JPWO2019142866A1 - Polyimide precursor resin composition - Google Patents

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Abstract

下記式(1):{式中、R1は、複数ある場合それぞれ独立に2価の有機基を示し、R2は、複数ある場合それぞれ独立に4価の有機基を示し、nは正の整数である。}で表される構造を有するポリイミド前駆体と、溶媒と、を含む樹脂組成物であって、前記ポリイミド前駆体の重量平均分子量が110,000〜250,000であり、前記樹脂組成物の固形分含有量が10〜25質量%である、樹脂組成物が提供される。The following formula (1): {In the formula, R1 independently represents a divalent organic group when there are a plurality of them, R2 represents a tetravalent organic group independently when there are a plurality of them, and n is a positive integer. is there. } A resin composition containing a polyimide precursor having a structure represented by} and a solvent, wherein the polyimide precursor has a weight average molecular weight of 110,000 to 250,000 and is a solid of the resin composition. A resin composition having a content content of 10 to 25% by mass is provided.

Description

本発明は、ポリイミド前駆体を含む樹脂組成物、及びポリイミドフィルムに関する。本発明はさらに、フレキシブルデバイス(例えばフレキシブルディスプレイ)及び積層体並びにこれらの製造方法にも関する。 The present invention relates to a resin composition containing a polyimide precursor and a polyimide film. The present invention also relates to flexible devices (eg, flexible displays) and laminates and methods of manufacturing them.

ポリイミド樹脂は、不溶、不融の超耐熱性樹脂であり、耐熱特性(例えば耐熱酸化性)、耐放射線性、耐低温性、耐薬品性等に優れた特性を有している。このため、ポリイミド樹脂は、電子材料を含む広範囲な分野で用いられている。電子材料分野におけるポリイミド樹脂の適用例としては、例えば絶縁コーティング材、絶縁膜、半導体、薄膜トランジスタ液晶ディスプレイ(TFT−LCD)の電極保護膜等を挙げることができる。最近は、ディスプレイ材料の分野において従来使用されていたガラス基板に代わり、その軽さ、柔軟性を利用したフレキシブル基板の採用が検討されている。 The polyimide resin is an insoluble or insoluble superheat-resistant resin, and has excellent heat-resistant properties (for example, heat-resistant oxidation resistance), radiation resistance, low-temperature resistance, chemical resistance, and the like. For this reason, polyimide resins are used in a wide range of fields including electronic materials. Examples of applications of the polyimide resin in the field of electronic materials include an insulating coating material, an insulating film, a semiconductor, an electrode protective film of a thin film transistor liquid crystal display (TFT-LCD), and the like. Recently, the adoption of a flexible substrate that utilizes its lightness and flexibility has been studied in place of the glass substrate that has been conventionally used in the field of display materials.

例えば特許文献1には、ビス(ジアミノジフェニル)スルホン(以下、DASともいう)から重合され、シロキサン単位を有する樹脂前駆体(重量平均分子量3万〜9万)が記載され、当該前駆体を硬化して得られるポリイミドは、ガラス等の支持体との間に発生する残留応力が低く、耐薬品性に優れ、キュア工程時の酸素濃度による黄色度(YI)値及び全光線透過率への影響が小さいことが記載されている。また、特許文献2には、特定の吸光度のポリイミド前駆体と、特定の吸光度のアルコキシシラン化合物と、を含有することを特徴とする樹脂組成物が記載され、当該樹脂組成物を硬化して得られる樹脂が、支持体との十分な接着性と、レーザー剥離等による剥離性を両立することが記載されている。 For example, Patent Document 1 describes a resin precursor (weight average molecular weight of 30,000 to 90,000) polymerized from bis (diaminodiphenyl) sulfone (hereinafter, also referred to as DAS) and having a siloxane unit, and the precursor is cured. The polyimide thus obtained has low residual stress generated between it and a support such as glass, has excellent chemical resistance, and has an effect on the yellowness (YI) value and total light transmittance due to the oxygen concentration during the curing process. It is stated that is small. Further, Patent Document 2 describes a resin composition characterized by containing a polyimide precursor having a specific absorbance and an alkoxysilane compound having a specific absorbance, and obtained by curing the resin composition. It is described that the resin to be used has both sufficient adhesiveness to the support and peelability by laser peeling or the like.

国際公開第2014/148441号International Publication No. 2014/148441 国際公開第2016/167296号International Publication No. 2016/167296

フレキシブル基板に透明ポリイミド樹脂を適用しようとする場合、ガラス等の基板上に、ポリイミド前駆体を含有する樹脂組成物を塗布して塗膜を形成し、次いでこれを加熱乾燥し、さらにポリイミド前駆体をイミド化してポリイミド膜とし、必要に応じて該膜上にデバイスを形成した後、該膜を支持体であるガラス基板等から剥離して目的物を得る。 When applying a transparent polyimide resin to a flexible substrate, a resin composition containing a polyimide precursor is applied onto a substrate such as glass to form a coating film, which is then heat-dried, and then the polyimide precursor is further applied. Is imidized to form a polyimide film, and if necessary, a device is formed on the film, and then the film is peeled off from a glass substrate or the like as a support to obtain a target product.

近年、フレキシブル基板の用途であるディスプレイ等の大型化に伴い、ポリイミド前駆体を含む組成物をガラス等の基板に塗布する場合、スリットコーターを用いる場合がある。スリットコーターで組成物を塗布して塗膜を形成する場合、塗膜に対する影響を与えるパラメ−タとして、コーターギャップ(ガラス基板とスリットノズルの距離を規定する設定値)があるが、コーターギャップが小さいと、ガラス基板の平坦性が悪い場合にノズルが基板に接触し、スリットノズルが破損する可能性がある。特に近年のディスプレイ等の大型化等に伴い、このコーターギャップを十分大きくすることが必要となってきた。
また、ポリイミド膜をフレキシブルディスプレイ等の画面の材料として用いる場合は、可視光の波長が約380nmから約700nmであることから、良好な光学性能を得るためには、特に高い膜厚均一性が求められる。
In recent years, with the increase in size of displays and the like, which are used for flexible substrates, a slit coater may be used when a composition containing a polyimide precursor is applied to a substrate such as glass. When the composition is applied with a slit coater to form a coating film, there is a coater gap (a set value that defines the distance between the glass substrate and the slit nozzle) as a parameter that affects the coating film, but the coater gap is If it is small, the nozzle may come into contact with the substrate when the flatness of the glass substrate is poor, and the slit nozzle may be damaged. In particular, with the recent increase in size of displays and the like, it has become necessary to sufficiently increase this coater gap.
Further, when a polyimide film is used as a screen material for a flexible display or the like, the wavelength of visible light is about 380 nm to about 700 nm. Therefore, in order to obtain good optical performance, particularly high film thickness uniformity is required. Be done.

本発明者らが上記特許文献1及び2に記載されたものと同様の分子量及び骨格を有するポリイミド前駆体を用いて、スリットコートのコーティング評価を行ったところ、上記特性が不十分であることを見出した。従って本発明の一態様は、スリットコートのコーティング特性に優れるとともに、フレキシブル基板等の用途に求められる、機械特性及び光学特性にも優れる、ポリイミド前駆体含有樹脂組成物を提供することを目的とする。 When the present inventors evaluated the coating of the slit coat using a polyimide precursor having the same molecular weight and skeleton as those described in Patent Documents 1 and 2, the above characteristics were insufficient. I found it. Therefore, one aspect of the present invention is to provide a polyimide precursor-containing resin composition which is excellent in coating properties of a slit coat and also excellent in mechanical properties and optical properties required for applications such as flexible substrates. ..

本発明者らは、鋭意検討を行った結果、特定の構造を有するポリイミド前駆体を用いることが、スリットコートにおける良好なコーティング特性、並びに良好な機械特性及び光学特性の実現をもたらすことを見出した。
すなわち、本発明は下記の態様を包含する。
[1] 下記式(1):

Figure 2019142866
{式中、R1は、複数ある場合それぞれ独立に2価の有機基を示し、R2は、複数ある場合それぞれ独立に4価の有機基を示し、nは正の整数である。}で表される構造を有するポリイミド前駆体と、溶媒と、を含む樹脂組成物であって、
前記ポリイミド前駆体の重量平均分子量が110,000〜250,000であり、
前記樹脂組成物の固形分含有量が10〜25質量%である、樹脂組成物。
[2] 前記樹脂組成物の粘度を温調機付粘度計で23℃にて測定したときの、下記式で表されるせん断速度依存性(TI)が、0.9〜1.1である、上記態様1に記載の樹脂組成物。
TI=ηa/ηb
{式中、ηa(mPa・s)は樹脂組成物の測定回転速度a(rpm)における粘度であり、ηb(mPa・s)は樹脂組成物の測定回転速度b(rpm)における粘度であり、ただしa*10=bである。}
[3] 前記樹脂組成物は、スリットコート用の樹脂組成物である、上記態様1又は2に記載の樹脂組成物。
[4] 前記式(1)中のR1の少なくとも1つが、下記式(2):
Figure 2019142866
で表される基である、上記態様1〜3のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
[5] 前記ポリイミド前駆体が、下記式(3):
Figure 2019142866
{式中、R3及びR4の各々は、複数ある場合それぞれ独立に、炭素数1〜5の1価の脂肪族炭化水素基、又は炭素数6〜10の1価の芳香族基を示し、そしてmは、1〜200の整数である。}で表される構造を有する、上記態様1〜4のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
[6] 前記ポリイミド前駆体が、ピロメリット酸二無水物を含むテトラカルボン酸二無水物とジアミンとの共重合体である、上記態様1〜5のいずれかに記載の樹脂組成物。
[7] 前記ポリイミド前駆体が、3,3’,4,4’−ビフェニル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とジアミンとの共重合体である、上記態様1〜6のいずれかに記載の樹脂組成物。
[8] 前記ポリイミド前駆体が、テトラカルボン酸二無水物とジアミンとの共重合体であり、 前記テトラカルボン酸二無水物が、ピロメリット酸二無水物及び3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物を、前記ピロメリット酸二無水物と前記3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物とのモル比20:80〜80:20で含む、上記態様1〜7のいずれかに記載の樹脂組成物。
[9] 前記ポリイミド前駆体が、テトラカルボン酸二無水物と、4,4’−ジアミノジフェニルスルホン、3,3’−ジアミノジフェニルスルホン、2,2’−ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン及び9,9−ビス(4−アミノフェニル)フルオレンからなる群から選択される1つ以上のジアミンとの共重合体である、上記態様1〜8のいずれかに記載の樹脂組成物。
[10] 前記ポリイミド前駆体の重量平均分子量が160,000〜220,000である、上記態様1〜9のいずれかに記載の樹脂組成物。
[11] 前記樹脂組成物は、フレキシブルデバイス用の樹脂組成物である、上記態様1〜10のいずれかに記載の樹脂組成物。
[12] 前記樹脂組成物は、フレキシブルディスプレイ用の樹脂組成物である、上記態様1〜11のいずれかに記載の樹脂組成物。
[13] 上記態様1〜12のいずれかに記載の樹脂組成物の硬化物であるポリイミドフィルム。
[14] 膜厚10μm換算での厚み方向レタデーション(Rth)が300以下であり、及び/又は、膜厚10μm換算での黄色度(YI)が20以下である、上記態様13に記載のポリイミドフィルム。
[15] 上記態様13又は14に記載のポリイミドフィルムを含むフレキシブルデバイス。
[16] 上記態様13又は14に記載のポリイミドフィルムを含むフレキシブルディスプレイ。
[17] 前記ポリイミドフィルムは、前記フレキシブルディスプレイを外部から観察した際に視認される箇所に配置されている、上記態様16に記載のフレキシブルディスプレイ。
[18] 支持体の表面上に、上記態様1〜12のいずれかに記載の樹脂組成物を塗布する塗布工程と、
前記樹脂組成物を加熱してポリイミドフィルムを形成する膜形成工程と、
前記ポリイミドフィルムを前記支持体から剥離する剥離工程と、を含む、ポリイミドフィルムの製造方法。
[19] 前記塗布工程は、前記樹脂組成物をスリットコートすることを含む、上記態様18に記載のポリイミドフィルムの製造方法。
[20] 前記式(1)中のR1の少なくとも1つが、下記式(2):
Figure 2019142866
で表される基である、上記態様19に記載のポリイミドフィルムの製造方法。
[21] 前記ポリイミド前駆体が、下記式(3):
Figure 2019142866
{式中、R3及びR4の各々は、複数ある場合それぞれ独立に、炭素数1〜5の1価の脂肪族炭化水素基、又は炭素数6〜10の1価の芳香族基を示し、そしてmは、1〜200の整数である。}で表される構造を有する、上記態様19又は20に記載のポリイミドフィルムの製造方法。
[22] 前記剥離工程に先立って、前記支持体側から前記ポリイミドフィルムにレ−ザ−を照射する照射工程を更に含む、上記態様18〜21のいずれかに記載のポリイミドフィルムの製造方法。
[23] 支持体の表面上に、上記態様1〜12のいずれかに記載の樹脂組成物を塗布する塗布工程と、
前記樹脂組成物を加熱してポリイミドフィルムを形成する膜形成工程と、
前記ポリイミドフィルム上に素子を形成する素子形成工程と、
前記素子が形成された前記ポリイミドフィルムを前記支持体から剥離する剥離工程と、を含むディスプレイの製造方法。
[24] 前記塗布工程は、前記樹脂組成物をスリットコートすることを含む、上記態様23に記載のディスプレイの製造方法。
[25] 前記ディスプレイを外部から観察した際に視認される箇所に前記ポリイミドフィルムを配置する、上記態様23又は24に記載のディスプレイの製造方法。As a result of diligent studies, the present inventors have found that the use of a polyimide precursor having a specific structure brings about good coating properties in a slit coat, as well as good mechanical and optical properties. ..
That is, the present invention includes the following aspects.
[1] The following equation (1):
Figure 2019142866
{In the formula, R 1, each independently represent a divalent organic group and when a plurality of, R 2 are each independently when a plurality of a tetravalent organic group, n is a positive integer. }, A resin composition containing a polyimide precursor having a structure represented by} and a solvent.
The polyimide precursor has a weight average molecular weight of 110,000 to 250,000.
A resin composition having a solid content of 10 to 25% by mass.
[2] When the viscosity of the resin composition is measured at 23 ° C. with a viscometer equipped with a temperature controller, the shear rate dependence (TI) represented by the following formula is 0.9 to 1.1. , The resin composition according to the above aspect 1.
TI = ηa / ηb
{In the formula, ηa (mPa · s) is the viscosity of the resin composition at the measured rotation speed a (rpm), and ηb (mPa · s) is the viscosity of the resin composition at the measured rotation speed b (rpm). However, a * 10 = b. }
[3] The resin composition according to the above aspect 1 or 2, wherein the resin composition is a resin composition for slit coating.
[4] At least one of R 1 in the above formula (1) is the following formula (2):
Figure 2019142866
The resin composition according to any one of the above aspects 1 to 3, which is a group represented by.
[5] The polyimide precursor has the following formula (3):
Figure 2019142866
{In the formula, each of R 3 and R 4 independently indicates a monovalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms or a monovalent aromatic group having 6 to 10 carbon atoms, respectively. , And m is an integer from 1 to 200. } The resin composition according to any one of the above aspects 1 to 4, which has a structure represented by.
[6] The resin composition according to any one of the above aspects 1 to 5, wherein the polyimide precursor is a copolymer of a tetracarboxylic dianhydride containing a pyromellitic dianhydride and a diamine.
[7] The above-mentioned aspects 1 to 6, wherein the polyimide precursor is a copolymer of a tetracarboxylic dianhydride containing 3,3', 4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride and a diamine. The resin composition according to any one.
[8] The polyimide precursor is a copolymer of tetracarboxylic dianhydride and diamine, and the tetracarboxylic dianhydride is pyromellitic dianhydride and 3,3', 4,4'. -The biphenyltetracarboxylic dianhydride is contained in a molar ratio of the pyromellitic dianhydride to the 3,3', 4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride at a molar ratio of 20:80 to 80:20. The resin composition according to any one of the above aspects 1 to 7.
[9] The polyimide precursors are tetracarboxylic acid dianhydride, 4,4'-diaminodiphenyl sulfone, 3,3'-diaminodiphenyl sulfone, 2,2'-bis (trifluoromethyl) benzidine and 9, The resin composition according to any one of aspects 1 to 8 above, which is a copolymer with one or more diamines selected from the group consisting of 9-bis (4-aminophenyl) fluorene.
[10] The resin composition according to any one of the above aspects 1 to 9, wherein the polyimide precursor has a weight average molecular weight of 160,000 to 220,000.
[11] The resin composition according to any one of the above aspects 1 to 10, wherein the resin composition is a resin composition for a flexible device.
[12] The resin composition according to any one of the above aspects 1 to 11, wherein the resin composition is a resin composition for a flexible display.
[13] A polyimide film which is a cured product of the resin composition according to any one of the above aspects 1 to 12.
[14] The polyimide film according to the above aspect 13, wherein the thickness direction retardation (Rth) in terms of film thickness of 10 μm is 300 or less, and / or the yellowness (YI) in terms of film thickness of 10 μm is 20 or less. ..
[15] A flexible device comprising the polyimide film according to the above aspect 13 or 14.
[16] A flexible display comprising the polyimide film according to the above aspect 13 or 14.
[17] The flexible display according to the above aspect 16, wherein the polyimide film is arranged at a position that can be visually recognized when the flexible display is observed from the outside.
[18] A coating step of applying the resin composition according to any one of the above aspects 1 to 12 on the surface of the support.
A film forming step of heating the resin composition to form a polyimide film, and
A method for producing a polyimide film, which comprises a peeling step of peeling the polyimide film from the support.
[19] The method for producing a polyimide film according to the above aspect 18, wherein the coating step includes slit-coating the resin composition.
[20] At least one of R 1 in the above formula (1) is the following formula (2):
Figure 2019142866
The method for producing a polyimide film according to the above aspect 19, which is a group represented by.
[21] The polyimide precursor has the following formula (3):
Figure 2019142866
{In the formula, each of R 3 and R 4 independently indicates a monovalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms or a monovalent aromatic group having 6 to 10 carbon atoms, respectively. , And m is an integer from 1 to 200. } The method for producing a polyimide film according to the above aspect 19 or 20, which has a structure represented by.
[22] The method for producing a polyimide film according to any one of the above aspects 18 to 21, further comprising an irradiation step of irradiating the polyimide film with a laser from the support side prior to the peeling step.
[23] A coating step of applying the resin composition according to any one of the above aspects 1 to 12 on the surface of the support.
A film forming step of heating the resin composition to form a polyimide film, and
The element forming step of forming an element on the polyimide film and
A method for manufacturing a display, comprising a peeling step of peeling the polyimide film on which the element is formed from the support.
[24] The method for manufacturing a display according to the above aspect 23, wherein the coating step includes slit-coating the resin composition.
[25] The method for manufacturing a display according to the above aspect 23 or 24, wherein the polyimide film is arranged at a position that is visible when the display is observed from the outside.

本発明の一態様によれば、スリットコートにおけるコーティング特性に優れるとともに、フレキシブル基板等の用途に求められる機械特性及び光学特性にも優れるポリイミド前駆体含有樹脂組成物を提供することが可能になる。 According to one aspect of the present invention, it is possible to provide a polyimide precursor-containing resin composition which is excellent in coating properties in slit coating and also excellent in mechanical properties and optical properties required for applications such as flexible substrates.

本発明の一態様で提供されるディスプレイの例としてのトップエミッション型のフレキシブル有機ELディスプレイのポリイミド基板より上部の構造を示す図である。It is a figure which shows the structure above the polyimide substrate of the top emission type flexible organic EL display as an example of the display provided by one aspect of this invention.

以下、本発明の例示の実施の形態(以下、「実施の形態」と略記する。)について、詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。また、本開示で記載する特性値は、特記がない限り、[実施例]の項において記載する方法又はこれと同等であることが当業者に理解される方法で測定される値であることを意図する。 Hereinafter, an exemplary embodiment of the present invention (hereinafter, abbreviated as “embodiment”) will be described in detail. The present invention is not limited to the following embodiments, and can be variously modified and implemented within the scope of the gist thereof. In addition, unless otherwise specified, the characteristic values described in the present disclosure are values measured by the method described in the section of [Example] or a method understood by those skilled in the art to be equivalent thereto. Intended.

本実施の形態は、
下記式(1):

Figure 2019142866
{式中、R1は、複数ある場合それぞれ独立に2価の有機基を示し、R2は、複数ある場合それぞれ独立に4価の有機基を示し、nは正の整数である。}
で表される構造を有するポリイミド前駆体を含む樹脂組成物を提供する。一態様において、当該樹脂組成物は、当該ポリイミド前駆体と溶媒とを含む。This embodiment is
The following formula (1):
Figure 2019142866
{In the formula, R 1, each independently represent a divalent organic group and when a plurality of, R 2 are each independently when a plurality of a tetravalent organic group, n is a positive integer. }
Provided is a resin composition containing a polyimide precursor having a structure represented by. In one aspect, the resin composition comprises the polyimide precursor and a solvent.

好ましい態様においては、式(1)中のR1の少なくとも1つが、下記式(2):

Figure 2019142866
で表される基である。In a preferred embodiment, at least one of R 1 in the formula (1) is the following formula (2):
Figure 2019142866
It is a group represented by.

式(1)中のR1の少なくとも1つが式(2)で表される構造であることは、ポリイミド前駆体の硬化物であるポリイミドの良好な光学特性(特にRth)及び耐熱性に寄与する。一態様において、式(1)中のn個のR1の全部が式(2)で表される構造を有する。また、一態様において、式(1)中のn個のR1のうち式(2)で表される構造の割合は、0%以上、又は10%以上、又は20%以上であってよく、100%以下、又は90%以下であってよい。The fact that at least one of R 1 in the formula (1) has a structure represented by the formula (2) contributes to good optical properties (particularly Rth) and heat resistance of polyimide, which is a cured product of the polyimide precursor. .. In one embodiment, it has a structure in which all of n R 1 in the formula (1) is represented by the formula (2). Also, in one embodiment, the ratio of the structure represented by formula (1) n-number of out formula of R 1 in (2) is 0% or more, or 10% or more, or may be 20% or more, It may be 100% or less, or 90% or less.

本実施の形態はまた、上記式(1)で表される構造を有するポリイミド前駆体を含む樹脂組成物であって、当該樹脂組成物の硬化物であるポリイミドが、厚み方向レタデーション(Rth)300以下及び/又は黄色度(YI)20以下を有する、樹脂組成物も提供する。上記の低い厚み方向レタデーション(Rth)はポリイミドが低複屈折性であることを表しており、また上記の低い黄色度(YI)は、ポリイミドが良好な色調を有する(すなわちほぼ無色であること)であることを表している。 The present embodiment is also a resin composition containing a polyimide precursor having a structure represented by the above formula (1), and the polyimide which is a cured product of the resin composition is a thickness direction retardation (Rth) 300. Also provided are resin compositions having the following and / or yellowness (YI) of 20 or less. The low thickness direction retardation (Rth) indicates that the polyimide has low birefringence, and the low yellowness (YI) described above indicates that the polyimide has a good color tone (that is, is almost colorless). It represents that.

本実施の形態の樹脂組成物は、優れたスリットコート性能を有するとともに、優れた機械特性及び光学特性を有するポリイミドフィルムを与えることから、好ましくはフレキシブルデバイス用(例えばフレキシブル基板用)、特に好ましくはフレキシブルディスプレイ用として有用である。 Since the resin composition of the present embodiment provides a polyimide film having excellent slit coating performance and excellent mechanical and optical properties, it is preferably for a flexible device (for example, for a flexible substrate), and particularly preferably. It is useful for flexible displays.

(ポリイミド前駆体の重量平均分子量)
一態様において、ポリイミド前駆体の重量平均分子量は110,000以上250,000以下である。本発明者は、本実施の形態の樹脂組成物をスリットコートに用いる際、ポリイミド前駆体の重量平均分子量がコーティング性能に大きく影響することを見出し、鋭意検討を重ねた。その結果、ポリイミド前駆体の重量平均分子量が110,000以上である場合は、樹脂組成物の固形分含有量を調整して良好なスリットコートを実現でき、一方、重量平均分子量が250,000以下であるポリイミド前駆体は製造容易であることを見出した。すなわち、本実施の形態において、ポリイミド前駆体の重量平均分子量は、コーティング性能の観点で110,000以上であり、製造容易性の点で250,000以下である。
(Weight average molecular weight of polyimide precursor)
In one aspect, the weight average molecular weight of the polyimide precursor is 110,000 or more and 250,000 or less. The present inventor has found that when the resin composition of the present embodiment is used for slit coating, the weight average molecular weight of the polyimide precursor has a great influence on the coating performance, and repeated diligent studies. As a result, when the weight average molecular weight of the polyimide precursor is 110,000 or more, the solid content of the resin composition can be adjusted to realize a good slit coat, while the weight average molecular weight is 250,000 or less. We have found that the polyimide precursor is easy to produce. That is, in the present embodiment, the weight average molecular weight of the polyimide precursor is 110,000 or more from the viewpoint of coating performance and 250,000 or less from the viewpoint of ease of manufacture.

ポリイミド前駆体の望ましい重量平均分子量は、所望される用途、ポリイミド前駆体の種類、樹脂組成物の固形分含有量、樹脂組成物が含み得る溶媒の種類等によって異なってよい。 The desired weight average molecular weight of the polyimide precursor may vary depending on the desired application, the type of the polyimide precursor, the solid content of the resin composition, the type of solvent that the resin composition can contain, and the like.

例えば、重量平均分子量の下限の好ましい例は、111,000、112,000、113,000、114,000、115,000、116,000、117,000、118,000、119,000、120,000、121,000、122,000、123,000、124,000、125,000、126,000、127,000、128,000、129,000、130,000、131,000、132,000、133,000、134,000、135,000、136,000、137,000、138,000、139,000、140,000、141,000、142,000、143,000、144,000、145,000、146,000、147,000、148,000、149,000、150,000、151,000、152,000、153,000、154,000、155,000、156,000、157,000、158,000、159,000、160,000、161,000、162,000、163,000、164,000、165,000、166,000、167,000、168,000、169,000、170,000、171,000、172,000、173,000、174,000、175,000、176,000、177,000、178,000、179,000、180,000、181,000、182,000、183,000、184,000、185,000、186,000、187,000、188,000、189,000、190,000、191,000、192,000、193,000、194,000、195,000、196,000、197,000、198,000、199,000、200,000、201,000、202,000、203,000、204,000、205,000、206,000、207,000、208,000、209,000、210,000、211,000、212,000、213,000、214,000、215,000、216,000、217,000、218,000、219,000、220,000、221,000、222,000、223,000、224,000、225,000、226,000、227,000、228,000、229,000、230,000、231,000、232,000、233,000、234,000、235,000、236,000、237,000、238,000、239,000、240,000、241,000、242,000、243,000、244,000、245,000、246,000、247,000、248,000、又は249,000である。 For example, preferred examples of the lower limit of the weight average molecular weight are 111,000, 112,000, 113,000, 114,000, 115,000, 116,000, 117,000, 118,000, 119,000, 120, 000, 121,000, 122,000, 123,000, 124,000, 125,000, 126,000, 127,000, 128,000, 129000, 130,000, 131,000, 132,000, 133,000, 134,000, 135,000, 136,000, 137,000, 138,000, 139,000, 140,000, 141,000, 142,000, 143,000, 144,000, 145, 000, 146,000, 147,000, 148,000, 149,000, 150,000, 151,000, 152,000, 153,000, 154,000, 155,000, 156,000, 157,000, 158,000, 159,000, 160,000, 161,000, 162,000, 163,000, 164,000, 165,000, 166,000, 167,000, 168,000, 169,000, 170, 000, 171,000, 172,000, 173,000, 174,000, 175,000, 176,000, 177,000, 178,000, 179,000, 180,000, 181,000, 182,000, 183,000, 184,000, 185,000, 186,000, 187,000, 188,000, 189,000, 190,000, 191,000, 192,000, 193,000, 194,000, 195, 000, 196,000, 197,000, 198,000, 199,000, 200,000, 201,000, 202,000, 203,000, 204,000, 205,000, 206,000, 207,000, 208,000, 209,000, 210,000, 211,000, 212,000, 213,000, 214,000, 215,000, 216,000, 217,000, 218,000, 219,000, 220, 000, 221,000, 222,000, 223,000, 224,000, 225,000, 226,000, 227,000, 228,000, 229000, 230,000, 231,000, 232,000, 23 3,000, 234,000, 235,000, 236,000, 237,000, 238,000, 239,000, 240,000, 241,000, 242,000, 243,000, 244,000, 245, 000, 246,000, 247,000, 248,000, or 249,000.

また、重量平均分子量の上限の好ましい例は、249,000、248,000、247,000、246,000、245,000、244,000、243,000、242,000、241,000、240,000、239,000、238,000、237,000、236,000、235,000、234,000、233,000、232,000、231,000、230,000、229,000、228,000、227,000、226,000、225,000、224,000、223,000、222,000、221,000、220,000、219,000、218,000、217,000、216,000、215,000、214,000、213,000、212,000、211,000、210,000、209,000、208,000、207,000、206,000、205,000、204,000、203,000、202,000、201,000、200,000、199,000、198,000、197,000、196,000、195,000、194,000、193,000、192,000、191,000、190,000、189,000、188,000、187,000、186,000、185,000、184,000、183,000、182,000、181,000、180,000、179,000、178,000、177,000、176,000、175,000、174,000、173,000、172,000、171,000、170,000、169,000、168,000、167,000、166,000、165,000、164,000、163,000、162,000、161,000、160,000、159,000、158,000、157,000、156,000、155,000、154,000、153,000、152,000、151,000、150,000、149,000、148,000、147,000、146,000、145,000、144,000、143,000、142,000、141,000、140,000、139,000、138,000、137,000、136,000、135,000、134,000、133,000、132,000、131,000、130,000、129,000、128,000、127,000、126,000、125,000、124,000、123,000、122,000、121,000、120,000、119,000、118,000、117,000、116,000、115,000、114,000、113,000、112,000、又は111,000である。 Further, preferred examples of the upper limit of the weight average molecular weight are 249,000, 248,000, 247,000, 246,000, 245,000, 244,000, 243,000, 242,000, 241,000, 240, 000, 239,000, 238,000, 237,000, 236,000, 235,000, 234,000, 233,000, 232,000, 231,000, 230,000, 229,000, 228,000, 227,000, 226,000, 225,000, 224,000, 223,000, 222,000, 221,000, 220,000, 219,000, 218,000, 217,000, 216,000, 215, 000, 214,000, 213,000, 212,000, 211,000, 210,000, 209,000, 208,000, 207,000, 206,000, 205,000, 204,000, 203,000, 202,000, 201,000, 200,000, 199,000, 198,000, 197,000, 196,000, 195,000, 194,000, 193,000, 192,000, 191,000, 190, 000, 189,000, 188,000, 187,000, 186,000, 185,000, 184,000, 183,000, 182,000, 181,000, 180,000, 179,000, 178,000, 177,000, 176,000, 175,000, 174,000, 173,000, 172,000, 171,000, 170,000, 169,000, 168,000, 167,000, 166,000, 165, 000, 164,000, 163,000, 162,000, 161,000, 160,000, 159,000, 158,000, 157,000, 156,000, 155,000, 154,000, 153,000, 152,000, 151,000, 150,000, 149,000, 148,000, 147,000, 146,000, 145,000, 144,000, 143,000, 142,000, 141,000, 140, 000, 139,000, 138,000, 137,000, 136,000, 135,000, 134,000, 133,000, 132,000, 131,000, 130,000, 129,000, 128,000, 127 000, 126,000, 125,000, 124,000, 123,000, 122,000, 121,000, 120,000, 119,000, 118,000, 117,000, 116,000, 115,000 , 114,000, 113,000, 112,000, or 111,000.

例えば、ポリイミド前駆体を含む樹脂組成物の硬化物(例えばポリイミドフィルム(本開示でキュア膜ともいう。))の伸度及び黄色度(YI)の観点では、重量平均分子量120,000以上が好ましく、130,000以上がさらに好ましく、160,000以上が特に好ましい。また、当該硬化物(例えばポリイミドフィルム)のヘイズの観点では、220,000以下が好ましく、200,000以下がより好ましい。好ましい一態様において、ポリイミド前駆体の重量平均分子量は、160,000以上220,000以下である。 For example, from the viewpoint of elongation and yellowness (YI) of a cured product of a resin composition containing a polyimide precursor (for example, a polyimide film (also referred to as a cure film in the present disclosure)), a weight average molecular weight of 120,000 or more is preferable. , 130,000 or more is more preferable, and 160,000 or more is particularly preferable. Further, from the viewpoint of haze of the cured product (for example, a polyimide film), 220,000 or less is preferable, and 200,000 or less is more preferable. In a preferred embodiment, the polyimide precursor has a weight average molecular weight of 160,000 or more and 220,000 or less.

(ポリイミドフィルムの厚み方向レタデーション(Rth))
ポリイミド前駆体の硬化物(すなわちイミド化物)としてポリイミドフィルムを作製したとき、当該ポリイミドフィルムの膜厚10μmでの厚み方向レタデーション(Rth)は、ポリイミド前駆体のモノマー骨格によって異なるが、同一のモノマー骨格であれば、ポリイミド前駆体の重量平均分子量が大きいほどRthが小さい傾向がある。ポリマー骨格としては、DASを用いるとRthが下さくなる傾向にある。ポリイミド前駆体の重量平均分子量とポリイミドフィルムのRthとの上記関係のメカニズムは不明であるが、ポリイミドフィルムの分子の配向、及び結晶度が関係すると考えられる。
(Polyimide film thickness direction retardation (Rth))
When a polyimide film is prepared as a cured product (that is, an imidized product) of a polyimide precursor, the thickness direction retardation (Rth) of the polyimide film at a thickness of 10 μm differs depending on the monomer skeleton of the polyimide precursor, but is the same monomer skeleton. If so, the larger the weight average molecular weight of the polyimide precursor, the smaller the Rth tends to be. When DAS is used as the polymer skeleton, Rth tends to decrease. The mechanism of the above relationship between the weight average molecular weight of the polyimide precursor and the Rth of the polyimide film is unknown, but it is considered that the molecular orientation and crystallinity of the polyimide film are related.

特定の態様において、Rthは、低複屈折性のポリイミドフィルムを得る観点から、300nm以下である。特にポリイミドフィルムを表示材料として用いる場合、Rthとしては、200nm以下が好ましく、100nm以下がより好ましく、80nm以下がより好ましく、50nm以下がより好ましく、30nmが特に好ましい。Rthが300nm以下であれば、像画像を正しく捉えることが容易であり、特に、Rthが200nm以下であれば、画像の色再現性が良好である。 In a particular embodiment, Rth is 300 nm or less from the viewpoint of obtaining a polyimide film having low birefringence. In particular, when a polyimide film is used as a display material, the Rth is preferably 200 nm or less, more preferably 100 nm or less, more preferably 80 nm or less, more preferably 50 nm or less, and particularly preferably 30 nm. When Rth is 300 nm or less, it is easy to capture an image image correctly, and particularly when Rth is 200 nm or less, the color reproducibility of the image is good.

一態様において、ポリイミドフィルムは、膜厚10μm換算での厚み方向レタデーション(Rth)が300nm以下であり、及び/又は、膜厚10μm換算での黄色度(YI)が20以下である。一態様において、ポリイミドフィルムは、膜厚10μm換算での厚み方向レタデーション(Rth)が300nm以下であり、及び、膜厚10μm換算での黄色度(YI)が20以下である。 In one aspect, the polyimide film has a thickness direction retardation (Rth) of 300 nm or less in terms of a film thickness of 10 μm and / or a yellowness (YI) of 20 or less in terms of a film thickness of 10 μm. In one aspect, the polyimide film has a thickness direction retardation (Rth) of 300 nm or less in terms of a film thickness of 10 μm and a yellowness (YI) of 20 or less in terms of a film thickness of 10 μm.

(ポリイミドフィルムの黄色度(YI))
特定の態様において、ポリイミド前駆体の硬化物(すなわちイミド化物)としてポリイミドフィルムを作製したとき、当該ポリイミドフィルムの膜厚10μmにおける黄色度(YI)は、良好な光学特性を得る観点で、20以下であり、好ましくは18以下、より好ましくは16以下、更に好ましくは14以下、更に好ましくは13以下、更に好ましくは10以下、特に好ましくは7以下である。当該ポリイミドフィルムの膜厚10μmでのYIは、ポリイミド前駆体のモノマー骨格によって異なるが、同一のモノマー骨格であれば、ポリイミド前駆体の重量平均分子量が大きいほどYIが小さい傾向がある。
(Yellowness of polyimide film (YI))
In a specific embodiment, when a polyimide film is produced as a cured product (that is, an imidized product) of a polyimide precursor, the yellowness (YI) of the polyimide film at a film thickness of 10 μm is 20 or less from the viewpoint of obtaining good optical characteristics. It is preferably 18 or less, more preferably 16 or less, still more preferably 14 or less, still more preferably 13 or less, still more preferably 10 or less, and particularly preferably 7 or less. The YI of the polyimide film at a thickness of 10 μm differs depending on the monomer skeleton of the polyimide precursor, but if the monomer skeleton is the same, the larger the weight average molecular weight of the polyimide precursor, the smaller the YI tends to be.

(ポリイミドフィルムのその他の好ましい特性)
ポリイミド前駆体の硬化物(すなわちイミド化物)としてポリイミドフィルムをガラス基板のような無機支持基板上に作製したとき、当該ポリイミドフィルムの膜厚10μmにおけるガラス基板との間に発生する残留応力は、例えばディスプレイ用途における製造上、ポリイミド付きのガラス基板の反り量低減の観点から、好ましくは25MPa以下、より好ましくは23MPa以下、更に好ましくは20MPa以下、更に好ましくは18MPa以下、特に好ましくは16MPa以下である。
(Other preferred properties of polyimide film)
When a polyimide film is formed on an inorganic supporting substrate such as a glass substrate as a cured product (that is, an imidized product) of the polyimide precursor, the residual stress generated between the polyimide film and the glass substrate at a thickness of 10 μm is, for example, From the viewpoint of reducing the amount of warpage of the glass substrate with polyimide in manufacturing for display applications, it is preferably 25 MPa or less, more preferably 23 MPa or less, still more preferably 20 MPa or less, still more preferably 18 MPa or less, and particularly preferably 16 MPa or less.

また、当該ポリイミドフィルムの膜厚10μmにおける引張伸度が15%以上であることが好ましい。引張伸度は、フレキシブルディスプレイの力学強度の観点からより好ましくは20%以上であり、更に好ましくは25%以上であり、更に好ましくは30%以上であり、更に好ましくは35%以上であり、特に好ましくは40%以上である。当該ポリイミドフィルムの引張伸度は、ポリイミド前駆体のモノマー骨格によって異なるが、同一のモノマー骨格であれば、ポリイミド前駆体の重量平均分子量が大きいほど引張伸度が大きい傾向がある。 Further, it is preferable that the tensile elongation of the polyimide film at a film thickness of 10 μm is 15% or more. The tensile elongation is more preferably 20% or more, further preferably 25% or more, further preferably 30% or more, still more preferably 35% or more, and particularly preferably 35% or more, from the viewpoint of the mechanical strength of the flexible display. It is preferably 40% or more. The tensile elongation of the polyimide film differs depending on the monomer skeleton of the polyimide precursor, but if the monomer skeleton is the same, the larger the weight average molecular weight of the polyimide precursor, the larger the tensile elongation tends to be.

ポリイミドフィルムのガラス転移温度Tgは、ポリイミド上に窒化ケイ素のような無機膜をCVD工程で作製する際のプロセス温度をより上げられる観点から、360℃以上であることが好ましく、400℃以上がより好ましく、470℃以上がさらに好ましい。 The glass transition temperature Tg of the polyimide film is preferably 360 ° C. or higher, more preferably 400 ° C. or higher, from the viewpoint of further raising the process temperature when forming an inorganic film such as silicon nitride on the polyimide in the CVD step. It is preferable, and 470 ° C. or higher is more preferable.

ポリイミドフィルムは膜厚が均一であることが好ましい。特にポリイミドフィルムをフレキシブルディスプレイ等の画面の材料として用いる場合は、可視光の波長が約380nmから約700nmであるため良好なディスプレイ性能を得る観点及び、ディスプレイの製造工程の観点から、特に高い膜厚均一性が求められる。ポリイミドフィルムの膜厚均一性(膜厚の複数点の標準偏差)は10μm以下が好ましく、8μm以下が好ましく、5μm以下が好ましく、3μm以下が好ましく、2μm以下が好ましく、1μm以下が特に好ましく、500nm以下が特に好ましく、300nm以下が特に好ましい。膜厚均一性は小さいほど好ましいが、ディスプレイ製造の収率向上の観点で、例えば50nm以上、又は100nm以上であってもよい。なお上記膜厚均一性は、例えば本開示の[実施例]の項に記載の方法で測定されるような複数点の膜厚から計算される3σの値を意味する。 The polyimide film preferably has a uniform film thickness. In particular, when a polyimide film is used as a screen material for a flexible display or the like, the wavelength of visible light is about 380 nm to about 700 nm, so that a particularly high film thickness is obtained from the viewpoint of obtaining good display performance and from the viewpoint of the display manufacturing process. Uniformity is required. The film thickness uniformity (standard deviation of a plurality of film thickness points) of the polyimide film is preferably 10 μm or less, preferably 8 μm or less, preferably 5 μm or less, preferably 3 μm or less, preferably 2 μm or less, particularly preferably 1 μm or less, and 500 nm. The following is particularly preferable, and 300 nm or less is particularly preferable. The smaller the film thickness uniformity is, the more preferable it is, but from the viewpoint of improving the yield of display production, it may be, for example, 50 nm or more, or 100 nm or more. The film thickness uniformity means a value of 3σ calculated from the film thickness of a plurality of points as measured by the method described in the [Example] section of the present disclosure, for example.

(樹脂組成物のせん断速度依存性)
本実施の形態の樹脂組成物のせん断速度依存性(TI)(以下、単にTIともいう。)は、好ましくは0.9以上1.1以下である。本開示で、TIは、樹脂組成物の粘度を23℃にて温調機付粘度計(東機産業械社製TVE−35H)で測定したときに、測定回転数a(rpm)における粘度ηa(mPa・s)と、測定回転数b(rpm)における粘度ηb(mPa・s)(但し、a*10=bである)とから、下記式:
TI=ηa/ηb
に従って求められる値である。測定条件の詳細は実施例中の記載で説明する。
(Dependency on shear rate of resin composition)
The shear rate dependence (TI) (hereinafter, also simply referred to as TI) of the resin composition of the present embodiment is preferably 0.9 or more and 1.1 or less. In the present disclosure, TI measures the viscosity of a resin composition at 23 ° C. with a viscometer equipped with a temperature controller (TVE-35H manufactured by Toki Sangyo Kikai Co., Ltd.), and the viscosity ηa at the measurement rotation speed a (rpm). From (mPa · s) and the viscosity ηb (mPa · s) at the measured rotation speed b (rpm) (where a * 10 = b), the following formula:
TI = ηa / ηb
It is a value obtained according to. Details of the measurement conditions will be described in the description in the examples.

せん断速度依存性(TI)は、好ましくは、0.9以上、又は0.95以上、又は1.0以上であり、好ましくは、1.1以下、又は1.05以下、又は1.0以下である。TIがこの範囲であると、樹脂組成物はニュートン流体といわれ、樹脂組成物をスリットコートした場合の膜厚均一性が良好であるため好ましい。膜厚均一性が良好な樹脂組成物を硬化して得られるポリイミドフィルムは、良好な膜厚均一性を有するため、フレキシブルディスプレイ等の画面の材料として好適に用いることができる。 The shear rate dependence (TI) is preferably 0.9 or more, 0.95 or more, or 1.0 or more, and preferably 1.1 or less, 1.05 or less, or 1.0 or less. Is. When the TI is in this range, the resin composition is called a Newtonian fluid, and it is preferable because the film thickness uniformity when the resin composition is slit-coated is good. A polyimide film obtained by curing a resin composition having good film thickness uniformity has good film thickness uniformity, and therefore can be suitably used as a screen material for a flexible display or the like.

樹脂組成物のせん断速度依存性が0.9以上1.1以下の場合に膜厚均一性が良好になる詳細な理由は不明確であるが、以下の様に考えられる。
スリットコートにおいては、塗布開始直後の樹脂組成物に与えられるせん断速度が小さく、塗布を継続したときの樹脂組成物に与えられるせん断速度が大きい。せん断速度依存性が小さい(具体的にはTIが0.9以上1.1以下)場合、塗布開始直後と塗布を継続したときとの樹脂組成物の粘度の差が小さいため、塗布方向(MD(Machine direction))の膜厚ばらつきが小さい(すなわち塗布方向の膜厚均一性が良好である)。また、スリットコートノズルが、幅方向(TD(Transverse direction))のいずれかの一端のみから樹脂組成物を注入する仕様の場合、スリットコート時に、注入口付近では樹脂組成物のせん断速度が大きいが、注入口と反対側(すなわちノズルのデッドロック側)では、樹脂組成物のせん断速度が小さくなる。このような場合でも、せん断速度依存性が小さい(具体的にはTIが0.9以上1.1以下)ことで、幅方向の膜厚ばらつきを小さくできる。このように、せん断速度依存性が小さい(具体的にはTIが0.9以上1.1以下)ことは、せん断による粘度への影響を低減し、MD及びTDいずれにおいても膜厚ばらつきが小さい(すなわち膜厚均一性が良好である)という利点を与える。
The detailed reason why the film thickness uniformity becomes good when the shear rate dependence of the resin composition is 0.9 or more and 1.1 or less is unclear, but it is considered as follows.
In the slit coat, the shear rate given to the resin composition immediately after the start of coating is low, and the shear rate given to the resin composition when the coating is continued is high. When the shear rate dependence is small (specifically, TI is 0.9 or more and 1.1 or less), the difference in viscosity of the resin composition immediately after the start of coating and when the coating is continued is small, so that the coating direction (MD) (Machine shear)) The film thickness variation is small (that is, the film thickness uniformity in the coating direction is good). Further, in the case where the slit coat nozzle injects the resin composition from only one end in the width direction (TD (Transverse direction)), the shear rate of the resin composition is large in the vicinity of the injection port at the time of slit coating. On the side opposite to the injection port (that is, the deadlock side of the nozzle), the shear rate of the resin composition becomes small. Even in such a case, the variation in film thickness in the width direction can be reduced by reducing the shear rate dependence (specifically, TI is 0.9 or more and 1.1 or less). As described above, the small shear rate dependence (specifically, TI of 0.9 or more and 1.1 or less) reduces the influence of shear on the viscosity, and the film thickness variation is small in both MD and TD. It gives the advantage (that is, the film thickness uniformity is good).

樹脂組成物のせん断速度依存性は、樹脂組成物の合成方法と相関があると考えられる。
例えば、反応容器に、酸二無水物、ジアミン、及び構造により酸二無水物又はジアミンであり得るシリコーンオイル、のすべてを加え加熱して反応している場合と、該ジアミンに、溶媒に溶解した該酸二無水物と、溶媒に溶解した該シリコーンオイルとを、室温にて時間をかけて少量ずつ滴下し、少しずつ反応させる場合とを比較すると、前者の場合、モノマー(すなわち酸二無水物、ジアミン及びシリコーンオイル)のうち、より反応性が高いもの(酸性又は塩基性が高いもの、立体障害が小さいもの等)から反応し、ポリイミド前駆体はブロックポリマーになりやすい傾向がある。一方、後者の場合、酸二無水物及びシリコーンオイルを溶媒に溶解させ、少量ずつ滴下しているため、各モノマーが反応性等に関係なく反応でき、ポリイミド前駆体はランダムポリマーになりやすい傾向がある。このように上記の前者と後者とでは、生成物のポリマー構成が異なると考えられる。そしてブロックポリマー(前者)の場合、ポリマー中で特定のモノマーが集まっているため、ポリマー鎖間で分子間相互作用が発生しやすくなったり、ポリマーの柔軟性が損なわれるためポリマー鎖同士でスタックしやすくなると考えられる。結果として、樹脂組成物のせん断速度依存性が大きくなると考えられる。一方、後者の場合は、各モノマーが順序良く結合しており、分子間相互作用等が発生しにくいため、せん断速度依存性が小さいと考えられる。
The shear rate dependence of the resin composition is considered to correlate with the method of synthesizing the resin composition.
For example, when all of acid dianhydride, diamine, and silicone oil which can be acid dianhydride or diamine depending on the structure are added to the reaction vessel and heated for reaction, and when the diamine is dissolved in a solvent. Comparing the case where the acid diamine and the silicone oil dissolved in a solvent are added dropwise at room temperature over time and reacted little by little, in the former case, the monomer (that is, the acid diamine) , Diamine and silicone oil), which are more reactive (higher acidity or basicity, less steric hindrance, etc.), and the polyimide precursor tends to become a block polymer. On the other hand, in the latter case, since the acid dianhydride and the silicone oil are dissolved in a solvent and added dropwise little by little, each monomer can react regardless of reactivity and the polyimide precursor tends to be a random polymer. is there. As described above, it is considered that the polymer composition of the product is different between the former and the latter. In the case of a block polymer (the former), since specific monomers are gathered in the polymer, intermolecular interactions are likely to occur between the polymer chains, and the flexibility of the polymer is impaired, so that the polymer chains are stacked. It will be easier. As a result, it is considered that the shear rate dependence of the resin composition increases. On the other hand, in the latter case, since each monomer is bonded in order and intermolecular interaction and the like are unlikely to occur, it is considered that the shear rate dependence is small.

また、前者の場合、モノマーをすべて加え加熱しているため、特に一部の酸二無水物は、ポリマー鎖と反応する前に、熱により酸二無水物基が開環すると考えられる。酸二無水物基が開環してジカルボキシル基になると、酸二無水物基に比べ反応性が下がるため、ポリイミド前駆体の分子量が小さくなると考えられる。一方、後者の場合、酸二無水物を溶媒に溶解させ、室温で少量ずつ滴下するため、酸二無水物基が開環することなくポリマー鎖と反応することが可能となり。分子量が大きくなると考えられる。 Further, in the former case, since all the monomers are added and heated, it is considered that the acid dianhydride group is opened by heat, especially in some acid dianhydrides, before reacting with the polymer chain. When the acid dianhydride group is ring-opened to become a dicarboxyl group, the reactivity is lower than that of the acid dianhydride group, and it is considered that the molecular weight of the polyimide precursor is reduced. On the other hand, in the latter case, since the acid dianhydride is dissolved in a solvent and added dropwise at room temperature, the acid dianhydride group can react with the polymer chain without opening the ring. It is thought that the molecular weight will increase.

(樹脂組成物のスリットコート特性)
ポリイミド前駆体を含む樹脂組成物のスリットノズルによるコート特性(スリットコート特性)は、ポリイミド前駆体の重量平均分子量及び樹脂組成物の固形分含有量と相関がある。ポリイミド前駆体が低分子量である場合、及び/又は樹脂組成物が低固形分含有量である場合には、ノズルからの液漏れが発生しやすく、一方、ポリイミド前駆体が高分子量である場合、及び/又は樹脂組成物が高固形分含有量である場合には、ノズル先端でワニスの目詰まりが発生しやすい。したがって、ポリイミド前駆体の重量平均分子量は、固形分含有量を制御することで所望のスリットコート特性が得られるような範囲に制御することが好ましい。
(Slit coat characteristics of resin composition)
The coating property (slit coating property) of the resin composition containing the polyimide precursor by the slit nozzle has a correlation with the weight average molecular weight of the polyimide precursor and the solid content of the resin composition. When the polyimide precursor has a low molecular weight and / or when the resin composition has a low solid content content, liquid leakage from the nozzle is likely to occur, while when the polyimide precursor has a high molecular weight, And / or when the resin composition has a high solid content, clogging of the varnish is likely to occur at the tip of the nozzle. Therefore, it is preferable to control the weight average molecular weight of the polyimide precursor within a range in which the desired slit coat characteristics can be obtained by controlling the solid content.

(塗膜のエッジ特性)
ポリイミド前駆体を含む樹脂組成物をスリットコートして乾燥塗膜を形成する際、ポリイミド前駆体が低分子量である場合、及び/又は樹脂組成物が低固形分含有量である場合には、エッジのダレが発生しやすく、一方、ポリイミド前駆体が高分子量である場合、及び/又は樹脂組成物が高固形分含有量である場合には、エッジビ−ド(すなわちエッジの盛り上がり)が発生しやすい。したがって、ポリイミド前駆体の重量平均分子量は、固形分含有量を制御することで所望のエッジ特性が得られるような範囲に制御することが好ましい。
(Edge characteristics of coating film)
When the resin composition containing the polyimide precursor is slit-coated to form a dry coating film, if the polyimide precursor has a low molecular weight and / or if the resin composition has a low solid content, the edge On the other hand, when the polyimide precursor has a high molecular weight and / or the resin composition has a high solid content content, an edge bead (that is, edge swelling) is likely to occur. .. Therefore, it is preferable to control the weight average molecular weight of the polyimide precursor within a range in which the desired edge characteristics can be obtained by controlling the solid content.

一態様において、樹脂組成物の固形分含有量は、10質量%〜25質量%である。樹脂組成物をスリットコートする際の設定可能なコートギャップ(すなわち、スリットコートノズル先端と基板とのギャップ)は、樹脂組成物の固形分含有量と相関し、樹脂組成物に含まれる固形分の種類が同一であれば、樹脂組成物の固形分含有量が小さいほどコートギャップを大きくできる傾向がある。良好なコーティングの観点でコートギャップは大きい方が好ましく、例えば、コートギャップが50μm以上であれば、基板サイズが比較的大きい場合にもスリットノズルと基板との衝突を回避できる。樹脂組成物の固形分含有量が10質量%〜25質量%である場合、ポリイミド前駆体の種類及び分子量を選択して目的のコートギャップを実現できる。樹脂組成物の好ましい固形分含有量は、所望される用途、ポリイミド前駆体の種類及び分子量、樹脂組成物が含み得る溶媒の種類等によって異なってよい。 In one embodiment, the solid content of the resin composition is 10% by mass to 25% by mass. The configurable coat gap (that is, the gap between the tip of the slit coat nozzle and the substrate) when slit-coating the resin composition correlates with the solid content of the resin composition, and the solid content contained in the resin composition. If the types are the same, the smaller the solid content of the resin composition, the larger the coat gap tends to be. From the viewpoint of good coating, it is preferable that the coat gap is large. For example, when the coat gap is 50 μm or more, collision between the slit nozzle and the substrate can be avoided even when the substrate size is relatively large. When the solid content of the resin composition is 10% by mass to 25% by mass, the desired coat gap can be realized by selecting the type and molecular weight of the polyimide precursor. The preferred solid content of the resin composition may vary depending on the desired application, the type and molecular weight of the polyimide precursor, the type of solvent that the resin composition can contain, and the like.

固形分含有量の下限の好ましい例は、11質量%、12質量%、13質量%、14質量%、15質量%、16質量%、17質量%、18質量%、19質量%、20質量%、21質量%、22質量%、23質量%、又は24質量%である。 Preferred examples of the lower limit of the solid content content are 11% by mass, 12% by mass, 13% by mass, 14% by mass, 15% by mass, 16% by mass, 17% by mass, 18% by mass, 19% by mass, and 20% by mass. , 21% by mass, 22% by mass, 23% by mass, or 24% by mass.

固形分含有量の上限の好ましい例は、24質量%、23質量%、22質量%、21質量%、20質量%、19質量%、18質量%、17質量%、16質量%、15質量%、14質量%、13質量%、12質量%、又は11質量%である。 Preferred examples of the upper limit of the solid content content are 24% by mass, 23% by mass, 22% by mass, 21% by mass, 20% by mass, 19% by mass, 18% by mass, 17% by mass, 16% by mass, and 15% by mass. , 14% by mass, 13% by mass, 12% by mass, or 11% by mass.

好ましい一態様において、固形分濃度は、10〜20質量%であり、10〜15質量%がさらに好ましい。 In a preferred embodiment, the solid content concentration is 10 to 20% by mass, more preferably 10 to 15% by mass.

好ましい態様において、ポリイミド前駆体は、式(3):

Figure 2019142866
{式中、R3及びR4の各々は、複数ある場合それぞれ独立に、炭素数1〜5の1価の脂肪族炭化水素基、又は炭素数6〜10の1価の芳香族基を示し、そしてmは、1〜200の整数である。}で表される構造を有する。
3及びR4が炭素数1〜5の1価の脂肪族炭化水素基又は炭素数6〜10の1価の芳香族基であることは、支持体との間に発生する残留応力及びRthを低減できるポリイミドを得る観点から有利である。R3及びR4の好ましい構造としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、フェニル基等が挙げられる。
mは、支持体との間に発生する残留応力及びRthを低減できるポリイミドを得る観点から、1〜200であり、好ましくは、1以上、又は3以上、又は5以上、好ましくは、200以下、又は180以下、又は160以下である。In a preferred embodiment, the polyimide precursor is of formula (3):
Figure 2019142866
{In the formula, each of R 3 and R 4 independently indicates a monovalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms or a monovalent aromatic group having 6 to 10 carbon atoms, respectively. , And m is an integer from 1 to 200. } Has a structure represented by.
The fact that R 3 and R 4 are monovalent aliphatic hydrocarbon groups having 1 to 5 carbon atoms or monovalent aromatic groups having 6 to 10 carbon atoms means that the residual stress generated between them and the support and Rth It is advantageous from the viewpoint of obtaining a polyimide capable of reducing the amount of Preferred structures of R 3 and R 4 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a phenyl group and the like.
m is 1 to 200, preferably 1 or more, 3 or more, or 5 or more, preferably 200 or less, from the viewpoint of obtaining a polyimide capable of reducing residual stress and Rth generated between the support and the support. Or 180 or less, or 160 or less.

ポリイミド前駆体は式(3)の構造を分子中のいずれの部位に有してもよいが、シロキサンモノマーの種類、コストの観点から、式(3)の構造はジアミン成分由来であることが好ましい。ポリイミド前駆体全体質量に占める、式(3)で表される構造部位の比率は、支持体との間に発生する残留応力及びRthを低減する観点から、好ましくは5質量%以上、より好ましくは6質量%以上、更に好ましくは7質量%以上であり、得られる硬化物(例えばポリイミドフィルム)の透明性、及び耐熱性の観点から、好ましくは40質量%以下、より好ましくは30質量%以下、更に好ましくは25質量%以下である。 The polyimide precursor may have the structure of the formula (3) at any site in the molecule, but the structure of the formula (3) is preferably derived from the diamine component from the viewpoint of the type and cost of the siloxane monomer. .. The ratio of the structural portion represented by the formula (3) to the total mass of the polyimide precursor is preferably 5% by mass or more, more preferably 5% by mass or more, from the viewpoint of reducing the residual stress and Rth generated between the polyimide precursor and the support. 6% by mass or more, more preferably 7% by mass or more, preferably 40% by mass or less, more preferably 30% by mass or less, from the viewpoint of transparency and heat resistance of the obtained cured product (for example, polyimide film). More preferably, it is 25% by mass or less.

典型的な態様において、上記式(1)で表される構造のポリイミド前駆体は、R1基を含むジアミン成分と、R2基を含む酸二無水物成分との重合物である。In a typical embodiment, the polyimide precursor having the structure represented by the above formula (1) is a polymer of a diamine component containing an R 1 group and an acid dianhydride component containing an R 2 group.

2基を含む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、2,2’,3,3’−ビフェニル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)ジフタル酸無水物、5−(2,5−ジオキソテトラヒドロ−3−フラニル)−3−メチル−シクロヘキセン−1,2ジカルボン酸無水物、1,2,3,4−ベンゼン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、2,2’,3,3’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’―ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、メチレン−4,4’−ジフタル酸二無水物、1,1−エチリデン−4,4’−ジフタル酸二無水物、2,2−プロピリデン−4,4’−ジフタル酸二無水物、1,2−エチレン−4,4’−ジフタル酸二無水物、1,3−トリメチレン−4,4’−ジフタル酸二無水物、1,4−テトラメチレン−4,4’−ジフタル酸二無水物、1,5−ペンタメチレン−4,4’−ジフタル酸二無水物、4,4’−オキシジフタル酸二無水物、p−フェニレンビス(トリメリテート酸無水物)、チオ−4,4’−ジフタル酸二無水物、スルホニル−4,4’−ジフタル酸二無水物、1,3−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)ベンゼン二無水物、1,3−ビス(3,4−ジカルボキシフェノキシ)ベンゼン二無水物、1,4−ビス(3,4−ジカルボキシフェノキシ)ベンゼン二無水物、1,3−ビス[2−(3,4−ジカルボキシフェニル)−2−プロピル]ベンゼン二無水物、1,4−ビス[2−(3,4−ジカルボキシフェニル)−2−プロピル]ベンゼン二無水物、ビス[3−(3,4−ジカルボキシフェノキシ)フェニル]メタン二無水物、ビス[4−(3,4−ジカルボキシフェノキシ)フェニル]メタン二無水物、2,2−ビス[3−(3,4−ジカルボキシフェノキシ)フェニル]プロパン二無水物、2,2−ビス[4−(3,4−ジカルボキシフェノキシ)フェニル]プロパン二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェノキシ)ジメチルシラン二無水物、1,3−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン二無水物、2,3,6,7−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、1,4,5,8−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、1,2,5,6−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、3,4,9,10−ペリレンテトラカルボン酸二無水物、2,3,6,7−アントラセンテトラカルボン酸二無水物、1,2,7,8−フェナントレンテトラカルボン酸二無水物等を例示することができる。Examples of acid dianhydrides containing R 2 groups include pyromellitic dianhydride, 3,3', 4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,2', 3,3'-biphenyltetracarboxylic dianhydride. Acid dianhydride, 4,4'-(hexafluoroisopropyridene) diphthalic dianhydride, 5- (2,5-dioxotetrahydro-3-franyl) -3-methyl-cyclohexene-1,2dicarboxylic dianhydride , 1,2,3,4-benzenetetracarboxylic dianhydride, 3,3', 4,4'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, 2,2', 3,3'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride Anhydride, 3,3', 4,4'-diphenylsulfonetetracarboxylic dianhydride, methylene-4,4'-diphthalic acid dianhydride, 1,1-ethylidene-4,4'-diphthalic acid dianhydride , 2,2-Propyridene-4,4′-diphthalic dianhydride, 1,2-ethylene-4,4′-diphthalic acid dianhydride, 1,3-trimethylened-4,4′-diphthalic acid dianhydride Anhydride, 1,4-tetramethylene-4,4'-diphthalic dianhydride, 1,5-pentamethylene-4,4'-diphthalic dianhydride, 4,4'-oxydiphthalic dianhydride, p-phenylenebis (trimelitate acid anhydride), thio-4,4'-diphthalic acid dianhydride, sulfonyl-4,4'-diphthalic acid dianhydride, 1,3-bis (3,4-dicarboxyphenyl) ) Benzene dianhydride, 1,3-bis (3,4-dicarboxyphenoxy) benzene dianhydride, 1,4-bis (3,4-dicarboxyphenoxy) benzene dianhydride, 1,3-bis [ 2- (3,4-dicarboxyphenyl) -2-propyl] benzene dianhydride, 1,4-bis [2- (3,4-dicarboxyphenyl) -2-propyl] benzene dianhydride, bis [ 3- (3,4-dicarboxyphenoxy) phenyl] methane dianhydride, bis [4- (3,4-dicarboxyphenoxy) phenyl] methane dianhydride, 2,2-bis [3- (3,4) -Dicarboxyphenoxy) phenyl] propane dianhydride, 2,2-bis [4- (3,4-dicarboxyphenoxy) phenyl] propane dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenoxy) dimethylsilane dianhydride , 1,3-bis (3,4-dicarboxyphenyl) -1,1,3,3-tetramethyldisiloxane dianhydride, 2,3,6,7-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 1 , 4,5,8-naphthalenetetracarboxylic dianhydride , 1,2,5,6-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 3,4,9,10-perylenetetracarboxylic dianhydride, 2,3,6,7-anthracenetetracarboxylic dianhydride, 1 , 2,7,8-Phenantrene tetracarboxylic dianhydride and the like can be exemplified.

中でも、ピロメリット酸二無水物(PMDA)及びビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)は、ポリイミド前駆体の所定の重量平均分子量の範囲内で樹脂組成物の固形分含有量を制御した場合に、良好なスリットコート性能、並びに、硬化物(例えばポリイミドフィルム)の良好な機械特性、光学特性、及び高いガラス転移温度を容易に得られる観点から好ましい。一態様において、式(1)で表される構造を有するポリイミド前駆体は、テトラカルボン酸二無水物とジアミンとの共重合体である。一態様において、ポリイミド前駆体は、ピロメリット酸二無水物(PMDA)を含むテトラカルボン酸二無水物とジアミンとの共重合体である。また一態様において、ポリイミド前駆体は、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物を含むテトラカルボン酸二無水物とジアミンとの共重合体である。 Among them, pyromellitic dianhydride (PMDA) and biphenyltetracarboxylic dianhydride (BPDA) are used when the solid content of the resin composition is controlled within a predetermined weight average molecular weight of the polyimide precursor. It is preferable from the viewpoint of good slit coating performance, good mechanical properties and optical properties of a cured product (for example, a polyimide film), and high glass transition temperature. In one aspect, the polyimide precursor having the structure represented by the formula (1) is a copolymer of tetracarboxylic dianhydride and diamine. In one embodiment, the polyimide precursor is a copolymer of a tetracarboxylic dianhydride containing pyromellitic dianhydride (PMDA) and a diamine. In one embodiment, the polyimide precursor is a copolymer of a tetracarboxylic dianhydride containing 3,3', 4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride and a diamine.

特定の態様において、全酸二無水物中の、ピロメリット酸二無水物(PMDA)及びビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)の合計含有量は、良好なスリットコート性能、並びに、硬化物(例えばポリイミドフィルム)の良好な厚み方向レタデーション(Rth)、黄色度(YI)、ガラス転移温度Tg、及び伸度を得る観点で、好ましくは60モル%以上、より好ましくは80モル%以上、特に好ましくは100モル%である。 In certain embodiments, the total content of pyromellitic dianhydride (PMDA) and biphenyltetracarboxylic dianhydride (BPDA) in the total acid dianhydride provides good slit coating performance as well as a cured product (BPDA). From the viewpoint of obtaining good thickness direction retardation (Rth), yellowness (YI), glass transition temperature Tg, and elongation of (for example, a polyimide film), it is preferably 60 mol% or more, more preferably 80 mol% or more, particularly preferably. Is 100 mol%.

特定の態様において、全酸二無水物中の、ピロメリット酸二無水物(PMDA)の含有量は、良好なスリットコート性能、並びに、硬化物(例えばポリイミドフィルム)の良好なガラス転移温度Tgを得る観点で、0モル%以上が好ましく、10モル%以上が好ましく、20モル%以上が好ましく、100モル%以下が好ましく、90モル%以下が好ましい。 In certain embodiments, the content of pyromellitic dianhydride (PMDA) in the total acid dianhydride provides good slit coating performance as well as good glass transition temperature Tg of the cured product (eg, polyimide film). From the viewpoint of obtaining, 0 mol% or more is preferable, 10 mol% or more is preferable, 20 mol% or more is preferable, 100 mol% or less is preferable, and 90 mol% or less is preferable.

特定の態様において、全酸二無水物中の、ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)の含有量は、良好なスリットコート性能、並びに、硬化物(例えばポリイミドフィルム)の良好な、厚み方向レタデーション(Rth)、黄色度(YI)、及び伸度を得る観点で、0モル%以上が好ましく、10モル%以上が好ましく、20モル%以上が好ましく、100モル%以下が好ましく、90モル%以下が好ましい。 In certain embodiments, the content of biphenyltetracarboxylic dianhydride (BPDA) in total acid dianhydride provides good slit coating performance as well as good, thickness direction retardation of the cured product (eg, polyimide film). From the viewpoint of obtaining (Rth), yellowness (YI), and elongation, 0 mol% or more is preferable, 10 mol% or more is preferable, 20 mol% or more is preferable, 100 mol% or less is preferable, and 90 mol% or less is preferable. Is preferable.

特定の態様において、酸二無水物中の、ピロメリット酸二無水物(PMDA):ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)の含有比率は、硬化物(例えばポリイミドフィルム)の良好な厚み方向レタデーション(Rth)、黄色度(YI)とガラス転移温度に代表される耐熱性を両立する観点で、20:80〜80:20が好ましく、30:70〜70:30がより好ましい。特定の態様において、ポリイミド前駆体は、テトラカルボン酸二無水物とジアミンとの共重合体であり、該テトラカルボン酸二無水物が、ピロメリット酸二無水物及び3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物を、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のモル比20:80〜80:20、より好ましくは30:70〜70:30で含む。 In a particular embodiment, the content ratio of pyromellitic dianhydride (PMDA): biphenyltetracarboxylic dianhydride (BPDA) in the acid dianhydride is a good thickness direction retardation of the cured product (eg, polyimide film). From the viewpoint of achieving both (Rth), yellowness (YI) and heat resistance typified by the glass transition temperature, 20:80 to 80:20 is preferable, and 30:70 to 70:30 is more preferable. In certain embodiments, the polyimide precursor is a copolymer of a tetracarboxylic dianhydride and a diamine, wherein the tetracarboxylic dianhydride is a pyromellitic dianhydride and 3,3', 4,4. '-Biphenyltetracarboxylic dianhydride, pyromellitic dianhydride: 3,3', 4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride having a molar ratio of 20:80 to 80:20, more preferably 30 : Included at 70 to 70:30.

式(1)におけるR1基を含むジアミンとしては、ジアミノジフェニルスルホン(例えば4,4’−ジアミノジフェニルスルホン、3,3’−ジアミノジフェニルスルホン)、p−フェニレンジアミン、m−フェニレンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルスルフィド、3,4’−ジアミノジフェニルスルフィド、3,3’−ジアミノジフェニルスルフィド、4,4’−ジアミノビフェニル、3,4’−ジアミノビフェニル、3,3’−ジアミノビフェニル、4,4’−ジアミノベンゾフェノン、3,4’−ジアミノベンゾフェノン、3,3’−ジアミノベンゾフェノン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、3,4’−ジアミノジフェニルメタン、3,3’−ジアミノジフェニルメタン、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、1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン、ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕スルホン、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、ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕エーテル、ビス〔4−(3−アミノフェノキシ)フェニル〕エーテル、1,4−ビス(4−アミノフェニル)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノフェニル)ベンゼン、9,10−ビス(4−アミノフェニル)アントラセン、2,2−ビス(4−アミノフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル)ヘキサフルオロプロパン、1,4−ビス(3−アミノプロピルジメチルシリル)ベンゼン、等を挙げることができる。Examples of the diamine containing the R 1 group in the formula (1) include diaminodiphenylsulfone (for example, 4,4'-diaminodiphenylsulfone, 3,3′-diaminodiphenylsulfone), p-phenylenediamine, m-phenylenediamine, 4, 4'-diaminodiphenyl sulfide, 3,4'-diaminodiphenyl sulfide, 3,3'-diaminodiphenyl sulfide, 4,4'-diaminobiphenyl, 3,4'-diaminobiphenyl, 3,3'-diaminobiphenyl, 4 , 4'-diaminobenzophenone, 3,4'-diaminobenzophenone, 3,3'-diaminobenzophenone, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 3,4'-diaminodiphenylmethane, 3,3'-diaminodiphenylmethane, 1,4 -Bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,3-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,3-bis (3-aminophenoxy) benzene, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] sulfone, 4,4-Bis (4-aminophenoxy) biphenyl, 4,4-bis (3-aminophenoxy) biphenyl, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] ether, bis [4- (3-aminophenoxy) Phenyl] ether, 1,4-bis (4-aminophenyl) benzene, 1,3-bis (4-aminophenyl) benzene, 9,10-bis (4-aminophenyl) anthracene, 2,2-bis (4) −Aminophenyl) propane, 2,2-bis (4-aminophenyl) hexafluoropropane, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl) propane, 2,2-bis [4- (4- (4- (4-)4-) Aminophenoxy) phenyl) hexafluoropropane, 1,4-bis (3-aminopropyldimethylsilyl) benzene, and the like can be mentioned.

式(1)で表される構造を有するポリイミド前駆体を形成するために用いるジアミンは、ジアミノジフェニルスルホン(例えば、4,4’−ジアミノジフェニルスルホン及び/又は3,3’−ジアミノジフェニルスルホン)を含むことが好ましい。 The diamine used to form the polyimide precursor having the structure represented by the formula (1) is diaminodiphenylsulfone (for example, 4,4'-diaminodiphenylsulfone and / or 3,3′-diaminodiphenylsulfone). It is preferable to include it.

全ジアミン中のジアミノジフェニルスルホンの含有量は、50モル%以上が好ましく、70モル%以上がより好ましく、90モル%以上が更に好ましく、95モル%以上であってよい。ジアミノジフェニルスルホンの量が多いほど、硬化物(例えばポリイミドフィルム)の黄色度(YI)、ガラス転移温度Tg、厚み方向レタデーションRthの観点で好ましい。ジアミノジフェニルスルホンとしては、4,4’−ジアミノジフェニルスルホンが、黄色度(YI)が低い観点から特に好ましい。 The content of diaminodiphenyl sulfone in the total diamine is preferably 50 mol% or more, more preferably 70 mol% or more, further preferably 90 mol% or more, and may be 95 mol% or more. The larger the amount of diaminodiphenyl sulfone, the more preferable it is from the viewpoint of yellowness (YI) of the cured product (for example, polyimide film), glass transition temperature Tg, and retardation Rth in the thickness direction. As the diaminodiphenyl sulfone, 4,4'-diaminodiphenyl sulfone is particularly preferable from the viewpoint of low yellowness (YI).

好ましい態様において、ジアミノジフェニルスルホンと共重合する相手のジアミンとしては、硬化物(例えばポリイミドフィルム)の耐熱性、及び黄色度(YI)の観点から、好ましくはジアミドビフェニル類、より好ましくはジアミノビス(トリフルオロメチル)ビフェニル(TFMB)を含む。全ジアミン中のジアミノビス(トリフルオロメチル)ビフェニル(TFMB)の含有量は、硬化物(例えばポリイミドフィルム)の黄色度(YI)の観点から、好ましくは20モル%以上、より好ましくは30モル%以上であり、ジアミンがジアミノジフェニルスルホン等の他の有利な成分を含有できるようにする観点から、好ましくは80モル%以下、より好ましくは70モル%以下である。 In a preferred embodiment, the diamine to be copolymerized with diaminodiphenylsulfone is preferably diamidebiphenyls, more preferably diaminobis (tri) from the viewpoint of heat resistance of a cured product (for example, a polyimide film) and yellowness (YI). Includes fluoromethyl) biphenyl (TFMB). The content of diaminobis (trifluoromethyl) biphenyl (TFMB) in the total diamine is preferably 20 mol% or more, more preferably 30 mol% or more, from the viewpoint of the yellowness (YI) of the cured product (for example, polyimide film). From the viewpoint of allowing the diamine to contain other advantageous components such as diaminodiphenylsulfone, it is preferably 80 mol% or less, more preferably 70 mol% or less.

好ましい態様において、ジアミンは、ケイ素含有ジアミンを含む。より好ましい態様において、ジアミンは、前述の式(3)で表される構造を含むケイ素含有ジアミンを含む。ケイ素含有ジアミンとしては、例えば、下記式(3a):

Figure 2019142866
{式中、R5は二価の炭化水素基を示し、それぞれ同一でも異なっていてもよく、複数のR3及びR4の各々は、式(3)で定義したのと同様であり、そしてlは1〜200の整数を表す。}で表されるジアミノ(ポリ)シロキサンを好適に用いることができる。In a preferred embodiment, the diamine comprises a silicon-containing diamine. In a more preferred embodiment, the diamine comprises a silicon-containing diamine containing the structure represented by the above formula (3). Examples of the silicon-containing diamine include the following formula (3a):
Figure 2019142866
{In the formula, R 5 represents a divalent hydrocarbon group, which may be the same or different, and each of the plurality of R 3 and R 4 is the same as defined in formula (3), and l represents an integer of 1 to 200. } A diamino (poly) siloxane represented by} can be preferably used.

上記一般式(3a)中のR5の好ましい構造としては、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、フェニレン基等が挙げられる。また、式(3a)中のR3及びR4の好ましい構造としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、フェニル基等が挙げられる。Preferred structures of R 5 in the general formula (3a) include a methylene group, an ethylene group, a propylene group, a butylene group, a phenylene group and the like. In addition, preferred structures of R 3 and R 4 in the formula (3a) include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a phenyl group and the like.

上記式(3a)で表される化合物の、数平均分子量は、得られる硬化物(例えばポリイミドフィルム)と支持体との間に発生する残留応力の低減の観点から、好ましくは500以上、より好ましくは1,000以上、更に好ましくは2,000以上であり、得られる硬化物(例えばポリイミドフィルム)の透明性(特に低HAZE)の観点から、好ましくは12,000以下、より好ましくは10,000以下、更に好ましくは8,000以下である。 The number average molecular weight of the compound represented by the above formula (3a) is preferably 500 or more, more preferably 500 or more, from the viewpoint of reducing the residual stress generated between the obtained cured product (for example, polyimide film) and the support. Is 1,000 or more, more preferably 2,000 or more, and from the viewpoint of transparency (particularly low HAZE) of the obtained cured product (for example, polyimide film), it is preferably 12,000 or less, more preferably 10,000 or more. Below, it is more preferably 8,000 or less.

上記式(3a)で表される化合物としては、具体的には、両末端アミン変性メチルフェニルシリコーンオイル(信越化学社製:X22−1660B−3(数平均分子量4400)、X22−9409(数平均分子量1300))、両末端アミノ変性ジメチルシリコーン(信越化学社製:X22−161A(数平均分子量1600)、X22−161B(数平均分子量3000)、KF8012(数平均分子量4400)、東レダウコーニング製:BY16−835U(数平均分子量900)チッソ社製:サイラプレーンFM3311(数平均分子量1000))等が挙がられる。これらの中で、両末端アミン変性メチルフェニルシリコーンオイルが、耐薬品性向上、Tgの向上の観点から好ましい。 Specific examples of the compound represented by the above formula (3a) include both-terminal amine-modified methylphenyl silicone oil (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd .: X22-1660B-3 (number average molecular weight 4400), X22-9409 (number average). Molecular weight 1300)), both-terminal amino-modified dimethyl silicone (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd .: X22-161A (number average molecular weight 1600), X22-161B (number average molecular weight 3000), KF8012 (number average molecular weight 4400), manufactured by Toray Dow Corning: BY16-835U (number average molecular weight 900) manufactured by Chisso: Silaplane FM3311 (number average molecular weight 1000)) and the like can be mentioned. Among these, both-terminal amine-modified methylphenyl silicone oil is preferable from the viewpoint of improving chemical resistance and Tg.

ケイ素含有ジアミンの共重合割合は、全ポリイミド前駆体の質量に対して、0.5〜30質量%の範囲が好ましく、より好ましくは1.0質量%〜25質量%、更に好ましくは1.5質量%〜20質量%である。0.5質量%以上である場合、支持体との間に発生する応力の低下効果が良好である。また30質量%以下である場合、得られる硬化物(例えばポリイミドフィルム)の透明性(特に低HAZE)が良好であり、高い全光線透過率の実現及びTgの低下防止の点で好ましい。 The copolymerization ratio of the silicon-containing diamine is preferably in the range of 0.5 to 30% by mass, more preferably 1.0% by mass to 25% by mass, and further preferably 1.5 to the mass of the total polyimide precursor. It is from mass% to 20% by mass. When it is 0.5% by mass or more, the effect of reducing the stress generated between the support and the support is good. Further, when it is 30% by mass or less, the transparency (particularly low HAZE) of the obtained cured product (for example, polyimide film) is good, which is preferable in terms of realizing high total light transmittance and preventing reduction of Tg.

本実施の態様におけるポリイミド前駆体を形成するための酸成分としては、その性能を損なわない範囲で、酸二無水物(例えば上記で例示したテトラカルボン酸二無水物)に加えて、ジカルボン酸を使用してもよい。すなわち、本開示のポリイミド前駆体はポリアミドイミド前駆体であってもよい。このようなポリイミド前駆体から得られるフィルムは、機械伸度、ガラス転移温度Tg、黄色度(YI)等の諸性能が良好であることができる。用いるジカルボン酸としては、芳香環を有するジカルボン酸及び脂環式ジカルボン酸が挙げられる。特に炭素数が8〜36の芳香族ジカルボン酸、及び炭素数が6〜34の脂環式ジカルボン酸からなる群から選択される少なくとも1つの化合物であることが好ましい。ここでいう炭素数には、カルボキシル基に含まれる炭素の数も含む。これらのうち、芳香環を有するジカルボン酸が好ましい。 As the acid component for forming the polyimide precursor in the present embodiment, a dicarboxylic acid is used in addition to the acid dianhydride (for example, the tetracarboxylic dianhydride exemplified above) as long as its performance is not impaired. You may use it. That is, the polyimide precursor of the present disclosure may be a polyamide-imide precursor. A film obtained from such a polyimide precursor can have good performances such as mechanical elongation, glass transition temperature Tg, and yellowness (YI). Examples of the dicarboxylic acid used include a dicarboxylic acid having an aromatic ring and an alicyclic dicarboxylic acid. In particular, it is preferably at least one compound selected from the group consisting of aromatic dicarboxylic acids having 8 to 36 carbon atoms and alicyclic dicarboxylic acids having 6 to 34 carbon atoms. The number of carbons referred to here also includes the number of carbons contained in the carboxyl group. Of these, a dicarboxylic acid having an aromatic ring is preferable.

具体的には、例えばイソフタル酸、テレフタル酸、4,4’−ビフェニルジカルボン酸、3,4’−ビフェニルジカルボン酸、3,3’−ビフェニルジカルボン酸、1,4−ナフタレンジカルボン酸、2,3−ナフタレンジカルボン酸、1,5−ナフタレンジカルボン酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、4,4’−スルホニルビス安息香酸、3,4’−スルホニルビス安息香酸、3,3’−スルホニルビス安息香酸、4,4’−オキシビス安息香酸、3,4’−オキシビス安息香酸、3,3’−オキシビス安息香酸、2,2−ビス(4−カルボキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(3−カルボキシフェニル)プロパン、2,2’−ジメチル−4,4’−ビフェニルジカルボン酸、3,3’−ジメチル−4,4’−ビフェニルジカルボン酸、2,2’−ジメチル−3,3’−ビフェニルジカルボン酸、9,9−ビス(4−(4−カルボキシフェノキシ)フェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−(3−カルボキシフェノキシ)フェニル)フルオレン、4,4’−ビス(4−カルボキシフェノキシ)ビフェニル、4,4’−ビス(3−カルボキシフェノキシ)ビフェニル、3,4’−ビス(4−カルボキシフェノキシ)ビフェニル、3,4’−ビス(3−カルボキシフェノキシ)ビフェニル、3,3’−ビス(4−カルボキシフェノキシ)ビフェニル、3,3’−ビス(3―カルボキシフェノキシ)ビフェニル、4,4’−ビス(4−カルボキシフェノキシ)−p−ターフェニル、4,4’−ビス(4−カルボキシフェノキシ)−m−ターフェニル、3,4’−ビス(4−カルボキシフェノキシ)−p−ターフェニル、3,3’−ビス(4−カルボキシフェノキシ)−p−ターフェニル、3,4’−ビス(4−カルボキシフェノキシ)−m−ターフェニル、3,3’−ビス(4−カルボキシフェノキシ)−m−ターフェニル、4,4’−ビス(3−カルボキシフェノキシ)−p−ターフェニル、4,4’−ビス(3−カルボキシフェノキシ)−m−ターフェニル、3,4’−ビス(3−カルボキシフェノキシ)−p−ターフェニル、3,3’−ビス(3−カルボキシフェノキシ)−p−ターフェニル、3,4’−ビス(3−カルボキシフェノキシ)−m−ターフェニル、3,3’−ビス(3−カルボキシフェノキシ)−m−ターフェニル、1,1−シクロブタンジカルボン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、1,2−シクロヘキサンジカルボン酸、4,4’−ベンゾフェノンジカルボン酸、1,3−フェニレン二酢酸、1,4−フェニレン二酢酸等;及び国際公開第2005/068535号パンフレットに記載の5−アミノイソフタル酸誘導体等が挙げられる。これらジカルボン酸をポリマーに実際に共重合させる場合には、塩化チオニル等から誘導される酸クロリド体、活性エステル体等の形で使用してもよい。 Specifically, for example, isophthalic acid, terephthalic acid, 4,4'-biphenyldicarboxylic acid, 3,4'-biphenyldicarboxylic acid, 3,3'-biphenyldicarboxylic acid, 1,4-naphthalenedicarboxylic acid, 2,3. -Naphthalenedicarboxylic acid, 1,5-naphthalenedicarboxylic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, 4,4'-sulfonylbis benzoic acid, 3,4'-sulfonylbis benzoic acid, 3,3'-sulfonylbis benzoic acid , 4,4'-oxybis benzoic acid, 3,4'-oxybis benzoic acid, 3,3'-oxybis benzoic acid, 2,2-bis (4-carboxyphenyl) propane, 2,2-bis (3-carboxy) Phenyl) propane, 2,2'-dimethyl-4,4'-biphenyldicarboxylic acid, 3,3'-dimethyl-4,4'-biphenyldicarboxylic acid, 2,2'-dimethyl-3,3'-biphenyldicarboxylic acid Acid, 9,9-bis (4- (4-carboxyphenoxy) phenyl) fluorene, 9,9-bis (4- (3-carboxyphenoxy) phenyl) fluorene, 4,4'-bis (4-carboxyphenoxy) Biphenyl, 4,4'-bis (3-carboxyphenoxy) biphenyl, 3,4'-bis (4-carboxyphenoxy) biphenyl, 3,4'-bis (3-carboxyphenoxy) biphenyl, 3,3'-bis (4-carboxyphenoxy) biphenyl, 3,3'-bis (3-carboxyphenoxy) biphenyl, 4,4'-bis (4-carboxyphenoxy) -p-terphenyl, 4,4'-bis (4-carboxy) Phenoxy) -m-terphenyl, 3,4'-bis (4-carboxyphenoxy) -p-terphenyl, 3,3'-bis (4-carboxyphenoxy) -p-terphenyl, 3,4'-bis (4-Carboxyphenoxy) -m-terphenyl, 3,3'-bis (4-carboxyphenoxy) -m-terphenyl, 4,4'-bis (3-carboxyphenoxy) -p-terphenyl, 4, 4'-bis (3-carboxyphenoxy) -m-terphenyl, 3,4'-bis (3-carboxyphenoxy) -p-terphenyl, 3,3'-bis (3-carboxyphenoxy) -p-ter Phenyl, 3,4'-bis (3-carboxyphenoxy) -m-terphenyl, 3,3'-bis (3-carboxyphenoxy) -m-terphenyl, 1,1-cyclobutanedicarboxylic acid, 1,4- Cyclohexanedicarboxylic acid, 1,2-Cyclohexanedicarboxylic acid, 4,4'-benzophenonedicarboxylic acid, 1,3-phenylene diacetic acid, 1,4-phenylene diacetic acid, etc .; and 5-aminoisophthal as described in WO 2005/068535. Examples include acid derivatives. When these dicarboxylic acids are actually copolymerized with a polymer, they may be used in the form of an acid chloride form derived from thionyl chloride or the like, an active ester form or the like.

好ましい態様においては、ポリイミド前駆体が、テトラカルボン酸二無水物と、4,4’−ジアミノジフェニルスルホン、3,3’−ジアミノジフェニルスルホン、2,2’−ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン及び9,9−ビス(4−アミノフェニル)フルオレンからなる群から選択される1つ以上のジアミンとの共重合体である。 In a preferred embodiment, the polyimide precursors are tetracarboxylic acid dianhydride and 4,4'-diaminodiphenyl sulfone, 3,3'-diaminodiphenyl sulfone, 2,2'-bis (trifluoromethyl) benzidine and 9 , 9-Bis (4-aminophenyl) fluorene, is a copolymer with one or more diamines selected from the group.

特に好ましいポリイミド前駆体としては下記が挙げられる。
(1)酸二無水物成分がピロメリット酸二無水物(PMDA)及びビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)、ジアミン成分がジアミノジフェニルスルホン(DAS)である材料成分の重縮合物(より好ましくは、重量平均分子量110,000〜130,000、固形分含有量12〜25質量%)
(2)酸二無水物成分がピロメリット酸二無水物(PMDA)及びビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)、ジアミン成分がジアミノジフェニルスルホン(DAS)及びケイ素含有ジアミンである材料成分の重縮合物(より好ましくは、重量平均分子量110,000〜210,000、固形分含有量10〜25質量%)
(3)酸二無水物成分がピロメリット酸二無水物(PMDA)及びビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)、ジアミン成分がジアミノジフェニルスルホン(DAS)、ジアミノビス(トリフルオロメチル)ビフェニル(TFMB)及びケイ素含有ジアミンである材料成分の重縮合物(より好ましくは、重量平均分子量110,000〜250,000、固形分含有量10〜25質量%)
Particularly preferable polyimide precursors include the following.
(1) A polycondensate of a material component in which the acid dianhydride component is pyromellitic dianhydride (PMDA) and biphenyltetracarboxylic dianhydride (BPDA) and the diamine component is diaminodiphenylsulfone (DAS) (more preferable). Weight average molecular weight 110,000 to 130,000, solid content 12 to 25% by mass)
(2) Polycondensation of a material component in which the acid dianhydride component is pyromellitic dianhydride (PMDA) and biphenyltetracarboxylic dianhydride (BPDA), and the diamine component is diaminodiphenylsulfone (DAS) and a silicon-containing diamine. (Preferably, weight average molecular weight 110,000 to 210,000, solid content content 10 to 25% by mass)
(3) The acid dianhydride component is pyromellitic dianhydride (PMDA) and biphenyltetracarboxylic dianhydride (BPDA), and the diamine component is diaminodiphenylsulfone (DAS) and diaminobis (trifluoromethyl) biphenyl (TFMB). And a polycondensate of a material component which is a silicon-containing diamine (more preferably, a weight average molecular weight of 110,000 to 250,000 and a solid content of 10 to 25% by mass).

(4)酸二無水物成分がピロメリット酸二無水物(PMDA)、ジアミン成分がジアミノジフェニルスルホン(DAS)である材料成分の重縮合物(より好ましくは、重量平均分子量110,000〜140,000、固形分含有量10〜25質量%)
(5)酸二無水物成分がピロメリット酸二無水物(PMDA)、ジアミン成分がジアミノジフェニルスルホン(DAS)及びケイ素含有ジアミンである材料成分の重縮合物(より好ましくは、重量平均分子量110,000〜230,000、固形分含有量10〜25質量%)
(6)酸二無水物成分がピロメリット酸二無水物(PMDA)、ジアミン成分がジアミノジフェニルスルホン(DAS)、ジアミノビス(トリフルオロメチル)ビフェニル(TFMB)及びケイ素含有ジアミンである材料成分の重縮合物(より好ましくは、重量平均分子量110,000〜250,000、固形分含有量10〜25質量%)
(4) A polycondensate of a material component in which the acid dianhydride component is pyromellitic dianhydride (PMDA) and the diamine component is diaminodiphenyl sulfone (DAS) (more preferably, the weight average molecular weight is 110,000 to 140, 000, solid content 10-25% by mass)
(5) A polycondensate of a material component in which the acid dianhydride component is pyromellitic dianhydride (PMDA) and the diamine component is diaminodiphenylsulfone (DAS) and a silicon-containing diamine (more preferably, the weight average molecular weight is 110, 000 to 230,000, solid content 10 to 25% by mass)
(6) Polycondensation of material components in which the acid dianhydride component is pyromellitic acid dianhydride (PMDA) and the diamine component is diaminodiphenyl sulfone (DAS), diaminobis (trifluoromethyl) biphenyl (TFMB) and silicon-containing diamine. (Preferably, weight average molecular weight 110,000 to 250,000, solid content content 10 to 25% by mass)

(7)酸二無水物成分がビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)、ジアミン成分がジアミノジフェニルスルホン(DAS)である材料成分の重縮合物(より好ましくは、重量平均分子量110,000〜120,000、固形分含有量20〜25質量%)
(8)酸二無水物成分がビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)、ジアミン成分がジアミノジフェニルスルホン(DAS)及びケイ素含有ジアミンである材料成分の重縮合物(より好ましくは、重量平均分子量110,000〜160,000、固形分含有量10〜25質量%)
(9)酸二無水物成分がビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)、ジアミン成分がジアミノジフェニルスルホン(DAS)、ジアミノビス(トリフルオロメチル)ビフェニル(TFMB)及びケイ素含有ジアミンである材料成分の重縮合物(より好ましくは、重量平均分子量110,000〜240,000、固形分含有量10〜25質量%)
(7) A polycondensate of a material component in which the acid dianhydride component is biphenyltetracarboxylic dianhydride (BPDA) and the diamine component is diaminodiphenylsulfone (DAS) (more preferably, the weight average molecular weight is 110,000 to 120). 000, solid content 20-25% by mass)
(8) A polycondensate of a material component (more preferably, a weight average molecular weight of 110) in which the acid dianhydride component is biphenyltetracarboxylic dianhydride (BPDA) and the diamine component is diaminodiphenylsulfone (DAS) and a silicon-containing diamine. 000 to 160,000, solid content 10 to 25% by mass)
(9) Weight of material components in which the acid dianhydride component is biphenyltetracarboxylic dianhydride (BPDA) and the diamine component is diaminodiphenylsulfone (DAS), diaminobis (trifluoromethyl) biphenyl (TFMB) and silicon-containing diamine. Condensate (more preferably, weight average molecular weight 110,000 to 240,000, solid content 10 to 25% by mass)

上記(1)〜(9)の重縮合物の材料成分において、ケイ素含有ジアミンは、好ましくは前述の式(3a)で表されるジアミノ(ポリ)シロキサン(好ましくは数平均分子量500〜12,000のもの)であり、より好ましくは両末端アミン変性メチルフェニルシリコーンオイルである。 In the material components of the polycondensate of the above (1) to (9), the silicon-containing diamine is preferably a diamino (poly) siloxane represented by the above formula (3a) (preferably a number average molecular weight of 500 to 12,000). ), More preferably a double-terminal amine-modified methylphenyl silicone oil.

[ポリイミド前駆体の製造]
本実施の形態のポリイミド前駆体は、酸二無水物成分とジアミン成分とを含む重縮合成分を重縮合反応させることにより、合成することができる。好ましい態様において、重縮合成分は、酸二無水物成分とジアミン成分とからなる。重縮合反応は、適当な溶媒中で行うことが好ましい。具体的には、例えば、溶媒に所定量のジアミン成分を溶解させた後、得られたジアミン溶液に、酸二無水物を所定量添加し、撹拌する方法が挙げられる。
[Manufacturing of polyimide precursor]
The polyimide precursor of the present embodiment can be synthesized by subjecting a polycondensation component containing an acid dianhydride component and a diamine component to a polycondensation reaction. In a preferred embodiment, the polycondensation component comprises an acid dianhydride component and a diamine component. The polycondensation reaction is preferably carried out in a suitable solvent. Specifically, for example, a method in which a predetermined amount of diamine component is dissolved in a solvent, a predetermined amount of acid dianhydride is added to the obtained diamine solution, and the mixture is stirred.

ポリイミド前駆体を合成する際の酸二無水物成分とジアミン成分とのモル比は、ポリイミド前駆体樹脂の高分子量化、樹脂組成物のスリットコーティング特性の観点から、酸二無水物:ジアミン=100:90〜100:110(酸二無水物1モル部に対してジアミン0.90〜1.10モル部)の範囲とすることが好ましく、100:95〜100:105(酸二無水物1モル部に対してジアミン0.95〜1.05モル部)の範囲とすることが更に好ましい。 The molar ratio of the acid dianhydride component to the diamine component when synthesizing the polyimide precursor is determined from the viewpoint of increasing the molecular weight of the polyimide precursor resin and the slit coating characteristics of the resin composition. Acid dianhydride: diamine = 100 : It is preferably in the range of 90 to 100: 110 (0.99 to 1.10 parts of diamine with respect to 1 mol of acid dianhydride), and is preferably 100: 95 to 100: 105 (1 mol of acid dianhydride). It is more preferable that the range is 0.95 to 1.05 mol of diamine with respect to the portion.

ポリイミド前駆体の分子量は、酸二無水物成分とジアミン成分の種類、酸二無水物成分とジアミン成分との比の調整、末端封止剤の添加、反応条件の調整等によってコントロールすることが可能である。酸二無水物成分とジアミン成分との比が1:1に近いほど、及び末端封止剤の使用量が少ないほど、ポリイミド前駆体を高分子量化することができる。 酸二無水物成分及びジアミン成分として、高純度品を使用することが推奨される。その純度としては、それぞれ、98質量%以上とすることが好ましく、99質量%以上とすることがより好ましく、99.5質量%以上とすることが更に好ましい。また、酸二無水物成分及びジアミン成分における水分含量を低減することによって、高純度化することもできる。複数種類の酸二無水物成分又はジアミン成分を併用する場合には、酸二無水物成分又はジアミン成分の全体として上記の純度を有していれば足りるが、使用する全種類の酸二無水物成分及びジアミン成分が、それぞれ上記の純度を有していることが好ましい。 The molecular weight of the polyimide precursor can be controlled by adjusting the types of the acid dianhydride component and the diamine component, adjusting the ratio of the acid dianhydride component and the diamine component, adding an end-capping agent, adjusting the reaction conditions, etc. Is. The closer the ratio of the acid dianhydride component to the diamine component is to 1: 1 and the smaller the amount of the end-capping agent used, the higher the molecular weight of the polyimide precursor can be. It is recommended to use high-purity products as the acid dianhydride component and the diamine component. The purity is preferably 98% by mass or more, more preferably 99% by mass or more, and further preferably 99.5% by mass or more. Further, the purity can be increased by reducing the water content in the acid dianhydride component and the diamine component. When a plurality of types of acid dianhydride components or diamine components are used in combination, it is sufficient that the acid dianhydride components or diamine components as a whole have the above purity, but all types of acid dianhydrides to be used It is preferable that the component and the diamine component each have the above-mentioned purity.

反応の溶媒としては、酸二無水物成分及びジアミン成分、並びに生じたポリイミド前駆体を溶解することができ、高分子量の重合体が得られる溶媒であれば特に制限はされない。このような溶媒の具体例としては、例えば、非プロトン性溶媒、フェノール系溶媒、エーテル及びグリコール系溶媒等が挙げられる。これらの具体例としては、前記非プロトン性溶媒として、例えば、N,N−ジメチルホルムアミド(DMF)、N,N−ジメチルアセトアミド(DMAc)、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)、N−メチルカプロラクタム、1,3−ジメチルイミダゾリジノン、テトラメチル尿素、下記一般式(4):

Figure 2019142866
式中、R12=メチル基で表されるエクアミドM100(商品名:出光興産社製)、及び、R12=n−ブチル基で表されるエクアミドB100(商品名:出光興産社製)等のアミド系溶媒;γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン等のラクトン系溶媒;ヘキサメチルホスホリックアミド、ヘキサメチルホスフィントリアミド等の含りん系アミド系溶媒;ジメチルスルホン、ジメチルスルホキシド、スルホラン等の含硫黄系溶媒;シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン等のケトン系溶媒;ピコリン、ピリジン等の3級アミン系溶媒;酢酸(2−メトキシ−1−メチルエチル)等のエステル系溶媒等が:前記フェノ−ル系溶媒として、例えば、フェノール、o−クレゾール、m−クレゾール、p−クレゾール、2,3−キシレノール、2,4−キシレノール、2,5−キシレノール、2,6−キシレノール、3,4−キシレノール、3,5−キシレノール等が:前記エーテル及びグリコール系溶媒として、例えば、1,2−ジメトキシエタン、ビス(2−メトキシエチル)エーテル、1,2−ビス(2−メトキシエトキシ)エタン、ビス[2−(2−メトキシエトキシ)エチル]エーテル、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン等が、それぞれ挙げられる。これらの溶媒は、単独で又は2種類以上混合して用いてもよい。The solvent for the reaction is not particularly limited as long as it can dissolve the acid dianhydride component, the diamine component, and the generated polyimide precursor, and can obtain a high molecular weight polymer. Specific examples of such a solvent include aprotic solvents, phenolic solvents, ether and glycol solvents and the like. Specific examples of these include, as the aprotic solvent, for example, N, N-dimethylformamide (DMF), N, N-dimethylacetamide (DMAc), N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), N-methyl. Caprolactam, 1,3-dimethylimidazolidinone, tetramethylurea, the following general formula (4):
Figure 2019142866
In the formula, Equamid M100 represented by R 12 = methyl group (trade name: manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.), Equamid B100 represented by R 12 = n-butyl group (trade name: manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.), etc. Amide-based solvent; lactone-based solvent such as γ-butyrolactone and γ-valerolactone; phosphorus-containing amide-based solvent such as hexamethylphosphoric amide and hexamethylphosphintriamide; sulfur-containing solvent such as dimethylsulfone, dimethylsulfoxide and sulfolane Solvents: Ketone solvents such as cyclohexanone and methylcyclohexanone; Tertiary amine solvents such as picolin and pyridine; Ester solvents such as acetic acid (2-methoxy-1-methylethyl): As the phenolic solvent, For example, phenol, o-cresol, m-cresol, p-cresol, 2,3-xylenol, 2,4-xylenol, 2,5-xylenol, 2,6-xylenol, 3,4-xylenol, 3,5- Xylenol and the like: Examples of the ether and glycol-based solvent include 1,2-dimethoxyethane, bis (2-methoxyethyl) ether, 1,2-bis (2-methoxyethoxy) ethane, and bis [2- (2- (2-)2-. Examples thereof include methoxyethoxy) ethyl] ether, tetrahydrofuran, 1,4-dioxane and the like. These solvents may be used alone or in combination of two or more.

ポリイミド前駆体の合成に用いられる溶媒の常圧における沸点は、60〜300℃が好ましく、140〜280℃がより好ましく、170〜270℃が特に好ましい。溶媒の沸点が300℃より高いと、乾燥工程が長時間必要となる。一方で溶媒の沸点が60℃より低いと、乾燥工程中に、樹脂膜の表面における荒れの発生、樹脂膜中への気泡の混入等が起こり、均一なフィルムが得られない場合がある。特に、沸点が170〜270℃であり、及び/又は20℃における蒸気圧が250Pa以下である溶媒を使用することが、溶解性及び塗工時エッジはじきの観点から好ましい。より具体的には、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)、γ−ブチロラクトン(GBL)、及び前記一般式(4)で表される化合物から成る群より選択される1種以上が好ましい。 The boiling point of the solvent used for synthesizing the polyimide precursor at normal pressure is preferably 60 to 300 ° C, more preferably 140 to 280 ° C, and particularly preferably 170 to 270 ° C. If the boiling point of the solvent is higher than 300 ° C., a drying step is required for a long time. On the other hand, if the boiling point of the solvent is lower than 60 ° C., roughening may occur on the surface of the resin film, air bubbles may be mixed into the resin film, and the like, and a uniform film may not be obtained during the drying step. In particular, it is preferable to use a solvent having a boiling point of 170 to 270 ° C. and / or a vapor pressure of 250 Pa or less at 20 ° C. from the viewpoint of solubility and edge repelling during coating. More specifically, one or more selected from the group consisting of N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), γ-butyrolactone (GBL), and the compound represented by the general formula (4) is preferable.

溶媒中の水分含量は、良好な重縮合反応の進行の観点から、例えば3,000質量ppm以下であることが好ましい。また、本実施の態様における樹脂組成物中、分子量1,000未満の分子の含有量は、5質量%未満であることが好ましい。樹脂組成物中に分子量1,000未満の分子が存在するのは、合成時に使用する溶媒や原料(酸二無水物、ジアミン)の水分量が関与しているためと考えられる。すなわち、一部の酸二無水物モノマーの酸無水物基が水分によって加水分解してカルボキシル基になり、高分子量化することなく低分子の状態で残存することによると考えられる。従って、上記の重縮合反応に使用する溶媒の水分量は少ないほど好ましい。溶媒の水分量は、3,000質量ppm以下とすることが好ましく、1,000質量ppm以下とすることがより好ましい。同様に、原料に含まれる水分量についても、3,000質量ppm以下とすることが好ましく、1,000質量ppm以下とすることがより好ましい。 The water content in the solvent is preferably, for example, 3,000 mass ppm or less from the viewpoint of good progress of the polycondensation reaction. Further, in the resin composition according to the present embodiment, the content of molecules having a molecular weight of less than 1,000 is preferably less than 5% by mass. It is considered that the reason why molecules having a molecular weight of less than 1,000 are present in the resin composition is that the water content of the solvent and raw materials (acid dianhydride, diamine) used at the time of synthesis is involved. That is, it is considered that the acid anhydride group of some acid dianhydride monomers is hydrolyzed by water to become a carboxyl group, which remains in a low molecular weight state without increasing the molecular weight. Therefore, it is preferable that the amount of water in the solvent used for the above-mentioned polycondensation reaction is small. The water content of the solvent is preferably 3,000 mass ppm or less, and more preferably 1,000 mass ppm or less. Similarly, the amount of water contained in the raw material is preferably 3,000 mass ppm or less, and more preferably 1,000 mass ppm or less.

溶媒の水分量は、使用する溶媒のグレード(脱水グレード、汎用グレード等)、溶媒容器(ビン、18L缶、キャニスター缶等)、溶媒の保管状態(希ガス封入の有無等)、開封から使用までの時間(開封後すぐ使用するか、開封後経時した後に使用するか等)等が関与すると考えられる。また、合成前の反応器の希ガス置換、合成中の希ガス流通の有無等も関与すると考えられる。従って、ポリイミド前駆体の合成時には、原料として高純度品を用い、水分量の少ない溶媒を用いるとともに、反応前および反応中に系内に環境からの水分が混入しないような措置を講ずることが推奨される。 The water content of the solvent is the grade of the solvent used (dehydration grade, general-purpose grade, etc.), solvent container (bottle, 18L can, canister can, etc.), solvent storage state (presence or absence of rare gas filling, etc.), from opening to use. (Whether to use immediately after opening or after a lapse of time after opening, etc.) is considered to be involved. In addition, it is considered that the replacement of rare gas in the reactor before synthesis and the presence or absence of rare gas flow during synthesis are also involved. Therefore, when synthesizing the polyimide precursor, it is recommended to use a high-purity product as a raw material, use a solvent with a low water content, and take measures to prevent water from the environment from entering the system before and during the reaction. Will be done.

溶媒中に各重縮合成分を溶解させるときには、必要に応じて加熱してもよい。重合度の高いポリイミド前駆体が得られるという観点から、ポリイミド前駆体合成時の好ましい反応温度としては、0℃〜120℃、又は40℃〜100℃、又は60〜100℃を例示でき、好ましい重合時間としては、1〜100時間、又は2〜10時間を例示できる。重合時間を1時間以上とすることによって均一な重合度のポリイミド前駆体となり、100時間以下とすることによって重合度の高いポリイミド前駆体を得ることができる。 When each polycondensation component is dissolved in a solvent, it may be heated if necessary. From the viewpoint of obtaining a polyimide precursor having a high degree of polymerization, a preferable reaction temperature at the time of synthesizing the polyimide precursor can be 0 ° C. to 120 ° C., 40 ° C. to 100 ° C., or 60 to 100 ° C., which is preferable polymerization. Examples of the time include 1 to 100 hours or 2 to 10 hours. When the polymerization time is 1 hour or more, a polyimide precursor having a uniform degree of polymerization can be obtained, and when the polymerization time is 100 hours or less, a polyimide precursor having a high degree of polymerization can be obtained.

本実施の形態の樹脂組成物は、式(1)で表される構造を有するポリイミド前駆体と、他の追加のポリイミド前駆体との組合せであってよいが、追加のポリイミド前駆体の質量割合は、硬化物(例えばポリイミドフィルム)の黄色度(YI)及び全光線透過率の酸素依存性の低減の観点から、樹脂組成物中のポリイミド前駆体の総量に対して、30質量%以下であることが好ましく、10質量%以下であることがより好ましい。 The resin composition of the present embodiment may be a combination of a polyimide precursor having a structure represented by the formula (1) and another additional polyimide precursor, but the mass ratio of the additional polyimide precursor. Is 30% by mass or less with respect to the total amount of the polyimide precursor in the resin composition from the viewpoint of reducing the yellowness (YI) of the cured product (for example, the polyimide film) and the oxygen dependence of the total light transmittance. It is preferably 10% by mass or less, and more preferably 10% by mass or less.

本実施の形態の好ましい態様において、ポリイミド前駆体は、その一部がイミド化されていてもよい。部分イミド化されたポリイミド前駆体によれば、樹脂組成物の室温保管時の粘度安定性を向上できる。この場合のイミド化率は、樹脂組成物中でのポリイミド前駆体の溶解性と溶液の保存安定性とのバランスをとる観点から、好ましくは5%以上、より好ましくは8%以上であり、好ましくは80%以下、より好ましくは70%以下、更に好ましくは50%以下である。この部分イミド化は、ポリイミド前駆体を加熱して脱水閉環することにより得られる。この加熱は、好ましくは120〜200℃、より好ましくは150〜180℃の温度において、好ましくは15分〜20時間、より好ましくは30分〜10時間行うことができる。 また、上述の反応によって得られたポリアミド酸に、N,N−ジメチルホルムアミドジメチルアセタール又はN,N−ジメチルホルムアミドジエチルアセタールを加えて加熱し、カルボン酸の一部又は全部をエステル化したうえで、本実施の形態におけるポリイミド前駆体として用いることにより、室温保管時の粘度安定性が向上された樹脂組成物を得ることもできる。これらエステル変性ポリアミド酸は、他に、上述の酸二無水物成分を、酸無水物基に対して1当量の1価のアルコール、及び塩化チオニル、ジシクロヘキシルカルボジイミド等の脱水縮合剤と順次に反応させた後、ジアミン成分と縮合反応させる方法によっても得ることができる。 In a preferred embodiment of the present embodiment, the polyimide precursor may be partially imidized. The partially imidized polyimide precursor can improve the viscosity stability of the resin composition when stored at room temperature. In this case, the imidization ratio is preferably 5% or more, more preferably 8% or more, preferably 8% or more, from the viewpoint of balancing the solubility of the polyimide precursor in the resin composition and the storage stability of the solution. Is 80% or less, more preferably 70% or less, still more preferably 50% or less. This partial imidization is obtained by heating the polyimide precursor to dehydrate and ring closure. This heating can be carried out at a temperature of preferably 120 to 200 ° C., more preferably 150 to 180 ° C., preferably for 15 minutes to 20 hours, more preferably 30 minutes to 10 hours. Further, N, N-dimethylformamide dimethylacetal or N, N-dimethylformamide diethylacetal is added to the polyamic acid obtained by the above reaction and heated to esterify a part or all of the carboxylic acid, and then esterify the carboxylic acid. By using it as the polyimide precursor in the present embodiment, it is possible to obtain a resin composition having improved viscosity stability when stored at room temperature. In addition to these ester-modified polyamic acids, the above-mentioned acid dianhydride component is sequentially reacted with 1 equivalent of a monohydric alcohol with respect to the acid anhydride group and a dehydration condensing agent such as thionyl chloride or dicyclohexylcarbodiimide. After that, it can also be obtained by a method of condensation reaction with a diamine component.

一態様において、樹脂組成物は溶媒を含む。溶媒としては、ポリイミド前駆体の溶解性が良好で、かつ樹脂組成物の溶液粘度を適切に制御できるものが好ましく、前記ポリイミド前駆体の反応溶媒を、組成物の溶媒として用いることができる。その中でも、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)、γ−ブチロラクトン(GBL)、前記一般式(4)で表される化合物等が好ましい。溶媒組成の具体例としては、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)単独、又はN−メチル−2−ピロリドン(NMP)とγ−ブチロラクトン(GBL)との混合溶媒(例えば、NMP:GBL(質量比)=10:90〜90:10)等が挙げられる。 In one aspect, the resin composition comprises a solvent. The solvent is preferably one in which the solubility of the polyimide precursor is good and the solution viscosity of the resin composition can be appropriately controlled, and the reaction solvent of the polyimide precursor can be used as the solvent of the composition. Among them, N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), γ-butyrolactone (GBL), the compound represented by the general formula (4) and the like are preferable. Specific examples of the solvent composition include N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) alone or a mixed solvent of N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) and γ-butyrolactone (GBL) (for example, NMP: GBL (mass)). Ratio) = 10:90 to 90:10) and the like.

[追加の成分]
本実施の形態の樹脂組成物は、(a)ポリイミド前駆体、及び(b)溶媒、に加えて追加の成分を含んでよい。追加の成分としては、(c)界面活性剤、(d)アルコキシシラン化合物、等が挙げられる。
[Additional ingredients]
The resin composition of the present embodiment may contain an additional component in addition to (a) a polyimide precursor and (b) a solvent. Additional components include (c) surfactants, (d) alkoxysilane compounds, and the like.

((c)界面活性剤)
本実施の形態の樹脂組成物に、界面活性剤を添加することによって、該樹脂組成物の塗布性を向上することができる。具体的には、塗工膜におけるスジの発生を防ぐことができる。
このような界面活性剤は、例えば、シリコーン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、これら以外の非イオン界面活性剤等を挙げることができる。これらの例としては、シリコーン系界面活性剤として、例えば、オルガノシロキサンポリマーKF−640、642、643、KP341、X−70−092、X−70−093、(以上、商品名、信越化学工業社製)、SH−28PA、SH−190、SH−193、SZ−6032、SF−8428、DC−57、DC−190(以上、商品名、東レ・ダウコーニング・シリコーン社製)、SILWET L−77,L−7001,FZ−2105,FZ−2120,FZ−2154,FZ−2164,FZ−2166,L−7604(以上、商品名、日本ユニカー社製)、DBE−814、DBE−224、DBE−621、CMS−626、CMS−222、KF−352A、KF−354L、KF−355A、KF−6020、DBE−821、DBE−712(Gelest)、BYK−307、BYK−310、BYK−378、BYK−333(以上、商品名、ビックケミー・ジャパン製)、グラノール(商品名、共栄社化学社製)等が;フッ素系界面活性剤として、例えば、メガファックF171、F173、R−08(大日本インキ化学工業株式会社製、商品名)、フロラードFC4430、FC4432(住友スリーエム株式会社、商品名)等が;これら以外の非イオン界面活性剤として、例えば、ポリオキシエチレンウラリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェノールエーテル等が、それぞれ挙げられる。
((C) Surfactant)
By adding a surfactant to the resin composition of the present embodiment, the coatability of the resin composition can be improved. Specifically, it is possible to prevent the occurrence of streaks in the coating film.
Examples of such surfactants include silicone-based surfactants, fluorine-based surfactants, and other nonionic surfactants. Examples of these examples include, as silicone-based surfactants, for example, organosiloxane polymers KF-640, 642, 643, KP341, X-70-092, X-70-093, (trade name, Shin-Etsu Chemical Industry Co., Ltd.). , SH-28PA, SH-190, SH-193, SZ-6032, SF-8428, DC-57, DC-190 (above, trade name, manufactured by Toray Dow Corning Silicone), SILWET L-77 , L-7001, FZ-2105, FZ-2120, FZ-2154, FZ-2164, FZ-2166, L-7604 (trade name, manufactured by Nippon Unicar Co., Ltd.), DBE-814, DBE-224, DBE- 621, CMS-626, CMS-222, KF-352A, KF-354L, KF-355A, KF-6020, DBE-821, DBE-712 (Gelest), BYK-307, BYK-310, BYK-378, BYK -333 (trade name, manufactured by Big Chemie Japan), Granol (trade name, manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), etc .; as fluorosurfactants, for example, Megafuck F171, F173, R-08 (Dainippon Ink and Chemicals) Industrial Co., Ltd., trade name), Florard FC4430, FC4432 (Sumitomo 3M Co., Ltd., trade name), etc .; Other nonionic surfactants include, for example, polyoxyethylene uralyl ether, polyoxyethylene stearyl ether, etc. Examples thereof include polyoxyethylene oleyl ether and polyoxyethylene octylphenol ether.

これらの界面活性剤の中でも、樹脂組成物の塗工性(スジ抑制)の観点から、シリコーン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤が好ましく、キュア工程時の酸素濃度による黄色度(YI)値及び全光線透過率への影響の観点から、シリコーン系界面活性剤が好ましい。 (c)界面活性剤を用いる場合、その配合量は、樹脂組成物中の(a)ポリイミド前駆体100質量部に対して、0.001〜5質量部が好ましく、0.01〜3質量部がより好ましい。 Among these surfactants, silicone-based surfactants and fluorine-based surfactants are preferable from the viewpoint of coatability (streak suppression) of the resin composition, and the yellowness (YI) value depending on the oxygen concentration during the curing step is preferable. And from the viewpoint of the influence on the total light transmittance, a silicone-based surfactant is preferable. When (c) a surfactant is used, the blending amount thereof is preferably 0.001 to 5 parts by mass and 0.01 to 3 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the (a) polyimide precursor in the resin composition. Is more preferable.

(d)アルコキシシラン化合物
本実施の形態にかかる樹脂組成物から得られるポリイミドフィルムをフレキシブル基板等に用いる場合、製造プロセスにおける支持体とポリイミドフィルムとの良好な密着性を得る観点から、該樹脂組成物は、(a)ポリイミド前駆体100質量部に対して、アルコキシシラン化合物を0.01〜20質量部含有することができる。ポリイミド前駆体100質量部に対するアルコキシシラン化合物の含有量が0.01質量部以上であることにより、支持体とポリイミドフィルムとの間に良好な密着性を得ることができる。またアルコキシシラン化合物の含有量が20質量部以下であることが、樹脂組成物の保存安定性の観点から好ましい。アルコキシシラン化合物の含有量は、ポリイミド前駆体100質量部に対して、0.02〜15質量部であることがより好ましく、0.05〜10質量部であることが更に好ましく、0.1〜8質量部であることが特に好ましい。
また、本実施の形態にかかる樹脂組成物の添加剤としてアルコキシシラン化合物を用いることにより、上記の密着性の向上に加えて、樹脂組成物の塗工性(スジムラ抑制)の向上、及び、得られる硬化膜の黄色度(YI)値のキュア時酸素濃度依存性の低減も可能である。
(D) Alkoxysilane Compound When the polyimide film obtained from the resin composition according to the present embodiment is used for a flexible substrate or the like, the resin composition is obtained from the viewpoint of obtaining good adhesion between the support and the polyimide film in the manufacturing process. The product can contain 0.01 to 20 parts by mass of the alkoxysilane compound with respect to 100 parts by mass of the (a) polyimide precursor. When the content of the alkoxysilane compound with respect to 100 parts by mass of the polyimide precursor is 0.01 parts by mass or more, good adhesion between the support and the polyimide film can be obtained. Further, the content of the alkoxysilane compound is preferably 20 parts by mass or less from the viewpoint of storage stability of the resin composition. The content of the alkoxysilane compound is more preferably 0.02 to 15 parts by mass, further preferably 0.05 to 10 parts by mass, and 0.1 to 1 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyimide precursor. It is particularly preferably 8 parts by mass.
Further, by using the alkoxysilane compound as an additive of the resin composition according to the present embodiment, in addition to the above-mentioned improvement of the adhesiveness, the coatability (suppression of yellowing) of the resin composition can be improved and obtained. It is also possible to reduce the dependence of the yellowness (YI) value of the cured film to be oxygen concentration during curing.

アルコキシシラン化合物としては、例えば、3−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、ビス(2−ヒドロキシエチル)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリプロポキシシラン、γ−アミノプロピルトリブトキシシラン、γ−アミノエチルトリエトキシシラン、γ−アミノエチルトリプロポキシシラン、γ−アミノエチルトリブトキシシラン、γ−アミノブチルトリエトキシシラン、γ−アミノブチルトリメトキシシラン、γ−アミノブチルトリプロポキシシラン、γ−アミノブチルトリブトキシシラン、フェニルシラントリオール、トリメトキシフェニルシラン、トリメトキシ(p−トリル)シラン、ジフェニルシランジオール、ジメトキシジフェニルシラン、ジエトキシジフェニルシラン、ジメトキシジ−p−トリルシラン、トリフェニルシラノール及び下記構造のそれぞれで表されるアルコキシシラン化合物等を挙げることができ、これらから選択される1種以上を使用することが好ましい。 Examples of the alkoxysilane compound include 3-ureidopropyltriethoxysilane, bis (2-hydroxyethyl) -3-aminopropyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, and γ-aminopropyltrimethoxysilane. γ-Aminopropyltripropoxysilane, γ-aminopropyltributoxysilane, γ-aminoethyltriethoxysilane, γ-aminoethyltripropoxysilane, γ-aminoethyltributoxysilane, γ-aminobutyltriethoxysilane, γ- Aminobutyltrimethoxysilane, γ-aminobutyltripropoxysilane, γ-aminobutyltributoxysilane, phenylsilanetriol, trimethoxyphenylsilane, trimethoxy (p-tolyl) silane, diphenylsilanediol, dimethoxydiphenylsilane, diethoxydiphenyl Examples thereof include silane, dimethoxydi-p-tolylsilane, triphenylsilanol, and alkoxysilane compounds represented by each of the following structures, and it is preferable to use one or more selected from these.

Figure 2019142866
Figure 2019142866

本実施の形態における樹脂組成物の製造方法は、特に限定されるものではなく、例えば、以下の方法によることができる。 The method for producing the resin composition in the present embodiment is not particularly limited, and for example, the following method can be used.

(a)ポリイミド前駆体を合成した際に用いた溶媒と、(b)樹脂組成物に含有させる溶媒とが同一の場合には、合成したポリイミド前駆体溶液をそのまま樹脂組成物とすることができる。また、必要に応じて、室温(25℃)〜80℃の温度範囲で、(a)ポリイミド前駆体に(b)溶媒、及び追加の成分の1種以上を添加して、攪拌混合したうえで、樹脂組成物として用いてもよい。この攪拌混合には、撹拌翼を備えたスリーワンモータ(新東化学株式会社製)、自転公転ミキサー等の適宜の装置を用いることができる。また必要に応じて40〜100℃の熱を加えてもよい。 When the solvent used when synthesizing the (a) polyimide precursor and the solvent contained in (b) the resin composition are the same, the synthesized polyimide precursor solution can be used as it is as the resin composition. .. If necessary, (a) a solvent and one or more additional components are added to the polyimide precursor in a temperature range of room temperature (25 ° C.) to 80 ° C., and the mixture is stirred and mixed. , May be used as a resin composition. For this stirring and mixing, an appropriate device such as a three-one motor (manufactured by Shinto Chemical Co., Ltd.) equipped with a stirring blade, a rotation / revolution mixer, or the like can be used. Further, heat of 40 to 100 ° C. may be applied if necessary.

一方、(a)ポリイミド前駆体を合成した際に用いた溶媒と、(b)樹脂組成物に含有させる溶媒とが異なる場合には、合成したポリイミド前駆体溶液中の溶媒を、例えば再沈殿、溶媒留去等の適宜の方法により除去して(a)ポリイミド前駆体を単離した後に、室温〜80℃の温度範囲で、(b)溶媒、及び必要に応じて追加の成分を添加して、攪拌混合することにより、樹脂組成物を調製してもよい。 On the other hand, if (a) the solvent used when synthesizing the polyimide precursor and (b) the solvent contained in the resin composition are different, the solvent in the synthesized polyimide precursor solution is, for example, reprecipitated. After removing (a) the polyimide precursor by an appropriate method such as solvent distillation, (b) a solvent and, if necessary, additional components are added in a temperature range of room temperature to 80 ° C. , The resin composition may be prepared by stirring and mixing.

上述のように樹脂組成物を調製した後、該組成物を例えば130〜200℃において例えば5分〜2時間加熱することにより、ポリマーが析出を起こさない程度にポリイミド前駆体の一部を脱水イミド化してもよい。ここで、加熱温度及び加熱時間をコントロールすることにより、イミド化率を制御することができる。前述のように、部分イミド化されたポリイミド前駆体によれば、樹脂組成物の室温保管時の粘度安定性を向上することができる。 After preparing the resin composition as described above, by heating the composition at, for example, 130 to 200 ° C. for, for example, 5 minutes to 2 hours, a part of the polyimide precursor is dehydrated to the extent that the polymer does not precipitate. It may be transformed into. Here, the imidization rate can be controlled by controlling the heating temperature and the heating time. As described above, the partially imidized polyimide precursor can improve the viscosity stability of the resin composition when stored at room temperature.

樹脂組成物の溶液粘度は、スリットコート性能の観点においては、500〜100,000mPa・sが好ましく、1,000〜50,000mPa・sがより好ましく、3,000〜20,000mPa・sが特に好ましい。具体的には、スリットノズルから液漏れしにくい点で、好ましくは500mPa・s以上、より好ましくは1,000mPa・s以上、更に好ましくは3,000mPa・s以上である。また、スリットノズルが目詰まりしにくい点で、好ましくは100,000mPa・s以下、より好ましくは50,000mPa・s以下、更に好ましくは20,000mPa・s以下である。また、合成時の粘度の観点では、樹脂組成物の溶液粘度が200,000mPa・sより高いと、合成時の撹拌が困難になるという問題が生じるおそれがある。ただし、合成する際に、溶液が高粘度になったとしても、反応終了後に溶媒を添加して撹拌することにより、取扱い性のよい粘度の樹脂組成物を得ることが可能である。本開示における樹脂組成物の溶液粘度は、E型粘度計(例えばVISCONICEHD、東機産業製)を用い、23℃で測定される値である。 The solution viscosity of the resin composition is preferably 500 to 100,000 mPa · s, more preferably 1,000 to 50,000 mPa · s, and particularly 3,000 to 20,000 mPa · s from the viewpoint of slit coating performance. preferable. Specifically, it is preferably 500 mPa · s or more, more preferably 1,000 mPa · s or more, and further preferably 3,000 mPa · s or more in terms of preventing liquid leakage from the slit nozzle. Further, the slit nozzle is less likely to be clogged, and is preferably 100,000 mPa · s or less, more preferably 50,000 mPa · s or less, and further preferably 20,000 mPa · s or less. Further, from the viewpoint of the viscosity at the time of synthesis, if the solution viscosity of the resin composition is higher than 200,000 mPa · s, there may be a problem that stirring at the time of synthesis becomes difficult. However, even if the solution becomes highly viscous during synthesis, it is possible to obtain a resin composition having a viscosity that is easy to handle by adding a solvent and stirring after the reaction is completed. The solution viscosity of the resin composition in the present disclosure is a value measured at 23 ° C. using an E-type viscometer (for example, VISCONICEHD, manufactured by Toki Sangyo).

本実施の形態にかかる樹脂組成物の水分量は、3,000質量ppm以下であることが好ましい。樹脂組成物の水分量は、該樹脂組成物を保存する時の粘度安定性の観点から、2,500質量ppm以下が好ましく、2,000質量ppm以下が好ましく、1,500質量ppm以下が好ましく、1,000質量ppm以下であることがより好ましく、500質量ppm以下であることが更に好ましく、300質量ppm以下が好ましく、100質量ppm以下が好ましい。 The water content of the resin composition according to this embodiment is preferably 3,000 mass ppm or less. The water content of the resin composition is preferably 2,500 mass ppm or less, preferably 2,000 mass ppm or less, and preferably 1,500 mass ppm or less from the viewpoint of viscosity stability when the resin composition is stored. , 1,000 mass ppm or less, more preferably 500 mass ppm or less, preferably 300 mass ppm or less, and preferably 100 mass ppm or less.

<ポリイミドフィルムの製造方法>
本実施の形態は、
支持体の表面上に、本実施の形態の樹脂組成物を塗布する塗布工程と、
樹脂組成物を加熱してポリイミドフィルムを形成する膜形成工程と、
ポリイミドフィルムを支持体から剥離する剥離工程と、を含むことを特徴とする、ポリイミドフィルムの製造方法を提供する。
<Manufacturing method of polyimide film>
This embodiment is
A coating step of applying the resin composition of the present embodiment on the surface of the support, and
A film forming step of heating the resin composition to form a polyimide film,
Provided is a method for producing a polyimide film, which comprises a peeling step of peeling a polyimide film from a support.

[塗布工程]
塗布工程において、支持体の表面上に樹脂組成物を塗布する。支持体は、その後の膜形成工程(加熱工程)の加熱温度における耐熱性を有し、更に、剥離工程における剥離性が良好であれば、特に限定されない。例えば、ガラス(例えば、無アルカリガラス)基板;シリコンウェハー;PET(ポリエチレンテレフタレート)、OPP(延伸ポリプロピレン)、ポリエチレングリコールテレフタレート、ポリエチレングリコールナフタレート、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンスルホン、ポリフェニレンスルフィド等の樹脂基板;ステンレス、アルミナ、銅、ニッケル等の金属基板等が用いられる。
[Applying process]
In the coating step, the resin composition is coated on the surface of the support. The support is not particularly limited as long as it has heat resistance at the heating temperature in the subsequent film forming step (heating step) and has good peelability in the peeling step. For example, glass (eg, alkali-free glass) substrate; silicon wafer; PET (polyethylene terephthalate), OPP (stretched polypropylene), polyethylene glycol terephthalate, polyethylene glycol naphthalate, polycarbonate, polyimide, polyamideimide, polyetherimide, polyetherether. Resin substrates such as ketone, polyether sulfone, polyphenylene sulfone, and polyphenylene sulfide; metal substrates such as stainless steel, alumina, copper, and nickel are used.

薄膜状のポリイミド成形体を形成する場合には、例えば、ガラス基板、シリコンウェハー等が好ましく、厚膜状のポリイミド成形体(例えば厚膜フィルム、シート等)を形成する場合には、例えば、PET(ポリエチレンテレフタラート)、OPP(延伸ポリプロピレン)等からなる支持体が好ましい。 When forming a thin film-shaped polyimide molded body, for example, a glass substrate, a silicon wafer, etc. are preferable, and when forming a thick film-shaped polyimide molded body (for example, a thick film film, a sheet, etc.), for example, PET. A support made of (polyethylene terephthalate), OPP (stretched polypropylene) or the like is preferable.

塗布方法としては、一般には、ドクターブレードナイフコーター、エアナイフコーター、ロールコーター、ロータリーコーター、フローコーター、ダイコーター、バーコーター等の塗布方法、スピンコート、スプレイコート、ディップコート等の塗布方法;スクリーン印刷及びグラビア印刷等に代表される印刷技術等が挙げられるが、本実施の形態の樹脂組成物は、特に、スリットコート(すなわちスリットコーターでの塗布)に有用である。塗布厚は、所望のポリイミドフィルムの厚さと樹脂組成物中のポリイミド前駆体の含有量に応じて適宜調整されるべきものであるが、好ましくは1〜1,000μm程度である。塗布工程は、室温における実施で足りるが、粘度を下げて作業性をよくする目的で、樹脂組成物を例えば40〜80℃の範囲で加温して実施してもよい。 As a coating method, generally, a doctor blade knife coater, an air knife coater, a roll coater, a rotary coater, a flow coater, a die coater, a bar coater, etc., a spin coat, a spray coat, a dip coat, etc. are applied; screen printing. And printing techniques typified by gravure printing and the like, the resin composition of this embodiment is particularly useful for slit coating (that is, coating with a slit coater). The coating thickness should be appropriately adjusted according to the desired thickness of the polyimide film and the content of the polyimide precursor in the resin composition, but is preferably about 1 to 1,000 μm. Although the coating step may be carried out at room temperature, the resin composition may be heated in the range of, for example, 40 to 80 ° C. for the purpose of lowering the viscosity and improving workability.

[任意の乾燥工程]
塗布工程に続き、乾燥工程を行ってもよいし、乾燥工程を省略して直接次の膜形成工程(加熱工程)に進んでもよい。上記乾燥工程は、樹脂組成物中の有機溶剤除去の目的で行われる。乾燥工程を行う場合、例えば、ホットプレート、箱型乾燥機、コンベヤー型乾燥機等の適宜の装置を利用することができる。乾燥工程は、80〜200℃で行うことが好ましく、100〜150℃で行うことがより好ましい。乾燥工程の実施時間は、1分〜10時間とすることが好ましく、3分〜1時間とすることがより好ましい。 上記のようにして、支持体上にポリイミド前駆体を含有する塗膜が形成される。
[Arbitrary drying process]
The drying step may be performed following the coating step, or the drying step may be omitted and the process may be directly advanced to the next film forming step (heating step). The drying step is performed for the purpose of removing the organic solvent in the resin composition. When performing the drying step, for example, an appropriate device such as a hot plate, a box-type dryer, or a conveyor-type dryer can be used. The drying step is preferably carried out at 80 to 200 ° C., more preferably 100 to 150 ° C. The implementation time of the drying step is preferably 1 minute to 10 hours, and more preferably 3 minutes to 1 hour. As described above, a coating film containing a polyimide precursor is formed on the support.

[膜形成工程]
続いて、膜形成工程(加熱工程)を行う。加熱工程は、上記の乾燥工程で塗膜中に残留した有機溶剤の除去を行うとともに、塗膜中のポリイミド前駆体のイミド化反応を進行させ、ポリイミドフィルムを得る工程である。この加熱工程は、例えば、イナートガスオーブン、ホットプレート、箱型乾燥機、コンベヤー型乾燥機等の装置を用いて行うことができる。この工程は前記乾燥工程と同時に行っても、両工程を逐次的に行ってもよい。
[Film formation process]
Subsequently, a film forming step (heating step) is performed. The heating step is a step of removing the organic solvent remaining in the coating film in the above-mentioned drying step and advancing the imidization reaction of the polyimide precursor in the coating film to obtain a polyimide film. This heating step can be performed using an apparatus such as an inert gas oven, a hot plate, a box-type dryer, or a conveyor-type dryer. This step may be carried out at the same time as the drying step, or both steps may be carried out sequentially.

加熱工程は、空気雰囲気下で行ってもよいが、安全性と、得られるポリイミドフィルムの良好な透明性、低い厚み方向レタデーション(Rth)及び低い黄色度(YI)を得る観点から、不活性ガス雰囲気下で行うことが推奨される。不活性ガスとしては、例えば、窒素、アルゴン等が挙げられる。加熱温度は、ポリイミド前駆体の種類、及び樹脂組成物中の溶媒の種類に応じて適宜に設定されてよいが、250℃〜550℃が好ましく、300〜450℃がより好ましい。250℃以上であればイミド化が良好に進行し、550℃以下であれば得られるポリイミドフィルムの透明性の低下、耐熱性の悪化等の不都合を回避できる。加熱時間は、0.1〜10時間程度とすることが好ましい。 The heating step may be carried out in an air atmosphere, but from the viewpoint of safety, good transparency of the obtained polyimide film, low thickness direction retardation (Rth) and low yellowness (YI), an inert gas is obtained. It is recommended to do it in an atmosphere. Examples of the inert gas include nitrogen, argon and the like. The heating temperature may be appropriately set according to the type of the polyimide precursor and the type of the solvent in the resin composition, but is preferably 250 ° C to 550 ° C, more preferably 300 to 450 ° C. If the temperature is 250 ° C. or higher, imidization proceeds satisfactorily, and if the temperature is 550 ° C. or lower, inconveniences such as deterioration of transparency and heat resistance of the obtained polyimide film can be avoided. The heating time is preferably about 0.1 to 10 hours.

本実施の形態では、上記の加熱工程における周囲雰囲気の酸素濃度は、得られるポリイミドフィルムの透明性及び黄色度(YI)値の観点から、2,000質量ppm以下が好ましく、100質量ppm以下がより好ましく、10質量ppm以下が更に好ましい。酸素濃度が2,000質量ppm以下の雰囲気中で加熱を行うことにより、得られるポリイミドフィルムの黄色度(YI)値を30以下にすることができる。 In the present embodiment, the oxygen concentration in the ambient atmosphere in the heating step is preferably 2,000 mass ppm or less, preferably 100 mass ppm or less, from the viewpoint of the transparency and yellowness (YI) value of the obtained polyimide film. More preferably, 10 mass ppm or less is further preferable. By heating in an atmosphere having an oxygen concentration of 2,000 mass ppm or less, the yellowness (YI) value of the obtained polyimide film can be reduced to 30 or less.

[剥離工程]
次いで、剥離工程では、支持体上のポリイミドフィルムを、例えば室温〜50℃程度まで冷却した後に剥離する。この剥離工程としては、例えば下記の(1)〜(4)の態様が挙げられる。
[Peeling process]
Next, in the peeling step, the polyimide film on the support is cooled to, for example, about room temperature to about 50 ° C. and then peeled off. Examples of the peeling step include the following aspects (1) to (4).

(1)前記方法により、ポリイミドフィルム/支持体を含む構成体を作製した後、該構造体の支持体側からレーザーを照射して、支持体とポリイミドフィルムとの界面をアブレーション加工することにより、ポリイミド樹脂を剥離する方法。レーザーの種類としては、固体(YAG)レーザー、ガス(UVエキシマー)レーザー等が挙げられる。波長308nm等のスペクトルを用いることが好ましい(特表2007−512568公報、特表2012‐511173公報等を参照)。
(2)支持体に樹脂組成物を塗工する前に、支持体に剥離層を形成し、その後ポリイミドフィルム/剥離層/支持体を含む構成体を得て、ポリイミドフィルムを剥離する方法。剥離層としては、パリレン(登録商標、日本パリレン合同会社製)、酸化タングステンを用いる方法;植物油系、シリコーン系、フッ素系、アルキッド系等の離型剤を用いる方法等が挙げられる(特開2010−67957公報、特開2013−179306公報等を参照)。
この方法(2)と前記(1)のレーザー照射とを併用してもよい。
(1) After producing a structure including a polyimide film / support by the above method, a laser is irradiated from the support side of the structure to ablate the interface between the support and the polyimide film to perform polyimide processing. A method of peeling off the resin. Examples of the type of laser include a solid (YAG) laser and a gas (UV excimer) laser. It is preferable to use a spectrum having a wavelength of 308 nm or the like (see Japanese Patent Publication No. 2007-512568, Japanese Patent Publication No. 2012-511173, etc.).
(2) A method in which a release layer is formed on a support before the resin composition is applied to the support, and then a structure including a polyimide film / release layer / support is obtained and the polyimide film is peeled off. Examples of the release layer include a method using parylene (registered trademark, manufactured by Nippon Parylene LLC) and tungsten oxide; a method using a release agent such as a vegetable oil type, a silicone type, a fluorine type, and an alkyd type (Japanese Patent Laid-Open No. 2010). -67957, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2013-179306, etc.).
This method (2) and the laser irradiation of the above (1) may be used in combination.

(3)支持体としてエッチング可能な金属基板を用いて、ポリイミドフィルム/支持体を含む構成体を得た後、エッチャントで金属をエッチングすることにより、ポリイミドフィルムを得る方法。金属としては、例えば、銅(具体例としては、三井金属鉱業株式会社製の電解銅箔「DFF」)、アルミニウム等を使用することができる。エッチャントとしては、銅に対しては塩化第二鉄等を、アルミニウムに対しては希塩酸等を使用することができる。
(4)前記方法により、ポリイミドフィルム/支持体を含む構成体を得た後、ポリイミドフィルム表面に粘着フィルムを貼り付けて、支持体から粘着フィルム/ポリイミドフィルムを分離し、その後粘着フィルムからポリイミドフィルムを分離する方法。
(3) A method of obtaining a polyimide film by using an etchable metal substrate as a support to obtain a structure including a polyimide film / support and then etching the metal with an etchant. As the metal, for example, copper (specifically, electrolytic copper foil "DFF" manufactured by Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd.), aluminum and the like can be used. As the etchant, ferric chloride or the like can be used for copper, and dilute hydrochloric acid or the like can be used for aluminum.
(4) After obtaining a structure including a polyimide film / support by the above method, an adhesive film is attached to the surface of the polyimide film to separate the adhesive film / polyimide film from the support, and then the polyimide film is separated from the adhesive film. How to separate.

これらの剥離方法の中でも、得られるポリイミドフィルムの表裏の屈折率差、黄色度(YI)値、及び伸度の観点から、方法(1)又は(2)が適切であり、得られるポリイミドフィルムの表裏の屈折率差の観点から方法(1)、すなわち、剥離工程に先立って、支持体側からレ−ザ−を照射する照射工程を行うことがより適切である。
なお、方法(3)において、支持体として銅を用いた場合は、得られるポリイミドフィルムの黄色度(YI)値が大きくなり、伸度が小さくなる傾向が見られる。これは、銅イオンの影響であると考えられる。
Among these peeling methods, the method (1) or (2) is appropriate from the viewpoint of the difference in refractive index between the front and back surfaces of the obtained polyimide film, the yellowness (YI) value, and the elongation, and the obtained polyimide film From the viewpoint of the difference in refractive index between the front and back surfaces, it is more appropriate to perform the method (1), that is, the irradiation step of irradiating the laser from the support side prior to the peeling step.
When copper is used as the support in the method (3), the yellowness (YI) value of the obtained polyimide film tends to be large and the elongation tends to be small. This is considered to be the effect of copper ions.

上記の方法によって得られるポリイミドフィルムの厚さは、特に限定されないが、1〜200μmの範囲であることが好ましく、より好ましくは5〜100μmである。 The thickness of the polyimide film obtained by the above method is not particularly limited, but is preferably in the range of 1 to 200 μm, and more preferably 5 to 100 μm.

<ポリイミドフィルムの用途>
本実施の形態にかかるポリイミド前駆体から得られるポリイミドフィルムは、例えば、半導体絶縁膜、TFT−LCD絶縁膜、電極保護膜等として適用できる他、フレキシブルデバイスの製造において、特にTFT基板やカラーフィルター基板、タッチパネル基板として好適に利用することができる。ここで、本実施の形態にかかるポリイミドフィルムを適用可能なフレキシブルデバイスとしては、例えば、フレキシブルディスプレイ用TFTデバイス、フレキシブル太陽電池、フレキシブルタッチパネル、フレキシブル照明、フレキシブルバッテリー、フレキシブルプリント基板、フレキシブルカラーフィルター、スマートフォン向け表面カバーレンズ等を挙げることができる。
<Use of polyimide film>
The polyimide film obtained from the polyimide precursor according to the present embodiment can be applied as, for example, a semiconductor insulating film, a TFT-LCD insulating film, an electrode protective film, etc., and is particularly used in the manufacture of flexible devices such as TFT substrates and color filter substrates. , Can be suitably used as a touch panel substrate. Here, examples of the flexible device to which the polyimide film according to the present embodiment can be applied include a TFT device for a flexible display, a flexible solar cell, a flexible touch panel, a flexible lighting, a flexible battery, a flexible printed substrate, a flexible color filter, and a smartphone. A surface cover lens for facing can be mentioned.

ポリイミドフィルムを使ったフレキシブル基板上にTFTを形成する工程は、典型的には、150〜650℃の広い範囲の温度で実施される。具体的にはアモルファスシリコンを使用したTFTデバイスを作製する場合には、一般的に250℃〜350℃のプロセス温度が必要となり、本実施の形態のポリイミドフィルムはその温度に耐えうる必要があるため、具体的にはプロセス温度以上のガラス転移温度、熱分解開始温度を有するポリマー構造を適宜選択する必要がある。 The step of forming a TFT on a flexible substrate using a polyimide film is typically carried out at a temperature in a wide range of 150 to 650 ° C. Specifically, when manufacturing a TFT device using amorphous silicon, a process temperature of 250 ° C. to 350 ° C. is generally required, and the polyimide film of the present embodiment needs to be able to withstand that temperature. Specifically, it is necessary to appropriately select a polymer structure having a glass transition temperature equal to or higher than the process temperature and a thermal decomposition start temperature.

金属酸化物半導体(IGZO等)を使用したTFTデバイスを作製する場合には、一般的に320℃〜400℃のプロセス温度が必要となり、本実施の形態のポリイミドフィルムはその温度に耐えうる必要があるため、TFT作製プロセス最高温度以上のガラス転移温度、熱分解開始温度を有するポリマー構造を適宜選択する必要がある。 When manufacturing a TFT device using a metal oxide semiconductor (IGZO or the like), a process temperature of 320 ° C. to 400 ° C. is generally required, and the polyimide film of the present embodiment must be able to withstand that temperature. Therefore, it is necessary to appropriately select a polymer structure having a glass transition temperature equal to or higher than the maximum temperature of the TFT fabrication process and a thermal decomposition start temperature.

低温ポリシリコン(LTPS)を使用したTFTデバイスを作製する場合には、一般的に380℃〜520℃のプロセス温度が必要となり、本実施の形態のポリイミドフィルムはその温度に耐えうる必要があるため、TFT作製プロセス最高温度以上のガラス転移温度、熱分解開始温度を適宜選択有する必要がある。
一方で、これら熱履歴により、ポリイミドフィルムの光学特性(特に、光線透過率、レタデーション特性及び黄色度)は高温プロセスにさらされるほどに低下する傾向にある。しかし、本実施の形態のポリイミド前駆体から得られるポリイミドは、熱履歴を経ても良好な光学特性を有する。
When manufacturing a TFT device using low temperature polysilicon (LTPS), a process temperature of 380 ° C. to 520 ° C. is generally required, and the polyimide film of the present embodiment needs to be able to withstand that temperature. , It is necessary to appropriately select and have a glass transition temperature equal to or higher than the maximum temperature of the TFT fabrication process and a thermal decomposition start temperature.
On the other hand, due to these thermal histories, the optical properties of the polyimide film (particularly, light transmittance, retardation properties and yellowness) tend to decrease as they are exposed to high temperature processes. However, the polyimide obtained from the polyimide precursor of the present embodiment has good optical properties even after undergoing thermal history.

以下に、本実施の形態の樹脂組成物及びポリイミドフィルムの用途例として、ディスプレイ及び積層体並びにこれらの製造方法について説明する。 Hereinafter, as an application example of the resin composition and the polyimide film of the present embodiment, a display, a laminate, and a method for producing these will be described.

[ディスプレイ及びその製造方法]
本実施の形態は、本実施の形態の樹脂組成物の硬化物であるポリイミドフィルムを含むフレキシブルデバイスも提供する。該フレキシブルデバイスの好適例はフレキシブルディスプレイである。一態様において、ポリイミドフィルムは、光学特性(例えばRth及び/又は黄色度)に優れている。したがって、好ましい態様において、ポリイミドフィルムは、ディスプレイを外部から観察した際に視認される箇所(具体的には、フレキシブルディスプレイの画面部分)に配置されている。
[Display and its manufacturing method]
The present embodiment also provides a flexible device containing a polyimide film which is a cured product of the resin composition of the present embodiment. A preferred example of the flexible device is a flexible display. In one aspect, the polyimide film is excellent in optical properties (eg Rth and / or yellowness). Therefore, in a preferred embodiment, the polyimide film is arranged at a position (specifically, a screen portion of the flexible display) that is visible when the display is observed from the outside.

本実施の形態は、
ガラス基板等の支持体の表面上に、本実施の形態の樹脂組成物を塗布(好ましくはスリットコート)する塗布工程と、
樹脂組成物を加熱してポリイミドフィルムを形成する膜形成工程と、
ポリイミドフィルム上に素子を形成する素子形成工程と、
素子が形成されたポリイミドフィルムを支持体から剥離する剥離工程と、を含むディスプレイの製造方法も提供する。
This embodiment is
A coating step of coating (preferably slit coating) the resin composition of the present embodiment on the surface of a support such as a glass substrate.
A film forming step of heating the resin composition to form a polyimide film,
The element forming process of forming an element on the polyimide film and
Also provided is a method for manufacturing a display, which comprises a peeling step of peeling a polyimide film on which an element is formed from a support.

[フレキシブル有機ELディスプレイの製造方法]
図1は、本発明の一態様で提供されるディスプレイの例としてのトップエミッション型のフレキシブル有機ELディスプレイのポリイミド基板より上部の構造を示す図である。図1の有機EL構造部25を説明すると、例えば、赤色光を発光する有機EL素子250a、緑色光を発光する有機EL素子250b及び青色光を発光する有機EL素子250cが1単位として、マトリクス状に配列されており、隔壁(バンク)251により、各有機EL素子の発光領域が画定されている。各有機EL素子は、下部電極(陽極)252、正孔輸送層253、発光層254、上部電極(陰極)255から構成されている。また、窒化ケイ素(SiN)や酸化ケイ素(SiO)からなるCVD複層膜(マルチバリヤーレイヤー)を示す下部層2a上には、有機EL素子を駆動するためのTFT256(低温ポリシリコン(LTPS)、金属酸化物半導体(IGZO等)から選択される)、コンタクトホール257を備えた層間絶縁膜258、及び下部電極259が複数設けられている。有機EL素子は封止基板2bで封入されており、各有機EL素子と封止基板2bとの間に中空部261が形成されている。
[Manufacturing method of flexible organic EL display]
FIG. 1 is a diagram showing a structure above a polyimide substrate of a top emission type flexible organic EL display as an example of a display provided in one aspect of the present invention. Explaining the organic EL structure portion 25 of FIG. 1, for example, an organic EL element 250a that emits red light, an organic EL element 250b that emits green light, and an organic EL element 250c that emits blue light are in a matrix shape as one unit. The light emitting region of each organic EL element is defined by the partition wall (bank) 251. Each organic EL element is composed of a lower electrode (anode) 252, a hole transport layer 253, a light emitting layer 254, and an upper electrode (cathode) 255. Further, on the lower layer 2a showing the CVD multilayer film (multi-barrier layer) made of silicon nitride (SiN) or silicon oxide (SiO), TFT256 (low temperature polysilicon (LTPS)) for driving the organic EL element is formed. A plurality of metal oxide semiconductors (selected from IGZO and the like), an interlayer insulating film 258 provided with contact holes 257, and a plurality of lower electrodes 259 are provided. The organic EL element is enclosed by a sealing substrate 2b, and a hollow portion 261 is formed between each organic EL element and the sealing substrate 2b.

フレキシブル有機ELディスプレイ製造工程には、ガラス基板支持体上にポリイミドフィルムを作製し、その上部に上記図1に示される有機EL基板を製造する工程、封止基板製造工程、両基板を貼り合わせる組み立て工程、及び、ガラス基板支持体からポリイミドフィルム上に作製された有機ELディスプレイを剥離する剥離工程が含まれる。
有機EL基板製造工程、封止基板製造工程、及び組み立て工程は、周知の製造工程を適用することができる。以下ではその一例を挙げるが、これに限定されるものではない。また、剥離工程は、上述したポリイミドフィルムの剥離工程と同一であってよい。
In the flexible organic EL display manufacturing process, a polyimide film is produced on a glass substrate support, and the organic EL substrate shown in FIG. 1 is manufactured on the polyimide film, a sealing substrate manufacturing process, and assembly in which both substrates are bonded together. It includes a step and a peeling step of peeling the organic EL display produced on the polyimide film from the glass substrate support.
A well-known manufacturing process can be applied to the organic EL substrate manufacturing process, the sealing substrate manufacturing process, and the assembling process. An example is given below, but the present invention is not limited to this. Further, the peeling step may be the same as the peeling step of the polyimide film described above.

図1を参照し、例えば、まず、上述した方法によりガラス基板支持体上に本開示のポリイミドフィルムを作製し、その上部にCVD法又はスパッタ法により窒化ケイ素(SiN)と酸化ケイ素(SiO)との複層構造からなるマルチバリアレイヤー(図1中の下部基板2a)を作製し、その上部にTFTを駆動するためのメタル配線層を、フォトレジスト等を使用して作製する。その上部にCVD法を用いてSiO等のアクティブバッファー層を作製し、その上部に金属酸化物半導体(IGZO)、低温ポリシリコン(LTPS)などのTFTデバイス(図1中のTFT256)を作製する。フレキシブルディスプレイ用TFT基板を作製後、感光性アクリル樹脂等でコンタクトホール257を備えた層間絶縁膜258を形成する。スパッタ法等にてITO膜を成膜し、TFTと対をなすように下部電極259を形成する。 With reference to FIG. 1, for example, first, a polyimide film of the present disclosure is prepared on a glass substrate support by the method described above, and silicon nitride (SiN) and silicon oxide (SiO) are formed on the polyimide film by a CVD method or a sputtering method. A multi-barrier layer (lower substrate 2a in FIG. 1) having a multi-layer structure of the above is produced, and a metal wiring layer for driving the TFT is produced on the upper portion by using a photoresist or the like. An active buffer layer such as SiO is produced on the upper part by a CVD method, and a TFT device (TFT256 in FIG. 1) such as a metal oxide semiconductor (IGZO) and low temperature polysilicon (LTPS) is produced on the upper part. After manufacturing the TFT substrate for a flexible display, an interlayer insulating film 258 having a contact hole 257 is formed of a photosensitive acrylic resin or the like. An ITO film is formed by a sputtering method or the like, and a lower electrode 259 is formed so as to form a pair with the TFT.

次に、感光性ポリイミド等で隔壁(バンク)251を形成した後、隔壁で区画された各空間内に、正孔輸送層253、発光層254を形成する。また、発光層254及び隔壁(バンク)251を覆うように上部電極(陰極)255を形成する。その後、ファインメタルマスク等をマスクにして、赤色光を発光する有機EL材料(図1中の、赤色光を発光する有機EL素子250aに対応)、緑色光を発光する有機EL材料(図1中の、緑色光を発光する有機EL素子250bに対応)及び青色光を発光する有機EL材料(図1中の、青色光を発光する有機EL素子250cに対応)を公知の方法にて蒸着することで、有機EL基板が作製され、封止フィルム等(図1中の封止基板2b)で封止後、ガラス基板支持体からポリイミド基板より上部のデバイスをレーザー剥離等の公知の剥離方法で剥離することでトップエミッションタイプのフレキシブル有機ELディスプレイが作製される。本実施の形態のポリイミドを使用した場合は、シースルー型のフレキシブル有機ELディスプレイが作製される。また、公知の方法にてボトムエミッションタイプのフレキシブル有機ELディスプレイを作製してもよい。 Next, after forming the partition wall (bank) 251 with photosensitive polyimide or the like, the hole transport layer 253 and the light emitting layer 254 are formed in each space partitioned by the partition wall. Further, the upper electrode (cathode) 255 is formed so as to cover the light emitting layer 254 and the partition wall (bank) 251. After that, using a fine metal mask or the like as a mask, an organic EL material that emits red light (corresponding to the organic EL element 250a that emits red light in FIG. 1) and an organic EL material that emits green light (in FIG. 1). (Corresponding to the organic EL element 250b that emits green light) and the organic EL material that emits blue light (corresponding to the organic EL element 250c that emits blue light in FIG. 1) are deposited by a known method. Then, an organic EL substrate is produced, and after sealing with a sealing film or the like (sealing substrate 2b in FIG. 1), the device above the polyimide substrate is peeled from the glass substrate support by a known peeling method such as laser peeling. By doing so, a top emission type flexible organic EL display is produced. When the polyimide of the present embodiment is used, a see-through type flexible organic EL display is produced. Further, a bottom emission type flexible organic EL display may be produced by a known method.

[フレキシブル液晶ディスプレイの製造方法]
本実施の形態のポリイミドフィルムを使用してフレキシブル液晶ディスプレイを作製することが出来る。具体的な作製方法としては、上述した方法にてガラス基板支持体上に本発明からなるポリイミドフィルムを作製し、上述した方法を用いて、例えばアモルファスシリコン、金属酸化物半導体(IGZO等)、又は低温ポリシリコンからなるTFT基板を作製する。別途、本実施の形態の、塗布工程及び膜形成工程に従って、ガラス基板支持体上にポリイミドフィルムを作製し、公知の方法に従ってカラーレジスト等を使用して、ポリイミドフィルムを備えたカラーフィルターガラス基板(CF基板)を作製する。TFT基板及びCF基板の一方に、スクリーン印刷により、熱硬化性エポキシ樹脂などで構成されたシール材料を、液晶注入口の部分を欠いた枠状パターンに塗布し、他方の基板に、液晶層の厚さに相当する直径を持ち、プラスチック又はシリカで構成された球状のスペーサーを散布する。
[Manufacturing method of flexible liquid crystal display]
A flexible liquid crystal display can be manufactured using the polyimide film of the present embodiment. As a specific manufacturing method, a polyimide film made of the present invention is prepared on a glass substrate support by the above-mentioned method, and for example, amorphous silicon, a metal oxide semiconductor (IGZO, etc.), or, using the above-mentioned method. A TFT substrate made of low-temperature polysilicon is manufactured. Separately, a polyimide film is prepared on the glass substrate support according to the coating step and the film forming step of the present embodiment, and a color resist or the like is used according to a known method to provide a color filter glass substrate provided with the polyimide film. CF substrate) is manufactured. A sealing material composed of a thermosetting epoxy resin or the like is applied to one of the TFT substrate and the CF substrate by screen printing in a frame-like pattern lacking a liquid crystal injection port portion, and the other substrate is coated with a liquid crystal layer. A spherical spacer having a diameter corresponding to the thickness and made of plastic or silica is sprayed.

次いで、TFT基板とCF基板とを貼り合わせ、シール材料を硬化させる。
最後に、TFT基板及びCF基板並びにシール材料で囲まれる空間に、減圧法により液晶材料を注入した後、液晶注入口に熱硬化樹脂を塗布し、加熱によって液晶材料を封止することで液晶層を形成する。最後に、CF側のガラス基板とTFT側のガラス基板とをレーザー剥離法などでポリイミドフィルムとガラス基板の界面で剥離することでフレキシブル液晶ディスプレイを作製することが出来る。
Next, the TFT substrate and the CF substrate are bonded together to cure the sealing material.
Finally, the liquid crystal material is injected into the space surrounded by the TFT substrate, the CF substrate, and the sealing material by the decompression method, a thermosetting resin is applied to the liquid crystal injection port, and the liquid crystal material is sealed by heating to form a liquid crystal layer. To form. Finally, a flexible liquid crystal display can be manufactured by peeling the glass substrate on the CF side and the glass substrate on the TFT side at the interface between the polyimide film and the glass substrate by a laser peeling method or the like.

[積層体の製造方法]
本実施の形態は、
支持体の表面上に、本実施の形態の樹脂組成物を塗布する塗布工程と、
樹脂組成物を加熱してポリイミドフィルムを形成する膜形成工程と、
ポリイミドフィルム上に素子を形成する素子形成工程と、を含む積層体の製造方法も提供する。
[Manufacturing method of laminate]
This embodiment is
A coating step of applying the resin composition of the present embodiment on the surface of the support, and
A film forming step of heating the resin composition to form a polyimide film,
Also provided is a method for manufacturing a laminate including an element forming step of forming an element on a polyimide film.

積層体における素子としては、前記のフレキシブルデバイス(例えばフレキシブルディスプレイ)として例示したものが挙げられる。支持体としては例えばガラス基板を用いる。塗布工程及び膜形成工程の好ましい具体的手順は、前述のポリイミドフィルムの製造方法に関して前述したのと同様である。また素子形成工程においては、支持体上に形成された、フレキシブル基板としてのポリイミドフィルムの上に、上記の素子を形成する。その後、任意に剥離工程においてポリイミドフィルム及び素子を支持体から剥離してもよい。 Examples of the element in the laminated body include those exemplified as the above-mentioned flexible device (for example, a flexible display). As the support, for example, a glass substrate is used. The preferable specific procedure of the coating step and the film forming step is the same as that described above with respect to the above-mentioned method for producing a polyimide film. Further, in the element forming step, the above element is formed on the polyimide film as a flexible substrate formed on the support. After that, the polyimide film and the element may be peeled off from the support in an optional peeling step.

以下、本発明について、実施例に基づき更に詳述するが、これらは説明のために記述されるものであって、本発明の範囲が下記実施例に限定されるものではない。実施例及び比較例における各種評価は次のとおりに行った。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on Examples, but these are described for the sake of explanation, and the scope of the present invention is not limited to the following Examples. Various evaluations in Examples and Comparative Examples were performed as follows.

<重量平均分子量>
重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)は、ゲルパーミエ−ションクロマトグラフィー(GPC)にて、下記の条件により測定した。
<Weight average molecular weight>
The weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) were measured by gel permeation chromatography (GPC) under the following conditions.

溶媒として、NMP(和光純薬工業社製、高速液体クロマトグラフ用、測定直前に24.8mmol/Lの臭化リチウム一水和物(和光純薬工業社製、純度99.5%)及び63.2mmol/Lのリン酸(和光純薬工業社製、高速液体クロマトグラフ用)を加えて溶解したもの)を使用した。重量平均分子量を算出するための検量線は、スタンダ−ドポリスチレン(東ソ−社製)を用いて作製した。
カラム:Shodex KD−806M(昭和電工社製)
流速:1.0mL/分
カラム温度:40℃
ポンプ:PU−2080Plus(JASCO社製)
検出器:RI−2031Plus(RI:示差屈折計、JASCO社製)及びUV−2075Plus(UV−VIS:紫外可視吸光計、JASCO社製)
As solvents, NMP (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., for high performance liquid chromatography, 24.8 mmol / L lithium bromide monohydrate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., purity 99.5%) immediately before measurement) and 63. .2 mmol / L phosphoric acid (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., for high performance liquid chromatograph) was added and dissolved) was used. The calibration curve for calculating the weight average molecular weight was prepared using standard polystyrene (manufactured by Toso Co., Ltd.).
Column: Shodex KD-806M (manufactured by Showa Denko KK)
Flow velocity: 1.0 mL / min Column temperature: 40 ° C
Pump: PU-2080Plus (manufactured by JASCO)
Detectors: RI-2031Plus (RI: differential refractometer, manufactured by JASCO) and UV-2075Plus (UV-VIS: ultraviolet-visible absorptiometer, manufactured by JASCO)

<せん断速度依存性(TI)評価>
実施例及び比較例において調製した樹脂組成物の粘度を、23℃において、温調機付粘度計(東機産業械社製TVE−35H)を用いて、測定対象である樹脂組成物の粘度が測定可能な回転速度及びコーンローターを用いて測定し、せん断速度依存性評価を行った。
具体的には、測定回転数a(rpm)における粘度ηa(mPa・s)と、測定回転数b(rpm)における粘度ηb(mPa・s)とを測定し(ここでa*10=bである)、下記式で表されるTIを求めた。
TI=ηa/ηb
測定可能な回転速度の具体例は、例えば、0.5,1,2.5,5,10,20,50,100rpmである。
測定可能なコーンローターの具体例は、例えば、1°34’(コーンローターの角度)×R24(コーンローターの直径),1°34’×R12,0.8°×R24,0.8°×R12,3°×R24,3°×R12,3°×R17.65,3°×R14,3°×R12,3°×R9.7である。
<Shear velocity dependence (TI) evaluation>
The viscosity of the resin composition prepared in Examples and Comparative Examples was measured at 23 ° C. using a viscometer with a temperature controller (TVE-35H manufactured by Toki Sangyo Kikai Co., Ltd.) to determine the viscosity of the resin composition to be measured. The shear rate dependence was evaluated by measuring using a measurable rotation speed and a cone rotor.
Specifically, the viscosity ηa (mPa · s) at the measurement rotation speed a (rpm) and the viscosity ηb (mPa · s) at the measurement rotation speed b (rpm) are measured (here, a * 10 = b). Yes), the TI expressed by the following formula was obtained.
TI = ηa / ηb
Specific examples of the measurable rotation speed are, for example, 0.5, 1,2.5, 5, 10, 20, 50, 100 rpm.
Specific examples of measurable cone rotors are, for example, 1 ° 34'(corn rotor angle) × R24 (corn rotor diameter), 1 ° 34' × R12, 0.8 ° × R24, 0.8 ° × R12, 3 ° × R24, 3 ° × R12, 3 ° × R17.65, 3 ° × R14, 3 ° × R12, 3 ° × R9.7.

<コーティング評価>
実施例及び比較例において調製した樹脂組成物を、スリットコーター(SCREENファインテックソリューションズ(株)製)を用いて300mm*300mmのガラス基板に295mm*295mmの塗布面積で塗布し、コーティング評価を行った。
<Coating evaluation>
The resin compositions prepared in Examples and Comparative Examples were applied to a 300 mm * 300 mm glass substrate using a slit coater (manufactured by SCREEN Finetech Solutions Co., Ltd.) with a coating area of 295 mm * 295 mm, and coating evaluation was performed. ..

(スリットノズル評価)
実施例及び比較例において調製した樹脂組成物(ワニス)を、スリットコーターのノズルに充填し、下記基準で評価し、表に記載した。
ノズルからワニスの吐出を開始し、吐出を停止した後、ワニスがスリットノズルから垂れ落ちる:液漏れ
ノズルからワニスが吐出されない:目詰まり
液漏れ、目詰まりなくコートできる:問題なし
(Slit nozzle evaluation)
The resin compositions (varnishes) prepared in Examples and Comparative Examples were filled in the nozzles of the slit coater, evaluated according to the following criteria, and listed in the table.
After starting the varnish discharge from the nozzle and stopping the discharge, the varnish drips from the slit nozzle: Liquid leakage The varnish is not discharged from the nozzle: Clogged Liquid leaks, can be coated without clogging: No problem

(コートギャップ)
実施例及び比較例において調製した樹脂組成物(ワニス)を、イミド化(酸素濃度10質量ppm以下において、100℃で1時間加熱後、400℃で30分間加熱)した後の膜厚が10μmになるようにガラス基板上にコート(塗布速度100mm/sec)した。その際のスリットコーターのコートギャップ設定値を表に記載した。
(Coat gap)
The resin composition (varnish) prepared in Examples and Comparative Examples has a film thickness of 10 μm after imidization (heating at 100 ° C. for 1 hour and then at 400 ° C. for 30 minutes at an oxygen concentration of 10 mass ppm or less). It was coated on a glass substrate (coating speed 100 mm / sec) so as to be. The court gap setting values of the slit coater at that time are shown in the table.

(エッジ評価)
実施例及び比較例において調製した樹脂組成物をガラス基板にコートし、乾燥炉に移動し100℃で1時間加熱した後、塗膜のエッジ部を、光学顕微鏡を用いて10倍で観察し、下記基準で評価した。
また、触針式段差計(P−15:KLA Tencor製)を用いて、塗布膜のエッジビード(エッジ部の盛り上がり)を測定し、下記基準で評価した。
エッジ部分の顕微鏡観察で0.5mm以上の幅の液だれが観察される:ダレ
エッジ部分の膜厚測定でビードの厚さが塗布膜厚さの30%以上である:ビード
ダレ、エッジ異常がいずれもない:問題なし
(Edge evaluation)
The resin compositions prepared in Examples and Comparative Examples were coated on a glass substrate, transferred to a drying oven, heated at 100 ° C. for 1 hour, and then the edges of the coating film were observed at 10 times using an optical microscope. It was evaluated according to the following criteria.
Further, the edge bead (swelling of the edge portion) of the coating film was measured using a stylus type step meter (P-15: manufactured by KLA Tencor), and evaluated according to the following criteria.
Microscopic observation of the edge part observes dripping with a width of 0.5 mm or more: Dripping The thickness of the bead is 30% or more of the coating film thickness in the film thickness measurement of the edge part: Bead dripping, edge abnormality None: No problem

(スリットコート可否)
前記(スリットノズル評価)、(コートギャップ)、(エッジ評価)について、下記基準で評価し、表に記載した。
各実施例及び比較例の所定の重量平均分子量のポリイミド前駆体を用いた組成物において、7〜28質量%の範囲の少なくともいずれかの固形分含有量で、下記すべての評価結果をみたす:可
各実施例及び比較例の所定の重合平均分子量のポリイミド前駆体を用いた組成物において、固形分含有量7〜28質量%の範囲では、下記すべての評価結果をみたす場合がない:不可
スリットノズル評価:問題なし
コートギャップ:50μm以上
エッジ評価:問題なし
(Slit coat is possible)
The (slit nozzle evaluation), (coat gap), and (edge evaluation) were evaluated according to the following criteria and listed in the table.
In the composition using the polyimide precursor having a predetermined weight average molecular weight in each Example and Comparative Example, all the following evaluation results are satisfied with at least one solid content content in the range of 7 to 28% by mass: Yes In the composition using the polyimide precursor having the predetermined polymerization average molecular weight of each Example and Comparative Example, in the range of the solid content content of 7 to 28% by mass, all the following evaluation results may not be satisfied: Impossible Slit nozzle Evaluation: No problem Coat gap: 50 μm or more Edge evaluation: No problem

<硬化膜 膜厚均一性(標準偏差)>
上記<コーティング評価> (コートギャップ)においてガラス基板上に作製した実施例及び比較例にかかるポリイミドフィルム(すなわち、300mm*300mmのガラス基板に295mm*295mmで形成したポリイミドフィルム)を用いた。ポリイミドフィルムが形成されたガラス基板を用いて、塗布面の中心から、MD(すなわちスリットコート方向)及びTD(MDに対して直角の方向)それぞれの端面に向かって、20mm間隔の位置の膜厚を測定した(したがって、一番端は、端面から7.5mmの位置となる。)(MD15点、TD15点で合計30点)。膜厚の測定は、接触式段差計を使用した。その結果から、ポリイミドフィルムの膜厚均一性(30点の膜厚の標準偏差)を計算し、下記基準で評価した。
良:面内膜厚均一性(3シグマ)が1.0μm以下
可:面内膜厚均一性(3シグマ)が1.0μm超 2.0μm以下
不良:面内膜厚均一性(3シグマ)が2.0μm超
<Cured film film thickness uniformity (standard deviation)>
In the above <coating evaluation> (coat gap), the polyimide film according to the examples and comparative examples prepared on the glass substrate (that is, the polyimide film formed on the glass substrate of 300 mm * 300 mm at 295 mm * 295 mm) was used. Using a glass substrate on which a polyimide film is formed, the film thickness is 20 mm apart from the center of the coated surface toward the end faces of MD (that is, the direction perpendicular to the slit coat) and TD (the direction perpendicular to MD). (Therefore, the outermost end is at a position 7.5 mm from the end face) (MD 15 points, TD 15 points, total 30 points). A contact-type profilometer was used to measure the film thickness. From the results, the film thickness uniformity of the polyimide film (standard deviation of the film thickness at 30 points) was calculated and evaluated according to the following criteria.
Good: In-plane film thickness uniformity (3 sigma) is 1.0 μm or less Possible: In-plane film thickness uniformity (3 sigma) is more than 1.0 μm and 2.0 μm or less Defective: In-plane film thickness uniformity (3 sigma) Is over 2.0 μm

<硬化膜 伸度>
実施例及び比較例において調製した樹脂組成物を、表面にアルミニウム蒸着層を設けた6インチシリコンウェハー基板に、硬化後膜厚が10μmになるようにスピンコートし、100℃にて6分間プリベークした。その後、縦型キュア炉(光洋リンドバーグ社製、型式名VF−2000B)を用いて、庫内の酸素濃度が10質量ppm以下になるように調整して、400℃で30分間の加熱硬化処理を施し、ポリイミドフィルムが形成されたウェハーを作製した。次に、ダイシングソー(株式会社ディスコ製 DAD 3350)を用いて該ウェハーのポリイミドフィルムに3mm幅の切れ目を入れた後、希塩酸水溶液に一晩浸してフィルム片を剥離し、乾燥させた。これを、長さ50mmにカットし、サンプルとした。
<Elongation of cured film>
The resin compositions prepared in Examples and Comparative Examples were spin-coated on a 6-inch silicon wafer substrate having an aluminum-deposited layer on the surface so that the film thickness was 10 μm after curing, and prebaked at 100 ° C. for 6 minutes. .. After that, using a vertical curing furnace (manufactured by Koyo Lindbergh Co., Ltd., model name VF-2000B), the oxygen concentration in the refrigerator was adjusted to 10 mass ppm or less, and heat curing treatment was performed at 400 ° C. for 30 minutes. A wafer on which a polyimide film was formed was produced. Next, a dicing saw (DAD 3350 manufactured by DISCO Corporation) was used to make a 3 mm wide cut in the polyimide film of the wafer, and then the wafer was immersed in a dilute aqueous hydrochloric acid solution overnight to peel off the film piece and dried. This was cut to a length of 50 mm and used as a sample.

上記のサンプルにつき、TENSILON(オリエンテック社製 UTM−II−20)を用いて、試験速度40mm/min、初期荷重0.5fsにて伸度を測定した。下記基準で評価し、表に記載した。
優:40%以上
良:20%以上、40%未満
可:20%未満
The elongation of the above sample was measured using TENSILON (UTM-II-20 manufactured by Orientec Co., Ltd.) at a test speed of 40 mm / min and an initial load of 0.5 fs. It was evaluated according to the following criteria and listed in the table.
Excellent: 40% or more Good: 20% or more, less than 40% Possible: Less than 20%

<硬化膜 ヘイズ(Haze)>
上記<コーティング評価>(コートギャップ)においてガラス基板上に作製した実施例及び比較例にかかるポリイミドフィルムを用いた。
<Hardened film haze>
In the above <coating evaluation> (coat gap), the polyimide films of Examples and Comparative Examples prepared on a glass substrate were used.

得られたサンプルについて、スガ試験機社製SC−3H型ヘイズメーターを用いてJIS K7105透明度試験法に準拠してヘイズ(膜厚10μm換算)の測定を行った。 測定結果は下記基準で評価し、表に記載した。
優:ヘイズが0.5以下
良:ヘイズが0.5より大きく1.5以下
可:ヘイズが1.5より大きい
The obtained sample was measured for haze (converted to a film thickness of 10 μm) in accordance with the JIS K7105 transparency test method using an SC-3H type haze meter manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd. The measurement results were evaluated according to the following criteria and listed in the table.
Excellent: Haze is 0.5 or less Good: Haze is greater than 0.5 and 1.5 or less Possible: Haze is greater than 1.5

<硬化膜 黄色度(YI))>
上記<コーティング評価>(コートギャップ)においてガラス基板上に作製した実施例及び比較例にかかるポリイミドフィルムを用いた。得られたサンプルについて、日本電色工業(株)製(Spectrophotometer:SE600)にてD65光源を用いて黄色度(YI)値(膜厚10μm換算)を測定した。結果を表に記載した。
<Hardened film yellowness (YI))>
In the above <coating evaluation> (coat gap), the polyimide films of Examples and Comparative Examples prepared on a glass substrate were used. With respect to the obtained sample, the yellowness (YI) value (converted to a film thickness of 10 μm) was measured using a D65 light source manufactured by Nippon Denshoku Kogyo Co., Ltd. (Spectrophotometer: SE600). The results are listed in the table.

<硬化膜 Rth(レタデーション、厚み方向レタデーション)>
上記<コーティング評価>(コートギャップ)においてガラス基板上に作製した実施例及び比較例にかかるポリイミドフィルムを用いた。得られたサンプルについて、位相差複屈折測定装置(王子計測機器社製、KOBRA−WR)を用いて、Rth(膜厚10μm換算)を測定した。測定光の波長は589nmとした。結果を表に記載した。
<Hardened film Rth (retalysis, retardation in the thickness direction)>
In the above <coating evaluation> (coat gap), the polyimide films of Examples and Comparative Examples prepared on a glass substrate were used. The obtained sample was measured for Rth (converted to a film thickness of 10 μm) using a phase difference birefringence measuring device (KOBRA-WR manufactured by Oji Measuring Instruments Co., Ltd.). The wavelength of the measurement light was 589 nm. The results are listed in the table.

<比較例1−1>
撹拌棒付き3Lセパラブルフラスコに、窒素ガスを導入しながらNMP(812g)を加え、ジアミンとして4,4’−DAS(4,4’−ジアミノジフェニルスルホン)(14.2g)、TFMB(12.2g)、両末端アミン変性メチルフェニルシリコーンオイル(10.56g)を撹拌しながら加え、続いて酸二無水物としてPMDA(15.3g)、BPDA(8.8g)を加えた(酸二無水物、ジアミンのモル比(100:98))。次に、オイルバスを用いて80℃に昇温し4時間撹拌した後、オイルバスを外して室温に戻し、透明なポリアミド酸のNMP溶液(以下、ワニスとも記す)を得た。得られたワニスは冷凍庫(設定−20℃、以下同じ。)で保管し、評価をする際は解凍して使用した。
<Comparative Example 1-1>
NMP (812 g) was added to a 3 L separable flask with a stirring rod while introducing nitrogen gas, and 4,4'-DAS (4,4'-diaminodiphenyl sulfone) (14.2 g) and TFMB (12. 2 g) and both terminal amine-modified methylphenyl silicone oil (10.56 g) were added with stirring, and then PMDA (15.3 g) and BPDA (8.8 g) were added as acid dianhydrides (acid dianhydride). , Diamine molar ratio (100:98)). Next, the temperature was raised to 80 ° C. using an oil bath and stirred for 4 hours, then the oil bath was removed and the temperature was returned to room temperature to obtain a transparent NMP solution of polyamic acid (hereinafter, also referred to as varnish). The obtained varnish was stored in a freezer (setting -20 ° C., the same applies hereinafter), and was thawed and used for evaluation.

<比較例1−2〜1−6>
NMP量を変更して表1の固形分含有量にしたことを除いて比較例1−1と同様に行った。
<Comparative Examples 1-2-1-6>
The same procedure as in Comparative Example 1-1 was carried out except that the amount of NMP was changed to the solid content in Table 1.

<実施例1−1>
撹拌棒付き3Lセパラブルフラスコに、窒素ガスを導入しながら、ジアミンとして4,4’−DAS(15.3g)及びTFMB(12.4g)、並びにこれらのジアミンの全質量の2倍の質量の重合溶媒(NMP)を加えた。
次に上記セパラブルフラスコに滴下ロートをセットし、その滴下ロートに窒素ガスを導入しながら酸二無水物としてPMDA(15.3g)及びBPDA(8.8g)、並びにこれらの酸二無水物の2倍の質量の重合溶媒(NMP)を加えた。そして、室温にて小型の撹拌羽根で撹拌した。
続いて上記セパラブルフラスコに別の滴下ロートをセットし、その滴下ロートに窒素ガスを導入しながら、ジアミンとして両末端アミン変性メチルフェニルシリコーンオイルX−22−1660B−3(10.56g)及び当該シリコーンオイルの2倍の質量の重合溶媒(NMP)を加えた。そして、室温にて小型の撹拌羽根で撹拌した。
そして、セパラブルフラスコ内のジアミン溶液を撹拌しながら、室温で、上記滴下ロートの小型の撹拌羽根を撹拌したままで、同時に酸二無水物溶液とシリコーンオイルとの滴下を開始した。滴下はいずれも低速で行い、30分以上かけて滴下した。滴下後、洗浄溶媒(NMP)で洗浄し、残存物を滴下した(酸二無水物、ジアミンのモル比(100:99))。
その後、追加溶媒(NMP)を加え、最終的に表1の固形分含有量になるようにした。続いて室温で30分撹拌し、続けてオイルバスを用いて70℃に昇温し4時間撹拌した。その後、オイルバスを外して室温に戻し、透明なポリアミド酸のNMP溶液(以下、ワニスとも記す)を得た。得られたワニスは冷凍庫(設定−20℃、以下同じ。)で保管し、評価をする際は解凍して使用した。
<Example 1-1>
While introducing nitrogen gas into a 3 L separable flask with a stirring rod, 4,4'-DAS (15.3 g) and TFMB (12.4 g) as diamines, and twice the total mass of these diamines. A polymerization solvent (NMP) was added.
Next, a dropping funnel was set in the separable flask, and PMDA (15.3 g) and BPDA (8.8 g) as acid dianhydrides while introducing nitrogen gas into the dropping funnel, and these acid dianhydrides. Twice the mass of polymerization solvent (NMP) was added. Then, the mixture was stirred at room temperature with a small stirring blade.
Subsequently, another dropping funnel was set in the separable flask, and while introducing nitrogen gas into the dropping funnel, both terminal amine-modified methylphenyl silicone oil X-22-1660B-3 (10.56 g) and the said diamine were used. A polymerization solvent (NMP) with twice the mass of silicone oil was added. Then, the mixture was stirred at room temperature with a small stirring blade.
Then, while stirring the diamine solution in the separable flask, the small stirring blade of the dropping funnel was kept stirring at room temperature, and at the same time, dropping of the acid dianhydride solution and the silicone oil was started. The dropping was performed at a low speed, and the dropping was carried out over 30 minutes or more. After the dropping, the mixture was washed with a washing solvent (NMP), and the residue was dropped (acid dianhydride, molar ratio of diamine (100:99)).
Then, an additional solvent (NMP) was added to finally reach the solid content in Table 1. Subsequently, the mixture was stirred at room temperature for 30 minutes, then heated to 70 ° C. using an oil bath and stirred for 4 hours. Then, the oil bath was removed and the temperature was returned to room temperature to obtain a transparent NMP solution of polyamic acid (hereinafter, also referred to as varnish). The obtained varnish was stored in a freezer (setting -20 ° C., the same applies hereinafter), and was thawed and used for evaluation.

<実施例1−2〜1−17、2−1〜2−14、3−1〜3−16、4−1〜4−12>
酸二無水物及びジアミンの配合を表1〜4に示すとおりとし、これに応じて重合溶媒の使用量を変え(すなわち酸二無水物又はジアミンの質量の2倍の量となるように調整し)、更に実施例1−5〜1−8、2−5〜2−14、3−3〜3−16、4−5〜4−12については「70℃に昇温し4時間撹拌」を「40℃に昇温し12時間撹拌」に変更し、実施例1−9、2−9、3−9、4−9については「追加溶媒(NMP)」を「追加溶媒(NMP及びGBL)(添加後のNMP/GBLが100/100(w/w)になるよう調整)」に変更した他は、実施例1−1と同様にした。表1〜4に示す固形分量は上記追加溶媒の量を変えることで表に示す値に調整した。なお実施例1−16、2−12、2−13、3−14、3−15、4−10、4−11において「12時間撹拌」した後更に反応時間を延長したものの重量平均分子量を測定したところ、12時間撹拌後と比べて大きくなることは無かった。
<Examples 1-2 to 1-17, 2-1 to 2-14, 3-1 to 3-16, 4-1 to 4-12>
The composition of the acid dianhydride and the diamine is as shown in Tables 1 to 4, and the amount of the polymerization solvent used is changed accordingly (that is, the amount is adjusted to be twice the mass of the acid dianhydride or the diamine). ), Further, for Examples 1-5 to 1-8, 2-5 to 2-14, 3-3 to 3-16, 4-5 to 4-12, "heat up to 70 ° C. and stir for 4 hours". Change to "heat up to 40 ° C. and stir for 12 hours", and for Examples 1-9, 2-9, 3-9, 4-9, "additional solvent (NMP)" was changed to "additional solvent (NMP and GBL)". (Adjusted so that the NMP / GBL after addition becomes 100/100 (w / w)) ”, and the same as in Example 1-1. The solid content shown in Tables 1 to 4 was adjusted to the value shown in the table by changing the amount of the additional solvent. In Examples 1-16, 2-12, 2-13, 3-14, 3-15, 4-10, 4-11, the weight average molecular weight was measured after "stirring for 12 hours" and further extending the reaction time. As a result, it did not become larger than that after stirring for 12 hours.

<比較例2−1〜2−6、3−1〜3−6、4−1〜4−7>
比較例2−1、3−1、4−1は、比較例1−1のNMP量を745g(比較例2−1)、799g(比較例3−1)、850g(比較例4−1)にそれぞれ変更し、酸二無水物及びジアミンの配合を表2に示すとおりとしたことを除いて比較例1−1と同様に行った。また、NMP量を変更して表2〜4の固形分含有量にしたことを除いて、比較例2−2〜2−6は比較例2−1と、比較例3−2〜3−6は比較例3−1と、比較例4−2〜4−7は比較例4−1と、それぞれ同様に行った。
<Comparative Examples 2-1 to 2-6, 3-1 to 3-6, 4-1 to 4-7>
Comparative Examples 2-1, 3-1 and 4-1 have NMP amounts of Comparative Example 1-1 of 745 g (Comparative Example 2-1), 799 g (Comparative Example 3-1) and 850 g (Comparative Example 4-1). The same procedure as in Comparative Example 1-1 was carried out except that the formulations of acid dianhydride and diamine were as shown in Table 2. Further, except that the amount of NMP was changed to the solid content content in Tables 2 to 4, Comparative Examples 2-2-2-6 were compared with Comparative Example 2-1 and Comparative Examples 3-2-3-6. 3-1 and Comparative Examples 4-2-4-7 were performed in the same manner as in Comparative Example 4-1.

<比較例5−1>
撹拌棒付き3Lセパラブルフラスコに、窒素ガスを導入しながらNMP(620g)を
加え、ジアミンとして4,4’−DAS(24.8g)を撹拌しながら加え、続いて酸二無水物としてPMDA(21.8g)を加えた(酸二無水物、ジアミンのモル比(100:100))。次に、オイルバスを用いて80℃に昇温し4時間撹拌した後、オイルバスを外して室温に戻し、透明なポリアミド酸のNMP溶液(以下、ワニスとも記す)を得た。得られたワニスは冷凍庫で保管し、評価をする際は解凍して使用した。
<Comparative Example 5-1>
NMP (620 g) was added to a 3 L separable flask with a stirring rod while introducing nitrogen gas, 4,4'-DAS (24.8 g) as a diamine was added with stirring, and then PMDA (PMDA (24.8 g) as an acid dianhydride was added. 21.8 g) was added (molar ratio of acid dianhydride and diamine (100: 100)). Next, the temperature was raised to 80 ° C. using an oil bath and stirred for 4 hours, then the oil bath was removed and the temperature was returned to room temperature to obtain a transparent NMP solution of polyamic acid (hereinafter, also referred to as varnish). The obtained varnish was stored in a freezer and thawed for evaluation.

<比較例5−2〜5−6>
NMP量を変更して表5の固形分含有量にしたことを除いて比較例5−1と同様に行った。
<Comparative Examples 5-2-5-6>
The procedure was the same as in Comparative Example 5-1 except that the amount of NMP was changed to the solid content in Table 5.

<実施例5−1>
撹拌棒付き3Lセパラブルフラスコに、窒素ガスを導入しながらジアミンとして4,4’−DAS(24.3g)と、ジアミンの全質量の2倍の質量のNMPを加えた。
次に上記セパラブルフラスコに滴下ロートをセットし、その滴下ロートに窒素ガスを導入しながら酸二無水物としてPMDA(10.9g)、BPDA(14.7g)とこれらの酸二無水物の2倍の質量のNMPを加えた。そして、室温にて小型の撹拌羽根で撹拌した。
そして、セパラブルフラスコ内のジアミン溶液を撹拌しながら、室温で、上記滴下ロートの小型の撹拌羽根を撹拌したままで、酸二無水物溶液の滴下を開始した。滴下は低速で行い、30分以上かけて滴下した。滴下後、洗浄溶媒(NMP)で洗浄し、残存物を滴下した(酸二無水物、ジアミンのモル比(100:98))。
その後、追加溶媒(NMP)を加え、最終的に表5の固形分含有量になるようにした。続いて室温で30分撹拌し、続けてオイルバスを用いて70℃に昇温し4時間撹拌した。その後、オイルバスを外して室温に戻し、透明なポリアミド酸のNMP溶液(以下、ワニスとも記す)を得た。得られたワニスは冷凍庫(設定−20℃、以下同じ。)で保管し、評価をする際は解凍して使用した。
<Example 5-1>
To a 3 L separable flask with a stirring rod, 4,4'-DAS (24.3 g) as a diamine and NMP having a mass twice the total mass of the diamine were added while introducing nitrogen gas.
Next, a dropping funnel was set in the separable flask, and PMDA (10.9 g), BPDA (14.7 g) and 2 of these acid dianhydrides were used as acid dianhydrides while introducing nitrogen gas into the dropping funnel. Double the mass of NMP was added. Then, the mixture was stirred at room temperature with a small stirring blade.
Then, while stirring the diamine solution in the separable flask, the dropping of the acid dianhydride solution was started at room temperature with the small stirring blades of the dropping funnel being stirred. The dropping was performed at a low speed, and the dropping was carried out over 30 minutes or more. After the dropping, the mixture was washed with a washing solvent (NMP), and the residue was dropped (acid dianhydride, molar ratio of diamine (100:98)).
Then, an additional solvent (NMP) was added to finally reach the solid content in Table 5. Subsequently, the mixture was stirred at room temperature for 30 minutes, then heated to 70 ° C. using an oil bath and stirred for 4 hours. Then, the oil bath was removed and the temperature was returned to room temperature to obtain a transparent NMP solution of polyamic acid (hereinafter, also referred to as varnish). The obtained varnish was stored in a freezer (setting -20 ° C., the same applies hereinafter), and was thawed and used for evaluation.

<実施例5−2〜5−9、6−1〜6−9、7−1〜7−4、8−1、8−2>
酸二無水物及びジアミンの配合を表5〜9に示すとおりとし、これに応じて重合溶媒の使用量を変え(すなわち酸二無水物又はジアミンの質量の2倍の量となるように調整し)、更に実施例5−3〜5−9、6−5〜6−9、7−4、8−1、8−2については上記「70℃に昇温し4時間撹拌」を「40℃に昇温し12時間撹拌」に変更し、実施例5−7、6−4、7−4については「追加溶媒(NMP)」を「追加溶媒(NMP及びGBL)(添加後のNMP/GBLが100/100(w/w)になるよう調整)」に変更した他は、実施例5−1と同様にした。表5〜9に示す固形分量は上記追加溶媒の量を変えることで表に示す値に調整した。なお実施例5−8,5−9、6−6〜6−9において「12時間撹拌」した後更に反応時間を延長したものの重量平均分子量を測定したところ、12時間撹拌後と比べて大きくなることは無かった。
<Examples 5-2-5-9, 6-1-6-9, 7-1-7-4, 8-1, 8-2>
The composition of the acid dianhydride and the diamine is as shown in Tables 5 to 9, and the amount of the polymerization solvent used is changed accordingly (that is, the amount is adjusted to be twice the mass of the acid dianhydride or the diamine. ), Further, for Examples 5-3-5-9, 6-5-6-9, 7-4, 8-1, 8-2, the above-mentioned "heated to 70 ° C. and stirred for 4 hours" was changed to "40 ° C." The temperature was changed to "12 hours stirring", and for Examples 5-7, 6-4, 7-4, "additional solvent (NMP)" was changed to "additional solvent (NMP and GBL) (NMP / GBL after addition). Was changed to 100/100 (w / w)) ”, and was the same as in Example 5-1. The solid content shown in Tables 5 to 9 was adjusted to the value shown in the table by changing the amount of the additional solvent. In Examples 5-8, 5-9, 6-6 to 6-9, the reaction time was further extended after "stirring for 12 hours", but the weight average molecular weight was measured and found to be larger than that after stirring for 12 hours. There was nothing.

<比較例6−1〜6−6、7−1〜7−8、8−1〜8−2>
比較例6−1、7−1、8−1〜8−2は、比較例5−1のNMP量を664g(比較例6−1)、718g(比較例7−1)、401g(比較例8−1)、344g(比較例8−2)にそれぞれ変更し、酸二無水物及びジアミンの配合を表6〜8に示すとおりとしたことを除いて比較例5−1と同様に行った。比較例6−2〜6−6はNMP量を変更して表6の固形分含有量にしたことを除いて比較例6−1と同様に行い、比較例7−2〜7−6はNMP量を変更して表7の固形分含有量にしたことを除いて比較例7−1と同様に行った。比較例7−7、7−8は、NMP量を718gから215g(比較例7−7)、163g(比較例7−8)にそれぞれ変更し、酸二無水物及びジアミンの配合を表7に示すとおりとし、「4時間撹拌」を「3時間撹拌」に変更したことを除いて比較例7−1と同様に行った。
<Comparative Examples 6-1 to 6-6, 7-1 to 7-8, 8 to 1 to 8-2>
Comparative Examples 6-1 and 7-1 and 8-1 to 8-2 increased the amount of NMP of Comparative Example 5-1 to 664 g (Comparative Example 6-1), 718 g (Comparative Example 7-1), and 401 g (Comparative Example 7-1). 8-1) and 344 g (Comparative Example 8-2) were changed, respectively, and the same procedure as in Comparative Example 5-1 was carried out except that the formulations of acid dianhydride and diamine were as shown in Tables 6 to 8. .. Comparative Examples 6-2 to 6-6 were carried out in the same manner as in Comparative Example 6-1 except that the NMP amount was changed to the solid content content in Table 6, and Comparative Examples 7-2 to 7-6 were NMP. The same procedure as in Comparative Example 7-1 was carried out except that the amount was changed to the solid content content in Table 7. In Comparative Examples 7-7 and 7-8, the amount of NMP was changed from 718 g to 215 g (Comparative Example 7-7) and 163 g (Comparative Example 7-8), respectively, and the formulations of acid dianhydride and diamine were shown in Table 7. As shown, the same procedure as in Comparative Example 7-1 was carried out except that "4 hour stirring" was changed to "3 hour stirring".

<比較例9−1>
撹拌棒付き3Lセパラブルフラスコに、窒素ガスを導入しながらNMP(495g)を加え、ジアミンとしてTFMB(30.9g)を撹拌しながら加え、続いて酸二無水物としてBPAF(9,9−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)フルオレン二無水物)(45.8g)、両末端アミン変性メチルフェニルシリコーンオイルをX−22−1660B−3(10.56g)を加えた(酸二無水物、ジアミンのモル比(100:99))。次に、オイルバスを用いて80℃に昇温し4時間撹拌した後、オイルバスを外して室温に戻し、透明なポリアミド酸のNMP溶液(以下、ワニスとも記す)を得た。得られたワニスは冷凍庫で保管し、評価をする際は解凍して使用した。
<Comparative Example 9-1>
NMP (495 g) was added to a 3 L separable flask with a stirring rod while introducing nitrogen gas, TFMB (30.9 g) was added as a diamine while stirring, and then BPAF (9,9-bis) was added as an acid dianhydride. (3,4-Dicarboxyphenyl) fluorene dianhydride) (45.8 g) and X-22-1660B-3 (10.56 g) of both-terminal amine-modified methylphenyl silicone oil were added (acid dianhydride, Diamine molar ratio (100:99)). Next, the temperature was raised to 80 ° C. using an oil bath and stirred for 4 hours, then the oil bath was removed and the temperature was returned to room temperature to obtain a transparent NMP solution of polyamic acid (hereinafter, also referred to as varnish). The obtained varnish was stored in a freezer and thawed for evaluation.

<比較例9−2〜9−3>
NMP量を495gから438g(比較例9−2)、374g(比較例9−3)にそれぞれ変更し、酸二無水物及びジアミンの配合を表9に示すとおりとしたことを除いて、比較例9−1と同様に行った。
<Comparative Examples 9-2 to 9-3>
Comparative Examples except that the amount of NMP was changed from 495 g to 438 g (Comparative Example 9-2) and 374 g (Comparative Example 9-3), respectively, and the blending of acid dianhydride and diamine was as shown in Table 9. The procedure was the same as for 9-1.

<実施例9−1>
撹拌棒付き3Lセパラブルフラスコに、窒素ガスを導入しながらジアミンとしてTFMB(31.3g)と、ジアミンの全質量の2倍の質量のNMP(63g)を加えた。
次に上記セパラブルフラスコに滴下ロートをセットし、その滴下ロートに窒素ガスを導入しながら酸二無水物としてBPAF(45.8g)とこの酸二無水物の2倍の質量のNMP(92g)を加えた。そして、室温にて小型の撹拌羽根で撹拌した。
続いて上記セパラブルフラスコに別の滴下ロートをセットし、その滴下ロートに窒素ガスを導入しながら、両末端アミン変性メチルフェニルシリコーンオイルX−22−1660B−3(10.56g)と当該シリコーンオイルの2倍の質量のNMP(21g)を加えた。そして、室温にて小型の撹拌羽根で撹拌した。
そして、セパラブルフラスコ内のジアミン溶液を撹拌しながら、室温で、上記滴下ロートの小型の撹拌羽根を撹拌したままで、酸二無水物溶液の滴下を開始した。滴下は低速で行い、30分以上かけて滴下した。滴下後、洗浄溶媒(NMP)で洗浄し、残存物を滴下した(酸二無水物、ジアミンのモル比(100:100))。
その後、追加溶媒(NMP)を加え、最終的に表9の固形分含有量になるようにした。
続いて室温で30分撹拌し、続けてオイルバスを用いて40℃に昇温し12時間撹拌した。その後、オイルバスを外して室温に戻し、透明なポリアミド酸のNMP溶液(以下、ワニスとも記す)を得た。得られたワニスは冷凍庫(設定−20℃、以下同じ。)で保管し、評価をする際は解凍して使用した。
<Example 9-1>
To a 3 L separable flask with a stirring rod, TFMB (31.3 g) as a diamine and NMP (63 g) having a mass twice the total mass of the diamine were added while introducing nitrogen gas.
Next, a dropping funnel was set in the separable flask, and while introducing nitrogen gas into the dropping funnel, BPAF (45.8 g) as an acid dianhydride and NMP (92 g) having twice the mass of this acid dianhydride were used. Was added. Then, the mixture was stirred at room temperature with a small stirring blade.
Subsequently, another dropping funnel was set in the separable flask, and while introducing nitrogen gas into the dropping funnel, both terminal amine-modified methylphenyl silicone oil X-22-1660B-3 (10.56 g) and the silicone oil were added. 2 times the mass of NMP (21 g) was added. Then, the mixture was stirred at room temperature with a small stirring blade.
Then, while stirring the diamine solution in the separable flask, the dropping of the acid dianhydride solution was started at room temperature with the small stirring blades of the dropping funnel being stirred. The dropping was performed at a low speed, and the dropping was carried out over 30 minutes or more. After the dropping, the mixture was washed with a washing solvent (NMP), and the residue was dropped (acid dianhydride, molar ratio of diamine (100: 100)).
Then, an additional solvent (NMP) was added to finally reach the solid content in Table 9.
Subsequently, the mixture was stirred at room temperature for 30 minutes, then heated to 40 ° C. using an oil bath and stirred for 12 hours. Then, the oil bath was removed and the temperature was returned to room temperature to obtain a transparent NMP solution of polyamic acid (hereinafter, also referred to as varnish). The obtained varnish was stored in a freezer (setting -20 ° C., the same applies hereinafter), and was thawed and used for evaluation.

<実施例9−2、9−3>
酸二無水物及びジアミンの配合を表9に示すとおりとし、これに応じて重合溶媒の使用量を変え(すなわち酸二無水物又はジアミンの質量の2倍の量となるように調整し)た他は実施例9−1と同様に行った。表9に示す固形分量は上記追加溶媒の量を変えることで表に示す値に調整した。
<Examples 9-2, 9-3>
The composition of the acid dianhydride and the diamine was as shown in Table 9, and the amount of the polymerization solvent used was changed accordingly (that is, the amount was adjusted to be twice the mass of the acid dianhydride or the diamine). Others were the same as in Example 9-1. The solid content shown in Table 9 was adjusted to the value shown in the table by changing the amount of the additional solvent.

<実施例10−1>
撹拌棒付き3Lセパラブルフラスコに、窒素ガスを導入しながらNMP(246g)を加え、ジアミンとして4,4’−DAS(14.4g)、TFMB(12.4g)、両末端アミン変性メチルフェニルシリコーンオイル(10.56g)を撹拌しながら加え、続いて酸二無水物としてPMDA(15.3g)、BPDA(8.8g)を加えた(酸二無水物、ジアミンのモル比(100:99))。次に、オイルバスを用いて70℃に昇温し8時間撹拌した後、オイルバスを外して室温に戻し、透明なポリアミド酸のNMP溶液を得た。得られたワニスは冷凍庫(設定−20℃、以下同じ。)で保管し、評価をする際は解凍して使用した。
<Example 10-1>
NMP (246 g) was added to a 3 L separable flask with a stirring rod while introducing nitrogen gas, and 4,4'-DAS (14.4 g), TFMB (12.4 g), and both-terminal amine-modified methylphenyl silicone were added as diamines. Oil (10.56 g) was added with stirring, followed by PMDA (15.3 g) and BPDA (8.8 g) as acid dianhydrides (acid dianhydride, molar ratio of diamine (100:99)). ). Next, the temperature was raised to 70 ° C. using an oil bath and stirred for 8 hours, and then the oil bath was removed and the temperature was returned to room temperature to obtain a transparent NMP solution of polyamic acid. The obtained varnish was stored in a freezer (setting -20 ° C., the same applies hereinafter), and was thawed and used for evaluation.

<実施例10−2〜10−5>
NMP量を246gから225g(実施例10−2)、242g(実施例10−3)、185g(実施例10−4)、201g(実施例10−5)にそれぞれ変更し、酸二無水物及びジアミンの配合を表10に示すとおりとしたことを除いて、実施例10−1と同様に行った。
評価の結果を表10に示す。
<Examples 10-2 to 10-5>
The amount of NMP was changed from 246 g to 225 g (Example 10-2), 242 g (Example 10-3), 185 g (Example 10-4), and 201 g (Example 10-5), respectively, and the acid dianhydride and The procedure was the same as in Example 10-1 except that the diamine was blended as shown in Table 10.
The evaluation results are shown in Table 10.

Figure 2019142866
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Figure 2019142866
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本開示の樹脂組成物は、フレキシブルデバイス(例えばフレキシブル基板)、特にフレキシブルディスプレイ等の用途に好適に適用できる。例えば、本開示の樹脂組成物は、液晶ディスプレイ、有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ、フィールドエミッションディスプレイ、電子ペーパー等の表示装置の透明基板を形成するために好適に用いることができる。より具体的には、本開示の樹脂組成物は、薄膜トランジスタ(TFT)の基板、カラーフィルタの基板、透明導電膜(ITO、IndiumThinOxide)の基板等を形成するために用いることができる。 The resin composition of the present disclosure can be suitably applied to applications such as flexible devices (for example, flexible substrates), particularly flexible displays. For example, the resin composition of the present disclosure can be suitably used for forming a transparent substrate of a display device such as a liquid crystal display, an organic electroluminescence display, a field emission display, and electronic paper. More specifically, the resin composition of the present disclosure can be used for forming a substrate of a thin film transistor (TFT), a substrate of a color filter, a substrate of a transparent conductive film (ITO, Indium Thin Oxide), and the like.

2a 下部基板
2b 封止基板
25 有機EL構造部
250a 赤色光を発光する有機EL素子
250b 緑色光を発光する有機EL素子
250c 青色光を発光する有機EL素子
251 隔壁(バンク)
252 下部電極(陽極)
253 正孔輸送層
254 発光層
255 上部電極(陰極)
256 TFT
257 コンタクトホール
258 層間絶縁膜
259 下部電極
261 中空部
2a Lower substrate 2b Encapsulation substrate 25 Organic EL structure 250a Organic EL element that emits red light 250b Organic EL element that emits green light 250c Organic EL element that emits blue light 251 Partition (bank)
252 Lower electrode (anode)
253 Hole transport layer 254 Light emitting layer 255 Upper electrode (cathode)
256 TFT
257 Contact hole 258 Interlayer insulating film 259 Lower electrode 261 Hollow part

Claims (25)

下記式(1):
Figure 2019142866
{式中、R1は、複数ある場合それぞれ独立に2価の有機基を示し、R2は、複数ある場合それぞれ独立に4価の有機基を示し、nは正の整数である。}で表される構造を有するポリイミド前駆体と、溶媒と、を含む樹脂組成物であって、
前記ポリイミド前駆体の重量平均分子量が110,000〜250,000であり、
前記樹脂組成物の固形分含有量が10〜25質量%である、樹脂組成物。
The following formula (1):
Figure 2019142866
{In the formula, R 1, each independently represent a divalent organic group and when a plurality of, R 2 are each independently when a plurality of a tetravalent organic group, n is a positive integer. }, A resin composition containing a polyimide precursor having a structure represented by} and a solvent.
The polyimide precursor has a weight average molecular weight of 110,000 to 250,000.
A resin composition having a solid content of 10 to 25% by mass.
前記樹脂組成物の粘度を温調機付粘度計で23℃にて測定したときの、下記式で表されるせん断速度依存性(TI)が、0.9〜1.1である、請求項1に記載の樹脂組成物。
TI=ηa/ηb
{式中、ηa(mPa・s)は樹脂組成物の測定回転速度a(rpm)における粘度であり、ηb(mPa・s)は樹脂組成物の測定回転速度b(rpm)における粘度であり、ただしa*10=bである。}
The claim that the shear rate dependence (TI) represented by the following formula is 0.9 to 1.1 when the viscosity of the resin composition is measured at 23 ° C. with a viscometer equipped with a temperature controller. The resin composition according to 1.
TI = ηa / ηb
{In the formula, ηa (mPa · s) is the viscosity of the resin composition at the measured rotation speed a (rpm), and ηb (mPa · s) is the viscosity of the resin composition at the measured rotation speed b (rpm). However, a * 10 = b. }
前記樹脂組成物は、スリットコート用の樹脂組成物である、請求項1又は2に記載の樹脂組成物。 The resin composition according to claim 1 or 2, wherein the resin composition is a resin composition for slit coating. 前記式(1)中のR1の少なくとも1つが、下記式(2):
Figure 2019142866
で表される基である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
At least one of R 1 in the above formula (1) is the following formula (2):
Figure 2019142866
The resin composition according to any one of claims 1 to 3, which is a group represented by.
前記ポリイミド前駆体が、下記式(3):
Figure 2019142866
{式中、R3及びR4の各々は、複数ある場合それぞれ独立に、炭素数1〜5の1価の脂肪族炭化水素基、又は炭素数6〜10の1価の芳香族基を示し、そしてmは、1〜200の整数である。}で表される構造を有する、請求項1〜4のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
The polyimide precursor has the following formula (3):
Figure 2019142866
{In the formula, each of R 3 and R 4 independently indicates a monovalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms or a monovalent aromatic group having 6 to 10 carbon atoms, respectively. , And m is an integer from 1 to 200. } The resin composition according to any one of claims 1 to 4, which has a structure represented by.
前記ポリイミド前駆体が、ピロメリット酸二無水物を含むテトラカルボン酸二無水物とジアミンとの共重合体である、請求項1〜5のいずれか一項に記載の樹脂組成物。 The resin composition according to any one of claims 1 to 5, wherein the polyimide precursor is a copolymer of a tetracarboxylic dianhydride containing a pyromellitic dianhydride and a diamine. 前記ポリイミド前駆体が、3,3’,4,4’−ビフェニル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とジアミンとの共重合体である、請求項1〜6のいずれか一項に記載の樹脂組成物。 Any one of claims 1 to 6, wherein the polyimide precursor is a copolymer of a tetracarboxylic dianhydride containing 3,3', 4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride and a diamine. The resin composition according to the section. 前記ポリイミド前駆体が、テトラカルボン酸二無水物とジアミンとの共重合体であり、 前記テトラカルボン酸二無水物が、ピロメリット酸二無水物及び3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物を、前記ピロメリット酸二無水物と前記3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物とのモル比20:80〜80:20で含む、請求項1〜7のいずれか一項に記載の樹脂組成物。 The polyimide precursor is a copolymer of tetracarboxylic dianhydride and diamine, and the tetracarboxylic dianhydride is pyromellitic dianhydride and 3,3', 4,4'-biphenyltetra. 1. The carboxylic acid dianhydride is contained in a molar ratio of the pyromellitic dianhydride to the 3,3', 4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride at a molar ratio of 20:80 to 80:20. The resin composition according to any one of 7 to 7. 前記ポリイミド前駆体が、テトラカルボン酸二無水物と、4,4’−ジアミノジフェニルスルホン、3,3’−ジアミノジフェニルスルホン、2,2’−ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン及び9,9−ビス(4−アミノフェニル)フルオレンからなる群から選択される1つ以上のジアミンとの共重合体である、請求項1〜8のいずれか一項に記載の樹脂組成物。 The polyimide precursors are tetracarboxylic acid dianhydride, 4,4'-diaminodiphenyl sulfone, 3,3'-diaminodiphenyl sulfone, 2,2'-bis (trifluoromethyl) benzidine and 9,9-bis. The resin composition according to any one of claims 1 to 8, which is a copolymer with one or more diamines selected from the group consisting of (4-aminophenyl) fluorene. 前記ポリイミド前駆体の重量平均分子量が160,000〜220,000である、請求項1〜9のいずれか一項に記載の樹脂組成物。 The resin composition according to any one of claims 1 to 9, wherein the polyimide precursor has a weight average molecular weight of 160,000 to 220,000. 前記樹脂組成物は、フレキシブルデバイス用の樹脂組成物である、請求項1〜10のいずれか一項に記載の樹脂組成物。 The resin composition according to any one of claims 1 to 10, wherein the resin composition is a resin composition for a flexible device. 前記樹脂組成物は、フレキシブルディスプレイ用の樹脂組成物である、請求項1〜11のいずれか一項に記載の樹脂組成物。 The resin composition according to any one of claims 1 to 11, wherein the resin composition is a resin composition for a flexible display. 請求項1〜12のいずれか一項に記載の樹脂組成物の硬化物であるポリイミドフィルム。 A polyimide film which is a cured product of the resin composition according to any one of claims 1 to 12. 膜厚10μm換算での厚み方向レタデーション(Rth)が300以下であり、及び/又は、膜厚10μm換算での黄色度(YI)が20以下である、請求項13に記載のポリイミドフィルム。 The polyimide film according to claim 13, wherein the thickness direction retardation (Rth) in terms of film thickness of 10 μm is 300 or less, and / or the yellowness (YI) in terms of film thickness of 10 μm is 20 or less. 請求項13又は14に記載のポリイミドフィルムを含むフレキシブルデバイス。 A flexible device comprising the polyimide film according to claim 13 or 14. 請求項13又は14に記載のポリイミドフィルムを含むフレキシブルディスプレイ。 A flexible display comprising the polyimide film according to claim 13 or 14. 前記ポリイミドフィルムは、前記フレキシブルディスプレイを外部から観察した際に視認される箇所に配置されている、請求項16に記載のフレキシブルディスプレイ。 The flexible display according to claim 16, wherein the polyimide film is arranged at a position that can be visually recognized when the flexible display is observed from the outside. 支持体の表面上に、請求項1〜12のいずれか一項に記載の樹脂組成物を塗布する塗布工程と、
前記樹脂組成物を加熱してポリイミドフィルムを形成する膜形成工程と、
前記ポリイミドフィルムを前記支持体から剥離する剥離工程と、を含む、ポリイミドフィルムの製造方法。
A coating step of applying the resin composition according to any one of claims 1 to 12 onto the surface of the support.
A film forming step of heating the resin composition to form a polyimide film, and
A method for producing a polyimide film, which comprises a peeling step of peeling the polyimide film from the support.
前記塗布工程は、前記樹脂組成物をスリットコートすることを含む、請求項18に記載のポリイミドフィルムの製造方法。 The method for producing a polyimide film according to claim 18, wherein the coating step comprises slit-coating the resin composition. 前記式(1)中のR1の少なくとも1つが、下記式(2):
Figure 2019142866
で表される基である、請求項19に記載のポリイミドフィルムの製造方法。
At least one of R 1 in the above formula (1) is the following formula (2):
Figure 2019142866
The method for producing a polyimide film according to claim 19, which is a group represented by.
前記ポリイミド前駆体が、下記式(3):
Figure 2019142866
{式中、R3及びR4の各々は、複数ある場合それぞれ独立に、炭素数1〜5の1価の脂肪族炭化水素基、又は炭素数6〜10の1価の芳香族基を示し、そしてmは、1〜200の整数である。}で表される構造を有する、請求項19又は20に記載のポリイミドフィルムの製造方法。
The polyimide precursor has the following formula (3):
Figure 2019142866
{In the formula, each of R 3 and R 4 independently indicates a monovalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms or a monovalent aromatic group having 6 to 10 carbon atoms, respectively. , And m is an integer from 1 to 200. } The method for producing a polyimide film according to claim 19 or 20, which has a structure represented by.
前記剥離工程に先立って、前記支持体側から前記ポリイミドフィルムにレ−ザ−を照射する照射工程を更に含む、請求項18〜21のいずれか一項に記載のポリイミドフィルムの製造方法。 The method for producing a polyimide film according to any one of claims 18 to 21, further comprising an irradiation step of irradiating the polyimide film with a laser from the support side prior to the peeling step. 支持体の表面上に、請求項1〜12のいずれか一項に記載の樹脂組成物を塗布する塗布工程と、
前記樹脂組成物を加熱してポリイミドフィルムを形成する膜形成工程と、
前記ポリイミドフィルム上に素子を形成する素子形成工程と、
前記素子が形成された前記ポリイミドフィルムを前記支持体から剥離する剥離工程と、を含むディスプレイの製造方法。
A coating step of applying the resin composition according to any one of claims 1 to 12 onto the surface of the support.
A film forming step of heating the resin composition to form a polyimide film, and
The element forming step of forming an element on the polyimide film and
A method for manufacturing a display, comprising a peeling step of peeling the polyimide film on which the element is formed from the support.
前記塗布工程は、前記樹脂組成物をスリットコートすることを含む、請求項23に記載のディスプレイの製造方法。 The method for manufacturing a display according to claim 23, wherein the coating step includes slit coating the resin composition. 前記ディスプレイを外部から観察した際に視認される箇所に前記ポリイミドフィルムを配置する、請求項23又は24に記載のディスプレイの製造方法。 The method for manufacturing a display according to claim 23 or 24, wherein the polyimide film is arranged at a position that is visible when the display is observed from the outside.
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C211 Notice of termination of reconsideration by examiners before appeal proceedings

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