JPWO2013051213A1 - Highly transparent polyimide - Google Patents

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Abstract

下記式(I)及び(II)で示される構造単位を有する共重合体であるポリイミド前駆体。The polyimide precursor which is a copolymer which has a structural unit shown by following formula (I) and (II).

Description

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

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

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

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

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

特開2002−348374号公報JP 2002-348374 A 特開2005−015629号公報JP 2005-015629 A 特開2002−161136号公報JP 2002-161136 A

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

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

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

Figure 2013051213
The polyimide precursor of the present invention is a copolymer having structural units represented by the following formulas (I) and (II).
Figure 2013051213

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

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

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

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

本発明によれば、十分な透明性を有し、CTEが小さく、弾性率が小さく、かつ複屈折の小さいポリイミド成形体を与えるポリイミド前駆体が提供できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the polyimide precursor which has sufficient transparency, a CTE is small, an elasticity modulus is small, and gives a polyimide molded body with small birefringence can be provided.

以下に、本発明のポリイミド前駆体、樹脂組成物、及びポリイミド成形体とその製造方法及び電子部品の実施の形態を詳細に説明する。尚、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。   Below, the polyimide precursor of this invention, the resin composition, the polyimide molded object, its manufacturing method, and embodiment of an electronic component are described in detail. In addition, this invention is not limited by this embodiment.

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

Figure 2013051213
構造単位(I)及び(II)の比は、得られる硬化物のCTE、弾性率及び複屈折の観点から(I):(II)=5:95〜95:5が好ましい。また、複屈折の観点から(I):(II)=30:70〜95:5がより好ましく、CTEの観点から(I):(II)=50:50〜70:30がさらに好ましい。
また、合成中の塩形成をより抑制し、より反応を制御しやすくする観点からは、(I):(II)=30:70〜95:5が好ましく、(I):(II)=50:50〜95:5がより好ましい。[(A) Polyimide precursor]
The polyimide precursor of the present invention is a copolymer having structural units represented by the following formulas (I) and (II).
Figure 2013051213
The ratio of the structural units (I) and (II) is preferably (I) :( II) = 5: 95 to 95: 5 from the viewpoint of CTE, elastic modulus and birefringence of the obtained cured product. Moreover, (I) :( II) = 30: 70 to 95: 5 is more preferable from the viewpoint of birefringence, and (I) :( II) = 50: 50 to 70:30 is further preferable from the viewpoint of CTE.
In addition, from the viewpoint of further suppressing salt formation during synthesis and facilitating control of the reaction, (I) :( II) = 30: 70 to 95: 5 is preferable, and (I) :( II) = 50 : 50 to 95: 5 is more preferable.

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

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

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

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

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

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

本発明のポリアミド酸(ポリイミド前駆体)の分子量は、重量平均分子量で10000〜500000が好ましく、10000〜300000がより好ましく、20000〜200000が特に好ましい。
重量平均分子量が10000より小さいと、塗布した樹脂組成物を加熱する工程において、樹脂膜を形成することが難しくなり、また、形成することができても機械特性に乏しくなるおそれがある。重量平均分子量が500000よりも大きいと、ポリアミド酸の合成時に重量平均分子量をコントロールするのが難しく、また適度な粘度の樹脂組成物を得ることが難しくなるおそれがある。
The molecular weight of the polyamic acid (polyimide precursor) of the present invention is preferably 10,000 to 500,000, more preferably 10,000 to 300,000, and particularly preferably 20,000 to 200,000 in terms of weight average molecular weight.
If the weight average molecular weight is less than 10,000, it is difficult to form a resin film in the step of heating the applied resin composition, and even if it can be formed, the mechanical properties may be poor. When the weight average molecular weight is larger than 500,000, it is difficult to control the weight average molecular weight during synthesis of the polyamic acid, and it may be difficult to obtain a resin composition having an appropriate viscosity.

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

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

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

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

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

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

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

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

本発明のポリイミドは、上記ポリイミド前駆体を加熱し、脱水閉環することにより得られる。   The polyimide of this invention is obtained by heating the said polyimide precursor and carrying out dehydration ring closure.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

以下、実施例及び比較例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example demonstrate this invention further more concretely, this invention is not limited to these Examples.

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

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

重量平均分子量及び分散度の測定条件は以下の通りである。
測定装置:検出器 株式会社日立製作所社製L4000UV
ポンプ:株式会社日立製作所社製L6000
株式会社島津製作所社製C−R4AChromatopac
測定条件:カラム 日立化成工業株式会社製GelpackGL−S300MDT−5×2本
溶離液:THF/DMF=1/1(容積比)
LiBr(0.03mol/l)、HPO(0.06mol/l)
流速:1.0ml/分、検出器:UV270nm
ポリマー0.5mgに対して溶媒[THF/DMF=1/1(容積比)]1mlの溶液を用いて測定した。
The measurement conditions of the weight average molecular weight and the degree of dispersion are as follows.
Measuring device: Detector L4000UV manufactured by Hitachi, Ltd.
Pump: Hitachi Ltd. L6000
C-R4Achromatopac manufactured by Shimadzu Corporation
Measurement conditions: Column GelpackGL-S300MDT-5 x 2 manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd. Eluent: THF / DMF = 1/1 (volume ratio)
LiBr (0.03 mol / l), H 3 PO 4 (0.06 mol / l)
Flow rate: 1.0 ml / min, detector: UV 270 nm
The measurement was performed using a solution of 1 ml of a solvent [THF / DMF = 1/1 (volume ratio)] with respect to 0.5 mg of the polymer.

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

この希釈液を5μmのフィルター(Millipore社製、SLLS025NS)を用いてろ過し、得られた樹脂組成物をシリコンウエハ上にスピンコートして、120℃で3分間乾燥し、膜厚14〜18μmの樹脂膜を形成した。これをさらにイナートガスオーブンを用いて窒素雰囲気下で加熱し、膜厚10μmの硬化膜を得た。
また合成反応中の塩形成を評価した。塩が生じなかった場合又は塩の形成を確認できるが樹脂組成物中の溶媒に容易に溶解する場合をA、塩が形成し、容易に溶媒に溶解しない場合をBとして評価を行なったところ、実施例1の樹脂組成物はBであった。
The diluted solution was filtered using a 5 μm filter (Millipore, SLLS025NS), the obtained resin composition was spin-coated on a silicon wafer, dried at 120 ° C. for 3 minutes, and a film thickness of 14 to 18 μm. A resin film was formed. This was further heated in a nitrogen atmosphere using an inert gas oven to obtain a cured film having a thickness of 10 μm.
Also, salt formation during the synthesis reaction was evaluated. When the salt was not formed or the formation of the salt could be confirmed, the case where it was easily dissolved in the solvent in the resin composition was evaluated as A, and the case where the salt was formed and not easily dissolved in the solvent was evaluated as B. The resin composition of Example 1 was B.

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

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

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

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

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

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

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

(薬液耐性の評価)
得られた硬化膜を、ジメチルスルホキシド:モノエタノールアミン=30:70の溶液に80℃で10分間浸漬し、硬化膜の薬液耐性を評価した。硬化膜にクラックが無いものをA、クラックが入ったものをBと評価した。
また、薬液耐性の評価試験前後の膜厚の変化が±0.3μm未満のものをA、±0.3以上±0.5μm以下のものをB、±0.5μmより大きいものをCとした。
(Evaluation of chemical resistance)
The obtained cured film was immersed in a solution of dimethyl sulfoxide: monoethanolamine = 30: 70 at 80 ° C. for 10 minutes, and the chemical resistance of the cured film was evaluated. A cured film having no crack was evaluated as A, and a crack having a crack was evaluated as B.
A change in film thickness before and after the chemical resistance evaluation test is less than ± 0.3 μm, A is ± 0.3 to ± 0.5 μm, and B is greater than ± 0.5 μm. .

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

Figure 2013051213
Figure 2013051213

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

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

また、比較例3〜5のように、1,4−ジアミノシクロヘキサン、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸及び3,3’,4,4’−テトラカルボキシジフェニルエーテルの組み合わせから得られるポリイミド前駆体を用いない場合、得られる硬化膜は透明性、CTE、機械特性及び複屈折の全てを満足させることはできなかった。   Further, as in Comparative Examples 3 to 5, obtained from a combination of 1,4-diaminocyclohexane, 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic acid and 3,3 ′, 4,4′-tetracarboxydiphenyl ether. When the polyimide precursor obtained was not used, the obtained cured film could not satisfy all of transparency, CTE, mechanical properties and birefringence.

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

上記に本発明の実施形態及び/又は実施例を幾つか詳細に説明したが、当業者は、本発明の新規な教示及び効果から実質的に離れることなく、これら例示である実施形態及び/又は実施例に多くの変更を加えることが容易である。従って、これらの多くの変更は本発明の範囲に含まれる。
この明細書に記載の文献及び本願のパリ優先の基礎となる日本出願明細書の内容を全てここに援用する。
Although several embodiments and / or examples of the present invention have been described in detail above, those skilled in the art will appreciate that these exemplary embodiments and / or embodiments are substantially without departing from the novel teachings and advantages of the present invention. It is easy to make many changes to the embodiment. Accordingly, many of these modifications are within the scope of the present invention.
The contents of the documents described in this specification and the specification of the Japanese application that is the basis of Paris priority of the present application are all incorporated herein.

Claims (12)

下記式(I)及び(II)で示される構造単位を有する共重合体であるポリイミド前駆体。
Figure 2013051213
The polyimide precursor which is a copolymer which has a structural unit shown by following formula (I) and (II).
Figure 2013051213
請求項1に記載のポリイミド前駆体を有する樹脂組成物。   A resin composition comprising the polyimide precursor according to claim 1. 有機溶剤を含有する請求項2に記載の樹脂組成物。   The resin composition according to claim 2 containing an organic solvent. 表示装置の透明基板形成用の請求項2又は3に記載の樹脂組成物。   The resin composition according to claim 2 or 3 for forming a transparent substrate of a display device. 請求項1に記載のポリイミド前駆体を加熱して得られるポリイミド。   A polyimide obtained by heating the polyimide precursor according to claim 1. 請求項2〜4のいずれかに記載の樹脂組成物を基材上に塗布、乾燥して樹脂膜を形成する工程と、前記乾燥後の樹脂膜を加熱処理する工程とを含むポリイミド成形体の製造方法。   A polyimide molded body comprising a step of applying a resin composition according to any one of claims 2 to 4 on a substrate and drying to form a resin film, and a step of heat-treating the resin film after drying. Production method. 請求項6に記載の製造方法により得られるポリイミド成形体。   A polyimide molded body obtained by the production method according to claim 6. 請求項7に記載のポリイミド成形体からなる透明基板。   A transparent substrate comprising the polyimide molded body according to claim 7. 請求項7に記載のポリイミド成形体からなる保護膜。   A protective film comprising the polyimide molded body according to claim 7. 請求項8に記載の透明基板又は請求項9に記載の保護膜を有する電子部品。   An electronic component having the transparent substrate according to claim 8 or the protective film according to claim 9. 請求項8に記載の透明基板又は請求項9に記載の保護膜を有する表示装置。   A display device comprising the transparent substrate according to claim 8 or the protective film according to claim 9. 請求項8に記載の透明基板又は請求項9に記載の保護膜を有する太陽電池モジュール。   A solar cell module having the transparent substrate according to claim 8 or the protective film according to claim 9.
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Families Citing this family (6)

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

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10265760A (en) * 1997-03-24 1998-10-06 Sumitomo Bakelite Co Ltd Film adhesive and its production
JP2005262529A (en) * 2004-03-17 2005-09-29 Fuji Photo Film Co Ltd Gas barrier film and organic electroluminescence element using it
WO2008010483A1 (en) * 2006-07-21 2008-01-24 Toray Industries, Inc. Resin composition for retardation thin film, color filter substrate for liquid crystal display device, liquid crystal display device, and method for production of color filter substrate for liquid crystal display device having retardation thin film attached thereto
JP2012041530A (en) * 2010-07-22 2012-03-01 Ube Industries Ltd Copolyimide precursor and copolyimide
JP2013023597A (en) * 2011-07-21 2013-02-04 Ube Industries Ltd Polyimide precursor varnish, and method for producing polyimide varnish

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1243781C (en) * 2000-07-27 2006-03-01 三井化学株式会社 Polyamic acid, polyimide, process for producing these and film formed from them
JP3972600B2 (en) 2000-09-14 2007-09-05 ソニーケミカル&インフォメーションデバイス株式会社 Polyimide precursor, method for producing the same, and photosensitive resin composition
JP2002348374A (en) 2001-05-25 2002-12-04 Hitachi Cable Ltd Polyamic acid or polyimide and liquid crystalline orientating agent
JP4375533B2 (en) 2003-06-26 2009-12-02 三菱瓦斯化学株式会社 Method for producing solvent-soluble polyimide
JP2005099353A (en) * 2003-09-24 2005-04-14 Hitachi Chemical Dupont Microsystems Ltd Photosensitive resin composition, method for manufacturing pattern using the same, and electronic component
JP4987733B2 (en) * 2006-01-17 2012-07-25 旭化成イーマテリアルズ株式会社 Polyimide resin composition and metal polyimide laminate
JP4899695B2 (en) * 2006-07-31 2012-03-21 日立化成デュポンマイクロシステムズ株式会社 Photosensitive resin composition, cured film, pattern cured film manufacturing method, and electronic component
TWI369583B (en) * 2007-04-04 2012-08-01 Asahi Kasei Emd Corp Photosensitive polyamic ester composition
JPWO2009028208A1 (en) * 2007-08-30 2010-11-25 三井化学株式会社 Negative photosensitive material and circuit board
WO2010113412A1 (en) * 2009-03-31 2010-10-07 三井化学株式会社 Low-thermal-expansion block polyimide, precursor thereof, and use thereof
CN103228704B (en) * 2010-07-22 2016-10-05 宇部兴产株式会社 Material used in polyimide precursor, polyimides and preparation thereof

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10265760A (en) * 1997-03-24 1998-10-06 Sumitomo Bakelite Co Ltd Film adhesive and its production
JP2005262529A (en) * 2004-03-17 2005-09-29 Fuji Photo Film Co Ltd Gas barrier film and organic electroluminescence element using it
WO2008010483A1 (en) * 2006-07-21 2008-01-24 Toray Industries, Inc. Resin composition for retardation thin film, color filter substrate for liquid crystal display device, liquid crystal display device, and method for production of color filter substrate for liquid crystal display device having retardation thin film attached thereto
JP2012041530A (en) * 2010-07-22 2012-03-01 Ube Industries Ltd Copolyimide precursor and copolyimide
JP2013023597A (en) * 2011-07-21 2013-02-04 Ube Industries Ltd Polyimide precursor varnish, and method for producing polyimide varnish

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