JP7225427B2 - ポリイミドフィルム、ポリアミド酸およびこれを含むワニス、ならびにポリイミド積層体およびその製造方法 - Google Patents
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Description
[1]テトラカルボン酸二無水物成分とジアミン成分との重合物であるポリイミドを含み、前記テトラカルボン酸二無水物成分が、前記テトラカルボン酸二無水物全量に対して下記化合物A~Cからなる群から選ばれるいずれかの化合物を60~100モル%含み、前記ジアミン成分が、前記ジアミン成分全量に対して脂環式ジアミンを30~70モル%、アルキレンジアミンを30~70モル%含む、ポリイミドフィルム。
化合物A:炭素数1~4のアルキル基からなる置換基を3つ以下有してもよい、ビフェニルテトラカルボン酸二無水物
化合物B:炭素数1~4のアルキル基からなる置換基を3つ以下有してもよい、ナフタレンテトラカルボン酸二無水物
化合物C:炭素数1~4のアルキル基からなる置換基を3つ以下有してもよい、以下のいずれかの構造を含むビスフェニル系テトラカルボン酸二無水物
[4]前記脂環式ジアミンが、1,4-ジアミノメチルシクロヘキサン、1,3-ジアミノメチルシクロヘキサン、ノルボルナンジアミン、シクロヘキサンジアミン、イソホロンジアミン、4,4’-メチレンビス(シクロヘキシルアミン)からなる群から選ばれる少なくとも1つの化合物である、[1]~[3]のいずれかに記載のポリイミドフィルム。
[6]前記テトラカルボン酸二無水物成分が、4,4’-オキシジフタル酸無水物を40モル%以下含む、[1]~[5]のいずれかに記載のポリイミドフィルム。
[7]テトラカルボン酸二無水物成分とジアミン成分との重合物であり、前記テトラカルボン酸二無水物成分が、前記テトラカルボン酸二無水物全量に対して下記化合物A~Cからなる群から選ばれるいずれかの化合物を60~100モル%含み、前記ジアミン成分が、前記ジアミン成分全量に対して脂環式ジアミンを30~70モル%、アルキレンジアミンを30~70モル%含む、ポリアミド酸。
化合物A:炭素数1~4のアルキル基からなる置換基を3つ以下有してもよい、ビフェニルテトラカルボン酸二無水物
化合物B:炭素数1~4のアルキル基からなる置換基を3つ以下有してもよい、ナフタレンテトラカルボン酸二無水物
化合物C:炭素数1~4のアルキル基からなる置換基を3つ以下有してもよい、以下のいずれかの構造を含むビスフェニル系テトラカルボン酸二無水物
[10]前記脂環式ジアミンが、1,4-ジアミノメチルシクロヘキサン、1,3-ジアミノメチルシクロヘキサン、ノルボルナンジアミン、シクロヘキサンジアミン、イソホロンジアミン、4,4’-メチレンビス(シクロヘキシルアミン)からなる群から選ばれる少なくとも1つの化合物である、[7]~[9]のいずれかに記載のポリアミド酸。
[12]前記脂環式ジアミンが、1,4-ジアミノメチルシクロヘキサンを含み、前記アルキレンジアミンが、1,6-ヘキサメチレンジアミンを含む、[7]~[11]のいずれかに記載のポリアミド酸。
[14]前記[7]~[13]のいずれかに記載のポリアミド酸および溶媒を含む、ポリアミド酸ワニス。
[15]基材およびポリイミド層が積層されたポリイミド積層体の製造方法であって、[14]に記載のポリアミド酸ワニスを基材上に塗布する工程と、前記ポリアミド酸ワニスの塗膜を、不活性ガス雰囲気下で加熱する工程と、を含むポリイミド積層体の製造方法。
[16]基材およびポリイミド層が積層されたポリイミド積層体の製造方法であって、[14]に記載のポリアミド酸ワニスを基材上に塗布する工程と、前記ポリアミド酸ワニスの塗膜を、空気雰囲気下で加熱する工程と、を含むポリイミド積層体の製造方法。
[17]基材と、前記基材上に配置された、[1]~[6]のいずれかに記載のポリイミドフィルムと、を含む、ポリイミド積層体。
本発明のポリイミドフィルムは、特定のテトラカルボン酸二無水物成分と特定のジアミン成分との重合物である特定のポリイミドを含む。より具体的には、その全量に対して下記の化合物A~Cからなる群から選ばれるいずれかのテトラカルボン酸二無水物を60~100モル%含むテトラカルボン酸二無水物と、その全量に対して脂環式ジアミンを30~70モル%、アルキレンジアミンを30~70モル%含むジアミン成分とを重合して得られる特定のポリイミドを含む。
化合物A:炭素数1~4のアルキル基からなる置換基を3つ以下有してもよい、ビフェニルテトラカルボン酸二無水物
化合物B:炭素数1~4のアルキル基からなる置換基を3つ以下有してもよい、ナフタレンテトラカルボン酸二無水物
化合物C:炭素数1~4のアルキル基からなる置換基を3つ以下有してもよい、以下のいずれかの構造を含むビスフェニル系テトラカルボン酸二無水物
以下、当該特定のポリイミドについて詳しく説明する。
特定のポリイミドを調製するためのテトラカルボン酸二無水物成分は、その全量に対して、上述の化合物A~Cからなる群から選ばれるいずれかの化合物を60~100モル%含む。なお、テトラカルボン酸二無水物成分は、化合物A~Cのうち、いずれか一種のみを含んでいてもよく、二種以上を含んでいてもよい。ただし、化合物A~Cのうち、いずれか一種の化合物の含有量が、テトラカルボン酸二無水物成分の全量に対して60~100モル%である。
特定のポリイミドを調製するためのジアミン成分は、その全量に対して脂環式ジアミンを30~70モル%、アルキレンジアミンを30~70モル%含む。ジアミン成分の総量に対する脂環式ジアミンおよびアルキレンジアミンの合計量は、80モル%以上が好ましく、90モル%以上がさらに好ましく、全てが脂環式ジアミンおよびアルキレンジアミンであることが好ましい。
本発明のポリイミドフィルムが含む特定のポリイミドは、上述のジアミン成分およびテトラカルボン酸二無水物成分を、公知の方法で重合することにより得られる。当該ポリイミドは、ランダム重合体であってもよく、ブロック共重合体であってもよい。
調製するポリイミドがランダム重合体である場合、上述のテトラカルボン酸二無水物成分およびジアミン成分を混合し、これらを重合させてポリアミド酸を得る。ここで、ポリアミド酸調製時のジアミン成分の合計モル量xと、テトラカルボン酸二無水物成分の合計モル量yとの比(y/x)は、0.970~1.100であることが好ましく、より好ましくは0.990~1.010であり、さらに好ましくは0.995~1.005である。ポリアミド酸調製時のジアミン成分量とテトラカルボン酸二無水物成分量とを上記範囲とすることで、得られるポリアミド酸の固有粘度を所望の範囲としやすくなる。
前述のポリアミド酸(もしくはブロックポリアミド酸イミド)と溶媒とを含むポリアミド酸ワニス(もしくは、ブロックポリアミド酸イミドワニス、以下これらをまとめて単に「ワニス」とも称する)を、各種基材の表面に塗布して塗膜を形成する。ワニスが含む溶媒は、前述のポリアミド酸の調製に用いる溶媒と同一であってもよく、異なってもよい。ワニスは、溶媒を1種のみ含んでいてもよく、2種以上含んでいてもよい。
続いて、ポリアミド酸(もしくはブロックポリアミド酸イミド)を含むワニスの塗膜を加熱し、ポリアミド酸(もしくはブロックポリアミド酸イミド)をイミド化(閉環)させる。具体的には、上述のワニスの塗膜を、150℃以下の温度から200℃超まで温度を上昇させながら加熱してポリアミド酸(もしくはブロックポリアミド酸イミド)をイミド化させる。またこのとき、塗膜中の溶媒を除去する。そして所定の温度まで昇温させた後、220℃以下で一定時間加熱する。
前述の特定のポリイミドを含むポリイミドフィルムは、各種部材に、比較的低温で熱圧着したりすることが可能であり、透明性が優れる。したがって、各種部材の保護層、バインダー等として非常に有用である。具体的には、当該ポリイミドは、以下のような物性を有する。
(ii)分解開始温度が355℃以上である
(iii)波長400nmの光の透過率が77%以上である
(iv)L*a*b*表色系におけるb*値が5以下である
以下、各要件について詳しく説明する。
上述の特定のポリイミドを含むポリイミドフィルムでは、ガラス転移温度(Tg)を180℃以上220℃以下とすることができる。ガラス転移温度(Tg)は、190~210℃がより好ましく、194~205℃がさらに好ましい。ポリイミドフィルムのガラス転移温度が180℃以上であると、ポリイミドフィルムを各種用途に適用する際の耐熱性が十分になりやすい。一方で、ポリイミドフィルムのガラス転移温度が220℃以下であると、例えば250℃以下の温度でポリイミドフィルムを各種部材に熱圧着等することが可能となる。また、ポリイミドフィルムのガラス転移温度が220℃以下であると、ポリイミドフィルムの作製時の加熱温度が220℃以下であっても、ポリイミドフィルム中から溶媒が十分に抜けやすい。したがって、ポリイミドフィルムの作製を低温で行うことが可能となるだけでなく、ポリイミドフィルム中に溶媒が残存し難く、可視光透過性が良好になりやすい。上記ガラス転移温度は、熱機械分析装置(TMA)にて測定される。
また、上述の特定のポリイミドを含むポリイミドフィルムでは、ポリイミドフィルムの分解開始温度を355℃以上とすることができる。分解開始温度は、360℃以上がより好ましく、370℃以上がさらに好ましい。ポリイミドフィルムの分解開始温度が355℃以上であると、ポリイミドフィルムを各種素子等に貼付することも可能になり、その際の熱によって、ポリイミドフィルムが分解し難くなる。
上述の特定のポリイミドを含むポリイミドフィルムでは、波長400nmの光の透過率が77%以上であり、好ましくは80%以上であり、さらに好ましくは84%以上である。ポリイミドフィルムの波長400nmの光の透過率が77%以上であると、ポリイミドフィルムの黄色みが抑制され、透明性が要求される用途、例えば表示素子の接着層等にも適用することが可能となる。
上述の特定のポリイミドを含むポリイミドフィルムでは、L*a*b*表色系におけるb*値が5以下である。b*値は、3.0以下が好ましく、1.0以下がより好ましい。L*a*b*表色系におけるb*値は、ポリイミドフィルムの黄色みを表し、値が小さいほど黄色みが少ないことを示す。そして、b*値が5以下であると、ポリイミドフィルムを各種ディスプレイの接着層等に用いた際、接着層が視認され難くなる。
上述の特定のポリイミドを含むポリイミドフィルムの厚さは特に制限されず、ポリイミドフィルムの用途等に応じて適宜選択される。例えば、ポリイミドフィルムを接着シートに用いる場合には、厚さを5~10μm程度とすることができる。一方、各種部材の保護層に用いる場合には、10~25μm程度とすることができる。
上述の特定のポリイミドを含むポリイミドフィルムでは、熱膨張係数が、40~70ppm/Kが好ましく、50~60ppm/Kがより好ましい。熱膨張係数が当該範囲であると、ポリイミドフィルムを種々の用途に使用したときに、温度変化による膨張収縮が小さくできる。
上述の特定のポリイミドを含むポリイミドフィルムのヘイズは、1.5%以下が好ましく、1.0%以下がより好ましい。ヘイズが当該範囲であると、高い透明性が要求される用途にも、ポリイミドフィルムを適用しやすくなる。上記ヘイズは、ヘイズメーターにより測定される。
上述の特定のポリイミドを含むポリイミドフィルムの全光線透過率は、80%以上が好ましく、85%以上がより好ましい。全光線透過率が当該範囲であると、高い透明性が要求される用途にも、ポリイミドフィルムを適用しやすくなる。全光線透過率は、JIS K7105に準拠して測定される。
上述の特定のポリイミドを含むポリイミドフィルムの厚み10μm当たりの厚み方向の位相差(Rth)は、60以下が好ましく、50以下がより好ましい。Rthが当該範囲であると、ポリイミドフィルムを光学装置等にも使用可能となる。
上述の特定のポリイミドを含むポリイミドフィルムの引張強度は、100MPa以上が好ましく、110MPa以上がより好ましい。また、当該ポリイミドフィルムの引張伸度は、5%以上が好ましく20%以上がより好ましい。さらに、引張弾性率は、2.0GPa以上が好ましく、2.5GPa以上がより好ましい。引張強度や引張伸度、引張弾性率が当該範囲であると、ポリイミドフィルムの強度が十分に高く、種々の用途に適用しやすくなる。引張弾性率は、ダンベル型打ち抜き試験片を作製し、引張試験機にて、標線幅5mm、試料長30mm、引張速度30mm/分の条件で測定したときに得られる、応力・歪曲線から算出される。
前述のように、本発明のポリイミドフィルムは、比較的低温で成膜が可能であり、例えば250℃程度で熱圧着が可能である。また、着色が少なく、透明性が高い。したがって、保護膜や各種バインダー等として好適である。
上述のポリアミド酸ワニス、もしくはブロックポリアミド酸イミドワニスを、各種材料等と混合して、コーティング膜を形成するためのコーティング液を調製してもよい。例えば、コーティング液を所望の基材上に塗布した後、ポリアミド酸をイミド化させることで、各種コーティング膜が得られる。このとき、ポリイミドは、各種材料と基材とを結着するためのバインダとして機能する。
実施例および比較例で用いたテトラカルボン酸二無水物およびジアミン成分の略称は、それぞれ以下の通りである。
[テトラカルボン酸二無水物成分]
ODPA:4,4’-オキシジフタル酸無水物
s-BPDA:3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物
1,4-BAC:1,4-ビス(アミノメチル)シクロヘキサン
HMDA:1,6-ヘキサメチレンジアミン
(合成例1)
温度計、コンデンサー、窒素導入管および攪拌羽を備えたフラスコに、1,4-BAC:7.11g(0.050モル)、HMDA:5.81g(0.050モル)、およびN-メチル-2-ピロリドン(NMP):193.0gを加えて、窒素雰囲気下において攪拌し、均一な溶液とした。その後、15℃に冷却し、ここにs-BPDA:26.3g(0.090モル)、ODPA:3.10g(0.010モル)を粉体で装入し、そのまま攪拌した。およそ1時間後徐々に発熱があり、粘度の上昇がみられた。昇温させて、内温60~70℃で1時間反応させたところ、均一な溶液となった。その後、室温まで冷却し、一晩室温にて熟成させて淡黄色の粘稠なワニスを得た。得られたポリアミド酸ワニスの固有粘度(η)(ポリマー濃度0.5g/dL、NMP、25℃にてウベローデ粘度管にて測定)は1.18dL/gであり、E型粘度計による25℃における粘度は12,200mPa・sであった。表1に、得られたポリアミド酸の組成および物性を示す。
合成例1と同様の反応装置に、1,4-BAC:7.11g(0.050モル)、HMDA:5.81g(0.050モル)、およびN-メチル-2-ピロリドン(NMP):192.2gを加えて、窒素雰囲気下において攪拌し、均一な溶液とした。その後、15℃に冷却し、ここにs-BPDA:29.28g(0.10モル)を粉体で装入し、そのまま攪拌した。およそ1時間後徐々に発熱があり、粘度の上昇がみられた。昇温させて、内温60~70℃で1時間反応させたところ、均一な溶液となった。その後、室温まで冷却し、一晩室温にて熟成させて淡黄色の粘稠なワニスを得た。得られたポリアミド酸ワニスの固有粘度(η)(ポリマー濃度0.5g/dL、NMP、25℃にてウベローデ粘度管にて測定)は1.00dL/gであり、E型粘度計による25℃における粘度は28,400mPa・sであった。表1に、得られたポリアミド酸の組成および物性を示す。
合成例1と同様の反応装置に、1,4-BAC:8.53g(0.060モル)、HMDA:4.65g(0.040モル)、およびN-メチル-2-ピロリドン(NMP):194.1gを加えて、窒素雰囲気下において攪拌し、均一な溶液とした。その後、15℃に冷却し、ここにs-BPDA:26.33g(0.090モル)、ODPA:3.10g(0.010モル)を粉体で装入し、そのまま攪拌した。およそ1時間後徐々に発熱があり、粘度の上昇がみられた。昇温させて、内温60~70℃で1時間反応させたところ、均一な溶液となった。その後、室温まで冷却し、一晩室温にて熟成させて淡黄色の粘稠なワニスを得た。得られたポリアミド酸ワニスの固有粘度(η)(ポリマー濃度0.5g/dL、NMP、25℃にてウベローデ粘度管にて測定)は0.77dL/gであり、E型粘度計による25℃における粘度は6,300mPa・sであった。表1に、得られたポリアミド酸の組成および物性を示す。
合成例1と同様の反応装置に、1,4-BAC:9.96g(0.070モル)、HMDA:3.49g(0.030モル)、およびN-メチル-2-ピロリドン(NMP):193.0gを加えて、窒素雰囲気下において攪拌し、均一な溶液とした。その後、15℃に冷却し、ここにs-BPDA:26.33g(0.090モル)、ODPA:3.10g(0.010モル)を粉体で装入し、そのまま攪拌した。およそ1時間後徐々に発熱があり、粘度の上昇がみられた。昇温させて、内温60~70℃で1時間反応させたところ、均一な溶液となった。その後、室温まで冷却し、一晩室温にて熟成させて淡黄色の粘稠なワニスを得た。得られたポリアミド酸ワニスの固有粘度(η)(ポリマー濃度0.5g/dL、NMP、25℃にてウベローデ粘度管にて測定)は1.14dL/gであり、E型粘度計による25℃における粘度は53,800mPa・sであった。表1に、得られたポリアミド酸の組成および物性を示す。
合成例1と同様の反応装置に、1,4-BAC:7.11g(0.050モル)、HMDA:5.81g(0.050モル)、およびN-メチル-2-ピロリドン(NMP):194.4gを加えて、窒素雰囲気下において攪拌し、均一な溶液とした。その後、15℃に冷却し、ここにs-BPDA:20.45g(0.070モル)、ODPA:9.31g(0.030モル)を粉体で装入し、そのまま攪拌した。およそ1時間後徐々に発熱があり、粘度の上昇がみられた。昇温させて、内温60~70℃で1時間反応させたところ、均一な溶液となった。その後、室温まで冷却し、一晩室温にて熟成させて淡黄色の粘稠なワニスを得た。得られたポリアミド酸ワニスの固有粘度(η)(ポリマー濃度0.5g/dL、NMP、25℃にてウベローデ粘度管にて測定)は1.15dL/gであり、E型粘度計による25℃における粘度は53,800mPa・sであった。表1に、得られたポリアミド酸の組成および物性を示す。
合成例1と同様の反応装置に、1,4-BAC:7.11g(0.050モル)、HMDA:5.81g(0.050モル)、およびN-メチル-2-ピロリドン(NMP):195.9gを加えて、窒素雰囲気下において攪拌し、均一な溶液とした。その後、15℃に冷却し、ここにs-BPDA:14.56g(0.050モル)、ODPA:15.51g(0.050モル)を粉体で装入し、そのまま攪拌した。およそ1時間後徐々に発熱があり、粘度の上昇がみられた。昇温させて、内温60~70℃で1時間反応させたところ、均一な溶液となった。その後、室温まで冷却し、一晩室温にて熟成させて淡黄色の粘稠なワニスを得た。得られたポリアミド酸ワニスの固有粘度(η)(ポリマー濃度0.5g/dL、NMP、25℃にてウベローデ粘度管にて測定)は0.73dL/gであり、E型粘度計による25℃における粘度は5,700mPa・sであった。表1に、得られたポリアミド酸の組成および物性を示す。
(実施例1)
合成例1で調製したポリアミド酸ワニスを、ガラス基板上にドクターブレードで塗工し、ポリアミド酸ワニスの塗膜を形成した。基板及びポリアミド酸ワニスの塗膜からなる積層体をイナートオーブンに入れた。その後、イナートオーブン内の酸素濃度を0.1体積%以下に制御し、オーブン内の雰囲気を50℃から220℃まで85分かけて昇温(昇温速度:2℃/分)させ、その後220℃で2時間保持した。加熱終了後、さらにイナート下において自然冷却した。その後、サンプルを蒸留水に浸漬させて、基板からポリイミドフィルムを剥離させた。得られたポリイミドフィルムの厚さ、各種物性を表2に示す。
ポリアミド酸ワニスを、表2に示されるポリアミド酸ワニスにそれぞれ変更した以外は、実施例1と同様にポリイミドフィルムを作製した。得られたポリイミドフィルムの厚さ、各種物性を表2に示す。
合成例1で調製したポリアミド酸ワニスを、ガラス基板上にドクターブレードで塗工し、ポリアミド酸ワニスの塗膜を形成した。基板及びポリアミド酸ワニスの塗膜からなる積層体を空気雰囲気下のオーブンに入れた。その後、オーブン内の雰囲気を50℃から220℃まで85分かけて昇温(昇温速度:2℃/分)させて、その後220℃で2時間保持した。加熱終了後、さらにイナート下において自然冷却した。その後、サンプルを蒸留水に浸漬させて、基板からポリイミドフィルムを剥離させた。得られたポリイミドフィルムの厚さ、各種物性を表2に示す。
ポリアミド酸ワニスを、表2に示されるポリアミド酸ワニスにそれぞれ変更した以外は実施例6と同様にポリイミドフィルムを作製した。得られたポリイミドフィルムの厚さ、各種物性を表2に示す。
実施例及び比較例で作製したポリイミドフィルムについて、以下の方法で評価した。
実施例及び比較例で作製したポリイミドフィルムを幅4mm、長さ20mmに裁断した。当該サンプルについて、島津製作所社製 熱分析装置(TMA-50)でガラス転移温度(Tg)を測定した。
実施例及び比較例で作製したポリイミドフィルムを5mg秤り、当該サンプルについて、島津製作所社製 熱分析装置(TGA-60)で10℃/分昇温により分解開始温度を測定した。分解開始温度は、質量が1%減少した時の温度とした。
実施例及び比較例で作製したポリイミドフィルムについて、島津製作所製Multi spec-1500を使用し、波長300~800nm領域のUV-可視スペクトル測定を行い、波長400nmの光の透過率を得た。
実施例及び比較例で作製したポリイミドフィルムについて、スガ試験機製 三刺激値直読式測色計(Colour Cute i CC-i型)を使用し、ポリイミドフィルムの黄味の指標となるb*値を透過モードで測定した。
実施例及び比較例で作製したポリイミドフィルムを幅4mm、長さ20mmに裁断した。当該サンプルについて、島津製作所社製 熱分析装置(TMA-50)で温度-試験片伸び曲線を測定し、60℃から160℃の範囲における傾きを熱膨張係数(CTE)とした。
実施例及び比較例で作製したポリイミドフィルムについて、日本電色工業社製 ヘイズメーター(NDH2000)にてヘイズを測定した。
実施例及び比較例で作製したポリイミドフィルムの全光線透過率をJIS K7105に準拠して測定した。
プリズムカップラー(2010型、メトリコン社製)を使用し、波長633nmでポリイミドフィルムの厚み方向の位相差を測定した。得られた値を、厚み10μm当たりの値(Rth)に換算した。
ダンベル型打ち抜き試験片を作製し、引張試験機(島津製作所製、EZ-S)にて、標線幅5mm、試料長30mm、引張速度30mm/分の条件で測定した。得られた応力・歪曲線より、破断に至った点における強度および伸度をそれぞれ引張強度および引張伸度とした。なお、これらは、5回の測定値の平均値を、それぞれ採用した。また、引張弾性率は、応力・歪曲線よりから求めた。
Claims (15)
- テトラカルボン酸二無水物成分とジアミン成分との重合物であるポリイミドを含み、
前記テトラカルボン酸二無水物成分が、前記テトラカルボン酸二無水物全量に対して炭素数1~4のアルキル基からなる置換基を3つ以下有してもよいビフェニルテトラカルボン酸二無水物を60~100モル%含み、
前記ジアミン成分が、前記ジアミン成分全量に対して脂環式ジアミンを30~70モル%、アルキレンジアミンを30~70モル%含む、
ポリイミドフィルム。 - 前記アルキレンジアミンのアルキレン基の炭素数が2~12である、
請求項1に記載のポリイミドフィルム。 - 前記脂環式ジアミンが、1,4-ジアミノメチルシクロヘキサン、1,3-ジアミノメチルシクロヘキサン、ノルボルナンジアミン、シクロヘキサンジアミン、イソホロンジアミン、4,4’-メチレンビス(シクロヘキシルアミン)からなる群から選ばれる少なくとも1つの化合物である、
請求項1または2に記載のポリイミドフィルム。 - 前記脂環式ジアミンが、1,4-ジアミノメチルシクロヘキサンを含み、
前記アルキレンジアミンが、1,6-ヘキサメチレンジアミンを含む、
請求項1~3のいずれか一項に記載のポリイミドフィルム。 - 前記テトラカルボン酸二無水物成分が、4,4’-オキシジフタル酸無水物を40モル%以下含む、
請求項1~4のいずれか一項に記載のポリイミドフィルム。 - テトラカルボン酸二無水物成分とジアミン成分との重合物であり、
前記テトラカルボン酸二無水物成分が、前記テトラカルボン酸二無水物全量に対して炭素数1~4のアルキル基からなる置換基を3つ以下有してもよいビフェニルテトラカルボン酸二無水物を60~100モル%含み、
前記ジアミン成分が、前記ジアミン成分全量に対して脂環式ジアミンを30~70モル%、アルキレンジアミンを30~70モル%含む、
ポリアミド酸。 - 前記アルキレンジアミンのアルキレン基の炭素数が2~12である、
請求項6に記載のポリアミド酸。 - 前記脂環式ジアミンが、1,4-ジアミノメチルシクロヘキサン、1,3-ジアミノメチルシクロヘキサン、ノルボルナンジアミン、シクロヘキサンジアミン、イソホロンジアミン、4,4’-メチレンビス(シクロヘキシルアミン)からなる群から選ばれる少なくとも1つの化合物である、
請求項6または7に記載のポリアミド酸。 - 固有粘度(η)が0.62dL/g以上である、
請求項6~8のいずれか一項に記載のポリアミド酸。 - 前記脂環式ジアミンが、1,4-ジアミノメチルシクロヘキサンを含み、
前記アルキレンジアミンが、1,6-ヘキサメチレンジアミンを含む、
請求項6~9のいずれか一項に記載のポリアミド酸。 - 前記テトラカルボン酸二無水物成分が、4,4’-オキシジフタル酸無水物を40モル%以下含む、
請求項6~10のいずれか一項に記載のポリアミド酸。 - 請求項6~11のいずれか一項に記載のポリアミド酸および溶媒を含む、
ポリアミド酸ワニス。 - 基材およびポリイミド層が積層されたポリイミド積層体の製造方法であって、
請求項12に記載のポリアミド酸ワニスを基材上に塗布する工程と、
前記ポリアミド酸ワニスの塗膜を、不活性ガス雰囲気下で加熱する工程と、
を含むポリイミド積層体の製造方法。 - 基材およびポリイミド層が積層されたポリイミド積層体の製造方法であって、
請求項12に記載のポリアミド酸ワニスを基材上に塗布する工程と、
前記ポリアミド酸ワニスの塗膜を、空気雰囲気下で加熱する工程と、
を含むポリイミド積層体の製造方法。 - 基材と、
前記基材上に配置された、請求項1~5のいずれか一項に記載のポリイミドフィルムと、
を含む、ポリイミド積層体。
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008004496A1 (en) | 2006-07-06 | 2008-01-10 | Toray Industries, Inc. | Thermoplastic polyimide, and laminated polyimide film and metal foil-laminated polyimide film using the thermoplastic polyimide |
WO2014021319A1 (ja) | 2012-08-01 | 2014-02-06 | 東レ株式会社 | ポリアミド酸樹脂組成物、これを用いたポリイミドフィルムおよびその製造方法 |
WO2014098235A1 (ja) | 2012-12-21 | 2014-06-26 | 旭化成イーマテリアルズ株式会社 | ポリイミド前駆体及びそれを含有する樹脂組成物 |
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