分子量が低下する傾向にある。 Further, the reaction temperature at the time of reacting the tetracarboxylic dianhydride with the diamine compound may be appropriately adjusted to a temperature at which these compounds can be reacted, and is not particularly limited, depending on the case. The temperature is preferably −40 to 450 ° C., more preferably −20 to 400 ° C., further preferably −20 to 200 ° C., and particularly preferably 0 to 100 ° C. Further, the tetracarboxylic acid dianhydride, the diamine compound (diamine compound represented by the formula: H2N-R a -NH 2 ), and the diamine represented by the formula: H 2 N R b - NH 2 When a compound is used, as a method for reacting with the mixture thereof), a known method (conditions, etc.) capable of carrying out a polymerization reaction between the tetracarboxylic acid dianhydride and the aromatic diamine is appropriately used. It can be, but is not particularly limited, for example, after the diamine compound is dissolved in the polymerization solvent in an inert atmosphere such as nitrogen, helium, argon, etc., at the reaction temperature, the tetra. A method in which the carboxylic acid dianhydride is added and then reacted for 10 to 48 hours. The diamine compound and the tetracarboxylic acid dianhydride are placed in a reaction vessel under an inert atmosphere such as atmospheric pressure, nitrogen, helium and argon. A method of adding the compound, adding the polymerization solvent, dissolving each component in the solvent, and then reacting at the reaction temperature for 10 to 48 hours may be appropriately adopted. If the reaction temperature or reaction time is less than the lower limit, it tends to be difficult to sufficiently react, while if the reaction temperature or reaction time exceeds the upper limit, the probability of mixing a substance (oxygen or the like) that deteriorates the polymer increases and the molecular weight increases. It tends to decrease.

このようにして、一般式中のY及びYがいずれも水素原子である前記繰り返し単位(A’)を含有するポリアミド酸(場合により一般式中のY及びYがいずれも水素原子である前記繰り返し単位(B’)を含む)を得ることができる。 In this way, the polyamic acid containing the repeating unit (A') in which Y 1 and Y 2 in the general formula are both hydrogen atoms (in some cases, both Y 1 and Y 2 in the general formula are hydrogen atoms). Including the repeating unit (B') which is

2)ポリアミド酸エステル
次に、前記ポリアミド酸エステルを製造するために好適に利用することが可能な方法を説明する。すなわち、先ず、上記一般式(I)で表されるテトラカルボン酸二無水物を任意のアルコールと反応させ、ジエステルジカルボン酸を得た後、塩素化試薬(例えば、チオニルクロライド、オキサリルクロライド等)と反応させ、ジエステルジカルボン酸クロライド(テトラカルボン酸の誘導体)を得る。次いで、単量体成分として、少なくとも前記ジエステルジカルボン酸クロライドを含有するものを利用し(なお、かかる単量体成分としては、前記ジエステルジカルボン酸クロライドと、上記一般式(I)で表されるテトラカルボン酸二無水物との混合物を利用してもよい)、前記単量体成分と、前記ジアミン化合物とを-20~120℃(より好ましくは-5~80℃)の範囲で1~72時間攪拌して反応させることで、式中のY及びYの少なくとも一部がアルキル基である繰り返し単位(A’)を含むポリアミド酸エステルを得ることができる。なお、撹拌時の温度を80℃以上として反応させる場合、分子量が重合時の温度履歴に依存して変動し易くなり、また、熱によりイミド化が進行する場合も生じ得ることから、ポリイミド前駆体を安定的に製造することが困難となる傾向にある。また、ジエステルジカルボン酸と前記ジアミン化合物とを、リン系縮合剤やカルボジイミド縮合剤などを用いて脱水縮合することによっても、簡便に、前記ポリアミド酸エステルからなるポリイミド前駆体が得られる。このような方法で得られるポリアミド酸エステルからなるポリイミド前駆体は、安定なため、水やアルコールなどの溶剤を加えて再沈殿などの精製を行うこともできる。
2) Polyamic acid ester Next, a method that can be suitably used for producing the polyamic acid ester will be described. That is, first, the tetracarboxylic acid dianhydride represented by the above general formula (I) is reacted with an arbitrary alcohol to obtain a diesterdicarboxylic acid, and then a chlorination reagent (for example, thionyl chloride, oxalyl chloride, etc.) is used. The reaction is carried out to obtain a diester dicarboxylic acid chloride (a derivative of tetracarboxylic acid). Next, as the monomer component, a compound containing at least the diester dicarboxylic acid chloride is used (note that the monomer component includes the diester dicarboxylic acid chloride and the tetra represented by the general formula (I). A mixture with a carboxylic acid dianhydride may be used), the monomer component and the diamine compound are mixed in the range of −20 to 120 ° C. (more preferably −5 to 80 ° C.) for 1 to 72 hours. By stirring and reacting, a polyamic acid ester containing a repeating unit (A') in which at least a part of Y 1 and Y 2 in the formula is an alkyl group can be obtained. When the reaction is carried out at a temperature of 80 ° C. or higher during stirring, the molecular weight tends to fluctuate depending on the temperature history during polymerization, and imidization may proceed due to heat. Therefore, the polyimide precursor It tends to be difficult to stably produce. Further, by dehydrating and condensing the diester dicarboxylic acid and the diamine compound using a phosphorus-based condensing agent, a carbodiimide condensing agent, or the like, a polyimide precursor composed of the polyamic acid ester can be easily obtained. Since the polyimide precursor made of a polyamic acid ester obtained by such a method is stable, purification such as reprecipitation can be performed by adding a solvent such as water or alcohol.

3)ポリアミド酸シリルエステル
以下、前記ポリアミド酸シリルエステルを製造するために好適に利用することが可能な方法を、いわゆる間接法と直接法とに分けて簡単に説明する。
3) Polyamic Acid Cyril Ester Hereinafter, methods that can be suitably used for producing the polyamic acid silyl ester will be briefly described separately by the so-called indirect method and the direct method.

<間接法>
ポリアミド酸シリルエステルを製造するために好適に利用することが可能な方法としては、以下のような方法(間接法)を採用できる。すなわち、先ず、前記ジアミン化合物とシリル化剤を反応させ、シリル化されたジアミン化合物を得る。なお、必要に応じて、蒸留等によりシリル化されたジアミン化合物の精製を行ってもよい。次に、脱水された溶剤中に、シリル化されたジアミン化合物、又は、シリル化されたジアミン化合物と前記ジアミン化合物(シリル化されていないもの)との混合物を溶解させて溶液を得る。次いで、前記溶液を撹拌しながら、該溶液中に上記一般式(I)で表されるテトラカルボン酸二無水物を徐々に添加し、0~120℃(好ましくは5~80℃)の範囲で1~72時間撹拌することで、Y、Yの少なくとも一部がアルキルシリル基である繰り返し単位(A’)を含む、ポリアミド酸シリルエステルからなるポリイミド前駆体を得ることができる。なお、このような撹拌時の温度を80℃以上として反応させる場合、分子量が重合時の温度履歴に依存して変動し易くなり、また、熱によりイミド化が進行する場合も生じ得ることから、ポリイミド前駆体を安定的に製造することが困難となる傾向にある。
<Indirect method>
As a method that can be suitably used for producing the polyamic acid silyl ester, the following method (indirect method) can be adopted. That is, first, the diamine compound is reacted with a silylating agent to obtain a silylated diamine compound. If necessary, the diamine compound silylated by distillation or the like may be purified. Next, a silylated diamine compound or a mixture of the silylated diamine compound and the diamine compound (not silylated) is dissolved in the dehydrated solvent to obtain a solution. Then, while stirring the solution, the tetracarboxylic acid dianhydride represented by the general formula (I) is gradually added to the solution in the range of 0 to 120 ° C (preferably 5 to 80 ° C). By stirring for 1 to 72 hours, a polyimide precursor composed of a polyamic acid silyl ester containing a repeating unit (A') in which at least a part of Y 1 and Y 2 is an alkylsilyl group can be obtained. When the reaction is carried out at such a stirring temperature of 80 ° C. or higher, the molecular weight tends to fluctuate depending on the temperature history at the time of polymerization, and imidization may proceed due to heat. It tends to be difficult to stably produce a polyimide precursor.

なお、前記シリル化剤としては、塩素原子を含有しないシリル化剤を用いることが好ましい。このように塩素原子を含有しないシリル化剤を用いることにより、シリル化された芳香族ジアミンを精製する必要がなくなるため、より工程を簡略化することが可能となる。このような塩素原子を含まないシリル化剤としては、N,O-ビス(トリメチルシリル)トリフルオロアセトアミド、N,O-ビス(トリメチルシリル)アセトアミド、ヘキサメチルジシラザンが挙げられる。また、前記シリル化剤としては、フッ素原子を含まず低コストであることから、N,O-ビス(トリメチルシリル)アセトアミド、ヘキサメチルジシラザンが特に好ましい。 As the silylating agent, it is preferable to use a silylating agent that does not contain a chlorine atom. By using the silylating agent containing no chlorine atom as described above, it is not necessary to purify the silylated aromatic diamine, so that the process can be further simplified. Examples of such a chlorine atom-free silylating agent include N, O-bis (trimethylsilyl) trifluoroacetamide, N, O-bis (trimethylsilyl) acetamide, and hexamethyldisilazane. Further, as the silylating agent, N, O-bis (trimethylsilyl) acetamide and hexamethyldisilazane are particularly preferable because they do not contain a fluorine atom and are low in cost.

また、前記ジアミン化合物のシリル化反応には、反応を促進するために、ピリジン、ピペリジン、トリエチルアミンなどのアミン系触媒を用いることができる。このようなアミン系触媒はポリイミド前駆体の重合触媒としてもそのまま使用することができる。 Further, in the silylation reaction of the diamine compound, an amine-based catalyst such as pyridine, piperidine, or triethylamine can be used to accelerate the reaction. Such an amine-based catalyst can be used as it is as a polymerization catalyst for a polyimide precursor.

<直接法>
先ず、上述の「1)ポリアミド酸」の欄において説明したポリアミド酸を製造するために好適に利用することが可能な方法を実施し、反応後に得られた反応液をそのままポリアミド酸溶液として調製する。その後、得られたポリアミド酸溶液に対してシリル化剤を混合し、0~120℃(好ましくは5~80℃)の範囲で1~72時間撹拌することで、前記ポリアミド酸シリルエステルからなるポリイミド前駆体樹脂を得ることができる(直接法)。なお、撹拌時の温度を80℃以上として反応させる場合、分子量が重合時の温度履歴に依存して変動し易くなり、また、熱によりイミド化が進行する場合も生じ得ることから、ポリイミド前駆体を安定的に製造することが困難となる傾向にある。このような直接法に用いることが可能なシリル化剤としても、シリル化されたポリアミド酸、もしくは、得られたポリイミドを精製する必要がないため、塩素原子を含有しないシリル化剤を用いることが好ましい。このような塩素原子を含まないシリル化剤としては、N,O-ビス(トリメチルシリル)トリフルオロアセトアミド、N,O-ビス(トリメチルシリル)アセトアミド、ヘキサメチルジシラザンが挙げられる。また、このようなシリル化剤としては、フッ素原子を含まず低コストであることから、N,O-ビス(トリメチルシリル)アセトアミド、ヘキサメチルジシラザンが特に好ましい。
<Direct method>
First, a method that can be suitably used for producing the polyamic acid described in the above-mentioned "1) Polyamic acid" column is carried out, and the reaction solution obtained after the reaction is prepared as it is as a polyamic acid solution. .. Then, the silylating agent is mixed with the obtained polyamic acid solution, and the mixture is stirred in the range of 0 to 120 ° C. (preferably 5 to 80 ° C.) for 1 to 72 hours to obtain the polyimide composed of the polyamic acid silyl ester. A precursor resin can be obtained (direct method). When the reaction is carried out at a temperature of 80 ° C. or higher during stirring, the molecular weight tends to fluctuate depending on the temperature history during polymerization, and imidization may proceed due to heat. Therefore, the polyimide precursor It tends to be difficult to stably produce. As the silylating agent that can be used in such a direct method, it is not necessary to purify the silylated polyamic acid or the obtained polyimide, so that a silylating agent that does not contain a chlorine atom can be used. preferable. Examples of such a chlorine atom-free silylating agent include N, O-bis (trimethylsilyl) trifluoroacetamide, N, O-bis (trimethylsilyl) acetamide, and hexamethyldisilazane. Further, as such a silylating agent, N, O-bis (trimethylsilyl) acetamide and hexamethyldisilazane are particularly preferable because they do not contain a fluorine atom and are low in cost.

以上、説明したポリイミド前駆体を製造するための方法はいずれも有機溶媒(前記重合溶媒)中で実施することが可能である。このようにして、有機溶媒中でのポリイミド前駆体を製造した場合には、ポリイミド前駆体の樹脂溶液(ワニス:ポリイミド前駆体樹脂溶液)を容易に得ることができる。 Any of the methods for producing the polyimide precursor described above can be carried out in an organic solvent (the polymerization solvent). In this way, when the polyimide precursor is produced in an organic solvent, a resin solution of the polyimide precursor (varnish: polyimide precursor resin solution) can be easily obtained.

本発明にかかるポリイミド前駆体樹脂溶液は、前記ポリイミド前駆体と、有機溶媒とを含有するものである。このような有機溶媒としては、前記ポリイミド前駆体を製造するための方法において説明した、前記重合溶媒を好適に利用することができる。そのため、本発明にかかるポリイミド前駆体樹脂溶液を製造するための方法としては、製造の容易性の観点から、有機溶媒(前記重合溶媒)中でポリイミド前駆体を製造した後、その反応液からポリイミド前駆体を単離することなく、該反応液をそのままポリイミド前駆体のワニス(ポリイミド前駆体樹脂溶液)とすることで製造する方法を採用することが好ましい。 The polyimide precursor resin solution according to the present invention contains the polyimide precursor and an organic solvent. As such an organic solvent, the polymerization solvent described in the method for producing the polyimide precursor can be preferably used. Therefore, as a method for producing the polyimide precursor resin solution according to the present invention, from the viewpoint of ease of production, after producing the polyimide precursor in an organic solvent (the polymerization solvent), polyimide is prepared from the reaction solution. It is preferable to adopt a method of producing the reaction solution by using the reaction solution as it is as a varnish (polyimide precursor resin solution) of the polyimide precursor without isolating the precursor.

このようなポリイミド前駆体樹脂溶液(好ましくはポリアミド酸の樹脂溶液)における前記ポリイミド前駆体樹脂(好ましくはポリアミド酸)の含有量は特に制限されないが、1~80質量%であることが好ましく、5~50質量%であることがより好ましい。このような含有量が前記下限未満ではポリイミドフィルムの製造が困難になる傾向にあり、他方、前記上限を超えると、撹拌と製膜が困難となり均一なポリイミドフィルムの製造が難しくなる傾向にある。なお、このようなポリイミド前駆体樹脂溶液(好ましくはポリアミド酸溶液)は、上記本発明のポリイミドの製造に好適に利用することができ、各種形状のポリイミドを製造するために好適に利用できる。 The content of the polyimide precursor resin (preferably polyamic acid) in such a polyimide precursor resin solution (preferably a resin solution of polyamic acid) is not particularly limited, but is preferably 1 to 80% by mass. More preferably, it is ~ 50% by mass. If the content is less than the lower limit, it tends to be difficult to produce a polyimide film, while if it exceeds the upper limit, stirring and film formation become difficult, and it tends to be difficult to produce a uniform polyimide film. In addition, such a polyimide precursor resin solution (preferably a polyamic acid solution) can be suitably used for producing the above-mentioned polyimide of the present invention, and can be suitably used for producing polyimides having various shapes.

また、このようなポリイミド前駆体樹脂溶液(好ましくはポリアミド酸の樹脂溶液)は、後述の焼成工程において、高分子量化やイミド化を促進させるといった観点から、いわゆる促進剤を利用してもよい。このような促進剤としては、公知の反応促進剤(例えば、イミダゾール系化合物、ピリジン系化合物、トリエチルアミン等の3級アミン系化合物、アミノ酸系化合物等)を適宜利用してもよい。このような促進剤の使用量としては、特に制限されないが、ポリアミド酸溶液中の固形分(ポリアミド酸)100質量部に対して1~60質量部(より好ましくは5~50質量部)であることが好ましい。なお、このような促進剤としては、フィルムの光学特性、熱特性、機械特性等の諸物性の観点から、イミダゾール系化合物が好ましい。このようなイミダゾール系化合物としては、例えば、国際公開第2017/026448号に記載のイミダゾール系化合物が挙げられる。さらに、このようなイミダゾール化合物としては、下記一般式(X): Further, such a polyimide precursor resin solution (preferably a resin solution of polyamic acid) may use a so-called accelerator in the firing step described later from the viewpoint of promoting high molecular weight and imidization. As such an accelerator, a known reaction accelerator (for example, an imidazole compound, a pyridine compound, a tertiary amine compound such as triethylamine, an amino acid compound, etc.) may be appropriately used. The amount of such an accelerator used is not particularly limited, but is 1 to 60 parts by mass (more preferably 5 to 50 parts by mass) with respect to 100 parts by mass of the solid content (polyamic acid) in the polyamic acid solution. Is preferable. As such an accelerator, an imidazole-based compound is preferable from the viewpoint of various physical properties such as optical properties, thermal properties, and mechanical properties of the film. Examples of such an imidazole-based compound include the imidazole-based compound described in International Publication No. 2017/026448. Further, as such an imidazole compound, the following general formula (X):

Figure 0007050382000011
Figure 0007050382000011

[式(X)中、R11は水素原子及びアルキル基よりなる群から選択される1種を示し、R14はそれぞれ独立にハロゲン原子、水酸基、メルカプト基、スルフィド基、シリル基、シラノール基、ニトロ基、ニトロソ基、スルホナト基、ホスフィノ基、ホスフィニル基、ホスホナト基及び有機基よりなる群から選択される1種を示し、mは0~3の整数を示し、R31、R32、R33、R34及びR35は、それぞれ独立に、水素原子、水酸基、メルカプト基、スルフィド基、シリル基、シラノール基、ニトロ基、ニトロソ基、スルフィノ基、スルホ基、スルホナト基、ホスフィノ基、ホスフィニル基、ホスホノ基、ホスホナト基、アミノ基、アンモニオ基、又は有機基であり、ただし、R31、R32、R33、R34及びR35のうち少なくとも1つは水素原子以外の基である。]
で表される化合物がより好ましい。
[In the formula (X), R 11 represents one selected from the group consisting of a hydrogen atom and an alkyl group, and R 14 is independently a halogen atom, a hydroxyl group, a mercapto group, a sulfide group, a silyl group, a silanol group, respectively. Indicates one selected from the group consisting of a nitro group, a nitroso group, a sulfonato group, a phosphino group, a phosphinyl group, a phosphonat group and an organic group, where m indicates an integer of 0 to 3 and R 31 , R 32 , R 33 . , R 34 and R 35 are independently hydrogen atom, hydroxyl group, mercapto group, sulfide group, silyl group, silanol group, nitro group, nitroso group, sulfino group, sulfo group, sulfonato group, phosphino group, phosphinyl group, respectively. It is a phosphono group, a phosphonat group, an amino group, an ammonio group, or an organic group, but at least one of R 31 , R 32 , R 33 , R 34 and R 35 is a group other than a hydrogen atom. ]
The compound represented by is more preferable.

上記一般式(X)中のR11としては、水素原子、メチル基、エチル基が好ましく、水素原子、メチル基がより好ましく、促進剤としての効果の観点からは、水素原子であることが特に好ましい。上記一般式(X)中のR14が有機基である場合、かかる有機基としては、アルキル基、芳香族炭化水素基、及び芳香族複素環基が好ましい。このようなR14がアルキル基である場合、炭素原子数1~8の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基が好ましく、メチル基、エチル基、n-プロピル基、及びイソプロピル基がより好ましい。また、R14が芳香族炭化水素基である場合、かかる芳香族炭化水素基としては、フェニル基が特に好ましい。更に、R14が芳香族複素環基である場合、フリル基、及びチエニル基がより好ましい。また、上記一般式(X)中のmの値としては、高分子量化の促進剤としての効果やイミド化の促進剤としての効果等の観点から、0~2の整数であることがより好ましい。更に、上記一般式(X)中のmの値としては、促進剤としての効果の観点からは、0であることが更に好ましい。また、上記一般式(X)で表される化合物においては、R31、R32、R33、R34及びR35のうち少なくとも1つが式:-O-R30(R30は水素原子又は有機基である。)で表される基であることが好ましく、中でもR35が式:-O-R30で表される基であることが特に好ましい。また、R35が上記式:-O-R30で表される基である場合、R31、R32、R33及びR34は水素原子であることが好ましい。このようなR30としては、アルキル基が好ましく、炭素原子数1~8のアルキル基がより好ましく、炭素原子数1~3のアルキル基が特に好ましく、メチル基が最も好ましい。 As R 11 in the above general formula (X), a hydrogen atom, a methyl group and an ethyl group are preferable, a hydrogen atom and a methyl group are more preferable, and a hydrogen atom is particularly preferable from the viewpoint of the effect as an accelerator. preferable. When R 14 in the general formula (X) is an organic group, the organic group is preferably an alkyl group, an aromatic hydrocarbon group, and an aromatic heterocyclic group. When such R 14 is an alkyl group, a linear or branched alkyl group having 1 to 8 carbon atoms is preferable, and a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, and an isopropyl group are more preferable. When R 14 is an aromatic hydrocarbon group, a phenyl group is particularly preferable as the aromatic hydrocarbon group. Further, when R 14 is an aromatic heterocyclic group, a frill group and a thienyl group are more preferable. Further, the value of m in the general formula (X) is more preferably an integer of 0 to 2 from the viewpoint of the effect as an accelerator for increasing the molecular weight and the effect as an accelerator for imidization. .. Further, the value of m in the general formula (X) is more preferably 0 from the viewpoint of the effect as an accelerator. Further, in the compound represented by the above general formula (X), at least one of R 31 , R 32 , R 33 , R 34 and R 35 has the formula: —OR 30 (R 30 is a hydrogen atom or an organic substance. It is preferably a group represented by (), and it is particularly preferable that R 35 is a group represented by the formula: —OR 30 . Further, when R 35 is a group represented by the above formula: —OR 30 , it is preferable that R 31 , R 32 , R 33 and R 34 are hydrogen atoms. As such R 30 , an alkyl group is preferable, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms is more preferable, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms is particularly preferable, and a methyl group is most preferable.

さらに、このようなポリイミド前駆体樹脂溶液(好ましくはポリアミド酸の樹脂溶液)は、前記促進剤以外にも、ポリイミドの調製に利用することが可能な各種添加剤(劣化防止剤、酸化防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤、改質剤、帯電防止剤、難燃剤、可塑剤、造核剤、安定剤、密着向上剤、滑剤、離型剤、染料、発泡剤、消泡剤、表面改質剤、ハードコート剤、レべリング剤、界面活性剤、充填剤(ガラス繊維、フィラー、タルク、マイカ、シリカ等)等)を適宜添加して利用してもよい。また、このような添加剤を用いる場合に関して、ポリアミド酸溶液中の添加剤の含有量は特に制限されないが、0.0001~80質量%(より好ましくは0.1~50質量%)程度とすることが好ましい。 Further, such a polyimide precursor resin solution (preferably a resin solution of polyamic acid) can be used with various additives (deterioration inhibitor, antioxidant, etc.) that can be used for the preparation of polyimide in addition to the accelerator. Light stabilizer, UV absorber, modifier, antistatic agent, flame retardant, plasticizer, nucleating agent, stabilizer, adhesion improver, lubricant, mold release agent, dye, foaming agent, defoaming agent, surface modification A pledge agent, a hard coat agent, a leveling agent, a surfactant, a filler (glass fiber, filler, talc, mica, silica, etc.) may be appropriately added and used. Further, when such an additive is used, the content of the additive in the polyamic acid solution is not particularly limited, but is about 0.0001 to 80% by mass (more preferably 0.1 to 50% by mass). Is preferable.

次に、本発明のポリイミドフィルムの製造方法において採用するポリイミドからなるフィルムを得る工程について説明する。かかる工程は、前記ポリイミド前駆体樹脂溶液を用いて塗膜を形成した後に、該塗膜から溶媒を除去し、焼成することによりポリイミドからなるフィルムを得る工程である。 Next, a step of obtaining a film made of polyimide adopted in the method for producing a polyimide film of the present invention will be described. Such a step is a step of forming a coating film using the polyimide precursor resin solution, removing the solvent from the coating film, and firing to obtain a film made of polyimide.

このような工程において、前記ポリイミド前駆体樹脂溶液からなる塗膜を形成する方法としては特に制限されず、公知の方法を適宜利用することができ、例えば、基材上に前記ポリイミド前駆体樹脂溶液を塗布して塗膜を形成する方法を挙げることができる。このような基材としては特に制限されず、目的とするポリイミドからなるフィルムの形状等に応じて、重合体からなるフィルムの形成に用いることが可能な公知の材料からなる基材(例えば、ガラス板や金属板)を適宜用いることができる。 In such a step, the method for forming the coating film made of the polyimide precursor resin solution is not particularly limited, and a known method can be appropriately used. For example, the polyimide precursor resin solution can be used on a substrate. Can be mentioned as a method of forming a coating film by applying the above. Such a base material is not particularly limited, and a base material made of a known material (for example, glass) that can be used for forming a film made of a polymer depending on the shape of a film made of a target polyimide or the like. (Plate or metal plate) can be used as appropriate.

また、前記基材上に前記ポリイミド前駆体樹脂溶液を塗布する方法としては特に限定されず、例えば、スピンコート法、スプレーコート法、ディップコート法、滴下法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法、凸版印刷法、ダイコート法、スリットコート法、カーテンコート法、インクジェット法等の公知の方法を適宜採用することができる。 Further, the method of applying the polyimide precursor resin solution on the substrate is not particularly limited, and for example, a spin coating method, a spray coating method, a dip coating method, a dropping method, a gravure printing method, a screen printing method, and a letterpress. Known methods such as a printing method, a die coating method, a slit coating method, a curtain coating method, and an inkjet method can be appropriately adopted.

また、基材上に形成される前記ポリイミド前駆体樹脂溶液の塗膜の厚みとしては、特に制限されないが、加工性やハンドリング性の観点から、硬化後の膜の厚みが0.1~200μmとなるようにすることが好ましく、1~100μmとなるようにすることがより好ましい。 The thickness of the coating film of the polyimide precursor resin solution formed on the substrate is not particularly limited, but the thickness of the film after curing is 0.1 to 200 μm from the viewpoint of processability and handleability. It is preferable that the thickness is 1 to 100 μm, and it is more preferable that the thickness is 1 to 100 μm.

また、前記工程においては、前記ポリイミド前駆体樹脂溶液の塗膜を形成した後には、塗膜から溶媒を除去する(溶媒除去処理)。このような溶媒除去処理の方法としては特に制限されないが、0~150℃(より好ましくは20~80℃)に加熱して前記塗膜から溶媒を除去することが好ましい。また、このような溶媒除去処理の方法において、加熱時の雰囲気は特に制限されず、空気とすることも可能だが、着色を抑制したり劣化を防止すると言った観点からは、不活性ガス雰囲気(例えば窒素雰囲気)とすることがより好ましい。また、より効率よく乾燥を行うという観点から、このような溶媒除去処理における圧力の条件としては、0.133~101.3kPa(1~760mmHg)であることが好ましい。このような溶媒除去処理により、前記ポリイミド前駆体(好ましくはポリアミド酸)をフィルム状などの形態として単離でき、その後に焼成処理を施すこと等も可能となる。 Further, in the step, after forming the coating film of the polyimide precursor resin solution, the solvent is removed from the coating film (solvent removal treatment). The method of such a solvent removing treatment is not particularly limited, but it is preferable to heat the coating film to 0 to 150 ° C. (more preferably 20 to 80 ° C.) to remove the solvent from the coating film. Further, in such a solvent removing treatment method, the atmosphere at the time of heating is not particularly limited, and air can be used, but from the viewpoint of suppressing coloring and preventing deterioration, an inert gas atmosphere (inert gas atmosphere). For example, a nitrogen atmosphere) is more preferable. Further, from the viewpoint of more efficient drying, the pressure condition in such a solvent removing treatment is preferably 0.133 to 101.3 kPa (1 to 760 mmHg). By such a solvent removal treatment, the polyimide precursor (preferably polyamic acid) can be isolated in the form of a film or the like, and then a firing treatment can be performed.

また、前記工程においては、前記溶媒除去処理後の塗膜を焼成することによって硬化せしめて上記本発明のポリイミドフィルムを得る。このように、本発明において「焼成」とは、前記溶媒除去処理後の塗膜を硬化せしめるための加熱工程(加熱硬化工程)をいう。このような焼成に際しては、得られるポリイミドのガラス転移温度(Tg)を基準として、(Tg-190)℃~(Tg-50)℃の範囲内の温度で焼成する必要がある。このような焼成(加熱)温度が前記温度範囲内にない場合には、得られるポリイミドのTMA曲線を測定しても、そのTMA曲線において、温度の変化量に対するフィルムの長さの変化量の割合(傾き)が正から負に転じる極値が200~430℃の温度範囲内に確認できなくなり、本発明のポリイミドを得ることができなくなる。なお、上記特許文献1(特開2016-204568号公報)に記載のような従来のポリイミドの製造方法においては、ポリアミド酸を、最終的に形成するポリイミドのガラス転移温度(Tg)を基準として、Tg近傍の温度(特開2016-204568号公報の実施例ではTg±15~20℃程度)で焼成してポリイミドフィルムを形成している。そのような従来の一般的なポリイミドの焼成条件(Tg±15~20℃程度の焼成条件)を単純に採用した場合には、温度の変化量に対するフィルムの長さの変化量の割合が正から負に転じる極値の位置(温度)を200~430℃に制御することができない。これに対して、本発明においては、前記ポリイミド前駆体(好ましくはポリアミド酸)の塗膜から溶媒を除去した後、(Tg-190)℃~(Tg-50)℃の範囲内の温度で焼成することで、温度の変化量に対するフィルムの長さの変化量の割合(傾き)が正から負に転じる極値の位置(温度)が200~430℃の温度範囲内にあるポリイミドを調製することを可能とし、これにより得られるポリイミドのCTEをより低い値とすることを可能とする。なお、焼成(加熱)温度が前記温度範囲内にない場合には、CTEの絶対値を所望の水準のもの(好ましくは50ppm/℃以下)とすることができなくなる。 Further, in the step, the coating film after the solvent removal treatment is cured by firing to obtain the polyimide film of the present invention. As described above, in the present invention, "firing" refers to a heating step (heat curing step) for curing the coating film after the solvent removal treatment. In such firing, it is necessary to fire at a temperature within the range of (Tg-190) ° C. to (Tg-50) ° C. based on the glass transition temperature (Tg) of the obtained polyimide. When such a firing (heating) temperature is not within the above temperature range, even if the TMA curve of the obtained polyimide is measured, the ratio of the change in film length to the change in temperature in the TMA curve. The extreme value at which (inclination) changes from positive to negative cannot be confirmed within the temperature range of 200 to 430 ° C., and the polyimide of the present invention cannot be obtained. In the conventional method for producing polyimide as described in Patent Document 1 (Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-204568), the glass transition temperature (Tg) of the polyimide finally forming the polyamic acid is used as a reference. A polyimide film is formed by firing at a temperature near Tg (Tg ± 15 to 20 ° C. in the examples of JP-A-2016-204568). When such conventional general polyimide firing conditions (Tg ± 15 to 20 ° C. firing conditions) are simply adopted, the ratio of the amount of change in film length to the amount of temperature change is positive. The position (temperature) of the extreme value that turns negative cannot be controlled to 200 to 430 ° C. On the other hand, in the present invention, after removing the solvent from the coating film of the polyimide precursor (preferably polyamic acid), it is fired at a temperature in the range of (Tg-190) ° C. to (Tg-50) ° C. By doing so, it is necessary to prepare a polyimide in which the position (temperature) of the extreme value at which the ratio (inclination) of the amount of change in film length to the amount of change in temperature changes from positive to negative is within the temperature range of 200 to 430 ° C. It is possible to make the CTE of the polyimide obtained thereby a lower value. If the firing (heating) temperature is not within the temperature range, the absolute value of CTE cannot be set to a desired level (preferably 50 ppm / ° C. or lower).

また、このような焼成温度としては、十分に低いRthを発現しつつ十分に低いCTEをバランスよく発現させるといった観点からは、(Tg-180)℃~(Tg-50)℃とすることが好ましく、(Tg-170)℃~(Tg-60)℃とすることがより好ましく、(Tg-160)℃~(Tg-70)℃とすることが更に好ましい。また、このような焼成に際しては、前記ポリイミド前駆体(好ましくはポリアミド酸)を十分にイミド化して硬化せしめるために、焼成時間を0.5~10時間とすることが好ましく、0.8~5時間とすることがより好ましい
また、本発明において、前記溶媒除去処理後の塗膜を焼成する際には、前記溶媒除去処理後の塗膜を加熱硬化せしめるために、温度条件を多段階に変化させながら加熱してもよい。そのような加熱工程においては、いずれかの段階(例えば最終的に加熱する温度)において、加熱温度を前記焼成温度の範囲内の温度にして、いずれかの段階において焼成処理を施していればよい。例えば、前記溶媒除去処理後の塗膜を、予め、ポリイミド前駆体のイミド化が進行する温度(なお、イミド化自体はポリイミド前駆体の種類によっても異なるが80℃以上程度に加熱して進めることも可能である)であって且つ前記焼成温度よりも低い温度(好ましくは100~250℃)で0.5~10時間加熱してポリイミド前駆体のイミド化をある程度進めた後に、前記焼成温度で0.5~10時間加熱してイミド化を更に進行せしめて焼成(加熱硬化)せしめてもよい。また、前記焼成温度の範囲内において、段階的に温度を変更して焼成してもよい。このように、焼成工程は、塗膜を加熱硬化する際(イミド化して硬化させる際)のいずれかの段階において、採用する加熱温度を前記焼成温度として施してもよい。
Further, such a firing temperature is preferably set to (Tg-180) ° C. to (Tg-50) ° C. from the viewpoint of expressing a sufficiently low Rth and expressing a sufficiently low CTE in a well-balanced manner. , (Tg-170) ° C to (Tg-60) ° C, more preferably (Tg-160) ° C to (Tg-70) ° C. Further, in such firing, the firing time is preferably 0.5 to 10 hours, preferably 0.8 to 5 in order to sufficiently imidize and cure the polyimide precursor (preferably polyamic acid). In the present invention, when the coating film after the solvent removal treatment is fired, the temperature conditions are changed in multiple steps in order to heat-cure the coating film after the solvent removal treatment. You may heat it while letting it. In such a heating step, at any stage (for example, the temperature at which the final heating is performed), the heating temperature may be set to a temperature within the range of the firing temperature, and the firing treatment may be performed at any stage. .. For example, the coating film after the solvent removal treatment is heated in advance to a temperature at which imidization of the polyimide precursor proceeds (the imidization itself varies depending on the type of the polyimide precursor, but is advanced to about 80 ° C. or higher. It is also possible), and after heating at a temperature lower than the firing temperature (preferably 100 to 250 ° C.) for 0.5 to 10 hours to promote imidization of the polyimide precursor to some extent, at the firing temperature. It may be heated for 0.5 to 10 hours to further promote imidization and then fired (heat-cured). Further, the firing may be carried out by changing the temperature step by step within the range of the firing temperature. As described above, in the firing step, the heating temperature to be adopted may be applied as the firing temperature at any stage of heating and curing the coating film (when imidizing and curing).

また、このような焼成処理の際の雰囲気条件としては、酸素による着色や物性低下を抑制するといった観点から、不活性ガス雰囲気(例えば窒素雰囲気、低酸素濃度雰囲気(酸素濃度が1~300ppmの雰囲気))とすることが好ましい。なお、焼成処理を施してイミド化する際に酸素による着色を抑制することが可能であれば、高酸素濃度雰囲気(酸素濃度:300ppm超10000ppm以下の雰囲気)下において加熱処理を施してもよい。 Further, as the atmospheric conditions during such a firing treatment, from the viewpoint of suppressing coloring and deterioration of physical properties due to oxygen, an inert gas atmosphere (for example, a nitrogen atmosphere, an atmosphere having a low oxygen concentration (an atmosphere having an oxygen concentration of 1 to 300 ppm)). )). If it is possible to suppress coloration due to oxygen when the calcination treatment is performed to imidize, the heat treatment may be performed in a high oxygen concentration atmosphere (oxygen concentration: atmosphere of more than 300 ppm and 10,000 ppm or less).

このようにして、前記塗膜から溶媒を除去して焼成することにより、前記膜中のポリイミド前駆体(好ましくはポリアミド酸)を効率よく閉環して加熱硬化することが可能となり、これによりポリイミド前駆体(好ましくはポリアミド酸)をイミド化して効率よくポリイミドを形成することが可能となる。そして、このようにして特定の温度条件で焼成処理を施すことで上記本発明のポリイミドフィルムを得ることが可能となる。 By removing the solvent from the coating film and firing in this way, the polyimide precursor (preferably polyamic acid) in the film can be efficiently ring-closed and heat-cured, whereby the polyimide precursor can be heated and cured. It is possible to imidize a body (preferably a polyamic acid) to efficiently form a polyimide. Then, by performing the firing treatment under specific temperature conditions in this way, the polyimide film of the present invention can be obtained.

以下、実施例及び比較例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。先ず、各実施例及び各比較例において得られたポリイミドフィルム等の特性の評価方法について説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to the following Examples. First, a method for evaluating the characteristics of the polyimide film or the like obtained in each Example and each Comparative Example will be described.

<分子構造の同定>
各実施例及び各比較例で得られたフィルムに対してIR測定機(日本分光株式会社製、商品名:FT/IR-4100)を用いてIR測定を行い、得られたIRスペクトルにおいてイミドカルボニルのC=O伸縮振動に基づくピークを確認することによりポリイミドからなるものであるか否かを確認した。
<Identification of molecular structure>
IR measurements were performed on the films obtained in each example and each comparative example using an IR measuring machine (manufactured by Nippon Spectroscopy Co., Ltd., trade name: FT / IR-4100), and the obtained IR spectrum was imidecarbonyl. By confirming the peak based on the C = O expansion and contraction vibration, it was confirmed whether or not the material was made of polyimide.

<固有粘度[η]の測定>
各実施例及び各比較例において中間体として得られたポリアミド酸を、同様にして調製して固有粘度[η]の値(単位:dL/g)を測定した。なお、測定に際しては、溶媒としてテトラメチルウレア(TMU)を用いた濃度0.5g/dLの溶液を調製して測定試料とし、離合社製の自動粘度測定装置(商品名「VMC-252」)を用いて、30℃の温度条件下において測定した。
<Measurement of intrinsic viscosity [η]>
The polyamic acid obtained as an intermediate in each Example and each Comparative Example was prepared in the same manner, and the value of intrinsic viscosity [η] (unit: dL / g) was measured. In the measurement, a solution having a concentration of 0.5 g / dL using tetramethylurea (TMU) as a solvent was prepared and used as a measurement sample, and an automatic viscosity measuring device manufactured by Rigosha (trade name "VMC-252") was used. Was measured under a temperature condition of 30 ° C.

<TMA曲線及びCTEの測定>
各実施例及び各比較例で得られたポリイミドフィルムのTMA曲線及びCTEは以下のようにして求めた。すなわち、先ず、各ポリイミドフィルムに対して、それぞれ0.133kPa、120℃の条件で1時間加熱する真空乾燥処理を施した後、窒素雰囲気下、200℃の条件で1時間熱処理する乾燥処理を施して乾燥フィルムを得た。次いで、得られた乾燥フィルムを用いて測定試料(縦20mm(掴み代計5mm)、横5mm、厚み10μmの大きさのフィルム)を準備した。その後、測定装置としての熱機械的分析装置(リガク製の商品名「TMA8310」)に対して、前記測定試料(フィルム)をセットして、引張りモード(20mN)を採用して、窒素雰囲気下、昇温速度5℃/分で50℃~450℃に昇温しながら記測定試料を縦方向に引張って、50℃~450℃における前記試料の縦方向の長さの変化を測定した(引張りTMA測定)。そして、このような引張りTMA測定の結果として、温度と縦方向の長さの変化量との関係を示すグラフであるTMA曲線を求めるとともに、100℃~350℃の温度範囲における1℃(1K)あたりの長さの変化の平均値を算出して熱膨張率(CTE:厚みが10μmのポリイミドフィルムの熱膨張係数の値)を求めた。なお、TMA曲線のグラフにおいて、温度の変化量(増加量)に対する長さの変化量の割合(傾き)が正から負に変化する極値(以下、便宜上、単に「極値A」と表現する)が観測されるものについては、その極値Aの温度を求めた。なお、このような極値Aの温度は、引張りTMA測定において、前記測定試料(フィルム)の長さの変化が伸びから収縮に変わる点の温度である。
<Measurement of TMA curve and CTE>
The TMA curves and CTEs of the polyimide films obtained in each Example and each Comparative Example were determined as follows. That is, first, each polyimide film is vacuum-dried by heating at 0.133 kPa and 120 ° C. for 1 hour, and then heat-treated under a nitrogen atmosphere at 200 ° C. for 1 hour. Obtained a dry film. Next, using the obtained dried film, a measurement sample (a film having a length of 20 mm (grasping allowance total of 5 mm), a width of 5 mm, and a thickness of 10 μm) was prepared. After that, the measurement sample (film) was set in a thermomechanical analyzer (trade name "TMA8310" manufactured by Rigaku) as a measuring device, and a tension mode (20 mN) was adopted, under a nitrogen atmosphere. The measurement sample was pulled in the vertical direction while raising the temperature to 50 ° C. to 450 ° C. at a heating rate of 5 ° C./min, and the change in the vertical length of the sample at 50 ° C. to 450 ° C. was measured (tensile TMA). measurement). Then, as a result of such tensile TMA measurement, a TMA curve which is a graph showing the relationship between the temperature and the amount of change in the length in the vertical direction is obtained, and 1 ° C. (1K) in the temperature range of 100 ° C. to 350 ° C. The average value of the change in the per-length was calculated to obtain the coefficient of thermal expansion (CTE: the value of the coefficient of thermal expansion of a polyimide film having a thickness of 10 μm). In the graph of the TMA curve, the extreme value (hereinafter, for convenience, simply referred to as "extreme value A") in which the ratio (slope) of the amount of change in length to the amount of change (increase) in temperature changes from positive to negative. ) Was observed, the temperature of the extreme value A was obtained. The temperature of such an extreme value A is the temperature at which the change in the length of the measurement sample (film) changes from elongation to contraction in the tensile TMA measurement.

<Rthの測定>
各実施例及び各比較例で得られたポリイミドフィルムに関して、Rthは以下のようにして測定した。すなわち、各ポリイミドフィルムを利用して測定試料として縦20mm、横20mm、厚み10μmのフィルムを準備し、測定装置としてAXOMETRICS社製の商品名「AxoScan」を用い、該装置に予め測定したポリイミドフィルムの屈折率(589nm)の値をインプットし、温度:25℃、湿度:40%の条件下、波長589nmの光を用いて自動測定して求められた測定値としてRthを求めた(なお、フィルムの厚みが10μmであるため、求めたRthはそのまま厚み10μmあたりのリタデーション値である)。ここで、ポリイミドフィルムの屈折率(589nm)の値は、各実施例及び各比較例で得られたポリイミドフィルムが未延伸のフィルムであることから、これらのポリイミドフィルムからそれぞれ1cm角(厚み10μm)のフィルムを切り出して測定試料とし、測定装置として屈折率測定装置(株式会社アタゴ製の商品名「NAR-1T SOLID」)を用い、589nmの光源を用いて、23℃の温度条件で、測定試料の589nmの光に対する平均屈折率を測定することにより予め求めた値を採用した。
<Measurement of Rth>
For the polyimide films obtained in each Example and each Comparative Example, Rth was measured as follows. That is, using each polyimide film, a film having a length of 20 mm, a width of 20 mm, and a thickness of 10 μm is prepared as a measurement sample, and a trade name “AxoScan” manufactured by AXOMETRICS is used as a measuring device, and the polyimide film measured in advance on the device is used. The value of the refractive index (589 nm) was input, and Rth was obtained as the measured value obtained by automatically measuring using light having a wavelength of 589 nm under the conditions of temperature: 25 ° C. and humidity: 40%. Since the thickness is 10 μm, the obtained Rth is the polyimide value per 10 μm as it is). Here, the value of the refractive index (589 nm) of the polyimide film is 1 cm square (thickness 10 μm) from each of these polyimide films because the polyimide films obtained in each Example and each comparative example are unstretched films. The film was cut out as a measurement sample, and a refraction index measuring device (trade name "NAR-1T SOLID" manufactured by Atago Co., Ltd.) was used as a measuring device, and a measuring sample was used at a temperature condition of 23 ° C. using a 589 nm light source. The value obtained in advance by measuring the average refractive index with respect to the light of 589 nm was adopted.

<ガラス転移温度(Tg)の測定>
各実施例及び各比較例で得られたポリイミドフィルムに関して、ガラス転移温度(Tg)は、測定装置として熱機械的分析装置(リガク製の商品名「TMA8311」)を利用して、前述の「500mN圧で針入れするペネトレーション(針入れ)法」を採用して測定した。
<Measurement of glass transition temperature (Tg)>
With respect to the polyimide films obtained in each Example and each Comparative Example, the glass transition temperature (Tg) was measured by using a thermomechanical analyzer (trade name "TMA8311" manufactured by Rigaku) as a measuring device, and the above-mentioned "500 mN". The measurement was performed by adopting the "penetration (needle insertion) method" in which the needle is inserted by pressure.

<黄色度(YI)の測定>
各実施例及び各比較例で得られたポリイミドフィルムに関して、黄色度(YI)は、測定装置として日本電色工業株式会社製の商品名「分光色彩計SD6000」を用い、ASTM E313-05(2005年発行)に準拠した測定を行うことにより求めた。
<Measurement of yellowness (YI)>
With respect to the polyimide films obtained in each Example and each Comparative Example, the yellowness (YI) was measured by ASTM E313-05 (2005) using the trade name "Spectrocolorimeter SD6000" manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd. Obtained by performing measurements in accordance with (issued in the year).

(合成例1:CpODAの調整)
国際公開第2011/099518号の合成例1、実施例1及び実施例2に記載された方法に準拠して、下記式(21):
(Synthesis Example 1: Adjustment of CpODA)
According to the methods described in Synthesis Example 1, Example 1 and Example 2 of International Publication No. 2011/099518, the following formula (21):

Figure 0007050382000012
Figure 0007050382000012

で表される化合物(ノルボルナン-2-スピロ-α-シクロペンタノン-α’-スピロ-2’’-ノルボルナン-5,5’’,6,6’’-テトラカルボン酸二無水物:以下、単に「CpODA」と称する)を調製した。 Compounds represented by (norbornane-2-spiro-α-cyclopentanone-α'-spiro-2''-norbornane-5,5'', 6,6''-tetracarboxylic dianhydride: hereinafter, Simply referred to as "CpODA") was prepared.

(合成例2:イミダゾール化合物(反応促進剤)の調製)
国際公開第2017/026448号の合成例1に記載された方法に準拠して、下記式(22):
(Synthesis Example 2: Preparation of imidazole compound (reaction accelerator))
Based on the method described in Synthesis Example 1 of International Publication No. 2017/026448, the following formula (22):

Figure 0007050382000013
Figure 0007050382000013

表されるイミダゾール化合物を調製した。 The imidazole compound represented was prepared.

(実施例1)
<ポリアミド酸の樹脂溶液の調製工程>
先ず、100mlの三口フラスコをヒートガンで加熱して十分に乾燥させた。次に、三口フラスコ内の雰囲気ガスを窒素で置換し、三口フラスコ内を窒素雰囲気とした。三口フラスコ内に、9,9-ビス(4-アミノフェニル)フルオレン(セイカ産業製:FDA)2.7875g(8.00mmol)と4,4’-ジアミノベンズアニリド(日本純良薬品株式会社製:DABAN)0.4545g(2.00mmol)を添加した後、N,N,N’,N’-テトラメチルウレア(TMU)を28.34g添加した。三口フラスコの内容物を撹拌してTMU中にジアミン化合物(FDA及びDABAN:芳香族ジアミン)が分散したスラリー液を得た。
(Example 1)
<Preparation process of resin solution of polyamic acid>
First, a 100 ml three-necked flask was heated with a heat gun and sufficiently dried. Next, the atmosphere gas in the three-necked flask was replaced with nitrogen to create a nitrogen atmosphere in the three-necked flask. In a three-necked flask, 2.7875 g (8.00 mmol) of 9,9-bis (4-aminophenyl) fluorene (manufactured by Seika Sangyo: FDA) and 4,4'-diaminobenzanilide (manufactured by Nippon Pure Chemical Industries, Ltd .: DABAN) ) 0.4545 g (2.00 mmol) was added, followed by 28.34 g of N, N, N', N'-tetramethylurea (TMU). The contents of the three-necked flask were stirred to obtain a slurry liquid in which diamine compounds (FDA and DABAN: aromatic diamine) were dispersed in TMU.

次に、三口フラスコ内に合成例1で調製したCpODAを3.8438g(10.00mmol)添加した後、窒素雰囲気下、室温(25℃)で12時間フラスコの内容物を撹拌して反応液を得た。このようにして反応液中にポリアミド酸が20質量%(TMU溶剤:80質量%)となる反応液(ポリアミド酸の樹脂溶液)を得た。 Next, 3.8438 g (10.00 mmol) of CpODA prepared in Synthesis Example 1 was added to the three-necked flask, and then the contents of the flask were stirred at room temperature (25 ° C.) for 12 hours under a nitrogen atmosphere to prepare a reaction solution. Obtained. In this way, a reaction solution (resin solution of polyamic acid) having 20% by mass (TMU solvent: 80% by mass) of polyamic acid in the reaction solution was obtained.

次いで、このようにして得られた反応液に、窒素雰囲気下で、合成例2で調製したイミダゾール化合物を2.1258g(ポリアミド酸の固形分100質量部に対して30質量部となる量)加えた。次いで、反応液を、25℃で12時間撹拌して、イミダゾール化合物を含むポリイミド前駆体樹脂溶液(ポリアミド酸の樹脂溶液)を得た。 Next, 2.1258 g of the imidazole compound prepared in Synthesis Example 2 (amount of 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the solid content of polyamic acid) was added to the reaction solution thus obtained under a nitrogen atmosphere. rice field. Then, the reaction solution was stirred at 25 ° C. for 12 hours to obtain a polyimide precursor resin solution (resin solution of polyamic acid) containing an imidazole compound.

<ポリイミド膜の調製工程>
ガラス基板(無アルカリガラス、コーニング製の商品名「イーグルXG」、縦:100mm、横100mm、厚み0.7mm)上に、上述のようにして得られたイミダゾール化合物を含むポリイミド前駆体樹脂溶液を、焼成(加熱硬化)後の塗膜の厚みが10μmとなるようにスピンコートして、塗膜を形成した。次いで、塗膜の形成されたガラス基板を70℃のホットプレート上に載せて2時間静置し、前記塗膜から溶媒を蒸発させて除去した。次いで、このような溶媒除去後の塗膜の形成されたガラス基板を3L/分の流量で窒素が流れているイナートオーブンに投入した。その後、イナートオーブン内で、窒素雰囲気下、25℃の温度条件で0.5時間静置し、135℃の温度条件で0.5時間加熱した後、300℃の焼成温度で1時間加熱することにより、溶媒除去後の塗膜を焼成して該塗膜を硬化させることにより、前記ガラス基板上にポリイミドからなる薄膜(ポリイミドフィルム)がコートされたポリイミドコートガラスを得た。このようにして得られたポリイミドコートガラスを、90℃の湯の中に浸漬して、ガラス基板からポリイミドフィルムを剥離させて、ポリイミドフィルム(縦100mm、横100mm、厚み10μmの大きさのフィルム)を得た。
<Preparation process of polyimide film>
A polyimide precursor resin solution containing the imidazole compound obtained as described above is placed on a glass substrate (non-alkali glass, trade name "Eagle XG" manufactured by Corning, length: 100 mm, width 100 mm, thickness 0.7 mm). The coating film was spin-coated so that the thickness of the coating film after firing (heat curing) was 10 μm to form a coating film. Next, the glass substrate on which the coating film was formed was placed on a hot plate at 70 ° C. and allowed to stand for 2 hours, and the solvent was removed from the coating film by evaporation. Next, the glass substrate on which the coating film was formed after removing the solvent was put into an inert oven in which nitrogen was flowing at a flow rate of 3 L / min. After that, it is allowed to stand in an inert oven under a nitrogen atmosphere under a temperature condition of 25 ° C. for 0.5 hours, heated under a temperature condition of 135 ° C. for 0.5 hours, and then heated at a firing temperature of 300 ° C. for 1 hour. By firing the coating film after removing the solvent and curing the coating film, a polyimide-coated glass in which a thin film (polyimide film) made of polyimide was coated on the glass substrate was obtained. The polyimide-coated glass thus obtained is immersed in hot water at 90 ° C. to peel off the polyimide film from the glass substrate to form a polyimide film (a film having a length of 100 mm, a width of 100 mm, and a thickness of 10 μm). Got

(実施例2~6)
ポリイミド膜の調製工程における焼成温度を300℃から、それぞれ320℃(実施例2)、340℃(実施例3)、360℃(実施例4)、380℃(実施例5)、400℃(実施例6)に変更した以外は実施例1と同様にして、ポリイミドフィルム(縦100mm、横100mm、厚み10μmの大きさのフィルム)を得た。
(Examples 2 to 6)
The firing temperature in the polyimide film preparation step was changed from 300 ° C to 320 ° C (Example 2), 340 ° C (Example 3), 360 ° C (Example 4), 380 ° C (Example 5), and 400 ° C (Example 5), respectively. A polyimide film (a film having a length of 100 mm, a width of 100 mm, and a thickness of 10 μm) was obtained in the same manner as in Example 1 except that the film was changed to Example 6).

(比較例1~2)
ポリイミド膜の調製工程における焼成温度を300℃から、それぞれ260℃(比較例1)、280℃(比較例2)に変更した以外は実施例1と同様にして、ポリイミドフィルム(縦100mm、横100mm、厚み10μmの大きさのフィルム)を得た。
(Comparative Examples 1 and 2)
The polyimide film (length 100 mm, width 100 mm) was the same as in Example 1 except that the firing temperature in the polyimide film preparation step was changed from 300 ° C. to 260 ° C. (Comparative Example 1) and 280 ° C. (Comparative Example 2), respectively. , A film having a thickness of 10 μm) was obtained.

(比較例3)
ポリアミド酸の樹脂溶液の調製工程において、FDAを使用せず、DABANの使用量を2.2726g(10mmol)に変更し、かつ、TMUの使用量を24.47gに変更した以外は実施例1と同様にして、ポリイミドフィルム(縦100mm、横100mm、厚み10μmの大きさのフィルム)を得た。
(Comparative Example 3)
In the step of preparing the resin solution of polyamic acid, the amount of DABAN used was changed to 2.2726 g (10 mmol) without using FDA, and the amount of TMU used was changed to 24.47 g. Similarly, a polyimide film (a film having a length of 100 mm, a width of 100 mm, and a thickness of 10 μm) was obtained.

実施例1~6及び比較例1~3で得られたフィルムの特性を前述の評価方法に基いて測定した結果を表1に示す。なお、IR測定の結果、実施例1~6及び比較例1~3で得られたフィルムはいずれもポリイミドからなるものであることが確認された。IRスペクトルにおいてイミドカルボニルのC=O伸縮振動に基づくピークが確認された位置を表1に示す。また、実施例1で得られたポリイミドフィルム及び比較例3で得られたポリイミドフィルムのTMA曲線を図1に示す。 Table 1 shows the results of measuring the characteristics of the films obtained in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 3 based on the above-mentioned evaluation method. As a result of IR measurement, it was confirmed that the films obtained in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 3 were all made of polyimide. Table 1 shows the positions where the peak based on the C = O expansion and contraction vibration of imidecarbonyl was confirmed in the IR spectrum. Further, the TMA curves of the polyimide film obtained in Example 1 and the polyimide film obtained in Comparative Example 3 are shown in FIG.

Figure 0007050382000014
Figure 0007050382000014

表1に示す結果からも明らかなように、実施例1~6で得られたポリイミドフィルムはいずれも、用いたモノマーの種類から一般式(1)で表される繰り返し単位(A)を含むポリイミドからなるフィルムであり、かつ、そのTMA曲線において極値Aが200~430℃の温度範囲に確認されるものであることが分かった。一方、比較例1~2で得られたポリイミドフィルムは、用いたモノマーの種類から一般式(1)で表される繰り返し単位を含むポリイミドからなるフィルムであるものの、そのTMA曲線において極値Aが176℃(比較例1)、188℃(比較例2)に確認され、極値Aが200~430℃の温度範囲内のものとはないことが確認された。 As is clear from the results shown in Table 1, all the polyimide films obtained in Examples 1 to 6 are polyimides containing the repeating unit (A) represented by the general formula (1) depending on the type of the monomer used. It was found that the film was made of, and the extreme value A was confirmed in the temperature range of 200 to 430 ° C. in the TMA curve. On the other hand, the polyimide films obtained in Comparative Examples 1 and 2 are films made of polyimide containing a repeating unit represented by the general formula (1) depending on the type of the monomer used, but the extreme value A is set in the TMA curve. It was confirmed at 176 ° C. (Comparative Example 1) and 188 ° C. (Comparative Example 2), and it was confirmed that the extremum A was not within the temperature range of 200 to 430 ° C.

ここで、表1の記載からも明らかなように、用いたモノマーの種類及び使用量(モル比)が同じである実施例1~6で得られたフィルムと比較例1~2で得られたフィルムとを対比すると、極値Aが200~430℃の温度範囲内にある場合(実施例1~6)においては、Rthの絶対値が85nm以下となることとともに、CTEの絶対値が30ppm/K以下となることが分かった。他方、極値Aが176℃(比較例1)、188℃(比較例2)に確認され、極値Aが200~430℃の温度範囲内にない場合(比較例1~2の場合)においてはいずれも、CTEの絶対値が61.2ppm/K以上となっていることが確認された。 Here, as is clear from the description in Table 1, the films obtained in Examples 1 to 6 and the films obtained in Comparative Examples 1 and 2 having the same type and amount (molar ratio) of the monomers used were obtained. When compared with the film, when the extremum A is in the temperature range of 200 to 430 ° C. (Examples 1 to 6), the absolute value of Rth is 85 nm or less and the absolute value of CTE is 30 ppm / It turned out to be K or less. On the other hand, when the extreme value A is confirmed at 176 ° C. (Comparative Example 1) and 188 ° C. (Comparative Example 2) and the extreme value A is not within the temperature range of 200 to 430 ° C. (in the case of Comparative Examples 1 and 2). In each case, it was confirmed that the absolute value of CTE was 61.2 ppm / K or more.

このような結果から、先ず、実施例1~6で得られたフィルムと比較例1~2で得られたフィルムが、同じモノマーを同量利用して得られたものであり、これらのフィルムのいずれもがRthが十分に低いものとなっていることから(Rthが145nm以下となっていることから)、フィルムを構成するポリイミドの繰り返し単位の構造に由来して十分い低いRthが得られていることは明らかとなった。また、表1に示す結果から、用いたモノマーの種類及び使用量(モル比)が同じポリイミド同士(実施例1~6及び比較例1~2)であっても、製造時の焼成温度の違いにより、TMA曲線において極値Aの位置が異なるものとなり、極値Aの位置が特定の温度範囲内になるように、表1に示すモノマーに基づいて得られるポリアミド酸(上記一般式(7)で表される繰り返し単位(A’)を含むポリアミド酸)を、Tg-190℃~Tg-50℃の温度条件で焼成することによって、Rth(絶対値)を145nm以下の十分に低い値としつつ、CTE(絶対値)を30ppm/K以下といったより高度に低い値とすることが可能となることが分かった。 From these results, first, the films obtained in Examples 1 to 6 and the films obtained in Comparative Examples 1 and 2 were obtained by using the same amount of the same monomer, and these films were obtained. Since Rth is sufficiently low in each case (because Rth is 145 nm or less), a sufficiently low Rth can be obtained due to the structure of the repeating unit of the polyimide constituting the film. It became clear that there was. Further, from the results shown in Table 1, even if the types and amounts (molar ratios) of the monomers used are the same between polyimides (Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 2), there is a difference in firing temperature during production. As a result, the position of the extremum A is different in the TMA curve, and the polyamic acid obtained based on the monomer shown in Table 1 so that the position of the extremum A is within a specific temperature range (the above general formula (7)). The polyamic acid containing the repeating unit (A') represented by (A') is fired under temperature conditions of Tg-190 ° C. to Tg-50 ° C. to reduce the Rth (absolute value) to a sufficiently low value of 145 nm or less. , It has been found that it is possible to set the CTE (absolute value) to a higher value such as 30 ppm / K or less.

なお、図1に示す結果からも明らかなように、実施例1で得られたポリイミドフィルムにおいてはTMA曲線において極値Aが200~430℃の温度範囲内に確認されているのに対して、そもそもモノマーの種類が実施例1とは異なる比較例3で得られたポリイミドフィルムにおいては、製造時にTg-190℃~Tg-50℃の温度条件で焼成していても、TMA曲線において極値Aが確認されないものとなった。かかる結果から、ポリイミドフィルムが上記特定の温度条件で焼成して得られたものであり、かつ、上記繰り返し単位(A)を含むものである場合(実施例1~6の場合)に、得られるフィルムのTMA曲線において極値Aを200~430℃の温度範囲内に存在させることが可能となることが分かった。 As is clear from the results shown in FIG. 1, in the polyimide film obtained in Example 1, the extremum A was confirmed in the temperature range of 200 to 430 ° C. in the TMA curve, whereas it was confirmed in the temperature range of 200 to 430 ° C. In the polyimide film obtained in Comparative Example 3 in which the type of monomer is different from that of Example 1, even if the polyimide film is fired under temperature conditions of Tg-190 ° C. to Tg-50 ° C. at the time of production, the extreme value A in the TMA curve. Was not confirmed. From these results, when the polyimide film is obtained by firing under the above-mentioned specific temperature conditions and contains the above-mentioned repeating unit (A) (in the case of Examples 1 to 6), the obtained film It was found that the extremum A can be present in the temperature range of 200 to 430 ° C. in the TMA curve.

このように、表1に示す結果から、本発明のポリイミドフィルム(実施例1~6)によれば、絶対値を基準として、十分に低い厚み方向のリタデーション(Rth)と、十分に低い熱膨張率(CTE)とをより高い水準でバランスよく有することが可能となることが確認された。 As described above, from the results shown in Table 1, according to the polyimide film of the present invention (Examples 1 to 6), the retardation (Rth) in the thickness direction which is sufficiently low and the thermal expansion which is sufficiently low are sufficiently low based on the absolute value. It was confirmed that it is possible to have a well-balanced rate (CTE) at a higher level.

(実施例7)
ポリアミド酸の樹脂溶液の調製工程において、FDAの使用量を2.0906g(6mmol)に変更し、DABANの使用量を0.9090g(4mmol)に変更し、かつ、TMUの使用量を27.37gに変更した以外は実施例1と同様にして、ポリイミドフィルム(縦100mm、横100mm、厚み10μmの大きさのフィルム)を得た。
(Example 7)
In the process of preparing the resin solution of polyamic acid, the amount of FDA used was changed to 2.0906 g (6 mmol), the amount of DABAN used was changed to 0.9090 g (4 mmol), and the amount of TMU used was 27.37 g. A polyimide film (a film having a length of 100 mm, a width of 100 mm, and a thickness of 10 μm) was obtained in the same manner as in Example 1 except that the film was changed to.

(実施例8)
ポリアミド酸の樹脂溶液の調製工程において、FDAの使用量を3.1360g(9mmol)に変更し、DABANの使用量を0.2273g(1mmol)に変更し、かつ、TMUの使用量を28.83gに変更した以外は実施例1と同様にして、ポリイミドフィルム(縦100mm、横100mm、厚み10μmの大きさのフィルム)を得た。
(Example 8)
In the process of preparing the resin solution of polyamic acid, the amount of FDA used was changed to 3.1360 g (9 mmol), the amount of DABAN used was changed to 0.2273 g (1 mmol), and the amount of TMU used was changed to 28.83 g. A polyimide film (a film having a length of 100 mm, a width of 100 mm, and a thickness of 10 μm) was obtained in the same manner as in Example 1 except that the film was changed to.

(実施例9)
ポリアミド酸の樹脂溶液の調製工程において、DABANを使用せず、FDAの使用量を3.4844g(10mmol)に変更し、かつ、TMUの使用量を29.31gに変更した以外は実施例1と同様にして、ポリイミドフィルム(縦100mm、横100mm、厚み10μmの大きさのフィルム)を得た。
(Example 9)
In the step of preparing the resin solution of the polyamic acid, DABAN was not used, the amount of FDA used was changed to 3.4844 g (10 mmol), and the amount of TMU used was changed to 29.31 g. Similarly, a polyimide film (a film having a length of 100 mm, a width of 100 mm, and a thickness of 10 μm) was obtained.

(実施例10)
ポリアミド酸の樹脂溶液の調製工程において、FDAの使用量を2.4391g(7mmol)に変更し、DABANの使用量を0.6818g(3mmol)に変更し、かつ、TMUの使用量を27.86gに変更した以外は実施例1と同様にして、ポリイミドフィルム(縦100mm、横100mm、厚み10μmの大きさのフィルム)を得た。なお、本実施例で得られたポリイミドフィルムについては、参考のために、いわゆるDMA測定によってもガラス転移温度(Tg:DMA)を測定した。かかる測定に際しては、測定装置として動的粘弾性測定装置(セイコーSII製の商品名「DMS6100」)を利用して、窒素雰囲気下、昇温速度3℃/分の条件を採用して、テンション(100mN)、周波数(1Hz、10Hz)、30℃~550℃の温度プログラムでDMA測定を行った。このようなDMA測定によって測定されたガラス転移温度(Tg:DMA)は470℃であった。なお、後述の表2に示すTgの値(ペネトレーション(針入れ)法による測定値)とDMA法によるTgの測定値とはほぼ同等の値となった。
(Example 10)
In the process of preparing the resin solution of polyamic acid, the amount of FDA used was changed to 2.4391 g (7 mmol), the amount of DABAN used was changed to 0.6818 g (3 mmol), and the amount of TMU used was changed to 27.86 g. A polyimide film (a film having a length of 100 mm, a width of 100 mm, and a thickness of 10 μm) was obtained in the same manner as in Example 1 except that the film was changed to. For the polyimide film obtained in this example, the glass transition temperature (Tg: DMA) was also measured by so-called DMA measurement for reference. In such measurement, a dynamic viscoelasticity measuring device (trade name "DMS6100" manufactured by Seiko SII) is used as a measuring device, and a tension (tension) is adopted under a nitrogen atmosphere and a heating rate of 3 ° C./min. DMA measurements were performed with a temperature program of 100 mN), frequency (1 Hz, 10 Hz), and 30 ° C to 550 ° C. The glass transition temperature (Tg: DMA) measured by such a DMA measurement was 470 ° C. The Tg value (measured value by the penetration (needle insertion) method) shown in Table 2 described later and the Tg measured value by the DMA method were almost the same values.

(実施例11~15)
ポリイミド膜の調製工程における焼成温度を300℃から、それぞれ320℃(実施例11)、340℃(実施例12)、360℃(実施例13)、380℃(実施例14)、400℃(実施例15)に変更した以外は実施例10と同様にして、ポリイミドフィルム(縦100mm、横100mm、厚み10μmの大きさのフィルム)を得た。
(Examples 11 to 15)
The firing temperature in the polyimide film preparation step was changed from 300 ° C to 320 ° C (Example 11), 340 ° C (Example 12), 360 ° C (Example 13), 380 ° C (Example 14), and 400 ° C (Example), respectively. A polyimide film (a film having a length of 100 mm, a width of 100 mm, and a thickness of 10 μm) was obtained in the same manner as in Example 10 except that the film was changed to Example 15).

実施例7~15で得られたフィルムの特性を前述の評価方法に基いて測定した結果を表2に示す。なお、IR測定の結果、実施例7~15で得られたフィルムはいずれもポリイミドからなるものであることが確認された。IRスペクトルにおいてイミドカルボニルのC=O伸縮振動に基づくピークが確認された位置を表2に示す。なお、参照のために、実施例1で得られたフィルムの特性も併せて表2に示す。 Table 2 shows the results of measuring the characteristics of the films obtained in Examples 7 to 15 based on the above-mentioned evaluation method. As a result of IR measurement, it was confirmed that all the films obtained in Examples 7 to 15 were made of polyimide. Table 2 shows the positions where the peak based on the C = O expansion and contraction vibration of imidecarbonyl was confirmed in the IR spectrum. For reference, the characteristics of the film obtained in Example 1 are also shown in Table 2.

Figure 0007050382000015
Figure 0007050382000015

表2に示すように、実施例7~15で得られたポリイミドフィルムはいずれも、用いたモノマーの種類から一般式(1)で表される繰り返し単位(A)を含むポリイミドからなるフィルムであり、かつ、そのTMA曲線において極値Aが200~430℃の温度範囲に確認されるものであることが分かった。なお、その製造条件から、表2に示すモノマーの基づいて得られるポリアミド酸をTg-190℃~Tg-50℃の温度条件で焼成することで、得られるポリイミドフィルムのTMA曲線において、極値Aが200~430℃の温度範囲に確認されることが分かった。また、表2に示す結果から、本発明のポリイミドフィルム(実施例1及び実施例7~15)はいずれも、Rthの絶対値が145nm以下となり、かつ、CTEの絶対値が30ppm/K以下となることが確認された。このように、本発明のポリイミドフィルムによれば、Rth(絶対値)を145nm以下の十分に低い値としつつ、CTE(絶対値)を30ppm/K以下といったより高度に低い値とすることが可能となり、絶対値を基準として、十分に低い厚み方向のリタデーション(Rth)と、十分に低い熱膨張率(CTE)とをより高い水準でバランスよく有することが可能となることが確認された。 As shown in Table 2, all of the polyimide films obtained in Examples 7 to 15 are films made of polyimide containing the repeating unit (A) represented by the general formula (1) depending on the type of the monomer used. Moreover, it was found that the extremum A was confirmed in the temperature range of 200 to 430 ° C. in the TMA curve. From the production conditions, the polyamic acid obtained based on the monomers shown in Table 2 is fired under the temperature conditions of Tg-190 ° C. to Tg-50 ° C., and the extreme value A in the TMA curve of the polyimide film obtained is obtained. Was found to be found in the temperature range of 200-430 ° C. Further, from the results shown in Table 2, the polyimide film of the present invention (Examples 1 and 7 to 15) has an absolute value of Rth of 145 nm or less and an absolute value of CTE of 30 ppm / K or less. It was confirmed that it would be. As described above, according to the polyimide film of the present invention, it is possible to set the Rth (absolute value) to a sufficiently low value of 145 nm or less and the CTE (absolute value) to a much lower value such as 30 ppm / K or less. It was confirmed that it is possible to have a sufficiently low thickness direction polyimide (Rth) and a sufficiently low coefficient of thermal expansion (CTE) at a higher level in a well-balanced manner based on the absolute value.

(実施例16)
ポリアミド酸の樹脂溶液の調製工程において使用するジアミン化合物の種類を変更して、三口フラスコ内にFDAとDABANを添加する代わりに、三口フラスコ内に4,4’-ジアミノジフェニルスルホン(4,4’-DDS)2.4830g(10mmol)を添加し、かつ、TMUの使用量を25.31gに変更した以外は実施例1と同様にして、ポリイミドフィルム(縦100mm、横100mm、厚み10μmの大きさのフィルム)を得た。
(Example 16)
Instead of changing the type of diamine compound used in the process of preparing the resin solution of polyamic acid and adding FDA and DABAN in the three-necked flask, 4,4'-diaminodiphenyl sulfone (4,4') in the three-necked flask. -DDS) 2.4830 g (10 mmol) was added, and the size of the polyimide film (length 100 mm, width 100 mm, thickness 10 μm) was the same as in Example 1 except that the amount of TMU used was changed to 25.31 g. Film) was obtained.

(実施例17)
ポリアミド酸の樹脂溶液の調製工程において使用するジアミン化合物の種類を変更して、三口フラスコ内にFDAとDABANを添加する代わりに、三口フラスコ内に9,9-ビス(4-アミノ-3-フルオロフェニル)フルオレン(F-FDA)3.8443g(10mmol)を添加し、かつ、TMUの使用量を30.75gに変更した以外は実施例1と同様にして、ポリイミドフィルム(縦100mm、横100mm、厚み10μmの大きさのフィルム)を得た。
(Example 17)
Instead of changing the type of diamine compound used in the process of preparing the resin solution of polyamic acid and adding FDA and DABAN in the three-necked flask, 9,9-bis (4-amino-3-fluoro) in the three-necked flask. Polyimide film (length 100 mm, width 100 mm, 100 mm in length, 100 mm in width, in the same manner as in Example 1 except that 3.8443 g (10 mmol) of phenyl) fluorene (F-FDA) was added and the amount of TMU used was changed to 30.75 g. A film having a thickness of 10 μm) was obtained.

(実施例18)
ポリアミド酸の樹脂溶液の調製工程において使用するジアミン化合物の種類を変更して、三口フラスコ内にFDAとDABANを添加する代わりに、三口フラスコ内に9,9-ビス(4-アミノ-3-メチルフェニル)フルオレン(Me-FDA)3.7650g(10mmol)を添加し、かつ、TMUの使用量を30.44gに変更した以外は実施例1と同様にして、ポリイミドフィルム(縦100mm、横100mm、厚み10μmの大きさのフィルム)を得た。
(Example 18)
Instead of changing the type of diamine compound used in the process of preparing the resin solution of polyamic acid and adding FDA and DABAN in the three-necked flask, 9,9-bis (4-amino-3-methyl) in the three-necked flask. Polyimide film (length 100 mm, width 100 mm, the same as in Example 1 except that 3.7650 g (10 mmol) of phenyl) fluorene (Me-FDA) was added and the amount of TMU used was changed to 30.44 g. A film having a thickness of 10 μm) was obtained.

実施例16~18で得られたフィルムの特性を前述の評価方法に基いて測定した結果を表3に示す。なお、IR測定の結果、実施例16~18で得られたフィルムはいずれもポリイミドからなるものであることが確認された。IRスペクトルにおいてイミドカルボニルのC=O伸縮振動に基づくピークが確認された位置を表3に示す。 Table 3 shows the results of measuring the characteristics of the films obtained in Examples 16 to 18 based on the above-mentioned evaluation method. As a result of IR measurement, it was confirmed that all the films obtained in Examples 16 to 18 were made of polyimide. Table 3 shows the positions where the peak based on the C = O expansion and contraction vibration of imidecarbonyl was confirmed in the IR spectrum.

Figure 0007050382000016
Figure 0007050382000016

表3に示すように、実施例16~18で得られたポリイミドフィルムはいずれも、用いたモノマーの種類から一般式(1)で表される繰り返し単位(A)を含むポリイミドからなるフィルムであり、かつ、そのTMA曲線において極値Aが200~430℃の温度範囲に確認されるものであることが分かった。なお、その製造条件から、表3に示すモノマーに基づいて得られるポリアミド酸(上記一般式(7)で表される繰り返し単位(A’)を含むポリアミド酸)を、最終的に得られるポリイミドのTgを基準として、Tg-190℃~Tg-50℃の温度条件で焼成することで、得られるポリイミドフィルムのTMA曲線において極値Aが200~430℃の温度範囲に確認されることが分かった。また、表3に示す結果から、本発明のポリイミドフィルム(実施例16~18)はいずれも、Rthの絶対値が145nm以下となり、かつ、CTEの絶対値が30ppm/K以下となることが確認され、本発明のポリイミドフィルムによれば、絶対値を基準として、十分に低い厚み方向のリタデーション(Rth)と、十分に低い熱膨張率(CTE)とをより高い水準でバランスよく有することが可能となることが確認された。特に、実施例17~18においては、Rthの絶対値を50nm未満の値としつつ、CTEを30ppm/K以下とすることも可能としており、これらの実施例で得られたポリイミドフィルムが、十分に低い厚み方向のリタデーション(Rth)と、十分に低い熱膨張率(CTE)とを、更に高い水準でバランスよく有するものであることも分かった。 As shown in Table 3, all of the polyimide films obtained in Examples 16 to 18 are films made of polyimide containing the repeating unit (A) represented by the general formula (1) depending on the type of the monomer used. Moreover, it was found that the extremum A was confirmed in the temperature range of 200 to 430 ° C. in the TMA curve. From the production conditions, the polyamic acid obtained based on the monomer shown in Table 3 (polyamic acid containing the repeating unit (A') represented by the above general formula (7)) can be finally obtained from the polyimide. It was found that the extreme value A was confirmed in the temperature range of 200 to 430 ° C. in the TMA curve of the obtained polyimide film by firing under the temperature condition of Tg-190 ° C. to Tg-50 ° C. with Tg as a reference. .. Further, from the results shown in Table 3, it was confirmed that in each of the polyimide films of the present invention (Examples 16 to 18), the absolute value of Rth was 145 nm or less and the absolute value of CTE was 30 ppm / K or less. According to the polyimide film of the present invention, it is possible to have a sufficiently low thickness direction retardation (Rth) and a sufficiently low coefficient of thermal expansion (CTE) at a higher level in a well-balanced manner based on the absolute value. It was confirmed that In particular, in Examples 17 to 18, it is possible to set the CTE to 30 ppm / K or less while setting the absolute value of Rth to a value of less than 50 nm, and the polyimide film obtained in these examples is sufficient. It was also found that it has a low thickness direction polyimide (Rth) and a sufficiently low coefficient of thermal expansion (CTE) at a higher level in a well-balanced manner.

(実施例19)
ポリアミド酸の樹脂溶液の調製工程においてCpODAを用いる代わりに、1,2,3,4-シクロブタンテトラカルボン酸二無水物(CBDA)1.9611g(10.00mmol)を用い、かつ、TMUの使用量を20.81gに変更した以外は実施例1と同様にして、ポリイミドフィルム(縦100mm、横100mm、厚み10μmの大きさのフィルム)を得た。
(Example 19)
Instead of using CpODA in the step of preparing the resin solution of polyamic acid, 1.9611 g (10.00 mmol) of 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic acid dianhydride (CBDA) is used, and the amount of TMU used. A polyimide film (a film having a length of 100 mm, a width of 100 mm, and a thickness of 10 μm) was obtained in the same manner as in Example 1 except that the amount was changed to 20.81 g.

(比較例4)
ポリイミド膜の調製工程における焼成温度を300℃から380℃に変更した以外は実施例19と同様にして、ポリイミドフィルム(縦100mm、横100mm、厚み10μmの大きさのフィルム)を得た。
(Comparative Example 4)
A polyimide film (a film having a length of 100 mm, a width of 100 mm, and a thickness of 10 μm) was obtained in the same manner as in Example 19 except that the firing temperature in the step of preparing the polyimide film was changed from 300 ° C. to 380 ° C.

実施例19及び比較例4で得られたフィルムの特性を前述の評価方法に基いて測定した結果を表4に示す。なお、IR測定の結果、これらのフィルムはいずれもポリイミドからなるものであることが確認された。IRスペクトルにおいてイミドカルボニルのC=O伸縮振動に基づくピークが確認された位置を表4に示す。 Table 4 shows the results of measuring the characteristics of the films obtained in Example 19 and Comparative Example 4 based on the above-mentioned evaluation method. As a result of IR measurement, it was confirmed that all of these films were made of polyimide. Table 4 shows the positions where the peak based on the C = O expansion and contraction vibration of imidecarbonyl was confirmed in the IR spectrum.

Figure 0007050382000017
Figure 0007050382000017

表4に示すように、実施例19で得られたポリイミドフィルムは、用いたモノマーの種類から一般式(1)で表される繰り返し単位(A)を含むポリイミドからなるフィルムであり、かつ、そのTMA曲線において極値Aが200~430℃の温度範囲に確認されるものであることが分かった。他方、比較例4で得られたポリイミドフィルムは、用いたモノマーの種類から一般式(1)で表される繰り返し単位(A)を含むポリイミドからなるフィルムであるものの、そのTMA曲線において極値Aが確認出来なかった。なお、その製造条件から、表4に示すモノマーに基づいて得られるポリアミド酸(上記一般式(7)で表される繰り返し単位(A’)を含むポリアミド酸)を、最終的に得られるポリイミドのTgを基準として、Tg-190℃~Tg-50℃の温度条件で焼成することによって、得られるポリイミドフィルムのTMA曲線において、極値Aが200~430℃の温度範囲に確認されるものとなることが分かった。 As shown in Table 4, the polyimide film obtained in Example 19 is a film made of polyimide containing the repeating unit (A) represented by the general formula (1) according to the type of the monomer used, and the film thereof. It was found that the extremum A was confirmed in the temperature range of 200 to 430 ° C. in the TMA curve. On the other hand, although the polyimide film obtained in Comparative Example 4 is a film made of polyimide containing the repeating unit (A) represented by the general formula (1) depending on the type of the monomer used, the extreme value A in the TMA curve thereof. Could not be confirmed. From the production conditions, the polyamic acid obtained based on the monomer shown in Table 4 (polyamic acid containing the repeating unit (A') represented by the above general formula (7)) can be finally obtained from the polyimide. By firing under the temperature condition of Tg-190 ° C. to Tg-50 ° C. with Tg as a reference, the extreme value A is confirmed in the temperature range of 200 to 430 ° C. in the TMA curve of the obtained polyimide film. It turned out.

また、表4に示す結果から、本発明のポリイミドフィルム(実施例19)はRthの絶対値が50nm未満となり、かつ、CTEの絶対値が45ppm/K以下となることが確認された。これに対して、TMA曲線において極値Aが200~430℃の温度範囲内にないポリイミドフィルム(比較例4)においては、Rthの絶対値は50nm未満となるものの、CTEの絶対値が60ppm/Kとなっており、Rthの値との関係でCTEを十分に低い値とすることができず、十分に低いリタデーション(Rth)と十分に低い熱膨張率(CTE)とをバランスよく有するものとすることができなかった。 Further, from the results shown in Table 4, it was confirmed that the polyimide film of the present invention (Example 19) had an absolute value of Rth of less than 50 nm and an absolute value of CTE of 45 ppm / K or less. On the other hand, in the polyimide film (Comparative Example 4) in which the extreme value A is not within the temperature range of 200 to 430 ° C. on the TMA curve, the absolute value of Rth is less than 50 nm, but the absolute value of CTE is 60 ppm /. It is K, and the CTE cannot be set to a sufficiently low value in relation to the value of Rth, and has a sufficiently low polyimide (Rth) and a sufficiently low coefficient of thermal expansion (CTE) in a well-balanced manner. Couldn't.

このような結果から本発明のポリイミドフィルム(実施例19)によれば、絶対値を基準として、十分に低い厚み方向のリタデーション(Rth)と、十分に低い熱膨張率(CTE)とをより高い水準でバランスよく有することが可能となることが確認された。 From these results, according to the polyimide film of the present invention (Example 19), the retardation (Rth) in the thickness direction which is sufficiently low and the coefficient of thermal expansion (CTE) which is sufficiently low are higher based on the absolute value. It was confirmed that it is possible to have a well-balanced level.

(実施例20)
ポリアミド酸の樹脂溶液の調製工程において、FDAの代わりに4,4’-ジアミノジフェニルスルホン(4,4’-DDS)1.9864g(8mmol)を用い、かつ、TMUの使用量を25.14gに変更した以外は実施例1と同様にして、ポリイミドフィルム(縦100mm、横100mm、厚み10μmの大きさのフィルム)を得た。
(Example 20)
In the process of preparing the resin solution of polyamic acid, 1.9864 g (8 mmol) of 4,4'-diaminodiphenyl sulfone (4,4'-DDS) was used instead of FDA, and the amount of TMU used was 25.14 g. A polyimide film (a film having a length of 100 mm, a width of 100 mm, and a thickness of 10 μm) was obtained in the same manner as in Example 1 except for the modification.

実施例20で得られたフィルムの特性を前述の評価方法に基いて測定した結果を表5に示す。なお、IR測定の結果、これらのフィルムはいずれもポリイミドからなるものであることが確認された。IRスペクトルにおいてイミドカルボニルのC=O伸縮振動に基づくピークが確認された位置を表5に示す。 Table 5 shows the results of measuring the characteristics of the film obtained in Example 20 based on the above-mentioned evaluation method. As a result of IR measurement, it was confirmed that all of these films were made of polyimide. Table 5 shows the positions where the peak based on the C = O expansion and contraction vibration of imidecarbonyl was confirmed in the IR spectrum.

Figure 0007050382000018
Figure 0007050382000018

表5に示すように、実施例20で得られたポリイミドフィルムは、用いたモノマーの種類から一般式(1)で表される繰り返し単位(A)を含むポリイミドからなるフィルムであり、かつ、そのTMA曲線において極値Aが200~430℃の温度範囲に確認されるものであることが分かった。また、表5に示す結果から、本発明のポリイミドフィルム(実施例20)はRthの絶対値が145nm以下となり、かつ、CTEの絶対値が30ppm/K以下となることが確認された。このような結果から本発明のポリイミドフィルム(実施例20)によれば、絶対値を基準として、十分に低い厚み方向のリタデーション(Rth)と、十分に低い熱膨張率(CTE)とをより高い水準でバランスよく有することが可能となることが確認された。 As shown in Table 5, the polyimide film obtained in Example 20 is a film made of polyimide containing the repeating unit (A) represented by the general formula (1) depending on the type of the monomer used, and the film thereof. It was found that the extremum A was confirmed in the temperature range of 200 to 430 ° C. in the TMA curve. Further, from the results shown in Table 5, it was confirmed that the polyimide film of the present invention (Example 20) had an absolute value of Rth of 145 nm or less and an absolute value of CTE of 30 ppm / K or less. Based on these results, according to the polyimide film of the present invention (Example 20), the retardation (Rth) in the thickness direction, which is sufficiently low, and the coefficient of thermal expansion (CTE), which is sufficiently low, are higher based on the absolute value. It was confirmed that it is possible to have a well-balanced level.

以上説明したように、本発明によれば、絶対値を基準として、十分に低い厚み方向のリタデーション(Rth)と、十分に低い熱膨張率(線膨張係数:CTE)とをより高い水準でバランスよく有することを可能とするポリイミドフィルム、及び、そのポリイミドフィルムを製造することが可能なポリイミドフィルムの製造方法を提供することが可能となる。このような本発明のポリイミドフィルムは、その特性から、特にLCDやOLED用の基板等として有用である。 As described above, according to the present invention, a sufficiently low thickness direction polyimide (Rth) and a sufficiently low coefficient of thermal expansion (linear expansion coefficient: CTE) are balanced at a higher level based on the absolute value. It is possible to provide a polyimide film that can be held well and a method for producing a polyimide film that can produce the polyimide film. Such a polyimide film of the present invention is particularly useful as a substrate for LCDs and OLEDs because of its characteristics.

Claims (5)

下記一般式(1):
Figure 0007050382000019
[式(1)中、Aは環状構造を形成する炭素原子の数が4~30である4価の脂環式炭化水素基を示し、Rは、下記一般式(2)~(3):
Figure 0007050382000020
(式(2)中、Ra1、Ra2、Ra3及びRa4はそれぞれ独立に水素原子、炭素数1~10のアルキル基、ハロゲン原子及び水酸基よりなる群から選択される1種を示し、
式(3)中、Ra5及びRa6はそれぞれ独立に水素原子、炭素数1~10のアルキル基、ハロゲン原子及び水酸基よりなる群から選択される1種を示す。)
で表される2価の有機基のうちのいずれかを示す。]
で表される繰り返し単位(A)を含有するポリイミドからなるフィルムであり、
前記フィルムが、下記一般式(7):
Figure 0007050382000021
[式(7)中、Aは環状構造を形成する炭素原子の数が4~30である4価の脂環式炭化水素基を示し、R は、上記一般式(2)~(3)で表される2価の有機基のうちのいずれかを示し、Y 及びY はそれぞれ独立に水素原子、炭素数1~6のアルキル基及び炭素数3~9のアルキルシリル基よりなる群から選択される1種を示す。]
で表される繰り返し単位(A’)を含有するポリイミド前駆体と、下記一般式(X):
Figure 0007050382000022
[式(X)中、R 11 は水素原子及びアルキル基よりなる群から選択される1種を示し、R 14 はそれぞれ独立にハロゲン原子、水酸基、メルカプト基、スルフィド基、シリル基、シラノール基、ニトロ基、ニトロソ基、スルホナト基、ホスフィノ基、ホスフィニル基、ホスホナト基及び有機基よりなる群から選択される1種を示し、mは0~3の整数を示し、R 31 、R 32 、R 33 、R 34 及びR 35 は、それぞれ独立に、水素原子、水酸基、メルカプト基、スルフィド基、シリル基、シラノール基、ニトロ基、ニトロソ基、スルフィノ基、スルホ基、スルホナト基、ホスフィノ基、ホスフィニル基、ホスホノ基、ホスホナト基、アミノ基、アンモニオ基、又は有機基であり、ただし、R 31 、R 32 、R 33 、R 34 及びR 35 のうち少なくとも1つは水素原子以外の基である。]
で表されるイミダゾール化合物と、有機溶媒とを含有するポリイミド前駆体樹脂溶液の塗膜の溶媒除去物の加熱硬化物であり、かつ、
窒素雰囲気下、昇温速度5℃/分で50℃~450℃まで昇温しながら荷重20mNの条件で該フィルムを引張って温度と該フィルムの長さの変化量との関係を測定する熱機械分析(TMA)により求められるTMA曲線において、温度の変化量に対するフィルムの長さの変化量の割合が正から負に転じる極値が200~430℃の温度範囲内に存在することを特徴とするポリイミドフィルム。
The following general formula (1):
Figure 0007050382000019
[In the formula (1), A represents a tetravalent alicyclic hydrocarbon group having 4 to 30 carbon atoms forming a cyclic structure, and Ra is the following general formulas (2) to (3). :
Figure 0007050382000020
(In the formula (2), Ra 1 , Ra 2 , Ra 3 and Ra 4 each independently represent one selected from the group consisting of a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a halogen atom and a hydroxyl group.
In the formula (3), Ra 5 and Ra 6 each independently represent one selected from the group consisting of a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a halogen atom and a hydroxyl group. )
Indicates any of the divalent organic groups represented by. ]
A film made of polyimide containing a repeating unit (A) represented by.
The film has the following general formula (7):
Figure 0007050382000021
[In the formula (7), A represents a tetravalent alicyclic hydrocarbon group having 4 to 30 carbon atoms forming a cyclic structure, and Ra is the above general formulas (2) to (3). Indicates one of the divalent organic groups represented by, and Y 1 and Y 2 are independently composed of a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and an alkylsilyl group having 3 to 9 carbon atoms, respectively. Shows one selected from. ]
A polyimide precursor containing a repeating unit (A') represented by the following, and the following general formula (X):
Figure 0007050382000022
[In the formula (X), R 11 represents one selected from the group consisting of a hydrogen atom and an alkyl group, and R 14 is independently a halogen atom, a hydroxyl group, a mercapto group, a sulfide group, a silyl group, a silanol group, respectively. Indicates one selected from the group consisting of a nitro group, a nitroso group, a sulfonato group, a phosphino group, a phosphinyl group, a phosphonat group and an organic group, where m represents an integer of 0 to 3 and R 31 , R 32 , R 33 . , R 34 and R 35 are independently hydrogen atom, hydroxyl group, mercapto group, sulfide group, silyl group, silanol group, nitro group, nitroso group, sulfino group, sulfo group, sulfonato group, phosphino group, phosphinyl group, respectively. It is a phosphono group, a phosphonat group, an amino group, an ammonio group, or an organic group, but at least one of R 31 , R 32 , R 33 , R 34 and R 35 is a group other than a hydrogen atom. ]
It is a heat-cured product of the solvent-removed product of the coating film of the polyimide precursor resin solution containing the imidazole compound represented by
A thermal machine that measures the relationship between the temperature and the amount of change in the length of the film by pulling the film under the condition of a load of 20 mN while raising the temperature from 50 ° C to 450 ° C at a heating rate of 5 ° C / min under a nitrogen atmosphere. In the TMA curve obtained by analysis (TMA), the extreme value at which the ratio of the change in film length to the change in temperature changes from positive to negative exists in the temperature range of 200 to 430 ° C. Polyimide film.
前記式(1)中のAが、下記一般式(4):
Figure 0007050382000023
[式(4)中、R、R、Rは、それぞれ独立に水素原子、炭素数1~10のアルキル基及びフッ素原子よりなる群から選択される1種を示し、nは0~12の整数を示す。]
で表される4価の脂環式炭化水素基であることを特徴とする請求項1に記載のポリイミドフィルム。
A in the above formula (1) is the following general formula (4):
Figure 0007050382000023
[In the formula (4), R 1 , R 2 , and R 3 each independently represent one selected from the group consisting of a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and a fluorine atom, and n is 0 to 0 to. Indicates an integer of 12. ]
The polyimide film according to claim 1, wherein the polyimide film is a tetravalent alicyclic hydrocarbon group represented by.
前記ポリイミドが、下記一般式(5)
Figure 0007050382000024
[式(5)中、Aは上記式(1)中のAと同義であり、Rは下記一般式(6):
Figure 0007050382000025
(式(6)中、Rb1及びRb2はそれぞれ独立に水素原子、炭素数1~10のアルキル基、ハロゲン原子及び水酸基よりなる群から選択される1種を示す。)
で表される2価の有機基を示す。]
で表される繰り返し単位(B)を更に含有するものであり、かつ、ポリイミド中の前記繰り返し単位(A)と前記繰り返し単位(B)の総量に対する前記繰り返し単位(A)の含有量が50~100モル%であることを特徴とする請求項1又は2に記載のポリイミドフィルム。
The polyimide has the following general formula (5).
Figure 0007050382000024
[In the formula (5), A is synonymous with A in the above formula (1), and R b is the following general formula (6):
Figure 0007050382000025
(In the formula (6), R b1 and R b2 each independently represent one selected from the group consisting of a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a halogen atom and a hydroxyl group.)
Indicates a divalent organic group represented by. ]
It further contains the repeating unit (B) represented by, and the content of the repeating unit (A) in the polyimide is 50 to the total amount of the repeating unit (A) and the repeating unit (B). The polyimide film according to claim 1 or 2, wherein the polyimide film is 100 mol%.
ポリイミド前駆体と、有機溶媒とを含有するポリイミド前駆体樹脂溶液を用いて塗膜を形成した後に、該塗膜から溶媒を除去し、焼成することによりポリイミドからなるフィルムを得る工程を含み、
前記ポリイミド前駆体が下記一般式(7):
Figure 0007050382000026
[式(7)中、Aは環状構造を形成する炭素原子の数が4~30である4価の脂環式炭化水素基を示し、Rは、下記一般式(2)~(3):
Figure 0007050382000027
(式(2)中、Ra1、Ra2、Ra3及びRa4はそれぞれ独立に水素原子、炭素数1~10のアルキル基、ハロゲン原子及び水酸基よりなる群から選択される1種を示し、
式(3)中、Ra5及びRa6はそれぞれ独立に水素原子、炭素数1~10のアルキル基、ハロゲン原子及び水酸基よりなる群から選択される1種を示す。)
で表される2価の有機基のうちのいずれかを示し、Y及びYはそれぞれ独立に水素原子、炭素数1~6のアルキル基及び炭素数3~9のアルキルシリル基よりなる群から選択される1種を示す。]
で表される繰り返し単位(A’)を含有するものであり、
前記ポリイミド前駆体樹脂溶液が、下記一般式(X):
Figure 0007050382000028
[式(X)中、R 11 は水素原子及びアルキル基よりなる群から選択される1種を示し、R 14 はそれぞれ独立にハロゲン原子、水酸基、メルカプト基、スルフィド基、シリル基、シラノール基、ニトロ基、ニトロソ基、スルホナト基、ホスフィノ基、ホスフィニル基、ホスホナト基及び有機基よりなる群から選択される1種を示し、mは0~3の整数を示し、R 31 、R 32 、R 33 、R 34 及びR 35 は、それぞれ独立に、水素原子、水酸基、メルカプト基、スルフィド基、シリル基、シラノール基、ニトロ基、ニトロソ基、スルフィノ基、スルホ基、スルホナト基、ホスフィノ基、ホスフィニル基、ホスホノ基、ホスホナト基、アミノ基、アンモニオ基、又は有機基であり、ただし、R 31 、R 32 、R 33 、R 34 及びR 35 のうち少なくとも1つは水素原子以外の基である。]
で表されるイミダゾール化合物を更に含むものであり、かつ、
前記焼成時に、得られるポリイミドのガラス転移温度(Tg)を基準として、(Tg-190)℃~(Tg-50)℃の範囲内の温度で焼成することにより、前記ポリイミドからなるフィルムとして請求項1~3のうちのいずれか一項に記載のポリイミドフィルムを得ること、
を特徴とするポリイミドフィルムの製造方法。
A step of forming a coating film using a polyimide precursor resin solution containing a polyimide precursor and an organic solvent, removing the solvent from the coating film, and firing to obtain a film made of polyimide is included.
The polyimide precursor has the following general formula (7):
Figure 0007050382000026
[In the formula (7), A represents a tetravalent alicyclic hydrocarbon group having 4 to 30 carbon atoms forming a cyclic structure, and Ra is the following general formulas (2) to (3). :
Figure 0007050382000027
(In the formula (2), Ra 1 , Ra 2 , Ra 3 and Ra 4 each independently represent one selected from the group consisting of a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a halogen atom and a hydroxyl group.
In the formula (3), Ra 5 and Ra 6 each independently represent one selected from the group consisting of a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a halogen atom and a hydroxyl group. )
Indicates one of the divalent organic groups represented by, and Y 1 and Y 2 are independently composed of a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms and an alkylsilyl group having 3 to 9 carbon atoms, respectively. Shows one selected from. ]
It contains a repeating unit (A') represented by.
The polyimide precursor resin solution has the following general formula (X):
Figure 0007050382000028
[In the formula (X), R 11 represents one selected from the group consisting of a hydrogen atom and an alkyl group, and R 14 is independently a halogen atom, a hydroxyl group, a mercapto group, a sulfide group, a silyl group, a silanol group, respectively. Indicates one selected from the group consisting of a nitro group, a nitroso group, a sulfonato group, a phosphino group, a phosphinyl group, a phosphonat group and an organic group, where m indicates an integer of 0 to 3 and R 31 , R 32 , R 33 . , R 34 and R 35 are independently hydrogen atom, hydroxyl group, mercapto group, sulfide group, silyl group, silanol group, nitro group, nitroso group, sulfino group, sulfo group, sulfonato group, phosphino group, phosphinyl group, respectively. It is a phosphono group, a phosphonat group, an amino group, an ammonio group, or an organic group, but at least one of R 31 , R 32 , R 33 , R 34 and R 35 is a group other than a hydrogen atom. ]
It further contains the imidazole compound represented by, and
Claimed as a film made of the polyimide by firing at a temperature in the range of (Tg-190) ° C. to (Tg-50) ° C. with reference to the glass transition temperature (Tg) of the obtained polyimide at the time of firing. Obtaining the polyimide film according to any one of 1 to 3,
A method for manufacturing a polyimide film.
前記ポリイミド前駆体樹脂溶液中の前記イミダゾール化合物の含有量が、前記溶液中のポリイミド前駆体の固形分100質量部に対して1~60質量部であることを特徴とする請求項4に記載のポリイミドフィルムの製造方法。 The fourth aspect of claim 4, wherein the content of the imidazole compound in the polyimide precursor resin solution is 1 to 60 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the solid content of the polyimide precursor in the solution. Method for manufacturing polyimide film.
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