JP7264264B2 - Polyimide precursor composition and method for producing flexible electronic device - Google Patents

Polyimide precursor composition and method for producing flexible electronic device Download PDF

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Description

本発明は、例えばフレキシブルデバイスの基板等の電子デバイス用途に好適に使用されるポリイミド前駆体組成物、およびフレキシブル電子デバイスの製造方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a polyimide precursor composition suitably used for electronic device applications such as flexible device substrates, and a method for producing a flexible electronic device.

ポリイミドフィルムは、耐熱性、耐薬品性、機械的強度、電気特性、寸法安定性などに優れていることから、電気・電子デバイス分野、半導体分野などの分野で広く使用されてきた。一方、近年、高度情報化社会の到来に伴い、光通信分野の光ファイバーや光導波路等、表示装置分野の液晶配向膜やカラーフィルター用保護膜等の光学材料の開発が進んでいる。特に表示装置分野で、ガラス基板の代替として軽量でフレキシブル性に優れたプラスチック基板の検討や、曲げたり丸めたりすることが可能なディスプレイの開発が盛んに行われている。 Polyimide films have been widely used in fields such as electric/electronic devices and semiconductors due to their excellent heat resistance, chemical resistance, mechanical strength, electrical properties, dimensional stability, and the like. On the other hand, in recent years, with the advent of an advanced information society, the development of optical materials such as optical fibers and optical waveguides in the field of optical communication, and liquid crystal alignment films and protective films for color filters in the field of display devices is progressing. In the field of display devices in particular, studies on plastic substrates that are lightweight and excellent in flexibility as an alternative to glass substrates and development of displays that can be bent or rolled are being actively pursued.

液晶ディスプレイや有機ELディスプレイなどのディスプレイでは、各ピクセルを駆動するためのTFT等の半導体素子が形成される。このため、基板には耐熱性や寸法安定性が要求される。ポリイミドフィルムは、耐熱性、耐薬品性、機械的強度、電気特性、寸法安定性などに優れていることから、ディスプレイ用途の基板として有望である。 In displays such as liquid crystal displays and organic EL displays, semiconductor elements such as TFTs are formed for driving each pixel. Therefore, the substrate is required to have heat resistance and dimensional stability. Polyimide films have excellent heat resistance, chemical resistance, mechanical strength, electrical properties, dimensional stability, and the like, and are therefore promising substrates for display applications.

ポリイミドは、一般に黄褐色に着色しているため、バックライトを備えた液晶ディスプレイなどの透過型デバイスでの使用には制限があったが、近年になって、機械的特性、熱的特性に加えて透明性に優れたポリイミドフィルムが開発されており、ディスプレイ用途の基板としてさらに期待が高まっている(特許文献1~3参照)。 Polyimide is generally colored in yellowish brown, which limits its use in transmissive devices such as liquid crystal displays equipped with a backlight. A polyimide film having excellent transparency has been developed, and expectations are rising for use as a substrate for display applications (see Patent Documents 1 to 3).

一般に、フレキシブルなフィルムは平面性を維持するのが難しいため、フレキシブルなフィルム上にTFT等の半導体素子、微細配線等を均一に精度良く形成することは困難である。例えば、特許文献4には、「特定の前駆体樹脂組成物をキャリア基板上に塗布成膜して固体状のポリイミド樹脂膜を形成する工程、前記樹脂膜上に回路を形成する工程、前記回路が表面に形成された固体状の樹脂膜を前記キャリア基板から剥離する工程の各工程を含む、表示デバイス又は受光デバイスであるフレキシブルデバイスの製造方法」が記載されている。 In general, it is difficult to maintain flatness of a flexible film, so it is difficult to uniformly and accurately form semiconductor elements such as TFTs, fine wiring, and the like on a flexible film. For example, in Patent Document 4, "a step of coating a specific precursor resin composition on a carrier substrate to form a solid polyimide resin film, a step of forming a circuit on the resin film, the circuit A method for manufacturing a flexible device, which is a display device or a light receiving device, including each step of peeling off a solid resin film on the surface of which is formed from the carrier substrate.

また、特許文献5には、フレキシブルデバイスを製造する方法として、ガラス基板上にポリイミドフィルムを形成して得られたポリイミドフィルム/ガラス基材積層体上に、デバイスに必要な素子および回路を形成した後、ガラス基板側からレーザを照射して、ガラス基板を剥離することを含む方法が開示されている。 Further, in Patent Document 5, as a method of manufacturing a flexible device, elements and circuits necessary for the device are formed on a polyimide film/glass substrate laminate obtained by forming a polyimide film on a glass substrate. Later, a method is disclosed including exfoliating the glass substrate by irradiating a laser from the glass substrate side.

国際公開第2012/011590号公報International Publication No. 2012/011590 国際公開第2013/179727号公報International Publication No. 2013/179727 国際公開第2014/038715号公報International Publication No. 2014/038715 特開2010-202729号公報JP 2010-202729 A 国際公開第2018/221607号公報International Publication No. 2018/221607 国際公開第2012/173204号公報International Publication No. 2012/173204 国際公開第2015/080139号公報International Publication No. 2015/080139

特許文献4に記載されているようなメカニカル剥離は、追加の設備が不要で簡便であるという利点があるが、ポリイミドフィルムとガラス基板との間の剥離強度が大きすぎて、ポリイミドフィルムをガラス基板から剥離する際にポリイミドフィルム上に形成した素子や回路に対してダメージを与える場合がある。一方、特許文献5に記載されているようなレーザ剥離は、素子および回路形成時にはポリイミドフィルムとガラス基板との高い密着性を確保しながら、剥離時には剥離強度を低下させることができるため、素子や回路へのダメージが小さいという利点がある。しかし、レーザ照射装置が必要になるなど、設備コストが増大する。 Mechanical peeling as described in Patent Document 4 has the advantage that it is simple and does not require additional equipment. It may damage the elements and circuits formed on the polyimide film when peeling from the polyimide film. On the other hand, laser peeling as described in Patent Document 5 can reduce the peel strength during peeling while ensuring high adhesion between the polyimide film and the glass substrate when forming elements and circuits. There is an advantage that the damage to the circuit is small. However, the equipment cost increases, such as the need for a laser irradiation device.

ところで、特許文献6には、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物とp-フェニレンジアミンから得られたポリイミド前駆体溶液にモノエチルリン酸エステル(実施例4)、モノラウリルリン酸エステル(実施例5)、ポリリン酸(実施例6)をそれぞれ添加した組成物が記載されているが、これらリン化合物の添加によって、基材上で形成されたポリイミドフィルムとその基材との剥離強度が低下すること、およびフレキシブル電子デバイスの製造は記載されていない。 By the way, in Patent Document 6, a polyimide precursor solution obtained from 3,3′,4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride and p-phenylenediamine was added with monoethyl phosphate (Example 4) and monolauryl. Phosphate ester (Example 5), polyphosphoric acid (Example 6) are respectively added to the composition, but by adding these phosphorus compounds, the polyimide film formed on the substrate and the substrate A decrease in the peel strength of the film and the fabrication of flexible electronic devices are not described.

さらに特許文献7には、特定の成分を有するポリイミド前駆体溶液に、リン酸(比較例2)およびリン酸トリブチル(比較例4)を添加した例が比較例として記載されているが、これらのリン化合物の添加によって、基材上で形成されたポリイミドフィルムとその基材との剥離強度が低下することは全く記載されていない。 Furthermore, Patent Document 7 describes, as a comparative example, an example in which phosphoric acid (Comparative Example 2) and tributyl phosphate (Comparative Example 4) were added to a polyimide precursor solution having specific components. It is not described at all that the addition of a phosphorus compound lowers the peel strength between a polyimide film formed on a substrate and the substrate.

本発明は、従来の問題点に鑑みてなされたものであり、主要な目的は、工業的に簡便な装置および工程により、フレキシブル電子デバイスを製造することが可能なポリイミド前駆体組成物、およびフレキシブル電子デバイス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 conventional problems, and the main purpose thereof is to provide a polyimide precursor composition capable of producing a flexible electronic device using an industrially simple apparatus and process, and a flexible It aims at providing the manufacturing method of an electronic device.

本出願の主要な開示事項をまとめると、以下のとおりである。 A summary of the main disclosures of this application follows.

1. ポリイミド前駆体、
前記ポリイミド前駆体の総モノマー単位に対して0.001モル%超且つ5モル%未満の量の、P(=O)OH構造またはP(=O)OR(式中、Rは炭素数4以上のアルキル基)構造を有するリン化合物、および
溶媒
を含有することを特徴とするポリイミド前駆体組成物(但し、次の条件(A)を満足する。)。
(A)前記ポリイミド前駆体は、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物とp-フェニレンジアミンのみから得られるポリイミド前駆体ではない。
2. 前記リン化合物の含有量が、前記ポリイミド前駆体の総モノマー単位に対して0.01モル%以上の量である、上記項1に記載の組成物。
3. 前記リン化合物が、Pに直接結合したアリール基を有する化合物を含まない、上記項1または2に記載の組成物。
4. 前記リン化合物の分子量が400未満である、上記項1~3のいずれか1項に記載の組成物。
5. 前記ポリイミド前駆体が、下記一般式(I)で表される構造および一般式(I)中のアミド構造の少なくとも1つがイミド化された構造から選ばれる繰り返し単位を含むことを特徴とする上記項1~4のいずれか1項に記載の組成物。
1. polyimide precursor,
P(=O)OH structure or P(=O)OR (wherein R has 4 or more carbon atoms A polyimide precursor composition (provided that it satisfies the following condition (A)), comprising: a phosphorus compound having a (alkyl group) structure; and a solvent.
(A) The polyimide precursor is not a polyimide precursor obtained only from 3,3′,4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride and p-phenylenediamine.
2. 2. The composition according to item 1, wherein the content of the phosphorus compound is 0.01 mol % or more based on the total monomer units of the polyimide precursor.
3. 3. The composition according to item 1 or 2, wherein the phosphorus compound does not contain a compound having an aryl group directly bonded to P.
4. 4. The composition according to any one of items 1 to 3, wherein the phosphorus compound has a molecular weight of less than 400.
5. The above item, wherein the polyimide precursor comprises a repeating unit selected from a structure represented by the following general formula (I) and a structure in which at least one of the amide structures in the general formula (I) is imidized. The composition according to any one of 1-4.

Figure 0007264264000001
(一般式I中、Xは4価の脂肪族基または芳香族基であり、Yは2価の脂肪族基または芳香族基であり、RおよびRは互いに独立して、水素原子、炭素数1~6のアルキル基または炭素数3~9のアルキルシリル基である。)
6. Xが脂環構造を有する4価の基であり、Yが脂環構造を有する2価の基である一般式(I)で表される繰り返し単位の含有量が、全繰り返し単位に対して、50モル%以下であることを特徴とする上記項5に記載の組成物。
7. 一般式(I)中のXが芳香族環を有する4価の基であり、Yが芳香族環を有する2価の基であることを特徴とする上記項5に記載の組成物。
8. 一般式(I)中のXが脂環構造を有する4価の基であり、Yが芳香族環を有する2価の基であることを特徴とする上記項5に記載の組成物。
9. 一般式(I)中のXが芳香族環を有する4価の基であり、Yが脂環構造を有する2価の基であることを特徴とする上記項5に記載の組成物。
10. 一般式(I)のXが脂環構造を有する4価の基である繰り返し単位を全繰り返し単位中の60%超の割合で含有すること(但し、Xが脂環構造を有する4価の基であり且つYが脂環構造を有する2価の基である一般式(I)で表される繰り返し単位の含有量は、全繰り返し単位に対して、50モル%以下である)を特徴とする上記項5に記載の組成物。
11. (a)ポリイミド前駆体、P(=O)OH構造またはP(=O)OR(式中、Rは炭素数4以上のアルキル基)構造を有するリン化合物および溶媒を含有するポリイミド前駆体組成物を、基材上に塗布する工程、
(b)前記基材上で前記ポリイミド前駆体を加熱処理し、前記基材上にポリイミドフィルムが積層された積層体を製造する工程、
(c)前記積層体のポリイミドフィルム上に、導電体層および半導体層から選ばれる少なくとも1つの層を形成する工程、および
(d)前記基材と前記ポリイミドフィルムとを、外力によって剥離する工程
を有するフレキシブル電子デバイスの製造方法。
12. 前記ポリイミド前駆体組成物が、上記項1~10のいずれか1項に記載ポリイミド前駆体組成物であることを特徴とする上記項11に記載の製造方法。
13. 前記基材が、ガラス板である上記項11または12に記載の製造方法。
14. 前記基材と前記ポリイミドフィルムを剥離する工程において、レーザ照射を行わないことを特徴とする上記項11~13のいずれか1項に記載の製造方法。
15. 基材とこの基材に形成されたポリイミドフィルムとを有する積層体の、前記基材とポリイミドフィルムの間の剥離強度を低下させる方法であって、
前記ポリイミドフィルム形成のためのポリイミド前駆体組成物が、P(=O)OH構造またはP(=O)OR(式中、Rは炭素数4以上のアルキル基)構造を有するリン化合物を含有することを特徴とする、積層体の剥離強度低下方法。
16. 前記ポリイミド前駆体組成物が、上記項1~10のいずれか1項に記載ポリイミド前駆体組成物であることを特徴とする上記項15に記載の方法。
17. 前記基材が、ガラス板である上記項15または16に記載の方法。
Figure 0007264264000001
(In general formula I, X 1 is a tetravalent aliphatic or aromatic group, Y 1 is a divalent aliphatic or aromatic group, R 1 and R 2 are independently hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or an alkylsilyl group having 3 to 9 carbon atoms.)
6. X 1 is a tetravalent group having an alicyclic structure, and Y 1 is a divalent group having an alicyclic structure. 6. The composition according to item 5, wherein the content of the composition is 50 mol % or less.
7. 6. The composition according to item 5, wherein X 1 in general formula (I) is a tetravalent group having an aromatic ring, and Y 1 is a divalent group having an aromatic ring.
8. 6. The composition according to item 5, wherein X 1 in general formula (I) is a tetravalent group having an alicyclic structure, and Y 1 is a divalent group having an aromatic ring.
9. 6. The composition according to item 5, wherein X 1 in general formula (I) is a tetravalent group having an aromatic ring, and Y 1 is a divalent group having an alicyclic structure.
10. X 1 of the general formula (I) contains a repeating unit that is a tetravalent group having an alicyclic structure in a proportion of more than 60% of all repeating units (provided that X 1 is a tetravalent group having an alicyclic structure and Y 1 is a divalent group having an alicyclic structure. 6. The composition according to item 5, characterized in that:
11. (a) a polyimide precursor composition containing a polyimide precursor, a phosphorus compound having a P (= O) OH structure or a P (= O) OR (wherein R is an alkyl group having 4 or more carbon atoms) structure and a solvent A step of applying onto the substrate,
(b) a step of heat-treating the polyimide precursor on the base material to produce a laminate in which a polyimide film is laminated on the base material;
(c) forming at least one layer selected from a conductor layer and a semiconductor layer on the polyimide film of the laminate; and (d) separating the base material and the polyimide film by an external force. A method of manufacturing a flexible electronic device comprising:
12. 12. The production method according to item 11 above, wherein the polyimide precursor composition is the polyimide precursor composition according to any one of items 1 to 10 above.
13. 13. The manufacturing method according to item 11 or 12, wherein the substrate is a glass plate.
14. 14. The manufacturing method according to any one of items 11 to 13, wherein laser irradiation is not performed in the step of separating the base material and the polyimide film.
15. A method for reducing the peel strength between a substrate and a polyimide film of a laminate having a substrate and a polyimide film formed on the substrate, comprising:
Polyimide precursor composition for forming the polyimide film contains a phosphorus compound having a P (= O) OH structure or P (= O) OR (wherein R is an alkyl group having 4 or more carbon atoms) structure A method for reducing the peel strength of a laminate, characterized by:
16. 16. The method according to item 15 above, wherein the polyimide precursor composition is the polyimide precursor composition according to any one of items 1 to 10 above.
17. 17. The method according to item 15 or 16, wherein the substrate is a glass plate.

本発明によれば、工業的に簡便な装置および工程により、フレキシブル電子デバイスを製造することが可能なポリイミド前駆体組成物を提供することができる。また、本発明によれば、ポリイミドフィルムを基板とするフレキシブル電子デバイスの簡便な製造方法を提供することができる。本発明のポリイミド前駆体組成物を使用すると、基材とポリイミドフィルム間の剥離強度を適切に低下させることができる。そのため簡便な装置および工程によりフレキシブル電子デバイスを製造することが可能であり、また素子に対してダメージを与えるおそれが小さく、歩留まりの良い製造が可能となる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the polyimide precursor composition which can manufacture a flexible electronic device with an industrially simple apparatus and process can be provided. Moreover, according to the present invention, it is possible to provide a simple method for manufacturing a flexible electronic device using a polyimide film as a substrate. The use of the polyimide precursor composition of the present invention can appropriately reduce the peel strength between the substrate and the polyimide film. Therefore, it is possible to manufacture a flexible electronic device by using a simple apparatus and process, and it is possible to manufacture the device with a high yield with little possibility of damaging the element.

本出願において、「フレキシブル(電子)デバイス」とは、デバイス自身がフレキシブルであることを意味し、通常、基板上で半導体層(素子としてトランジスタ、ダイオード等)が形成されてデバイスが完成する。「フレキシブル(電子)デバイス」は、従来のFPC(フレキシブルプリント配線板)上にICチップ等の「硬い」半導体素子が搭載された例えばCOF(Chip On Film)等のデバイスと区別される。但し、本願の「フレキシブル(電子)デバイス」を動作または制御するために、ICチップ等の「硬い」半導体素子をフレキシブル基板上に搭載したり、電気的に接続したりして、融合して使用することは何ら問題がない。好適に使用されるフレキシブル(電子)デバイスとしては、液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイ、および電子ペーパー等の表示デバイス、太陽電池、およびCMOS等の受光デバイスを挙げることができる。 In this application, the term "flexible (electronic) device" means that the device itself is flexible, and the device is usually completed by forming semiconductor layers (elements such as transistors and diodes) on a substrate. A "flexible (electronic) device" is distinguished from a device such as a COF (Chip On Film) in which a "hard" semiconductor element such as an IC chip is mounted on a conventional FPC (Flexible Printed Circuit Board). However, in order to operate or control the "flexible (electronic) device" of the present application, "hard" semiconductor elements such as IC chips are mounted on the flexible substrate, electrically connected, and used in combination There is nothing wrong with doing Suitable flexible (electronic) devices include display devices such as liquid crystal displays, organic EL displays, and electronic papers, and light receiving devices such as solar cells and CMOS.

以下に、本発明のポリイミド前駆体組成物について説明し、その後、フレキシブル電子デバイスの製造方法について説明する。 The polyimide precursor composition of the present invention will be described below, and then the method for producing a flexible electronic device will be described.

<<ポリイミド前駆体組成物>>
ポリイミドフィルムを形成するためのポリイミド前駆体組成物は、ポリイミド前駆体、リン化合物および溶媒を含有する。ポリイミド前駆体およびリン化合物はどちらも溶媒に溶解している。
本出願において、用語「ポリイミド前駆体」は、ポリイミドフィルム中のポリイミドを形成することができる前駆体の意味で使用する。即ち、用語「ポリイミド前駆体」は、ポリアミック酸および誘導体(正確には式(I)で定義される)、部分的にイミド化が進行した部分イミド化ポリアミック酸および誘導体、およびポリイミドを含むが、いずれも溶媒に溶解するものである。
<<polyimide precursor composition>>
A polyimide precursor composition for forming a polyimide film contains a polyimide precursor, a phosphorus compound and a solvent. Both the polyimide precursor and the phosphorus compound are dissolved in the solvent.
In this application, the term "polyimide precursor" is used to mean a precursor capable of forming a polyimide in a polyimide film. That is, the term "polyimide precursor" includes polyamic acids and derivatives (precisely defined by formula (I)), partially imidized polyamic acids and derivatives that have undergone partial imidization, and polyimides, Both dissolve in solvents.

ポリイミド前駆体は、下記一般式(I): The polyimide precursor has the following general formula (I):

Figure 0007264264000002
(一般式I中、Xは4価の脂肪族基または芳香族基であり、Yは2価の脂肪族基または芳香族基であり、RおよびRは互いに独立して、水素原子、炭素数1~6のアルキル基または炭素数3~9のアルキルシリル基である。)
で表される繰り返し単位を有する。特に好ましくは、RおよびRが水素原子であるポリアミック酸である。
Figure 0007264264000002
(In general formula I, X 1 is a tetravalent aliphatic or aromatic group, Y 1 is a divalent aliphatic or aromatic group, R 1 and R 2 are independently hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or an alkylsilyl group having 3 to 9 carbon atoms.)
It has a repeating unit represented by Particularly preferred are polyamic acids in which R 1 and R 2 are hydrogen atoms.

また、部分的にイミド化が進行したポリイミド前駆体は、一般式(I)中の2つのアミド構造の少なくとも1つがイミド化した繰り返し単位を含む。 Also, the partially imidized polyimide precursor contains repeating units in which at least one of the two amide structures in general formula (I) is imidized.

一般式(I)で表される繰り返し単位を有するポリイミド前駆体から形成されるポリイミドは下記一般式(II): A polyimide formed from a polyimide precursor having a repeating unit represented by general formula (I) has the following general formula (II):

Figure 0007264264000003
(式中、Xは4価の脂肪族基または芳香族基であり、Yは2価の脂肪族基または芳香族基である。)
で表される繰り返し単位を有する。溶解可能なポリイミドである場合には、「ポリイミド前駆体」として、ポリイミド前駆体組成物中に含有させることができる。
Figure 0007264264000003
(Wherein, X 1 is a tetravalent aliphatic or aromatic group, and Y 1 is a divalent aliphatic or aromatic group.)
It has a repeating unit represented by When it is a soluble polyimide, it can be contained as a "polyimide precursor" in the polyimide precursor composition.

以下に、このようなポリイミドの化学構造を、上記繰り返し単位(一般式(I)および(II))中のXおよびYの構造および製造に使用されるモノマー(テトラカルボン酸成分、ジアミン成分、その他成分)により説明し、続いて製造方法を説明する。The chemical structures of such polyimides are shown below, the structures of X 1 and Y 2 in the repeating units (general formulas (I) and (II)) and the monomers (tetracarboxylic acid component, diamine component , and other components), and then the manufacturing method will be described.

本明細書において、テトラカルボン酸成分は、ポリイミドを製造する原料として使用されるテトラカルボン酸、テトラカルボン酸二無水物、その他テトラカルボン酸シリルエステル、テトラカルボン酸エステル、テトラカルボン酸クロライド等のテトラカルボン酸誘導体を含む。特に限定されるわけではないが、製造上、テトラカルボン酸二無水物を使用することが簡便であり、以下の説明ではテトラカルボン酸成分としてテトラカルボン酸二無水物を用いた例を説明する。また、ジアミン成分は、ポリイミドを製造する原料として使用される、アミノ基(-NH)を2個有するジアミン化合物である。As used herein, the tetracarboxylic acid component means a tetracarboxylic acid, a tetracarboxylic dianhydride, and other tetracarboxylic acid silyl esters, tetracarboxylic acid esters, tetracarboxylic acid chlorides, and the like, which are used as raw materials for producing polyimide. Contains carboxylic acid derivatives. Although not particularly limited, it is convenient to use a tetracarboxylic dianhydride in terms of production, and in the following explanation, an example using a tetracarboxylic dianhydride as a tetracarboxylic acid component will be described. Also, the diamine component is a diamine compound having two amino groups (--NH 2 ), which is used as a raw material for producing polyimide.

また、本明細書において、ポリイミドフィルムは、(キャリア)基材上に形成されて積層体の中に存在するもの、および基材を剥離した後のフィルムの両方を意味する。また、ポリイミドフィルムを構成している材料、即ちポリイミド前駆体組成物を加熱処理して(イミド化して)得られた材料を、「ポリイミド材料」という場合がある。 Also, in this specification, the polyimide film means both the one formed on the (carrier) substrate and present in the laminate, and the film after peeling off the substrate. Moreover, the material which comprises the polyimide film, ie, the material obtained by heat-processing (imidating) the polyimide precursor composition, may be called "polyimide material."

ポリイミドフィルムに含有されるポリイミドは、特に限定されず、テトラカルボン酸成分およびジアミン成分が、適宜、芳香族化合物および脂肪族化合物から選ばれるポリイミドで構成される。ジアミン成分の脂肪族化合物は、好ましくは脂環式化合物である。ポリイミドとしては、例えば、全芳香族ポリイミド、半脂環式ポリイミド、全脂環式ポリイミドが挙げられる。 The polyimide contained in the polyimide film is not particularly limited, and the tetracarboxylic acid component and the diamine component are composed of polyimides appropriately selected from aromatic compounds and aliphatic compounds. The aliphatic compound of the diamine component is preferably a cycloaliphatic compound. Examples of polyimides include wholly aromatic polyimides, semi-alicyclic polyimides, and wholly alicyclic polyimides.

特に限定されるわけではないが、得られるポリイミド材料が耐熱性に優れるため、一般式(I)中のXが芳香族環を有する4価の基であり、Yが芳香族環を有する2価の基であることが好ましい。また、得られるポリイミド材料が耐熱性に優れると同時に透明性に優れるため、Xが脂環構造を有する4価の基であり、Yが芳香族環を有する2価の基であることが好ましい。また、得られるポリイミド材料が耐熱性に優れると同時に寸法安定性に優れるため、Xが芳香族環を有する4価の基であり、Yが脂環構造を有する2価の基であることが好ましい。Although not particularly limited, since the resulting polyimide material has excellent heat resistance, X 1 in the general formula (I) is a tetravalent group having an aromatic ring, and Y 1 has an aromatic ring. A divalent group is preferred. In addition, since the resulting polyimide material has excellent heat resistance and at the same time excellent transparency, X 1 is a tetravalent group having an alicyclic structure, and Y 1 is a divalent group having an aromatic ring. preferable. In addition, since the resulting polyimide material has excellent heat resistance and excellent dimensional stability, X 1 is a tetravalent group having an aromatic ring, and Y 1 is a divalent group having an alicyclic structure. is preferred.

得られるポリイミド材料の特性、例えば、透明性、機械的特性、または耐熱性等の点から、Xが脂環構造を有する4価の基であり、Yが脂環構造を有する2価の基である式(I)で表される繰り返し単位の含有量は、全繰り返し単位に対して、好ましくは50モル%以下、より好ましくは30モル%以下または30モル%未満、より好ましくは10モル%以下であることが好ましい。From the viewpoint of the properties of the resulting polyimide material, such as transparency, mechanical properties, or heat resistance, X 1 is a tetravalent group having an alicyclic structure, and Y 1 is a divalent group having an alicyclic structure. The content of the repeating unit represented by formula (I), which is a group, is preferably 50 mol% or less, more preferably 30 mol% or less or less than 30 mol%, more preferably 10 mol%, based on all repeating units % or less.

ある実施態様においては、Xが芳香族環を有する4価の基であり、Yが芳香族環を有する2価の基である前記式(I)の繰り返し単位の1種以上の含有量が、合計で、全繰り返し単位に対して、好ましくは50モル%以上、より好ましくは70モル%以上、より好ましくは80モル%以上、さらに好ましくは90モル%以上、特に好ましくは100モル%であることが好ましい。この実施態様において、特に高透明性のポリイミド材料が求められる場合は、ポリイミドはフッ素原子を含有することが好ましい。すなわち、ポリイミドが、Xがフッ素原子を含有する芳香族環を有する4価の基である前記一般式(I)の繰り返し単位および/またはYがフッ素原子を含有する芳香族環を有する2価の基である前記一般式(I)の繰り返し単位の1種以上を含むことが好ましい。In one embodiment, the content of one or more repeating units of the above formula (I), wherein X 1 is a tetravalent group having an aromatic ring and Y 1 is a divalent group having an aromatic ring However, the total is preferably 50 mol% or more, more preferably 70 mol% or more, more preferably 80 mol% or more, still more preferably 90 mol% or more, particularly preferably 100 mol%, based on all repeating units. Preferably. In this embodiment, the polyimide preferably contains fluorine atoms, especially when a highly transparent polyimide material is desired. That is, the polyimide is a repeating unit of the general formula (I) in which X 1 is a tetravalent group having an aromatic ring containing a fluorine atom and / or Y 1 has an aromatic ring containing a fluorine atom 2 It preferably contains at least one repeating unit represented by the general formula (I), which is a valent group.

ある実施態様においては、ポリイミドは、Xが脂環構造を有する4価の基であり、Yが芳香族環を有する2価の基である前記一般式(I)の繰り返し単位の1種以上の含有量が、合計で、全繰り返し単位に対して、好ましくは50モル%以上、より好ましくは70モル%以上、より好ましくは80モル%以上、さらに好ましくは90モル%以上、特に好ましくは100モル%であることが好ましい。In one embodiment, the polyimide is one of the repeating units represented by the general formula (I), wherein X 1 is a tetravalent group having an alicyclic structure and Y 1 is a divalent group having an aromatic ring. The total content of the above is preferably 50 mol% or more, more preferably 70 mol% or more, more preferably 80 mol% or more, still more preferably 90 mol% or more, particularly preferably 90 mol% or more, based on all repeating units. 100 mol % is preferred.

ある実施態様においては、ポリイミドは、Xが芳香族環を有する4価の基であり、Yが脂環構造を有する2価の基である前記式(I)の繰り返し単位の1種以上の含有量が、合計で、全繰り返し単位に対して、好ましくは50モル%以上、より好ましくは70モル%以上、より好ましくは80モル%以上、さらに好ましくは90モル%以上、特に好ましくは100モル%であることが好ましい。In one embodiment, the polyimide is one or more repeating units represented by the above formula (I), wherein X 1 is a tetravalent group having an aromatic ring and Y 1 is a divalent group having an alicyclic structure. The total content of all repeating units is preferably 50 mol% or more, more preferably 70 mol% or more, more preferably 80 mol% or more, still more preferably 90 mol% or more, particularly preferably 100 Mole % is preferred.

<Xおよびテトラカルボン酸成分>
の芳香族環を有する4価の基としては、炭素数が6~40の芳香族環を有する4価の基が好ましい。
<X 1 and tetracarboxylic acid component>
The tetravalent group having an aromatic ring for X 1 is preferably a tetravalent group having 6 to 40 carbon atoms and having an aromatic ring.

芳香族環を有する4価の基としては、例えば、下記のものが挙げられる。 Examples of the tetravalent group having an aromatic ring include the following.

Figure 0007264264000004
(式中、Zは直接結合、または、下記の2価の基:
Figure 0007264264000004
(Wherein, Z 1 is a direct bond or the following divalent group:

Figure 0007264264000005
のいずれかである。ただし、式中のZは、2価の有機基、Z3、はでそれぞれ独立にアミド結合、エステル結合、カルボニル結合であり、Zは芳香環を含む有機基である。)
Figure 0007264264000005
is either However, Z2 in the formula is a divalent organic group, Z3 and Z4 are each independently an amide bond, an ester bond and a carbonyl bond, and Z5 is an organic group containing an aromatic ring. )

としては、具体的には、炭素数2~24の脂肪族炭化水素基、炭素数6~24の芳香族炭化水素基が挙げられる。Z 2 specifically includes an aliphatic hydrocarbon group having 2 to 24 carbon atoms and an aromatic hydrocarbon group having 6 to 24 carbon atoms.

としては、具体的には、炭素数6~24の芳香族炭化水素基が挙げられる。Z 5 specifically includes an aromatic hydrocarbon group having 6 to 24 carbon atoms.

芳香族環を有する4価の基としては、得られるポリイミドフィルムの高耐熱性と高透明性を両立できるので、下記のものが特に好ましい。 As the tetravalent group having an aromatic ring, the following groups are particularly preferable because they can achieve both high heat resistance and high transparency of the resulting polyimide film.

Figure 0007264264000006
(式中、Zは直接結合、または、へキサフルオロイソプロピリデン結合である。)
Figure 0007264264000006
(In the formula, Z 1 is a direct bond or a hexafluoroisopropylidene bond.)

ここで、得られるポリイミドフィルムの高耐熱性、高透明性、低線熱膨張係数を両立できるので、Zは直接結合であることがより好ましい。Here, it is more preferable that Z1 is a direct bond because the obtained polyimide film can have both high heat resistance, high transparency, and a low coefficient of linear thermal expansion.

加えて好ましい基として、上記式(9)において、Zが下式(3A):In addition, as a preferred group, in the above formula (9), Z 1 is the following formula (3A):

Figure 0007264264000007
で表されるフルオレニル含有基である化合物が挙げられる。Z11およびZ12はそれぞれ独立に、好ましくは同一で、単結合または2価の有機基である。Z11およびZ12としては、芳香環を含む有機基が好ましく、例えば式(3A1):
Figure 0007264264000007
and a compound that is a fluorenyl-containing group represented by: Z 11 and Z 12 are each independently, preferably the same, a single bond or a divalent organic group. Z 11 and Z 12 are preferably organic groups containing an aromatic ring, such as formula (3A1):

Figure 0007264264000008
(Z13およびZ14は、互いに独立に単結合、-COO-、-OCO-または-O-であり、ここでZ14がフルオレニル基に結合した場合、Z13が-COO-、-OCO-または-O-でZ14が単結合の構造が好ましく;R91は炭素数1~4のアルキル基またはフェニル基であり、好ましくはメチルであり、nは0~4の整数であり、好ましくは1である。)
で表される構造が好ましい。
Figure 0007264264000008
(Z 13 and Z 14 are each independently a single bond, -COO-, -OCO- or -O-, where when Z 14 is bonded to a fluorenyl group, Z 13 is -COO-, -OCO- or -O- and Z 14 is preferably a single bond structure; R 91 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or a phenyl group, preferably methyl; n is an integer of 0 to 4, preferably 1.)
A structure represented by is preferred.

が芳香族環を有する4価の基である一般式(I)の繰り返し単位を与えるテトラカルボン酸成分としては、例えば、2,2-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、4-(2,5-ジオキソテトラヒドロフラン-3-イル)-1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-1,2-ジカルボン酸、ピロメリット酸、3,3’,4,4’-ベンゾフェノンテトラカルボン酸、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸、2,3,3’,4’-ビフェニルテトラカルボン酸、4,4’-オキシジフタル酸、ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)スルホン、m-ターフェニル-3,4,3’,4’-テトラカルボン酸、p-ターフェニル-3,4,3’,4’-テトラカルボン酸、ビスカルボキシフェニルジメチルシラン、ビスジカルボキシフェノキシジフェニルスルフィド、スルホニルジフタル酸や、これらのテトラカルボン酸二無水物、テトラカルボン酸シリルエステル、テトラカルボン酸エステル、テトラカルボン酸クロライド等の誘導体が挙げられる。Xがフッ素原子を含有する芳香族環を有する4価の基である一般式(I)の繰り返し単位を与えるテトラカルボン酸成分としては、例えば、2,2-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパンや、これのテトラカルボン酸二無水物、テトラカルボン酸シリルエステル、テトラカルボン酸エステル、テトラカルボン酸クロライド等の誘導体が挙げられる。さらに、好ましい化合物として、(9H-フルオレン-9,9-ジイル)ビス(2-メチル-4,1-フェニレン)ビス(1,3-ジオキソ-1,3-ジヒドロイソベンゾフラン-5-カルボキシレート)が挙げられる。テトラカルボン酸成分は、単独で使用してもよく、また複数種を組み合わせて使用することもできる。Examples of the tetracarboxylic acid component that gives the repeating unit of general formula (I) in which X 1 is a tetravalent group having an aromatic ring include 2,2-bis(3,4-dicarboxyphenyl)hexafluoropropane , 4-(2,5-dioxotetrahydrofuran-3-yl)-1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-1,2-dicarboxylic acid, pyromellitic acid, 3,3′,4,4′-benzophenone Tetracarboxylic acid, 3,3',4,4'-biphenyltetracarboxylic acid, 2,3,3',4'-biphenyltetracarboxylic acid, 4,4'-oxydiphthalic acid, bis(3,4-dicarboxy phenyl)sulfone, m-terphenyl-3,4,3′,4′-tetracarboxylic acid, p-terphenyl-3,4,3′,4′-tetracarboxylic acid, biscarboxyphenyldimethylsilane, bisdi Carboxyphenoxydiphenyl sulfide, sulfonyldiphthalic acid, and their derivatives such as tetracarboxylic dianhydrides, tetracarboxylic acid silyl esters, tetracarboxylic acid esters and tetracarboxylic acid chlorides. Examples of tetracarboxylic acid components that give repeating units of general formula (I), wherein X 1 is a tetravalent group having an aromatic ring containing a fluorine atom, include 2,2-bis(3,4-dicarboxy phenyl)hexafluoropropane and its derivatives such as tetracarboxylic dianhydride, tetracarboxylic acid silyl ester, tetracarboxylic acid ester and tetracarboxylic acid chloride. Furthermore, as a preferred compound, (9H-fluorene-9,9-diyl)bis(2-methyl-4,1-phenylene)bis(1,3-dioxo-1,3-dihydroisobenzofuran-5-carboxylate) is mentioned. The tetracarboxylic acid component may be used alone or in combination of multiple types.

の脂環構造を有する4価の基としては、炭素数が4~40の脂環構造を有する4価の基が好ましく、少なくとも一つの脂肪族4~12員環、より好ましくは脂肪族4員環または脂肪族6員環を有することがより好ましい。好ましい脂肪族4員環または脂肪族6員環を有する4価の基としては、下記のものが挙げられる。The tetravalent group having an alicyclic structure of X 1 is preferably a tetravalent group having an alicyclic structure having 4 to 40 carbon atoms, at least one aliphatic 4- to 12-membered ring, more preferably aliphatic More preferably it has a 4-membered ring or an aliphatic 6-membered ring. Preferred tetravalent groups having an aliphatic 4-membered ring or an aliphatic 6-membered ring include the following.

Figure 0007264264000009
(式中、R31~R38は、それぞれ独立に直接結合、または、2価の有機基である。R41~R47は、それぞれ独立に 式:-CH-、-CH=CH-、-CHCH-、-O-、-S-で表される基よりなる群から選択される1種を示す。R48は芳香環もしくは脂環構造を含む有機基である。)
Figure 0007264264000009
(Wherein, R 31 to R 38 are each independently a direct bond or a divalent organic group. R 41 to R 47 are each independently Formula: -CH 2 -, -CH=CH-, —CH 2 CH 2 —, —O—, and —S—, wherein R 48 is an organic group containing an aromatic ring or an alicyclic structure.)

31、R32、R33、R34、R35、R36、R37、R38としては、具体的には、直接結合、または、炭素数1~6の脂肪族炭化水素基、または、酸素原子(-O-)、硫黄原子(-S-)、カルボニル結合、エステル結合、アミド結合が挙げられる。Specifically, R 31 , R 32 , R 33 , R 34 , R 35 , R 36 , R 37 and R 38 are a direct bond, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, or Oxygen atom (--O--), sulfur atom (--S--), carbonyl bond, ester bond and amide bond.

48として芳香環を含む有機基としては、例えば、下記のものが挙げられる。Examples of the organic group containing an aromatic ring as R 48 include the following.

Figure 0007264264000010
(式中、Wは直接結合、または、2価の有機基であり、n11~n13は、それぞれ独立に0~4の整数を表し、R51、R52、R53は、それぞれ独立に炭素数1~6のアルキル基、ハロゲン基、水酸基、カルボキシル基、またはトリフルオロメチル基である。)
Figure 0007264264000010
(Wherein, W 1 is a direct bond or a divalent organic group, n 11 to n 13 each independently represent an integer of 0 to 4, R 51 , R 52 and R 53 each independently is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a halogen group, a hydroxyl group, a carboxyl group, or a trifluoromethyl group.)

としては、具体的には、直接結合、下記の式(5)で表される2価の基、下記の式(6)で表される2価の基が挙げられる。Specific examples of W 1 include a direct bond, a divalent group represented by the following formula (5), and a divalent group represented by the following formula (6).

Figure 0007264264000011
(式(6)中のR61~R68は、それぞれ独立に直接結合または前記式(5)で表される2価の基のいずれかを表す。)
Figure 0007264264000011
(R 61 to R 68 in formula (6) each independently represent either a direct bond or a divalent group represented by formula (5) above.)

脂環構造を有する4価の基としては、得られるポリイミドの高耐熱性、高透明性、低線熱膨張係数を両立できるので、下記のものが特に好ましい。 As the tetravalent group having an alicyclic structure, the following groups are particularly preferable because the obtained polyimide can have both high heat resistance, high transparency, and a low coefficient of linear thermal expansion.

Figure 0007264264000012
Figure 0007264264000012

が脂環構造を有する4価の基である式(I)の繰り返し単位を与えるテトラカルボン酸成分としては、例えば、1,2,3,4-シクロブタンテトラカルボン酸、イソプロピリデンジフェノキシビスフタル酸、シクロヘキサン-1,2,4,5-テトラカルボン酸、[1,1’-ビ(シクロヘキサン)]-3,3’,4,4’-テトラカルボン酸、[1,1’-ビ(シクロヘキサン)]-2,3,3’,4’-テトラカルボン酸、[1,1’-ビ(シクロヘキサン)]-2,2’,3,3’-テトラカルボン酸、4,4’-メチレンビス(シクロヘキサン-1,2-ジカルボン酸)、4,4’-(プロパン-2,2-ジイル)ビス(シクロヘキサン-1,2-ジカルボン酸)、4,4’-オキシビス(シクロヘキサン-1,2-ジカルボン酸)、4,4’-チオビス(シクロヘキサン-1,2-ジカルボン酸)、4,4’-スルホニルビス(シクロヘキサン-1,2-ジカルボン酸)、4,4’-(ジメチルシランジイル)ビス(シクロヘキサン-1,2-ジカルボン酸)、4,4’-(テトラフルオロプロパン-2,2-ジイル)ビス(シクロヘキサン-1,2-ジカルボン酸)、オクタヒドロペンタレン-1,3,4,6-テトラカルボン酸、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン-2,3,5,6-テトラカルボン酸、6-(カルボキシメチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプタン-2,3,5-トリカルボン酸、ビシクロ[2.2.2]オクタン-2,3,5,6-テトラカルボン酸、ビシクロ[2.2.2]オクタ-5-エン-2,3,7,8-テトラカルボン酸、トリシクロ[4.2.2.02,5]デカン-3,4,7,8-テトラカルボン酸、トリシクロ[4.2.2.02,5]デカ-7-エン-3,4,9,10-テトラカルボン酸、9-オキサトリシクロ[4.2.1.02,5]ノナン-3,4,7,8-テトラカルボン酸、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、(4arH,8acH)-デカヒドロ-1t,4t:5c,8c-ジメタノナフタレン-2c,3c,6c,7c-テトラカルボン酸、(4arH,8acH)-デカヒドロ-1t,4t:5c,8c-ジメタノナフタレン-2t,3t,6c,7c-テトラカルボン酸や、これらのテトラカルボン酸二無水物、テトラカルボン酸シリルエステル、テトラカルボン酸エステル、テトラカルボン酸クロライド等の誘導体が挙げられる。テトラカルボン酸成分は、単独で使用してもよく、また複数種を組み合わせて使用することもできる。Examples of the tetracarboxylic acid component that gives the repeating unit of formula (I) in which X 1 is a tetravalent group having an alicyclic structure include 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic acid, isopropylidene diphenoxybis phthalic acid, cyclohexane-1,2,4,5-tetracarboxylic acid, [1,1'-bi(cyclohexane)]-3,3',4,4'-tetracarboxylic acid, [1,1'-bi (cyclohexane)]-2,3,3′,4′-tetracarboxylic acid, [1,1′-bi(cyclohexane)]-2,2′,3,3′-tetracarboxylic acid, 4,4′- methylenebis(cyclohexane-1,2-dicarboxylic acid), 4,4'-(propane-2,2-diyl)bis(cyclohexane-1,2-dicarboxylic acid), 4,4'-oxybis(cyclohexane-1,2 -dicarboxylic acid), 4,4′-thiobis(cyclohexane-1,2-dicarboxylic acid), 4,4′-sulfonylbis(cyclohexane-1,2-dicarboxylic acid), 4,4′-(dimethylsilanediyl) Bis(cyclohexane-1,2-dicarboxylic acid), 4,4′-(tetrafluoropropane-2,2-diyl)bis(cyclohexane-1,2-dicarboxylic acid), octahydropentalene-1,3,4 ,6-tetracarboxylic acid, bicyclo[2.2.1]heptane-2,3,5,6-tetracarboxylic acid, 6-(carboxymethyl)bicyclo[2.2.1]heptane-2,3,5 -tricarboxylic acid, bicyclo[2.2.2]octane-2,3,5,6-tetracarboxylic acid, bicyclo[2.2.2]oct-5-ene-2,3,7,8-tetracarboxylic acid acid, tricyclo[4.2.2.02,5]decane-3,4,7,8-tetracarboxylic acid, tricyclo[4.2.2.02,5]dec-7-ene-3,4, 9,10-tetracarboxylic acid, 9-oxatricyclo[4.2.1.02,5]nonane-3,4,7,8-tetracarboxylic acid, norbornane-2-spiro-α-cyclopentanone- α′-spiro-2″-norbornane 5,5″,6,6″-tetracarboxylic acid, (4arH,8acH)-decahydro-1t,4t:5c,8c-dimethanonaphthalene-2c,3c, 6c,7c-tetracarboxylic acid, (4arH,8acH)-decahydro-1t,4t:5c,8c-dimethanonaphthalene-2t,3t,6c,7c-tetracarboxylic acid and tetracarboxylic dianhydrides thereof, Derivatives such as tetracarboxylic acid silyl esters, tetracarboxylic acid esters, and tetracarboxylic acid chlorides can be mentioned. The tetracarboxylic acid component may be used alone or in combination of multiple types.

<Yおよびジアミン成分>
の芳香族環を有する2価の基としては、炭素数が6~40、更に好ましくは炭素数が6~20の芳香族環を有する2価の基が好ましい。
< Y1 and diamine component>
The divalent group having an aromatic ring for Y 1 preferably has 6 to 40 carbon atoms, more preferably a divalent group having 6 to 20 carbon atoms and having an aromatic ring.

芳香族環を有する2価の基としては、例えば、下記のものが挙げられる。 Examples of the divalent group having an aromatic ring include the following.

Figure 0007264264000013
(式中、Wは直接結合、または、2価の有機基であり、n11~n13は、それぞれ独立に0~4の整数を表し、R51、R52、R53は、それぞれ独立に炭素数1~6のアルキル基、ハロゲン基、水酸基、カルボキシル基、またはトリフルオロメチル基である。)
Figure 0007264264000013
(Wherein, W 1 is a direct bond or a divalent organic group, n 11 to n 13 each independently represent an integer of 0 to 4, R 51 , R 52 and R 53 each independently is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a halogen group, a hydroxyl group, a carboxyl group, or a trifluoromethyl group.)

としては、具体的には、直接結合、下記の式(5)で表される2価の基、下記の式(6)で表される2価の基が挙げられる。Specific examples of W 1 include a direct bond, a divalent group represented by the following formula (5), and a divalent group represented by the following formula (6).

Figure 0007264264000014
Figure 0007264264000014

Figure 0007264264000015
(式(6)中のR61~R68は、それぞれ独立に直接結合または前記式(5)で表される2価の基のいずれかを表す。)
Figure 0007264264000015
(R 61 to R 68 in formula (6) each independently represent either a direct bond or a divalent group represented by formula (5) above.)

ここで、得られるポリイミドの高耐熱性、高透明性、低線熱膨張係数を両立できるので、Wは、直接結合、または 式:-NHCO-、-CONH-、-COO-、-OCO-で表される基よりなる群から選択される1種であることが特に好ましい。また、Wが、R61~R68が直接結合、または 式:-NHCO-、-CONH-、-COO-、-OCO-で表される基よりなる群から選択される1種である前記式(6)で表される2価の基のいずれかであることも特に好ましい。Here, since the obtained polyimide can have both high heat resistance, high transparency, and a low coefficient of linear thermal expansion, W 1 is a direct bond or a formula: -NHCO-, -CONH-, -COO-, -OCO- One selected from the group consisting of groups represented by is particularly preferred. In addition, W 1 is one selected from the group consisting of groups represented by the formulas: -NHCO-, -CONH-, -COO-, and -OCO-, wherein R 61 to R 68 are direct bonds. Any one of the divalent groups represented by formula (6) is also particularly preferred.

加えて好ましい基として、上記式(4)において、Wが下式(3B):In addition, as a preferable group, in the above formula (4), W 1 is represented by the following formula (3B):

Figure 0007264264000016
で表されるフルオレニル含有基である化合物が挙げられる。Z11およびZ12はそれぞれ独立に、好ましくは同一で、単結合または2価の有機基である。Z11およびZ12としては、芳香環を含む有機基が好ましく、例えば式(3B1):
Figure 0007264264000016
and a compound that is a fluorenyl-containing group represented by: Z 11 and Z 12 are each independently, preferably the same, a single bond or a divalent organic group. Z 11 and Z 12 are preferably organic groups containing aromatic rings, such as formula (3B1):

Figure 0007264264000017
(Z13およびZ14は、互いに独立に単結合、-COO-、-OCO-または-O-であり、ここでZ14がフルオレニル基に結合した場合、Z13が-COO-、-OCO-または-O-でZ14が単結合の構造が好ましく;R91は炭素数1~4のアルキル基またはフェニル基であり、好ましくはフェニルであり、nは0~4の整数であり、好ましくは1である。)
で表される構造が好ましい。
Figure 0007264264000017
(Z 13 and Z 14 are each independently a single bond, -COO-, -OCO- or -O-, where when Z 14 is bonded to a fluorenyl group, Z 13 is -COO-, -OCO- or -O- and Z 14 is preferably a single bond; R 91 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or a phenyl group, preferably phenyl; n is an integer of 0 to 4, preferably 1.)
A structure represented by is preferred.

別の好ましい基として、上記式(4)において、Wがフェニレン基である化合物、即ちターフェニルジアミン化合物が挙げられ、特にすべてパラ結合である化合物が好ましい。Another preferred group is a compound in which W1 is a phenylene group in the above formula (4), that is, a terphenyldiamine compound, and particularly preferred is a compound in which all are para bonds.

別の好ましい基として、上記式(4)において、Wが式(6)の最初のフェニル環1個の構造において、R61およびR62が2,2-プロピリデン基である化合物が挙げられる。Another preferred group includes compounds in which R 61 and R 62 are 2,2-propylidene groups in the structure of formula (4) above where W 1 is the first phenyl ring of formula (6).

さらに別の好ましい基として、上記式(4)において、Wが次の式(3B2):As still another preferred group, in the above formula (4), W 1 is represented by the following formula (3B2):

Figure 0007264264000018
で表される化合物が挙げられる。
Figure 0007264264000018
The compound represented by is mentioned.

が芳香族環を有する2価の基である一般式(I)の繰り返し単位を与えるジアミン成分としては、例えば、p-フェニレンジアミン、m-フェニレンジアミン、ベンジジン、3,3’-ジアミノ-ビフェニル、2,2’-ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン、3,3’-ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン、m-トリジン、4,4’-ジアミノベンズアニリド、3,4’-ジアミノベンズアニリド、N,N’-ビス(4-アミノフェニル)テレフタルアミド、N,N’-p-フェニレンビス(p-アミノベンズアミド)、4-アミノフェノキシ-4-ジアミノベンゾエート、ビス(4-アミノフェニル)テレフタレート、ビフェニル-4,4’-ジカルボン酸ビス(4-アミノフェニル)エステル、p-フェニレンビス(p-アミノベンゾエート)、ビス(4-アミノフェニル)-[1,1’-ビフェニル]-4,4’-ジカルボキシレート、[1,1’-ビフェニル]-4,4’-ジイルビス(4-アミノベンゾエート)、4,4’-オキシジアニリン、3,4’-オキシジアニリン、3,3’-オキシジアニリン、p-メチレンビス(フェニレンジアミン)、1,3-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3-ビス(3-アミノフェノキシ)ベンゼン、1,4-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン、4,4’-ビス(4-アミノフェノキシ)ビフェニル、4,4’-ビス(3-アミノフェノキシ)ビフェニル、2,2-ビス(4-(4-アミノフェノキシ)フェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2-ビス(4-アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、ビス(4-アミノフェニル)スルホン、3,3’-ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン、3,3’-ビス((アミノフェノキシ)フェニル)プロパン、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、ビス(4-(4-アミノフェノキシ)ジフェニル)スルホン、ビス(4-(3-アミノフェノキシ)ジフェニル)スルホン、オクタフルオロベンジジン、3,3’-ジメトキシ-4,4’-ジアミノビフェニル、3,3’-ジクロロ-4,4’-ジアミノビフェニル、3,3’-ジフルオロ-4,4’-ジアミノビフェニル、2,4-ビス(4-アミノアニリノ)-6-アミノ-1,3,5-トリアジン、2,4-ビス(4-アミノアニリノ)-6-メチルアミノ-1,3,5-トリアジン、2,4-ビス(4-アミノアニリノ)-6-エチルアミノ-1,3,5-トリアジン、2,4-ビス(4-アミノアニリノ)-6-アニリノ-1,3,5-トリアジンが挙げられる。Yがフッ素原子を含有する芳香族環を有する2価の基である一般式(I)の繰り返し単位を与えるジアミン成分としては、例えば、2,2’-ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン、3,3’-ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン、2,2-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、2,2-ビス(4-アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、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が挙げられる。加えて好ましいジアミン化合物として、4,4’-(((9H-フルオレン-9,9-ジイル)ビス([1,1’-ビフェニル]-5,2-ジイル))ビス(オキシ))ジアミン、[1,1’:4’,1”-ターフェニル]-4,4”-ジアミン、4,4’-([1,1’-ビナフタレン]-2,2’-ジイルビス(オキシ))ジアミンが挙げられる。ジアミン成分は、単独で使用してもよく、また複数種を組み合わせて使用することもできる。Examples of diamine components that give repeating units of general formula (I) wherein Y 1 is a divalent group having an aromatic ring include p-phenylenediamine, m-phenylenediamine, benzidine, 3,3′-diamino- biphenyl, 2,2′-bis(trifluoromethyl)benzidine, 3,3′-bis(trifluoromethyl)benzidine, m-tolidine, 4,4′-diaminobenzanilide, 3,4′-diaminobenzanilide, N,N'-bis(4-aminophenyl)terephthalamide, N,N'-p-phenylenebis(p-aminobenzamide), 4-aminophenoxy-4-diaminobenzoate, bis(4-aminophenyl)terephthalate, Biphenyl-4,4'-dicarboxylic acid bis(4-aminophenyl) ester, p-phenylene bis(p-aminobenzoate), bis(4-aminophenyl)-[1,1'-biphenyl]-4,4' -dicarboxylate, [1,1′-biphenyl]-4,4′-diylbis(4-aminobenzoate), 4,4′-oxydianiline, 3,4′-oxydianiline, 3,3′- Oxydianiline, p-methylenebis(phenylenediamine), 1,3-bis(4-aminophenoxy)benzene, 1,3-bis(3-aminophenoxy)benzene, 1,4-bis(4-aminophenoxy)benzene , 4,4′-bis(4-aminophenoxy)biphenyl, 4,4′-bis(3-aminophenoxy)biphenyl, 2,2-bis(4-(4-aminophenoxy)phenyl)hexafluoropropane, 2 , 2-bis(4-aminophenyl)hexafluoropropane, bis(4-aminophenyl)sulfone, 3,3′-bis(trifluoromethyl)benzidine, 3,3′-bis((aminophenoxy)phenyl)propane , 2,2′-bis(3-amino-4-hydroxyphenyl)hexafluoropropane, bis(4-(4-aminophenoxy)diphenyl)sulfone, bis(4-(3-aminophenoxy)diphenyl)sulfone, octa fluorobenzidine, 3,3'-dimethoxy-4,4'-diaminobiphenyl, 3,3'-dichloro-4,4'-diaminobiphenyl, 3,3'-difluoro-4,4'-diaminobiphenyl, 2, 4-bis(4-aminoanilino)-6-amino-1,3,5-triazine, 2,4-bis(4-aminoanilino)-6-methylamino-1,3,5-triazine, 2,4-bis (4-aminoanilino)-6-ethylamino-1,3,5-triazine, 2,4-bis(4-aminoanilino)-6-anilino-1,3,5-triazine. Examples of the diamine component that gives the repeating unit of general formula (I), wherein Y 1 is a divalent group having an aromatic ring containing a fluorine atom, include 2,2′-bis(trifluoromethyl)benzidine, 3 ,3′-bis(trifluoromethyl)benzidine, 2,2-bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]hexafluoropropane, 2,2-bis(4-aminophenyl)hexafluoropropane, 2,2 '-bis(3-amino-4-hydroxyphenyl)hexafluoropropane. Additionally, preferred diamine compounds include 4,4′-(((9H-fluorene-9,9-diyl)bis([1,1′-biphenyl]-5,2-diyl))bis(oxy))diamine, [1,1′:4′,1″-terphenyl]-4,4″-diamine, 4,4′-([1,1′-binaphthalene]-2,2′-diylbis(oxy))diamine mentioned. A diamine component may be used individually and can also be used in combination of multiple types.

の脂環構造を有する2価の基としては、炭素数が4~40の脂環構造を有する2価の基が好ましく、少なくとも一つの脂肪族4~12員環、より好ましくは脂肪族6員環を有することが更に好ましい。The divalent group having an alicyclic structure for Y 1 is preferably a divalent group having an alicyclic structure having 4 to 40 carbon atoms, at least one aliphatic 4- to 12-membered ring, more preferably aliphatic It is more preferred to have a 6-membered ring.

脂環構造を有する2価の基としては、例えば、下記のものが挙げられる。 Examples of divalent groups having an alicyclic structure include the following.

Figure 0007264264000019
(式中、V、Vは、それぞれ独立に直接結合、または、2価の有機基であり、n21~n26は、それぞれ独立に0~4の整数を表し、R81~R86は、それぞれ独立に炭素数1~6のアルキル基、ハロゲン基、水酸基、カルボキシル基、またはトリフルオロメチル基であり、R91、R92、R93は、それぞれ独立に 式:-CH-、-CH=CH-、-CHCH-、-O-、-S-で表される基よりなる群から選択される1種である。)
Figure 0007264264000019
(Wherein, V 1 and V 2 are each independently a direct bond or a divalent organic group, n 21 to n 26 each independently represent an integer of 0 to 4, R 81 to R 86 each independently represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a halogen group, a hydroxyl group, a carboxyl group or a trifluoromethyl group; R 91 , R 92 and R 93 each independently represent the formula: —CH 2 —, It is one selected from the group consisting of groups represented by -CH=CH-, -CH 2 CH 2 -, -O- and -S-.)

、Vとしては、具体的には、直接結合および前記の式(5)で表される2価の基が挙げられる。Specific examples of V 1 and V 2 include a direct bond and a divalent group represented by formula (5) above.

脂環構造を有する2価の基としては、得られるポリイミドの高耐熱性、低線熱膨張係数を両立できるので、下記のものが特に好ましい。 As the divalent group having an alicyclic structure, the following groups are particularly preferable because they can achieve both high heat resistance and a low coefficient of linear thermal expansion of the resulting polyimide.

Figure 0007264264000020
脂環構造を有する2価の基としては、中でも、下記のものが好ましい。
Figure 0007264264000020
Among the divalent groups having an alicyclic structure, the following are preferred.

Figure 0007264264000021
Figure 0007264264000021

が脂環構造を有する2価の基である一般式(I)の繰り返し単位を与えるジアミン成分としては、例えば、1,4-ジアミノシクロへキサン、1,4-ジアミノ-2-メチルシクロヘキサン、1,4-ジアミノ-2-エチルシクロヘキサン、1,4-ジアミノ-2-n-プロピルシクロヘキサン、1,4-ジアミノ-2-イソプロピルシクロヘキサン、1,4-ジアミノ-2-n-ブチルシクロヘキサン、1,4-ジアミノ-2-イソブチルシクロヘキサン、1,4-ジアミノ-2-sec-ブチルシクロヘキサン、1,4-ジアミノ-2-tert-ブチルシクロヘキサン、1,2-ジアミノシクロへキサン、1,3-ジアミノシクロブタン、1,4-ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、1,3-ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、ジアミノビシクロヘプタン、ジアミノメチルビシクロヘプタン、ジアミノオキシビシクロヘプタン、ジアミノメチルオキシビシクロヘプタン、イソホロンジアミン、ジアミノトリシクロデカン、ジアミノメチルトリシクロデカン、ビス(アミノシクロへキシル)メタン、ビス(アミノシクロヘキシル)イソプロピリデン、6,6’-ビス(3-アミノフェノキシ)-3,3,3’,3’-テトラメチル-1,1’-スピロビインダン、6,6’-ビス(4-アミノフェノキシ)-3,3,3’,3’-テトラメチル-1,1’-スピロビインダンが挙げられる。ジアミン成分は、単独で使用してもよく、また複数種を組み合わせて使用することもできる。Examples of the diamine component that gives the repeating unit of general formula (I) wherein Y 1 is a divalent group having an alicyclic structure include 1,4-diaminocyclohexane and 1,4-diamino-2-methylcyclohexane. , 1,4-diamino-2-ethylcyclohexane, 1,4-diamino-2-n-propylcyclohexane, 1,4-diamino-2-isopropylcyclohexane, 1,4-diamino-2-n-butylcyclohexane, 1 ,4-diamino-2-isobutylcyclohexane, 1,4-diamino-2-sec-butylcyclohexane, 1,4-diamino-2-tert-butylcyclohexane, 1,2-diaminocyclohexane, 1,3-diamino Cyclobutane, 1,4-bis(aminomethyl)cyclohexane, 1,3-bis(aminomethyl)cyclohexane, diaminobicycloheptane, diaminomethylbicycloheptane, diaminooxybicycloheptane, diaminomethyloxybicycloheptane, isophoronediamine, diaminotricyclohexane Decane, diaminomethyltricyclodecane, bis(aminocyclohexyl)methane, bis(aminocyclohexyl)isopropylidene, 6,6'-bis(3-aminophenoxy)-3,3,3',3'-tetramethyl -1,1′-spirobiindane, 6,6′-bis(4-aminophenoxy)-3,3,3′,3′-tetramethyl-1,1′-spirobiindane. A diamine component may be used individually and can also be used in combination of multiple types.

ポリイミド前駆体に係る発明の好ましい一実施形態において、ポリイミド前駆体は、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸誘導体(二無水物)とp-フェニレンジアミンのみから得られるポリイミド前駆体ではない。好ましくは、一般式(I)のXが3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸誘導体(s-BPDA等)に由来し、Yがp-フェニレンジアミン(PPD)に由来する繰り返し単位の割合が、全繰り返し単位中の25モル%以下、より好ましくは10モル%以下であり、0モル%であること(s-BPDA等とPPDの少なくとも一方を含まない)も好ましい。In a preferred embodiment of the polyimide precursor invention, the polyimide precursor is a polyimide precursor obtained only from 3,3′,4,4′-biphenyltetracarboxylic acid derivative (dianhydride) and p-phenylenediamine. isn't it. Preferably, X 1 in general formula (I) is derived from a 3,3′,4,4′-biphenyltetracarboxylic acid derivative (s-BPDA etc.) and Y 1 is derived from p-phenylenediamine (PPD) The proportion of repeating units is 25 mol % or less, more preferably 10 mol % or less, preferably 0 mol % (excluding at least one of s-BPDA and the like and PPD) in all repeating units.

ポリイミド前駆体に係る発明の好ましい一実施形態において、ポリイミド前駆体およびポリイミドは、芳香族環を有しフッ素原子を含有しないテトラカルボン酸誘導体(二無水物)と芳香族環を有しフッ素原子を含有しないジアミン化合物のみから得られるポリイミド前駆体およびポリイミドではない。即ち、一般式(I)のXおよびYの少なくとも一方が、脂環構造を有する基またはフッ素原子を含有する芳香族環を有する基である繰り返し単位を含むことが好ましい。好ましくは、一般式(I)のXが芳香族環を有する基(フッ素を含有するものを除く)であり且つYが芳香族環を有する基(フッ素を含有するものを除く)である繰り返し単位の割合が、全繰り返し単位中の25モル%以下、より好ましくは10モル%以下であり、0モル%であること(XおよびYの少なくとも一方は、芳香族環を有しフッ素原子を含有しない基ではない)も好ましい。In a preferred embodiment of the invention relating to the polyimide precursor, the polyimide precursor and the polyimide are a tetracarboxylic acid derivative (dianhydride) having an aromatic ring and not containing fluorine atoms and a tetracarboxylic acid derivative (dianhydride) having an aromatic ring and containing fluorine atoms. It is not a polyimide precursor and a polyimide obtained only from a diamine compound that does not contain. That is, at least one of X 1 and Y 1 in general formula (I) preferably contains a repeating unit that is a group having an alicyclic structure or a group having an aromatic ring containing a fluorine atom. Preferably, X 1 in general formula (I) is a group having an aromatic ring (excluding those containing fluorine) and Y 1 is a group having an aromatic ring (excluding those containing fluorine) The proportion of repeating units is 25 mol% or less, more preferably 10 mol% or less, and 0 mol% of all repeating units (at least one of X 1 and Y 1 has an aromatic ring and a fluorine are not groups containing no atoms) are also preferred.

前記一般式(I)で表される繰り返し単位を与えるテトラカルボン酸成分およびジアミン成分として、脂環式以外の脂肪族テトラカルボン酸類(特に二無水物)および/または脂肪族ジアミン類いずれも使用することができるが、その含有量は、テトラカルボン酸成分およびジアミン成分の合計100モル%に対して、好ましくは30モル%以下または30モル%未満、より好ましくは20モル%以下、さらに好ましくは10モル%以下(0%を含む)であることが好ましい。 As the tetracarboxylic acid component and the diamine component that give the repeating unit represented by the general formula (I), aliphatic tetracarboxylic acids (especially dianhydrides) other than alicyclic and/or aliphatic diamines are used. However, the content thereof is preferably 30 mol% or less or less than 30 mol%, more preferably 20 mol% or less, still more preferably 10 mol% or less, relative to the total 100 mol% of the tetracarboxylic acid component and the diamine component. It is preferably mol % or less (including 0%).

以上の中でも、本発明の好ましい一実施形態は、一般式(I)のXが脂環構造を有する4価の基である繰り返し単位を全繰り返し単位中の60%超、より好ましくは70モル%以上、より好ましくは80モル%以上、さらに好ましくは90モル%以上、特に好ましくは100モル%の割合で含む。脂環構造が100%未満の場合、残りの部分は、Xが芳香族環を有する4価の基であることが好ましい。好ましい脂環構造を有する4価の基および芳香族環を有する4価の基は上記で説明したとおりである。また、Yは芳香族環を有する2価の基および脂環構造を有する2価の基のどちらでもよいが、前述のとおりXが脂環構造を有する4価の基であり、Yが脂環構造を有する2価の基である式(I)で表される繰り返し単位の含有量は、全繰り返し単位に対して、好ましくは50モル%以下、より好ましくは30モル%以下または30モル%未満、より好ましくは10モル%以下であることが好ましい。Among the above, in a preferred embodiment of the present invention, repeating units in which X 1 in general formula (I) is a tetravalent group having an alicyclic structure account for more than 60%, more preferably 70 mol, of all repeating units. % or more, more preferably 80 mol % or more, still more preferably 90 mol % or more, and particularly preferably 100 mol % or more. When the alicyclic structure is less than 100%, X 1 is preferably a tetravalent group having an aromatic ring in the remainder. Preferred tetravalent groups having an alicyclic structure and tetravalent groups having an aromatic ring are as described above. In addition, Y 1 may be either a divalent group having an aromatic ring or a divalent group having an alicyclic structure, but as described above, X 1 is a tetravalent group having an alicyclic structure, is a divalent group having an alicyclic structure. It is preferably less than mol %, more preferably 10 mol % or less.

また、本発明の異なる好ましい一実施形態においては、フィルムにしたときの破断強度が80MPa以上となるポリイミド(およびポリイミド材料)であることが好ましい。破断強度は、例えば5~100μm程度の膜厚のフィルムから得られる値を用いることができる。また、この破断強度は、ポリイミド前駆体溶液組成物またはポリイミド溶液組成物の塗布膜を、好ましくは最高温度310℃にて加熱して得られるフィルムについて得られる値である。 In another preferred embodiment of the present invention, it is preferable that the polyimide (and the polyimide material) has a breaking strength of 80 MPa or more when formed into a film. As the breaking strength, for example, a value obtained from a film having a thickness of about 5 to 100 μm can be used. Moreover, this breaking strength is a value obtained for a film obtained by heating a coating film of a polyimide precursor solution composition or a polyimide solution composition, preferably at a maximum temperature of 310°C.

ポリイミド前駆体は、上記テトラカルボン酸成分とジアミン成分から製造することができる。本発明に用いられるポリイミド前駆体(前記式(I)で表される繰り返し単位の少なくとも1種を含むポリイミド前駆体)は、R及びRが取る化学構造によって、
1)ポリアミド酸(R及びRが水素)、
2)ポリアミド酸エステル(R及びRの少なくとも一部がアルキル基)、
3)4)ポリアミド酸シリルエステル(R及びRの少なくとも一部がアルキルシリル基)、
に分類することができる。そして、ポリイミド前駆体は、この分類ごとに、以下の製造方法により容易に製造することができる。ただし、本発明で使用されるポリイミド前駆体の製造方法は、以下の製造方法に限定されるものではない。
A polyimide precursor can be produced from the above tetracarboxylic acid component and diamine component. The polyimide precursor used in the present invention (polyimide precursor containing at least one repeating unit represented by the formula (I) ) is
1) Polyamic acid (R 1 and R 2 are hydrogen),
2) polyamic acid ester (at least part of R 1 and R 2 is an alkyl group),
3) 4) polyamic acid silyl ester (at least a portion of R 1 and R 2 are alkylsilyl groups),
can be classified into Polyimide precursors can be easily produced by the following production methods for each of these classifications. However, the method for producing the polyimide precursor used in the present invention is not limited to the following production method.

1)ポリアミック酸
ポリイミド前駆体は、溶媒中でテトラカルボン酸成分としてのテトラカルボン酸二無水物とジアミン成分とを略等モル、好ましくはテトラカルボン酸成分に対するジアミン成分のモル比[ジアミン成分のモル数/テトラカルボン酸成分のモル数]が好ましくは0.90~1.10、より好ましくは0.95~1.05の割合で、例えば120℃以下の比較的低温度でイミド化を抑制しながら反応することによって、ポリイミド前駆体溶液として好適に得ることができる。
1) Polyamic acid A polyimide precursor is prepared by mixing a tetracarboxylic acid dianhydride as a tetracarboxylic acid component and a diamine component in a solvent in approximately equimolar amounts, preferably the molar ratio of the diamine component to the tetracarboxylic acid component number/moles of tetracarboxylic acid component] is preferably from 0.90 to 1.10, more preferably from 0.95 to 1.05. It can be suitably obtained as a polyimide precursor solution by reacting while.

限定するものではないが、より具体的には、有機溶剤または水にジアミンを溶解し、この溶液に攪拌しながら、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時間攪拌することで、ポリイミド前駆体が得られる。80℃以上で反応させる場合、分子量が重合時の温度履歴に依存して変動し、また熱によりイミド化が進行することから、ポリイミド前駆体を安定して製造できなくなる可能性がある。上記製造方法でのジアミンとテトラカルボン酸二無水物の添加順序は、ポリイミド前駆体の分子量が上がりやすいため、好ましい。また、上記製造方法のジアミンとテトラカルボン酸二無水物の添加順序を逆にすることも可能であり、析出物が低減することから、好ましい。溶媒として水を使用する場合は、1,2-ジメチルイミダゾール等のイミダゾール類、あるいはトリエチルアミン等の塩基を、生成するポリアミック酸(ポリイミド前駆体)のカルボキシル基に対して、好ましくは0.8倍当量以上の量で、添加することが好ましい。 Although not limited, more specifically, diamine is dissolved in an organic solvent or water, and tetracarboxylic dianhydride is gradually added to this solution while stirring, and the temperature is adjusted to 0 to 120°C, preferably 5 A polyimide precursor is obtained by stirring in the range of ~80°C for 1 to 72 hours. When the reaction is carried out at 80° C. or higher, the molecular weight fluctuates depending on the temperature history during polymerization, and imidization proceeds due to heat, so there is a possibility that the polyimide precursor cannot be stably produced. The order of addition of the diamine and the tetracarboxylic dianhydride in the above production method is preferable because the molecular weight of the polyimide precursor tends to increase. In addition, it is possible to reverse the order of addition of the diamine and the tetracarboxylic dianhydride in the production method described above, which is preferable because the precipitates are reduced. When water is used as a solvent, imidazoles such as 1,2-dimethylimidazole, or a base such as triethylamine, with respect to the carboxyl group of the polyamic acid to be generated (polyimide precursor), preferably 0.8 equivalents It is preferable to add in the above amount.

2)ポリアミック酸エステル
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(チオニルクロライド、オキサリルクロライドなど)と反応させ、ジエステルジカルボン酸クロライドを得る。このジエステルジカルボン酸クロライドとジアミンを-20~120℃、好ましくは-5~80℃の範囲で1~72時間攪拌することで、ポリイミド前駆体が得られる。80℃以上で反応させる場合、分子量が重合時の温度履歴に依存して変動し、また熱によりイミド化が進行することから、ポリイミド前駆体を安定して製造できなくなる可能性がある。また、ジエステルジカルボン酸とジアミンを、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でも、簡便にポリイミド前駆体が得られる。
2) Polyamic Acid Ester A tetracarboxylic acid dianhydride is reacted with any alcohol to obtain a diester dicarboxylic acid, which is then reacted with a chlorinating reagent (thionyl chloride, oxalyl chloride, etc.) to obtain a diester dicarboxylic acid chloride. The diester dicarboxylic acid chloride and diamine are stirred at −20 to 120° C., preferably −5 to 80° C. for 1 to 72 hours to obtain a polyimide precursor. When the reaction is carried out at 80° C. or higher, the molecular weight fluctuates depending on the temperature history during polymerization, and imidization proceeds due to heat, so there is a possibility that the polyimide precursor cannot be stably produced. A polyimide precursor can also be easily obtained by subjecting a diester dicarboxylic acid and a diamine to dehydration condensation using a phosphorus-based condensing agent, a carbodiimide condensing agent, or the like.

この方法で得られ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。 Since the polyimide precursor obtained by this method is stable, it can be purified by reprecipitation by adding a solvent such as water or alcohol.

3)ポリアミック酸シリルエステル(間接法)
あらかじめ、ジアミンとシリル化剤を反応させ、シリル化されたジアミンを得る。必要に応じて、蒸留等により、シリル化されたジアミンの精製を行う。そして、脱水された溶剤中にシリル化されたジアミンを溶解させておき、攪拌しながら、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時間攪拌することで、ポリイミド前駆体が得られる。80℃以上で反応させる場合、分子量が重合時の温度履歴に依存して変動し、また熱によりイミド化が進行することから、ポリイミド前駆体を安定して製造できなくなる可能性がある。
3) Polyamic acid silyl ester (indirect method)
A diamine and a silylating agent are reacted in advance to obtain a silylated diamine. If necessary, the silylated diamine is purified by distillation or the like. Then, the silylated diamine is dissolved in the dehydrated solvent, and tetracarboxylic dianhydride is gradually added while stirring, and the Stirring for ~72 hours gives the polyimide precursor. When the reaction is carried out at 80° C. or higher, the molecular weight fluctuates depending on the temperature history during polymerization, and imidization proceeds due to heat, so there is a possibility that the polyimide precursor cannot be stably produced.

4)ポリアミック酸シリルエステル(直接法)
1)の方法で得られたポリアミック酸溶液とシリル化剤を混合し、0~120℃、好ましくは5~80℃の範囲で1~72時間攪拌することで、ポリイミド前駆体が得られる。80℃以上で反応させる場合、分子量が重合時の温度履歴に依存して変動し、また熱によりイミド化が進行することから、ポリイミド前駆体を安定して製造できなくなる可能性がある。
4) Polyamic acid silyl ester (direct method)
The polyamic acid solution obtained by method 1) and the silylating agent are mixed and stirred at 0 to 120° C., preferably 5 to 80° C. for 1 to 72 hours to obtain a polyimide precursor. When the reaction is carried out at 80° C. or higher, the molecular weight fluctuates depending on the temperature history during polymerization, and imidization proceeds due to heat, so there is a possibility that the polyimide precursor cannot be stably produced.

3)の方法、及び4)の方法で用いるシリル化剤として、塩素を含有しないシリル化剤を用いることは、シリル化されたポリアミック酸、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、好適である。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。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。 Using a chlorine-free silylating agent as the silylating agent used in method 3) and method 4) eliminates the need to purify the silylated polyamic acid or the resulting polyimide. preferred. The chlorine atom-free silylating agent includes N,O-bis(trimethylsilyl)trifluoroacetamide, N,O-bis(trimethylsilyl)acetamide and hexamethyldisilazane. N,O-bis(trimethylsilyl)acetamide and hexamethyldisilazane are particularly preferred because they do not contain fluorine atoms and are low in cost.

また、3)の方法のジアミン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。この触媒はポリイミド前駆体の重合触媒として、そのまま使用することができる。 In the silylation reaction of diamine in method 3), an amine-based catalyst such as pyridine, piperidine, and triethylamine can be used to promote the reaction. This catalyst can be used as it is as a polymerization catalyst for the polyimide precursor.

ポリイミド前駆体を調製する際に使用する溶媒は、水や、例えばN,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、N-メチル-2-ピロリドン、N-エチル-2-ピロリドン、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン、ジメチルスルホキシド等の非プロトン性溶媒が好ましく、原料モノマー成分と生成するポリイミド前駆体が溶解すれば、どんな種類の溶媒であっても問題はなく使用できるので、特にその構造には限定されない。溶媒として、水や、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-メチルピロリドン、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剤、即ちフェノール、o-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、ブチルセロソルブ、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、キシレン、トルエン、クロルベンゼン、ターペン、ミネラルスピリット、石油ナフサ系溶媒なども使用できる。なお、溶媒は、複数種を組み合わせて使用することもできる。 Solvents used in preparing the polyimide precursor include water and, for example, N,N-dimethylformamide, N,N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone, 1,3 -Aprotic solvents such as dimethyl-2-imidazolidinone and dimethyl sulfoxide are preferred, and any type of solvent can be used without any problem as long as the raw material monomer components and the polyimide precursor to be formed dissolve. The structure is not limited. Solvents include water, amide solvents such as N,N-dimethylformamide, N,N-dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone, γ-butyrolactone, γ-valerolactone, δ-valerolactone , γ-caprolactone, ε-caprolactone, α-methyl-γ-butyrolactone and other cyclic ester solvents, ethylene carbonate, propylene carbonate and other carbonate solvents, triethylene glycol and other glycol solvents, m-cresol, p-cresol, 3 Phenolic solvents such as -chlorophenol and 4-chlorophenol, acetophenone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, sulfolane, dimethylsulfoxide and the like are preferably employed. In addition, other common organic solvents, namely phenol, o-cresol, butyl acetate, ethyl acetate, isobutyl acetate, propylene glycol methyl acetate, ethyl cellosolve, butyl cellosolve, 2-methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, butyl cellosolve acetate, tetrahydrofuran. , dimethoxyethane, diethoxyethane, dibutyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, methyl isobutyl ketone, diisobutyl ketone, cyclopentanone, cyclohexanone, methyl ethyl ketone, acetone, butanol, ethanol, xylene, toluene, chlorobenzene, turpene, mineral spirits, petroleum Naphtha-based solvents and the like can also be used. In addition, a solvent can also be used in combination of multiple types.

ポリイミド前駆体の対数粘度は、特に限定されないが、30℃での濃度0.5g/dLのN,N-ジメチルアセトアミド溶液における対数粘度が0.2dL/g以上、より好ましくは0.3dL/g以上、特に好ましくは0.4dL/g以上であることが好ましい。対数粘度が0.2dL/g以上では、ポリイミド前駆体の分子量が高く、得られるポリイミドの機械強度や耐熱性に優れる。 The logarithmic viscosity of the polyimide precursor is not particularly limited, but the logarithmic viscosity in an N,N-dimethylacetamide solution having a concentration of 0.5 g/dL at 30° C. is 0.2 dL/g or more, more preferably 0.3 dL/g. Above, it is particularly preferably 0.4 dL/g or more. When the logarithmic viscosity is 0.2 dL/g or more, the molecular weight of the polyimide precursor is high, and the obtained polyimide is excellent in mechanical strength and heat resistance.

ポリイミド前駆体のイミド化率としては、約0%(5%以下)~約100%(95%以上)まで広範囲のものを使用することができる。上記の方法で得られたポリイミド前駆体(ポリアミック酸、ポリアミック酸エステル、ポリアミック酸シリルエステル)は、低イミド化率を有している。これらを溶液中でイミド化処理し(熱イミド化、化学イミド化)、イミド化を進行させて所望のイミド化率に調整することができる。例えば、ポリアミック酸溶液を、例えば80~230℃、好ましくは120~200℃の範囲で、例えば1~24時間攪拌することで、イミド化が進行したポリイミド前駆体を得ることができる。ポリイミドが溶媒可溶である場合、イミド化反応後の反応混合物を貧溶媒に投入してポリイミドを析出させて得たポリイミド、または、ポリイミド前駆体(低イミド化率)の溶液(必要によりイミド化触媒や脱水剤を含有する)を、例えばキャリア基材上に流延して、加熱処理して乾燥、イミド化(熱イミド化、化学イミド化)して得られたポリイミドを、溶媒に溶解してフィルム製造用のポリイミド前駆体に使用してもよい。 As the imidization rate of the polyimide precursor, a wide range of about 0% (5% or less) to about 100% (95% or more) can be used. The polyimide precursors (polyamic acid, polyamic acid ester, polyamic acid silyl ester) obtained by the above method have a low imidization rate. These can be imidized in a solution (thermal imidization, chemical imidization) to promote imidization and adjust the imidization rate to a desired level. For example, by stirring the polyamic acid solution at a temperature of 80 to 230° C., preferably 120 to 200° C. for 1 to 24 hours, an imidized polyimide precursor can be obtained. If the polyimide is solvent-soluble, the polyimide obtained by depositing the polyimide by putting the reaction mixture after the imidization reaction into a poor solvent, or a solution of a polyimide precursor (low imidization rate) (if necessary, imidization containing a catalyst and a dehydrating agent) is, for example, cast on a carrier substrate, dried by heat treatment, and imidized (thermal imidization, chemical imidization), and the resulting polyimide is dissolved in a solvent. may be used in polyimide precursors for film production.

<リン化合物>
使用できるリン化合物は、分子内にP(=O)OHおよびP(=O)OR(但し、Rは炭素数4以上のアルキル基)から選ばれる構造を少なくとも1つ有する化合物である。リン化合物は、リン原子Pに直接結合したアリール基を有さないことが好ましく、分子内にアリール基を含まないことがさらに好ましい。リン化合物は分子内に1つまたは複数のリン原子を有することができる。
<Phosphorus compound>
Usable phosphorus compounds are compounds having at least one structure selected from P(=O)OH and P(=O)OR (R is an alkyl group having 4 or more carbon atoms) in the molecule. The phosphorus compound preferably does not have an aryl group directly bonded to the phosphorus atom P, and more preferably does not contain an aryl group in the molecule. Phosphorus compounds can have one or more phosphorus atoms in the molecule.

本発明の好ましい一実施形態において、リン化合物は、リン原子を一つのみ含む。リン原子を1つ含む化合物としては、式(P)で表される化合物が挙げられる。 In one preferred embodiment of the invention, the phosphorus compound contains only one phosphorus atom. Compounds containing one phosphorus atom include compounds represented by formula (P).

Figure 0007264264000022
式中、R~Rの少なくとも1つの基は、OHまたは炭素数4以上のアルコキシ基を表し、残りの基は独立してOH、アルコキシ基、Hおよびアルキル基から選ばれる基を表す。
Figure 0007264264000022
In the formula, at least one group of R 1 to R 3 represents OH or an alkoxy group having 4 or more carbon atoms, and the remaining groups independently represent groups selected from OH, alkoxy groups, H and alkyl groups.

炭素数4以上のアルコキシ基としては、好ましくは炭素数4~18、より好ましくは炭素数4~12のアルコキシ基が挙げられる。これらは直鎖、分岐、脂環式のいずれでもよいが、好ましくは直鎖アルコキシ基である。「炭素数が4以上に限定されない」アルコキシ基としては、好ましくは炭素数1~18のアルコキシ基が挙げられ、上述の炭素数4以上のアルコキシ基に加え、炭素数1~3のアルコキシ基が挙げられる。 The alkoxy group having 4 or more carbon atoms preferably includes an alkoxy group having 4 to 18 carbon atoms, more preferably 4 to 12 carbon atoms. These may be linear, branched or alicyclic, but are preferably linear alkoxy groups. The alkoxy group "not limited to 4 or more carbon atoms" preferably includes alkoxy groups having 1 to 18 carbon atoms, and in addition to the above alkoxy groups having 4 or more carbon atoms, alkoxy groups having 1 to 3 carbon atoms are mentioned.

アルキル基としては、例えば炭素数1~18、好ましくは炭素数1~12、より好ましくは炭素数1~6のアルキル基が挙げられる。これらは直鎖、分岐、脂環式のいずれでもよいが、好ましくは直鎖アルキル基である。 Examples of alkyl groups include alkyl groups having 1 to 18 carbon atoms, preferably 1 to 12 carbon atoms, and more preferably 1 to 6 carbon atoms. These may be linear, branched or alicyclic, but are preferably linear alkyl groups.

~Rの少なくとも1つの基がOHである場合、残りの基は特に限定されないが、OH、アルコキシ基およびアルキル基から選ばれる基が好ましい。この場合のR~Rの組み合わせとしては、すべてがOH(リン酸)、2つのOHと1つのアルコキシ基(リン酸モノアルキルエステル)、1つのOHと2つのアルコキシ基(リン酸ジアルキルエステル)、2つのOHと1つのアルキル基(モノアルキルホスホン酸)、1つのOHと2つのアルキル基(ジアルキルホスフィン酸)、1つのOHと1つのアルコキシ基と1つのアルキル基(モノアルキルホスフィン酸アルキルエステル)が挙げられる。When at least one group of R 1 to R 3 is OH, the remaining groups are not particularly limited, but groups selected from OH, alkoxy groups and alkyl groups are preferred. In this case, the combinations of R 1 to R 3 are all OH (phosphoric acid), two OH and one alkoxy group (monoalkyl phosphate), one OH and two alkoxy groups (dialkyl phosphate). ), two OH and one alkyl group (monoalkylphosphonic acid), one OH and two alkyl groups (dialkylphosphinic acid), one OH and one alkoxy group and one alkyl group (monoalkylphosphinate ester).

~Rの少なくとも1つの基が炭素数4以上のアルコキシ基である場合、残りの基は特に限定されないが、OH、アルコキシ基およびアルキル基から選ばれる基が好ましい。R~RとしてOHを含む場合は上述した組み合わせにおいて、アルコキシ基の炭素数が4以上である場合に対応する。アルコキシ基およびアルキル基から選ばれるR~Rの組み合わせとしては、すべてが炭素数4以上のアルコキシ基(リン酸トリアルキルエステル)、2つの炭素数4以上のアルコキシ基と1つのアルキル基(モノアルキルホスホン酸ジアルキルエステル)、1つの炭素数4以上のアルコキシ基と2つのアルキル基(ジアルキルホスフィン酸モノアルキルエステル)が挙げられる。リン化合物に複数のアルコキシ基が含まれる場合、入手のし易さからこれらは同一であることが好ましい。従って、化合物中に「炭素数4以上のアルコキシ基」を含む必要がある場合、複数のアルコキシ基は、好ましくは同一の「炭素数4以上のアルコキシ基」である。When at least one group of R 1 to R 3 is an alkoxy group having 4 or more carbon atoms, the remaining groups are not particularly limited, but groups selected from OH, alkoxy groups and alkyl groups are preferred. The case where R 1 to R 3 contain OH corresponds to the case where the alkoxy group has 4 or more carbon atoms in the above combination. Combinations of R 1 to R 3 selected from alkoxy groups and alkyl groups include alkoxy groups all having 4 or more carbon atoms (trialkyl phosphate), two alkoxy groups having 4 or more carbon atoms and one alkyl group ( monoalkylphosphonic acid dialkyl ester), one alkoxy group having 4 or more carbon atoms and two alkyl groups (dialkylphosphinic acid monoalkyl ester). If the phosphorus compound contains multiple alkoxy groups, these are preferably the same for ease of availability. Therefore, when the compound needs to contain an "alkoxy group having 4 or more carbon atoms", the plurality of alkoxy groups are preferably the same "alkoxy group having 4 or more carbon atoms".

複数のリン原子を有するリン化合物としては、二リン酸、三リン酸、シクロ三リン酸、四リン酸等のポリリン酸、およびそれらのエステル化合物(一部または全部がエステル化された化合物)が挙げられる。完全にエステル化された化合物の場合、エステルのアルコキシ部分の少なくとも一部、好ましくは全部が炭素数4以上のアルコキシ基である。一部がエステル化された化合物の場合は、アルコキシ部分の炭素数に限定はないが、炭素数4以上のアルコキシ基であることも好ましい。 Phosphorus compounds having a plurality of phosphorus atoms include polyphosphoric acids such as diphosphoric acid, triphosphoric acid, cyclotriphosphoric acid, and tetraphosphoric acid, and ester compounds thereof (partially or wholly esterified compounds). mentioned. For fully esterified compounds, at least a portion, preferably all, of the alkoxy moieties of the ester are alkoxy groups having 4 or more carbon atoms. In the case of a partially esterified compound, the number of carbon atoms in the alkoxy moiety is not limited, but an alkoxy group having 4 or more carbon atoms is also preferable.

複数のリン原子を含むリン化合物として、ポリ-またはオリゴ-リン酸エステル構造を有する化合物も挙げられる。具体的には、一般式(PPE)で示される化合物を挙げることができる。 Phosphorus compounds containing multiple phosphorus atoms also include compounds with poly- or oligo-phosphate ester structures. Specifically, compounds represented by the general formula (PPE) can be mentioned.

Figure 0007264264000023
Figure 0007264264000023

式(PPE)中、R~Rはそれぞれ独立に、複数のRも互いに独立して、OH、アルコキシ基、Hおよびアルキル基から選ばれる基を表し、R~Rの少なくとも1つの基は、OHまたは炭素数4以上のアルコキシ基を表す。Rは、2価の炭化水素基を表す。nは0以上の整数である。In formula (PPE), R 1 to R 3 each independently represent a group selected from OH, an alkoxy group, H and an alkyl group, and at least one of R 1 to R 3 One group represents OH or an alkoxy group having 4 or more carbon atoms. R4 represents a divalent hydrocarbon group. n is an integer of 0 or more.

~Rの好ましい基は、式(P)に対して示したR~Rと同じである。最も好ましくはR~Rのすべてが炭素数4以上のアルコキシ基を表す。Rは、好ましくは炭素数1~16以下、より好ましくは炭素数1~6の炭化水素基であり、好ましくは直鎖または分岐アルキレン基である。nは、好ましくは0~4、より好ましくは0~2、さらに好ましくは0である。Preferred groups for R 1 to R 3 are the same as R 1 to R 3 shown for formula (P). Most preferably, all of R 1 to R 3 represent alkoxy groups having 4 or more carbon atoms. R 4 is preferably a hydrocarbon group having 1 to 16 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms, and preferably a linear or branched alkylene group. n is preferably 0 to 4, more preferably 0 to 2, even more preferably 0.

本発明において、リン化合物の分子量が400未満であることが好ましい場合があり、特に式(P)で表されるリン化合物、式(PPE)で表されるリン化合物において、分子量が400未満であることが好ましい。 In the present invention, it may be preferable that the molecular weight of the phosphorus compound is less than 400, and in particular the phosphorus compound represented by formula (P) and the phosphorus compound represented by formula (PPE) have a molecular weight of less than 400. is preferred.

リン化合物の具体例としては、例えば、リン酸、メチルホスホン酸、エチルホスホン酸、n-プロピルホスホン酸、イソプロピルホスホン酸、n-ブチルホスホン酸、sec-ブチルホスホン酸、イソブチルホスホン酸、tert-ブチルホスホン酸、n-ペンチルホスホン酸、イソペンチルホスホン酸、ネオペンチルホスホン酸、n-ヘキシルホスホン酸、シクロヘキシルホスホン酸、ヘプチルホスホン酸、n-オクチルホスホン酸、ノニルホスホン酸、デシルホスホン酸、ドデシルホスホン酸、ドデシルホスホン酸、ベンゼンホスホン酸、(4-ヒドロキシフェニル)ホスホン酸、メチレンジホスホン酸、1,2-エチレンジホスホン酸、o-キシリレンジホスホン酸、m-キシリレンジホスホン酸、p-キシリレンジホスホン酸、ジメチルホスフィン酸、エチルメチルホスフィン酸、ジエチルホスフィン酸、エチルブチルホスフィン酸、ジプロピルホスフィン酸、フェニルホスフィン酸、ジフェニルホスフィン酸、メチルフェニルホスフィン酸、(2-カルボキシエチル)フェニルホスフィン酸、(2-エチルヘキシル)ホスホン酸モノ-2-エチルヘキシル、リン酸トリn-ブチル、リン酸トリn-ペンチル、リン酸トリn-ヘキシル、リン酸トリス(2-エチルヘキシル)、リン酸トリス(2-ブトキシエチル)、リン酸トリス(1H,1H,5H-オクタフルオロペンチル)、リン酸2-エチルヘキシルジフェニル、亜リン酸ジブチル(=ホスホン酸ジブチル)、亜リン酸ジイソブチル(=ホスホン酸ジイソブチル)等をあげることができる。以上の化合物において、アルキル基は同じ炭素数を有する構造異性体に置き換えられてもよく、アルキル基またはアリール基中の少なくとも1個のHはフッ素で置き換えられていてもよく、アリール基中の置換位置は任意である。また、リン化合物は単独、または2種以上を組み合わせて使用することができる。 Specific examples of phosphorus compounds include phosphoric acid, methylphosphonic acid, ethylphosphonic acid, n-propylphosphonic acid, isopropylphosphonic acid, n-butylphosphonic acid, sec-butylphosphonic acid, isobutylphosphonic acid and tert-butylphosphonic acid. acids, n-pentylphosphonic acid, isopentylphosphonic acid, neopentylphosphonic acid, n-hexylphosphonic acid, cyclohexylphosphonic acid, heptylphosphonic acid, n-octylphosphonic acid, nonylphosphonic acid, decylphosphonic acid, dodecylphosphonic acid, dodecylphosphonic acid, benzenephosphonic acid, (4-hydroxyphenyl)phosphonic acid, methylenediphosphonic acid, 1,2-ethylenediphosphonic acid, o-xylylenediphosphonic acid, m-xylylenediphosphonic acid, p-xylylenediphosphonic acid acid, dimethylphosphinic acid, ethylmethylphosphinic acid, diethylphosphinic acid, ethylbutylphosphinic acid, dipropylphosphinic acid, phenylphosphinic acid, diphenylphosphinic acid, methylphenylphosphinic acid, (2-carboxyethyl)phenylphosphinic acid, (2 -ethylhexyl) mono-2-ethylhexyl phosphate, tri-n-butyl phosphate, tri-n-pentyl phosphate, tri-n-hexyl phosphate, tris(2-ethylhexyl) phosphate, tris(2-butoxyethyl) phosphate , tris(1H,1H,5H-octafluoropentyl) phosphate, 2-ethylhexyldiphenyl phosphate, dibutyl phosphite (=dibutyl phosphonate), diisobutyl phosphite (=diisobutyl phosphonate), and the like. . In the above compounds, the alkyl group may be replaced with a structural isomer having the same number of carbon atoms, at least one H in the alkyl group or aryl group may be replaced with fluorine, and the substitution in the aryl group The position is arbitrary. Moreover, a phosphorus compound can be used individually or in combination of 2 or more types.

本発明の一実施形態において、ポリイミド前駆体組成物は、リン化合物がリン酸またはリン酸トリブチルである場合、ポリイミド前駆体がノルボルナン-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(CpODA)、4,4’-ジアミノベンズアニリド(DABAN)およびパラフェニレンジアミン(PPD)のみから得られるポリイミド前駆体である組成物とは異なることが好ましい場合がある。本発明の一実施形態において、ポリイミド前駆体がCpODA、DABANおよびPPDの組み合わせと異なるモノマーの組み合わせから選ばれることも好ましい場合がある。 In one embodiment of the present invention, the polyimide precursor composition is such that when the phosphorus compound is phosphoric acid or tributyl phosphate, the polyimide precursor is norbornane-2-spiro-α-cyclopentanone-α'-spiro-2 A polyimide precursor obtained only from "-norbornane-5,5",6,6"-tetracarboxylic dianhydride (CpODA), 4,4'-diaminobenzanilide (DABAN) and paraphenylenediamine (PPD) It may be preferred to differ from certain compositions, hi one embodiment of the invention, it may also be preferred that the polyimide precursor is selected from a combination of CpODA, DABAN and PPD and a different combination of monomers.

<ポリイミド前駆体組成物の配合>
本発明で使用されるポリイミド前駆体組成物は、少なくとも1種のポリイミド前駆体と、少なくとも1種の上記のリン化合物と、溶媒を含む。
<Formulation of Polyimide Precursor Composition>
The polyimide precursor composition used in the present invention comprises at least one polyimide precursor, at least one phosphorus compound as described above, and a solvent.

リン化合物の含有量は、ポリイミドフィルムと基材との間の剥離強度を考慮して調整することができる。一般に、少なすぎると剥離強度が大きすぎて剥離が困難になり、一方、多すぎると、無駄になるだけでなく、剥離強度が極端に小さくなったり、特に無色透明性のポリイミドフィルムについては着色が大きくなって(黄色度bが大きくなる)、透明用途に不向きになる場合がある。The content of the phosphorus compound can be adjusted in consideration of the peel strength between the polyimide film and the substrate. In general, if the amount is too small, the peel strength is too high and peeling becomes difficult. It may become large (yellowness index b * increases), making it unsuitable for transparent applications.

リン化合物の含有量は、ポリイミド前駆体の総モノマー単位に対して(即ち、式(I)、式(I)の繰り返し単位は2モルと数える)、好ましくは0.001モル%超、より好ましくは0.005モル%以上、さらに好ましくは0.01モル%以上、さらに好ましくは0.02モル%以上、さらに好ましくは0.05モル%以上である。また、通常は5モル%未満、より好ましくは4モル%以下、さらに好ましくは3モル%以下、特に好ましくは2モル%以下である。 The content of the phosphorus compound is preferably more than 0.001 mol %, more preferably more than 0.001 mol %, relative to the total monomer units of the polyimide precursor (i.e. formula (I), the repeating unit of formula (I) is counted as 2 mol) is 0.005 mol % or more, more preferably 0.01 mol % or more, still more preferably 0.02 mol % or more, still more preferably 0.05 mol % or more. Also, it is usually less than 5 mol %, more preferably 4 mol % or less, still more preferably 3 mol % or less, particularly preferably 2 mol % or less.

溶媒としては、ポリイミド前駆体を調製する際に使用する溶媒として説明した前述のものを使用することができる。通常は、ポリイミド前駆体を調製する際に使用した溶媒をそのままで、即ちポリイミド前駆体溶液のままで使用することができるが、必要により希釈または濃縮して使用してもよい。リン化合物は、ポリイミド前駆体組成物中に溶解して存在している。 As the solvent, those mentioned above as the solvent used in preparing the polyimide precursor can be used. Generally, the solvent used in preparing the polyimide precursor can be used as it is, that is, as the polyimide precursor solution, but if necessary, it may be used after being diluted or concentrated. The phosphorus compound is present dissolved in the polyimide precursor composition.

本発明のポリイミド前駆体の粘度(回転粘度)は、特に限定されないが、E型回転粘度計を用い、温度25℃、せん断速度20sec-1で測定した回転粘度が、0.01~1000Pa・secが好ましく、0.1~100Pa・secがより好ましい。また、必要に応じて、チキソ性を付与することもできる。上記範囲の粘度では、コーティングや製膜を行う際、ハンドリングしやすく、また、はじきが抑制され、レベリング性に優れるため、良好な被膜が得られる。The viscosity (rotational viscosity) of the polyimide precursor of the present invention is not particularly limited, but using an E-type rotational viscometer, the rotational viscosity measured at a temperature of 25 ° C. and a shear rate of 20 sec −1 is 0.01 to 1000 Pa · sec. is preferred, and 0.1 to 100 Pa·sec is more preferred. In addition, thixotropy can be imparted as necessary. When the viscosity is within the above range, handling is easy during coating or film formation, repelling is suppressed, and leveling is excellent, so that a good film can be obtained.

本発明のポリイミド前駆体組成物は、必要に応じて、化学イミド化剤(無水酢酸などの酸無水物や、ピリジン、イソキノリンなどのアミン化合物)、酸化防止剤、紫外線吸収剤、フィラー(シリカ等の無機粒子など)、染料、顔料、シランカップリング剤などのカップリング剤、プライマー、難燃材、消泡剤、レベリング剤、レオロジーコントロール剤(流動補助剤)などを含有することができる。 The polyimide precursor composition of the present invention contains, if necessary, a chemical imidizing agent (an acid anhydride such as acetic anhydride, an amine compound such as pyridine or isoquinoline), an antioxidant, an ultraviolet absorber, a filler (such as silica). inorganic particles, etc.), dyes, pigments, coupling agents such as silane coupling agents, primers, flame retardants, antifoaming agents, leveling agents, rheology control agents (fluidity aids), and the like.

ポリイミド前駆体組成物の調製は、前述のとおりの方法で得られたポリイミド前駆体溶液に、リン化合物またはリン化合物の溶液を加えて混合することで調製することができる。反応に影響がなければ、リン化合物の存在下でテトラカルボン酸成分とジアミン成分を反応させてもよい。 The polyimide precursor composition can be prepared by adding and mixing a phosphorus compound or a solution of a phosphorus compound to the polyimide precursor solution obtained by the method described above. The tetracarboxylic acid component and the diamine component may be reacted in the presence of a phosphorus compound as long as it does not affect the reaction.

<<ポリイミド/基材積層体、およびフレキシブル電子デバイスの製造>>
本発明のフレキシブル電子デバイスの製造方法は、(a)ポリイミド前駆体組成物を、基材上に塗布する工程、(b)前記基材上で前記ポリイミド前駆体を加熱処理し、前記基材上にポリイミドフィルムが積層された積層体(ポリイミド/基材積層体)を製造する工程、(c)前記積層体のポリイミドフィルム上に、導電体層および半導体層から選ばれる少なくとも1つの層を形成する工程、および(d)前記基材と前記ポリイミドフィルムとを、外力によって剥離する工程を有する。
<<Manufacturing of polyimide/substrate laminate and flexible electronic device>>
The method for producing a flexible electronic device of the present invention comprises: (a) a step of applying a polyimide precursor composition on a substrate; (b) heat-treating the polyimide precursor on the substrate; (c) forming at least one layer selected from a conductor layer and a semiconductor layer on the polyimide film of the laminate. and (d) separating the base material and the polyimide film by an external force.

本発明の方法に使用できるポリイミド前駆体組成物は、ポリイミド前駆体、リン化合物および溶媒を含有する。リン化合物は前述のリン化合物の項中で述べたものを用いることができる。ポリイミド前駆体はポリイミド前駆体組成物の項中で述べたものを用いることができる。ポリイミド前駆体組成物の項中で好ましいものとして説明したポリイミド前駆体は、本発明の方法においても好ましいが、特に限定されない。 A polyimide precursor composition that can be used in the method of the present invention contains a polyimide precursor, a phosphorus compound and a solvent. As the phosphorus compound, those described in the section on the phosphorus compound can be used. As the polyimide precursor, those described in the section on the polyimide precursor composition can be used. Polyimide precursors described as being preferred in the polyimide precursor composition section are also preferred in the method of the present invention, but are not particularly limited.

本発明の方法の一実施形態は、工程(a)において、ポリイミド前駆体組成物として、リン化合物としてリン酸またはリン酸トリブチルを含有し、テトラカルボン酸成分がCpODAからなり、ジアミン成分がDABANおよびPPDの混合物からなる前駆体組成物を使用し、且つ工程(b)のポリイミド/基材積層体の製造を、最高温度が410℃、好ましくは410℃以上となる加熱条件で実施する方法を包含しない。好ましくは工程(a)において、ポリイミド前駆体組成物として、「リン化合物としてリン酸またはリン酸トリブチルを含有し、テトラカルボン酸成分がCpODAからなり、ジアミン成分がDABANおよびPPDの混合物からなる前駆体組成物」を使用する方法を包含しない。 In one embodiment of the method of the present invention, in step (a), the polyimide precursor composition contains phosphoric acid or tributyl phosphate as the phosphorus compound, the tetracarboxylic acid component consists of CpODA, and the diamine component consists of DABAN and A method using a precursor composition consisting of a mixture of PPDs and carrying out the production of the polyimide/substrate laminate in step (b) under heating conditions with a maximum temperature of 410° C., preferably 410° C. or higher. do not. Preferably, in the step (a), as the polyimide precursor composition, "precursor containing phosphoric acid or tributyl phosphate as a phosphorus compound, CpODA as a tetracarboxylic acid component, and a mixture of DABAN and PPD as a diamine component It does not include methods of using the composition.

まず、工程(a)において、ポリイミド前駆体溶液(高イミド化率のイミド溶液を含み、また必要により添加剤を含有する組成物溶液も含む)を基材上に流延し、加熱処理によりイミド化および脱溶媒(ポリイミド溶液のときは主として脱溶媒)することによってポリイミドフィルムを形成し、基材とポリイミドフィルムとの積層体(ポリイミド/基材積層体)を得る。 First, in step (a), a polyimide precursor solution (including an imide solution with a high imidization rate and, if necessary, a composition solution containing additives) is cast on a substrate, and heat-treated to form an imide. A polyimide film is formed by desolvating and removing the solvent (mainly removing the solvent in the case of a polyimide solution) to obtain a laminate of the substrate and the polyimide film (polyimide/substrate laminate).

基材としては、耐熱性の材料が使用され、例えばセラミック材料(ガラス、アルミナ等)、金属材料(鉄、ステンレス、銅、アルミニウム等)、半導体材料(シリコン、化合物半導体等)等の板状またはシート状基材、または耐熱プラスチック材料(ポリイミド等)等のフィルムまたはシート状基材が使用される。一般に、平面且つ平滑な板状が好ましく、一般に、ソーダライムガラス、ホウ珪酸ガラス、無アルカリガラス、サファイアガラス等のガラス基板;シリコン、GaAs、InP、GaN等の半導体(化合物半導体を含む)基板;鉄、ステンレス、銅、アルミニウム等の金属基板が使用される。特にガラス基板は、平面、平滑且つ大面積のものが開発されており容易に入手できるので好ましい。これら基材は、表面に無機薄膜(例えば、酸化ケイ素膜)や樹脂薄膜が形成されたものであってもよい。
板状基材の厚さは限定されないが、取り扱い易さの観点から、例えば20μm~4mm、好ましくは100μm~2mmである。
As the base material, a heat-resistant material is used. For example, a plate-like or A sheet-like base material, or a film or sheet-like base material such as a heat-resistant plastic material (such as polyimide) is used. In general, a flat and smooth plate shape is preferable, and glass substrates such as soda lime glass, borosilicate glass, alkali-free glass, and sapphire glass are generally used; semiconductor substrates such as silicon, GaAs, InP, and GaN (including compound semiconductors); Metal substrates such as iron, stainless steel, copper, and aluminum are used. In particular, glass substrates are preferred because flat, smooth, and large-area substrates have been developed and are readily available. These substrates may have an inorganic thin film (for example, a silicon oxide film) or a resin thin film formed on the surface.
Although the thickness of the plate-like substrate is not limited, it is, for example, 20 μm to 4 mm, preferably 100 μm to 2 mm, from the viewpoint of ease of handling.

ポリイミド前駆体溶液の基材上への流延方法は特に限定されないが、例えばスピンコート法、スクリーン印刷法、バーコーター法、電着法などの従来公知の方法が挙げられる。 The method of casting the polyimide precursor solution onto the base material is not particularly limited, and examples thereof include conventionally known methods such as spin coating, screen printing, bar coating, and electrodeposition.

工程(b)において、基材上でポリイミド前駆体組成物を加熱処理し、ポリイミドフィルムに転換し、ポリイミド/基材積層体を得る。加熱処理条件は、特に限定されないが、例えば50℃~150℃の温度範囲で乾燥した後、最高加熱温度として例えば150℃~600℃であり、好ましくは200℃~550℃、より好ましくは250℃~500℃で処理することが好ましい。ポリイミド溶液を用いた場合の加熱処理条件は、特に限定されないが、最高加熱温度として例えば100℃~600℃であり、好ましくは150℃以上、より好ましくは200℃以上であり、また好ましくは500℃以下、より好ましくは450℃以下である。 In step (b), the polyimide precursor composition is heat treated on the substrate to convert it into a polyimide film to obtain a polyimide/substrate laminate. The heat treatment conditions are not particularly limited. For example, after drying in a temperature range of 50°C to 150°C, the maximum heating temperature is, for example, 150°C to 600°C, preferably 200°C to 550°C, more preferably 250°C. It is preferred to process at ~500°C. The heat treatment conditions when using a polyimide solution are not particularly limited, but the maximum heating temperature is, for example, 100° C. to 600° C., preferably 150° C. or higher, more preferably 200° C. or higher, and preferably 500° C. 450° C. or less, more preferably 450° C. or less.

ポリイミドフィルムの厚さは、好ましくは1μm以上、より好ましくは2μm以上、さらに好ましくは5μm以上である。厚さが1μm未満である場合、ポリイミドフィルムが十分な機械的強度を保持できず、例えばフレキシブル電子デバイス基板として使用するとき、応力に耐えきれず破壊されることがある。また、ポリイミドフィルムの厚さは、好ましくは100μm以下、より好ましくは50μm以下、さらに好ましくは20μm以下である。ポリイミドフィルムの厚さが厚くなると、フレキシブルデバイスの薄型化が困難となってしまうことがある。フレキシブルデバイスとして十分な耐性を保持しながら、より薄膜化するには、ポリイミドフィルムの厚さは、好ましくは2~50μmである。 The thickness of the polyimide film is preferably 1 μm or more, more preferably 2 μm or more, and even more preferably 5 μm or more. If the thickness is less than 1 μm, the polyimide film cannot maintain sufficient mechanical strength, and when used as a flexible electronic device substrate, for example, it may not withstand stress and break. Also, the thickness of the polyimide film is preferably 100 μm or less, more preferably 50 μm or less, and even more preferably 20 μm or less. When the thickness of the polyimide film increases, it may become difficult to reduce the thickness of the flexible device. The thickness of the polyimide film is preferably 2 to 50 μm in order to make it thinner while maintaining sufficient resistance as a flexible device.

一実施形態において、ポリイミドフィルムは、400nm透過率、全光透過率(380nm~780nmにおける平均透過率)、黄色度b*(YI)等の光学特性に優れることが好ましい。それぞれ10μm厚のフィルムで測定したとき、400nm光透過率は好ましくは50%以上、より好ましくは70%以上、さらに好ましくは75%以上、最も好ましくは80%以上であり、全光透過率は、好ましくは84%以上、より好ましくは85%以上であり、また黄色度b*(YI)は、好ましくは0以上、5以下、より好ましくは3以下である。400nm透過率、全光透過率および黄色度b*(YI)のうち、好ましくは少なくとも1つ、より好ましくは少なくとも2つ、最も好ましくは3つが同時に好ましい範囲を満たす。 In one embodiment, the polyimide film preferably has excellent optical properties such as 400 nm transmittance, total light transmittance (average transmittance at 380 nm to 780 nm), and yellowness b* (YI). The 400 nm light transmittance is preferably 50% or more, more preferably 70% or more, even more preferably 75% or more, and most preferably 80% or more, when each measured with a 10 μm thick film, and the total light transmittance is It is preferably 84% or more, more preferably 85% or more, and the yellowness b* (YI) is preferably 0 or more and 5 or less, more preferably 3 or less. Of 400 nm transmittance, total light transmittance and yellowness b*(YI), preferably at least one, more preferably at least two, and most preferably three simultaneously satisfy the preferred ranges.

一実施形態において、ポリイミドフィルムは、厚み方向位相差(リタデーション)Rthが小さいことが好ましい。また本発明のポリイミド前駆体組成物では、本発明で規定されるリン化合物の添加は、得られるポリイミドフィルムのRthをほとんど変化させない。従って、本発明ではRthに影響を与えることなく、ポリイミドフィルムと基板との剥離強度を調整できる。In one embodiment, the polyimide film preferably has a small thickness direction retardation (retardation) Rth . Moreover, in the polyimide precursor composition of the present invention, the addition of the phosphorus compound specified in the present invention hardly changes the Rth of the resulting polyimide film. Therefore, in the present invention, the peel strength between the polyimide film and the substrate can be adjusted without affecting Rth .

得られるポリイミドフィルムは、ガラス基板等の基材に密着して積層される。メカニカル剥離を容易に実施できるためには、基材とポリイミドフィルムとの剥離強度は、JIS K6854-1に準拠して測定した場合、例えば引張速度2mm/分、90°剥離試験において、好ましくは0.8N/in(N/25.4mm)以下、より好ましくは0.6N/in以下、さらに好ましくは0.4N/in以下である。一方、下限値は、好ましくは0.01N/in以上である。剥離強度は、通常、空気中または大気中で測定される。 The obtained polyimide film is laminated in close contact with a base material such as a glass substrate. In order to facilitate mechanical peeling, the peel strength between the substrate and the polyimide film is preferably 0 when measured according to JIS K6854-1, for example, in a 90° peel test at a tensile speed of 2 mm/min. 0.8 N/in (N/25.4 mm) or less, more preferably 0.6 N/in or less, and even more preferably 0.4 N/in or less. On the other hand, the lower limit is preferably 0.01 N/in or more. Peel strength is usually measured in air or air.

ポリイミド/基材積層体中のポリイミドフィルムは、表面に樹脂膜や無機膜などの第2の層を有していてもよい。即ち、基材上にポリイミドフィルムを形成した後、第2の層を積層して、フレキシブル電子デバイス基板を形成してもよい。少なくとも無機膜を有することが好ましく、特に水蒸気や酸素(空気)等のバリア層として機能するものが好ましい。水蒸気バリア層としては、例えば、窒化ケイ素(SiN)、酸化ケイ素(SiO)、酸窒化ケイ素(SiO)、酸化アルミニウム(Al)、酸化チタン(TiO)、酸化ジルコニウム(ZrO)等の金属酸化物、金属窒化物および金属酸窒化物からなる群より選択される無機物を含む無機膜が挙げられる。一般に、これらの薄膜の成膜方法としては、真空蒸着法、スパッタ法、イオンプレーティングなどの物理的蒸着法と、プラズマCVD法、触媒化学気相成長法(Cat-CVD法)などの化学蒸着法(化学気相成長法)などが知られている。この第2の層は、複数層とすることもできる。The polyimide film in the polyimide/substrate laminate may have a second layer such as a resin film or an inorganic film on the surface. That is, after forming a polyimide film on a substrate, a second layer may be laminated to form a flexible electronic device substrate. It preferably has at least an inorganic film, and particularly preferably one that functions as a barrier layer against water vapor, oxygen (air), or the like. Examples of water vapor barrier layers include silicon nitride (SiN x ), silicon oxide (SiO x ), silicon oxynitride (SiO x N y ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), titanium oxide (TiO 2 ), and zirconium oxide. Inorganic films containing inorganic substances selected from the group consisting of metal oxides such as (ZrO 2 ), metal nitrides and metal oxynitrides. In general, methods for forming these thin films include physical vapor deposition methods such as vacuum vapor deposition, sputtering, and ion plating, and chemical vapor deposition such as plasma CVD and catalytic chemical vapor deposition (Cat-CVD). method (chemical vapor deposition method) and the like are known. This second layer can also be multi-layered.

本発明では、ポリイミド前駆体組成物が、リン化合物を含有することにより、剥離強度を低下させることができる。従って、本出願は、基材とこの基材に形成されたポリイミドフィルムとを有する積層体の、前記基材とポリイミドフィルムの間の剥離強度を低下させる方法であって、前記ポリイミドフィルム形成のためのポリイミド前駆体組成物が、前述のリン化合物を含有することを特徴とする、積層体の剥離強度を低下する方法に関する発明も開示している。 In the present invention, the polyimide precursor composition containing a phosphorus compound can reduce the peel strength. Accordingly, the present application provides a method for reducing the peel strength between a substrate and a polyimide film formed thereon in a laminate having a substrate and a polyimide film formed thereon, comprising: Also disclosed is an invention relating to a method for reducing the peel strength of a laminate, wherein the polyimide precursor composition of No. 1 contains the phosphorus compound described above.

工程(c)では、工程(c)で得られたポリイミド/基材積層体を使用して、ポリイミドフィルム(ポリイミドフィルム表面に無機膜などの第2の層を積層したものを含む)上に、導電体層および半導体層から選ばれる少なくとも1つの層を形成する。これらの層は、ポリイミドフィルム(第2の層を積層したものを含む)上に直接形成してもよいし、デバイスに必要な他の層を積層した上に、つまり間接的に形成してもよい。 In step (c), using the polyimide/substrate laminate obtained in step (c), on a polyimide film (including a second layer such as an inorganic film laminated on the surface of the polyimide film), At least one layer selected from a conductor layer and a semiconductor layer is formed. These layers may be formed directly on the polyimide film (including the lamination of the second layer) or may be formed indirectly on the lamination of the other layers required for the device. good.

導電体層および/または半導体層は、目的とする電子デバイスが必要とする素子および回路に合わせて適切な導電体層および(無機、有機)半導体層が選択される。本発明の工程(c)において、導電体層および半導体層の少なくとも1つを形成する場合、無機膜を形成したポリイミドフィルム上に導電体層および半導体層の少なくとも1つを形成することも好ましい。 As the conductor layer and/or the semiconductor layer, an appropriate conductor layer and (inorganic or organic) semiconductor layer are selected according to the elements and circuits required by the intended electronic device. When forming at least one of the conductor layer and the semiconductor layer in the step (c) of the present invention, it is also preferable to form at least one of the conductor layer and the semiconductor layer on the polyimide film on which the inorganic film is formed.

導電体層および半導体層は、ポリイミドフィルム上の全面に形成されたもの、ポリイミドフィルム上の一部分に形成されたものの両方を包含する。本発明は、工程(c)の後にただちに工程(d)に移行しても良いし、工程(c)において導電体層および半導体層から選ばれる少なくとも1つの層を形成した後、さらにデバイス構造を形成してから、工程(d)に移行してもよい。 The conductor layer and the semiconductor layer include both those formed on the entire surface of the polyimide film and those formed on a part of the polyimide film. In the present invention, step (d) may be performed immediately after step (c), or after forming at least one layer selected from a conductor layer and a semiconductor layer in step (c), the device structure is further formed. After forming, the step (d) may be performed.

フレキシブルデバイスとしてTFT液晶ディスプレイデバイスを製造する場合には、例えば必要により無機膜を全面に形成したポリイミドフィルムの上に、例えば金属配線、アモルファスシリコンやポリシリコンによるTFT、透明画素電極を形成する。TFTは、例えば、ゲート金属層、アモルファスシリコン膜などの半導体層、ゲート絶縁層、画素電極に接続する配線等を含む。この上に、さらに液晶ディスプレイに必要な構造を、公知の方法によって形成することも出来る。また、ポリイミドフィルムの上に、透明電極とカラーフィルターを形成してもよい。
有機ELディスプレイを製造する場合には、例えば必要により無機膜を全面に形成したポリイミドフィルムの上に、例えば透明電極、発光層、正孔輸送層、電子輸送層等に加えて必要によりTFTを形成することができる。
When manufacturing a TFT liquid crystal display device as a flexible device, for example, a metal wiring, a TFT made of amorphous silicon or polysilicon, and a transparent pixel electrode are formed on a polyimide film on which an inorganic film is formed on the entire surface if necessary. A TFT includes, for example, a gate metal layer, a semiconductor layer such as an amorphous silicon film, a gate insulating layer, wiring connected to a pixel electrode, and the like. On top of this, a structure necessary for a liquid crystal display can also be formed by a known method. Also, a transparent electrode and a color filter may be formed on the polyimide film.
When manufacturing an organic EL display, for example, a transparent electrode, a light-emitting layer, a hole-transporting layer, an electron-transporting layer, etc. are formed on a polyimide film on which an inorganic film is formed on the entire surface if necessary, and a TFT is formed as necessary. can do.

本発明において好ましいポリイミドフィルムは耐熱性、靱性等各種特性に優れるので、デバイスに必要な回路、素子、およびその他の構造を形成する手法は特に制限されない。 Since the polyimide film preferred in the present invention is excellent in various properties such as heat resistance and toughness, there are no particular restrictions on the method of forming the circuits, elements and other structures necessary for the device.

次に工程(d)おいて、基材とポリイミドフィルムとを、外力によって、物理的に剥離する。「外力によって」とは、基材とポリイミドフィルムとを分離するように、力を加えることを意味する。例えば人の手によってまたは適切な工具、治具、装置等を用いて剥離する。剥離の際は、基材とポリイミドフィルムの一方または両方に湾曲が生じるが、ポリイミドフィルムを湾曲させる範囲は、ポリイミドフィルム上に形成された導電体層、半導体層、およびその他の構造が損傷を受けない範囲である。この目的のために、ポリイミドフィルムの湾曲における曲率半径が小さくならないように、適宜、工具、治具、装置等を使用して剥離を行うことができる。具体的には、例えば、(i)基材とポリイミドフィルムの間にブレードのような工具を入れて移動させることで剥離する方法、(ii)フィルムを基材から引き上げて剥離する方法(このとき、ブレードのような工具を使用してもよい)、(iii)フィルムの平面性をできるだけ保ったまま基材を湾曲させて剥離する方法等を挙げることができる。剥離は、気体中または真空中で実施するのが好ましく、通常は空気中または大気中で実施する。 Next, in step (d), the base material and the polyimide film are physically separated by an external force. "By an external force" means applying a force so as to separate the substrate and the polyimide film. For example, it is peeled off manually or using an appropriate tool, jig, device, or the like. At the time of peeling, one or both of the base material and the polyimide film are bent. not in the range. For this purpose, a suitable tool, jig, device, or the like can be used for peeling so that the radius of curvature of the polyimide film is not reduced. Specifically, for example, (i) a method of peeling by inserting a tool such as a blade between the substrate and the polyimide film and moving it, (ii) a method of peeling the film by pulling it up from the substrate (at this time , a tool such as a blade may be used), and (iii) a method of curving and peeling the substrate while maintaining the flatness of the film as much as possible. Peeling is preferably performed in gas or vacuum, and usually in air or atmosphere.

基材を剥離した後のポリイミドフィルムを基板とする(半)製品に、さらにデバイスに必要な構造または部品を形成または組み込んでデバイスを完成する。 A device is completed by forming or incorporating a structure or parts necessary for the device into a (semi-) product using the polyimide film after peeling off the base material as a substrate.

本発明の好ましい実施形態において、基材とポリイミドフィルムの剥離は、レーザ照射をすることなく、外力による剥離方法のみで実施する。 In a preferred embodiment of the present invention, the base material and the polyimide film are peeled off only by an external force peeling method without laser irradiation.

本発明の異なる実施形態においては、レーザ照射のみでは剥離が達成されない場合の補助手段として、本発明の方法、即ちリン化合物を含有するポリイミド前駆体を使用する方法を適用することができる。 In a different embodiment of the present invention, the method of the present invention, i.e., the method of using a polyimide precursor containing a phosphorus compound, can be applied as an aid when laser irradiation alone does not achieve peeling.

従って、本発明の異なる態様は、
(a)ポリイミド前駆体、P(=O)OH構造またはP(=O)OR(式中、Rは炭素数4以上のアルキル基)構造を有するリン化合物および溶媒を含有するポリイミド前駆体組成物を、基材上に塗布する工程、
(b)前記基材上で前記ポリイミド前駆体を加熱処理し、前記基材上にポリイミドフィルムが積層された積層体を製造する工程、
(c)前記積層体のポリイミドフィルム上に、導電体層および半導体層から選ばれる少なくとも1つの層を形成する工程、
(e)前記積層体にレーザ光を照射する工程、および
(d)前記基材と前記ポリイミドフィルムを、外力によって剥離する工程
を有するフレキシブル電子デバイスの製造方法
に関する。
Accordingly, a different aspect of the invention is
(a) a polyimide precursor composition containing a polyimide precursor, a phosphorus compound having a P (= O) OH structure or a P (= O) OR (wherein R is an alkyl group having 4 or more carbon atoms) structure and a solvent A step of applying onto the substrate,
(b) a step of heat-treating the polyimide precursor on the base material to produce a laminate in which a polyimide film is laminated on the base material;
(c) forming at least one layer selected from a conductor layer and a semiconductor layer on the polyimide film of the laminate;
(e) irradiating the laminate with a laser beam; and (d) separating the base material and the polyimide film by an external force.

本発明の異なるさらなる態様は、レーザ照射剥離が不可能な場合において、レーザ剥離を可能にする方法に関する。組成に依存して、および/またはレーザの出力不足、等の理由により、レーザ照射しても剥離しない場合において、リン化合物を含有するポリイミド前駆体組成物を使用することによって、レーザ剥離を可能にする。即ち、この態様は、
(a2)ポリイミド前駆体および溶媒を含有するポリイミド前駆体組成物を、基材上に塗布する工程、
(b2)前記基材上で前記ポリイミド前駆体を加熱処理し、前記基材上にポリイミドフィルムが積層された積層体を製造する工程、
(c2)前記積層体のポリイミドフィルム上に、導電体層および半導体層から選ばれる少なくとも1つの層を形成する工程、および
(e2)前記積層体にレーザ光を照射する工程
を有する方法であって、前記ポリイミド前駆体組成物が、P(=O)OH構造またはP(=O)OR(式中、Rは炭素数4以上のアルキル基)構造を有するリン化合物を含有することを特徴とするフレキシブル電子デバイスの製造方法に関する。
A further different aspect of the invention relates to a method for enabling laser ablation in cases where laser irradiation ablation is not possible. Depending on the composition and / or for reasons such as insufficient laser output, when laser irradiation does not cause peeling, laser peeling is possible by using a polyimide precursor composition containing a phosphorus compound do. That is, this aspect
(a2) applying a polyimide precursor composition containing a polyimide precursor and a solvent onto a substrate;
(b2) a step of heat-treating the polyimide precursor on the base material to produce a laminate in which a polyimide film is laminated on the base material;
(c2) forming at least one layer selected from a conductor layer and a semiconductor layer on the polyimide film of the laminate; and (e2) irradiating the laminate with laser light. , wherein the polyimide precursor composition contains a phosphorus compound having a P (= O) OH structure or P (= O) OR (wherein R is an alkyl group having 4 or more carbon atoms) structure The present invention relates to a method for manufacturing flexible electronic devices.

以下、実施例及び比較例によって本発明を更に説明する。尚、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。 The present invention will be further described below with reference to examples and comparative examples. In addition, the present invention is not limited to the following examples.

<ポリイミドフィルムの評価>
[b*(YI)]
紫外可視分光光度計/V-650DS(日本分光製)を用いて、ASTEM E313
の規格に準拠して、膜厚10μm、3cm角サイズのポリイミドフィルムのb(=YI;黄色度)を測定した。光源はD65、視野角は2°とした。
<Evaluation of polyimide film>
[b*(YI)]
Using a UV-visible spectrophotometer / V-650DS (manufactured by JASCO Corporation), ASTEM E313
b * (=YI; yellowness index) of a polyimide film having a film thickness of 10 μm and a size of 3 cm square was measured according to the standards of . The light source was D65 and the viewing angle was 2°.

[400nm光透過率、全光透過率]
紫外可視分光光度計/V-650DS(日本分光製)を用いて、膜厚10μm、5cm角サイズのポリイミドフィルムの波長400nmにおける光透過率、全光透過率(波長380nm~780nmにおける平均透過率)を測定した。
[400 nm light transmittance, total light transmittance]
Using a UV-visible spectrophotometer / V-650DS (manufactured by JASCO Corporation), the light transmittance at a wavelength of 400 nm and the total light transmittance of a polyimide film having a thickness of 10 μm and a size of 5 cm square (average transmittance at wavelengths of 380 nm to 780 nm). was measured.

[剥離強度]
オリエンテック社製TENSILON RTA-500を用い、引張り速度2mm/分の条件で90°方向の剥離強度を測定した。
[Peel strength]
Using TENSILON RTA-500 manufactured by Orientec Co., Ltd., the peel strength in the 90° direction was measured under the condition of a tensile speed of 2 mm/min.

[ガラス転移温度(Tg)]
膜厚約10μmのポリイミドフィルムを幅4mmの短冊状に切り取って試験片とし、TMA/SS6100 (エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社製)を用い、チャック間長15mm、荷重2g、昇温速度20℃/分で500℃まで昇温した。得られたTMA曲線の変曲点より、ガラス転移温度(Tg)を算出した。
[Glass transition temperature (Tg)]
A polyimide film having a film thickness of about 10 μm was cut into a strip of 4 mm in width to obtain a test piece, and TMA/SS6100 (manufactured by SII Nanotechnology Co., Ltd.) was used, with a chuck length of 15 mm, a load of 2 g, and a heating rate of 20 ° C./ The temperature was raised to 500°C in minutes. The glass transition temperature (Tg) was calculated from the inflection point of the obtained TMA curve.

[1%重量減少温度(Td1%)]
膜厚約10μmのポリイミドフィルムを試験片とし、TAインスツルメント社製 熱量計測定装置(Q5000IR)を用い、窒素気流中、昇温速度10℃/分で25℃から600℃まで昇温した。得られた重量曲線から、1%重量減少温度を求めた。
[1% weight loss temperature (Td1%)]
A polyimide film having a thickness of about 10 μm was used as a test piece, and the temperature was raised from 25° C. to 600° C. at a rate of 10° C./min in a nitrogen stream using a calorimeter (Q5000IR) manufactured by TA Instruments. A 1% weight loss temperature was obtained from the obtained weight curve.

以下の例で使用した化合物の略称は以下のとおりである。
TFMB: 4,4’-ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン
ODA: 4,4’-ジアミノジフェニルエーテル
4,4’-DDS: 4,4’-ジアミノジフェニルスルホン
m-TD: 2,2’-ジメチル-4,4’-ジアミノビフェニル
BAFL: 9,9-ビス(4-アミノフェニル)フルオレン
BAPB: 4,4’-ビス(4-アミノフェノキシ)ビフェニル
6FDA: 4,4’-(2,2-ヘキサフルオロイソプロピレン)ジフタル酸二無水物
PMDA-HS: 1R,2S,4S,5R-シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物
s-BPDA: 3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物
BPADA: 5,5’-((プロパン2-2-ジイルビス(1,4-フェニレン))ビス(オキシ))ビス(イソベンゾフラン-1,3-ジオン)
CpODA: 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
CBDA:シクロブタンテトラカルボン酸二無水物
PPHT:N,N’-(1,4-フェニレン)ビス(1,3-ジオキソオクタヒドロイソベンゾフラン-5-カルボキシアミド)
The abbreviations of the compounds used in the examples below are as follows.
TFMB: 4,4'-bis(trifluoromethyl)benzidine ODA: 4,4'-diaminodiphenyl ether 4,4'-DDS: 4,4'-diaminodiphenylsulfone m-TD: 2,2'-dimethyl-4 ,4'-diaminobiphenyl BAFL: 9,9-bis(4-aminophenyl)fluorene BAPB: 4,4'-bis(4-aminophenoxy)biphenyl 6FDA: 4,4'-(2,2-hexafluoroiso Propylene)diphthalic dianhydride PMDA-HS: 1R,2S,4S,5R-cyclohexanetetracarboxylic dianhydride s-BPDA: 3,3′,4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride BPADA: 5 ,5′-((propane 2-2-diylbis(1,4-phenylene))bis(oxy))bis(isobenzofuran-1,3-dione)
CpODA: norbornane-2-spiro-α-cyclopentanone-α'-spiro-2″-norbornane-5,5″,6,6″-tetracarboxylic dianhydride CBDA: cyclobutanetetracarboxylic dianhydride PPHT : N,N'-(1,4-phenylene)bis(1,3-dioxooctahydroisobenzofuran-5-carboxamide)

Figure 0007264264000024
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Figure 0007264264000025
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〔合成例1〕
窒素ガスで置換した反応容器中にTFMB 8.38g(26.2ミリモル)を入れ、N-メチル-2-ピロリドンを、仕込みモノマー総質量(ジアミン成分とカルボン酸成分の総和)が20質量%となる量の80.03gを加え、室温で30分間攪拌した。この溶液に6FDA 11.62g(26.2ミリモル)を徐々に加えた。室温で12時間撹拌し、均一で粘稠なポリイミド前駆体溶液を得た。
[Synthesis Example 1]
8.38 g (26.2 mmol) of TFMB was placed in a reaction vessel purged with nitrogen gas, and N-methyl-2-pyrrolidone was added so that the total mass of the charged monomers (the sum of the diamine component and the carboxylic acid component) was 20% by mass. A total of 80.03 g was added and stirred at room temperature for 30 minutes. To this solution was slowly added 11.62 g (26.2 mmol) of 6FDA. After stirring at room temperature for 12 hours, a uniform and viscous polyimide precursor solution was obtained.

〔合成例2〕
窒素ガスで置換した反応容器中にODA 8.02g(40.0ミリモル)を入れ、N,N-ジメチルアセトアミドを、仕込みモノマー総質量(ジアミン成分とカルボン酸成分の総和)が17質量%となる量の83.04gを加え、室温で30分間攪拌した。この溶液にPMDA-HS 8.98g(40.0ミリモル)を徐々に加えた。室温で12時間撹拌し、均一で粘稠なポリイミド前駆体溶液を得た。
[Synthesis Example 2]
8.02 g (40.0 mmol) of ODA was placed in a reaction vessel purged with nitrogen gas, and N,N-dimethylacetamide was added so that the total mass of the charged monomers (the sum of the diamine component and the carboxylic acid component) was 17% by mass. of 83.04 g was added and stirred at room temperature for 30 minutes. 8.98 g (40.0 mmol) of PMDA-HS was slowly added to this solution. After stirring at room temperature for 12 hours, a uniform and viscous polyimide precursor solution was obtained.

〔合成例3〕
窒素ガスで置換した反応容器中にTFMB 6.68g(20.8ミリモル)を入れ、N-メチル-2-ピロリドンを、仕込みモノマー総質量(ジアミン成分とカルボン酸成分の総和)が20質量%となる量の59.99gを加え、室温で30分間攪拌した。この溶液に6FDA 6.48g(14.6ミリモル)、s-BPDA 1.85g(6.3ミリモル)を徐々に加えた。室温で12時間撹拌し、均一で粘稠なポリイミド前駆体溶液を得た。
[Synthesis Example 3]
6.68 g (20.8 mmol) of TFMB was placed in a reaction vessel purged with nitrogen gas, and N-methyl-2-pyrrolidone was added so that the total mass of the charged monomers (the sum of the diamine component and the carboxylic acid component) was 20% by mass. A total of 59.99 g was added and stirred at room temperature for 30 minutes. 6FDA 6.48 g (14.6 mmol) and s-BPDA 1.85 g (6.3 mmol) were gradually added to this solution. After stirring at room temperature for 12 hours, a uniform and viscous polyimide precursor solution was obtained.

〔合成例4〕
窒素ガスで置換した反応容器中にTFMB 10.20g(31.9ミリモル)、4,4’-DDS 0.16g(0.6ミリモル)を入れ、N,N-ジメチルアセトアミドを、仕込みモノマー総質量(ジアミン成分とカルボン酸成分の総和)が20質量%となる量の80.02gを加え、室温で30分間攪拌した。この溶液にBPADA 0.17g(0.3ミリモル)、s-BPDA 9.47g(32.2ミリモル)を徐々に加えた。室温で12時間撹拌し、均一で粘稠なポリイミド前駆体溶液を得た。
[Synthesis Example 4]
10.20 g (31.9 mmol) of TFMB and 0.16 g (0.6 mmol) of 4,4′-DDS were placed in a reaction vessel purged with nitrogen gas, and N,N-dimethylacetamide was added to the total mass of the charged monomers. 80.02 g was added in an amount such that (the sum of the diamine component and the carboxylic acid component) was 20% by mass, and the mixture was stirred at room temperature for 30 minutes. 0.17 g (0.3 mmol) of BPADA and 9.47 g (32.2 mmol) of s-BPDA were slowly added to this solution. After stirring at room temperature for 12 hours, a uniform and viscous polyimide precursor solution was obtained.

〔合成例5〕
窒素ガスで置換した反応容器中にm-TD 10.93g(51.5ミリモル)を入れ、N-メチル-2-ピロリドンを、仕込みモノマー総質量(ジアミン成分とカルボン酸成分の総和)が22質量%となる量の78.01gを加え、室温で30分間攪拌した。この溶液にCpODA 1.98g(5.1ミリモル)、CBDA 9.88g(46.3ミリモル)を徐々に加えた。室温で12時間撹拌し、均一で粘稠なポリイミド前駆体溶液を得た。
[Synthesis Example 5]
10.93 g (51.5 mmol) of m-TD was placed in a reaction vessel purged with nitrogen gas, and N-methyl-2-pyrrolidone was added. % was added and stirred at room temperature for 30 minutes. 1.98 g (5.1 mmol) of CpODA and 9.88 g (46.3 mmol) of CBDA were gradually added to this solution. After stirring at room temperature for 12 hours, a uniform and viscous polyimide precursor solution was obtained.

〔合成例6〕
窒素ガスで置換した反応容器中にBAFL 13.55g(38.9ミリモル)、BAPB 33.44g(90.8ミリモル)を入れ、N-メチル-2-ピロリドンを、仕込みモノマー総質量(ジアミン成分とカルボン酸成分の総和)が21質量%となる量の395.02gを加え、室温で30分間攪拌した。この溶液にCpODA 12.46g(32.4ミリモル)、PPHT 45.55g(97.2ミリモル)を徐々に加えた。室温で12時間撹拌し、均一で粘稠なポリイミド前駆体溶液を得た。
[Synthesis Example 6]
13.55 g (38.9 mmol) of BAFL and 33.44 g (90.8 mmol) of BAPB are placed in a reaction vessel purged with nitrogen gas, and N-methyl-2-pyrrolidone is added to the total mass of charged monomers (diamine component and 395.02 g was added in such an amount that the sum of carboxylic acid components) was 21% by mass, and the mixture was stirred at room temperature for 30 minutes. 12.46 g (32.4 mmol) of CpODA and 45.55 g (97.2 mmol) of PPHT were gradually added to this solution. After stirring at room temperature for 12 hours, a uniform and viscous polyimide precursor solution was obtained.

〔実施例1〕
メチルホスホン酸1.6mg(0.017ミリモル)とN-メチル-2-ピロリドン0.56gを反応容器に加え均一な溶液を得た。その溶液に合成例1で得られたポリアミック酸溶液30.17g(ポリアミック酸溶液中の総モノマー量は15.8ミリモル)加え、室温で12時間攪拌し、均一で粘稠なポリイミド前駆体溶液を得た。仕込み量から計算すると、ポリイミドモノマー総量に対する、メチルホスホン酸の割合は0.11mol%である。
[Example 1]
1.6 mg (0.017 mmol) of methylphosphonic acid and 0.56 g of N-methyl-2-pyrrolidone were added to the reactor to obtain a homogeneous solution. 30.17 g of the polyamic acid solution obtained in Synthesis Example 1 (the total amount of monomers in the polyamic acid solution is 15.8 mmol) was added to the solution and stirred at room temperature for 12 hours to obtain a uniform and viscous polyimide precursor solution. Obtained. Calculating from the charged amount, the ratio of methylphosphonic acid to the total amount of polyimide monomers was 0.11 mol %.

このポリアミック酸溶液を、基材のガラス板上にスピンコーターにより塗布し、その塗膜を窒素雰囲気化にて昇温速度3℃/minにて30℃から350℃まで昇温し、350℃にて10分間加熱処理し、ガラス板上に厚さ10μmのポリイミドフィルムを形成した。剥離強度については、得られたポリイミドフィルム/ガラス積層体から、幅1インチ(25.4mm)の試験サンプルを作成して測定した。引張試験については、得られたポリイミドフィルム/ガラス積層体を水に浸漬した後、ポリイミドフィルムをガラス板から剥離し、乾燥した後、所定の大きさにカットして試験サンプルを作成して特性測定を行った。以下の例においても同様にして引張試験サンプルを作成して測定を行った。光学特性については、ポリイミドフィルム/ガラス積層体からポリイミドフィルムを機械的に剥離し、所定の大きさにカットして試験サンプルを作成して、測定をおこなった。以下の例においても同様であるが、剥離強度が高く機械的に剥離不可能な比較例については引張試験用サンプルの作成と同様にして測定サンプルを作成した。結果を表に示す。 This polyamic acid solution was applied onto the substrate glass plate by a spin coater, and the coating film was heated from 30°C to 350°C at a temperature elevation rate of 3°C/min in a nitrogen atmosphere. A polyimide film having a thickness of 10 μm was formed on the glass plate. The peel strength was measured by making a 1 inch (25.4 mm) wide test sample from the resulting polyimide film/glass laminate. For the tensile test, after the obtained polyimide film/glass laminate was immersed in water, the polyimide film was peeled off from the glass plate, dried, cut into a predetermined size to prepare a test sample, and the properties were measured. did Also in the following examples, tensile test samples were prepared and measured in the same manner. The optical properties were measured by mechanically peeling off the polyimide film from the polyimide film/glass laminate and cutting it into a predetermined size to prepare a test sample. The same applies to the following examples, but for comparative examples in which peel strength is high and mechanical peeling is not possible, measurement samples were prepared in the same manner as the preparation of tensile test samples. The results are shown in the table.

〔実施例2〕
メチルホスホン酸2.2mg(0.023ミリモル)とN-メチル-2-ピロリドン0.53gを反応容器に加え均一な溶液を得た。その溶液に合成例2で得られたポリアミック酸溶液30.00g(ポリアミック酸溶液中の総モノマー量は24.0ミリモル)加え、室温で12時間攪拌し、均一で粘稠なポリイミド前駆体溶液を得た。仕込み量から計算すると、ポリイミドモノマー総量に対する、メチルホスホン酸の割合は0.10mol%である。
このポリアミック酸溶液を、基材のガラス板上にスピンコーターにより塗布し、その塗膜を窒素雰囲気化にて昇温速度3℃/minにて30℃から350℃まで昇温し、350℃にて10分間加熱処理し、ガラス板上に厚さ10μmのポリイミドフィルムを形成した。得られたフィルムをガラス板から剥離して、各種特性の測定を行った。
[Example 2]
2.2 mg (0.023 mmol) of methylphosphonic acid and 0.53 g of N-methyl-2-pyrrolidone were added to the reaction vessel to obtain a homogeneous solution. 30.00 g of the polyamic acid solution obtained in Synthesis Example 2 (the total amount of monomers in the polyamic acid solution is 24.0 mmol) was added to the solution and stirred at room temperature for 12 hours to obtain a uniform and viscous polyimide precursor solution. Obtained. Calculating from the charged amount, the ratio of methylphosphonic acid to the total amount of polyimide monomers is 0.10 mol %.
This polyamic acid solution was applied onto the substrate glass plate by a spin coater, and the coating film was heated from 30°C to 350°C at a temperature elevation rate of 3°C/min in a nitrogen atmosphere. A polyimide film having a thickness of 10 μm was formed on the glass plate. The obtained film was peeled off from the glass plate, and various properties were measured.

〔実施例3〕
メチルホスホン酸1.6mg(0.017ミリモル)とN-メチル-2-ピロリドン0.53gを反応容器に加え均一な溶液を得た。その溶液に合成例3で得られたポリアミック酸溶液 30.02g(ポリアミック酸溶液中の総モノマー量は16.7ミリモル)加え、室温で12時間攪拌し、均一で粘稠なポリイミド前駆体溶液を得た。仕込み量から計算すると、ポリイミドモノマー総量に対する、メチルホスホン酸の割合は0.10mol%である。
[Example 3]
1.6 mg (0.017 mmol) of methylphosphonic acid and 0.53 g of N-methyl-2-pyrrolidone were added to the reactor to obtain a homogeneous solution. 30.02 g of the polyamic acid solution obtained in Synthesis Example 3 (the total amount of monomers in the polyamic acid solution is 16.7 millimoles) was added to the solution and stirred at room temperature for 12 hours to form a uniform and viscous polyimide precursor solution. Obtained. Calculating from the charged amount, the ratio of methylphosphonic acid to the total amount of polyimide monomers is 0.10 mol %.

このポリアミック酸溶液を、基材のガラス板上にスピンコーターにより塗布し、その塗膜を窒素雰囲気化にて昇温速度3℃/minにて30℃から350℃まで昇温し、350℃にて10分間加熱処理し、ガラス板上に厚さ10μmのポリイミドフィルムを形成した。得られたフィルムをガラス板から剥離して、各種特性の測定を行った。 This polyamic acid solution was applied onto the substrate glass plate by a spin coater, and the coating film was heated from 30°C to 350°C at a temperature elevation rate of 3°C/min in a nitrogen atmosphere. A polyimide film having a thickness of 10 μm was formed on the glass plate. The obtained film was peeled off from the glass plate, and various properties were measured.

〔実施例4〕
メチルホスホン酸1.9mg(0.020ミリモル)に合成例4で得られたポリアミック酸溶液29.99g(ポリアミック酸溶液中の総モノマー量は20.8ミリモル)加え、室温で12時間攪拌し、均一で粘稠なポリイミド前駆体溶液を得た。仕込み量から計算すると、ポリイミドモノマー総量に対する、メチルホスホン酸の割合は0.10mol%である。
[Example 4]
To 1.9 mg (0.020 mmol) of methylphosphonic acid was added 29.99 g of the polyamic acid solution obtained in Synthesis Example 4 (the total amount of monomers in the polyamic acid solution was 20.8 mmol), and the mixture was stirred at room temperature for 12 hours to obtain a uniform mixture. to obtain a viscous polyimide precursor solution. Calculating from the charged amount, the ratio of methylphosphonic acid to the total amount of polyimide monomers is 0.10 mol %.

このポリアミック酸溶液を、基材のガラス板上にスピンコーターにより塗布し、その塗膜を窒素雰囲気化にて昇温速度2.5℃/minにて30℃から70℃まで昇温し、70℃にて20分間保持、続いて昇温速度2.5℃/minにて70℃から120℃まで昇温し、120℃にて20分間保持、続いて昇温速度4.6℃/minにて120℃から300℃まで昇温し、300℃にて5分間加熱処理し、ガラス板上に厚さ10μmのポリイミドフィルムを形成した。得られたフィルムをガラス板から剥離して、各種特性の測定を行った。 This polyamic acid solution was applied onto a glass plate as a substrate by a spin coater, and the coating film was heated from 30° C. to 70° C. at a heating rate of 2.5° C./min in a nitrogen atmosphere. C. for 20 minutes, then heated from 70.degree. C. to 120.degree. C. at a temperature increase rate of 2.5.degree. The temperature was raised from 120° C. to 300° C. using a pressure cooker, and heat treatment was performed at 300° C. for 5 minutes to form a polyimide film having a thickness of 10 μm on the glass plate. The obtained film was peeled off from the glass plate, and various properties were measured.

〔実施例5〕
メチルホスホン酸3.1mg(0.032ミリモル)に合成例5で得られたポリアミック酸溶液30.03g(ポリアミック酸溶液中の総モノマー量は30.9ミリモル)加え、室温で12時間攪拌し、均一で粘稠なポリイミド前駆体溶液を得た。仕込み量から計算すると、ポリイミドモノマー総量に対する、メチルホスホン酸の割合は0.10mol%である。
[Example 5]
To 3.1 mg (0.032 mmol) of methylphosphonic acid was added 30.03 g of the polyamic acid solution obtained in Synthesis Example 5 (the total amount of monomers in the polyamic acid solution was 30.9 mmol), and the mixture was stirred at room temperature for 12 hours to form a uniform mixture. to obtain a viscous polyimide precursor solution. Calculating from the charged amount, the ratio of methylphosphonic acid to the total amount of polyimide monomers is 0.10 mol %.

このポリアミック酸溶液を、基材のガラス板上にスピンコーターにより塗布し、その塗膜を窒素雰囲気化にて昇温速度3℃/minにて30℃から80℃まで昇温し、80℃にて30分間保持、続いて昇温速度3℃/minにて80℃から260℃まで昇温し、260℃にて10分間加熱処理し、ガラス板上に厚さ10μmのポリイミドフィルムを形成した。得られたフィルムをガラス板から剥離して、各種特性の測定を行った。 This polyamic acid solution was applied onto the substrate glass plate by a spin coater, and the coating film was heated from 30°C to 80°C at a temperature elevation rate of 3°C/min in a nitrogen atmosphere. Then, the temperature was raised from 80° C. to 260° C. at a heating rate of 3° C./min and heat-treated at 260° C. for 10 minutes to form a polyimide film having a thickness of 10 μm on the glass plate. The obtained film was peeled off from the glass plate, and various properties were measured.

〔実施例6〕
メチルホスホン酸1.9mg(0.020ミリモル)とN-メチル-2-ピロリドン0.60gを反応容器に加え均一な溶液を得た。その溶液に合成例6で得られたポリアミック酸溶液40.02g(ポリアミック酸溶液中の総モノマー量は20.8ミリモル)加え、室温で12時間攪拌し、均一で粘稠なポリイミド前駆体溶液を得た。仕込み量から計算すると、ポリイミドモノマー総量に対する、メチルホスホン酸の割合は0.10mol%である。
[Example 6]
1.9 mg (0.020 mmol) of methylphosphonic acid and 0.60 g of N-methyl-2-pyrrolidone were added to the reactor to obtain a homogeneous solution. 40.02 g of the polyamic acid solution obtained in Synthesis Example 6 (the total amount of monomers in the polyamic acid solution is 20.8 mmol) was added to the solution and stirred at room temperature for 12 hours to obtain a uniform and viscous polyimide precursor solution. Obtained. Calculating from the charged amount, the ratio of methylphosphonic acid to the total amount of polyimide monomers is 0.10 mol %.

このポリアミック酸溶液を、基材のガラス板上にスピンコーターにより塗布し、その塗膜を窒素雰囲気化にて昇温速度5℃/minにて30℃から310℃まで昇温し、310℃にて20分間加熱処理し、ガラス板上に厚さ10μmのポリイミドフィルムを形成した。得られたフィルムをガラス板から剥離して、各種特性の測定を行った。 This polyamic acid solution was applied onto a glass plate as a base material by a spin coater, and the coating film was heated from 30°C to 310°C at a heating rate of 5°C/min in a nitrogen atmosphere, and then to 310°C. A polyimide film having a thickness of 10 μm was formed on the glass plate by heating for 20 minutes. The obtained film was peeled off from the glass plate, and various properties were measured.

〔比較例1〕
合成例6で得られたポリアミック酸溶液をそのまま用いた以外は、実施例6と同様にしてポリイミドフィルムを形成し、各種特性の測定を行った。但し、剥離試験については、試験サンプルを作ろうとしたが、ガラス板とポリイミドフィルムの密着力が大きく、フィルムの掴み部を作ることができず、測定できなかった。
[Comparative Example 1]
A polyimide film was formed in the same manner as in Example 6 except that the polyamic acid solution obtained in Synthesis Example 6 was used as it was, and various properties were measured. However, as for the peel test, although an attempt was made to prepare a test sample, the adhesive force between the glass plate and the polyimide film was too large to form a gripping portion for the film, so the measurement could not be performed.

〔比較例2〕
メチルホスホン酸10mg(0.10ミリモル)とN-メチル-2-ピロリドン10.02gを反応容器に加え均一な溶液を得た。その溶液14.5mgに合成例6で得られたポリアミック酸溶液30.00g(ポリアミック酸溶液中の総モノマー量は15.6ミリモル)加え、室温で12時間攪拌し、均一で粘稠なポリイミド前駆体溶液を得た。仕込み量から計算すると、ポリイミドモノマー総量に対する、メチルホスホン酸の割合は0.001mol%である。このポリアミック酸溶液を用いた以外は、実施例6と同様にしてポリイミドフィルムを形成し、各種特性の測定を行った。
[Comparative Example 2]
10 mg (0.10 mmol) of methylphosphonic acid and 10.02 g of N-methyl-2-pyrrolidone were added to the reactor to obtain a homogeneous solution. To 14.5 mg of this solution was added 30.00 g of the polyamic acid solution obtained in Synthesis Example 6 (the total amount of monomers in the polyamic acid solution was 15.6 mmol), and the mixture was stirred at room temperature for 12 hours to obtain a uniform and viscous polyimide precursor. Body solution was obtained. Calculating from the charged amount, the ratio of methylphosphonic acid to the total amount of polyimide monomers is 0.001 mol %. A polyimide film was formed in the same manner as in Example 6 except that this polyamic acid solution was used, and various properties were measured.

〔実施例7〕
メチルホスホン酸10mg(0.10ミリモル)とN-メチル-2-ピロリドン10.01gを反応容器に加え均一な溶液を得た。その溶液149.9mgに合成例6で得られたポリアミック酸溶液29.98g(ポリアミック酸溶液中の総モノマー量は15.5ミリモル)加え、室温で12時間攪拌し、均一で粘稠なポリイミド前駆体溶液を得た。仕込み量から計算すると、ポリイミドモノマー総量に対する、メチルホスホン酸の割合は0.01mol%である。このポリアミック酸溶液を用いた以外は、実施例6と同様にしてポリイミドフィルムを形成し、各種特性の測定を行った。
[Example 7]
10 mg (0.10 mmol) of methylphosphonic acid and 10.01 g of N-methyl-2-pyrrolidone were added to the reactor to obtain a homogeneous solution. To 149.9 mg of this solution was added 29.98 g of the polyamic acid solution obtained in Synthesis Example 6 (the total amount of monomers in the polyamic acid solution was 15.5 mmol), and the mixture was stirred at room temperature for 12 hours to obtain a uniform and viscous polyimide precursor. Body solution was obtained. Calculating from the charged amount, the ratio of methylphosphonic acid to the total amount of polyimide monomers is 0.01 mol %. A polyimide film was formed in the same manner as in Example 6 except that this polyamic acid solution was used, and various characteristics were measured.

〔実施例8〕
メチルホスホン酸49.9mg(0.52ミリモル)とN-メチル-2-ピロリドン5.07gを反応容器に加え均一な溶液を得た。その溶液50.2mgに合成例6で得られたポリアミック酸溶液20.01g(ポリアミック酸溶液中の総モノマー量は10.4ミリモル)加え、室温で12時間攪拌し、均一で粘稠なポリイミド前駆体溶液を得た。仕込み量から計算すると、ポリイミドモノマー総量に対する、メチルホスホン酸の割合は0.05mol%である。このポリアミック酸溶液を用いた以外は、実施例6と同様にしてポリイミドフィルムを形成し、各種特性の測定を行った。
[Example 8]
49.9 mg (0.52 mmol) of methylphosphonic acid and 5.07 g of N-methyl-2-pyrrolidone were added to the reaction vessel to obtain a homogeneous solution. To 50.2 mg of this solution was added 20.01 g of the polyamic acid solution obtained in Synthesis Example 6 (the total amount of monomers in the polyamic acid solution was 10.4 mmol), and the mixture was stirred at room temperature for 12 hours to obtain a uniform and viscous polyimide precursor. Body solution was obtained. Calculating from the charged amount, the ratio of methylphosphonic acid to the total amount of polyimide monomers is 0.05 mol %. A polyimide film was formed in the same manner as in Example 6 except that this polyamic acid solution was used, and various characteristics were measured.

〔実施例9〕
メチルホスホン酸7.7mg(0.080ミリモル)とN-メチル-2-ピロリドン0.52gを反応容器に加え均一な溶液を得た。その溶液に合成例6で得られたポリアミック酸溶液30.14g(ポリアミック酸溶液中の総モノマー量は15.6ミリモル)加え、室温で12時間攪拌し、均一で粘稠なポリイミド前駆体溶液を得た。仕込み量から計算すると、ポリイミドモノマー総量に対する、メチルホスホン酸の割合は0.5mol%である。このポリアミック酸溶液を用いた以外は、実施例6と同様にしてポリイミドフィルムを形成し、各種特性の測定を行った。
[Example 9]
7.7 mg (0.080 mmol) of methylphosphonic acid and 0.52 g of N-methyl-2-pyrrolidone were added to the reactor to obtain a homogeneous solution. 30.14 g of the polyamic acid solution obtained in Synthesis Example 6 (the total amount of monomers in the polyamic acid solution is 15.6 mmol) was added to the solution and stirred at room temperature for 12 hours to obtain a uniform and viscous polyimide precursor solution. Obtained. Calculating from the charged amount, the ratio of methylphosphonic acid to the total amount of polyimide monomers is 0.5 mol %. A polyimide film was formed in the same manner as in Example 6 except that this polyamic acid solution was used, and various characteristics were measured.

〔実施例10〕
メチルホスホン酸12.0mg(0.13ミリモル)とN-メチル-2-ピロリドン0.50gを反応容器に加え均一な溶液を得た。その溶液に合成例6で得られたポリアミック酸溶液20.16g(ポリアミック酸溶液中の総モノマー量は10.5ミリモル)加え、室温で12時間攪拌し、均一で粘稠なポリイミド前駆体溶液を得た。仕込み量から計算すると、ポリイミドモノマー総量に対する、メチルホスホン酸の割合は1.2mol%である。このポリアミック酸溶液を用いた以外は、実施例6と同様にしてポリイミドフィルムを形成し、各種特性の測定を行った。
[Example 10]
12.0 mg (0.13 mmol) of methylphosphonic acid and 0.50 g of N-methyl-2-pyrrolidone were added to the reactor to obtain a homogeneous solution. 20.16 g of the polyamic acid solution obtained in Synthesis Example 6 (the total amount of monomers in the polyamic acid solution is 10.5 mmol) was added to the solution and stirred at room temperature for 12 hours to obtain a uniform and viscous polyimide precursor solution. Obtained. Calculating from the charged amount, the ratio of methylphosphonic acid to the total amount of polyimide monomers is 1.2 mol %. A polyimide film was formed in the same manner as in Example 6 except that this polyamic acid solution was used, and various characteristics were measured.

〔比較例3〕
メチルホスホン酸49.8mg(0.52ミリモル)とN-メチル-2-ピロリドン0.50gを反応容器に加え均一な溶液を得た。その溶液に合成例6で得られたポリアミック酸溶液20.03g(ポリアミック酸溶液中の総モノマー量は10.4ミリモル)加え、室温で12時間攪拌し、均一で粘稠なポリイミド前駆体溶液を得た。仕込み量から計算すると、ポリイミドモノマー総量に対する、メチルホスホン酸の割合は5.0mol%である。このポリアミック酸溶液を用いた以外は、実施例6と同様にしてポリイミドフィルムを形成し、各種特性の測定を行った。但し、ガラス板とポリイミドフィルムの剥離強度が小さすぎて、剥離試験サンプル作成中に自然剥離した。
[Comparative Example 3]
49.8 mg (0.52 mmol) of methylphosphonic acid and 0.50 g of N-methyl-2-pyrrolidone were added to the reaction vessel to obtain a homogeneous solution. 20.03 g of the polyamic acid solution obtained in Synthesis Example 6 (the total amount of monomers in the polyamic acid solution is 10.4 mmol) was added to the solution and stirred at room temperature for 12 hours to obtain a uniform and viscous polyimide precursor solution. Obtained. Calculating from the charged amount, the ratio of methylphosphonic acid to the total amount of polyimide monomers is 5.0 mol %. A polyimide film was formed in the same manner as in Example 6 except that this polyamic acid solution was used, and various characteristics were measured. However, the peel strength between the glass plate and the polyimide film was too small, and the film spontaneously peeled off during preparation of the peel test sample.

〔実施例11〕
リン酸2.4mg(0.021ミリモル)とN-メチル-2-ピロリドン0.60gを反応容器に加え均一な溶液を得た。その溶液に合成例6で得られたポリアミック酸溶液43.29g(ポリアミック酸溶液中の総モノマー量は22.4ミリモル)加え、室温で12時間攪拌し、均一で粘稠なポリイミド前駆体溶液を得た。仕込み量から計算すると、ポリイミドモノマー総量に対する、リン酸の割合は0.09mol%である。このポリアミック酸溶液を用いた以外は、実施例6と同様にしてポリイミドフィルムを形成し、各種特性の測定を行った。
[Example 11]
2.4 mg (0.021 mmol) of phosphoric acid and 0.60 g of N-methyl-2-pyrrolidone were added to the reactor to obtain a homogeneous solution. 43.29 g of the polyamic acid solution obtained in Synthesis Example 6 (the total amount of monomers in the polyamic acid solution is 22.4 mmol) was added to the solution, and the mixture was stirred at room temperature for 12 hours to obtain a uniform and viscous polyimide precursor solution. Obtained. Calculating from the charged amount, the ratio of phosphoric acid to the total amount of polyimide monomers is 0.09 mol %. A polyimide film was formed in the same manner as in Example 6 except that this polyamic acid solution was used, and various characteristics were measured.

〔実施例12〕
リン酸9.2mg(0.080ミリモル)とN-メチル-2-ピロリドン0.51gを反応容器に加え均一な溶液を得た。その溶液に合成例6で得られたポリアミック酸溶液30.00g(ポリアミック酸溶液中の総モノマー量は15.6ミリモル)加え、室温で12時間攪拌し、均一で粘稠なポリイミド前駆体溶液を得た。仕込み量から計算すると、ポリイミドモノマー総量に対する、リン酸の割合は0.51mol%である。このポリアミック酸溶液を用いた以外は、実施例6と同様にしてポリイミドフィルムを形成し、各種特性の測定を行った。
[Example 12]
9.2 mg (0.080 mmol) of phosphoric acid and 0.51 g of N-methyl-2-pyrrolidone were added to the reactor to obtain a homogeneous solution. 30.00 g of the polyamic acid solution obtained in Synthesis Example 6 (the total amount of monomers in the polyamic acid solution is 15.6 mmol) was added to the solution and stirred at room temperature for 12 hours to obtain a uniform and viscous polyimide precursor solution. Obtained. Calculating from the charged amount, the ratio of phosphoric acid to the total amount of polyimide monomers is 0.51 mol %. A polyimide film was formed in the same manner as in Example 6 except that this polyamic acid solution was used, and various characteristics were measured.

〔実施例13〕
リン酸12.2mg(0.106ミリモル)とN-メチル-2-ピロリドン0.53gを反応容器に加え均一な溶液を得た。その溶液に合成例6で得られたポリアミック酸溶液19.99g(ポリアミック酸溶液中の総モノマー量は10.4ミリモル)加え、室温で12時間攪拌し、均一で粘稠なポリイミド前駆体溶液を得た。仕込み量から計算すると、ポリイミドモノマー総量に対する、リン酸の割合は1.0mol%である。このポリアミック酸溶液を用いた以外は、実施例6と同様にしてポリイミドフィルムを形成し、各種特性の測定を行った。
[Example 13]
12.2 mg (0.106 mmol) of phosphoric acid and 0.53 g of N-methyl-2-pyrrolidone were added to the reactor to obtain a homogeneous solution. 19.99 g of the polyamic acid solution obtained in Synthesis Example 6 (the total amount of monomers in the polyamic acid solution is 10.4 mmol) was added to the solution and stirred at room temperature for 12 hours to form a uniform and viscous polyimide precursor solution. Obtained. Calculating from the charged amount, the ratio of phosphoric acid to the total amount of polyimide monomers is 1.0 mol %. A polyimide film was formed in the same manner as in Example 6 except that this polyamic acid solution was used, and various characteristics were measured.

〔実施例14〕
リン酸トリブチル4.5mg(0.017ミリモル)とN-メチル-2-ピロリドン0.60gを反応容器に加え均一な溶液を得た。その溶液に合成例6で得られたポリアミック酸溶液35.96g(ポリアミック酸溶液中の総モノマー量は18.6ミリモル)加え、室温で12時間攪拌し、均一で粘稠なポリイミド前駆体溶液を得た。仕込み量から計算すると、ポリイミドモノマー総量に対する、リン酸トリブチルの割合は0.09mol%である。このポリアミック酸溶液を用いた以外は、実施例6と同様にしてポリイミドフィルムを形成し、各種特性の測定を行った。
[Example 14]
4.5 mg (0.017 mmol) of tributyl phosphate and 0.60 g of N-methyl-2-pyrrolidone were added to the reactor to obtain a homogeneous solution. 35.96 g of the polyamic acid solution obtained in Synthesis Example 6 (the total amount of monomers in the polyamic acid solution is 18.6 mmol) was added to the solution and stirred at room temperature for 12 hours to obtain a uniform and viscous polyimide precursor solution. Obtained. Calculating from the charged amount, the ratio of tributyl phosphate to the total amount of polyimide monomers is 0.09 mol %. A polyimide film was formed in the same manner as in Example 6 except that this polyamic acid solution was used, and various characteristics were measured.

〔実施例15〕
リン酸トリブチル32.7mg(0.123ミリモル)とN-メチル-2-ピロリドン0.50gを反応容器に加え均一な溶液を得た。その溶液に合成例6で得られたポリアミック酸溶液20.06g(ポリアミック酸溶液中の総モノマー量は10.4ミリモル)加え、室温で12時間攪拌し、均一で粘稠なポリイミド前駆体溶液を得た。仕込み量から計算すると、ポリイミドモノマー総量に対する、リン酸トリブチルの割合は1.2mol%である。このポリアミック酸溶液を用いた以外は、実施例6と同様にしてポリイミドフィルムを形成し、各種特性の測定を行った。
[Example 15]
32.7 mg (0.123 mmol) of tributyl phosphate and 0.50 g of N-methyl-2-pyrrolidone were added to the reactor to obtain a homogeneous solution. 20.06 g of the polyamic acid solution obtained in Synthesis Example 6 (the total amount of monomers in the polyamic acid solution is 10.4 mmol) was added to the solution and stirred at room temperature for 12 hours to obtain a uniform and viscous polyimide precursor solution. Obtained. Calculating from the charged amount, the ratio of tributyl phosphate to the total amount of polyimide monomers is 1.2 mol %. A polyimide film was formed in the same manner as in Example 6 except that this polyamic acid solution was used, and various characteristics were measured.

〔実施例16〕
ジフェニルホスフィン酸4.4mg(0.0201ミリモル)とN-メチル-2-ピロリドン0.61gを反応容器に加え均一な溶液を得た。その溶液に合成例6で得られたポリアミック酸溶液40.11g(ポリアミック酸溶液中の総モノマー量は20.8ミリモル)加え、室温で12時間攪拌し、均一で粘稠なポリイミド前駆体溶液を得た。仕込み量から計算すると、ポリイミドモノマー総量に対する、ジフェニルホスフィン酸の割合は0.10mol%である。このポリアミック酸溶液を用いた以外は、実施例6と同様にしてポリイミドフィルムを形成し、各種特性の測定を行った。
[Example 16]
4.4 mg (0.0201 mmol) of diphenylphosphinic acid and 0.61 g of N-methyl-2-pyrrolidone were added to the reactor to obtain a homogeneous solution. 40.11 g of the polyamic acid solution obtained in Synthesis Example 6 (the total amount of monomers in the polyamic acid solution is 20.8 mmol) was added to the solution and stirred at room temperature for 12 hours to obtain a uniform and viscous polyimide precursor solution. Obtained. Calculating from the charged amount, the ratio of diphenylphosphinic acid to the total amount of polyimide monomers is 0.10 mol %. A polyimide film was formed in the same manner as in Example 6 except that this polyamic acid solution was used, and various characteristics were measured.

〔比較例4〕
メチルホスホン酸ジエチル3.5mg(0.023ミリモル)とN-メチル-2-ピロリドン0.61gを反応容器に加え均一な溶液を得た。その溶液に合成例6で得られたポリアミック酸溶液40.06g(ポリアミック酸溶液中の総モノマー量は20.8ミリモル)加え、室温で12時間攪拌し、均一で粘稠なポリイミド前駆体溶液を得た。仕込み量から計算すると、ポリイミドモノマー総量に対する、メチルホスホン酸ジエチルの割合は0.11mol%である。このポリアミック酸溶液を用いた以外は、実施例6と同様にしてポリイミドフィルムを形成し、各種特性の測定を行った。
[Comparative Example 4]
3.5 mg (0.023 mmol) of diethyl methylphosphonate and 0.61 g of N-methyl-2-pyrrolidone were added to the reactor to obtain a homogeneous solution. 40.06 g of the polyamic acid solution obtained in Synthesis Example 6 (the total amount of monomers in the polyamic acid solution is 20.8 mmol) was added to the solution and stirred at room temperature for 12 hours to obtain a uniform and viscous polyimide precursor solution. Obtained. Calculated from the charged amount, the ratio of diethyl methylphosphonate to the total amount of polyimide monomers is 0.11 mol %. A polyimide film was formed in the same manner as in Example 6 except that this polyamic acid solution was used, and various characteristics were measured.

〔比較例5〕
トリブチルホスフィンオキシド4.6mg(0.021ミリモル)とN-メチル-2-ピロリドン0.79gを反応容器に加え均一な溶液を得た。その溶液に合成例6で得られたポリアミック酸溶液39.97g(ポリアミック酸溶液中の総モノマー量は20.7ミリモル)加え、室温で12時間攪拌し、均一で粘稠なポリイミド前駆体溶液を得た。仕込み量から計算すると、ポリイミドモノマー総量に対する、トリブチルホスフィンオキシドの割合は0.10mol%である。このポリアミック酸溶液を用いた以外は、実施例6と同様にしてポリイミドフィルムを形成し、各種特性の測定を行った。
[Comparative Example 5]
4.6 mg (0.021 mmol) of tributylphosphine oxide and 0.79 g of N-methyl-2-pyrrolidone were added to the reactor to obtain a homogeneous solution. 39.97 g of the polyamic acid solution obtained in Synthesis Example 6 (the total amount of monomers in the polyamic acid solution is 20.7 millimoles) was added to the solution and stirred at room temperature for 12 hours to form a uniform and viscous polyimide precursor solution. Obtained. Calculating from the charged amount, the ratio of tributylphosphine oxide to the total amount of polyimide monomers was 0.10 mol %. A polyimide film was formed in the same manner as in Example 6 except that this polyamic acid solution was used, and various characteristics were measured.

〔比較例6~9〕
合成例1~3、5で得られたポリアミック酸溶液をそのまま用いた以外は、実施例6と同様にしてポリイミドフィルムを形成し、各種特性の測定を行った。
[Comparative Examples 6 to 9]
Polyimide films were formed in the same manner as in Example 6 except that the polyamic acid solutions obtained in Synthesis Examples 1 to 3 and 5 were used as they were, and various properties were measured.

実施例および比較例の組成、および得られたフィルムについてb、剥離特性、400nm透過率の測定結果を表3~7に示し、実施例についてはさらにフィルム物性を測定し、その結果を表8~10に示す。Tables 3 to 7 show the compositions of Examples and Comparative Examples, and the measurement results of b * , peeling properties, and 400 nm transmittance for the films obtained. 10.

Figure 0007264264000026
Figure 0007264264000026

Figure 0007264264000027
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Figure 0007264264000028
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Figure 0007264264000029
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Figure 0007264264000030
Figure 0007264264000030

Figure 0007264264000031
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Figure 0007264264000032
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Figure 0007264264000033
Figure 0007264264000033

本発明は、フレキシブル電子デバイス、例えば液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイ、および電子ペーパー等の表示デバイス、太陽電池およびCMOS等の受光デバイスの製造に好適に適用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be suitably applied to the manufacture of flexible electronic devices, for example, display devices such as liquid crystal displays, organic EL displays and electronic papers, and light receiving devices such as solar cells and CMOS.

Claims (14)

ポリイミド前駆体、
前記ポリイミド前駆体の総モノマー単位に対して0.001モル%超且つ5モル%未満の量の、リン酸、リン原子に2つのOHと1つのアルキル基が結合しているモノアルキルホスホン酸、リン原子に1つのOHと2つのアルキル基が結合しているジアルキルホスフィン酸、リン原子に1つのOHと1つのアルコキシ基と1つのアルキル基が結合しているモノアルキルホスフィン酸アルキルエステル、リン原子に2つの炭素数4以上のアルコキシ基と1つのアルキル基が結合しているモノアルキルホスホン酸ジアルキルエステル、およびリン原子に1つの炭素数4以上のアルコキシ基と2つのアルキル基が結合しているジアルキルホスフィン酸モノアルキルエステルからなる群より選ばれるリン化合物、および
溶媒
を含有することを特徴とするポリイミド前駆体組成物(但し、次の条件(A)を満足する。)。
(A)前記ポリイミド前駆体は、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物とp-フェニレンジアミンのみから得られるポリイミド前駆体ではない。
polyimide precursor,
Phosphoric acid, a monoalkylphosphonic acid having two OH and one alkyl group attached to the phosphorus atom, in an amount greater than 0.001 mol % and less than 5 mol % relative to the total monomer units of the polyimide precursor; Dialkylphosphinic acids with one OH and two alkyl groups bonded to the phosphorus atom, monoalkylphosphinic acid alkyl esters with one OH, one alkoxy group and one alkyl group bonded to the phosphorus atom, the phosphorus atom monoalkyl phosphonic acid dialkyl ester in which two alkoxy groups having 4 or more carbon atoms and one alkyl group are bonded to the phosphorus atom, and one alkoxy group having 4 or more carbon atoms and two alkyl groups are bonded to the phosphorus atom A polyimide precursor composition comprising a phosphorus compound selected from the group consisting of dialkylphosphinic acid monoalkyl esters , and a solvent, provided that the following condition (A) is satisfied.
(A) The polyimide precursor is not a polyimide precursor obtained only from 3,3′,4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride and p-phenylenediamine.
前記リン化合物の含有量が、前記ポリイミド前駆体の総モノマー単位に対して0.01モル%以上の量である、請求項1に記載の組成物。 2. The composition according to claim 1, wherein the phosphorus compound content is in an amount of 0.01 mol % or more relative to the total monomer units of the polyimide precursor. 前記リン化合物の分子量が400未満である、請求項1または2に記載の組成物。 3. The composition of claim 1 or 2 , wherein the phosphorus compound has a molecular weight of less than 400. 前記ポリイミド前駆体が、下記一般式(I)で表される構造および一般式(I)中のアミド構造の少なくとも1つがイミド化された構造から選ばれる繰り返し単位を含むことを特徴とする請求項1~のいずれか1項に記載の組成物。
Figure 0007264264000034
(一般式I中、Xは4価の脂肪族基または芳香族基であり、Yは2価の脂肪族基または芳香族基であり、RおよびRは互いに独立して、水素原子、炭素数1~6のアルキル基または炭素数3~9のアルキルシリル基である。)
The polyimide precursor comprises a repeating unit selected from the structure represented by the following general formula (I) and a structure in which at least one of the amide structures in the general formula (I) is imidized. 4. The composition according to any one of 1 to 3 .
Figure 0007264264000034
(In general formula I, X 1 is a tetravalent aliphatic or aromatic group, Y 1 is a divalent aliphatic or aromatic group, R 1 and R 2 are independently hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or an alkylsilyl group having 3 to 9 carbon atoms.)
が脂環構造を有する4価の基であり、Yが脂環構造を有する2価の基である一般式(I)で表される繰り返し単位の含有量が、全繰り返し単位に対して、50モル%以下であることを特徴とする請求項に記載の組成物。 X 1 is a tetravalent group having an alicyclic structure, and Y 1 is a divalent group having an alicyclic structure. 50 mol % or less of the composition according to claim 4 . 一般式(I)中のXが芳香族環を有する4価の基であり、Yが芳香族環を有する2価の基であることを特徴とする請求項に記載の組成物。 5. The composition according to claim 4 , wherein X1 in general formula (I) is a tetravalent group having an aromatic ring, and Y1 is a divalent group having an aromatic ring. 一般式(I)中のXが脂環構造を有する4価の基であり、Yが芳香族環を有する2価の基であることを特徴とする請求項に記載の組成物。 5. The composition according to claim 4 , wherein X1 in general formula (I) is a tetravalent group having an alicyclic structure, and Y1 is a divalent group having an aromatic ring. 一般式(I)中のXが芳香族環を有する4価の基であり、Yが脂環構造を有する2価の基であることを特徴とする請求項に記載の組成物。 5. The composition according to claim 4 , wherein X1 in general formula (I) is a tetravalent group having an aromatic ring, and Y1 is a divalent group having an alicyclic structure. 一般式(I)のXが脂環構造を有する4価の基である繰り返し単位を全繰り返し単位中の60%超の割合で含有すること(但し、Xが脂環構造を有する4価の基であり且つYが脂環構造を有する2価の基である一般式(I)で表される繰り返し単位の含有量は、全繰り返し単位に対して、50モル%以下である)を特徴とする請求項に記載の組成物。 X 1 of the general formula (I) contains a repeating unit that is a tetravalent group having an alicyclic structure at a rate of more than 60% in all repeating units (provided that X 1 is a tetravalent group having an alicyclic structure and Y 1 is a divalent group having an alicyclic structure. 5. The composition of claim 4 , characterized in that. (a)請求項1~9のいずれか1項に記載のポリイミド前駆体組成物を、基材上に塗布する工程、
(b)前記基材上で前記ポリイミド前駆体を加熱処理し、前記基材上にポリイミドフィルムが積層された積層体を製造する工程、
(c)前記積層体のポリイミドフィルム上に、導電体層および半導体層から選ばれる少なくとも1つの層を形成する工程、および
(d)前記基材と前記ポリイミドフィルムとを、外力によって剥離する工程
を有するフレキシブル電子デバイスの製造方法。
(a) applying the polyimide precursor composition according to any one of claims 1 to 9 onto a substrate;
(b) a step of heat-treating the polyimide precursor on the base material to produce a laminate in which a polyimide film is laminated on the base material;
(c) forming at least one layer selected from a conductor layer and a semiconductor layer on the polyimide film of the laminate; and (d) separating the base material and the polyimide film by an external force. A method of manufacturing a flexible electronic device comprising:
前記基材が、ガラス板である請求項10に記載の製造方法。 The manufacturing method according to claim 10 , wherein the substrate is a glass plate. 前記基材と前記ポリイミドフィルムを剥離する工程において、レーザ照射を行わないことを特徴とする請求項10または11に記載の製造方法。 12. The manufacturing method according to claim 10 , wherein laser irradiation is not performed in the step of separating the base material and the polyimide film. 基材とこの基材に形成されたポリイミドフィルムとを有する積層体の、前記基材とポリイミドフィルムの間の剥離強度を低下させる方法であって、
前記ポリイミドフィルム形成のためのポリイミド前駆体組成物が、請求項1~9のいずれか1項に記載のポリイミド前駆体となるようにリン化合物を含有することを特徴とする、積層体の剥離強度低下方法。
A method for reducing the peel strength between a substrate and a polyimide film of a laminate having a substrate and a polyimide film formed on the substrate, comprising:
Peel strength of the laminate, characterized in that the polyimide precursor composition for forming the polyimide film contains a phosphorus compound so as to become the polyimide precursor according to any one of claims 1 to 9. Lowering method.
前記基材が、ガラス板である請求項13に記載の方法。 14. The method of claim 13 , wherein the substrate is a glass plate.
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