JPWO2018225825A1 - Method for manufacturing flexible device substrate - Google Patents

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Abstract

耐熱性に優れ、リタデーションが低く、柔軟性に優れ、さらに透明性にも優れるという優れた性能を維持すると共に、ガラスキャリアから容易に剥離し得るフレキシブルディスプレイ基板等のフレキシブルデバイス基板のベースフィルムとして優れた性能を有するプラスチック薄膜を与える樹脂薄膜積層体の形成方法を提供することを目的とする。樹脂薄膜積層体の製造方法であって、支持基材上に耐熱性ポリマー及び有機溶媒を含有する剥離層形成用組成物を用いて剥離層を形成した後、耐熱性ポリマー及び有機溶媒を含有する樹脂薄膜形成用組成物を用いて、当該剥離層の上に樹脂薄膜を形成し、次いで、剥離層と樹脂薄膜を一体のものとして支持基材から剥離することを特徴とする方法において、窒素吸着法により測定された比表面積値から算出される平均粒子径が100nm以下である二酸化ケイ素粒子が、実質的に樹脂薄膜形成用組成物のみにさらに含有されることを特徴とする方法。Excellent heat resistance, low retardation, excellent flexibility, and excellent transparency, and excellent base film for flexible device substrates such as flexible display substrates that can be easily peeled from glass carriers. An object of the present invention is to provide a method for forming a resin thin film laminate that gives a plastic thin film having the above-mentioned performance. A method for producing a resin thin film laminate, comprising forming a release layer using a release layer forming composition containing a heat resistant polymer and an organic solvent on a supporting substrate, and then containing the heat resistant polymer and an organic solvent. A method of forming a resin thin film on the release layer using a composition for forming a resin thin film, and then peeling the release layer and the resin thin film as a unit from a supporting substrate, wherein nitrogen adsorption A method in which silicon dioxide particles having an average particle diameter of 100 nm or less calculated from the specific surface area value measured by the method are further contained substantially only in the resin thin film-forming composition.

Description

本発明は、フレキシブルデバイス用基板、特にフレキシブルディスプレイ等のフレキシブルプリント基板のベースフィルムとなる樹脂薄膜積層体の製造方法、さらに詳細には、支持基板上に透明性を有する積層体を積層した耐熱性ポリマー積層体に関する。  The present invention relates to a method for producing a resin thin film laminate as a base film of a flexible device substrate, particularly a flexible printed circuit board such as a flexible display, and more specifically, a heat resistance obtained by laminating a transparent laminate on a supporting substrate. It relates to a polymer laminate.

近年、液晶ディスプレイや有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ等のエレクトロニクスの急速な進歩に伴い、デバイスの薄型化や軽量化、更には、フレキシブル化が要求されるようになってきた。
これらのデバイスにおいては、ガラス基板上に様々な電子素子、例えば、薄膜トランジスタや透明電極等が形成されているが、このガラス材料を柔軟かつ軽量な樹脂材料に替えることで、デバイス自体の薄型化や軽量化、フレキシブル化を図ることが期待される。
このような樹脂材料の候補としては、ポリイミドが注目されており、ポリイミド膜に関する種々の報告がなされている。
In recent years, along with the rapid progress of electronics such as liquid crystal displays and organic electroluminescence displays, there has been a demand for thinner and lighter devices and more flexible devices.
In these devices, various electronic elements, such as thin film transistors and transparent electrodes, are formed on a glass substrate. By changing the glass material to a flexible and lightweight resin material, the device itself can be made thinner and It is expected to be lightweight and flexible.
As a candidate for such a resin material, attention has been paid to polyimide, and various reports on polyimide films have been made.

例えば、特許文献1は、フレキシブルディスプレイ用プラスチック基板として有用なポリイミド、及びその前駆体に係る発明に関し、シクロへキシルフェニルテトラカルボン酸等のような脂環式構造を含んだテトラカルボン酸類と各種ジアミンと反応させたポリイミドが透明性及び耐熱性に優れることを報告している。  For example, Patent Document 1 relates to an invention relating to a polyimide useful as a plastic substrate for a flexible display and a precursor thereof, and relates to tetracarboxylic acids containing an alicyclic structure such as cyclohexylphenyltetracarboxylic acid and various diamines. It is reported that the polyimide reacted with is excellent in transparency and heat resistance.

また、特許文献2では、ポリイミドにシリカゾルを添加することで、従来プラスチック基板の欠点であった、線膨張係数、透明性、および低複屈折率の両立を改善しており、フレキシブルディスプレイ用プラスチック基板への応用が十分期待できる。  Further, in Patent Document 2, by adding silica sol to polyimide, compatibility between the linear expansion coefficient, transparency, and low birefringence, which were the drawbacks of the conventional plastic substrate, is improved, and the plastic substrate for flexible display is improved. Can be expected to be applied to.

一方で、プラスチック基板の利点を追及した場合に問題となるのが、プラスチック基板自体の取り扱い性や寸法安定性である。すなわち、プラスチック基板をフィルム状にして薄くしていくと、皺や割れの発生を防ぐことや、薄膜トランジスタ(TFT)や電極等の機能層を積層形成する際の位置精度や機能層を形成した後の寸法精度を維持することが難しくなる。そこで、非特許文献1では、ガラス上に塗布して固着したプラスチック基板に対して所定の機能層を形成した後、ガラス側からレーザーを照射して、機能層を備えたプラスチック基板をガラスから強制分離する方法(所謂レーザーリフトオフプロセス(EPLaR法 (Electronics on Plastic by Laser Release)と呼ばれる方法)が提案されている。  On the other hand, when pursuing the advantages of the plastic substrate, handling and dimensional stability of the plastic substrate itself become a problem. That is, when the plastic substrate is made into a film and made thinner, the occurrence of wrinkles and cracks is prevented, and the positional accuracy in forming functional layers such as thin film transistors (TFTs) and electrodes and the functional layers after forming the functional layers are formed. It becomes difficult to maintain the dimensional accuracy of. Therefore, in Non-Patent Document 1, after forming a predetermined functional layer on a plastic substrate applied and fixed on glass, laser is irradiated from the glass side to force the plastic substrate having the functional layer from the glass. A method of separation (so-called laser lift-off process (method called EPLaR method (Electronics on Plastic by Laser Release)) has been proposed.

特開2008−231327号公報JP, 2008-231327, A 国際公開第2015/152178号International Publication No. 2015/152178

E.I. Haskal et. al. "Flexible OLED Displays Made with the EPLaR Process",Proc.Eurodisplay '07,pp.36-39 (2007)E.I. Haskal et. Al. "Flexible OLED Displays Made with the EPLaR Process", Proc. Eurodisplay '07, pp.36-39 (2007)

上述した非特許文献1に記載された技術は、ガラスを支持基材として用いて、ガラスに固定したプラスチック基板に機能層を形成することで、樹脂基板の取り扱い性や寸法安定性を担保するものである。しかしこのEPLaR法(レーザーリフトオフ法)は、支持基材から樹脂基板を分離する際、樹脂基板と支持基材の界面をレーザー照射により破壊する手法であるため、レーザー光の衝撃で照射部周辺の機能層(TFT等)が損傷する問題や、樹脂基板自体が大きく損傷し透過率が低下する問題があるなど、樹脂基板及びその上に形成された機能層の特性を悪化させる虞があった。  The technique described in Non-Patent Document 1 described above ensures the handleability and dimensional stability of a resin substrate by forming a functional layer on a plastic substrate fixed to glass by using glass as a supporting base material. Is. However, this EPLaR method (laser lift-off method) is a method of destroying the interface between the resin substrate and the supporting base material by laser irradiation when separating the resin substrate from the supporting base material. There is a possibility that the characteristics of the resin substrate and the functional layer formed thereon may be deteriorated, such as the problem that the functional layer (TFT or the like) is damaged, the resin substrate itself is greatly damaged, and the transmittance is lowered.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、上記のレーザーリフトオフ技術に依らない、フレキシブルディスプレイ基板等のフレキシブルデバイス基板のベースフィルムとして優れた性能を有するプラスチック薄膜を与える樹脂薄膜積層体の製造方法を提供すること、特に、耐熱性に優れ、リタデーションが低く、柔軟性に優れ、さらに透明性にも優れるという優れた性能を維持しつつ、しかも、その取扱性や寸法安定性を担保できる、樹脂薄膜積層体(フレキシブルデバイス用基板)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 above circumstances, and is a resin thin film that provides a plastic thin film having excellent performance as a base film of a flexible device substrate such as a flexible display substrate that does not rely on the above laser lift-off technology. Providing a method for producing a laminated body, in particular, while maintaining excellent performance such as excellent heat resistance, low retardation, excellent flexibility, and excellent transparency, its handleability and dimensional stability It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a resin thin film laminate (flexible device substrate) that can ensure the above.

本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討を重ねた結果、耐熱性と光学特性の両立を図るべく耐熱性ポリマーに二酸化ケイ素を配合した樹脂薄膜を形成する際、支持基材との間に剥離層を設けることにより、耐熱性に優れ、リタデーションが低く、柔軟性に優れ、さらに透明性にも優れるという特徴を維持しつつ、支持基材からの剥離が容易である樹脂薄膜積層体を実現できることを見出し、本発明を完成させた。  As a result of repeated intensive studies to achieve the above-mentioned object, the inventors of the present invention, when forming a resin thin film containing silicon dioxide in a heat resistant polymer in order to achieve both heat resistance and optical properties, were used as a support base material. By providing a peeling layer between them, a resin thin film laminate that is easily peeled from a supporting substrate while maintaining the features of excellent heat resistance, low retardation, excellent flexibility, and excellent transparency. The inventors have found that the above can be realized and completed the present invention.

すなわち本発明は、第1観点として、樹脂薄膜積層体の製造方法であって、
支持基材上に、耐熱性ポリマーA及び有機溶媒を含有する剥離層形成用組成物を用いて剥離層を形成する工程、
耐熱性ポリマーB及び有機溶媒を含有する樹脂薄膜形成用組成物を用いて、当該剥離層の上に樹脂薄膜を形成する工程、
剥離層と樹脂薄膜を一緒になって支持基材から剥離し、樹脂薄膜積層体を得る工程、を含み、
前記樹脂薄膜形成用組成物は、さらに、窒素吸着法により測定された比表面積値から算出される平均粒子径が100nm以下である二酸化ケイ素粒子を含み、ただし、
前記剥離層形成用組成物は、二酸化ケイ素粒子を含まないことを特徴とする、製造方法に関する。
第2観点として、前記耐熱性ポリマーAと前記耐熱性ポリマーBが同一のポリマーである、第1観点に記載の製造方法に関する。
第3観点として、前記耐熱性ポリマーA及び耐熱性ポリマーBが、それぞれ独立して、ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール、ポリベンゾビスオキサゾール、ポリベンゾイミダゾール及びポリベンゾチアゾールから選ばれる少なくとも一種のポリマーである、第1観点に記載の製造方法に関する。
第4観点として、前記耐熱性ポリマーA及び耐熱性ポリマーBが、それぞれ独立して、脂脂環式テトラカルボン酸二無水物を含むテトラカルボン酸二無水物成分と含フッ素芳香族ジアミンを含むジアミン成分とを反応させて得られるポリアミック酸をイミド化して得られるポリイミドである、第1観点に記載の製造方法に関する。
第5観点として、前記脂環式テトラカルボン酸二無水物が、式(C1)で表されるテトラカルボン酸二無水物を含む、第4観点に記載の製造方法に関する。
〔式中、Bは、式(X−1)〜(X−12)からなる群から選ばれる4価の基を表す。
(式中、複数のRは、互いに独立して、水素原子またはメチル基を表し、*は結合手を表す。)〕
第6観点として、前記含フッ素芳香族ジアミンが、式(A1)で表されるジアミンを含む、第4観点に記載の製造方法に関する。
(式中、Bは、式(Y−1)〜(Y−34)からなる群から選ばれる2価の基を表す。)
(式中、*は結合手を表す。)
第7観点として、前記ポリイミドが、式(1)で表されるモノマー単位、式(2)で表されるモノマー単位、又はその双方のモノマー単位を含む、第4観点に記載の製造方法に関する。
第8観点として、前記樹脂薄膜形成用組成物が、前記耐熱性ポリマーBと前記二酸化ケイ素粒子とを、質量比で7:3〜3:7の割合にて含む、第1観点に記載の製造方法に関する。
第9観点として、前記二酸化ケイ素粒子が、60nm以下の平均粒子径を有する、第1観点に記載の製造方法に関する。
第10観点として、前記剥離層形成用組成物又は前記樹脂薄膜形成用組成物の何れか一方が、さらに架橋剤を含む、第1観点に記載の製造方法に関する。
第11観点として、硬化が熱または紫外線によるものであることを特徴とする、第1観点に記載の製造方法に関する。
第12観点として、前記剥離層と前記樹脂薄膜との間の接着性が、CCJシリーズ(JIS5400)分類で0から5%剥離可能であり、前記支持基材と前記剥離層との間の接着性がCCJシリーズ(JIS5400)分類で50%剥離可能であることを特徴とする、第1観点に記載の製造方法に関する。
第13観点として、前記剥離層が、100μm乃至1nmの厚さを有する、第1観点に記載の製造方法に関する。
第14観点として、前記樹脂薄膜積層体を得る工程が、ナイフによる切断、機械分離及び引きはがしから選ばれる方法を用いて実施されることを特徴とする、第1観点に記載の製造方法に関する。
第15観点として、第1観点乃至第14観点のうちいずれか一項に記載の製造方法により製造されたフレキシブル基板に関する。
That is, the first aspect of the present invention is a method for producing a resin thin film laminate,
A step of forming a release layer on the supporting substrate using the release layer-forming composition containing the heat resistant polymer A and an organic solvent,
A step of forming a resin thin film on the release layer using a resin thin film forming composition containing a heat resistant polymer B and an organic solvent,
Including a step of peeling the resin thin film together with the peeling layer from the supporting substrate to obtain a resin thin film laminate,
The resin thin film-forming composition further contains silicon dioxide particles having an average particle diameter of 100 nm or less calculated from the specific surface area value measured by a nitrogen adsorption method,
The release layer-forming composition does not contain silicon dioxide particles, and relates to a production method.
As a second aspect, the production method according to the first aspect, wherein the heat-resistant polymer A and the heat-resistant polymer B are the same polymer.
As a third aspect, the heat-resistant polymer A and the heat-resistant polymer B are each independently at least one polymer selected from polyimide, polybenzoxazole, polybenzobisoxazole, polybenzimidazole, and polybenzothiazole. The manufacturing method according to the first aspect.
As a fourth aspect, the heat-resistant polymer A and the heat-resistant polymer B are each independently a diamine containing a tetracarboxylic dianhydride component containing an alicyclic tetracarboxylic dianhydride and a fluorine-containing aromatic diamine. The production method according to the first aspect, which is a polyimide obtained by imidizing a polyamic acid obtained by reacting with a component.
As a fifth aspect, the production method according to the fourth aspect, wherein the alicyclic tetracarboxylic dianhydride contains a tetracarboxylic dianhydride represented by the formula (C1).
[In the formula, B 1 represents a tetravalent group selected from the group consisting of formulas (X-1) to (X-12).
(In the formula, plural R's each independently represent a hydrogen atom or a methyl group, and * represents a bond.)]
As a sixth aspect, the production method according to the fourth aspect, wherein the fluorinated aromatic diamine contains a diamine represented by the formula (A1).
(In the formula, B 2 represents a divalent group selected from the group consisting of formulas (Y-1) to (Y-34).)
(In the formula, * represents a bond.)
As a seventh aspect, the production method according to the fourth aspect, wherein the polyimide contains a monomer unit represented by the formula (1), a monomer unit represented by the formula (2), or both monomer units.
As an eighth aspect, the production according to the first aspect, wherein the composition for forming a resin thin film contains the heat resistant polymer B and the silicon dioxide particles in a mass ratio of 7: 3 to 3: 7. Regarding the method.
As a ninth aspect, the production method according to the first aspect, wherein the silicon dioxide particles have an average particle diameter of 60 nm or less.
As a tenth aspect, the production method according to the first aspect, wherein either one of the release layer forming composition and the resin thin film forming composition further contains a crosslinking agent.
An eleventh aspect relates to the manufacturing method according to the first aspect, characterized in that the curing is performed by heat or ultraviolet rays.
As a twelfth aspect, the adhesiveness between the peeling layer and the resin thin film is 0 to 5% peelable in CCJ series (JIS5400) classification, and the adhesiveness between the supporting base material and the peeling layer is Is capable of 50% peeling according to CCJ series (JIS5400) classification, and relates to the manufacturing method according to the first aspect.
A thirteenth aspect relates to the manufacturing method according to the first aspect, wherein the release layer has a thickness of 100 μm to 1 nm.
As a fourteenth aspect, the manufacturing method according to the first aspect is characterized in that the step of obtaining the resin thin film laminate is performed using a method selected from cutting with a knife, mechanical separation and peeling.
A fifteenth aspect relates to a flexible substrate manufactured by the manufacturing method according to any one of the first to fourteenth viewpoints.

本発明の一の態様に係る樹脂薄膜積層体の製造方法によれば、支持基材から樹脂薄膜積層体を容易に剥離できることから、低い線膨張係数、優れた耐熱性、低リタデーション、優れた柔軟性といった性能を損なうことなく、樹脂薄膜積層体を容易に再現性よく製造することができる。
そして、得られた樹脂薄膜積層体において、低線膨張係数、高い透明性(高い光線透過率、低い黄色度)、低いリタデーションを示し、さらに柔軟性にも優れることから、フレキシブルデバイス、特にフレキシブルディスプレイの基板として好適に用いることができる。
このような本発明に係る樹脂薄膜積層体の製造方法は、高い柔軟性、低い線膨張係数、高い透明性(高い光線透過率、低い黄色度)、低いリタデーション等の特性が求められるフレキシルデバイス用基板、特にフレキシブルディスプレイ用基板の分野における進展に十分対応し得るものである。
According to the method for producing a resin thin film laminate according to one aspect of the present invention, since the resin thin film laminate can be easily peeled from the supporting substrate, a low linear expansion coefficient, excellent heat resistance, low retardation, excellent flexibility. The resin thin film laminate can be easily manufactured with good reproducibility without impairing performance such as property.
The resulting resin thin film laminate has a low linear expansion coefficient, high transparency (high light transmittance, low yellowness), low retardation, and is excellent in flexibility, and therefore flexible devices, particularly flexible displays. It can be suitably used as a substrate.
Such a method for producing a resin thin film laminate according to the present invention is a flexible device which is required to have characteristics such as high flexibility, low linear expansion coefficient, high transparency (high light transmittance, low yellowness), and low retardation. It is possible to sufficiently deal with the progress in the field of substrates for use, especially substrates for flexible displays.

本発明の製造方法の各段階を示した図である。It is a figure showing each step of the manufacturing method of the present invention. 本発明の製造方法によって得られる積層体の模式図(断面図)である。G1が支持基材、L IIが剥離層、L Iが樹脂薄膜、L IVは樹脂薄膜の上に形成される電極層などを表す。It is a schematic diagram (cross section) of a layered product obtained by a manufacturing method of the present invention. G1 represents a supporting base material, L II represents a peeling layer, L I represents a resin thin film, and L IV represents an electrode layer formed on the resin thin film. 本発明の製造方法によって得られる積層体を支持基材から剥離する方法の模式図である。It is a schematic diagram of the method of peeling the laminated body obtained by the manufacturing method of this invention from a support base material. 本発明の製造方法によって得られる積層体における、剥離層、樹脂薄膜および中間層の構造を表す図である。It is a figure showing the structure of the peeling layer, the resin thin film, and the intermediate | middle layer in the laminated body obtained by the manufacturing method of this invention. 実施例Aで得られる積層体の断面写真(クロスセクションTEM)である。3 is a cross-sectional photograph (cross section TEM) of the laminate obtained in Example A. 実施例Aで得られる積層体の断面写真(クロスセクションTEM)(a)及び各層の成分組成(b)を示す図である。It is a figure which shows the cross-section photograph (cross section TEM) (a) of the laminated body obtained in Example A, and the component composition (b) of each layer. 実施例Aで得られる積層体における剥離層、樹脂薄膜及びその界面のラマンIRスペクトルである。3 is a Raman IR spectrum of a peeling layer, a resin thin film and its interface in the laminate obtained in Example A. 実施例Bで得られる積層体の断面写真(クロスセクションTEM)である。5 is a cross-sectional photograph (cross section TEM) of the laminate obtained in Example B. 実施例Bで得られる積層体の断面写真(クロスセクションTEM)(a)及び各層の成分組成(b)を示す図である。It is a figure which shows the cross-section photograph (cross section TEM) (a) of the laminated body obtained in Example B, and the component composition (b) of each layer. 実施例Bで得られる積層体における剥離層、樹脂薄膜及びその界面のラマンIRスペクトルである。3 is a Raman IR spectrum of a peeling layer, a resin thin film and its interface in the laminate obtained in Example B.

以下、本発明について詳細に説明する。
本発明の樹脂薄膜積層体の製造方法は、支持基材上に耐熱性ポリマーA及び有機溶媒を含有する剥離層形成用組成物を用いて剥離層を形成した後、耐熱性ポリマーB及び有機溶媒を含有する樹脂薄膜形成用組成物を用いて、当該剥離層の上に樹脂薄膜を形成し、剥離層と樹脂薄膜を一緒になって(一体のものとして)支持基材から剥離し樹脂薄膜積層体を得る際、窒素吸着法により測定された比表面積値から算出される平均粒子径が100nm以下である二酸化ケイ素粒子を、実質的に樹脂薄膜形成用組成物のみにさらに含有させることを特徴とする方法である。本発明の効果を奏するためには、二酸化ケイ素粒子は実質的に樹脂薄膜形成用組成物にのみ含有されており、剥離層形成用組成物には実質的に含有されていないことが肝要である。
なお本発明において二酸化ケイ素粒子を“実質的に含有しない”とは、組成物の調製過程等において不作為による混入を除き二酸化ケイ素粒子を含有していないことを意味し、仮に混入した場合においても、剥離層形成用組成物における耐熱性ポリマーBに対する含有量が、樹脂薄膜形成用組成物の耐熱性ポリマーAに対する二酸化ケイ素粒子の含有量よりも少ないことをいう。剥離層形成用組成物に仮に二酸化ケイ素粒子が混入した場合における二酸化ケイ素粒子の含有量としては、具体的には樹脂薄膜形成用組成物の耐熱性ポリマーAに対する二酸化ケイ素粒子の含有量の5%未満であることが好ましい。
以下、まず、樹脂薄膜積層体の製造方法に用いる剥離層形成用組成物及び樹脂薄膜形成用組成物について、これらを構成する各成分について説明する。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The method for producing a resin thin film laminate of the present invention comprises a step of forming a release layer on a supporting substrate using a composition for forming a release layer containing a heat resistant polymer A and an organic solvent, and then a heat resistant polymer B and an organic solvent. A resin thin film forming composition containing a resin thin film is formed on the release layer, and the release layer and the resin thin film are removed together (as an integral body) from the supporting substrate to form a resin thin film laminate. When the body is obtained, silicon dioxide particles having an average particle diameter of 100 nm or less calculated from the specific surface area value measured by the nitrogen adsorption method are further contained substantially only in the resin thin film forming composition. Is the way to do it. In order to exert the effect of the present invention, it is important that the silicon dioxide particles are substantially contained only in the resin thin film-forming composition and not substantially contained in the release layer-forming composition. ..
In the present invention, "substantially free of" silicon dioxide particles means that silicon dioxide particles are not contained except for random mixing in the preparation process of the composition, and even if mixed, It means that the content of the heat-resistant polymer B in the release layer-forming composition is smaller than the content of silicon dioxide particles in the heat-resistant polymer A of the resin thin film-forming composition. The content of silicon dioxide particles in the case where the release layer-forming composition is tentatively mixed with silicon dioxide particles is, specifically, 5% of the content of silicon dioxide particles to the heat resistant polymer A of the resin thin film-forming composition. It is preferably less than.
Hereinafter, first, regarding the composition for forming a release layer and the composition for forming a resin thin film used in the method for producing a resin thin film laminate, each component constituting these will be described.

[耐熱性ポリマー(A及びB)]
本発明で使用する剥離層形成用組成物、樹脂薄膜形成用組成物は、それぞれ、耐熱性ポリマーA、耐熱性ポリマーBを含む。
本発明において、剥離層形成用組成物に含まれる耐熱性ポリマーAと、樹脂薄膜形成用組成物に含まれる耐熱性ポリマーBが同一であることが好適である(以下、耐熱性ポリマーAと耐熱性ポリマーBをまとめて耐熱性ポリマーと称する)。
本発明で使用する耐熱性ポリマーとしては、ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール、ポリベンゾビスオキサゾール、ポリベンゾイミダゾール及びポリベンゾチアゾールから選ばれる少なくとも一種が好適に用いられる。中でもポリイミドが好ましく、特に後述する特定のポリイミド、すなわち、脂環式テトラカルボン酸二無水物を含むテトラカルボン酸二無水物成分と含フッ素芳香族ジアミンを含むジアミン成分とを反応させて得られるポリアミック酸をイミド化して得られるポリイミドが好ましい。
なお、本願明細書において耐熱性ポリマーとは、350℃以上の温度において重量減少が5%以下であるポリマーのことである。
[Heat resistant polymer (A and B)]
The release layer forming composition and the resin thin film forming composition used in the present invention include a heat resistant polymer A and a heat resistant polymer B, respectively.
In the present invention, it is preferable that the heat resistant polymer A contained in the release layer forming composition and the heat resistant polymer B contained in the resin thin film forming composition are the same (hereinafter, heat resistant polymer A and heat resistant polymer A). Polymer B is collectively referred to as a heat resistant polymer).
As the heat resistant polymer used in the present invention, at least one selected from polyimide, polybenzoxazole, polybenzobisoxazole, polybenzimidazole and polybenzothiazole is preferably used. Among them, polyimide is preferable, and a specific polyimide described below in particular, that is, a polyamic obtained by reacting a tetracarboxylic dianhydride component containing an alicyclic tetracarboxylic acid dianhydride component and a diamine component containing a fluorine-containing aromatic diamine. A polyimide obtained by imidizing an acid is preferable.
In the present specification, the heat-resistant polymer is a polymer having a weight loss of 5% or less at a temperature of 350 ° C or higher.

[ポリイミド]
本発明において好適に用いられるポリイミドは、脂環式テトラカルボン酸二無水物を含むテトラカルボン酸二無水物成分と含フッ素芳香族ジアミンを含むジアミン成分とを反応させて得られるポリアミック酸をイミド化して得られるポリイミドである。
中でも、前記脂環式テトラカルボン酸二無水物が、下記式(C1)で表されるテトラカルボン酸二無水物を含むものであり、前記含フッ素芳香族ジアミンが、下記式(A1)で表されるジアミンを含むものであることが好ましい。
[Polyimide]
The polyimide preferably used in the present invention imidizes a polyamic acid obtained by reacting a tetracarboxylic dianhydride component containing an alicyclic tetracarboxylic dianhydride and a diamine component containing a fluorine-containing aromatic diamine. The resulting polyimide.
Among them, the alicyclic tetracarboxylic dianhydride contains a tetracarboxylic dianhydride represented by the following formula (C1), and the fluorine-containing aromatic diamine is represented by the following formula (A1). It is preferable that it contains a diamine to be used.

〔式中、Bは、式(X−1)〜(X−12)からなる群から選ばれる4価の基を表す。
(式中、複数のRは、互いに独立して、水素原子またはメチル基を表し、*は結合手を表す。)〕
[In the formula, B 1 represents a tetravalent group selected from the group consisting of formulas (X-1) to (X-12).
(In the formula, plural R's each independently represent a hydrogen atom or a methyl group, and * represents a bond.)

(式中、Bは、式(Y−1)〜(Y−34)からなる群から選ばれる2価の基を表す。)
(式中、*は結合手を表す。)
(In the formula, B 2 represents a divalent group selected from the group consisting of formulas (Y-1) to (Y-34).)
(In the formula, * represents a bond.)

上記式(C1)で表されるテトラカルボン酸二無水物の中でも、式中のBが式(X−1)、(X−4)、(X−6)、(X−7)で表される化合物であることが好ましい。
また上記(A1)で表されるジアミンの中でも、式中のBが式(Y−12)、(Y−13)で表される化合物であることが好ましい。
好適な例として、上記式(C1)で表されるテトラカルボン酸二無水物と上記式(A1)で表されるジアミンとを反応させて得られるポリアミック酸をイミド化して得られるポリイミドは、後述する式(2)で表されるモノマー単位を含む。
Among the tetracarboxylic dianhydrides represented by the above formula (C1), B 1 in the formula is represented by the formulas (X-1), (X-4), (X-6) and (X-7). Preferably, the compound is
Further, among the diamines represented by the above (A1), B 2 in the formula is preferably a compound represented by the formula (Y-12) or (Y-13).
As a suitable example, a polyimide obtained by imidizing a polyamic acid obtained by reacting a tetracarboxylic acid dianhydride represented by the above formula (C1) and a diamine represented by the above formula (A1) will be described later. A monomer unit represented by the formula (2) is included.

本発明の目的である低線膨張係数、低リタデーション及び高透明性の特性を有し、柔軟性に優れる樹脂薄膜積層体を得るためには、テトラカルボン酸二無水物成分の全モル数に対して、脂環式テトラカルボン酸二無水物、例えば上記式(C1)で表されるテトラカルボン酸二無水物が90モル%以上であることが好ましく、95モル%以上であることがより好ましく、特に全て(100モル%)が上記式(C1)で表されるテトラカルボン酸二無水物であることが最適である。
また同様に、上記低線膨張係数、低リタデーション及び高透明性の特性を有し、柔軟性に優れる樹脂薄膜積層体を得るためには、ジアミン成分の全モル数に対して、含フッ素芳香族ジアミン、例えば式(A1)で表されるジアミンが90モル%以上であることが好ましく、95モル%以上であることがより好ましい。またジアミン成分の全て(100モル%)が上記式(A1)で表されるジアミンであってもよい。
In order to obtain a resin thin film laminate having a low linear expansion coefficient, low retardation and high transparency, which is the object of the present invention, and having excellent flexibility, with respect to the total number of moles of the tetracarboxylic dianhydride component. Then, the alicyclic tetracarboxylic dianhydride, for example, the tetracarboxylic dianhydride represented by the formula (C1) is preferably 90 mol% or more, more preferably 95 mol% or more, In particular, all (100 mol%) is optimally tetracarboxylic dianhydride represented by the above formula (C1).
Similarly, in order to obtain a resin thin film laminate having the above-mentioned low linear expansion coefficient, low retardation and high transparency, and excellent flexibility, a fluorine-containing aromatic group is used for all moles of the diamine component. The diamine, for example, the diamine represented by the formula (A1), is preferably 90 mol% or more, more preferably 95 mol% or more. Further, all (100 mol%) of the diamine component may be the diamine represented by the above formula (A1).

好適な態様の一例として、本発明で使用するポリイミドは、下記式(1)で表されるモノマー単位を含む。
As an example of a preferred embodiment, the polyimide used in the present invention contains a monomer unit represented by the following formula (1).

上記式(1)で表されるモノマー単位としては、式(1−1)又は式(1−2)で表されるものが好ましく、式(1−1)で表されるものがより好ましい。
As the monomer unit represented by the above formula (1), those represented by the formula (1-1) or (1-2) are preferable, and those represented by the formula (1-1) are more preferable.

本発明の好ましい態様によれば、本発明で使用するポリイミドは、式(2)で表されるモノマー単位を含有する。本発明で使用するポリイミドは式(1)で表されるモノマー単位と式(2)で表されるモノマー単位を同時に含んでいてもよい。
According to a preferred embodiment of the present invention, the polyimide used in the present invention contains a monomer unit represented by the formula (2). The polyimide used in the present invention may simultaneously contain a monomer unit represented by the formula (1) and a monomer unit represented by the formula (2).

上記式(2)で表されるモノマー単位としては、式(2−1)又は式(2−2)で表されるものが好ましく、式(2−1)で表されるものがより好ましい。
As the monomer unit represented by the above formula (2), those represented by the formula (2-1) or (2-2) are preferable, and those represented by the formula (2-1) are more preferable.

本発明で使用するポリイミドが、上記式(1)で表されるモノマー単位と式(2)で表されるモノマー単位とを含む場合、ポリイミド鎖中のモル比で、式(1)で表されるモノマー単位:式(2)で表されるモノマー単位=10:1〜1:10の比で含むことが好ましく、より好ましくは10:1〜3:1の割合で含むことが好ましい。  When the polyimide used in the present invention contains a monomer unit represented by the above formula (1) and a monomer unit represented by the formula (2), it is represented by the formula (1) in a molar ratio in the polyimide chain. The ratio of the monomer unit represented by the formula (2) is preferably 10: 1 to 1:10, more preferably 10: 1 to 3: 1.

本発明のポリイミドは、前述の式(C1)で表されるテトラカルボン酸二無水物を含む脂環式テトラカルボン酸二無水物成分と、式(A1)で表されるジアミンを含むジアミン成分とから誘導されるモノマー単位、例えば上記式(1)及び式(2)で表されるモノマー単位以外にも、他のモノマー単位を含んでもよい。この他のモノマー単位の含有割合は、本発明の剥離層形成用組成物及び樹脂薄膜形成用組成物から形成される樹脂薄膜積層体の特性を損なわない限りにおいて任意に定められる。
その割合は、前述の式(C1)で表されるテトラカルボン酸二無水物を含む脂環式テトラカルボン酸二無水物成分と、式(A1)で表されるジアミンを含むジアミン成分とから誘導されるモノマー単位、例えば式(1)で表されるモノマー単位又は式(2)で表されるモノマー単位のモル数に対して、或いは式(1)で表されるモノマー単位及び式(2)で表されるモノマー単位の総モル数に対して、20モル%未満が好ましく、10モル%未満がより好ましく、5モル%未満であることがより一層好ましい。
The polyimide of the present invention comprises an alicyclic tetracarboxylic dianhydride component containing the tetracarboxylic dianhydride represented by the above formula (C1) and a diamine component containing the diamine represented by the formula (A1). In addition to the monomer units derived from, for example, the monomer units represented by the above formulas (1) and (2), other monomer units may be contained. The content ratio of the other monomer units is arbitrarily determined as long as the characteristics of the resin thin film laminate formed from the release layer forming composition and the resin thin film forming composition of the present invention are not impaired.
The ratio is derived from the alicyclic tetracarboxylic acid dianhydride component containing the tetracarboxylic acid dianhydride represented by the formula (C1) and the diamine component containing the diamine represented by the formula (A1). To the number of moles of the monomer unit represented by the formula (1) or the monomer unit represented by the formula (2), or the monomer unit represented by the formula (1) and the formula (2) It is preferably less than 20 mol%, more preferably less than 10 mol%, and even more preferably less than 5 mol% with respect to the total number of moles of the monomer unit represented by.

このような他のモノマー単位としては、例えば式(3)で表される他のポリイミド構造を有するモノマー単位が挙げられるが、これに限定されるわけではない。
Examples of such other monomer units include, but are not limited to, monomer units having another polyimide structure represented by the formula (3).

式(3)中、Aは4価の有機基を表し、好ましくは下記式(A−1)〜(A−4)のいずれかで表される4価の基を表す。また上記式(3)中、Bは2価の有機基を表し、好ましくは下記式(B−1)〜(B−11)のいずれかで表される2価の基を表す。各式中、*は結合手を表す。なお、式(3)中、Aが下記式(A−1)〜(A−4)のいずれかで表される4価の基を表す場合、Bは前述の式(Y−1)〜(Y−34)のいずれかで表される2価の基であってもよい。或いは式(3)中、Bが下記式(B−1)〜(B−11)のいずれかで表される2価の基を表す場合、Aは前述の式(X−1)〜(X−12)のいずれかで表される4価の基であってもよい。  In formula (3), A represents a tetravalent organic group, preferably a tetravalent group represented by any of the following formulas (A-1) to (A-4). Further, in the above formula (3), B represents a divalent organic group, preferably a divalent group represented by any of the following formulas (B-1) to (B-11). In each formula, * represents a bond. In the formula (3), when A represents a tetravalent group represented by any of the following formulas (A-1) to (A-4), B represents the above formula (Y-1) to ( It may be a divalent group represented by any of Y-34). Alternatively, in the formula (3), when B represents a divalent group represented by any of the following formulas (B-1) to (B-11), A represents the above formulas (X-1) to (X). It may be a tetravalent group represented by any one of -12).

本発明で使用するポリイミドにおいて式(3)で表されるモノマー単位が含まれる場合、A及びBは、例えば下記式で例示された基のうち一種のみで構成されるモノマー単位のみを含んでいてもよいし、A及びBの少なくとも一方が下記に例示された二種以上の基から選択される二種以上のモノマー単位を含んでいてもよい。下記式中、*は結合手を表す。
When the polyimide used in the present invention contains the monomer unit represented by the formula (3), A and B include only the monomer unit composed of only one of the groups exemplified in the formula below. At least one of A and B may contain two or more kinds of monomer units selected from the two or more kinds of groups exemplified below. In the following formula, * represents a bond.

なお、本発明で用いるポリイミド中では、各モノマー単位は任意の順序で結合している。  In the polyimide used in the present invention, each monomer unit is bonded in any order.

好適な一例として、上記式(1)で表されるモノマー単位を有するポリイミドは、テトラカルボン酸二無水物成分としてビシクロ[2,2,2]オクタン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物と、ジアミン成分として下記式(4)で表されるジアミンとを有機溶媒中で重合させ、得られるポリアミック酸をイミド化することにより得られる。
また本発明で使用するポリイミドが、上記式(2)で表されるモノマー単位を有する場合、該ポリイミドは、テトラカルボン酸二無水物成分として1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物と、ジアミン成分として下記式(4)で表されるジアミンとを有機溶媒中で重合させ、得られるポリアミック酸をイミド化することにより得られる。
さらに本発明で使用するポリイミドが、上記式(1)で表されるモノマー単位に加え、上記式(2)で表されるモノマー単位を有する場合、式(1)及び式(2)で表される各モノマー単位を含有するポリイミドは、テトラカルボン酸二無水物成分として上記テトラカルボン酸二無水物の他、1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物と、ジアミン成分として下記式(4)で表されるジアミンとを有機溶媒中で重合させ、得られるポリアミック酸をイミド化することにより得られる。
As a preferred example, a polyimide having a monomer unit represented by the above formula (1) is a bicarboxylic [2,2,2] octane-2,3,5,6-tetracarboxylic acid as a tetracarboxylic dianhydride component. It is obtained by polymerizing a dianhydride and a diamine represented by the following formula (4) as a diamine component in an organic solvent to imidize the resulting polyamic acid.
When the polyimide used in the present invention has a monomer unit represented by the above formula (2), the polyimide is 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride as a tetracarboxylic dianhydride component. It is obtained by polymerizing a compound and a diamine represented by the following formula (4) as a diamine component in an organic solvent and imidizing the obtained polyamic acid.
Furthermore, when the polyimide used in the present invention has a monomer unit represented by the above formula (2) in addition to the monomer unit represented by the above formula (1), it is represented by the formula (1) and the formula (2). The polyimide containing each monomer unit is a tetracarboxylic dianhydride component, in addition to the above tetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, and a diamine component represented by the following formula: It is obtained by polymerizing the diamine represented by (4) in an organic solvent and imidizing the obtained polyamic acid.

上記式(4)で表されるジアミンとしては、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、2,3’−ビス(トリフルオロメチル)ベンジジンが挙げられる。
中でも、ジアミン成分としては、本発明の樹脂薄膜積層体が具える線膨張係数をより低く、そして樹脂薄膜積層体の透明性をより高いものとする観点から、下記式(4−1)で表される2,2’−ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン又は下記式(4−2)で表される3,3’−ビス(トリフルオロメチル)ベンジジンを用いることが好ましく、特に2,2’−ビス(トリフルオロメチル)ベンジジンを用いることが好ましい。
Examples of the diamine represented by the above formula (4) include 2,2'-bis (trifluoromethyl) benzidine, 3,3'-bis (trifluoromethyl) benzidine, and 2,3'-bis (trifluoromethyl). Benzidine may be mentioned.
Among them, the diamine component is represented by the following formula (4-1) from the viewpoint of lowering the linear expansion coefficient of the resin thin film laminate of the present invention and increasing the transparency of the resin thin film laminate. 2,2'-bis (trifluoromethyl) benzidine or 3,3'-bis (trifluoromethyl) benzidine represented by the following formula (4-2) is preferably used, and particularly 2,2'- Preference is given to using bis (trifluoromethyl) benzidine.

また本発明で使用するポリイミドが、前述の式(C1)で表されるテトラカルボン酸二無水物を含む脂環式テトラカルボン酸二無水物成分と、式(A1)で表されるジアミンを含むジアミン成分とから誘導されるモノマー単位、例えば上記式(1)で表されるモノマー単位及び式(2)で表されるモノマー単位に加え、上記式(3)で表される他のモノマー単位を有する場合、式(1)、式(2)及び式(3)で表される各モノマー単位を含有するポリイミドは、テトラカルボン酸二無水物成分として上述の2種のテトラカルボン酸二無水物の他、下記式(5)で表されるテトラカルボン酸二無水物と、ジアミン成分として上記式(4)で表されるジアミンの他、下記式(6)で表されるジアミンとを有機溶媒中で重合させ、得られるポリアミック酸をイミド化することにより得られる。
Further, the polyimide used in the present invention contains the alicyclic tetracarboxylic dianhydride component containing the tetracarboxylic dianhydride represented by the above formula (C1) and the diamine represented by the formula (A1). In addition to the monomer unit derived from the diamine component, for example, the monomer unit represented by the formula (1) and the monomer unit represented by the formula (2), another monomer unit represented by the formula (3) is added. When having, the polyimide containing each monomer unit represented by Formula (1), Formula (2), and Formula (3) is a tetracarboxylic dianhydride component of the above-mentioned 2 types of tetracarboxylic dianhydride. In addition, a tetracarboxylic acid dianhydride represented by the following formula (5), a diamine represented by the above formula (4) as a diamine component, and a diamine represented by the following formula (6) in an organic solvent. It is obtained by polymerizing and polyimidic acid obtained by imidization.

上記式(5)中のA及び式(6)中のBは、前述の式(3)中のA及びBとそれぞれ同じ意味を表す。  A in the formula (5) and B in the formula (6) have the same meanings as A and B in the formula (3).

具体的には、式(5)で表されるテトラカルボン酸二無水物としては、ピロメリット酸二無水物、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’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ジフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、4,4’−(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸二無水物、11,11−ビス(トリフルオロメチル)−1H−ジフロ[3,4−b:3’,4’−i]キサンテン−1,3,7,9−(11H−テトラオン)、6,6’−ビス(トリフルオロメチル)−[5,5’−ビイソベンゾフラン]−1,1’,3,3’−テトラオン、4,6,10,12−テトラフルオロジフロ[3,4−b:3’,4’−i]ジベンゾ[b,e][1,4]ジオキシン−1,3,7,9−テトラオン、4,8−ビス(トリフルオロメトキシ)ベンゾ[1,2−c:4,5−c’]ジフラン−1,3,5,7−テトラオン、及びN,N’−[2,2’−ビス(トリフルオロメチル)ビフェニル−4,4’−ジイル]ビス(1,3−ジオキソ−1,3−ジヒドロイソベンゾフラン−5−カルボアミド)等の芳香族テトラカルボン酸;1,2−ジメチル−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−テトラメチル−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、及び3,4−ジカルボキシ−1,2,3,4−テトラヒドロ−1−ナフタレンコハク酸二無水物等の脂環式テトラカルボン酸二無水物;並びに、1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸二無水物等の脂肪族テトラカルボン酸二無水物が挙げられるが、これらに限定されない。
これらの中でも、式(5)中のAが前記式(A−1)〜(A−4)のいずれかで表される4価の基であるテトラカルボン酸二無水物が好ましく、すなわち、11,11−ビス(トリフルオロメチル)−1H−ジフロ[3,4−b:3’,4’−i]キサンテン−1,3,7,9−(11H−テトラオン)、6,6’−ビス(トリフルオロメチル)−[5,5’−ビイソベンゾフラン]−1,1’,3,3’−テトラオン、4,6,10,12−テトラフルオロジフロ[3,4−b:3’,4’−i]ジベンゾ[b,e][1,4]ジオキシン−1,3,7,9−テトラオン、及び4,8−ビス(トリフルオロメトキシ)ベンゾ[1,2−c:4,5−c’]ジフラン−1,3,5,7−テトラオンを好ましい化合物として挙げることができる。
Specifically, as the tetracarboxylic dianhydride represented by the formula (5), pyromellitic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 3,3 ', 4,4'-Benzophenone tetracarboxylic acid dianhydride, 3,3', 4,4'-diphenyl ether tetracarboxylic acid dianhydride, 3,3 ', 4,4'-diphenyl sulfone tetracarboxylic acid dianhydride 4,4 ′-(hexafluoroisopropylidene) diphthalic acid dianhydride, 11,11-bis (trifluoromethyl) -1H-difuro [3,4-b: 3 ′, 4′-i] xanthene- 1,3,7,9- (11H-tetraone), 6,6'-bis (trifluoromethyl)-[5,5'-biisobenzofuran] -1,1 ', 3,3'-tetraone, 4 , 6,10,12-Tetrafluorodifuro [3,4-b: 3 ', 4'-i] dibenzo [b, e] [1,4] dioxin-1,3,7,9-tetraone, 4, , 8-Bis (trifluoromethoxy) benzo [1,2-c: 4,5-c '] difuran-1,3,5,7-tetraone, and N, N'-[2,2'-bis ( Aromatic tetracarboxylic acids such as trifluoromethyl) biphenyl-4,4′-diyl] bis (1,3-dioxo-1,3-dihydroisobenzofuran-5-carbamide); 1,2-dimethyl-1,2 , 3,4-Cyclobutanetetracarboxylic acid dianhydride, 1,2,3,4-tetramethyl-1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic acid dianhydride, 1,2,3,4-cyclopentane Tetracarboxylic acid dianhydride, 1,2,3,4-cyclohexanetetracarboxylic acid dianhydride, 3,4-dicarboxy-1,2,3,4-tetrahydro-1-naphthalene succinic acid dianhydride, etc. Alicyclic tetracarboxylic dianhydride; and aliphatic tetracarboxylic dianhydride such as 1,2,3,4-butanetetracarboxylic dianhydride, but are not limited thereto.
Among these, tetracarboxylic dianhydride in which A in the formula (5) is a tetravalent group represented by any of the formulas (A-1) to (A-4) is preferable, that is, 11 , 11-Bis (trifluoromethyl) -1H-difuro [3,4-b: 3 ′, 4′-i] xanthene-1,3,7,9- (11H-tetraone), 6,6′-bis (Trifluoromethyl)-[5,5'-biisobenzofuran] -1,1 ', 3,3'-tetraone, 4,6,10,12-tetrafluorodifuro [3,4-b: 3' , 4'-i] Dibenzo [b, e] [1,4] dioxin-1,3,7,9-tetraone, and 4,8-bis (trifluoromethoxy) benzo [1,2-c: 4. 5-c '] difuran-1,3,5,7-tetraone can be mentioned as a preferable compound.

また式(6)で表されるジアミンとしては、例えば2−(トリフルオロメチル)ベンゼン−1,4−ジアミン、5−(トリフルオロメチル)ベンゼン−1,3−ジアミン、5−(トリフルオロメチル)ベンゼン−1,2−ジアミン、2,5−ビス(トリフルオロメチル)−ベンゼン−1,4−ジアミン、2,3−ビス(トリフルオロメチル)−ベンゼン−1,4−ジアミン、2,6−ビス(トリフルオロメチル)−ベンゼン−1,4−ジアミン、3,5−ビス(トリフルオロメチル)−ベンゼン−1,2−ジアミン、テトラキス(トリフルオロメチル)−1,4−フェニレンジアミン、2−(トリフルオロメチル)−1,3−フェニレンジアミン、4−(トリフルオロメチル)−1,3−フェニレンジアミン、2−メトキシ−1,4−フェニレンジアミン、2,5−ジメトキシ−1,4−フェニレンジアミン、2−ヒドロキシ−1,4−フェニレンジアミン、2,5−ジヒドロキシ−1,4−フェニレンジアミン、2−フルオロベンゼン−1,4−ジアミン、2,5−ジフルオロベンゼン−1,4−ジアミン、2−クロロベンゼン−1,4−ジアミン、2,5−ジクロロベンゼン−1,4−ジアミン、2,3,5,6−テトラフルオロベンゼン−1,4−ジアミン、4,4’−(パーフルオロプロパン−2,2−ジイル)ジアニリン、4,4’−オキシビス[3−(トリフルオロメチル)アニリン]、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3’−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,4−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン、ベンジジン、2−メチルベンジジン、3−メチルベンジジン、2−(トリフルオロメチル)ベンジジン、3−(トリフルオロメチル)ベンジジン、2,2’−ジメチルベンジジン(m−トリジン)、3,3’−ジメチルベンジジン(o−トリジン)、2,3’−ジメチルベンジジン、2,2’−ジメトキシベンジジン、3,3’−ジメトキシベンジジン、2,3’−ジメトキシベンジジン、2,2’−ジヒドロキシベンジジン、3,3’−ジヒドロキシベンジジン、2,3’−ジヒドロキシベンジジン、2,2’−ジフルオロベンジジン、3,3’−ジフルオロベンジジン、2,3’−ジフルオロベンジジン、2,2’−ジクロロベンジジン、3,3’−ジクロロベンジジン、2,3’−ジクロロベンジジン、4,4’−ジアミノベンズアニリド、4−アミノフェニル−4’−アミノベンゾエート、オクタフルオロベンジジン、2,2’,5,5’−テトラメチルベンジジン、3,3’,5,5’−テトラメチルベンジジン、2,2’,5,5’−テトラキス(トリフルオロメチル)ベンジジン、3,3’,5,5’−テトラキス(トリフルオロメチル)ベンジジン、2,2’,5,5’−テトラクロロベンジジン、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、4,4’−{[3,3”−ビス(トリフルオロメチル)−(1,1’:3’,1”−ターフェニル)−4,4”−ジイル]−ビス(オキシ)}ジアニリン、4,4’−{[(パーフルオロプロパン−2,2−ジイル)ビス(4,1−フェニレン)]ビス(オキシ)}ジアニリン、及び1−(4−アミノフェニル)−2,3−ジヒドロ−1,3,3−トリメチル−1H−インデン−5(または6)アミン等の芳香族ジアミン;4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルアミン)、4,4’−メチレンビス(3−メチルシクロヘキシルアミン)、イソホロンジアミン、トランス−1,4−シクロヘキサンジアミン、シス−1,4−シクロヘキサンジアミン、1,4−シクロヘキサンビス(メチルアミン)、2,5−ビス(アミノメチル)ビシクロ〔2.2.1〕ヘプタン、2,6−ビス(アミノメチル)ビシクロ〔2.2.1〕ヘプタン、3,8−ビス(アミノメチル)トリシクロ〔5.2.1.0〕デカン、1,3−ジアミノアダマンタン、2,2−ビス(4−アミノシクロヘキシル)プロパン、2,2−ビス(4−アミノシクロヘキシル)ヘキサフルオロプロパン、1,3−プロパンジアミン、1,4−テトラメチレンジアミン、1,5−ペンタメチレンジアミン、1,6−ヘキサメチレンジアミン、1,7−ヘプタメチレンジアミン、1,8−オクタメチレンジアミン、及び1,9−ノナメチレンジアミン等の脂肪族ジアミンが挙げられるが、これらに限定されない。
これらの中でも、式(6)中のBが前記式(B−1)〜(B−11)のいずれかで表される2価の基である芳香族ジアミンが好ましく、すなわち、2,2’−ビス(トリフロオロメトキシ)−(1,1’−ビフェニル)−4,4’−ジアミン[別称:2,2’−ジメトキシベンジジン]、4,4’−(パーフルオロプロパン−2,2−ジイル)ジアニリン、2,5−ビス(トリフルオロメチル)ベンゼン−1,4−ジアミン、2−(トリフルオロメチル)ベンゼン−1,4−ジアミン、2−フルオロベンゼン−1,4−ジアミン、4,4’−オキシビス[3−(トリフルオロメチル)アニリン]、2,2’,3,3’,5,5’,6,6’−オクタフルオロ[1,1’−ビフェニル]−4,4’−ジアミン[別称:オクタフルオロベンジジン]、2,3,5,6−テトラフルオロベンゼン−1,4−ジアミン、4,4’−{[3,3”−ビス(トリフルオロメチル)−(1,1’:3’,1”−ターフェニル)−4,4”−ジイル]−ビス(オキシ)}ジアニリン、4,4’−{[(パーフルオロプロパン−2,2−ジイル)ビス(4,1−フェニレン)]ビス(オキシ)}ジアニリン、及び1−(4−アミノフェニル)−2,3−ジヒドロ−1,3,3−トリメチル−1H−インデン−5(または6)アミンを好ましいジアミンとして挙げることができる。
Examples of the diamine represented by the formula (6) include 2- (trifluoromethyl) benzene-1,4-diamine, 5- (trifluoromethyl) benzene-1,3-diamine, 5- (trifluoromethyl). ) Benzene-1,2-diamine, 2,5-bis (trifluoromethyl) -benzene-1,4-diamine, 2,3-bis (trifluoromethyl) -benzene-1,4-diamine, 2,6 -Bis (trifluoromethyl) -benzene-1,4-diamine, 3,5-bis (trifluoromethyl) -benzene-1,2-diamine, tetrakis (trifluoromethyl) -1,4-phenylenediamine, 2 -(Trifluoromethyl) -1,3-phenylenediamine, 4- (trifluoromethyl) -1,3-phenylenediamine, 2-methoxy-1,4-phenylenediamine, 2,5-dimethoxy-1,4- Phenylenediamine, 2-hydroxy-1,4-phenylenediamine, 2,5-dihydroxy-1,4-phenylenediamine, 2-fluorobenzene-1,4-diamine, 2,5-difluorobenzene-1,4-diamine , 2-chlorobenzene-1,4-diamine, 2,5-dichlorobenzene-1,4-diamine, 2,3,5,6-tetrafluorobenzene-1,4-diamine, 4,4 '-(perfluoro Propane-2,2-diyl) dianiline, 4,4'-oxybis [3- (trifluoromethyl) aniline], 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,3'-bis (4-amino) Phenoxy) benzene, 1,4-bis (3-aminophenoxy) benzene, benzidine, 2-methylbenzidine, 3-methylbenzidine, 2- (trifluoromethyl) benzidine, 3- (trifluoromethyl) benzidine, 2,2 '-Dimethylbenzidine (m-tolidine), 3,3'-dimethylbenzidine (o-tolidine), 2,3'-dimethylbenzidine, 2,2'-dimethoxybenzidine, 3,3'-dimethoxybenzidine, 2,3 '-Dimethoxybenzidine, 2,2'-dihydroxybenzidine, 3,3'-dihydroxybenzidine, 2,3'-dihydroxybenzidine, 2,2'-difluorobenzidine, 3,3'-difluorobenzidine, 2,3'- Difluorobenzidine, 2,2'-dichlorobenzidine, 3,3'-dichlorobenzidine, 2,3'-dichlorobenzidine, 4,4'-diaminobenzanilide, 4-aminophenyl -4'-aminobenzoate, octafluorobenzidine, 2,2 ', 5,5'-tetramethylbenzidine, 3,3', 5,5'-tetramethylbenzidine, 2,2 ', 5,5'-tetrakis (Trifluoromethyl) benzidine, 3,3 ′, 5,5′-tetrakis (trifluoromethyl) benzidine, 2,2 ′, 5,5′-tetrachlorobenzidine, 4,4′-bis (4-aminophenoxy) ) Biphenyl, 4,4'-bis (3-aminophenoxy) biphenyl, 4,4 '-{[3,3 "-bis (trifluoromethyl)-(1,1': 3 ', 1" -terphenyl ) -4,4 "-Diyl] -bis (oxy)} dianiline, 4,4 '-{[(perfluoropropane-2,2-diyl) bis (4,1-phenylene)] bis (oxy)} dianiline , And aromatic diamines such as 1- (4-aminophenyl) -2,3-dihydro-1,3,3-trimethyl-1H-indene-5 (or 6) amine; 4,4′-methylenebis (cyclohexylamine) ), 4,4′-methylenebis (3-methylcyclohexylamine), isophoronediamine, trans-1,4-cyclohexanediamine, cis-1,4-cyclohexanediamine, 1,4-cyclohexanebis (methylamine), 2, 5-bis (aminomethyl) bicyclo [2.2.1] heptane, 2,6-bis (aminomethyl) bicyclo [2.2.1] heptane, 3,8-bis (aminomethyl) tricyclo [5.2] .1.0] Decane, 1,3-diaminoadamantane, 2,2-bis (4-aminocyclohexyl) propane, 2,2-bis (4-aminocyclohexyl) hexafluoropropane, 1,3-propanediamine, 1 Fats such as 1,4-tetramethylenediamine, 1,5-pentamethylenediamine, 1,6-hexamethylenediamine, 1,7-heptamethylenediamine, 1,8-octamethylenediamine, and 1,9-nonamethylenediamine Group diamines are included, but are not limited to.
Among these, aromatic diamines in which B in the formula (6) is a divalent group represented by any of the formulas (B-1) to (B-11) are preferable, that is, 2,2 ′. -Bis (trifluoromethoxy)-(1,1'-biphenyl) -4,4'-diamine [Also known as: 2,2'-dimethoxybenzidine], 4,4 '-(perfluoropropane-2,2- Diyl) dianiline, 2,5-bis (trifluoromethyl) benzene-1,4-diamine, 2- (trifluoromethyl) benzene-1,4-diamine, 2-fluorobenzene-1,4-diamine, 4, 4'-oxybis [3- (trifluoromethyl) aniline], 2,2 ', 3,3', 5,5 ', 6,6'-octafluoro [1,1'-biphenyl] -4,4' -Diamine [Also known as: octafluorobenzidine], 2,3,5,6-tetrafluorobenzene-1,4-diamine, 4,4 '-{[3,3 "-bis (trifluoromethyl)-(1, 1 ′: 3 ′, 1 ″ -terphenyl) -4,4 ″ -diyl] -bis (oxy)} dianiline, 4,4 ′-{[(perfluoropropane-2,2-diyl) bis (4 1-phenylene)] bis (oxy)} dianiline, and 1- (4-aminophenyl) -2,3-dihydro-1,3,3-trimethyl-1H-indene-5 (or 6) amine as preferred diamines Can be mentioned.

〈ポリアミック酸の合成〉
本発明で使用するポリイミドは、前述したように、上記式(C1)で表される脂環式テトラカルボン酸二無水物を含むテトラカルボン酸二無水物成分と、上記式(A1)で表される含フッ素芳香族ジアミンを含むジアミン成分とを反応させて得られるポリアミック酸をイミド化して得られる。
具体的には、例えば好適な一例として、ビシクロ[3,3,0]オクタン−2,4,6,8−テトラカルボン酸二無水物、そして場合により1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、さらに所望により上記式(5)で表されるテトラカルボン酸二水物からなるテトラカルボン酸二無水物成分と、上記式(4)で表されるジアミン及び所望により上記式(6)で表されるジアミン成分からなるジアミン成分とを有機溶媒中で重合させ、得られるポリアミック酸をイミド化することにより得られる。
上記二成分からポリアミック酸への反応は、有機溶媒中で比較的容易に進行させることができ、かつ副生成物が生成しない点で有利である。
<Synthesis of polyamic acid>
As described above, the polyimide used in the present invention is represented by the tetracarboxylic dianhydride component containing the alicyclic tetracarboxylic dianhydride represented by the formula (C1) and the formula (A1). It is obtained by imidizing a polyamic acid obtained by reacting with a diamine component containing a fluorine-containing aromatic diamine.
Specifically, for example, as a suitable example, bicyclo [3,3,0] octane-2,4,6,8-tetracarboxylic acid dianhydride and optionally 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic acid An acid dianhydride, optionally a tetracarboxylic acid dianhydride component consisting of a tetracarboxylic acid dihydrate represented by the above formula (5), a diamine represented by the above formula (4), and optionally the above formula ( It is obtained by polymerizing a diamine component consisting of the diamine component represented by 6) in an organic solvent to imidize the resulting polyamic acid.
The reaction from the above two components to polyamic acid is advantageous in that it can be relatively easily proceeded in an organic solvent and that by-products are not generated.

これらテトラカルボン酸二無水物成分とジアミン成分との反応におけるジアミン成分の仕込み比(モル比)は、ポリアミック酸、さらにはその後イミド化させることにより得られるポリイミドの分子量等を勘案して適宜設定されるものではあるが、ジアミン成分1に対して、通常、テトラカルボン酸二無水物成分0.8〜1.2程度とすることができ、例えば0.9〜1.1程度、好ましくは0.95〜1.02程度である。通常の重縮合反応同様、このモル比が1.0に近いほど生成するポリアミック酸の分子量は大きくなる。  The charging ratio (molar ratio) of the diamine component in the reaction between the tetracarboxylic dianhydride component and the diamine component is appropriately set in consideration of the polyamic acid and further the molecular weight of the polyimide obtained by imidization. Although it is one, the tetracarboxylic acid dianhydride component can be usually about 0.8 to 1.2 with respect to the diamine component 1, for example, about 0.9 to 1.1, preferably 0. It is about 95 to 1.02. Similar to the usual polycondensation reaction, the closer the molar ratio is to 1.0, the larger the molecular weight of the polyamic acid produced.

上記テトラカルボン酸二無水物成分とジアミン成分との反応の際に用いる有機溶媒は、反応に悪影響を及ぼさず、また生成したポリアミック酸が溶解するものであれば特に限定されない。以下にその具体例を挙げる。
例えば、m−クレゾール、2−ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン、N−エチル−2−ピロリドン、N−ビニル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、3−メトキシ−N,N−ジメチルプロピルアミド、3−エトキシ−N,N−ジメチルプロピルアミド、3−プロポキシ−N,N−ジメチルプロピルアミド、3−イソプロポキシ−N,N−ジメチルプロピルアミド、3−ブトキシ−N,N−ジメチルプロピルアミド、3−sec−ブトキシ−N,N−ジメチルプロピルアミド、3−tert−ブトキシ−N,N−ジメチルプロピルアミド、γ−ブチロラクトン、N−メチルカプロラクタム、ジメチルスルホキシド、テトラメチル尿素、ピリジン、ジメチルスルホン、ヘキサメチルスルホキシド、イソプロピルアルコール、メトキシメチルペンタノール、ジペンテン、エチルアミルケトン、メチルノニルケトン、メチルエチルケトン、メチルイソアミルケトン、メチルイソプロピルケトン、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、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、ブチルカルビトール、エチルカルビトール、エチレングリコール、エチレングリコールモノアセテート、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコール、プロピレングリコールモノアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコール−tert−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコール、ジエチレングリコールモノアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノアセテートモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノアセテートモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノアセテートモノプロピルエーテル、3−メチル−3−メトキシブチルアセテート、トリプロピレングリコールメチルエーテル、3−メチル−3−メトキシブタノール、ジイソプロピルエーテル、エチルイソブチルエーテル、ジイソブチレン、アミルアセテート、ブチルブチレート、ブチルエーテル、ジイソブチルケトン、メチルシクロへキセン、ジプロピルエーテル、ジヘキシルエーテル、ジオキサン、n−へキサン、n−ペンタン、n−オクタン、ジエチルエーテル、シクロヘキサノン、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、乳酸メチル、乳酸エチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸n−ブチル、酢酸プロピレングリコールモノエチルエーテル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸イソプロピル、3−メトキシプロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸、3−メトキシプロピオン酸、3−メトキシプロピオン酸プロピル、3−メトキシプロピオン酸ブチル、ジグライム、及び4−ヒドロキシ−4−メチル−2−ペンタノン等があげられるがこれらに限定されない。これらは単独で又は2種以上を組み合わせて使用してもよい。
さらに、ポリアミック酸を溶解させない溶媒であっても、生成したポリアミック酸が析出しない範囲で、上記溶媒に混合して使用してもよい。また、有機溶媒中の水分は重合反応を阻害し、さらには生成したポリアミック酸を加水分解させる原因となるので、有機溶媒はなるべく脱水乾燥させたものを用いることが好ましい。
The organic solvent used in the reaction of the tetracarboxylic dianhydride component and the diamine component is not particularly limited as long as it does not adversely affect the reaction and the generated polyamic acid is dissolved. Specific examples are given below.
For example, m-cresol, 2-pyrrolidone, N-methyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone, N-vinyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, 3- Methoxy-N, N-dimethylpropylamide, 3-ethoxy-N, N-dimethylpropylamide, 3-propoxy-N, N-dimethylpropylamide, 3-isopropoxy-N, N-dimethylpropylamide, 3-butoxy -N, N-dimethylpropylamide, 3-sec-butoxy-N, N-dimethylpropylamide, 3-tert-butoxy-N, N-dimethylpropylamide, γ-butyrolactone, N-methylcaprolactam, dimethyl sulfoxide, tetra Methyl urea, pyridine, dimethyl sulfone, hexamethyl sulfoxide, isopropyl alcohol, methoxymethyl pentanol, dipentene, ethyl amyl ketone, methyl nonyl ketone, methyl ethyl ketone, methyl isoamyl ketone, methyl isopropyl ketone, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, methyl cellosolve acetate, Ethyl cellosolve acetate, butyl carbitol, ethyl carbitol, ethylene glycol, ethylene glycol monoacetate, ethylene glycol monoisopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol, propylene glycol monoacetate, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol tert-butyl ether , Dipropylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol, diethylene glycol monoacetate, diethylene glycol dimethyl ether, dipropylene glycol monoacetate monomethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol monoacetate monoethyl ether, dipropylene glycol mono Propyl ether, dipropylene glycol monoacetate monopropyl ether, 3-methyl-3-methoxybutyl acetate, tripropylene glycol methyl ether, 3-methyl-3-methoxybutanol, diisopropyl ether, ethyl isobutyl ether, diisobutylene, amyl acetate, Butyl butyrate, butyl ether, diisobutyl ketone, methylcyclohexene, dipropyl ether, dihex Sylether, dioxane, n-hexane, n-pentane, n-octane, diethyl ether, cyclohexanone, ethylene carbonate, propylene carbonate, methyl lactate, ethyl lactate, methyl acetate, ethyl acetate, n-butyl acetate, propylene glycol acetate mono Ethyl ether, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, methyl 3-methoxypropionate, isopropyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-methoxypropionate, 3-ethoxypropionic acid, 3-methoxypropionic acid, propyl 3-methoxypropionate , Butyl 3-methoxypropionate, diglyme, and 4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone, but are not limited to these. You may use these individually or in combination of 2 or more types.
Further, even a solvent that does not dissolve the polyamic acid may be used as a mixture with the above-mentioned solvent as long as the generated polyamic acid does not precipitate. Further, since water in the organic solvent inhibits the polymerization reaction and causes hydrolysis of the generated polyamic acid, it is preferable to use dehydrated and dried organic solvent as much as possible.

上記テトラカルボン酸二無水物成分とジアミン成分とを有機溶媒中で反応させる方法としては、ジアミン成分を有機溶媒に分散あるいは溶解させた分散液又は溶液を撹拌させ、ここにテトラカルボン酸二無水物成分をそのまま添加するか、又はテトラカルボン酸成分を有機溶媒に分散あるいは溶解させたものを添加する方法、逆にテトラカルボン酸二無水物成分を有機溶媒に分散あるいは溶解させた分散液又は溶液にジアミン成分を添加する方法、そしてテトラカルボン酸二無水物成分とジアミン化合物成分とを交互に添加する方法などが挙げられ、これらのいずれの方法であってもよい。
また、テトラカルボン酸二無水物成分及び/又はジアミン成分が複数種の化合物からなる場合は、あらかじめ混合した状態で反応させてもよく、個別に順次反応させてもよく、さらに個別に反応させた低分子量体を混合反応させ高分子量体としてもよい。
As a method of reacting the tetracarboxylic acid dianhydride component and the diamine component in an organic solvent, a dispersion or solution in which the diamine component is dispersed or dissolved in an organic solvent is stirred, and the tetracarboxylic acid dianhydride is added thereto. The component is added as it is, or a method in which a tetracarboxylic acid component is dispersed or dissolved in an organic solvent is added, and conversely, a tetracarboxylic dianhydride component is dispersed or dissolved in an organic solvent to a dispersion or solution. Examples thereof include a method of adding a diamine component, a method of alternately adding a tetracarboxylic dianhydride component and a diamine compound component, and any of these methods may be used.
When the tetracarboxylic dianhydride component and / or the diamine component are composed of a plurality of compounds, they may be reacted in a premixed state, may be individually and sequentially reacted, and may be further reacted individually. A low molecular weight substance may be mixed and reacted to form a high molecular weight substance.

上記のポリアミック酸合成時の温度は、上述した使用する溶媒の融点から沸点までの範囲で適宜設定すればよく、例えば−20℃〜150℃の任意の温度を選択することができるが、−5℃〜150℃、通常0〜150℃程度、好ましくは0〜140℃程度であるのがよい。
反応時間は、反応温度や原料物質の反応性に依存するため一概に規定できないが、通常1〜100時間程度である。
また、反応は任意の濃度で行うことができるが、濃度が低すぎると高分子量の重合体を得ることが難しくなり、濃度が高すぎると反応液の粘性が高くなり過ぎて均一な撹拌が困難となるので、テトラカルボン酸二無水物成分とジアミン成分との反応溶液中での合計濃度が、好ましくは1〜50質量%、より好ましくは5〜40質量%である。反応初期は高濃度で行い、その後、有機溶媒を追加することもできる。
The temperature at the time of synthesizing the polyamic acid may be appropriately set in the range from the melting point to the boiling point of the above-mentioned solvent to be used, and for example, an arbitrary temperature of −20 ° C. to 150 ° C. can be selected, but −5 C. to 150.degree. C., usually about 0 to 150.degree. C., preferably about 0 to 140.degree.
The reaction time cannot be specified unconditionally because it depends on the reaction temperature and the reactivity of the raw material, but it is usually about 1 to 100 hours.
Further, the reaction can be carried out at any concentration, but if the concentration is too low, it becomes difficult to obtain a high molecular weight polymer, and if the concentration is too high, the viscosity of the reaction solution becomes too high and uniform stirring is difficult. Therefore, the total concentration of the tetracarboxylic dianhydride component and the diamine component in the reaction solution is preferably 1 to 50% by mass, more preferably 5 to 40% by mass. It is also possible to perform the reaction at a high concentration in the initial stage and then add an organic solvent.

〈ポリアミック酸のイミド化〉
ポリアミック酸をイミド化させる方法としては、ポリアミック酸の溶液をそのまま加熱する熱イミド化、ポリアミック酸の溶液に触媒を添加する触媒イミド化が挙げられる。
ポリアミック酸を溶液中で熱イミド化させる場合の温度は、100℃〜400℃、好ましくは120℃〜250℃であり、イミド化反応により生成する水を系外に除きながら行う方が好ましい。
<Imidization of polyamic acid>
Examples of the method for imidizing the polyamic acid include thermal imidization in which the polyamic acid solution is heated as it is and catalytic imidization in which a catalyst is added to the polyamic acid solution.
The temperature at which the polyamic acid is thermally imidized in the solution is 100 ° C. to 400 ° C., preferably 120 ° C. to 250 ° C., and it is preferable to perform it while removing the water generated by the imidization reaction outside the system.

ポリアミック酸の化学(触媒)イミド化は、ポリアミック酸の溶液に、塩基性触媒と酸無水物とを添加し、−20〜250℃、好ましくは0〜180℃での温度条件にて系内を撹拌することにより行うことができる。
塩基性触媒の量はポリアミック酸のアミド酸基の0.5〜30モル倍、好ましくは1.5〜20モル倍であり、酸無水物の量はポリアミック酸のアミド酸基の1〜50モル倍、好ましくは2〜30モル倍である。
For chemical (catalytic) imidization of polyamic acid, a basic catalyst and an acid anhydride are added to a solution of polyamic acid, and the system is allowed to react in a temperature condition of -20 to 250 ° C, preferably 0 to 180 ° C. It can be performed by stirring.
The amount of the basic catalyst is 0.5 to 30 mol times, preferably 1.5 to 20 mol times, of the amic acid group of the polyamic acid, and the amount of the acid anhydride is 1 to 50 mols of the amic acid group of the polyamic acid. It is 2 times, preferably 2 to 30 times.

塩基性触媒としてはピリジン、トリエチルアミン、トリメチルアミン、トリブチルアミン、トリオクチルアミン、及び1−エチルピペリジンなどを挙げることができ、中でもピリジン、1−エチルピペリジンは反応を進行させるのに適度な塩基性を持つので好ましい。
酸無水物としては、無水酢酸、無水トリメリット酸、及び無水ピロメリット酸などを挙げることができ、中でも無水酢酸を用いると反応終了後の精製が容易となるので好ましい。
触媒イミド化によるイミド化率は、触媒量と反応温度、反応時間を調節することにより制御することができる。
Examples of the basic catalyst include pyridine, triethylamine, trimethylamine, tributylamine, trioctylamine, and 1-ethylpiperidine. Among them, pyridine and 1-ethylpiperidine have an appropriate basicity for proceeding the reaction. Therefore, it is preferable.
Examples of the acid anhydride include acetic anhydride, trimellitic anhydride, pyromellitic anhydride, and the like. Among them, acetic anhydride is preferable because purification after the reaction is facilitated.
The imidization rate by catalytic imidization can be controlled by adjusting the amount of catalyst, the reaction temperature, and the reaction time.

本発明に用いるポリイミド樹脂において、アミド酸基の脱水閉環率(イミド化率)は、必ずしも100%である必要はなく、用途や目的に応じて任意に調整して用いることができる。特に好ましくは50%以上である。  In the polyimide resin used in the present invention, the dehydration ring closure rate (imidization rate) of the amic acid group does not necessarily have to be 100%, and can be arbitrarily adjusted and used according to the application and purpose. It is particularly preferably 50% or more.

本発明において、上記反応溶液をろ過した後、そのろ液をそのまま用い、又は、希釈若しくは濃縮して剥離層形成用組成物としてもよく、さらにここに後述する二酸化ケイ素等を配合して樹脂薄膜形成用組成物としてもよい。このようにろ過を経た場合、得られる樹脂薄膜積層体の耐熱性、柔軟性あるいは線膨張係数特性の悪化の原因となり得る不純物の混入を低減できるだけでなく、効率よく剥離層形成用組成物、そして樹脂薄膜形成用組成物を得ることができる。  In the present invention, after filtering the reaction solution, the filtrate may be used as it is, or may be diluted or concentrated to form a composition for forming a peeling layer, and a resin thin film prepared by further mixing silicon dioxide or the like described below therein. It may be a forming composition. Thus, when subjected to filtration, not only can the heat resistance of the resin thin film laminate obtained, the mixture of impurities that may cause deterioration of the flexibility or linear expansion coefficient characteristics can be reduced, and the release layer forming composition efficiently, and A resin thin film forming composition can be obtained.

また、本発明に用いるポリイミドは、樹脂薄膜積層体の強度、樹脂薄膜積層体を形成する際の作業性、樹脂薄膜積層体の均一性等を考慮して、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)のポリスチレン換算による重量平均分子量(Mw)が5,000乃至200,000であることが好ましい。  The polyimide used in the present invention is a polystyrene of gel permeation chromatography (GPC) in consideration of the strength of the resin thin film laminate, the workability in forming the resin thin film laminate, the uniformity of the resin thin film laminate, and the like. The converted weight average molecular weight (Mw) is preferably 5,000 to 200,000.

〈ポリマー回収〉
ポリアミック酸及びポリイミドの反応溶液から、ポリマー成分を回収し、用いる場合には、反応溶液を貧溶媒に投入して沈殿させればよい。沈殿に用いる貧溶媒としてはメタノール、アセトン、ヘキサン、ブチルセロソルブ、ヘプタン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、エタノール、トルエン、ベンゼン、水などを挙げることができる。貧溶媒に投入して沈殿させたポリマーは濾過して回収した後、常圧あるいは減圧下で、常温あるいは加熱して乾燥することができる。
また、沈殿回収した重合体を、有機溶媒に再溶解させ、再沈殿させて回収する操作(再沈殿回収工程)を2から10回繰り返すと、重合体中の不純物を少なくすることができる。この際の貧溶媒として例えばアルコール類、ケトン類、炭化水素など3種類以上の貧溶媒を用いると、より一層精製の効率が上がるので好ましい。
<Recovery of polymer>
When the polymer component is recovered from the reaction solution of polyamic acid and polyimide and used, the reaction solution may be poured into a poor solvent to cause precipitation. Examples of the poor solvent used for precipitation include methanol, acetone, hexane, butyl cellosolve, heptane, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, ethanol, toluene, benzene and water. The polymer precipitated by pouring it into a poor solvent can be collected by filtration and then dried at normal temperature or under reduced pressure at room temperature or by heating.
Further, by repeating the operation of re-dissolving the precipitated and recovered polymer in an organic solvent, re-precipitating and recovering it (reprecipitation recovery step) 2 to 10 times, impurities in the polymer can be reduced. At this time, it is preferable to use three or more kinds of poor solvents such as alcohols, ketones, and hydrocarbons as the poor solvent because the efficiency of purification is further improved.

再沈殿回収工程において樹脂成分を溶解させる有機溶媒は特に限定されない。具体例としては、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、2−ピロリドン、N−エチル−2−ピロリドン、N−ビニル−2−ピロリドン、ジメチルスルホキシド、テトラメチル尿素、ピリジン、ジメチルスルホン、ヘキサメチルスルホキシド、γ−ブチロラクトン、1,3−ジメチル−イミダゾリジノン、ジペンテン、エチルアミルケトン、メチルノニルケトン、メチルエチルケトン、メチルイソアミルケトン、メチルイソプロピルケトン、シクロヘキサノン、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ジグライム、及び4−ヒドロキシ−4−メチル−2−ペンタノンなどが挙げられる。これらの溶媒は2種類以上を混合して用いてもよい。  The organic solvent that dissolves the resin component in the reprecipitation recovery step is not particularly limited. Specific examples include N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, N-methylcaprolactam, 2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone, N-vinyl-2-. Pyrrolidone, dimethyl sulfoxide, tetramethyl urea, pyridine, dimethyl sulfone, hexamethyl sulfoxide, γ-butyrolactone, 1,3-dimethyl-imidazolidinone, dipentene, ethyl amyl ketone, methyl nonyl ketone, methyl ethyl ketone, methyl isoamyl ketone, methyl isopropyl Examples include ketones, cyclohexanone, ethylene carbonate, propylene carbonate, diglyme, and 4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone. You may use these solvents in mixture of 2 or more types.

[二酸化ケイ素]
本発明の樹脂薄膜形成用組成物に用いる二酸化ケイ素(シリカ)は特に限定されないが、粒子形態の二酸化ケイ素、例えば平均粒子径が100nm以下、例えば5nm〜100nm、5nm〜60nm、好ましくは5nm〜55nmであり、より高透明の薄膜を再現性よく得る観点から、好ましくは5nm〜50nm、より好ましくは5nm〜45nm、より一層好ましくは5nm〜35nm、さらに好ましくは5nm〜30nmである。
本発明において二酸化ケイ素粒子の平均粒子径とは、二酸化ケイ素粒子を用いて窒素吸着法により測定された比表面積値から算出される平均粒子径値である。
[Silicon dioxide]
Silicon dioxide (silica) used in the composition for forming a resin thin film of the present invention is not particularly limited, but silicon dioxide in a particle form, for example, an average particle diameter of 100 nm or less, for example, 5 nm to 100 nm, 5 nm to 60 nm, preferably 5 nm to 55 nm. From the viewpoint of obtaining a highly transparent thin film with good reproducibility, the thickness is preferably 5 nm to 50 nm, more preferably 5 nm to 45 nm, still more preferably 5 nm to 35 nm, and further preferably 5 nm to 30 nm.
In the present invention, the average particle diameter of the silicon dioxide particles is the average particle diameter value calculated from the specific surface area value measured by the nitrogen adsorption method using the silicon dioxide particles.

特に本発明では、上記平均粒子径の値を有するコロイダルシリカを好適に使用でき、該コロイダルシリカとしては、シリカゾルを用いることができる。シリカゾルとしては、ケイ酸ナトリウム水溶液を原料として公知の方法により製造される水性シリカゾル及び該水性シリカゾルの分散媒である水を有機溶媒に置換して得られるオルガノシリカゾルを使用する事が出来る。
また、メチルシリケートやエチルシリケート等のアルコキシシランを、アルコール等の有機溶媒中で触媒(例えば、アンモニア、有機アミン化合物、水酸化ナトリウム等のアルカリ触媒)の存在下において加水分解し、縮合して得られるシリカゾル、又はそのシリカゾルを他の有機溶媒に溶媒置換したオルガノシリカゾルも用いることができる。
これらの中でも本発明は分散媒が有機溶媒であるオルガノシリカゾルを用いることが好ましい。
Particularly in the present invention, colloidal silica having the above-mentioned average particle diameter can be preferably used, and silica sol can be used as the colloidal silica. As the silica sol, it is possible to use an aqueous silica sol produced by a known method using an aqueous sodium silicate solution and an organosilica sol obtained by substituting an organic solvent for water, which is a dispersion medium of the aqueous silica sol.
Alkoxysilanes such as methyl silicate and ethyl silicate are hydrolyzed and condensed in the presence of a catalyst (for example, ammonia, an organic amine compound, an alkali catalyst such as sodium hydroxide) in an organic solvent such as alcohol. The silica sol to be used, or an organosilica sol obtained by substituting the silica sol with another organic solvent can also be used.
Among these, in the present invention, it is preferable to use an organosilica sol in which the dispersion medium is an organic solvent.

上述のオルガノシリカゾルにおける有機溶媒の例としては、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロパノール等の低級アルコール;N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド等の直鎖アミド類;N−メチル−2−ピロリドン等の環状アミド類;γ−ブチロラクトン等のエーテル類;エチルセロソルブ、エチレングリコール等のグリコール類、アセトニトリル等が挙げられる。この置換は、蒸留法、限外濾過法等による通常の方法により行うことができる。
上記のオルガノシリカゾルの粘度は、20℃で、0.6mPa・s〜100mPa・s程度である。
Examples of the organic solvent in the above-mentioned organosilica sol include lower alcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol and isopropanol; linear amides such as N, N-dimethylformamide and N, N-dimethylacetamide; N-methyl-2- Cyclic amides such as pyrrolidone; ethers such as γ-butyrolactone; glycols such as ethyl cellosolve and ethylene glycol; and acetonitrile. This replacement can be performed by a usual method such as a distillation method or an ultrafiltration method.
The viscosity of the above organosilica sol is about 0.6 mPa · s to 100 mPa · s at 20 ° C.

上記オルガノシリカゾルの市販品の例としては、例えば商品名MA−ST−S(メタノール分散シリカゾル、日産化学工業(株)製)、商品名MT−ST(メタノール分散シリカゾル、日産化学工業(株)製)、商品名MA−ST−UP(メタノール分散シリカゾル、日産化学工業(株)製)、商品名MA−ST−M(メタノール分散シリカゾル、日産化学工業(株)製)、商品名MA−ST−L(メタノール分散シリカゾル、日産化学工業(株)製)、商品名IPA−ST−S(イソプロパノール分散シリカゾル、日産化学工業(株)製)、商品名IPA−ST(イソプロパノール分散シリカゾル、日産化学工業(株)製)、商品名IPA−ST−UP(イソプロパノール分散シリカゾル、日産化学工業(株)製)、商品名IPA−ST−L(イソプロパノール分散シリカゾル、日産化学工業(株)製)、商品名IPA−ST−ZL(イソプロパノール分散シリカゾル、日産化学工業(株)製)、商品名NPC−ST−30(n−プロピルセロソルブ分散シリカゾル、日産化学工業(株)製)、商品名PGM−ST(1−メトキシ−2−プロパノール分散シリカゾル、日産化学工業(株)製)、商品名DMAC−ST(ジメチルアセトアミド分散シリカゾル、日産化学工業(株)製)、商品名XBA−ST(キシレン・n−ブタノール混合溶媒分散シリカゾル、日産化学工業(株)製)、商品名EAC−ST(酢酸エチル分散シリカゾル、日産化学工業(株)製)、商品名PMA−ST(プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート分散シリカゾル、日産化学工業(株)製)、商品名MEK−ST(メチルエチルケトン分散シリカゾル、日産化学工業(株)製)、商品名MEK−ST−UP(メチルエチルケトン分散シリカゾル、日産化学工業(株)製)、商品名MEK−ST−L(メチルエチルケトン分散シリカゾル、日産化学工業(株)製)及び商品名MIBK−ST(メチルイソブチルケトン分散シリカゾル、日産化学工業(株)製)等を挙げることができるが、これらに限定されない。
本発明において二酸化ケイ素、例えばオルガノシリカゾルとして使用される上記製品に挙げたような二酸化ケイ素は、二種以上を混合して用いてもよい。
Examples of commercially available organosilica sol include, for example, trade name MA-ST-S (methanol-dispersed silica sol, manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.), trade name MT-ST (methanol-dispersed silica sol, manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.). ), Trade name MA-ST-UP (methanol-dispersed silica sol, manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.), trade name MA-ST-M (methanol-dispersed silica sol, manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.), trade name MA-ST- L (methanol-dispersed silica sol, manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.), trade name IPA-ST-S (isopropanol-dispersed silica sol, manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.), trade name IPA-ST (isopropanol-dispersed silica sol, Nissan Chemical Industries ( Co., Ltd.), trade name IPA-ST-UP (isopropanol-dispersed silica sol, manufactured by Nissan Chemical Industry Co., Ltd.), trade name IPA-ST-L (isopropanol-dispersed silica sol, manufactured by Nissan Chemical Industry Co., Ltd.), trade name IPA -ST-ZL (isopropanol-dispersed silica sol, manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.), trade name NPC-ST-30 (n-propyl cellosolve dispersed silica sol, manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.), trade name PGM-ST (1- Methoxy-2-propanol dispersed silica sol, manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd., trade name DMAC-ST (dimethylacetamide dispersed silica sol, manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.), trade name XBA-ST (xylene-n-butanol mixed solvent) Dispersed silica sol, manufactured by Nissan Chemical Industry Co., Ltd., trade name EAC-ST (ethyl acetate dispersed silica sol, manufactured by Nissan Chemical Industry Co., Ltd.), trade name PMA-ST (propylene glycol monomethyl ether acetate dispersed silica sol, Nissan Chemical Industry ( Co., Ltd.), trade name MEK-ST (methyl ethyl ketone-dispersed silica sol, manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.), trade name MEK-ST-UP (methyl ethyl ketone dispersed silica sol, manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.), trade name MEK-ST -L (methyl ethyl ketone-dispersed silica sol, manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.), trade name MIBK-ST (methyl isobutyl ketone-dispersed silica sol, manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.) and the like can be mentioned, but not limited thereto.
In the present invention, silicon dioxide, for example, the silicon dioxide as mentioned in the above products used as the organosilica sol may be used as a mixture of two or more kinds.

[架橋剤]
本発明に用いる剥離層形成用組成物及び樹脂薄膜形成用組成物は、さらに架橋剤を含むことができる。本発明において架橋剤を使用する場合には、剥離層形成用組成物又は樹脂薄膜形成用組成物のいずれか一方のみに配合することが好適であり、中でも、樹脂薄膜形成用組成物にのみに架橋剤を配合することが好適である。
ここで使用する架橋剤は、水素原子、炭素原子及び酸素原子のみから構成される化合物、あるいはこれら原子及び窒素原子のみから構成される化合物であって、ヒドロキシ基、エポキシ基および炭素原子数1〜5のアルコキシ基からなる群から選ばれる基を2つ以上有し、且つ、環構造を有する化合物からなる架橋剤である。このような架橋剤を用いることで、耐溶剤性に優れる、フレキシブルデバイス用基板に好適な樹脂薄膜積層体を再現性よく与えるだけでなく、保存安定性がより改善された剥離層形成用組成物、樹脂薄膜形成用組成物を実現することができる。
中でも、架橋剤における一化合物あたりのヒドロキシ基、エポキシ基および炭素原子数1〜5のアルコキシ基の合計数は、得られる樹脂薄膜積層体の耐溶剤性を再現性よく実現する観点から、好ましくは3以上であり、得られる樹脂薄膜積層体の柔軟性を再現性よく実現する観点から、好ましく10以下、より好ましくは8以下、より一層好ましくは6以下である。
[Crosslinking agent]
The release layer forming composition and the resin thin film forming composition used in the present invention may further contain a crosslinking agent. When using a cross-linking agent in the present invention, it is preferable to blend only one of the peeling layer forming composition or the resin thin film forming composition, and above all, only in the resin thin film forming composition. It is preferable to incorporate a crosslinking agent.
The cross-linking agent used here is a compound composed only of hydrogen atom, carbon atom and oxygen atom, or a compound composed only of these atom and nitrogen atom, and has a hydroxy group, an epoxy group and 1 to 10 carbon atoms. A cross-linking agent comprising a compound having two or more groups selected from the group consisting of 5 alkoxy groups and having a ring structure. By using such a cross-linking agent, not only the resin thin film laminate excellent in solvent resistance and suitable for a flexible device substrate is reproducibly provided, but also the storage stability is further improved. A resin thin film forming composition can be realized.
Among them, the total number of hydroxy groups, epoxy groups and alkoxy groups having 1 to 5 carbon atoms per compound in the crosslinking agent is preferably from the viewpoint of reproducibly realizing the solvent resistance of the obtained resin thin film laminate. It is 3 or more and preferably 10 or less, more preferably 8 or less, and still more preferably 6 or less from the viewpoint of realizing the flexibility of the obtained resin thin film laminate with good reproducibility.

架橋剤が有する環構造の具体例としては、ベンゼン等のアリール環、ピリジン、ピラジン、ピリミジン、ピリダジン、及び1,3,5−トリアジン等の含窒素原子ヘテロアリール環、シクロペンタン、シクロヘキサン、及びシクロヘプタン等のシクロアルカン環、ピペリジン、ピペラジン、ヘキサヒドロピリミジン、ヘキサヒドロピリダジン、及びヘキサヒドロ−1,3,5−トリアジン等の環状アミン等が挙げられる。  Specific examples of the ring structure of the cross-linking agent include aryl rings such as benzene, nitrogen-containing heteroaryl rings such as pyridine, pyrazine, pyrimidine, pyridazine, and 1,3,5-triazine, cyclopentane, cyclohexane, and cyclo. Examples thereof include cycloalkane rings such as heptane, piperidine, piperazine, hexahydropyrimidine, hexahydropyridazine, and cyclic amines such as hexahydro-1,3,5-triazine.

架橋剤における一化合物あたりの環構造の数は、1以上であれば特に限定されないが、架橋剤の溶媒への溶解性を確保して平坦性の高い樹脂薄膜積層体を得る観点から、1または2が好ましい。
なお、環構造が2以上存在する場合、環構造同士が縮合していてもよく、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、プロパン−2,2−ジイル基等の炭素原子数1〜5のアルカン−ジイル基等の連結基を介して環構造同士が結合していてもよい。
The number of ring structures per compound in the cross-linking agent is not particularly limited as long as it is 1 or more, but from the viewpoint of ensuring the solubility of the cross-linking agent in a solvent and obtaining a resin thin film laminate having high flatness, 1 or 2 is preferred.
When two or more ring structures are present, the ring structures may be condensed with each other, and an alkane having 1 to 5 carbon atoms such as a methylene group, an ethylene group, a trimethylene group, a propane-2,2-diyl group, or the like. The ring structures may be bonded to each other via a linking group such as a diyl group.

架橋剤の分子量は、架橋能を有し、且つ、用いる溶媒に溶解する限り特に限定されるものではないが、得られる樹脂薄膜積層体の溶剤耐性、架橋剤自体の有機溶媒への溶解性、入手容易性や価格等を考慮すると、好ましくは100〜500程度であり、より好ましくは150〜400程度である。  The molecular weight of the cross-linking agent has a cross-linking ability, and is not particularly limited as long as it dissolves in the solvent used, solvent resistance of the resin thin film laminate obtained, the solubility of the cross-linking agent itself in an organic solvent, Considering availability and price, it is preferably about 100 to 500, more preferably about 150 to 400.

架橋剤は、ケトン基、エステル基(結合)等、水素原子、炭素原子、窒素原子および酸素原子から誘導できる基を更に有していてもよい。  The cross-linking agent may further have a group that can be derived from a hydrogen atom, a carbon atom, a nitrogen atom and an oxygen atom, such as a ketone group and an ester group (bond).

架橋剤として好ましい例としては、下記式(K1)〜(K5)で表される化合物が挙げられ、式(K4)の好ましい態様の1つとしては、式(K4−1)で表される化合物が、式(K5)の好ましい態様の1つとしては、式(5−1)で表される化合物が、それぞれ挙げられる。
Preferred examples of the cross-linking agent include compounds represented by the following formulas (K1) to (K5), and one preferable embodiment of the formula (K4) is a compound represented by the formula (K4-1). However, one of the preferable embodiments of the formula (K5) is a compound represented by the formula (5-1).

上記式中、各AおよびAは、互いに独立して、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、及びプロパン−2,2−ジイル基等の炭素原子数1〜5のアルカン−ジイル基を表わし、中でもAとしては、メチレン基、エチレン基が好ましく、メチレン基がより好ましく、Aとしては、メチレン基、プロパン−2,2−ジイル基が好ましい。In the above formula, each A 1 and A 2 independently of each other represents an alkane-diyl group having 1 to 5 carbon atoms such as a methylene group, an ethylene group, a trimethylene group, and a propane-2,2-diyl group. Among them, A 1 is preferably a methylene group or an ethylene group, more preferably a methylene group, and A 2 is preferably a methylene group or a propane-2,2-diyl group.

各Xは、互いに独立して、ヒドロキシ基、エポキシ基(オキサ−シクロプロピル基)、またはメトキシ基、エトキシ基、1−プロピルオキシ基、イソプロピルオキシ基、1−ブチルオキシ基、及びt−ブチルオキシ基等の炭素原子数1〜5のアルコキシ基を表す。
中でも、架橋剤の入手容易性、価格等を考慮すると、Xは、式(K1)および(K5)においてはエポキシ基が好ましく、式(K2)および(K3)においては炭素原子数1〜5のアルコキシ基が好ましく、式(K4)においてはヒドロキシ基が好ましい。
Each X independently of one another is a hydroxy group, an epoxy group (oxa-cyclopropyl group), or a methoxy group, an ethoxy group, a 1-propyloxy group, an isopropyloxy group, a 1-butyloxy group, a t-butyloxy group, and the like. Represents an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms.
Of these, considering the availability and cost of the cross-linking agent, X is preferably an epoxy group in the formulas (K1) and (K5), and has 1 to 5 carbon atoms in the formulas (K2) and (K3). An alkoxy group is preferred, and a hydroxy group is preferred in formula (K4).

式(K4)中、各nは、ベンゼン環に結合する−(A−X)基の数を示し、互いに独立して1〜5の整数であるが、好ましくは2〜3、より好ましくは3である。In the formula (K4), each n represents the number of — (A 1 -X) groups bonded to the benzene ring, and is independently an integer of 1 to 5, preferably 2 to 3, and more preferably It is 3.

各化合物において、各Aは、全て同一の基であることが好ましく、各Xは、全て同一の基であることが好ましい。In each compound, each A 1 is preferably the same group, and each X is preferably the same group.

上記式(K1)〜(K5)で表される化合物は、これら各化合物中の環構造と同一の環構造を有するアリール化合物、ヘテロアリール化合物、環状アミン等の骨格化合物と、エポキシアルキルハライド化合物、アルコキシハライド化合物等とを炭素−炭素カップリング反応やN−アルキル化反応によって反応させたり、結果物のアルコキシ部位を加水分解したりすることで、得ることができる。  The compounds represented by the above formulas (K1) to (K5) are aryl compounds, heteroaryl compounds, skeleton compounds such as cyclic amines having the same ring structure as those of these compounds, epoxyalkyl halide compounds, It can be obtained by reacting with an alkoxy halide compound or the like by a carbon-carbon coupling reaction or an N-alkylation reaction, or by hydrolyzing the resulting alkoxy site.

架橋剤は、市販品を用いてもよく、公知の合成方法で合成したものを用いてもよい。
市販品としては、CYMEL(登録商標)300、同301、同303LF,同303ULF、同304、同350、同3745、同XW3106、同MM−100、同323、同325、同327、同328、同385、同370、同373、同380、同1116、同1130、同1133、同1141、同1161、同1168、同3020、同202、同203、同1156、同MB−94、同MB−96、同MB−98、同247−10、同651、同658、同683、同688、同1158、同MB−14、同MI−12−I、同MI−97−IX、同U−65、同UM−15、同U―80、同U−21−511、同U−21−510、同U−216−8、同U−227−8、同U−1050−10、同U−1052−8、同U−1054、同U−610、同U−640、同UB−24−BX、同UB−26−BX、同UB−90−BX、同UB−25−BE、同UB−30−B、同U−662、同U−663、同U−1051、同UI−19−I、同UI−19−IE、同UI−21−E、同UI−27−EI、同U−38−I、同UI−20−E同659、同1123、同1125、同5010、同1170、同1172、同NF3041、及び同NF2000等(以上、allnex社製);TEPIC(登録商標)V、同S、同HP、同L、同PAS、同VL、及び同UC(以上、日産化学工業(株)製)、TM−BIP−A(旭有機材工業(株)製)、1,3,4,6−テトラキス(メトキシメチル)グリコールウリル(以下、TMGと略す)(東京化成工業(株)製)、4,4’−メチレンビス(N,N−ジグリシジルアニリン)(Aldrich社製)、HP−4032D、HP−7200L、HP−7200、HP−7200H、HP−7200HH、HP−7200HHH、HP−4700、HP−4770、HP−5000、HP−6000、HP−4710、EXA−4850−150、EXA−4850−1000、EXA−4816、及びHP−820(DIC(株))、TG−G(四国化成工業(株))等が挙げられる。
As the cross-linking agent, a commercially available product may be used, or one synthesized by a known synthesis method may be used.
As commercial products, CYMEL (registered trademark) 300, the same 301, the same 303LF, the same 303ULF, the same 304, the same 350, the same 3745, the same XW3106, the same MM-100, the same 323, the same 325, the same 327, the same 328, Same 385, Same 370, Same 373, Same 380, Same 1116, Same 1130, Same 1133, Same 1141, Same 1161, Same 1168, Same 3020, Same 202, Same 203, Same 1156, Same MB-94, Same MB-. 96, MB-98, 247-10, 651, 658, 683, 688, 1158, MB-14, MI-12-I, MI-97-IX, U-65. , Same UM-15, same U-80, same U-21-511, same U-21-510, same U-216-8, same U-227-8, same U-1050-10, same U-1052. -8, the same U-1054, the same U-610, the same U-640, the same UB-24-BX, the same UB-26-BX, the same UB-90-BX, the same UB-25-BE, and the same UB-30. -B, U-662, U-663, U-1051, UI-19-I, UI-19-IE, UI-21-E, UI-27-EI, U-38. -I, UI-20-E, 659, 1123, 1125, 5010, 1170, 1172, NF3041, NF2000, etc. (all manufactured by Allnex); TEPIC (registered trademark) V, and S, HP, L, PAS, VL, and UC (all manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.), TM-BIP-A (manufactured by Asahi Organic Materials Co., Ltd.), 1, 3, 4 , 6-Tetrakis (methoxymethyl) glycoluril (hereinafter abbreviated as TMG) (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.), 4,4′-methylenebis (N, N-diglycidylaniline) (manufactured by Aldrich), HP- 4032D, HP-7200L, HP-7200, HP-7200H, HP-7200HH, HP-7200HHH, HP-4700, HP-4770, HP-5000, HP-6000, HP-4710, EXA-4850-150, EXA-. 4850-1000, EXA-4816, HP-820 (DIC Corporation), TG-G (Shikoku Chemical Industry Co., Ltd.), etc. are mentioned.

以下、架橋剤として好ましい具体例を挙げるが、これらに限定されない。
Specific preferred examples of the cross-linking agent will be given below, but the cross-linking agent is not limited thereto.

架橋剤の配合量は、架橋剤の種類等に応じて適宜決定されるため一概に規定できないが、通常、剥離層形成用組成物に含まれる前記ポリイミドの質量に対して、又は、樹脂薄膜形成用組成物に含まれる前記ポリイミド及び前記二酸化ケイ素の合計質量に対して、得られる樹脂薄膜積層体の柔軟性の確保、脆弱化の抑制の観点から、50質量%以下、好ましくは100質量%以下であり、得られる樹脂薄膜積層体の耐溶剤性の確保の観点から、0.1質量%以上、好ましくは1質量%以上である。  The blending amount of the cross-linking agent cannot be specified unconditionally because it is appropriately determined depending on the type of the cross-linking agent, etc., but is usually relative to the mass of the polyimide contained in the release layer-forming composition, or a resin thin film formation. 50 mass% or less, preferably 100 mass% or less, with respect to the total mass of the polyimide and the silicon dioxide contained in the composition for use, from the viewpoint of ensuring the flexibility of the obtained resin thin film laminate and suppressing the weakening. It is 0.1 mass% or more, preferably 1 mass% or more, from the viewpoint of ensuring the solvent resistance of the obtained resin thin film laminate.

[有機溶媒]
本発明に用いる剥離層形成用組成物及び樹脂薄膜形成用組成物は、有機溶媒を含む。該有機溶媒は、特に限定されるものではなく、例えば、上記ポリアミック酸及びポリイミドの調製時に用いた反応溶媒の具体例と同様のものが挙げられる。より具体的には、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、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、N−エチル−2−ピロリドン、γ−ブチロラクトンなどが挙げられる。なお、有機溶媒は、1種を単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
これらの中でも、平坦性の高い樹脂薄膜積層体を再現性よく得ることを考慮すると、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン、γ−ブチロラクトンが好ましい。
[Organic solvent]
The release layer forming composition and the resin thin film forming composition used in the present invention contain an organic solvent. The organic solvent is not particularly limited, and examples thereof include those similar to the specific examples of the reaction solvent used when preparing the above polyamic acid and polyimide. More specifically, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, N-ethyl-2-pyrrolidone, γ- Butyrolactone and the like. The organic solvents may be used alone or in combination of two or more.
Among these, N, N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, and γ-butyrolactone are preferable in consideration of obtaining a resin thin film laminate having high flatness with good reproducibility.

[剥離層形成用組成物]
本発明に用いられる剥離層形成用組成物は、前記耐熱性ポリマーと有機溶媒とを含有し、所望により架橋剤を含有し得る組成物であって、前記の通り、二酸化ケイ素を実質的に含有しないものである。当該剥離層形成用組成物における固形分量及び粘度は、下記樹脂薄膜形成用組成物に準じる。
[Release layer forming composition]
The release layer-forming composition used in the present invention is a composition containing the heat-resistant polymer and an organic solvent, and optionally a crosslinking agent, and substantially containing silicon dioxide as described above. It does not. The solid content and viscosity of the release layer-forming composition are in accordance with the resin thin film-forming composition described below.

[樹脂薄膜形成用組成物]
本発明に用いられる樹脂薄膜形成用組成物は、前記耐熱性ポリマーと二酸化ケイ素と有機溶媒とを含有し、所望により架橋剤を含有し得る組成物である。ここで当該樹脂薄膜形成用組成物は、均一なものであって、相分離は認められないものである。
当該樹脂薄膜形成用組成物において、前記耐熱性ポリマーと前記二酸化ケイ素の配合比は、質量比で、耐熱性ポリマー:二酸化ケイ素=10:1〜1:10であることが好ましく、より好ましくは8:2〜2:8、例えば7:3〜3:7である。
また当該樹脂薄膜形成用組成物における固形分量は、通常0.5〜30質量%程度、好ましくは5〜25質量%程度である。固形分濃度が0.5質量%未満であると樹脂薄膜を作製する上において製膜効率が低くなり、また樹脂薄膜形成用組成物の粘度が低くなるため、表面が均一な塗膜を得られにくい。また固形分濃度が30質量%を超えると、樹脂薄膜形成用組成物の粘度が高くなりすぎて、やはり成膜効率の悪化や塗膜の表面均一性に欠ける虞がある。なおここでいう固形分量(固形分濃度)とは、有機溶媒以外の成分の総質量を意味し、液状のモノマー等であっても固形分として重量に含めるものとする。
なお当該樹脂薄膜形成用組成物の粘度は、作製する樹脂薄膜の厚み等を勘案し適宜設定するものではあるが、特に5〜50μm程度の厚さの樹脂薄膜を再現性よく得ること目的とする場合、通常、25℃で500〜50,000mPa・s程度、好ましくは1,000〜20,000mPa・s程度である。
[Composition for forming resin thin film]
The composition for forming a resin thin film used in the present invention is a composition containing the heat resistant polymer, silicon dioxide, and an organic solvent, and optionally a crosslinking agent. Here, the composition for forming a resin thin film is uniform and phase separation is not observed.
In the composition for forming a resin thin film, the compounding ratio of the heat resistant polymer and the silicon dioxide is preferably a heat resistant polymer: silicon dioxide = 10: 1 to 1:10, more preferably 8 by mass ratio. : 2 to 2: 8, for example, 7: 3 to 3: 7.
The solid content of the resin thin film-forming composition is usually about 0.5 to 30% by mass, preferably about 5 to 25% by mass. When the solid content concentration is less than 0.5% by mass, the film-forming efficiency is low in producing a resin thin film, and the viscosity of the resin thin film-forming composition is low, so that a coating film having a uniform surface can be obtained. Hateful. When the solid content concentration exceeds 30% by mass, the viscosity of the resin thin film-forming composition becomes too high, which may also deteriorate film forming efficiency and lack surface uniformity of the coating film. The solid content (solid content concentration) as used herein means the total mass of components other than the organic solvent, and even liquid monomers and the like are included in the weight as solid content.
The viscosity of the composition for forming a resin thin film is appropriately set in consideration of the thickness of the resin thin film to be produced, and the purpose is to obtain a resin thin film having a thickness of about 5 to 50 μm with good reproducibility. In this case, it is usually about 500 to 50,000 mPa · s at 25 ° C., preferably about 1,000 to 20,000 mPa · s.

<その他成分>
当該剥離層形成用組成物及び樹脂薄膜形成用組成物には、加工特性や各種機能性を付与するために、その他に様々な有機又は無機の低分子又は高分子化合物を配合してもよい。例えば、触媒、消泡剤、レベリング剤、界面活性剤、染料、可塑剤、微粒子、カップリング剤、増感剤等を用いることができる。例えば触媒は樹脂薄膜積層体のリタデーションや線膨張係数を低下させる目的で添加され得る。
<Other ingredients>
The release layer-forming composition and the resin thin film-forming composition may further contain various organic or inorganic low-molecular or high-molecular compounds in order to impart processing characteristics and various functionalities. For example, catalysts, defoaming agents, leveling agents, surfactants, dyes, plasticizers, fine particles, coupling agents, sensitizers and the like can be used. For example, the catalyst may be added for the purpose of reducing the retardation or linear expansion coefficient of the resin thin film laminate.

当該剥離層形成用組成物は、例えば耐熱性ポリマーとして上述の方法で得られたポリイミド、必要に応じて架橋剤及び、必要に応じてその他成分(様々な有機又は無機の低分子又は高分子化合物)を上述の有機溶媒に溶解して得ることができる。  The composition for forming the release layer is, for example, a polyimide obtained by the above-mentioned method as a heat-resistant polymer, a cross-linking agent if necessary, and optionally other components (various organic or inorganic low-molecular or high-molecular compounds). ) Can be obtained by dissolving the above in the organic solvent described above.

当該樹脂薄膜形成用組成物は、例えば耐熱性ポリマーとして上述の方法で得られたポリイミド並びに二酸化ケイ素、必要に応じて架橋剤及び、必要に応じてその他成分(様々な有機又は無機の低分子又は高分子化合物)を上述の有機溶媒に溶解して得ることができる。あるいはポリイミドの調製後の反応溶液に二酸化ケイ素を添加し、所望により前記有機溶媒を更に加えたものとしてもよい。
なお上述のように、本発明において架橋剤が用いられる場合、剥離層形成用組成物又は樹脂薄膜形成用組成物のいずれか一方に使用される。
The composition for forming a resin thin film is, for example, a polyimide and a silicon dioxide obtained by the above-described method as a heat resistant polymer, a cross-linking agent if necessary, and other components as necessary (various organic or inorganic low molecule or It can be obtained by dissolving a polymer compound) in the above-mentioned organic solvent. Alternatively, silicon dioxide may be added to the reaction solution after the preparation of the polyimide, and the organic solvent may be further added if desired.
As described above, when the crosslinking agent is used in the present invention, it is used in either the release layer forming composition or the resin thin film forming composition.

なお、本願発明においては、剥離層形成用組成物に含まれる樹脂と、樹脂薄膜形成用組成物に含まれる樹脂とは、特性等に影響を与えないという観点から、前述の通り互いに同じものであることが好ましい。また、実質的に樹脂薄膜形成用組成物にのみ、さらに二酸化ケイ素粒子が含まれる。これら好適な条件を備えている場合において、各組成物の調製方法は特に限定されない。よって、本発明の方法において、例えばまず剥離層形成用組成物を調製した後、得られた剥離層形成用組成物のうち一部に、上記のように二酸化ケイ素粒子を添加し、所望により有機溶媒を更に追加することで、剥離層形成用組成物と樹脂薄膜形成用組成物とを簡単に調製でき、これらを本発明の方法に使用できる。  In the present invention, the resin contained in the composition for forming a release layer and the resin contained in the composition for forming a resin thin film are the same as described above from the viewpoint of not affecting the characteristics and the like. Preferably. Further, substantially only the composition for forming a resin thin film further contains silicon dioxide particles. The method for preparing each composition is not particularly limited as long as it satisfies these preferable conditions. Therefore, in the method of the present invention, for example, first, after preparing the composition for forming a release layer, silicon dioxide particles are added as described above to a part of the composition for forming a release layer, and if desired, an organic layer is formed. By further adding a solvent, the release layer forming composition and the resin thin film forming composition can be easily prepared, and these can be used in the method of the present invention.

<樹脂薄膜積層体の製造方法>
[剥離層の形成工程]
本工程は、支持基材上に、以上説明した剥離層形成用組成物を用いて剥離層を形成する工程である。
具体的には、前記剥離層形成用組成物を支持基材上に塗布し、乾燥・加熱して有機溶媒を除去することで、耐熱性に優れ、リタデーションが低く、柔軟性に優れ、さらに透明性にも優れるという優れた性能を維持すると共に、ナイフによる切断、機械分離及び同時引きはがしからなる群から選択される少なくとも一種の方法により支持基材から容易に剥離し得る剥離層を得ることができ、ひいてはフレキブルデバイス基板を得ることができる。
<Method for producing resin thin film laminate>
[Step of forming release layer]
This step is a step of forming a release layer on the supporting substrate using the above-described release layer-forming composition.
Specifically, the release layer-forming composition is applied onto a supporting substrate, dried and heated to remove the organic solvent, and thus has excellent heat resistance, low retardation, excellent flexibility, and is transparent. It is possible to obtain a peeling layer that can be easily peeled from a supporting substrate by at least one method selected from the group consisting of cutting with a knife, mechanical separation and simultaneous peeling, while maintaining excellent performance that is also excellent in property. Therefore, a flexible device substrate can be obtained.

上記支持基材としては、例えば、プラスチック(ポリカーボネート、ポリメタクリレート、ポリスチレン、ポリエステル、ポリオレフィン、エポキシ、メラミン、トリアセチルセルロース、ABS、AS、ノルボルネン系樹脂等)、金属、ステンレス鋼(SUS)、木材、紙、ガラス、シリコンウェハ、スレート等が挙げられる。
特に、既存設備を利用することができるという観点から、適用する支持基材がガラスまたシリコンウェハであることが好ましく、また得られる剥離層が良好な剥離性を示すことから、ガラスであることがさらに好ましい。なお、適用する支持基材の線膨張係数としては塗工後の支持基材の反りの観点から、好ましくは40ppm/℃以下、より好ましくは、30ppm/℃以下である。
Examples of the supporting substrate include plastics (polycarbonate, polymethacrylate, polystyrene, polyester, polyolefin, epoxy, melamine, triacetyl cellulose, ABS, AS, norbornene-based resin, etc.), metal, stainless steel (SUS), wood, Examples include paper, glass, silicon wafer, slate and the like.
In particular, from the viewpoint that existing equipment can be used, it is preferable that the supporting base material to be applied is glass or a silicon wafer, and since the release layer obtained shows good release properties, it is glass. More preferable. The linear expansion coefficient of the supporting base material to be applied is preferably 40 ppm / ° C. or less, more preferably 30 ppm / ° C. or less, from the viewpoint of the warpage of the supporting base material after coating.

支持基材への剥離層形成用組成物の塗布法は、特に限定されるものではないが、例えば、キャストコート法、スピンコート法、ブレードコート法、ディップコート法、ロールコート法、バーコート法、ダイコート法、インクジェット法、印刷法(凸版、凹版、平版、スクリーン印刷等)等が挙げられ、目的に応じてこれらを適宜用いることができる。  The method for applying the release layer-forming composition to the supporting substrate is not particularly limited, and examples thereof include cast coating method, spin coating method, blade coating method, dip coating method, roll coating method, bar coating method. Examples thereof include die coating method, ink jet method, printing method (letterpress, intaglio, planographic printing, screen printing, etc.), and these can be appropriately used according to the purpose.

加熱温度は、500℃以下が好ましく、450℃以下がさらに好ましい。ただし、300℃を超えると、黄変の問題が生じる場合があるが、この場合においても、本発明の製造方法で得られる樹脂薄膜積層体全体の厚さにおける剥離層の厚さの割合が下記に述べる通り十分に小さいため、特性に与える影響は少ない。また、形成した剥離層の上に樹脂薄膜形成用組成物を塗布した際、最終的な焼成温度が高いほうが、剥離層が樹脂薄膜形成用組成物に溶解する割合が少なくなり、例えば、焼成温度が400℃である場合は剥離層が溶解しにくい結果、剥離層と樹脂薄膜との境界が明確となり、一方、300℃以下である場合は、剥離層の一部が樹脂薄膜形成用組成物に溶解することにより、剥離層と樹脂薄膜との境界がグラデーション状となるが、いずれの場合も本願発明の効果を奏する。
また、得られる剥離層の耐熱性と線膨張係数特性を考慮すると、塗布した剥離層形成用組成物を40℃〜100℃で5分間〜2時間加熱した後に、そのまま段階的に加熱温度を上昇させ、最終的に175℃超〜450℃の範囲内の温度で30分〜2時間加熱することが望ましい。このように、溶媒を乾燥させる段階と分子配向を促進する段階の2段階以上の温度で加熱することにより、より再現性よく低熱膨張特性を発現させることができる。
特に、塗布した剥離層形成用組成物は、40℃〜100℃で5分間〜2時間加熱した後に、100℃超〜175℃で5分間〜2時間、次いで、175℃超〜450℃の範囲内の温度で5分〜2時間加熱することが好ましい。
加熱に用いる器具は、例えばホットプレート、オーブン等が挙げられる。加熱雰囲気は、空気下であっても窒素等の不活性ガス下であってもよく、また、常圧下であっても減圧下であってもよく、また加熱の各段階において異なる圧力を適用してもよい。
The heating temperature is preferably 500 ° C. or lower, more preferably 450 ° C. or lower. However, when the temperature exceeds 300 ° C., a problem of yellowing may occur. In this case as well, the ratio of the thickness of the release layer to the total thickness of the resin thin film laminate obtained by the production method of the present invention is as follows. As mentioned above, it is sufficiently small and has little influence on the characteristics. Further, when the resin thin film forming composition is applied onto the formed release layer, the higher the final baking temperature is, the smaller the proportion of the release layer dissolved in the resin thin film forming composition becomes. When the temperature is 400 ° C., the peeling layer is difficult to dissolve, so that the boundary between the peeling layer and the resin thin film becomes clear. On the other hand, when the temperature is 300 ° C. or less, a part of the peeling layer becomes a resin thin film forming composition. By melting, the boundary between the peeling layer and the resin thin film becomes a gradation shape, but in any case, the effect of the present invention is exhibited.
Further, considering the heat resistance and linear expansion coefficient characteristics of the obtained release layer, after heating the applied release layer-forming composition at 40 ° C. to 100 ° C. for 5 minutes to 2 hours, the heating temperature is increased stepwise. Finally, it is desirable to heat at a temperature in the range of more than 175 ° C to 450 ° C for 30 minutes to 2 hours. As described above, by heating at a temperature of two or more steps of drying the solvent and promoting the molecular orientation, it is possible to exhibit the low thermal expansion characteristics with good reproducibility.
In particular, the applied release layer-forming composition is heated at 40 ° C. to 100 ° C. for 5 minutes to 2 hours, then at 100 ° C. to 175 ° C. for 5 minutes to 2 hours, and then in the range of 175 ° C. to 450 ° C. It is preferable to heat at the internal temperature for 5 minutes to 2 hours.
Examples of equipment used for heating include a hot plate and an oven. The heating atmosphere may be under air or under an inert gas such as nitrogen, may be under normal pressure or under reduced pressure, and different pressure may be applied in each stage of heating. May be.

また本工程において、剥離層とその後に形成される樹脂薄膜との接着性をより高めるという点から、コーティング技術にて剥離層の表面に微細構造(中間層)を形成してもよい。その場合、具体的には、剥離層を硬化する前、例えば剥離層形成用組成物の塗布後、あるいはその後の段階加熱の途中で、剥離層の表面に微細構造を形成することが好ましい。  Further, in this step, a fine structure (intermediate layer) may be formed on the surface of the release layer by a coating technique from the viewpoint of further enhancing the adhesiveness between the release layer and the resin thin film formed thereafter. In that case, specifically, it is preferable to form a fine structure on the surface of the release layer before curing the release layer, for example, after applying the composition for forming the release layer, or during the stepwise heating thereafter.

剥離層の厚さは、1nm〜200μm程度の範囲内でフレキシブルデバイスの種類を考慮して適宜決定されるものではあるが、本発明の効果を奏するためには、少なくともシリカ粒子の直径よりも厚いことが必要である。特に樹脂薄膜積層体をフレキシブルディスプレイ用の基板として用いることを想定した場合、通常10nm〜10μm程度、好ましくは100nm〜5μm程度であり、加熱前の塗膜の厚さを調整して所望の厚さの剥離層を形成する。  The thickness of the release layer is appropriately determined within the range of about 1 nm to 200 μm in consideration of the type of flexible device, but in order to exert the effect of the present invention, it is at least thicker than the diameter of silica particles. It is necessary. In particular, assuming that the resin thin film laminate is used as a substrate for a flexible display, it is usually about 10 nm to 10 μm, preferably about 100 nm to 5 μm, and the desired thickness can be obtained by adjusting the thickness of the coating film before heating. To form a peeling layer.

[樹脂薄膜の形成工程]
本工程は、前述の本発明の樹脂薄膜形成用組成物を用いて、前記剥離層の上に樹脂薄膜を形成する工程である。本工程は、支持基材上に、剥離層とその上に形成された樹脂薄膜とを含む樹脂薄膜積層体を形成する工程といえる。
具体的には、前記薄膜形成用組成物を、前記支持基材上に形成した剥離層の上に塗布し、乾燥・加熱して有機溶媒を除去することで、高い耐熱性と、高い透明性と、適度な柔軟性と、適度な線膨張係数とを有し、しかもリタデーションの小さい樹脂薄膜を得ることができる。
また、本工程において、樹脂薄膜形成用組成物に含まれる有機溶媒により、剥離層の一部が溶解されることにより、樹脂薄膜と剥離層が密着し、両者の密着性が強くなる。
[Resin thin film forming process]
This step is a step of forming a resin thin film on the release layer using the resin thin film forming composition of the present invention described above. It can be said that this step is a step of forming a resin thin film laminate including a release layer and a resin thin film formed thereon on a supporting base material.
Specifically, by applying the thin film-forming composition on the release layer formed on the supporting substrate, and drying and heating to remove the organic solvent, high heat resistance and high transparency are obtained. And, it is possible to obtain a resin thin film having a proper flexibility, a proper linear expansion coefficient and a small retardation.
Further, in this step, a part of the peeling layer is dissolved by the organic solvent contained in the resin thin film-forming composition, whereby the resin thin film and the peeling layer are brought into close contact with each other, and the adhesion between them is strengthened.

剥離層上への樹脂薄膜形成用組成物の塗布法、加熱温度、加熱に用いる器具、および樹脂薄膜の厚さは、前記剥離層の形成工程で述べた各条件等に準じる。  The method of applying the composition for forming a resin thin film on the release layer, the heating temperature, the equipment used for heating, and the thickness of the resin thin film are in accordance with the respective conditions described in the step of forming the release layer.

このようにして支持基材上に形成した樹脂薄膜積層体において、支持基材からの容易な剥離を実現するべく、剥離層に対する樹脂薄膜の付着力は、支持基材に対する剥離層の付着力よりも大きいことが好ましい。
具体的には、前記剥離層と前記樹脂薄膜との間の接着性が、CCJシリーズ(JIS5400)分類で0から1(0〜5%剥離可能)であり、前記支持基材と前記剥離層との間の接着性がCCJシリーズ(JIS5400)分類で5(50%以上剥離可能)であることが好ましい。CCJシリーズは、0から5までの分類として定義され、0の分類は正方形の面積の0%を剥がすことができることを意味し、1の分類は正方形の面積の1〜5%を、2の分類は正方形の面積の6〜10%を、3の分類は正方形の面積の11〜25%を、4の分類は正方形の面積の26〜50%を、そして5の分類は正方形の面積の50%以上を、それぞれ剥がすことができることを意味する。言い換えると、JIS K5400に従うクロスカット試験の条件にて、前記剥離層に対する前記樹脂薄膜の正方形の剥離数が分類0〜2であり、前記支持基材に対する前記剥離層の正方形の剥離数が分類5である、ことが好ましい。
In the resin thin film laminate formed on the supporting base material in this way, in order to realize easy peeling from the supporting base material, the adhesive force of the resin thin film to the peeling layer is more than that of the peeling layer to the supporting base material. Is also preferably large.
Specifically, the adhesiveness between the peeling layer and the resin thin film is 0 to 1 (0 to 5% peelable) in the CCJ series (JIS5400) classification, and the supporting base material and the peeling layer are It is preferable that the adhesiveness between the two is 5 (50% or more peelable) in the CCJ series (JIS5400) classification. The CCJ series is defined as a classification from 0 to 5, where 0 classification means that 0% of the square area can be peeled off, 1 classification represents 1-5% of the square area and 2 classification. Is 6-10% of the square area, 3 is 11-25% of the square area, 4 is 26-50% of the square area, and 5 is 50% of the square area. The above means that each can be peeled off. In other words, under the conditions of the cross-cut test according to JIS K5400, the number of peeled squares of the resin thin film with respect to the peeling layer is classification 0 to 2, and the number of peeled squares of the peeling layer with respect to the supporting base material is classification 5. Is preferred.

[樹脂薄膜積層体を得る工程]
本工程は、前記剥離層と前記樹脂薄膜を一緒になって支持基材から剥離し、樹脂薄膜積層体を得る工程である。
このようにして形成された樹脂薄膜積層体を支持基材から剥離する方法としては特に限定はなく、例えば該樹脂薄膜積層体を支持基材ごと冷却し、該樹脂薄膜積層体に切れ目を入れ剥離する方法やロールを介して張力を与えて剥離する方法等が挙げられる。特に本発明における支持基材からの樹脂薄膜積層体の剥離方法としては、ナイフによる切断、機械分離及び引きはがしから選ばれる少なくとも一種の方法が適用され得る。
[Step of obtaining resin thin film laminate]
This step is a step in which the release layer and the resin thin film are removed together from the supporting base material to obtain a resin thin film laminate.
The method of peeling the resin thin film laminate formed in this manner from the supporting base material is not particularly limited. For example, the resin thin film laminate is cooled together with the supporting base material, and the resin thin film laminate is cut and peeled. And a method of peeling by applying tension via a roll. In particular, as the method for peeling the resin thin film laminate from the supporting substrate in the present invention, at least one method selected from cutting with a knife, mechanical separation and peeling can be applied.

このように、本願発明の方法によれば、剥離層と樹脂薄膜との密着性が剥離層と支持基材との密着性よりも強固であるため、剥離層と樹脂薄膜とが一体のものとして支持基材から容易に剥離でき、樹脂薄膜積層体を得る。
本発明において、樹脂薄膜積層体の厚さは1μm〜200μm程度の範囲内でフレキシブルデバイスの種類を考慮して適宜決定される得る。また、樹脂薄膜積層体の厚さ(100%)に対する剥離層の厚さは1〜35%であることが好ましい。
As described above, according to the method of the present invention, since the adhesion between the release layer and the resin thin film is stronger than the adhesion between the release layer and the supporting substrate, the release layer and the resin thin film are integrated. It can be easily peeled off from the supporting substrate to obtain a resin thin film laminate.
In the present invention, the thickness of the resin thin film laminate may be appropriately determined within the range of about 1 μm to 200 μm in consideration of the type of flexible device. The thickness of the peeling layer is preferably 1 to 35% with respect to the thickness (100%) of the resin thin film laminate.

本発明の好ましい一の態様にて得られる樹脂薄膜積層体は、波長400nmでの光透過率が75%以上という高い透明性を実現することができる。
更に、該樹脂薄膜積層体は、例えば50℃乃至200℃における線膨張係数が60ppm/℃以下、特に10ppm/℃乃至35ppm/℃という低い値を有することができ、また例えば200℃乃至250℃における線膨張係数が80ppm/℃以下、特に15ppm/℃乃至55ppm/℃という低い値を有することができるものであり、加熱時の寸法安定性に優れたものである。
特に該樹脂薄膜積層体は、入射光の波長を590nmとした場合における複屈折(面内の直交する2つの屈折率の差)と膜厚(積層体の厚さ)との積で表される面内リタデーションR、並びに、厚さ方向の断面からみたときの2つの複屈折(面内の2つの屈折率と厚さ方向の屈折率との夫々の差)にそれぞれ膜厚(積層体の厚さ)を掛けて得られる2つの位相差の平均値として表される厚さ方向リタデーションRthが、いずれも非常に小さいことを特長とする。本発明の製造方法によって得られる樹脂薄膜積層体は、平均膜厚(積層体の平均厚さ)が15μm〜40μmの場合に、厚さ方向のリタデーションRthが700nm未満、例えば660nm以下、例えば10nm〜660nmであり、面内リタデーションRが4未満、例えば0.3〜3.9であり、複屈折Δnが、0.02未満、例えば0.0003〜0.019といった非常に低い値を有する。
このように、本発明の製造方法により、得られる当該樹脂薄膜積層体において、リタデーションを低減することができる。
The resin thin film laminate obtained in one preferred embodiment of the present invention can realize high transparency such that the light transmittance at a wavelength of 400 nm is 75% or more.
Furthermore, the resin thin film laminate can have a low coefficient of linear expansion of, for example, 60 ppm / ° C. or less at 50 ° C. to 200 ° C., particularly 10 ppm / ° C. to 35 ppm / ° C., and for example, at 200 ° C. to 250 ° C. The coefficient of linear expansion can be as low as 80 ppm / ° C. or less, particularly 15 ppm / ° C. to 55 ppm / ° C., and the dimensional stability upon heating is excellent.
In particular, the resin thin film laminate is represented by the product of birefringence (difference between two in-plane orthogonal refractive indexes) and film thickness (thickness of the laminate) when the wavelength of incident light is 590 nm. The in-plane retardation R 0 and the two birefringences (differences between the two in-plane refractive indices and the refractive index in the thickness direction) when viewed from the cross section in the thickness direction, respectively, are determined by the film thickness (of the laminated body). The thickness direction retardation R th represented as the average value of the two retardations obtained by multiplying the thickness is very small. The resin thin film laminate obtained by the production method of the present invention has a retardation R th in the thickness direction of less than 700 nm, for example, 660 nm or less, for example, 10 nm when the average film thickness (average thickness of the laminate) is 15 μm to 40 μm. ˜660 nm, in-plane retardation R 0 less than 4, eg 0.3-3.9, birefringence Δn less than 0.02, eg very low 0.0003-0.019. ..
As described above, according to the production method of the present invention, retardation can be reduced in the obtained resin thin film laminate.

以上説明した本発明の製造方法を用いて得られる樹脂薄膜積層体は、上記の特性を有することから、フレキシブルディスプレイ基板のベースフィルムとして必要な各条件を満たすものであり、フレキシブルディスプレイ基板のベースフィルムとして特に好適に用いることができる。すなわち本発明は、フレキシブルデバイス用基板の製造方法として好適である。  The resin thin film laminate obtained by using the manufacturing method of the present invention described above satisfies each condition required as a base film of a flexible display substrate because it has the above-mentioned characteristics, and thus it is a base film of a flexible display substrate. Can be used particularly preferably as That is, the present invention is suitable as a method for manufacturing a flexible device substrate.

本発明の製造方法を用いたフレキシブルデバイスの製造例を図1に示す。
図1に示すように、まず、支持基材上に剥離層を形成し、該剥離層の上に樹脂薄膜を形成し、樹脂薄膜積層体とする。その後、樹脂薄膜積層体上に機能層を形成した後、これらを合わせて剥離し、フレキシブルデバイスを得ることができる。
An example of manufacturing a flexible device using the manufacturing method of the present invention is shown in FIG.
As shown in FIG. 1, first, a release layer is formed on a supporting substrate, and a resin thin film is formed on the release layer to obtain a resin thin film laminate. Then, after forming a functional layer on the resin thin film laminate, these are combined and peeled off to obtain a flexible device.

以下、実施例を挙げて、本発明をより具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。  Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to Examples, but the present invention is not limited to the following Examples.

以下の実施例で用いる略記号の意味は、次のとおりである。
<酸二無水物>
BODAxx:ビシクロ[2,2,2]オクタン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物
CBDA:1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物
<ジアミン>
TFMB:2,2’−ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン
<有機溶媒>
GBL:γ−ブチロラクトン
The abbreviations used in the following examples have the following meanings.
<Acid dianhydride>
BODAxx: Bicyclo [2,2,2] octane-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride CBDA: 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride <diamine>
TFMB: 2,2'-bis (trifluoromethyl) benzidine <organic solvent>
GBL: γ-butyrolactone

なお、実施例において、試料の調製及び物性の分析及び評価に用いた装置及び条件は、以下の通りである。
1)数平均分子量及び重量平均分子量の測定
ポリマーの数平均分子量(以下、Mnと略す)と重量平均分子量(以下、Mwと略す)は、装置:昭和電工(株)製、Showdex GPC−101、カラム:KD803およびKD805、カラム温度:50℃、溶出溶媒:DMF、流量:1.5ml/分、検量線:標準ポリスチレン、の条件にて測定した。
2)線膨張係数(CTE)
TAインスツルメンツ社製 TMA Q400を用いて、薄膜(又は積層体)を幅5mm、長さ16mmのサイズにカットし、まず10℃/minで昇温して50乃至350℃まで加熱(第一加熱)し、次いで10℃/minで降温して50℃まで冷却した後に、10℃/minで昇温して50乃至420℃まで加熱(第二加熱)した際の、第二加熱の50℃乃至200℃における線膨張係数(CTE[ppm/℃])の値を測定することで求めた。なお、第一加熱、冷却および第二加熱を通じて、荷重0.05Nを加えた。
3)5%重量減少温度(Td5%
5%重量減少温度(Td5%[℃])は、TAインスツルメンツ社製 TGA Q500を用い、窒素中、薄膜(又は積層体)約5乃至10mgを50乃至800℃まで10℃/minで昇温して測定することで求めた。
4)光線透過率(透明性)(T308nm、T400nm、T550nm)及びCIE b値(CIE b
波長308nm、400nm及び550nmの光線透過率(T308nm、T400n 、T550nm[%])及びCIE b値(CIE b)は、日本電色工業(株)製
SA4000スペクトロメーターを用いて、室温にて、リファレンスを空気として、測定を行った。
5)リタデーション(Rth、R
厚さ方向リタデーション(Rth)及び面内リタデーション(R)を、王子計測機器(株)製、KOBURA 2100ADHを用いて、室温にて測定した。
なお、厚さ方向リタデーション(Rth)及び面内リタデーション(R)は以下の式にて算出される。
=(Nx−Ny)×d=ΔNxy×d
th=[(Nx+Ny)/2−Nz]×d=[(ΔNxz×d)+(ΔNyz×d)/2
Nx、Ny:面内の直交する2つの屈折率(Nx>Ny、Nxを遅相軸、Nyを進相軸とも称する)
Nz:面に対して厚さ(垂直)方向の屈折率
d:膜厚(積層体の厚さ)
ΔNxy:面内の2つの屈折率の差(Nx−Ny)(複屈折)
ΔNxz:面内の屈折率Nxと厚さ方向の屈折率Nzの差(複屈折)
ΔNyz:面内の屈折率Nyと厚さ方向の屈折率Nzの差(複屈折)
6)複屈折(Δn)
前述の<5)リタデーション>により得られた厚さ方向リタデーション(Rth)の値を用い、以下の式にて算出した。
Δn=[Rth/d(膜厚(積層体の厚さ))]/1000
7)膜厚(積層体の厚さ)
得られた樹脂薄膜の膜厚及び樹脂薄膜積層体の厚さは、(株)テクロック製 シックネスゲージにて測定した。
In the examples, the apparatus and conditions used for the preparation of samples and the analysis and evaluation of physical properties are as follows.
1) Measurement of number average molecular weight and weight average molecular weight The number average molecular weight (hereinafter abbreviated as Mn) and the weight average molecular weight (hereinafter abbreviated as Mw) of a polymer are measured by a device: Showdex GPC-101 manufactured by Showa Denko KK, It was measured under the conditions of column: KD803 and KD805, column temperature: 50 ° C., elution solvent: DMF, flow rate: 1.5 ml / min, calibration curve: standard polystyrene.
2) Coefficient of linear expansion (CTE)
Using TMA Q400 manufactured by TA Instruments, a thin film (or a laminated body) is cut into a size having a width of 5 mm and a length of 16 mm, and the temperature is first raised at 10 ° C./min and heated to 50 to 350 ° C. (first heating). 50 ° C. to 200 ° C. of the second heating when the temperature is lowered at 10 ° C./min and cooled to 50 ° C. and then the temperature is raised at 10 ° C./min to 50 to 420 ° C. (second heating). It was determined by measuring the value of the coefficient of linear expansion (CTE [ppm / ° C]) at ° C. A load of 0.05 N was applied through the first heating, the cooling and the second heating.
3) 5% weight loss temperature (Td 5% )
The 5% weight loss temperature (Td 5% [° C]) is TGA Q500 manufactured by TA Instruments, and about 5 to 10 mg of the thin film (or laminated body) is heated in nitrogen to 50 to 800 ° C at 10 ° C / min. Then, it was determined by measuring.
4) Light transmittance (transparency) (T 308nm , T 400nm , T 550nm ) and CIE b value (CIE b * )
Light transmittance at a wavelength of 308 nm, 400 nm and 550nm (T 308nm, T 400n m , T 550nm [%]) and CIE b value (CIE b *) using the Nippon Denshoku Industries Co., Ltd. SA4000 spectrometer, The measurement was performed at room temperature using air as a reference.
5) Retardation (R th , R 0 ).
The thickness direction retardation (R th ) and the in-plane retardation (R 0 ) were measured at room temperature using KOBURA 2100ADH manufactured by Oji Scientific Instruments.
The thickness direction retardation (R th ) and the in-plane retardation (R 0 ) are calculated by the following formulas.
R 0 = (Nx−Ny) × d = ΔNxy × d
R th = [(Nx + Ny) / 2−Nz] × d = [(ΔNxz × d) + (ΔNyz × d) / 2
Nx, Ny: Two in-plane orthogonal refractive indices (Nx> Ny, Nx is also called a slow axis, Ny is also called a fast axis)
Nz: Refractive index in thickness (vertical) direction with respect to plane d: Film thickness (thickness of laminated body)
ΔNxy: difference between two in-plane refractive indices (Nx-Ny) (birefringence)
ΔNxz: Difference between in-plane refractive index Nx and thickness direction refractive index Nz (birefringence)
ΔNyz: Difference between in-plane refractive index Ny and thickness direction refractive index Nz (birefringence)
6) Birefringence (Δn)
The value of the retardation in the thickness direction (R th ) obtained by the above <5) Retardation> was used and calculated by the following formula.
Δn = [R th / d (film thickness (thickness of laminated body)) / 1000
7) Film thickness (thickness of laminated body)
The thickness of the obtained resin thin film and the thickness of the resin thin film laminate were measured with a thickness gauge manufactured by Teclock Co., Ltd.

[1]調製例
調製例1:シリカゾル(GBL−M)の調製
1000mLの丸底フラスコに、日産化学工業(株)製メタノール分散シリカゾル:MA−ST−M 350g(シリカ固形分濃度:40.4質量%)とγ−ブチルラクトン419gを入れた。そして、そのフラスコを真空エバポレーターと繋いでフラスコ内を減圧にし、約35℃の温水浴に20〜50分間浸すことで、溶媒がメタノールからγ−ブチルラクトンに置換されたシリカゾル(GBL−M)約560.3gを得た(シリカ固形分濃度:25.25質量%)。
[1] Preparation example Preparation example 1: Preparation of silica sol (GBL-M) In a 1000 mL round bottom flask, Nissan Chemical Industries Ltd. methanol dispersion silica sol: MA-ST-M 350g (silica solid content concentration: 40.4). Mass%) and 419 g of γ-butyl lactone. Then, the flask was connected to a vacuum evaporator to reduce the pressure inside the flask, and the flask was immersed in a warm water bath at about 35 ° C. for 20 to 50 minutes to change the solvent from methanol to γ-butyrolactone silica sol (GBL-M). 560.3 g was obtained (silica solid content concentration: 25.25 mass%).

[2]合成例
合成例1:ポリイミドA(PI−A)の合成
窒素の注入口/排出口、メカニカルスターラー及び冷却器を取り付けた250mLの反応三口フラスコ内に、TFMB 25.61g(0.08mol)を入れた。その後、GBL 173.86gを添加し、撹拌を開始した。ジアミンが溶媒中に完全に溶解した後、その後すぐに、撹拌したBODAxx 10g(0.04mol)、CBDA 7.84g(0.04mol)及びGBL 43.4gを添加し、窒素下140℃に加熱した。その後、1−エチルピペリジン0.348gを溶液内に添加し、窒素下で7時間180℃に加熱した。最終的に加熱を停止し、反応溶液を10%まで希釈し、終夜撹拌を維持した。ポリイミド反応溶液をメタノール2000g中に添加して30分間撹拌し、その後ポリイミド固体をろ過することによりポリイミドを精製した。そして該ポリイミド固体をメタノール2000g中で30分間撹拌し、ポリイミド固体をろ過した。このポリイミド固体の撹拌及びろ過の精製手順を3回繰り返した。ポリイミド中のメタノール残留物を150℃下の真空オーブンの8時間の乾燥により除去し、最終的に、乾燥した31.16gのポリイミドAを得た。ポリイミドA(PI−A)の収率は74%(Mw=169,802、Mn=55,308)であった。
[2] Synthetic Example Synthetic Example 1: Synthesis of Polyimide A (PI-A) In a 250 mL reaction three-necked flask equipped with a nitrogen inlet / outlet, a mechanical stirrer and a condenser, TFMB 25.61 g (0.08 mol) ) Was put. Then, 173.86 g of GBL was added and stirring was started. Immediately after the diamine was completely dissolved in the solvent, 10 g (0.04 mol) of stirred BODAxx, 7.84 g (0.04 mol) of CBDA and 43.4 g of GBL were added and heated to 140 ° C. under nitrogen. .. Then, 0.348 g of 1-ethylpiperidine was added to the solution, and heated to 180 ° C. for 7 hours under nitrogen. Finally heating was stopped and the reaction solution was diluted to 10% and kept stirring overnight. The polyimide reaction solution was added to 2000 g of methanol and stirred for 30 minutes, and then the polyimide solid was filtered to purify the polyimide. Then, the polyimide solid was stirred in 2000 g of methanol for 30 minutes, and the polyimide solid was filtered. The purification procedure of stirring and filtering this polyimide solid was repeated three times. The methanol residue in the polyimide was removed by drying in a vacuum oven at 150 ° C. for 8 hours, finally obtaining 31.16 g of dried polyimide A. The yield of Polyimide A (PI-A) was 74% (Mw = 169,802, Mn = 55,308).

[3]剥離層形成用組成物及び樹脂薄膜形成用組成物の調製、並びに、樹脂薄膜積層体の製造(1)
例1:剥離層の形成
室温で、合成例1のポリイミド(PI−A)1gを8質量%となるようにGBL溶媒中に溶解したものを1μmのフィルタを通してゆっくりと加圧ろ過し、剥離層形成用組成物を得た。その後、該組成物をガラス支持基材上にコーティングし、空気雰囲気下、50℃の温度で30分間、140℃で30分間及び200℃で60分間焼成したあと、さらに300℃にて60分焼成した。こうして、ガラス支持基材上に剥離層である透明なポリイミドフィルムを形成した。その光学的及び熱的特性を表1に示す。
[3] Preparation of release layer forming composition and resin thin film forming composition, and production of resin thin film laminate (1)
Example 1: Formation of release layer At room temperature, 1 g of the polyimide (PI-A) of Synthesis Example 1 dissolved in a GBL solvent to 8% by mass was slowly pressure filtered through a 1 μm filter to obtain a release layer. A forming composition was obtained. Then, the composition was coated on a glass supporting substrate, baked at a temperature of 50 ° C. for 30 minutes, at 140 ° C. for 30 minutes and at 200 ° C. for 60 minutes, and then at 300 ° C. for 60 minutes. did. In this way, a transparent polyimide film as a release layer was formed on the glass supporting substrate. Its optical and thermal properties are shown in Table 1.

例2:剥離層の形成
例1で調製した剥離層形成用組成物を用い、これをガラス支持基材上にコーティングし、空気雰囲気下、50℃の温度で30分間、140℃で30分間及び200℃で60分間焼成したあと、さらに400℃にて60分焼成した以外は、例1と同様にしてガラス支持基材上に剥離層である透明なポリイミドフィルムを得た。その光学的及び熱的特性を表1に示す。
Example 2: Formation of Release Layer The release layer-forming composition prepared in Example 1 was used to coat it on a glass supporting substrate, under an air atmosphere at a temperature of 50 ° C. for 30 minutes, at 140 ° C. for 30 minutes, and A transparent polyimide film as a release layer was obtained on a glass supporting substrate in the same manner as in Example 1 except that the baking was performed at 200 ° C. for 60 minutes and then at 400 ° C. for 60 minutes. Its optical and thermal properties are shown in Table 1.

例3:樹脂薄膜形成用組成物の調製
室温で、合成例1のポリイミド(PI−A)1gを10質量%となるようにGBL溶媒中に溶解したものを5μmのフィルタを通してゆっくりと加圧ろ過した。その後、ろ液をシリカゾル(GBL−M)(25.25%でGBL中に分散した、18〜23nmのSiOナノ粒子)9.241gに添加し、30分間混合し、その後、静止状態を一晩維持し、樹脂薄膜形成用組成物を得た。
この樹脂薄膜形成用組成物を、ガラス支持基材上にコーティングし、空気雰囲気下、50℃の温度で30分間、140℃で30分間及び200℃で60分間、並びに−99kpaの真空雰囲気下、280℃で60分間焼成して樹脂薄膜を得た。得られた樹脂薄膜の光学的及び熱的特性を表1に示す。
Example 3: Preparation of resin thin film-forming composition At room temperature, 1 g of the polyimide (PI-A) of Synthesis Example 1 was dissolved in a GBL solvent to a concentration of 10% by mass and slowly filtered under pressure through a 5 μm filter. did. The filtrate was then added to 9.241 g of silica sol (GBL-M) (18-23 nm SiO 2 nanoparticles dispersed in GBL at 25.25%) and mixed for 30 minutes, then allowed to stand still. It was maintained overnight to obtain a resin thin film forming composition.
This composition for forming a resin thin film is coated on a glass supporting substrate, and under an air atmosphere, at a temperature of 50 ° C. for 30 minutes, at 140 ° C. for 30 minutes and at 200 ° C. for 60 minutes, and under a vacuum atmosphere of −99 kpa, A resin thin film was obtained by baking at 280 ° C. for 60 minutes. Table 1 shows the optical and thermal characteristics of the obtained resin thin film.

例A:樹脂薄膜積層体Aの製造
例3で調製した該樹脂薄膜形成用組成物を、例1で得られた剥離層上にコーティングし、空気雰囲気下、50℃の温度で30分間、140℃で30分間及び200℃で60分間、並びに−99kpaの真空雰囲気下、280℃で60分間焼成して、樹脂薄膜(ポリイミドA/シリカゾル複合樹脂薄膜)を得た。
その後、ガラス支持基材上に形成した剥離層及び樹脂薄膜を、機械的切断によりガラス支持基材より分離(剥離)し、樹脂薄膜積層体Aを得た。
樹脂薄膜積層体Aの光学的及び熱的特性を表1に示す。
Example A: Production of Resin Thin Film Laminate A The composition for forming a resin thin film prepared in Example 3 was coated on the release layer obtained in Example 1 and heated at 50 ° C. for 30 minutes in an air atmosphere at 140 ° C. for 140 minutes. The resin thin film (polyimide A / silica sol composite resin thin film) was obtained by baking at 30 ° C. for 30 minutes, at 200 ° C. for 60 minutes, and under a vacuum atmosphere of −99 kpa at 280 ° C. for 60 minutes.
Then, the peeling layer and the resin thin film formed on the glass supporting base material were separated (peeled) from the glass supporting base material by mechanical cutting to obtain a resin thin film laminate A.
Table 1 shows the optical and thermal characteristics of the resin thin film laminate A.

図5及び図6に樹脂薄膜積層体Aの断面図(クロスセクションTEM)を、図7に樹脂薄膜積層体Aの(a)表面(樹脂薄膜側)、(b)剥離層と樹脂薄膜の界面、及び(c)裏面(剥離層側)のラマンIRスペクトルを、それぞれ示す。図6(a)は図5中の「ミキシング」付近の拡大図であり、図6(b)は積層体を構成する各層の成分組成を表すものであって、[001]が中間層、[002]が樹脂薄膜(ポリイミド+SiO)、[003]が剥離層(DBL)を示す。
図5と図6のクロスセクションTEMによれば、形成した剥離層と樹脂薄膜の界面において、中間層の形成が確認され、その厚さは約300nmであった。
また図7のラマンIRスペクトルに示すように、(b)剥離層と樹脂薄膜の界面のIRスペクトルは、(c)裏面のIRスペクトルと形状がほぼ一致し、界面は少なくとも剥離層に由来するとみられる結果となった。
5 and 6 are cross-sectional views (cross section TEM) of the resin thin film laminate A, and FIG. 7 is (a) surface (resin thin film side) of the resin thin film laminate A, (b) interface between the peeling layer and the resin thin film. , And (c) the Raman IR spectra of the back surface (release layer side), respectively. FIG. 6 (a) is an enlarged view of the vicinity of “mixing” in FIG. 5, and FIG. 6 (b) shows the component composition of each layer constituting the laminate, where [001] is the intermediate layer and [ 002] indicates a resin thin film (polyimide + SiO 2 ), and [003] indicates a release layer (DBL).
According to the cross-section TEM of FIGS. 5 and 6, the formation of the intermediate layer was confirmed at the interface between the formed peeling layer and the resin thin film, and the thickness thereof was about 300 nm.
Further, as shown in the Raman IR spectrum of FIG. 7, the IR spectrum of the interface between the (b) peeling layer and the resin thin film has a shape substantially identical to the IR spectrum of the back surface (c), and it is considered that the interface originates from at least the peeling layer. The result was

例B:樹脂薄膜積層体Bの製造
例3で調製した該樹脂薄膜形成用組成物を、例2で得られた剥離層上にコーティングした以外には、例Aと同様の手順にて、樹脂薄膜積層体Bを得た。
Example B: Production of resin thin film laminate B A resin was prepared in the same procedure as in Example A, except that the composition for forming a resin thin film prepared in Example 3 was coated on the release layer obtained in Example 2. A thin film laminate B was obtained.

図8及び図9に樹脂薄膜積層体Bの断面図(クロスセクションTEM)を、図10に樹脂薄膜積層体B(a)表面(樹脂薄膜側)、(b)剥離層と樹脂薄膜の界面、及び(c)裏面(剥離層側)のラマンIRスペクトルを、それぞれ示す。図9(a)は図8中の界面付近の拡大図であり、図9(b)は積層体を構成する各層の成分組成を表すものであって、[001]が剥離層(DBL)、[002]が樹脂薄膜(ポリイミド+SiO)を示す。
図8と図9のクロスセクションTEMによれば、形成した剥離層と樹脂薄膜の界面は例Aと比べて明確に分離し、この場合の中間層の厚さは約1nm以下と非常に薄いものであった。
また図10のラマンIRスペクトルに示すように、(b)剥離層と樹脂薄膜の界面のIRスペクトルは、(c)裏面のIRスペクトルと形状がほぼ一致し、界面は剥離層に由来するとみられる結果となった。
8 and 9 are cross-sectional views (cross section TEM) of the resin thin film laminate B, FIG. 10 shows the resin thin film laminate B (a) surface (resin thin film side), (b) the interface between the peeling layer and the resin thin film, And (c) Raman IR spectra of the back surface (release layer side), respectively. FIG. 9 (a) is an enlarged view of the vicinity of the interface in FIG. 8, and FIG. 9 (b) shows the component composition of each layer constituting the laminate, where [001] is the release layer (DBL), [002] represents a resin thin film (polyimide + SiO 2 ).
According to the cross-section TEM of FIGS. 8 and 9, the interface between the formed peeling layer and the resin thin film is clearly separated as compared with Example A, and the thickness of the intermediate layer in this case is about 1 nm or less, which is very thin. Met.
Further, as shown in the Raman IR spectrum of FIG. 10, the IR spectrum of the interface between the peeling layer and the resin thin film (b) has almost the same shape as the IR spectrum of the back surface (c), and it is considered that the interface originates from the peeling layer. It was a result.

上記実施例で得られた樹脂薄膜積層体A及びBの断面模式図を図2及び図3に示す。
図2に示すように、樹脂薄膜積層体A及びBは、支持基材(G1)上に剥離層(L II)、中間層(L III)、樹脂薄膜(ポリイミドA/シリカゾル複合樹脂薄膜)(L
I)の順で積層構造を有していることが確認された。そして図3に示すように、支持基材(G1)からこれらの積層構造を分離(剥離)することで、樹脂薄膜積層体A及びBを得た。なお図2及び図3において、電極等のエレメント層をL IVで示す。
ここで剥離層(L II)、樹脂薄膜(ポリイミドA/シリカゾル複合樹脂薄膜)(L
I)、そしてこれらの間に形成された中間層は、それぞれ、図4に示す高分子ネットワーク構造を有していると考えられる。このネットワークは、2つのポリマーとナノシリカとがファンデルワールス力または水素結合にて互いに結合しており、これにより、樹脂薄膜と剥離層との間の接着力が強くなっていることを意味する。中間層は、剥離層だけでなく樹脂薄膜からも得られ得る。これは樹脂薄膜の形成時に、剥離層の上面が樹脂薄膜形成用組成物に含まれる溶媒によって一部溶解し得るためである。そしてこれにより、中間層は剥離層と樹脂薄膜が再度反応(熱イミド化)して得られ得る。
2 and 3 are schematic cross-sectional views of the resin thin film laminates A and B obtained in the above examples.
As shown in FIG. 2, the resin thin film laminates A and B include a release layer (L II), an intermediate layer (L III), a resin thin film (polyimide A / silica sol composite resin thin film) (on a supporting substrate (G1) ( L
It was confirmed to have a laminated structure in the order of I). Then, as shown in FIG. 3, the resin thin film laminates A and B were obtained by separating (peeling) these laminated structures from the supporting base material (G1). 2 and 3, element layers such as electrodes are indicated by L IV.
Here, the peeling layer (L II), the resin thin film (polyimide A / silica sol composite resin thin film) (L
I) and the intermediate layer formed between them are considered to have the polymer network structure shown in FIG. 4, respectively. This network means that the two polymers and the nanosilica are bonded to each other by Van der Waals force or hydrogen bond, which strengthens the adhesive force between the resin thin film and the release layer. The intermediate layer can be obtained not only from the release layer but also from the resin thin film. This is because the upper surface of the release layer can be partially dissolved by the solvent contained in the resin thin film-forming composition when the resin thin film is formed. Thus, the intermediate layer can be obtained by the reaction (thermal imidization) of the peeling layer and the resin thin film again.

表1に示すように、本発明の製造方法により得られる樹脂薄膜積層体Aは、線膨張係数[ppm/℃](50〜200℃)が低く、また、キュア後の400nm及び550nmにおける光線透過率[%]が高く、さらにCIE b*値で表される黄色度が小さく、リタデーションが低い値に抑制される点が確認された。  As shown in Table 1, the resin thin film laminate A obtained by the production method of the present invention has a low linear expansion coefficient [ppm / ° C] (50 to 200 ° C), and also has a light transmission at 400 nm and 550 nm after curing. It was confirmed that the rate [%] was high, the yellowness represented by the CIE b * value was small, and the retardation was suppressed to a low value.

また上記実施例で得られた本発明の樹脂薄膜積層体Aは、両手で持ち鋭角(30度程度)に曲げた場合においても割れることがなく、フレキシブルディスプレイ基板に要求される高い柔軟性を有していた。  Further, the resin thin film laminate A of the present invention obtained in the above examples does not crack even when held with both hands and bent at an acute angle (about 30 degrees), and has the high flexibility required for a flexible display substrate. Was.

[4]樹脂薄膜積層体の製造(2)
前記<例1:剥離層の形成>で調製した剥離層形成用組成物と、<例3:樹脂薄膜形成用組成物の調製>で調製した樹脂薄膜形成用組成物を使用し、以下の手順にて樹脂薄膜積層体を製造した。
(a)架橋剤配合剥離層形成用組成物の調製
前記<例1:剥離層の形成>で調製した剥離層形成用組成物に、CYMEL(登録商標)303(allnex社製)を、該組成物に含まれるポリイミド(PI−A)の質量に対して30phrとなるように混合し、架橋剤配合剥離層形成用組成物を調製した。
(b)架橋剤配合樹脂薄膜形成用組成物の調製
前記<例3:樹脂薄膜形成用組成物の調製>で調製した樹脂薄膜形成用組成物に、CYMEL303を、該組成物に含まれるポリイミド(PI−A)及びシリカゾル(GBL−M)の合計質量に対して30phrとなるように混合し、架橋剤配合樹脂薄膜形成用組成物を調製した。
(i) 前記剥離層形成用組成物を用いてガラス支持基材上に剥離層を形成した後、前記樹脂薄膜形成用組成物を用いて前記剥離層上に樹脂薄膜を形成した。
(ii) 前記剥離層形成用組成物を用いてガラス支持基材上に剥離層を形成した後、前記架橋剤配合・樹脂薄膜形成用組成物を用いて前記剥離層上に樹脂薄膜を形成した。
(iii)前記架橋剤配合・剥離層形成用組成物を用いてガラス支持基材上に剥離層を形成した後、前記樹脂薄膜形成用組成物を用いて剥離層上に樹脂薄膜を形成した。
(iv) 前記架橋剤配合・剥離層形成用組成物を用いてガラス支持基材上に剥離層を形成した後、前記架橋剤配合・樹脂薄膜形成用組成物を用いて剥離層上に樹脂薄膜を形成した。
樹脂薄膜形成後、機械的切断によりガラス支持基材より剥離層と樹脂薄膜を一緒に剥離し、剥離性について以下の基準にて評価した。
<剥離性評価>
◎:ガラス支持基材から完全に分離(剥離)できる(ほぼ100%)
△:ガラス支持基材から分離し難い(5〜50%)
×:ガラス支持基材から分離できない(<5%)
[4] Production of resin thin film laminate (2)
Using the release layer forming composition prepared in <Example 1: Release layer formation> and the resin thin film forming composition prepared in <Example 3: Preparation of resin thin film forming composition>, the following procedure is performed. To produce a resin thin film laminate.
(A) Preparation of release layer-forming composition containing a crosslinking agent CYMEL (registered trademark) 303 (manufactured by Allnex Co.) was added to the composition for release layer formation prepared in <Example 1: Formation of release layer> above. The polyimide (PI-A) contained in the product was mixed so as to be 30 phr with respect to the mass thereof to prepare a composition for forming a release layer containing a crosslinking agent.
(B) Preparation of resin thin film forming composition containing cross-linking agent CYMEL 303 is added to the resin thin film forming composition prepared in <Example 3: Preparation of resin thin film forming composition> PI-A) and silica sol (GBL-M) were mixed in an amount of 30 phr with respect to the total mass thereof to prepare a composition for forming a resin thin film containing a crosslinking agent.
(I) After forming a peeling layer on a glass support base material using the said composition for peeling layer formation, the resin thin film was formed on the said peeling layer using the composition for resin thin film formation.
(Ii) A peeling layer was formed on a glass support substrate using the peeling layer-forming composition, and then a resin thin film was formed on the peeling layer using the cross-linking agent-containing resin thin film-forming composition. ..
(Iii) After forming a peeling layer on a glass supporting substrate using the above-mentioned composition for forming a cross-linking agent and for forming a peeling layer, a resin thin film was formed on the peeling layer using the above composition for forming a resin thin film.
(Iv) After forming a release layer on a glass supporting substrate using the composition for forming a cross-linking agent and for forming a release layer, and then using the composition for forming a resin thin film and forming a resin thin film on the release layer. Formed.
After forming the resin thin film, the peeling layer and the resin thin film were peeled together from the glass supporting substrate by mechanical cutting, and the peelability was evaluated according to the following criteria.
<Peelability evaluation>
⊚: Can be completely separated (peeled) from the glass supporting substrate (almost 100%)
Δ: difficult to separate from glass supporting substrate (5 to 50%)
×: Cannot be separated from the glass supporting substrate (<5%)

なお何れの例においても、焼成条件を、空気雰囲気下で、120℃で20分間、140℃で20分間、200℃で30分間、250℃で60分間とした。
得られた結果を表2に示す。
In each example, the firing conditions were 120 ° C. for 20 minutes, 140 ° C. for 20 minutes, 200 ° C. for 30 minutes, and 250 ° C. for 60 minutes in an air atmosphere.
The obtained results are shown in Table 2.

表2に示すように、剥離層形成用組成物又は樹脂薄膜形成用組成物のいずれか一方に架橋剤を配合した場合において、ガラス支持基材からの樹脂薄膜積層体の剥離が容易であることが確認された。  As shown in Table 2, when either one of the peeling layer forming composition or the resin thin film forming composition contains a crosslinking agent, the resin thin film laminate can be easily peeled from the glass supporting substrate. Was confirmed.

Claims (15)

樹脂薄膜積層体の製造方法であって、
支持基材上に、耐熱性ポリマーA及び有機溶媒を含有する剥離層形成用組成物を用いて剥離層を形成する工程、
耐熱性ポリマーB及び有機溶媒を含有する樹脂薄膜形成用組成物を用いて、当該剥離層の上に樹脂薄膜を形成する工程、
剥離層と樹脂薄膜を一緒になって支持基材から剥離し、樹脂薄膜積層体を得る工程、を含み、
前記樹脂薄膜形成用組成物は、さらに、窒素吸着法により測定された比表面積値から算出される平均粒子径が100nm以下である二酸化ケイ素粒子を含み、ただし、
前記剥離層形成用組成物は、二酸化ケイ素粒子を含まないことを特徴とする、
製造方法。
A method of manufacturing a resin thin film laminate,
A step of forming a release layer on the supporting substrate using the release layer-forming composition containing the heat resistant polymer A and an organic solvent,
A step of forming a resin thin film on the release layer using a resin thin film forming composition containing a heat resistant polymer B and an organic solvent,
Including a step of peeling the resin thin film together with the peeling layer from the supporting substrate to obtain a resin thin film laminate,
The resin thin film-forming composition further contains silicon dioxide particles having an average particle diameter of 100 nm or less calculated from the specific surface area value measured by a nitrogen adsorption method,
The release layer-forming composition is characterized in that it does not contain silicon dioxide particles,
Production method.
前記耐熱性ポリマーAと前記耐熱性ポリマーBが同一のポリマーである、請求項1に記載の製造方法。The manufacturing method according to claim 1, wherein the heat-resistant polymer A and the heat-resistant polymer B are the same polymer. 前記耐熱性ポリマーA及び耐熱性ポリマーBが、それぞれ独立して、ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール、ポリベンゾビスオキサゾール、ポリベンゾイミダゾール及びポリベンゾチアゾールから選ばれる少なくとも一種のポリマーである、請求項1に記載の製造方法。The heat-resistant polymer A and the heat-resistant polymer B are each independently at least one polymer selected from polyimide, polybenzoxazole, polybenzobisoxazole, polybenzimidazole, and polybenzothiazole. Manufacturing method. 前記耐熱性ポリマーA及び耐熱性ポリマーBが、それぞれ独立して、脂環式テトラカルボン酸二無水物を含むテトラカルボン酸二無水物成分と含フッ素芳香族ジアミンを含むジアミン成分とを反応させて得られるポリアミック酸をイミド化して得られるポリイミドである、請求項1に記載の製造方法。The heat-resistant polymer A and the heat-resistant polymer B each independently react with a tetracarboxylic dianhydride component containing an alicyclic tetracarboxylic dianhydride and a diamine component containing a fluorine-containing aromatic diamine. The method according to claim 1, which is a polyimide obtained by imidizing the obtained polyamic acid. 前記脂環式テトラカルボン酸二無水物が、式(C1)で表されるテトラカルボン酸二無水物を含む、請求項4に記載の製造方法。
〔式中、Bは、式(X−1)〜(X−12)からなる群から選ばれる4価の基を表す。
(式中、複数のRは、互いに独立して、水素原子またはメチル基を表し、*は結合手を表す。)〕
The production method according to claim 4, wherein the alicyclic tetracarboxylic dianhydride contains a tetracarboxylic dianhydride represented by the formula (C1).
[In the formula, B 1 represents a tetravalent group selected from the group consisting of formulas (X-1) to (X-12).
(In the formula, plural R's each independently represent a hydrogen atom or a methyl group, and * represents a bond.)
前記含フッ素芳香族ジアミンが、式(A1)で表されるジアミンを含む、請求項4に記載の製造方法。
(式中、Bは、式(Y−1)〜(Y−34)からなる群から選ばれる2価の基を表す。)
(式中、*は結合手を表す。)
The production method according to claim 4, wherein the fluorine-containing aromatic diamine includes a diamine represented by the formula (A1).
(In the formula, B 2 represents a divalent group selected from the group consisting of formulas (Y-1) to (Y-34).)
(In the formula, * represents a bond.)
前記ポリイミドが、式(1)で表されるモノマー単位、式(2)で表されるモノマー単位、又はその双方のモノマー単位を含む、請求項4に記載の製造方法。
The manufacturing method according to claim 4, wherein the polyimide contains a monomer unit represented by the formula (1), a monomer unit represented by the formula (2), or both monomer units.
前記樹脂薄膜形成用組成物が、前記耐熱性ポリマーBと前記二酸化ケイ素粒子とを、質量比で7:3〜3:7の割合にて含む、請求項1に記載の製造方法。The production method according to claim 1, wherein the resin thin film-forming composition contains the heat-resistant polymer B and the silicon dioxide particles in a mass ratio of 7: 3 to 3: 7. 前記二酸化ケイ素粒子が、60nm以下の平均粒子径を有する、請求項1に記載の製造方法。The manufacturing method according to claim 1, wherein the silicon dioxide particles have an average particle diameter of 60 nm or less. 前記剥離層形成用組成物又は前記樹脂薄膜形成用組成物の何れか一方が、さらに架橋剤を含む、請求項1に記載の製造方法。The manufacturing method according to claim 1, wherein either one of the composition for forming the release layer or the composition for forming the resin thin film further contains a crosslinking agent. 硬化が熱または紫外線によるものであることを特徴とする、請求項1記載の製造方法。The manufacturing method according to claim 1, wherein the curing is performed by heat or ultraviolet rays. 前記剥離層と前記樹脂薄膜との間の接着性が、CCJシリーズ(JIS5400)分類で0から5%剥離可能であり、前記支持基材と前記剥離層との間の接着性がCCJシリーズ(JIS5400)分類で50%以上剥離可能であることを特徴とする、
請求項1記載の製造方法。
The adhesiveness between the release layer and the resin thin film is 0 to 5% peelable according to the CCJ series (JIS5400) classification, and the adhesiveness between the supporting base material and the release layer is CCJ series (JIS5400). ) 50% or more of peeling is possible according to classification,
The manufacturing method according to claim 1.
前記剥離層が、100μm乃至1nmの厚さを有する、請求項1記載の製造方法。The manufacturing method according to claim 1, wherein the release layer has a thickness of 100 μm to 1 nm. 前記樹脂薄膜積層体を得る工程が、ナイフによる切断、機械分離及び引きはがしから選ばれる方法を用いて実施されることを特徴とする、請求項1に記載の製造方法。The manufacturing method according to claim 1, wherein the step of obtaining the resin thin film laminate is carried out by using a method selected from cutting with a knife, mechanical separation and peeling. 請求項1乃至請求項14のうちいずれか一項に記載の製造方法により製造されたフレキシブル基板。
A flexible substrate manufactured by the manufacturing method according to any one of claims 1 to 14.
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