JP7095115B2 - ポリイミド溶液、及び、ポリイミド - Google Patents
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Description
そのため、一般的にポリイミドの透明化に向けた取り組みでは、構成原料に一定量の脂肪族構造を配合し素材の着色を抑える手法が知られている。一方、素材のガラス転移点(Tg)低下を伴う傾向から、耐熱性低下の一因になってしまう。
すなわち、本発明者は、以下の構成により上記課題が解決できることを見出した。
上記ポリイミド(I)と上記ポリイミド(II)との合計量に対して、上記ポリイミド(I)の含有量が5~95質量%であり、上記ポリイミド(II)の含有量が95~5質量%である、ポリイミド溶液。
(2) 後述する式(1)で表される繰り返し単位からなるポリイミド(I)と、後述する式(2)で表される繰り返し単位からなるポリイミド(II)との混合物であり、
上記ポリイミド(I)の含有量が5~95質量%であり、上記ポリイミド(II)の含有量が95~5質量%である、ポリイミド。
(3) ガラス転移点が、280℃以上である、上記(2)に記載のポリイミド。
(4) イエローインデックスが、3以下である、上記(2)又は(3)に記載のポリイミド。
(5) 上記(2)~(4)のいずれかに記載のポリイミドからなるポリイミド層を備える、導電膜。
なお、本明細書において、「~」を用いて表される数値範囲は、「~」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
また、各成分は、1種を単独でも用いても、2種以上を併用してもよい。ここで、各成分について2種以上を併用する場合、その成分について含有量とは、特段の断りが無い限り、合計の含有量を指す。
本発明のポリイミドは、後述する式(1)で表される繰り返し単位からなるポリイミド(I)と、後述する式(2)で表される繰り返し単位からなるポリイミド(II)とを含有し、上記ポリイミド(I)の含有量が5~95質量%であり、上記ポリイミド(II)の含有量が95~5質量%である、ポリイミドである。
上述のとおり、本発明のポリイミドはポリイミド(I)とポリイミド(II)との混合物である。ここで、後述のとおり、ポリイミド(I)及びポリイミド(II)はいずれも芳香族と脂肪族とが結合した構造の繰り返し単位からなるため、共役系が生じない。また、本発明では、対照的な構造を有する2種類のポリイミドを併用する点に大きな特徴がある。すなわち、ポリイミド(I)においては、フルオレン骨格を有する芳香族基はカルボニル基によって挟まれ、脂肪族基又は脂環式基は窒素原子に挟まれている。逆にポリイミド(II)においては脂肪族基又は脂環式基がカルボニル基に挟まれ、フルオレン骨格を有する芳香族基は窒素原子に挟まれている。これらの2種類のポリイミドの混合物においては、2種類のポリイミドのイミド基同士が相互作用することで、ポリイミド(I)の芳香族基とポリイミド(II)の脂肪族基又は脂環式基とがスタックし、ポリイミド(I)の脂肪族基又は脂環式とポリイミド(II)の芳香族基とがスタックした構造を形成するものと考えられる。そのため、本発明のポリイミドにおいては、分子内だけでなく、分子間での電荷移動も極めて小さく、結果として着色が抑えられるものと考えられる。
ポリイミド(I)は、下記式(1)で表される繰り返し単位からなるポリイミドである。
上記B1は、YIがより小さく、耐熱性がより優れ、絶対屈折率が小さくなる理由から、2価の脂環式基であることが好ましい。なお、以下、YIがより小さく、耐熱性がより優れることを「本発明の効果等がより優れる」とも言う。
ポリイミド(I)の合成方法は特に制限されないが、得られる本発明のポリイミドについて、YIがより小さく、耐熱性がより優れ、絶対屈折率が小さくなる理由から、溶媒にテトラカルボン酸又はその無水物(酸成分)とジアミン(アミン成分)とを加え、重合する方法(方法1)が好ましい。これにより、ポリイミド(I)を含有する溶液が得られる。なお、以下、得られる本発明のポリイミドについて、YIがより小さく、耐熱性がより優れることを「本発明の効果等がより優れる」とも言う。
上記方法1における酸成分は、フルオレン骨格を含有する化合物(芳香族化合物)であって、カルボキシ基を4つ有するもの、又は、その無水物である。なかでも、本発明の効果等がより優れる理由から、無水物であることが好ましく、9,9-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)フルオレン二酸無水物(BPAF)、9,9-ビス[4-(3,4--ジカルボキシフェノキシ)フェニル]フルオレン二酸無水物がより好ましく、BPAFがさらに好ましい。
上記方法1におけるアミン成分は、脂肪族基又は脂環式基であって、アミノ基を2つ有するものである。具体例としては、ジアミノブタン、ジアミノペンタン、ジアミノヘキサン、ジアミノヘプタン、ジアミノオクタン、ジアミノノナン、ジアミノデカン、ジアミノウンデカン、ジアミノドデカン、2-メチル-ジアミノペンタンなどの直鎖状若しくは分枝状の脂肪族ジアミン;1,4-ジアミノシクロヘキサン、1,3-ジアミノシクロヘキサン、1,2-ジアミノシクロヘキサン、3-メチル-1,4-ジアミノシクロヘキサン、3-メチル-3-アミノメチル-5,5-ジメチル-1-シクロヘキサンアミン(イソホロンジアミン)(IPDA)、1,3-ビスアミノメチルシクロヘキサン、ビス(4,4′-アミノシクロヘキシル)メタン、ビス(3,3′チル-4,4′-アミノシクロヘキシル)メタン、ビス(アミノメチル)ノルボルナン、ビス(アミノメチル)-トリシクロ[5,2,1,0]デカン、1,3-ジアミノアダマンタン、2,2′-ジメチル-4,4′-メチレンビス(シクロヘキサン-1-イルアミン)、4,4′-メチレンビス(シクロヘキシルアミン)などの脂環構造を有するジアミン;等が挙げられる。なかでも、本発明の効果等がより優れる理由から、脂環構造を有するジアミンが好ましく、IPDAがより好ましい。イミド部位のCT錯体の形成に介在しなければ、一部に芳香環を有していても構わない。
上記方法1における溶媒はポリイミド(I)を溶解できる溶媒であれば特に限定されないが、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、N-メチル-2-ピロリドン(NMP)、N-エチル-2-ピロリドン等のアミド溶媒;γ-ブチロラクトン、γ-バレロラクトン、δ-バレロラクトン、γ-カプロラクトン、ε-カプロラクトン、α-メチル-γ-ブチロラクトン等の環状エステル溶媒;エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート等のカーボネート溶媒;トリエチレングリコール等のグリコール系溶媒;m-クレゾール、p-クレゾール、3-クロロフェノール、4-クロロフェノール等のフェノール系溶媒;アセトフェノン;1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン;スルホラン;ジメチルスルホキシド;などが好ましく採用される。さらに、その他の一般的な有機溶媒、即ちフェノール、0-クレゾール、酢酸ブチル、酢酸エチル、酢酸イソブチル、プロピレングリコールメチルアセテート、エチルセロソルブ、プチルセロソルブ、2-メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、テトラヒドロフラン、ジメトキシエタン、ジエトキシエタン、ジブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、メチルイソブチルケトン、ジイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロへキサノン、メチルエチルケトン、アセトン、ブタノール、エタノールなども使用できる。これらの溶媒は複数を組み合わせて使用してもよい。
上記方法1における酸成分とアミン成分とのモル比(酸成分/アミン成分)は特に制限されないが、本発明の効果等がより優れる理由から、0.90~1.10であることが好ましく、0.95~1.05であることがより好ましい。
重合温度は特に制限されないが、本発明の効果等がより優れる理由から、50~100℃であることが好ましい。
重合されたポリアミド酸は、溶液のまま加熱する熱的な手法でイミド化(熱イミド化)を進めればよいが、反応剤を使用した化学イミド化を行ってもよい。本明細書における「熱的手法によるイミド化」とは、脱水剤およびイミド化促進剤を用いず、加熱することによってイミド化を行う方法である。具体的には、例えば、ポリアミド酸溶液を加熱することによってポリイミド溶液を得る方法を挙げることができる。ポリアミド酸溶液を調製するための溶媒としては、例えば、重合時に用いる溶媒と同様の溶媒を用いることができる。溶媒の具体例及び好適な態様は、後述するポリイミド溶液の溶媒と同じである。
ポリイミド(II)は、下記式(2)で表される繰り返し単位からなるポリイミドである。
上記A2は、本発明の効果等がより優れる理由から、4価の脂環式基であることが好ましい。
ポリイミド(II)の合成方法は特に制限されないが、本発明の効果等がより優れる理由から、溶媒にテトラカルボン酸又はその無水物(酸成分)とジアミン(アミン成分)とを加え、重合する方法(方法2)が好ましい。これにより、ポリイミド(II)を含有する溶液が得られる。
上記方法2における酸成分は、脂肪族基又は脂環式基であって、カルボキシ基を4つ有するもの、又は、その無水物である。具体例としては、(1S,2R,4S,5R)-シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、(シス、シス、シス-1,2,4,5-シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物)、(1S,2S,4R,5R)-シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、(1R,2S,4S,5R)-シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、ビシクロ[2.2.2]オクタン-2,3,5,6-テトラカルボン酸二無水物、ビシクロ[2.2.2]オクト-7-エン-2,3,5,6-テトラカルボン酸二無水物、5-(ジオキソテトラヒドロフリル)-3-メチル-3-シクロヘキセン-1,2-ジカルボン酸無水物(MCHDA)、4-(2,5-ジオキソテトラヒドロフラン-3-イル)-テトラリン-1,2-ジカルボン酸無水物、テトラヒドロフラン-2,3,4,5-テトラカルボン酸二無水物、ビシクロ-3,3′,4,4′-テトラカルボン酸二無水物、ブタン-1,2,3,4-テトラカルボン酸二無水物(BuDA)、1,2,3,4-シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4-シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,3-ジメチル-1,2,3,4-シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,4-ジメチル-1,2,3,4-シクロブタンテトラカルボン酸二無水物(CBDA)、及び、ノルボルナン-2-スピロ-2′-シクロペンタノン-5′-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(CpODA)、ヘキサヒドロ-1H,3H-4,8-メタノベンゾ[1,2-c:4,5-c′]ジフラン-1,3,5,7-テトラオン(BHDA)、ヘキサヒドロ-1H,3H-4,8-エタノベンゾ[1,2-c:4,5-c′]ジフラン-1,3,5,7-テトラオン(BODA)、デカヒドロ-1H,3H-4,10:5,9-ジメタノナフト[2,3-c:6,7-c′]ジフラン-1,3,6,8-テトラオン(DNDA)、ドデカヒドロ-[5,5′-ビイソベンゾフラン]-1,1′,3,3′-テトラオン、5,5-(1,4-フェニレン)ビス(ヘキサヒドロ-4,7-メタノイソベンゾフラン-1,3-ジオン)、5,5-ビ(ヘキサヒドロ-4,7-メタノイソベンゾフラン-1,3-ジオン)、JXTGエネルギー社製ENEHYDEシリーズ等が挙げられる。これらは2種類以上併用してもよい。
上記方法2における酸成分は、本発明の効果等がより優れる理由から、脂環式基であって、カルボキシ基を4つ有するもの、又は、その無水物であることが好ましく、脂環式基であって、カルボキシ基を4つ有するものの無水物であることがより好ましい。
上記方法2におけるアミン成分は、フルオレン骨格を含有する化合物(芳香族化合物)であって、アミノ基を2つ有するものである。なかでも、本発明の効果等がより優れる理由から、2,7-ジアミノフルオレン、9,9-ビス(4-アミノフェニル)フルオレン(BAFL)、9,9-ビス(4-アミノフェノキシフェニル)フルオレン、9,9-ビス(3-メチル-4-アミノフェニル)フルオレン、9,9-ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)フルオレン、9,9-ビス(3-フルオロ-4-アミノフェニル)フルオレン、又は、9,9-ビス[4-(アミノフェノキシ)フェニル]フルオレンであることが好ましく、BAFLであることがより好ましい。
上記方法2における溶媒はポリイミド(II)を溶解できる溶媒であれば特に限定されず、具体例及び好適な態様は、上述した方法1における溶媒と同じ効果を期待して選定すればよい。
上記方法2における酸成分とアミン成分とのモル比(酸成分/アミン成分)は特に制限されないが、本発明の効果等がより優れる理由から、0.90~1.10であることが好ましく、0.95~1.05であることがより好ましい。
方法2の好適な態様は、上述した方法1の好適な態様と同じである。
本発明のポリイミドにおいて、上述したポリイミド(I)の含有量は5~95質量%である。なかでも、本発明の効果等がより優れる理由から、10~90質量%であることが好ましく、20~80質量%であることがより好ましく、30~70質量%であることがさらに好ましく、35~65質量%であることが特に好ましく、40~60質量%であることが最も好ましい。
本発明のポリイミドのガラス転移点は、本発明の効果等がより優れる理由から、280℃以上であることが好ましい。
本発明のポリイミドのイエローインデックス(YI)は、本発明の効果等がより優れる理由から、3以下であることが好ましい。
本発明のポリイミドを製造する方法は特に制限されないが、本発明の効果等がより優れる理由から、下記方法A又は下記方法Bであることが好ましい。
方法Aは、後述する本発明のポリイミド溶液を加熱等により乾燥させることで、ポリイミド溶液中の溶媒を除去して、本発明のポリイミドを得る方法である。
例えば、後述する本発明のポリイミド溶液を基材に塗布し、加熱等により乾燥させることで、ポリイミド溶液中の溶媒を除去して、本発明のポリイミドを得る。
基材は、本発明のポリイミド溶液の溶媒に浸食されないものを選定すればよい。例えば、ガラス;トリアセテートセルロース(TAC)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ジアセチルセルロース、アセテートブチレートセルロース、ポリエーテルサルホン、アクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテル、トリメチルペンテン、ポリエーテルケトン、(メタ)アクリロニトリル等の各種樹脂で形成したフィルム;SUSや銅等の金属;等を例示することができる。基材が透明性に優れれば、そのまま透明材料に利用できる。基材が有色であれば、その意匠性を損なうことなく使用ができる。
基材に塗布する方法としては、例えば、ロールコート法、グラビアコート法、スライドコート法、スプレー法、浸漬法、スクリーン印刷法、スプレー法等を採用することができる。
温度管理の上で溶媒を揮発除去すればよく、時間や圧力を適宜で設定すれば、沸点以下の条件でも素材を得ることができる。
乾燥の方法としては、真空乾燥、熱風乾燥などが挙げられる。ポリイミド溶液に含まれる溶媒を完全に乾燥させるためには、真空乾燥が望ましく、乾燥温度は、残留溶媒の分解および残留溶媒による樹脂の劣化を防ぐ観点から80~200℃の範囲が好ましい。
また乾燥時間は、ポリイミド組成物に含まれる溶媒を完全に乾燥できる時間を選べばよく、製造プロセスの観点から15時間以下さらに好ましくは、残留溶媒を十分に乾燥させるという観点から8時間以上であることが好ましい。
加熱する場合、本発明の効果等がより優れる理由から、200℃以下であることが好ましく、100℃以下であることがより好ましい。下限は特に制限されないが、本発明の効果等がより優れる理由から、20℃以上であることが好ましく、30℃以上であることがより好ましい。
方法Bは、後述する本発明のポリイミド溶液に貧溶媒を添加することで、ポリイミド溶液中のポリイミド(I)及びポリイミド(II)を沈殿させる、沈殿工程と、上記沈殿工程後に、ポリイミド溶液中の溶媒を除去することで、本発明のポリイミドを得る、溶媒除去工程とを備える方法である。
本発明のポリイミド溶液は、上述した式(1)で表される繰り返し単位からなるポリイミド(I)と、上述した式(2)で表される繰り返し単位からなるポリイミド(II)とを含有し、上記ポリイミド(I)と上記ポリイミド(II)との合計量に対して、上記ポリイミド(I)の含有量が5~95質量%であり、上記ポリイミド(II)の含有量が95~5質量%である、ポリイミド溶液である。
本発明のポリイミド溶液において、上述したポリイミド(I)と上述したポリイミド(II)との合計量に対して、上述のポリイミド(I)の含有量は、5~95質量%である。なかでも、本発明の効果等がより優れる理由から、10~90質量%であることが好ましく、20~80質量%であることがより好ましく、30~70質量%であることがさらに好ましく、35~65質量%であることが特に好ましく、40~60質量%であることが最も好ましい。
本発明のポリイミド溶液において、ポリイミド溶液の固形分濃度は、撹拌が可能な粘度であるならば特に制限されないが、5~50質量%が望ましい。また溶液の粘度は、塗工に不都合の生じない粘度を適宜設定すればよく、0.3~200Pa・sが望ましい。なお、上記粘度は、常温すなわち20~40℃における粘度である。
本発明のポリイミド溶液の製造方法は特に制限されないが、例えば、上述した方法1及び上述した方法2により上述したポリイミド(I)を含有する溶液及び上述したポリイミド(II)を含有する溶液を製造し、ポリイミド(I)を含有する溶液及びポリイミド(II)を含有する溶液を混合する方法が挙げられる。
本発明のポリイミド組成物は、上述した本発明のポリイミドを含有する組成物である。
本発明のポリイミド組成物は、上述した本発明のポリイミド以外の成分を含有していてもよい。そのような成分としては、例えば、架橋性樹脂、熱硬化性樹脂、無機繊維(例えば、グラスファイバー、カーボンダイバー等)、酸化安定剤、末端封止剤、フィラー、シランカップリング剤、感光剤、光重合開始剤、増感剤等が挙げられる。
本発明のポリイミド層は、上述した本発明のポリイミド又は上述した本発明のポリイミド組成物からなるものである。
本発明の導電膜は、上述した本発明のポリイミド層を備えるものである。
導電膜は、例えば、ポリイミド層上に、可視光に対する透過率80%以上を示すような導電性に富む線材層が形成されたものである。
ここで、ポリイミド層は、例えば、基材上に形成される。基材は、例えば、ガラス、ポリマー、無機半導体材料、無機誘電体材料、それらの積層体、それらの複合材料などである。基材は、例えば、タッチセンサ、タッチスクリーン、液晶ディスプレイ(LCD)、フラットパネルディスプレイ、有機発光ダイオード(OLED)、太陽電池などの部品を構成する。
また、線材層は、線材が樹脂に内包された導電層であってもよい。導電層は、例えば、線材を樹脂に混合しながら塗工するなどして形成される。
線材層を構成する線材としては、例えば、銀、金、インジウム、スズ、鉄、コバルト、白金、パラジウム、ニッケル、コバルト、チタン、銅、およびそれらの合金などの金属;カーボン素材;等が挙げられ、導電率や耐久性を考慮して適宜選択される。
目的とする導電性を発現するため、線材は、直線的に配置されてもよいし、必要に応じて網目、格子状等の網目構造を形成してもよい。
良好な透明度を保つためには、線材は、微細なナノワイヤであることが好ましい。線材の平均直径は、250nm以下が好ましく、150nm以下がより好ましく、120nm以下がさらに好ましい。一方、下限は特に限定されず、例えば、10nm以上である。
良好な導電率を得るためには、線材は、長い方が好ましく、具体的には、例えば、5μm以上が好ましい。上限は特に限定されず、例えば、100μm以下である。
線材をパターン形成等で得る場合も、これらの条件に沿って形成すればよい。
導電層の形成には、ディップコート、スプレーコート、ナイフエッジコート、バーコート、マイヤーロッドコート、スロットダイ、グラビア、スピンコート、めっき、蒸着、印刷、転写などの一般的なコーティング法が適宜選択される。線材を定着させるため、熱的または化学的な融着を用いてもよい。
本発明のポリイミド層においては、剛直なフルオレン骨格が、過度の混成を避けて、分子内に組み込まれている。その結果、ナノワイヤなどの線材における熱応答時の膨張性に対して、親和性が高い。ポリイミド層の膨張性を、線材層の膨張性を近づけることにより、本発明の導電膜に温度変化などの負荷がかかった際にも、ポリイミド層が線材層に対して良好な追随性を発揮する。これにより、本発明の導電膜は、歪みや劣化が軽減され、製品寿命が向上する。
・イエローインデックス(YI)は、色差計(日本電色工業製SE7700)を用いて測定した。
・ガラス転移点(Tg)は熱分析装置(島津製作所製TMA-60)を用いて測定した。
・熱膨張率(CTE)は、島津製作所製TMA-60を用いて、測定温度範囲を50~200℃、昇温速度を10℃/分に設定して、測定した。
・表面抵抗率は、4端子4探針法測定装置(三菱化学アナリテック製ロレスタGP)を用い、23℃、相対湿度50%環境下で測定した。
9,9-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)フルオレン二酸無水物(BPAF)19.68g(43ミリモル)、イソホロンジアミン(IPDA)7.34g(43ミリモル)、無水シュウ酸0.23g、トリエチルアミン0.59g、N-メチルピロリドン(NMP)120g、トルエン40gを三つ口フラスコに加えて、40℃にて撹拌した後、シリコン浴温度を180℃まで昇温し、200r.p.m.(round per minute)の回転数で、1時間加熱及び攪拌した。水-トルエン留分40mlを除くため、シリコン浴で加熱し、そのまま攪拌を続けた。そして、3時間30分後に反応を停止し、ポリイミド1を含有する溶液(15質量%)を得た。ポリイミド1は上述したポリイミド(I)に該当する。
ブタン-1,2,3,4-テトラカルボン酸二無水物(BuDA)5.15g(26ミリモル)、5-(2,5-ジオキソテトラヒドロフリル)-3-メチル-3-シクロヘキセン-1,2-ジカルボン酸二無水物(MCHDA)2.37g(9ミリモル)、ノルボルナン-2-スピロ-2′-シクロペンタノン-5′-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(CpODA)3.07g(8ミリモル)、9,9-ビス(4-アミノフェニル)フルオレン(BAFL)15.02g(43ミリモル)、無水シュウ酸0.23g、トリエチルアミン0.59g、N-メチルピロリドン(NMP)120g、トルエン40gを三つ口フラスコに加えて、40℃にて撹拌した後、シリコン浴温度を180℃まで昇温し、200r.p.m.の回転数で1時間、加熱、攪拌した。水-トルエン留分40mlを除くため、シリコン浴で加熱し、そのまま攪拌を続けた。3時間30分後に反応を停止し、ポリイミド2を含有する溶液(15質量%)を得た。
比較例1のポリイミド溶液及び比較例2のポリイミド溶液を三つ口フラスコに加えて、40℃で60分間攪拌することで、ポリイミド1とポリイミド2とを含有するポリイミド溶液(15質量%)を得た。得られた溶液は、ポリイミド1とポリイミド2との混合物溶液である。得られた溶液において、ポリイミド1とポリイミド2との合計量に対するポリイミド1の含有量及びポリイミド2の含有量は、それぞれ、41.4質量%及び58.6質量%である。
9,9-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)フルオレン二酸無水物(BPAF)9.84g(22ミリモル)、1,2,3,4-シクロブタンテトラカルボン酸二無水物(CBDA)4.21g(22ミリモル)、9,9-ビス(4-アミノフェニル)フルオレン(BAFL)7.51g(22ミリモル)、イソホロンジアミン(IPDA)3.67g(22ミリモル)、無水シュウ酸0.23g、トリエチルアミン0.59g、N-メチルピロリドン(NMP)120g、トルエン40gを三つ口フラスコに加えて、40℃にて撹拌した後、シリコン浴温度を180℃まで昇温し、200r.p.m.の回転数で1時間、加熱及び攪拌した。水-トルエン留分40mlを除くため、シリコン浴で加熱し、そのまま攪拌を続けた。3時間30分後に反応を停止し、BPAFとCBDAとIPDAとBAFLとの共重合体であるポリイミド(ポリイミド3)を含有する溶液(15質量%)を得た。
9,9-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)フルオレン二酸無水物(BPAF)19.68g(43ミリモル)、ビス(アミノメチル)ノルボルナン(NBDA)5.65g(36.6ミリモル)、1,4-ジアミノシクロヘキサン(CHDA)0.73g(6.4ミリモル)、無水シュウ酸0.23g、トリエチルアミン0.59g、N-メチルピロリドン(NMP)120g、トルエン40gを三つ口フラスコに加えて、40℃にて撹拌した後、シリコン浴温度を180℃まで昇温し、200r.p.m.(round per minute)の回転数で、1時間加熱及び攪拌した。水-トルエン留分40mlを除くため、シリコン浴で加熱し、そのまま攪拌を続けた。そして、3時間30分後に反応を停止し、ポリイミド1を含有する溶液(15質量%)を得た。ポリイミド1は上述したポリイミド(I)に該当する。
ブタン-1,2,3,4-テトラカルボン酸二無水物(BuDA)5.15g(26ミリモル)、5-(2,5-ジオキソテトラヒドロフリル)-3-メチル-3-シクロヘキセン-1,2-ジカルボン酸二無水物(MCHDA)2.37g(9ミリモル)、ノルボルナン-2-スピロ-2′-シクロペンタノン-5′-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(CpODA)3.07g(8ミリモル)、9,9-ビス(3-メチル-4-アミノフェニル)フルオレン(BMAFL)13.16g(35ミリモル)、2,7-ジアミノフルオレン(2,7-FDA)1.57g(8ミリモル)、無水シュウ酸0.23g、トリエチルアミン0.59g、N-メチルピロリドン(NMP)120g、トルエン40gを三つ口フラスコに加えて、40℃にて撹拌した後、シリコン浴温度を180℃まで昇温し、200r.p.m.の回転数で1時間、加熱、攪拌した。水-トルエン留分40mlを除くため、シリコン浴で加熱し、そのまま攪拌を続けた。3時間30分後に反応を停止し、ポリイミド2を含有する溶液(15質量%)を得た。
比較例4のポリイミド溶液及び比較例5のポリイミド溶液を三つ口フラスコに加えて、40℃で60分間攪拌することで、ポリイミド1とポリイミド2とを含有するポリイミド溶液(15質量%)を得た。得られた溶液は、ポリイミド1とポリイミド2との混合物溶液である。得られた溶液において、ポリイミド1とポリイミド2との合計量に対するポリイミド1の含有量及びポリイミド2の含有量は、それぞれ、62.0質量%及び38.0質量%である。
実施例1のフィルムに、導電性金属酸化物が配合された樹脂エマルジョン(東邦化学製HYTEC、SN-2002)をバーコーターで塗布し、その後、100℃以下の温風により乾燥した。こうして、導電層を有する実施例3のフィルム(導電膜)を得た。
得られた実施例3のフィルム(導電膜)について、表面抵抗率及びYIを測定した。なお、実施例1のフィルムについても、表面抵抗率を測定した。併せて、結果を下記表2に示す。
実施例2のフィルムに、導電性金属酸化物が配合された樹脂エマルジョン(東邦化学製HYTEC、SN-2002)をバーコーターで塗布し、その後、100℃以下の温風により乾燥した。こうして、導電層を有する実施例4のフィルム(導電膜)を得た。
得られた実施例4のフィルム(導電膜)について、表面抵抗率及びYIを測定した。なお、実施例2のフィルムについても、表面抵抗率を測定した。併せて、結果を下記表2に示す。
Claims (5)
- 下記式(1)で表される繰り返し単位からなるポリイミド(I)と、下記式(2)で表される繰り返し単位からなるポリイミド(II)とを含有し、
前記ポリイミド(I)と前記ポリイミド(II)との合計量に対して、前記ポリイミド(I)の含有量が5~95質量%であり、前記ポリイミド(II)の含有量が95~5質量%である、ポリイミド溶液。
式(2)中、A2は、4価の、脂肪族基又は脂環式基を表し、A 2 を構成する酸成分はブタン-1,2,3,4-テトラカルボン酸二無水物、5-(2,5-ジオキソテトラヒドロフリル)-3-メチル-3-シクロヘキセン-1,2-ジカルボン酸二無水物及びノルボルナン-2-スピロ-2′-シクロペンタノン-5′-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からなる群より選択される少なくとも1種である。B2は、フルオレン骨格を含有する2価の芳香族基を表す。 - 下記式(1)で表される繰り返し単位からなるポリイミド(I)と、下記式(2)で表される繰り返し単位からなるポリイミド(II)との混合物であり、
前記ポリイミド(I)の含有量が5~95質量%であり、前記ポリイミド(II)の含有量が95~5質量%である、ポリイミド。
式(2)中、A2は、4価の、脂肪族基又は脂環式基を表し、A 2 を構成する酸成分はブタン-1,2,3,4-テトラカルボン酸二無水物、5-(2,5-ジオキソテトラヒドロフリル)-3-メチル-3-シクロヘキセン-1,2-ジカルボン酸二無水物及びノルボルナン-2-スピロ-2′-シクロペンタノン-5′-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からなる群より選択される少なくとも1種である。B2は、フルオレン骨格を含有する2価の芳香族基を表す。 - ガラス転移点が、280℃以上である、請求項2に記載のポリイミド。
- イエローインデックスが、3以下である、請求項2又は3に記載のポリイミド。
- 請求項2~4のいずれか1項に記載のポリイミドからなるポリイミド層を備える、導電膜。
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