KR102481072B1 - 박리층의 제조 방법 - Google Patents

박리층의 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102481072B1
KR102481072B1 KR1020197019451A KR20197019451A KR102481072B1 KR 102481072 B1 KR102481072 B1 KR 102481072B1 KR 1020197019451 A KR1020197019451 A KR 1020197019451A KR 20197019451 A KR20197019451 A KR 20197019451A KR 102481072 B1 KR102481072 B1 KR 102481072B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
group
release layer
alkali
resin substrate
formula
Prior art date
Application number
KR1020197019451A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20190089208A (ko
Inventor
카즈야 에바라
카즈야 신도
Original Assignee
닛산 가가쿠 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 닛산 가가쿠 가부시키가이샤 filed Critical 닛산 가가쿠 가부시키가이샤
Publication of KR20190089208A publication Critical patent/KR20190089208A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102481072B1 publication Critical patent/KR102481072B1/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G73/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
    • C08G73/06—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
    • C08G73/10—Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C08G73/1075—Partially aromatic polyimides
    • C08G73/1078—Partially aromatic polyimides wholly aromatic in the diamino moiety
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D7/00—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D7/00—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
    • B05D7/24—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials for applying particular liquids or other fluent materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G73/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
    • C08G73/06—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
    • C08G73/10—Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18—Manufacture of films or sheets
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L79/00—Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon only, not provided for in groups C08L61/00 - C08L77/00
    • C08L79/04—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain; Polyhydrazides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C08L79/08—Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D179/00—Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing nitrogen, with or without oxygen, or carbon only, not provided for in groups C09D161/00 - C09D177/00
    • C09D179/04—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain; Polyhydrazides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C09D179/08—Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2379/00—Characterised by the use of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing nitrogen with or without oxygen, or carbon only, not provided for in groups C08J2361/00 - C08J2377/00
    • C08J2379/04—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain; Polyhydrazides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C08J2379/08—Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors

Abstract

하기 식 (1A)∼(1C)로 표시되는 폴리아믹산의 적어도 1종과 유기 용제를 포함하는 박리층 형성용 조성물을 기체 위에 도포하고, 최고 온도 450∼550℃에서 소성하는 공정을 포함하는 박리층의 제조 방법을 제공한다.
Figure 112019068704582-pct00019

(식 중, X는, 서로 독립하여, 2개의 카르복실산 유도체를 갖는 4가의 방향족 기이고, Y는, 서로 독립하여, 2가의 방향족 기이고, Z1 및 Z2는, 서로 독립하여, 1가의 유기기이며, 식 (1A)에서, Y, Z1 및 Z2 중 적어도 1개가 알칼리 가용성 기를 갖고, 식 (1B)에서, Y 및 2개의 Z1 중 적어도 1개가 알칼리 가용성 기를 갖고, 식 (1C)에서, Y 및 2개의 Z2 중 적어도 1개가 알칼리 가용성 기를 갖고, m은 서로 독립하여 자연수를 나타낸다.)

Description

박리층의 제조 방법
본 발명은 박리층의 제조 방법에 관한 것이다.
최근, 전자 디바이스에는 박형화 및 경량화라고 하는 특성에 더하여, 구부릴 수 있다고 하는 기능을 부여하는 것이 요구되고 있다. 이 때문에, 종래의 무겁고 취약하여 구부릴 수 없는 유리 기판을 대신하여, 경량의 플랙시블 플라스틱 기판을 사용하는 것이 요구된다.
특히, 신세대 디스플레이에서는, 경량의 플랙시블 플라스틱 기판(이하, 수지 기판이라 표기함)을 사용한 액티브 매트릭스형 풀컬러 TFT 디스플레이 패널의 개발이 요구되고 있다.
그래서, 수지 필름을 기판으로 한 전자 디바이스의 제조 방법이 각종 검토되기 시작되고 있고, 신세대 디스플레이에서는, 기존의 TFT 디스플레이 패널 제조용의 설비가 전용 가능한 프로세스의 검토가 진행되고 있다. 특허문헌 1, 2 및 3에서는, 유리 기판 위에 아몰포스 실리콘 박막층을 형성하고, 그 박막층 위에 플라스틱 기판을 형성한 후, 유리 기판측에서 레이저를 조사하여 아몰포스 실리콘을 결정화시키고, 그 결정화에 따라 발생하는 수소 가스에 의해 플라스틱 기판을 유리 기판으로부터 박리하는 방법이 개시되어 있다.
또한, 특허문헌 4에서는, 특허문헌 1∼3에서 개시된 기술을 사용하여 피박리층(특허문헌 4에서 「피전사층」으로 기재되어 있음)을 플라스틱 필름에 첩부하여 액정 표시 장치를 완성시키는 방법이 개시되어 있다.
그러나, 특허문헌 1∼4에서 개시된 방법, 특히 특허문헌 4에서 개시된 방법에서는, 레이저광을 투과시키기 위해 투광성이 높은 기판을 사용하는 것이 필수적인 것, 기판을 통과시키고, 또한 아몰포스 실리콘에 포함되는 수소를 방출시키는데 충분한, 비교적 큰 에너지의 레이저광의 조사가 필요하게 되는 것, 레이저광의 조사에 의해 피박리층에 손상을 주어 버리는 경우가 있는 것과 같은 문제가 있다.
게다가, 피박리층이 대면적인 경우에는, 레이저 처리에 장시간을 요하기 때문에, 디바이스 제작의 생산성을 높이기 어렵다.
이러한 문제를 해결하는 수단으로서, 특허문헌 5에서는, 현행의 유리 기판을 기체(基體)(이하, 유리 기체라고 함)로서 사용하고, 이 유리 기체 위에 환상 올레핀 코폴리머와 같은 폴리머를 사용하여 박리층을 형성하고, 그 박리층 위에 폴리이미드 필름 등의 내열 수지 필름을 형성 후, 그 필름 위에 ITO 투명 전극이나 TFT 등을 진공 프로세스에서 형성·밀봉 후, 최종적으로 유리 기체를 박리·제거하는 제조 공정이 채용되었다.
그런데, 현재, TFT로서는 아몰포스 실리콘 TFT와 비교하여 이동도가 2배 빠른 저온 폴리 실리콘 TFT가 사용되고 있다. 이 저온 폴리 실리콘 TFT는 아몰포스 실리콘 증착 후, 400℃ 이상에서 탈수소 어닐링을 행하고, 펄스 레이저를 조사하여, 실리콘을 결정화시킬 필요가 있(이하, 이것들을 TFT 공정이라고 함)지만, 상기 탈수소 어닐링 공정의 온도는 기존의 폴리머의 유리전이(이하 Tg) 이상이다.
그러나, 기존의 폴리머는, Tg 이상의 온도로 가열된 경우, 밀착성이 높아지는 것이 알려져 있어(예를 들면, 특허문헌 6 참조), 가열 처리 후에 박리층과 수지 기판과의 밀착성이 향상되어, 수지 기판을 기체로부터 박리하는 것이 곤란하게 되는 경우가 있었다.
일본 특개 평10-125929호 공보 일본 특개 평10-125931호 공보 국제공개 제2005/050754호 일본 특개 평10-125930호 공보 일본 특개 2010-111853호 공보 일본 특개 2008-188792 공보
본 발명은 상기 사정을 고려하여 이루어진 것으로, 플랙시블 전자 디바이스의 수지 기판에 손상을 주지 않고 박리할 수 있는 박리층의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위해 예의 검토를 거듭한 결과, 분자 내에 알칼리 가용성 기를 갖는 폴리아믹산과, 유기 용매를 포함하는 조성물을 사용하고, 박리층 형성시의 소성 온도를 소정의 최고 도달 온도 이상으로 함으로써 기체와의 우수한 밀착성 및 플랙시블 전자 디바이스에 사용되는 수지 기판과의 적당한 밀착성과 적당한 박리성을 갖는 박리층을 형성할 수 있는 것을 발견하고, 본 발명을 완성시켰다.
따라서, 본 발명은,
1. 하기 식 (1A)∼(1C)로 표시되는 폴리아믹산의 적어도 1종과 유기 용제를 포함하는 박리층 형성용 조성물을 기체 위에 도포하고, 최고 온도 450∼550℃에서 소성하는 공정을 포함하는 박리층의 제조 방법,
Figure 112019068704582-pct00001
(식 중, X는, 서로 독립하여, 2개의 카르복실산 유도체를 갖는 4가의 방향족 기이고, Y는, 서로 독립하여, 2가의 방향족 기이고, Z1 및 Z2는, 서로 독립하여, 1가의 유기기이며, 식 (1A)에서, Y, Z1 및 Z2 중 적어도 1개가 알칼리 가용성 기를 갖고, 식 (1B)에서, Y 및 2개의 Z1 중 적어도 1개가 알칼리 가용성 기를 갖고, 식 (1C)에서, Y 및 2개의 Z2 중 적어도 1개가 알칼리 가용성 기를 갖고, m은 서로 독립하여 자연수를 나타낸다.)
2. 상기 알칼리 가용성 기가 카르복시기 또는 페놀성 수산기인 1의 박리층의 제조 방법,
3. 상기 Y가 하기 식 (2)∼(5)로 표시되는 방향족 기를 포함하는 1 또는 2의 박리층의 제조 방법,
Figure 112019068704582-pct00002
(식 중, W는, 서로 독립하여, 카르복시기 또는 수산기를 나타내고, R1∼R3은, 서로 독립하여, 할로젠 원자로 치환되어 있어도 되는, 탄소수 1∼20의 알킬렌기, 탄소수 2∼20의 알케닐렌기, 탄소수 2∼20의 알키닐렌기, 탄소수 6∼20의 아릴렌기 혹은 탄소수 2∼20의 헤테로아릴렌기, 에테르기, 에스테르기 또는 아미드기를 나타내고, ○는 결합손을 나타낸다.)
4. 상기 Y가 하기 식 (6)∼(9)로 표시되는 방향족 기를 포함하는 3의 박리층의 제조 방법,
Figure 112019068704582-pct00003
(식 중, 나타내고, ○는 결합손을 나타낸다.)
5. 상기 Z1이 하기 식 (10)으로 표시되는 1가의 유기기인 1∼4 중 어느 하나의 박리층의 제조 방법,
Figure 112019068704582-pct00004
(식 중, Z3은 카르복시기 또는 수산기를 나타내고, ○는 결합손을 나타낸다.)
6. 상기 Z2가 하기 식 (11)로 표시되는 1가의 유기기인 1∼5 중 어느 하나의 박리층의 제조 방법,
Figure 112019068704582-pct00005
(식 중, Z3은 카르복시기 또는 수산기를 나타내고, ○는 결합손을 나타낸다.)
7. 상기 Y가 알칼리 가용성 기를 갖지 않는 방향족 기를 더 포함하는 3∼6 중 어느 하나의 박리층의 제조 방법,
8. 상기 알칼리 가용성 기를 갖지 않는 방향족 기가 페닐렌기, 비페닐렌기 또는 터페닐렌기인 7의 박리층의 제조 방법,
9. 1∼8 중 어느 하나의 제조 방법을 사용하여 형성되는 박리층을 사용하는 것을 특징으로 하는, 수지 기판을 구비하는 플랙시블 전자 디바이스의 제조 방법,
10. 1∼8 중 어느 하나의 제조 방법을 사용하여 형성한 박리층 위에, 수지 기판 형성용 조성물을 도포한 후, 최고 온도 450℃ 이상에서 소성하여 수지 기판을 형성하는 공정을 포함하는 플랙시블 전자 디바이스의 제조 방법,
11. 상기 수지 기판이 폴리이미드 수지 기판인 9 또는 10의 플랙시블 전자 디바이스의 제조 방법
을 제공한다.
본 발명의 박리층의 제조 방법을 채용함으로써 기체와의 우수한 밀착성 및 수지 기판과의 적당한 밀착성과 적당한 박리성을 갖는 박리층을 재현성 좋게 얻을 수 있다. 그 때문에, 본 발명의 제조 방법을 실시함으로써 플랙시블 전자 디바이스의 제조 프로세스에 있어서, 기체 위에 형성된 수지 기판이나, 또한 그 위에 설치되는 회로 등에 손상을 주지 않고, 당해 회로 등과 함께 당해 수지 기판을, 당해 기체로부터 분리하는 것이 가능하게 된다. 따라서, 본 발명의 제조 방법은, 수지 기판을 구비하는 플랙시블 전자 디바이스의 제조 프로세스의 간편화나 그 수율 향상 등에 기여할 수 있다.
(발명을 실시하기 위한 형태)
이하, 본 발명에 대하여, 보다 상세하게 설명한다.
본 발명에 따른 박리층의 제조 방법은 하기 식 (1A)∼(1C)로 표시되는 폴리아믹산의 적어도 1종과, 유기 용매를 포함하는 박리층 형성용 조성물을 기체 위에 도포하고, 최고 온도 450∼550℃에서 소성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기에서, 본 발명에서의 박리층이란 소정의 목적으로 유리 기체 바로 위에 설치되는 층으로, 그 전형예로서는, 플랙시블 전자 디바이스의 제조 프로세스에 있어서, 기체와, 폴리이미드와 같은 수지로 이루어지는 플랙시블 전자 디바이스의 수지 기판과의 사이에 당해 수지 기판을 소정의 프로세스 중에 고정하기 위해 설치되고, 또한, 당해 수지 기판 위에 전자회로 등이 형성된 후에 당해 수지 기판이 당해 기체로부터 용이하게 박리될 수 있도록 하기 위해 설치되는 박리층을 들 수 있다.
Figure 112019068704582-pct00006
상기 각 식에서, X는 서로 독립하여 2개의 카르복실산 유도체를 갖는 4가의 방향족 기이고, Y는, 서로 독립하여, 2가의 방향족 기이고, Z1 및 Z2는, 서로 독립하여, 1가의 유기기이지만, 식 (1A)에서, Y, Z1 및 Z2 중 적어도 1개가 알칼리 가용성 기를 갖고, 식 (1B)에서, Y 및 2개의 Z1 중 적어도 1개가 알칼리 가용성 기를 갖고, 식 (1C)에서, Y 및 2개의 Z2 중 적어도 1개가 알칼리 가용성 기를 갖는다.
m은 서로 독립하여 자연수를 나타내지만, 2 이상의 정수가 바람직하다.
상기 X는 벤젠환을 1∼5개 포함하는 4가의 방향환이 바람직하고, 4가의 벤젠환, 4가의 나프탈렌환, 4가의 비페닐환이 보다 바람직하고, 4가의 벤젠환, 4가의 비페닐환이 더한층 바람직하다.
상기 Y의 2가의 방향족 기로서는 벤젠환을 1∼5개 포함하는 방향족 기가 바람직하고, 하기 식 (2')∼(5')으로 표시되는 것이 보다 바람직하다.
Figure 112019068704582-pct00007
상기 식 (2')∼(5')에서, R1∼R3은, 서로 독립하여, 할로젠 원자로 치환되어 있어도 되는, 탄소수 1∼20의 알킬렌기, 탄소수 2∼20의 알케닐렌기, 탄소수 2∼20의 알키닐렌기, 탄소수 6∼20의 아릴렌기 혹은 탄소수 2∼20의 헤테로아릴렌기, 에테르기, 에스테르기 또는 아미드기를 나타내고, ○는 결합손을 나타낸다.
할로젠 원자로서는 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자를 들 수 있지만, 불소 원자가 바람직하다.
탄소수 1∼20, 바람직하게는 탄소수 1∼10의 알킬렌기로서는 직쇄, 분기, 환상의 어떤 것이어도 되고, 예를 들면, 메틸렌, 메틸메틸렌, 다이메틸메틸렌, 에틸렌, 트리메틸렌, 프로필렌, 테트라메틸렌, 펜타메틸렌, 헥사메틸렌기 등을 들 수 있다.
탄소수 2∼20, 바람직하게는 탄소수 2∼10의 알케닐렌기로서는 직쇄, 분기, 환상의 어떤 것이어도 되고, 예를 들면, 에테닐렌, 프로페닐렌, 부테닐렌, 펜테닐렌, 헥세닐렌, 헵테닐렌, 옥테닐렌, 노네닐렌기 등을 들 수 있다.
탄소수 2∼20, 바람직하게는 탄소수 2∼10의 알키닐렌기로서는 직쇄, 분기, 환상의 어떤 것이어도 되고, 예를 들면, 에티닐렌, 프로피닐렌, 부티닐렌, 펜티닐렌, 헥시닐렌, 헵티닐렌, 옥티닐렌, 노니닐렌기 등을 들 수 있다.
또한, Y가 적어도 1개의 알칼리 가용성 기를 갖는 2가의 방향족 기인 경우, 적어도 1개의 알칼리 가용성 기로 치환된 벤젠환을 포함하는 유기기인 것이 바람직하고, 특히, 적어도 1개의 알칼리 가용성 기로 치환된 벤젠환을 2개 이상 포함하는 유기기인 것이 보다 바람직하고, 하기 식 (2)∼(5)로 표시되는 방향족 기가 더한층 바람직하고, 특히, 하기 식 (6)∼(9)로 표시되는 구조가 더욱 바람직하고, 인접하는 결합손에 대하여 오쏘 위치에 페놀성 수산기를 갖는 식 (6), (7) 및 (9)로 표시되는 구조가 최적이다.
Figure 112019068704582-pct00008
(식 중, W는 알칼리 가용성 기, 바람직하게는 카르복시기 또는 페놀성 수산기를 나타내고, R1∼R3 및 ○는 상기와 동일한 의미를 나타낸다.)
Figure 112019068704582-pct00009
(식 중, ○는 결합손을 나타낸다.)
본 발명에서 사용하는 폴리아믹산에 있어서, 상기 Y는 알칼리 가용성 기를 갖는 2가의 방향족 기와 알칼리 가용성 기를 갖지 않는 2가의 방향족 기의 쌍방을 포함하고 있어도 된다.
이 경우, 전체 Y에 있어서의 알칼리 가용성 기를 갖는 2가의 방향족 기의 비율은 0.1∼99.9몰% 정도로 할 수 있지만, 1∼50몰%가 바람직하고, 1∼10몰%가 보다 바람직하다.
또한, 상기 식 (1A)∼(1C)에서, Z1 및 Z2는 1가의 유기기이지만, 벤젠환을 포함하는 1가의 유기기가 바람직하고, 벤젠환을 1개 포함하는 1가의 유기기가 바람직하고, 테트라카르복실산 말단측에 결합하는 Z1은 하기 식 (10A)로 표시되는 1가의 유기기가 바람직하고, 디아민 말단측에 결합하는 Z2는 하기 식 (11A)로 표시되는 1가의 유기기가 바람직하다.
Figure 112019068704582-pct00010
(식 중, ○는 결합손을 나타낸다.)
또한, Z1 및 Z2가 알칼리 가용성 기를 갖는 2가의 방향족 기인 경우, 당해 알칼리 가용성 기는 방향환에 직결하고 있는 것이 바람직하고, 또한 알칼리 가용성 기는 1개인 것이 바람직하다.
보다 구체적으로는, 테트라카르복실산 말단측에 결합하는 Z1은 하기 식 (10B)로 표시되는 1가의 유기기가 바람직하고, 알칼리 가용성 기가 NH에 대하여 오쏘 위치에 존재하는 하기 식 (10)으로 표시되는 1가의 유기기가 보다 바람직하고, 디아민 말단측에 결합하는 Z2는 하기 식 (11B)로 표시되는 1가의 유기기가 바람직하고, 알칼리 가용성 기가 CO에 대하여 오쏘 위치에 존재하는 하기 식 (11)로 표시되는 1가의 유기기가 보다 바람직하다.
특히, 중합체 말단이 수산기를 가짐으로써, 상층에 사용하는 플랙시블 기판과 골격의 차이가 생길 수 있기 때문에, 얻어지는 막의 박리층으로서의 기능의 향상을 도모할 수 있다.
Figure 112019068704582-pct00011
(식 중, Z3은 카르복시기 또는 수산기를 나타내고, ○는 결합손을 나타낸다.)
Figure 112019068704582-pct00012
(식 중, Z3은 카르복시기 또는 수산기를 나타내고, ○는 결합손을 나타낸다.)
상기 식 (1A)∼(1C)로 표시되는 폴리아믹산은 소정의 방향족 테트라카르복실산 이무수물 성분과 방향족 디아민 성분을 소정의 비율로 반응시켜 얻을 수 있다.
이하, 본 발명의 제조 방법에서 사용하는 폴리아믹산의 합성에 사용하는 방향족 테트라카르복실산 이무수물 성분과 방향족 디아민 성분에 대하여 설명한다.
상기 식 (1A)∼(1C)로 표시되는 폴리아믹산의 합성에 사용하는 방향족 테트라카르복실산 이무수물로서는 분자 내에 2개의 디카르복실산 무수물 부위를 갖고, 또한, 방향환을 갖는 한 특별히 한정되는 것은 아니지만, 벤젠핵을 1∼5개 포함하는 방향족 테트라카르복실산 이무수물이 바람직하다.
상기 방향족 테트라카르복실산 이무수물의 구체예로서는 피로멜리트산 이무수물, 벤젠-1,2,3,4-테트라카르복실산 이무수물, 나프탈렌-1,2,3,4-테트라카르복실산 이무수물, 나프탈렌-1,2,5,6-테트라카르복실산 이무수물, 나프탈렌-1,2,6,7-테트라카르복실산 이무수물, 나프탈렌-1,2,7,8-테트라카르복실산 이무수물, 나프탈렌-2,3,5,6-테트라카르복실산 이무수물, 나프탈렌-2,3,6,7-테트라카르복실산 이무수물, 나프탈렌-1,4,5,8-테트라카르복실산 이무수물, 비페닐-2,2',3,3'-테트라카르복실산 이무수물, 비페닐-2,3,3',4'-테트라카르복실산 이무수물, 비페닐-3,3',4,4'-테트라카르복실산 이무수물, 안트라센-1,2,3,4-테트라카르복실산 이무수물, 안트라센-1,2,5,6-테트라카르복실산 이무수물, 안트라센-1,2,6,7-테트라카르복실산 이무수물, 안트라센-1,2,7,8-테트라카르복실산 이무수물, 안트라센-2,3,6,7-테트라카르복실산 이무수물, 페난트렌-1,2,3,4-테트라카르복실산 이무수물, 페난트렌-1,2,5,6-테트라카르복실산 이무수물, 페난트렌-1,2,6,7-테트라카르복실산 이무수물, 페난트렌-1,2,7,8-테트라카르복실산 이무수물, 페난트렌-1,2,9,10-테트라카르복실산 이무수물, 페난트렌-2,3,5,6-테트라카르복실산 이무수물, 페난트렌-2,3,6,7-테트라카르복실산 이무수물, 페난트렌-2,3,9,10-테트라카르복실산 이무수물, 페난트렌-3,4,5,6-테트라카르복실산 이무수물, 페난트렌-3,4,9,10-테트라카르복실산 이무수물, 3,3',4,4'-벤조페논테트라카르복실산, 3,3',4,4'-디페닐에테르테트라카르복실산, 3,3',4,4'-디페닐술폰테트라카르복실산, 3,4-디카르복시-1,2,3,4-테트라히드로-1-나프탈렌숙신산, 2,2-비스(3,4-디카르복시페닐)헥사플루오로이소프로필리덴, 4,4'-헥사플루오로이소프로필리덴디프탈산 등을 들 수 있고, 이것들은 단독으로 사용해도, 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다.
한편, 디아민 성분은 벤젠핵을 1∼5개 포함하는 방향족 디아민이 바람직하고, 적어도 1개의 알칼리 가용성 기로 치환된 방향족 디아민이 보다 바람직하고, 카르복시기 또는 페놀성 수산기를 갖는 방향환을 갖는 방향족 디아민이 더한층 바람직하고, 페놀성 수산기로 치환된 방향족 기를 포함하는 방향족 디아민이 더욱 바람직하다.
페놀성 수산기를 갖는 방향족 디아민으로서는, 예를 들면, 3,3'-디아미노-4,4'-디히드록시비페닐(4BP), 3,3'-디아미노-2,2'-디히드록시비페닐(2BP), 2,2'-비스(3-아미노-4-히드록시페닐)헥사플루오로프로판(BAHF), 2,2-비스(4-아미노-3,5-디히드록시페닐)헥사플루오로프로판, 2,2-비스[4-(3-아미노-4-히드록시페녹시)페닐]헥사플루오로프로판, 비스(3-아미노-4-히드록시페닐)메탄(BAPF), 3,3'-디아미노-4,4'-디히드록시벤조페논(AHPK), 3,3'-디아미노-4,4'-디히드록시-페닐에테르(AHPE), 3,3'-디아미노-4,4'-디히드록시-티오페닐에테르, 2,2'-비스(3-아미노-4-히드록시페닐)프로판(BAPA), (3-아미노-4-히드록시)페닐(3-아미노4-히드록시)아닐리드(AHPA), 비스(3-아미노-4-히드록시페닐)술폰(BSDA), 비스-N,N'-(p-아미노벤조일)-헥사플루오로-2,2'-비스(4-히드록시페닐)프로판(BABHBPA), [4-(4-아미노페녹시)페닐]술폰, 2,4-디아미노페놀, 3,5-디아미노페놀, 2,5-디아미노페놀, 4,6-디아미노레조르시놀, 2,5-디아미노하이드로퀴논, 비스(3-아미노-4-히드록시페닐)티오에테르, 비스(4-아미노-3,5-디히드록시페닐)티오에테르, 비스(3-아미노-4-히드록시페닐)에테르, 비스(4-아미노-3,5-디히드록시페닐)에테르, 비스(3-아미노-4-히드록시페닐)메탄, 비스(4-아미노-3,5-디히드록시페닐)메탄, 비스(3-아미노-4-히드록시페닐)술폰, 비스(4-아미노-3,5-디히드록시페닐)술폰, 4,4'-디아미노-3,3'-디히드록시비페닐(3BP), 4,4'-디아미노-3,3'-디히드록시-5,5'-디메틸비페닐, 4,4'-디아미노-3,3'-디히드록시-5,5'-디메톡시비페닐, 1,4-비스(3-아미노-4-히드록시페녹시)벤젠, 1,3-비스(3-아미노-4-히드록시페녹시)벤젠, 1,4-비스(4-아미노-3-히드록시페녹시)벤젠, 1,3-비스(4-아미노-3-히드록시페녹시)벤젠, 비스[4-(3-아미노-4-히드록시페녹시)페닐]술폰, 비스[4-(3-아미노-4-히드록시페녹시)페닐]프로판, 또는, 1,4-비스(4-아미노페녹시)벤젠을 들 수 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니다.
상기 디아민 성분 중, 바람직하게는 3,3'-디아미노-4,4'-디히드록시비페닐(4BP), 3,3'-디아미노-2,2'-디히드록시비페닐(2BP), 2,2'-비스(3-아미노-4-히드록시페닐)헥사플루오로프로판(BAHF), 2,2-비스(4-아미노-3,5-디히드록시페닐)헥사플루오로프로판, 2,2-비스[4-(3-아미노-4-히드록시페녹시)페닐]헥사플루오로프로판, 비스(3-아미노-4-히드록시페닐)메탄(BAPF), 3,3'-디아미노-4,4'-디히드록시벤조페논(AHPK), 3,3'-디아미노-4,4'-디히드록시-페닐에테르(AHPE), 3,3'-디아미노-4,4'-디히드록시-티오페닐에테르, 2,2'-비스(3-아미노-4-히드록시페닐)프로판(BAPA), (3-아미노-4-히드록시)페닐(3-아미노4-히드록시)아닐리드(AHPA), 비스(3-아미노-4-히드록시페닐)술폰(BSDA), 비스-N,N'-(p-아미노벤조일)-헥사플루오로-2,2'-비스(4-히드록시페닐)프로판(BABHBPA), [4-(4-아미노페녹시)페닐]술폰, 2,4-디아미노페놀, 2,5-디아미노페놀, 4,6-디아미노레조르시놀, 2,5-디아미노하이드로퀴논, 비스(3-아미노-4-히드록시페닐)티오에테르, 비스(4-아미노-3,5-디히드록시페닐)티오에테르, 비스(3-아미노-4-히드록시페닐)에테르, 비스(3-아미노-4-히드록시페닐)메탄, 비스(3-아미노-4-히드록시페닐)술폰, 4,4'-디아미노-3,3'-디히드록시비페닐(3BP), 4,4'-디아미노-3,3'-디히드록시-5,5'-디메틸비페닐, 4,4'-디아미노-3,3'-디히드록시-5,5'-디메톡시비페닐, 1,4-비스(3-아미노-4-히드록시페녹시)벤젠, 1,3-비스(3-아미노-4-히드록시페녹시)벤젠, 1,4-비스(4-아미노-3-히드록시페녹시)벤젠, 1,3-비스(4-아미노-3-히드록시페녹시)벤젠, 비스[4-(3-아미노-4-히드록시페녹시)페닐]술폰, 비스[4-(3-아미노-4-히드록시페녹시)페닐]프로판, 또는 1,4-비스(4-아미노페녹시)벤젠을 들 수 있다.
특히 적합한 것으로서 비스(3-아미노-4-히드록시페닐)메탄(BAPF), 2,2'-비스(3-아미노-4-히드록시페닐)프로판(BAPA), 2,2'-비스(3-아미노-4-히드록시페닐)헥사플루오로프로판(BAHF), 3,3'-디아미노-4,4'-디히드록시-페닐에테르(AHPE), 3,3'-디아미노-4,4'-디히드록시벤조페논(AHPK), 비스(3-아미노-4-히드록시페닐)술피드(BSDA), (3-아미노-4-히드록시)페닐(3-아미노-4-히드록시)아닐리드(AHPA), 비스-N,N'-(p-아미노벤조일)-헥사플루오로-2,2'-비스(4-히드록시페닐)프로판(BABHBPA) 등을 들 수 있다.
카르복시기를 갖는 방향족 디아민으로서는 2,4-디아미노벤조산, 2,5-디아미노벤조산, 3,5-디아미노벤조산, 4,6-디아미노-1,3-벤젠디카르복실산, 2,5-디아미노-1,4-벤젠디카르복실산, 비스(4-아미노-3-카르복시페닐)에테르, 비스(4-아미노-3,5-디카르복시페닐)에테르, 비스(4-아미노-3-카르복시페닐)술폰, 비스(4-아미노-3,5-디카르복시페닐)술폰, 4,4'-디아미노-3,3'-디카르복시비페닐, 4,4'-디아미노-3,3'-디카르복시-5,5'-디메틸비페닐, 4,4'-디아미노-3,3'-디카르복시-5,5'-디메톡시비페닐, 1,4-비스(4-아미노-3-카르복시페녹시)벤젠, 1,3-비스(4-아미노-3-카르복시페녹시)벤젠, 비스[4-(4-아미노-3-카르복시페녹시)페닐]술폰, 비스[4-(4-아미노-3-카르복시페녹시)페닐]프로판, 2,2-비스[4-(4-아미노-3-카르복시페녹시)페닐]헥사플루오로프로판, 3,3'-디카르복시-4,4'-디아미노디페닐메탄 등을 들 수 있다.
또한, 상기한 바와 같이, 상기 폴리아믹산의 합성에 사용하는 디아민 성분으로서는 알칼리 가용성 기를 갖지 않는 방향족 디아민도 사용할 수 있다.
알칼리 가용성 기를 갖지 않는 방향족 디아민의 구체예로서는 p-페닐렌디아민, m-페닐렌디아민, 2,4,6-트리메틸-1,3-페닐렌디아민, 2,3,5,6-테트라메틸-1,4-페닐렌디아민, 4,4'-디아미노디페닐에테르(ODA), 3,4'-디아미노디페닐에테르, 3,3'-디아미노디페닐에테르, 4,4'-디아미노디페닐술피드, 4,4'-디아미노디페닐메탄, 3,4'-디아미노디페닐메탄, 3,3'-디아미노디페닐메탄, 4,4-메틸렌-비스(2-메틸아닐린), 4,4'-메틸렌-비스(2,6-디메틸아닐린), 4,4-메틸렌-비스(2,6-디에틸아닐린), 4,4'-메틸렌-비스(2-이소프로필-6-메틸아닐린), 4,4'-메틸렌-비스(2,6-디이소프로필아닐린), 4,4'-디아미노디페닐술폰, 3,3'-디아미노디페닐술폰, 벤지딘, o-톨리딘, m-톨리딘, 3,3',5,5'-테트라메틸벤지딘, 1,4-비스(4-아미노페녹시)벤젠, 1,3-비스(4-아미노페녹시)벤젠, 1,3-비스(3-아미노페녹시)벤젠, 비스[4-(4-아미노페녹시)페닐]술폰, 비스[4-(3-아미노페녹시)페닐]술폰, 2,2-비스[4-(4-아미노페녹시)페닐]프로판, 2,2-비스[4-(3-아미노페녹시)페닐]프로판을 들 수 있다.
디아민 성분과 테트라카르복실산 이무수물 성분의 장입비는 목적으로 하는 분자량이나 분자량 분포, 디아민의 종류나 테트라카르복실산 이무수물의 종류 등을 고려하여 적당히 결정되기 때문에 일률적으로 규정할 수 없고, 1:1(몰비)을 기준으로 원하는 분자쇄 말단에 맞는 비율로 하면 되고, 테트라카르복실산 유래의 분자쇄 양쪽 말단으로 하는 경우(식 (1B)), 디아민 성분 1몰에 대하여, 테트라카르복실산 이무수물 성분 1.05∼3.0몰이 바람직하고, 1.07∼2.5몰이 보다 바람직하고, 1.1∼2.0몰이 더한층 바람직하고, 디아민 유래의 분자쇄 양쪽 말단으로 하는 경우(식 (1C)), 테트라카르복실산 이무수물 성분 1몰에 대하여, 디아민 성분 1.00∼2.5몰이 바람직하고, 1.01∼1.5몰이 보다 바람직하고, 1.02∼1.3몰이 더한층 바람직하다.
이러한 반응에 사용하는 유기 용매는, 반응에 악영향을 끼치지 않는 한 특별히 한정되지 않지만, 그 구체예로서는, m-크레졸, 2-피롤리돈, N-메틸-2-피롤리돈, N-에틸-2-피롤리돈, N-비닐-2-피롤리돈, N,N-디메틸아세트아미드, N,N-디메틸포름아미드, 3-메톡시-N,N-디메틸프로필아미드, 3-에톡시-N,N-디메틸프로필아미드, 3-프로폭시-N,N-디메틸프로필아미드, 3-이소프로폭시-N,N-디메틸프로필아미드, 3-부톡시-N,N-디메틸프로필아미드, 3-sec-부톡시-N,N-디메틸프로필아미드, 3-tert-부톡시-N,N-디메틸프로필아미드, γ-뷰티로락톤 등을 들 수 있다. 또한, 유기 용매는 1종 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다.
특히, 반응에 사용하는 유기 용매는 디아민 및 테트라카르복실산 이무수물 및 폴리아믹산을 잘 용해하는 점에서, 식 (S1)로 표시되는 아미드류, (S2)로 표시되는 아미드류 및 식 (S3)으로 표시되는 아미드류로부터 선택되는 적어도 1종이 바람직하다.
Figure 112019068704582-pct00013
식 중, R1 및 R2는, 서로 독립하여, 탄소수 1∼10의 알킬기를 나타낸다. R3은 수소 원자, 또는 탄소수 1∼10의 알킬기를 나타낸다. h는 자연수를 나타내지만, 바람직하게는 1∼3, 보다 바람직하게는 1 또는 2이다.
탄소수 1∼10의 알킬기로서는 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, s-부틸기, t-부틸기, n-펜틸기, n-헥실기, n-헵틸기, n-옥틸기, n-노닐기, n-데실기 등을 들 수 있다. 이들 중, 탄소수 1∼3의 알킬기가 바람직하고, 탄소수 1 또는 2의 알킬기가 보다 바람직하다.
반응 온도는 사용하는 용매의 융점으로부터 비점까지의 범위에서 적당히 설정하면 되고, 통상 0∼100℃ 정도이지만, 얻어지는 폴리아믹산의 용액 중에서의 이미드화를 막아 폴리아믹산 단위의 고함유량을 유지하기 위해서는, 바람직하게는 0∼70℃ 정도이며, 보다 바람직하게는 0∼60℃ 정도이며, 더한층 바람직하게는 0∼50℃ 정도이다.
반응 시간은 반응 온도나 원료물질의 반응성에 의존하기 때문에 일률적으로 규정할 수 없지만, 통상 1∼100시간 정도이다.
이상에서 설명한 테트라카르복실산 이무수물 성분과 디아민 성분을 반응시켜 얻어진 폴리아믹산에, 또한, Z1 및/또는 Z2를 제공하는, 알칼리 가용성 기를 갖는 말단 밀봉 화합물 또는 알칼리 가용성 기를 갖지 않는 말단 밀봉 화합물을 반응시킴으로써 식 (1A)∼(1C)로 표시되는 폴리아믹산을 얻을 수 있다.
보다 구체적으로는, 테트라카르복실산 말단측에 결합하는 Z1을 제공하는 말단 밀봉 화합물로서는 방향족 모노아민을 적합하게 사용할 수 있다.
방향족 모노아민은 탄소수 6∼30의 방향환을 갖는 것이 바람직하고, 탄소수 6∼15의 방향환을 갖는 것이 바람직하고, 탄소수 6∼10의 방향환을 갖는 것이 더한층 바람직하고, 전술한 바와 같이, 벤젠환을 1개 포함하는 것이 바람직하다.
알칼리 가용성 기를 갖지 않는 방향족 모노아민의 구체예로서는 아닐린, 1-나프틸아민, 2-나프틸아민, 1-아미노안트라센, 2-아미노안트라센, 9-아미노안트라센, 9-아미노펜안트라센, 2-아미노비페닐, 3-아미노비페닐, 4-아미노비페닐 등을 들 수 있다.
알칼리 가용성 기를 갖는 방향족 모노아민의 구체예로서는 2-아미노페놀, 3-아미노페놀, 4-아미노페놀 등의 페놀성 수산기를 갖는 방향족 모노아민; 2-아미노벤조산, 3-아미노벤조산, 4-아미노벤조산 등의 카르복시기를 갖는 방향족 모노아민 등을 들 수 있다.
이것들 중에서도, Z1을 제공하는 말단 밀봉 화합물로서는 알칼리 가용성 기를 갖는 방향족 모노아민이 바람직하고, 페놀성 수산기를 갖는 방향족 모노아민이 보다 바람직하고, 2-아미노페놀이 더한층 바람직하다.
한편, 디아민 말단측에 결합하는 Z2를 제공하는 말단 밀봉 화합물로서는 방향족 카르복실산을 적합하게 사용할 수 있다.
방향족 카르복실산은 탄소수 6∼30의 방향환을 갖는 것이 바람직하고, 탄소수 6∼15의 방향환을 갖는 것이 바람직하고, 탄소수 6∼10의 방향환을 갖는 것이 더한층 바람직하고, 전술한 바와 같이, 벤젠환을 1개 포함하는 것이 바람직하다.
말단 밀봉 후에 알칼리 가용성 기를 갖지 않는 방향족 카르복실산의 구체예로서는 벤조산, 1-나프탈렌카르복실산, 2-나프탈렌카르복실산, 1-안트라센카르복실산, 2-안트라센카르복실산, 9-안트라센카르복실산, 2-페닐벤조산, 3-페닐벤조산, 4-페닐벤조산 등의 방향족 모노 카르복실산을 들 수 있다.
말단 밀봉 후에 알칼리 가용성 기를 갖는 방향족 카르복실산의 구체예로서는 프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산 등의 방향족 디카르복실산; 살리실산, 3-히드록시벤조산, 4-히드록시벤조산 등의 페놀성 수산기를 갖는 방향족 모노 카르복실산 등을 들 수 있다.
또한, 상기 카르복실산은 산 할로젠화물이나, 산 무수물의 형태이어도 된다.
이것들 중에서도, Z2를 제공하는 말단 밀봉 화합물로서는 말단 밀봉 후에 알칼리 가용성 기를 갖는 방향족 카르복실산이 바람직하고, 방향족 디카르복실산이 바람직하고, 프탈산이 더한층 바람직하다.
본 발명의 식 (1A)∼(1C)로 표시되는 폴리아믹산이 디아민 성분으로서 알칼리 가용성 기를 갖지 않는 디아민 성분만을 사용하는 경우(즉, 모든 Y에 알칼리 가용성 기를 갖지 않는 경우)는 Z1 및/또는 Z2가 알칼리 가용성 기를 가지고 있을 필요가 있고, 이 경우, 합성된 폴리아믹산의 분자쇄 말단의 어느 일방 또는 양방을 상술한 알칼리 가용성 기를 갖는 모노아민이나 카르복실산으로 밀봉하면 된다.
말단 밀봉 화합물의 장입량은 상기 폴리아믹산 1몰에 대하여 1몰 이상이면 되지만, 2몰 이상이 바람직하고, 2∼4몰이 보다 바람직하고, 2∼3몰이 더욱 바람직하다. 또한, 방향족 모노아민을 사용하는 경우, 그 첨가량은 상기 폴리아믹산의 합성에 사용한 테트라카르복실산 이무수물 1몰에 대하여, 바람직하게는 0.1몰 이상, 보다 바람직하게는 0.2∼4몰, 더욱 바람직하게는 0.2∼3몰을 기준으로 하면 된다. 또한, 방향족 카르복실산의 첨가량은 상기 폴리아믹산의 합성에 사용한 디아민 성분 1몰에 대하여, 바람직하게는 0.1몰 이상, 보다 바람직하게는 0.2∼4몰, 더욱 바람직하게는 0.2∼3몰을 목표로 하면 된다.
폴리아믹산의 분자쇄 말단의 밀봉에서 사용하는 유기 용매는 반응에 악영향을 끼치지 않는 한 특별히 한정되는 것은 아니고, 상기 폴리아믹산 합성에서 예시한 용매와 동일한 것을 사용할 수 있다.
폴리아믹산의 분자쇄 말단을 밀봉할 때의 반응 온도는 폴리아믹산의 합성시 와 동일하게, 사용하는 용매의 융점으로부터 비점까지의 범위에서 적당히 설정하면 되고, 통상 0∼100℃ 정도이지만, 합성한 폴리아믹산의 분자쇄 말단을 확실하게 밀봉하는 관점에서, 바람직하게는 0∼70℃ 정도, 보다 바람직하게는 0∼60℃ 정도, 더욱 바람직하게는 0∼50℃ 정도로 할 수 있다. 반응 시간은 반응 온도나 원료물질의 반응성에 의존하기 때문에 일률적으로 규정할 수 없지만, 통상 1∼100시간 정도이다.
이렇게 하여 얻어지는, 분자쇄 말단의 어느 일방 또는 양방이 밀봉되어 있는 폴리아믹산의 중량평균 분자량은 통상 5,000∼500,000 정도이지만, 얻어지는 막의 박리층으로서의 기능을 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 6,000∼200,000 정도, 보다 바람직하게는 7,000∼150,000 정도이다. 또한, 본 발명에서, 중량평균 분자량은 겔 퍼미에이션 크로마토그래피(GPC) 측정에 의한 폴리스티렌 환산값이다.
본 발명에서는, 통상, 말단 밀봉 후의 반응 용액을 그대로, 또는 희석 혹은 농축하여 얻어지는 용액을, 본 발명의 박리층 형성용 조성물로서 사용할 수 있다. 또한, 상기 반응 용액은 필요에 따라 여과해도 된다. 여과함으로써 얻어지는 박리층의 밀착성, 박리성 등의 악화의 원인이 될 수 있는 불순물의 혼입을 저감할 수 있을 뿐만 아니라, 효율적으로 박리층 형성용 조성물을 얻을 수 있다. 또한 상기 반응 용액으로부터 폴리아믹산을 단리한 후, 다시 용매에 용해하여 박리층 형성용 조성물로 해도 된다. 이 경우의 용매로서는 전술한 반응에 사용하는 유기 용매 등을 들 수 있다.
희석에 사용하는 용매는 특별히 한정되지 않고, 그 구체예로서는 상기 반응의 반응용매의 구체예와 동일한 것을 들 수 있다. 희석에 사용하는 용매는 1종 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다. 그중에서도, 폴리아믹산을 잘 용해하므로, N,N-디메틸포름아미드, N,N-디메틸아세트아미드, N-메틸-2-피롤리돈, 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논, N-에틸-2-피롤리돈, γ-뷰티로락톤이 바람직하고, N-메틸-2-피롤리돈이 보다 바람직하다.
또한, 단독으로는 폴리아믹산을 용해하지 않는 용매이어도, 폴리아믹산이 석출하지 않는 범위이면, 본 발명의 박리층 형성용 조성물에 혼합할 수 있다. 특히, 에틸셀로솔브, 부틸셀로솔브, 에틸카르비톨, 부틸카르비톨, 에틸카르비톨아세테이트, 에틸렌글리콜, 1-메톡시-2-프로판올, 1-에톡시-2-프로판올, 1-부톡시-2-프로판올, 1-페녹시-2-프로판올, 프로필렌글리콜모노아세테이트, 프로필렌글리콜디아세테이트, 프로필렌글리콜-1-모노메틸에테르-2-아세테이트, 프로필렌글리콜-1-모노에틸에테르-2-아세테이트, 디프로필렌글리콜, 2-(2-에톡시프로폭시)프로판올, 락트산 메틸, 락트산 에틸, 락트산n-프로필, 락트산n-부틸, 락트산 이소아밀 등의 저표면장력을 갖는 용매를 적절하게 혼재시킬 수 있다. 이것에 의해, 기판에의 도포시에 도포막 균일성이 향상되는 것이 알려져 있어, 본 발명의 박리층 형성용 조성물에서도 적합하게 사용된다.
본 발명의 박리층 형성용 조성물에서의 폴리아믹산의 농도는 제작하는 박리층의 두께, 조성물의 점도 등을 감안하여 적당히 설정하는 것이지만, 통상 1∼30질량% 정도, 바람직하게는 1∼20질량% 정도이다. 이러한 농도로 함으로써 0.05∼5㎛ 정도의 두께의 박리층을 재현성 좋게 얻을 수 있다. 폴리아믹산의 농도는 폴리아믹산의 원료인 디아민과 테트라카르복실산 이무수물의 사용량을 조정하는, 상기 반응 용액을 여과한 후 그 여과액을 희석 또는 농축하는, 단리한 폴리아믹산을 용매에 용해시킬 때 그 양을 조정하는 등 하여 조정할 수 있다.
또한, 박리층 형성용 조성물의 점도는 제작하는 박리층의 두께 등을 감안하여 적당히 설정하는 것이지만, 특히 0.05∼5㎛ 정도의 두께의 막을 재현성 좋게 얻는 것을 목적으로 하는 경우, 통상, 25℃에서 10∼10,000mPa·s 정도, 바람직하게는 20∼5,000mPa·s 정도이다.
여기에서, 점도는, 시판의 액체의 점도 측정용 점도계를 사용하여, 예를 들면, JIS K7117-2에 기재된 수순을 참조하여, 조성물의 온도 25℃의 조건에서 측정할 수 있다. 바람직하게는, 점도계로서는 원추 평판형(콘 플레이트형) 회전 점도계를 사용하고, 바람직하게는 동형의 점도계로 표준 콘 로터로서 1°34'×R24를 사용하여, 조성물의 온도 25℃의 조건에서 측정할 수 있다. 이러한 회전 점도계로서는, 예를 들면, 토키산교(주)제 TVE-25L을 들 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 박리층 형성용 조성물은 폴리아믹산과 유기 용매 이외에, 예를 들면, 막 강도를 향상시키기 위해, 가교제 등의 성분을 포함해도 된다.
이상에서 설명한 박리층 형성용 조성물을 기체 위에 도포한 후, 최고 온도 450∼550℃ 이상에서 소성하는 공정을 포함하는 소성법으로, 폴리아믹산을 열 이미드화 함으로써, 기체와의 우수한 밀착성 및 수지 기판과의 적당한 밀착성과 적당한 박리성을 갖는, 폴리이미드막으로 이루어지는 박리층을 얻을 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 소성 시의 최고 온도는 450∼550℃, 또한 폴리이미드의 내열 온도 이하의 범위이면 특별히 한정되는 것은 아니지만, 상술한 기체와의 밀착성이나, 수지 기판과의 적당한 밀착성 및 박리성을 향상시키는 것을 고려하면, 500℃ 이상이 바람직하다. 또한 그 상한은 통상 550℃ 정도이지만, 510℃ 정도가 바람직하다. 가열 온도를 상기 범위로 함으로써 얻어지는 막의 취약화를 막으면서, 이미드화 반응을 충분히 진행시키는 것도 가능하게 된다.
가열 시간은 가열 온도에 따라 다르기 때문에 일률적으로 규정할 수 없지만, 통상 1분∼5시간이다. 또한 이미드화율은 50∼100%의 범위이면 된다.
또한, 상기 소성 시의 온도는, 최고 온도가 상기 범위로 되는 한, 그 이하의 온도에서 소성하는 공정을 포함하고 있어도 된다. 본 발명에서의 가열 태양의 바람직한 일례로서는, 50∼150℃에서 가열한 후, 그대로 단계적으로 가열 온도를 상승시키고 최종적으로 450∼550℃에서 가열하는 수법을 들 수 있다. 특히, 가열 태양의보다 바람직한 일례로서는 50∼100℃에서 가열하고, 100℃ 초과∼450℃ 미만에서 가열하고, 450℃ 이상에서 가열하는 수법을 들 수 있다. 또한 가열 태양의 보다 바람직한 다른 일례로서는, 50∼150℃에서 가열한 후, 150℃ 초과∼350℃에서 가열하고, 이어서 350℃ 초과∼450℃ 미만에서 가열하고, 최후에 450∼550℃에서 가열하는 수법을 들 수 있다.
또한, 소성 시간을 고려한 경우의 가열 태양의 바람직한 일례로서는 50∼150℃에서 1분간∼2시간 가열한 후, 그대로 단계적으로 가열 온도를 상승시키고 최종적으로 400℃ 이상에서 30분간∼4시간 가열하는 수법을 들 수 있다. 특히, 가열 태양의 보다 바람직한 일례로서는 50∼100℃에서 1분간∼2시간 가열하고, 100℃ 초과∼450℃ 미만에서 5분간∼2시간 가열하고, 450℃ 이상에서 30분간∼4시간 가열하는 수법을 들 수 있다. 또한 가열 태양의 보다 바람직한 다른 일례로서는 50∼150℃에서 1분간∼2시간 가열한 후, 150℃ 초과∼350℃에서 5분간∼2시간, 이어서 350℃ 초과∼450℃ 미만에서 30분간∼4시간, 최후에 450∼510℃에서 30분간∼4시간 가열하는 수법을 들 수 있다.
또한, 본 발명의 박리층을 기체 위에 형성하는 경우, 박리층은 기체의 일부 표면에 형성되어 있어도 되고, 전체면에 형성되어 있어도 된다. 기체의 일부 표면에 박리층을 형성하는 태양으로서는, 기체 표면 중 소정의 범위에만 박리층을 형성하는 태양, 기체 표면 전체면에 도트 패턴, 라인 앤드 스페이스 패턴 등의 패턴 모양으로 박리층을 형성하는 태양 등이 있다. 또한, 본 발명에 있어서, 기체란 그 표면에 본 발명의 박리층 형성용 조성물이 도포되는 것으로, 플랙시블 전자 디바이스 등의 제조에 사용되는 것을 의미한다.
기체(기재)로서는, 예를 들면, 유리, 금속(실리콘 웨이퍼 등), 슬레이트 등을 들 수 있지만, 특히, 본 발명에 따른 박리층 형성용 조성물로부터 얻어지는 박리층이 그것에 대한 충분한 밀착성을 가지므로, 유리가 바람직하다. 또한, 기체 표면은 단일의 재료로 구성되어 있어도 되고, 2 이상의 재료로 구성되어 있어도 된다. 2 이상의 재료로 기체 표면이 구성되는 태양으로서는, 기체 표면 중, 어떤 범위는 어떤 재료로 구성되고, 그 나머지 표면은 그 밖의 재료로 구성되어 있는 태양, 기체 표면 전체에 도트 패턴, 라인 앤드 스페이스 패턴 등의 패턴 형상으로 어떤 재료가 그 밖의 재료 중에 존재하는 태양 등이 있다.
도포하는 방법은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 캐스트 코팅법, 스핀 코팅법, 블레이드 코팅법, 딥 코팅법, 롤 코팅법, 바 코팅법, 다이 코팅법, 잉크젯법, 인쇄법(철판, 요판, 평판, 스크린 인쇄 등) 등을 들 수 있다.
가열에 사용하는 기구로서는, 예를 들면, 핫플레이트, 오븐 등을 들 수 있다. 가열 분위기는 공기하이어도 불활성 가스하이어도 되고, 또한 상압하이어도 감압하이어도 된다.
박리층의 두께는 통상 0.01∼50㎛ 정도, 생산성의 관점에서, 바람직하게는 0.05∼20㎛ 정도, 보다 바람직하게는 0.05∼5㎛ 정도이며, 가열 전의 도포막의 두께를 조정하여 원하는 두께를 실현한다.
이상에서 설명한 박리층은 기체, 특히 유리의 기체와의 우수한 밀착성 및 수지 기판과의 적당한 밀착성과 적당한 박리성을 갖는다. 그 때문에, 본 발명의 박리층은, 플랙시블 전자 디바이스의 제조 프로세스에 있어서, 당해 디바이스의 수지 기판에 손상을 주지 않고, 당해 수지 기판을, 그 수지 기판 위에 형성된 회로 등과 함께, 기체로부터 박리시키기 위해 적합하게 사용할 수 있다.
이하, 본 발명의 박리층을 사용한 플랙시블 전자 디바이스의 제조 방법의 일례에 대하여 설명한다.
본 발명의 박리층 형성용 조성물을 사용하고, 상술의 방법에 의해, 유리 기체 위에 박리층을 형성한다. 이 박리층의 위에, 수지 기판을 형성하기 위한 수지 기판 형성용 용액을 도포하고, 이 도포막을 소성함으로써, 본 발명의 박리층을 통하여, 유리 기체에 고정된 수지 기판을 형성한다.
상기 도포막의 소성 온도는 수지의 종류 등에 따라 적당히 설정되는 것이지만, 본 발명에서는, 이 소성 시의 최고 온도를 450∼550℃ 이상으로 하는 것이 바람직하고, 480℃ 이상으로 하는 것이 보다 바람직하고, 490℃ 이상으로 하는 것이 더한층 바람직하고, 500℃ 이상으로 하는 것이 더욱 바람직하다. 수지 기판 제작 시의 소성 시의 최고 온도를 이 범위로 함으로써 하지인 박리층과 기체와의 밀착성이나, 박리층과 수지 기판과의 적당한 밀착성 및 박리성을 보다 향상시킬 수 있다.
이 경우도, 최고 온도가 상기 범위로 되는 한, 그 이하의 온도에서 소성하는 공정을 포함하고 있어도 된다.
수지 기판 제작시의 가열 태양의 바람직한 일례로서는, 50∼150℃에서 가열한 후, 그대로 단계적으로 가열 온도를 상승시키고 최종적으로 450∼550℃에서 가열하는 수법을 들 수 있다. 특히, 가열 태양의 보다 바람직한 일례로서는 50∼100℃에서 가열하고, 100℃ 초과∼450℃ 미만에서 가열하고, 450℃ 이상에서 가열하는 수법을 들 수 있다. 또한, 가열 태양의 보다 바람직한 다른 일례로서는, 50∼100℃에서 가열한 후, 100℃ 초과∼200℃에서, 이어서 200℃ 초과∼300℃ 미만에서 가열하고, 300℃∼400℃ 미만에서 가열하고, 400℃∼450℃ 미만에서 가열하고, 최후에 450∼550℃에서 가열하는 수법을 들 수 있다.
또한, 소성 시간을 고려한 경우의 가열 태양의 바람직한 일례로서는, 50∼150℃에서 5분간∼2시간 가열한 후, 그대로 단계적으로 가열 온도를 상승시키고 최종적으로 450∼550℃에서 30분∼4시간 가열하는 수법을 들 수 있다. 특히, 가열 태양의 보다 바람직한 일례로서는, 50∼100℃에서 5분간∼2시간 가열하고, 100℃ 초과∼450℃ 미만에서 5분간∼2시간 가열하고, 450℃ 이상에서 30분∼4시간 가열하는 수법을 들 수 있다. 또한, 가열 태양의 보다 바람직한 다른 일례로서는 50∼100℃에서 5분간∼2시간 가열한 후, 100℃ 초과∼200℃에서 5분간∼2시간, 이어서 200℃ 초과∼300℃ 미만에서 30분간∼4시간, 300℃∼400℃ 미만에서 30분간∼4시간, 400℃∼450℃ 미만에서 30분간∼4시간, 최후에 450∼550℃에서 30분간∼4시간 가열하는 수법을 들 수 있다.
수지 기판은 박리층을 모두 덮도록 하여, 박리층의 면적과 비교하여 큰 면적으로, 수지 기판을 형성한다. 수지 기판으로서는 플랙시블 전자 디바이스의 수지 기판으로서 대표적인 폴리이미드로 이루어지는 수지 기판을 들 수 있고, 그것을 형성하기 위한 수지 용액으로서는 폴리이미드 용액이나 폴리아믹산 용액을 들 수 있다. 당해 수지 기판의 형성 방법은 상법에 따르면 된다.
다음에 본 발명의 박리층을 통하여 기체에 고정된 당해 수지 기판의 위에, 원하는 회로를 형성하고, 그 후, 예를 들면, 박리층을 따라 수지 기판을 자르고, 이 회로와 함께 수지 기판을 박리층으로부터 박리하여, 수지 기판과 기체를 분리한다. 이때, 기체의 일부를 박리층과 함께 잘라도 된다.
또한, 일본 특개 2013-147599호 공보에서는, 지금까지 고휘도 LED나 삼차원 반도체 패키지 등의 제조에서 사용되어 온 레이저 리프트 오프법(LLO법)을 플랙시블 디스플레이의 제조에 적용하는 것이 보고되어 있다. 상기 LLO법은 회로 등이 형성된 면과는 반대의 면으로부터, 특정 파장의 광선, 예를 들면, 파장 308nm의 광선을 유리 기체측으로부터 조사하는 것을 특징으로 하는 것이다. 조사된 광선은 유리 기체를 투과하고, 유리 기체 근방의 폴리머(폴리이미드)만이 이 광선을 흡수하여 증발(승화)한다. 그 결과, 디스플레이의 성능을 결정짓게 되는, 수지 기판 위에 설치된 회로 등에 영향을 주지 않고, 유리 기체로부터 수지 기판을 선택적으로 박리하는 것이 가능하게 된다.
본 발명의 박리층은 상기 LLO법의 적용이 가능하게 되는 특정 파장(예를 들면, 308nm)의 광선을 충분히 흡수한다고 하는 특징을 가지기 때문에, LLO법의 희생층으로서 사용할 수 있다. 그 때문에 본 발명에 조성물을 사용하여 형성한 박리층 을 통하여 유리 기체에 고정된 수지 기판 위에, 원하는 회로를 형성하고, 그 후, LLO법을 실시하여 308nm의 광선을 조사하면, 이 박리층만이 이 광선을 흡수하여 증발(승화)한다. 이것에 의해, 상기 박리층이 희생이 되어(희생층으로서 작용함), 유리 기체로부터 수지 기판을 선택적으로 박리하는 것이 가능하게 된다.
실시예
이하, 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[1] 화합물의 약어
NMP: N-메틸피롤리돈
BCS: 부틸셀로솔브
p-PDA: p-페닐렌디아민
6FAP: 2,2-비스(3-아미노-4-히드록시페닐)헥사플루오로프로판
2AP: 2-아미노페놀
BPDA: 3,3-4,4-비페닐테트라카르복실산 이무수물
TFMB: 2,2'-비스(트리플루오로메틸)벤지딘
PMDA: 피로멜리트산 이무수물
PA: 프탈산 무수물
CBDA: 1,2,3,4-시클로부탄테트라카르복실산-1,2:3,4-이무수물
[2] 중량평균 분자량 및 분자량 분포의 측정
폴리머의 중량평균 분자량(이하 Mw로 약칭함)과 분자량 분포는 니혼분코(주)제 GPC 장치(Shodex(등록상표) 컬럼 KF803L 및 KF805L)를 사용하고 용출 용매로서 디메틸포름아미드를 유량 1ml/분, 컬럼 온도 50℃의 조건에서 측정했다. 또한, Mw는 폴리스티렌 환산값으로 했다.
[3] 폴리머의 합성
이하의 방법에 의해, 폴리아믹산을 합성했다.
또한, 얻어진 폴리머 함유 반응액으로부터 폴리머를 단리하지 않고, 후술한 바와 같이, 반응액을 희석함으로써 수지 기판 형성용 조성물 또는 박리층 형성용 조성물을 조제했다.
<합성예 S1 폴리아믹산(S1의 합성)>
p-PDA 3.176g(0.02937몰)을 NMP 88.2g에 용해하고, BPDA 8.624g(0.02931몰)을 첨가한 후, 질소 분위기하, 23℃에서 24시간 반응시켰다. 얻어진 폴리머의 Mw는 107,300, 분자량 분포 4.6이었다.
<합성예 L1 폴리아믹산(L1)의 합성>
p-PDA 1.507g(0.0139몰)을 NMP 43.2g에 용해하고, PMDA 3.166g(0.01452몰)을 첨가한 후, 질소 분위기하, 23℃에서 2시간 반응시켰다. 그 후, 2AP 0.127g(0.0012몰)을 더 첨가하고, 질소 분위기하, 23℃에서 24시간 반응시켰다. 얻어진 폴리머의 Mw는 48,500, 분자량 분포 2.08이었다.
<합성예 L2 폴리아믹산(L2)의 합성>
p-PDA 1.119g(0.01103몰)을 NMP 35.2g에 용해하고, PMDA 3.006g(0.01378몰)을 첨가한 후, 질소 분위기하, 23℃에서 2시간 반응시켰다. 그 후, 2AP 0.602g(0.00551몰)을 더 첨가하고, 질소 분위기하, 23℃에서 24시간 반응시켰다. 얻어진 폴리머의 Mw는 11,700, 분자량 분포 1.76이었다.
<합성예 L3 폴리아믹산(L3)의 합성>
p-PDA 0.681g(0.00629몰)을 NMP 35.2g에 용해하고, PMDA 2.746g(0.01259몰)을 첨가한 후, 질소 분위기하, 23℃에서 2시간 반응시켰다. 그 후, 2AP 1.373g(0.012588몰)을 더 첨가하고, 질소 분위기하, 23℃에서 24시간 반응시켰다. 얻어진 폴리머의 Mw는 8,000, 분자량 분포 1.57이었다.
<합성예 L4 폴리아믹산(L4)의 합성>
p-PDA 1.5206g(0.01406몰)과 6FAP 0.105g(0.00287몰)을 NMP 35.2g에 용해하고, PMDA 3.004g(0.01377몰)을 첨가한 후, 질소 분위기하, 23℃에서 22시간 반응시켰다. 그 후, PA 0.170g(0.00115몰)을 더 첨가한 후, 질소 분위기하, 23℃에서 22시간 반응시켰다. 얻어진 폴리머의 Mw는 22,100, 분자량 분포 1.93이었다.
<비교합성예 B1 폴리아믹산(B1)의 합성>
p-PDA 1.29g(0.00107몰)을 NMP 43.2g에 용해하고, BPDA 3.509g(0.00119몰)을 첨가한 후, 질소 분위기하, 23℃에서 24시간 반응시켰다. 얻어진 폴리머의 Mw는 34,000, 분자량 분포 2.03이었다.
<비교합성예 B2 폴리아믹산(B2)의 합성>
TFMB 2.86g(0.0089몰)을 NMP 35.2g에 용해하고, CBDA 1.944g(0.00991몰)을 가하고, 질소 분위기하, 23℃에서 24시간 반응시켰다. 얻어진 폴리머의 Mw는 69,200, 분자량 분포 2.2이었다. 얻어진 용액은 PGME에 가용이었다.
[4] 수지 기판 형성용 조성물의 조제
합성예 S1에서 얻어진 반응액을, 각각, 그대로 수지 기판 형성용 조성물로서 사용했다.
[5] 박리층 형성용 조성물의 조제
[실시예 1-1]
합성예 L1에서 얻어진 반응액에 BCS와 NMP를 가하고, 폴리머 농도가 5wt%, BCS가 20질량%가 되도록 희석하고, 박리층 형성용 조성물을 얻었다.
[실시예 1-2∼1-4]
합성예 L1에서 얻어진 반응액 대신에, 각각 합성예 L2∼L4에서 얻어진 반응액을 사용한 이외는, 실시예 1-1과 동일한 방법으로, 박리층 형성용 조성물을 얻었다.
[비교예 1-1∼1-2]
합성예 L1에서 얻어진 반응액 대신에, 각각 비교합성예 B1 및 B2에서 얻어진 반응액을 사용한 이외는, 실시예 1-1과 동일한 방법으로, 박리층 형성용 조성물을 얻었다.
[6] 박리층 및 수지 기판의 제작
[실시예 2-1]
스핀 코터(조건: 회전수 3,000rpm으로 약 30초)를 사용하여, 실시예 1-1에서 얻어진 박리층 형성용 조성물 L1을, 유리 기체로서의 100mm×100mm 유리 기판(이하 동일)의 위에 도포했다.
그리고, 얻어진 도포막을 핫플레이트를 사용하여 100℃에서 2분간 가열하고, 그 후, 오븐을 사용하여, 300℃에서 30분간 가열하고, 가열 온도를 400℃까지 승온(10℃/분)하고, 400℃에서 30분간 가열하고, 또한 500℃까지 승온(10℃/분)하고, 500℃에서 10분간 가열하고, 유리 기판 위에 두께 약 0.1㎛의 박리층을 형성하여, 박리층 부착 유리 기판을 얻었다. 또한, 승온 동안, 막 부착 기판을 오븐으로부터 꺼내지 않고, 오븐 내에서 가열했다.
바 코터(갭: 250㎛)를 사용하여, 상기에서 얻어진 유리 기판 위의 박리층(수지 박막)의 위에 수지 기판 형성용 조성물 S2를 도포했다. 그리고, 얻어진 도포막을 핫플레이트를 사용하여 80℃에서 30분간 가열하고, 그 후, 오븐을 사용하여, 질소 분위기로 한 후, 140℃에서 30분간 가열하고, 가열 온도를 210℃까지 승온(2℃/분, 이하 동일)하고, 210℃에서 30분간 가열하고, 가열 온도를 300℃까지 승온하고, 300℃에서 30분간 가열하고, 가열 온도를 400℃까지 승온하고, 400℃에서 30분간, 가열 온도를 500℃까지 승온하고, 500℃에서 60분간 가열하고, 박리층 위에 두께 약 20㎛의 폴리이미드 기판을 형성하여, 수지 기판·박리층 부착 유리 기판을 얻었다. 승온 동안, 막 부착 기판을 오븐으로부터 꺼내지 않고, 오븐 내에서 가열했다.
[실시예 2-2∼2-4]
실시예 1-1에서 얻어진 박리층 형성용 조성물 L1 대신에, 각각 실시예 1-2∼1-4에서 얻어진 박리층 형성용 조성물 L2∼L4를 사용한 이외는, 실시예 2-1과 동일한 방법으로, 박리층 및 폴리이미드 기판을 제작하고, 박리층 부착 유리 기판 및 수지 기판·박리층 부착 유리 기판을 얻었다.
[비교예 2-1∼2-2]
실시예 1-1에서 얻어진 박리층 형성용 조성물 L1 대신에, 각각 비교예 1-1∼1-2에서 얻어진 박리층 형성용 조성물 B1 및 B2를 사용한 이외는, 실시예 2-1과 동일한 방법으로, 박리층 및 폴리이미드 기판을 제작하고, 박리층 부착 유리 기판 및 수지 기판·박리층 부착 유리 기판을 얻었다.
[7] 박리성의 평가
상기 실시예 2-1∼2-4 및 비교예 2-1∼2-2에서 얻어진 박리층 부착 유리 기판에 대하여, 박리층과 유리 기판과의 박리성을 하기 수법으로 확인했다. 또한, 하기의 시험은 동일한 유리 기판으로 행했다.
<수지 박막의 크로스컷 시험 박리성 평가>
실시예 2-1∼2-4 및 비교예 2-1∼2-2에서 얻어진 박리층 부착 유리 기판 위의 박리층을 크로스컷(종횡 1mm 간격, 이하 동일)하여, 100 사각형 자르기를 행했다. 즉, 이 크로스컷에 의해, 1mm 사방의 사각조각을 100개 형성했다.
그리고, 이 100 사각형 자르기 부분에 점착테이프를 붙이고, 그 테이프를 벗겨, 이하의 기준에 기초하여, 박리성을 평가했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
<판정 기준>
5B: 0% 박리(박리 없음)
4B: 5% 미만의 박리
3B: 5∼15% 미만의 박리
2B: 15∼35% 미만의 박리
1B: 35∼65% 미만의 박리
0B: 65%∼80% 미만의 박리
B: 80%∼95% 미만의 박리
A: 95%∼100% 미만의 박리
AA: 100% 박리 (모두 박리)
<수지 기판의 박리성의 평가>
실시예 2-1∼2-4 및 비교예 2-1∼2-2에서 얻어진 수지 기판·박리층 부착 유리 기판의 수지 기판을, 커터를 사용하여 25mm 폭의 스트립 형상으로 잘랐다. 그리고, 자른 수지 기판의 선단에 셀로판 테이프를 붙이고, 이것을 시험편으로 했다. 이 시험편을 (주)아토닉제 푸시풀 테스터를 사용하여 박리각도가 90°가 되도록 박리 시험을 행하고, 하기의 기준에 기초하여 박리성을 평가했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
<판정 기준>
5B: 0% 박리(박리 없음)
4B: 5% 미만의 박리
3B: 5∼15% 미만의 박리
2B: 15∼35% 미만의 박리
1B: 35∼65% 미만의 박리
0B: 65%∼80% 미만의 박리
B: 80%∼95% 미만의 박리
A: 95%∼100% 미만의 박리
AA: 100% 박리(모두 박리)
박리층 수지 기판 수지 기판과 박리층의 박리성 박리층과 유리 기판의 박리성
실시예2-1 L1 S1 AA 5B
실시예2-2 L2 S1 AA 5B
실시예2-3 L3 S1 AA 5B
실시예2-4 L4 S1 AA 5B
비교예2-1 B1 S1 5B 5B
비교예2-2 B2 S1 5B 5B
표 1의 결과로부터, 실시예 2-1∼2-4의 박리층은 유리 기판으로부터 박리층이 벗겨지지 않고 수지 기판만을 박리할 수 있었지만, 비교예 2-1 및 2-2에서는 수지 기판을 박리할 수 없었던 것이 확인되었다.

Claims (12)

  1. 하기 식 (1A)∼(1C)로 표시되는 폴리아믹산의 적어도 1종과 유기 용제를 포함하는 박리층 형성용 조성물을 기체 위에 도포하고, 최고 온도 450∼550℃에서 소성하는 공정을 포함하는 박리층의 제조 방법.
    Figure 112019068704582-pct00014

    (식 중, X는, 서로 독립하여, 2개의 카르복실산 유도체를 갖는 4가의 방향족 기이고, Y는, 서로 독립하여, 2가의 방향족 기이고, Z1 및 Z2는, 서로 독립하여, 1가의 유기기이며, 식 (1A)에서, Y, Z1 및 Z2 중 적어도 1개가 알칼리 가용성 기를 갖고, 식 (1B)에서, Y 및 2개의 Z1 중 적어도 1개가 알칼리 가용성 기를 갖고, 식 (1C)에서, Y 및 2개의 Z2 중 적어도 1개가 알칼리 가용성 기를 갖고, m은 서로 독립하여 자연수를 나타낸다.)
  2. 제1항에 있어서,
    상기 알칼리 가용성 기가 카르복시기 또는 페놀성 수산기인 것을 특징으로 하는 박리층의 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 Y가 하기 식 (2)∼(5)로 표시되는 방향족 기를 포함하는 것을 특징으로 하는 박리층의 제조 방법.
    Figure 112022033708863-pct00015

    (식 중, W는, 서로 독립하여, 카르복시기 또는 수산기를 나타내고, R1∼R3은, 서로 독립하여, 할로젠 원자로 치환되어 있어도 되는, 탄소수 1∼20의 알킬렌기, 탄소수 2∼20의 알케닐렌기, 탄소수 2∼20의 알키닐렌기, 탄소수 6∼20의 아릴렌기 혹은 탄소수 2∼20의 헤테로아릴렌기, 에테르기, 에스테르기 또는 아미드기를 나타내고, ○는 결합손을 나타낸다.)
  4. 제3항에 있어서,
    상기 Y가 하기 식 (6)∼(9)로 표시되는 방향족 기를 포함하는 것을 특징으로 하는 박리층의 제조 방법.
    Figure 112019068704582-pct00016

    (식 중, ○는 결합손을 나타낸다.)
  5. 제1항에 있어서,
    상기 Z1이 하기 식 (10)으로 표시되는 1가의 유기기인 것을 특징으로 하는 박리층의 제조 방법.
    Figure 112022033708863-pct00017

    (식 중, Z3은 카르복시기 또는 수산기를 나타내고, ○는 결합손을 나타낸다.)
  6. 제1항에 있어서,
    상기 Z2가 하기 식 (11)로 표시되는 1가의 유기기인 것을 특징으로 하는 박리층의 제조 방법.
    Figure 112022033708863-pct00018

    (식 중, Z3은 카르복시기 또는 수산기를 나타내고, ○는 결합손을 나타낸다.)
  7. 제3항에 있어서,
    상기 Y가 알칼리 가용성 기를 갖지 않는 방향족 기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 박리층의 제조 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 알칼리 가용성 기를 갖지 않는 방향족 기가 페닐렌기, 비페닐렌기 또는 터페닐렌기인 것을 특징으로 하는 박리층의 제조 방법.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 제조 방법을 사용하여 형성되는 박리층을 사용하는 것을 특징으로 하는 수지 기판을 구비하는 플랙시블 전자 디바이스의 제조 방법.
  10. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 제조 방법을 사용하여 형성한 박리층 위에, 수지 기판 형성용 조성물을 도포한 후, 최고 온도 450℃ 이상에서 소성하여 수지 기판을 형성하는 공정을 포함하는 플랙시블 전자 디바이스의 제조 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 수지 기판이 폴리이미드 수지 기판인 것을 특징으로 하는 플랙시블 전자 디바이스의 제조 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 수지 기판이 폴리이미드 수지 기판인 것을 특징으로 하는 플랙시블 전자 디바이스의 제조 방법.
KR1020197019451A 2016-12-08 2017-12-07 박리층의 제조 방법 KR102481072B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016238635 2016-12-08
JPJP-P-2016-238635 2016-12-08
PCT/JP2017/043912 WO2018105676A1 (ja) 2016-12-08 2017-12-07 剥離層の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190089208A KR20190089208A (ko) 2019-07-30
KR102481072B1 true KR102481072B1 (ko) 2022-12-27

Family

ID=62491224

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020197019451A KR102481072B1 (ko) 2016-12-08 2017-12-07 박리층의 제조 방법

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP6954308B2 (ko)
KR (1) KR102481072B1 (ko)
CN (1) CN110062784B (ko)
TW (1) TWI755459B (ko)
WO (1) WO2018105676A1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7230398B2 (ja) * 2018-09-26 2023-03-01 東レ株式会社 犠牲層用樹脂組成物、およびこれを用いた半導体電子部品の製造方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102199290A (zh) 2011-04-12 2011-09-28 中国科学院化学研究所 热塑性聚酰亚胺胶膜及其制备方法与应用
CN104918983A (zh) 2013-01-16 2015-09-16 日产化学工业株式会社 显示器基板用树脂薄膜的制造方法及显示器基板用树脂薄膜形成用组合物
WO2016129546A1 (ja) 2015-02-10 2016-08-18 日産化学工業株式会社 剥離層形成用組成物

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4619462B2 (ja) 1996-08-27 2011-01-26 セイコーエプソン株式会社 薄膜素子の転写方法
JP3809681B2 (ja) 1996-08-27 2006-08-16 セイコーエプソン株式会社 剥離方法
JP4619461B2 (ja) 1996-08-27 2011-01-26 セイコーエプソン株式会社 薄膜デバイスの転写方法、及びデバイスの製造方法
GB0327093D0 (en) 2003-11-21 2003-12-24 Koninkl Philips Electronics Nv Active matrix displays and other electronic devices having plastic substrates
JP5119401B2 (ja) 2007-02-01 2013-01-16 倉敷紡績株式会社 熱可塑性ポリイミド層を有するフレキシブル積層板及びその製造方法
TWI354854B (en) 2008-09-15 2011-12-21 Ind Tech Res Inst Substrate structures applied in flexible electrica
CN102186904A (zh) * 2008-10-20 2011-09-14 日本化药株式会社 聚酰亚胺树脂及其组合物
JP6435862B2 (ja) * 2013-10-07 2018-12-12 東レ株式会社 素子加工用積層体、素子加工用積層体の製造方法、およびこれを用いた薄型素子の製造方法
KR101626587B1 (ko) * 2014-07-02 2016-06-02 주식회사 이녹스 에스테르기를 포함하는 폴리아믹산, 이의 제조방법 및 이를 포함하여 경화된 폴리이미드를 포함하는 폴리이미드 필름
KR102404034B1 (ko) * 2014-07-22 2022-05-31 브레우어 사이언스, 인코포레이션 3차원 ic 적용용 레이저 박리 재료로서의 폴리이미드
CN105820338A (zh) * 2016-04-25 2016-08-03 全球能源互联网研究院 一种聚酰亚胺及其制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102199290A (zh) 2011-04-12 2011-09-28 中国科学院化学研究所 热塑性聚酰亚胺胶膜及其制备方法与应用
CN104918983A (zh) 2013-01-16 2015-09-16 日产化学工业株式会社 显示器基板用树脂薄膜的制造方法及显示器基板用树脂薄膜形成用组合物
WO2016129546A1 (ja) 2015-02-10 2016-08-18 日産化学工業株式会社 剥離層形成用組成物

Also Published As

Publication number Publication date
TWI755459B (zh) 2022-02-21
TW201842019A (zh) 2018-12-01
CN110062784A (zh) 2019-07-26
WO2018105676A1 (ja) 2018-06-14
JPWO2018105676A1 (ja) 2019-10-24
CN110062784B (zh) 2023-01-10
JP6954308B2 (ja) 2021-10-27
KR20190089208A (ko) 2019-07-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7131651B2 (ja) タッチパネルセンサーの製造方法
JP6939941B2 (ja) フレキシブル電子デバイスの製造方法
JP2020037709A (ja) ポリイミド−ポリベンゾオキサゾール前駆体溶液、ポリイミド−ポリベンゾオキサゾールフィルム、及びその製造方法
JPWO2018025954A1 (ja) 透明樹脂基板用剥離層形成用組成物
KR102481072B1 (ko) 박리층의 제조 방법
WO2018025955A1 (ja) 剥離層形成用組成物
KR102439479B1 (ko) 박리층의 제조 방법
JP6897690B2 (ja) 剥離層の製造方法
WO2018124006A1 (ja) 基板保護層形成用組成物
TW202222973A (zh) 聚醯亞胺樹脂、聚醯亞胺清漆以及聚醯亞胺薄膜

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant