WO2020255864A1 - ポリイミドフィルム、ポリイミドワニス、ポリイミドフィルムの製造方法、積層体、ディスプレイ用部材、タッチパネル部材、液晶表示装置、及び有機エレクトロルミネッセンス表示装置 - Google Patents

ポリイミドフィルム、ポリイミドワニス、ポリイミドフィルムの製造方法、積層体、ディスプレイ用部材、タッチパネル部材、液晶表示装置、及び有機エレクトロルミネッセンス表示装置 Download PDF

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polyimide
residue
polyimide film
less
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前田 高徳
勝哉 坂寄
敬輔 脇田
堀田 光
滉大 岡田
奈保美 金澤
小林 義弘
崇 網江
真 七海
篤弘 小林
貴之 福田
和希 藪本
陽介 和田
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大日本印刷株式会社
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    • H10K59/87Passivation; Containers; Encapsulations
    • H10K59/871Self-supporting sealing arrangements

Definitions

  • the present invention relates to a polyimide film, a polyimide varnish, a method for manufacturing a polyimide film, a laminate, a display member, a touch panel member, a liquid crystal display device, and an organic electroluminescence display device.
  • polyimide is a highly heat-resistant resin obtained by dehydrating and ring-closing a polyamic acid obtained by a condensation reaction of an aromatic tetracarboxylic dianhydride and an aromatic diamine.
  • polyimide is generally colored yellow or brown, it has been difficult to use it in fields where transparency is required, such as display applications and optical applications. Therefore, it is being studied to apply a polyimide having improved transparency to a display member.
  • Patent Document 1 describes 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic acid and 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic dianbi as polyimide resins having high heat resistance, high transparency and low water absorption.
  • a polyimide obtained by reacting with an imino-forming compound is disclosed, and it is described that it is suitable as a substrate material for flat panel displays, mobile phone devices, and the like.
  • Patent Document 2 contains a unit structure derived from an aromatic dianhydride and an aromatic diamine, and includes an additive for improving tear strength or a functional group selected from the group consisting of a hexafluoro group, a sulfone group and an oxy group.
  • a transparent polyimide film further comprising a unit structure derived from a monomer having a sulfone is disclosed.
  • Patent Document 3 as a polyimide having excellent transparency, high heat resistance and low linear thermal expansion coefficient, and exhibiting solvent processability with a low hygroscopic solvent, trimellitic anhydride chloride and 2,2 Tetracarboxylic acid dianhydride obtained by esterifying', 3,3', 5,5', -hexamethyl-biphenyl-4,4'-diol, and 2,2-bis (trifluoromethyl).
  • trimellitic anhydride chloride and 2,2 Tetracarboxylic acid dianhydride obtained by esterifying', 3,3', 5,5', -hexamethyl-biphenyl-4,4'-diol, and 2,2-bis (trifluoromethyl).
  • Patent Document 3 introduces a parabiphenylene group in which the dihedral angle is greatly twisted through an ester bond in order to improve solvent solubility while making the main chain skeleton as straight and rigid as possible. It is stated that it achieves low thermal expansion characteristics, solvent solubility and high transparency at the same time.
  • a resin product that serves as a glass substitute product is required to have a good appearance such as film thickness uniformity and the absence of air bubbles when a film having a desired film thickness that can function as a glass substitute product is formed.
  • mobile devices with foldable screens should be in a folded state when carried and in an unfolded state when used. Therefore, it is required that the flexible display mounted on the mobile device does not cause display defects even if it is repeatedly bent, and the base material and surface material for the flexible display are resistant to bending when repeatedly bent (hereinafter referred to as bending resistance). , Sometimes called dynamic flexion resistance) is required.
  • the polyimide film described in Patent Document 3 has a thin film thickness, and the film having a desired film thickness capable of functioning as a glass substitute product can be obtained by the method for producing a polyimide film described in Patent Document 3.
  • a polyimide film in which bubbles are present in the film cannot be used as a glass substitute product because it has bubble defects.
  • good bending resistance of the polyimide film has been required.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a polyimide film in which bubble defects are less likely to occur and bending resistance is good. Further, the present invention relates to a polyimide varnish for producing the polyimide film, a method for producing the polyimide film, a laminate having the polyimide film, a display member which is the polyimide film or the laminate, and the polyimide film. Alternatively, it is an object of the present invention to provide a touch panel member, a liquid crystal display device, and an organic polyimide display device including the laminate.
  • the structural unit represented by the following general formula (1) is 10 mol% or more and 100 mol% or less
  • the structural unit represented by the following general formula (2) is (100-x) mol% (here).
  • x is a polyimide film containing a polyimide having a weight average molecular weight of 100,000 or more and 270,000 or less in terms of polystyrene in gel permeation chromatography, which contains mol% of the structural unit represented by the general formula (1).
  • R 1 to R 4 independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and at least one of R 1 and R 2 and R 3 and at least one of R 4 is, .
  • A represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms represents a tetravalent group is a tetracarboxylic acid residue having an aromatic ring or aliphatic ring
  • B is an aromatic Represents a divalent group that is a diamine residue having a group ring or an aliphatic ring.
  • the present invention is a polyimide varnish containing a polyimide and an organic solvent.
  • the polyimide has a structural unit represented by the general formula (1) of 10 mol% or more and 100 mol% or less, and a structural unit represented by the general formula (2) of (100-x) mol% (here).
  • x is a polyimide containing (molar% of the structural unit represented by the general formula (1)) and having a polystyrene-equivalent weight average molecular weight of 100,000 or more and 270,000 or less in gel permeation chromatography.
  • the organic solvent is an organic solvent containing dichloromethane in an amount of 90% by mass or more in the total organic solvent.
  • a polyimide varnish in which the content ratio of the polyimide is 6% by mass or more and 15% by mass or less in the polyimide varnish.
  • the polyimide film of the present invention contains dichloromethane of 1 ppm or more and 2000 ppm or less because the film thickness uniformity and appearance are good and the bending resistance is improved even if the film thickness is 30 ⁇ m or more.
  • the diamine residue having the aromatic ring or the aliphatic ring in B in the general formulas (1) and (2) of the polyimide is a trans-cyclohexanediamine residue.
  • N N'-bis (4-aminophenyl) terephthalamide residue, 4-aminophenyl-4-aminobenzoate residue, (2-phenyl-4-aminophenyl) -4-aminobenzoate residue , And a divalent group which may contain at least one selected from the group consisting of bis (4-aminophenyl) terephthalate residues, from the viewpoint of light transmission, bending resistance and surface hardness. preferable.
  • R 5 and R 6 independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, or a perfluoroalkyl group.
  • the tetracarboxylic acid residue having an aromatic ring or an aliphatic ring in A in the general formula (2) of the polyimide is a cyclohexanetetracarboxylic dianhydride residue.
  • the present invention also comprises a step of preparing the polyimide varnish of the present invention having a viscosity of 1,000 to 10,000 cps at 25 ° C. measured by a rotational viscometer.
  • a method for producing a polyimide film which comprises a step of fixing an end portion of a dried coating film peeled off from a support and then heating the dried coating film at a temperature of 150 ° C. or higher.
  • the present invention also provides a laminate having the polyimide film of the present invention and a hard coat layer containing at least one polymer of a radically polymerizable compound and a cationically polymerizable compound.
  • the present invention also provides a laminate having a glass substrate having a thickness of 100 ⁇ m or less and the polyimide film of the present invention. Further, the present invention comprises a glass substrate having a thickness of 100 ⁇ m or less, the polyimide film of the present invention, and a hard coat layer containing at least one polymer of a radically polymerizable compound and a cationically polymerizable compound. A laminate having this order is provided.
  • the hard coat layer contains an ultraviolet absorber.
  • the value obtained by dividing the yellowness (YI) calculated in accordance with JIS K7373-2006 of the laminate by the total film thickness ( ⁇ m) of the polyimide film and the hard coat layer is less than 0.12.
  • the value obtained by dividing the yellowness change ⁇ YI before and after the following weather resistance test of the laminate by the total film thickness ( ⁇ m) of the polyimide film and the hard coat layer is less than 0.11.
  • the value obtained by dividing the color change ⁇ E before and after the following weather resistance test of the laminated body by the total film thickness ( ⁇ m) of the polyimide film and the hard coat layer is less than 0.09, which is the bending resistance and elastic modulus.
  • the hard coat layer contains an ultraviolet absorber.
  • the value obtained by dividing the yellowness (YI) calculated in accordance with JIS K7373-2006 of the laminate by the film thickness ( ⁇ m) of the polyimide film is less than 0.15.
  • the value obtained by dividing the yellowness change ⁇ YI before and after the weather resistance test of the laminate by the film thickness ( ⁇ m) of the polyimide film is less than 0.13.
  • the value obtained by dividing the color change ⁇ E before and after the weather resistance test of the laminated body by the film thickness ( ⁇ m) of the polyimide film is less than 0.11, the balance between bending resistance and elastic modulus is good and the durability is good. It is preferable because it has a property.
  • the ultraviolet absorber is one or more types of ultraviolet absorbers selected from the group consisting of hydroxybenzophenone-based ultraviolet absorbers and benzotriazole-based ultraviolet absorbers. It is preferable from the viewpoint of improving.
  • the transmittance of the laminate at a wavelength of 380 nm is 8% or less from the viewpoint of improving durability.
  • the present invention also provides a display member which is the polyimide film of the present invention or the laminate of the present invention.
  • the display member can be used for a flexible display.
  • the present invention relates to the polyimide film of the present invention or the laminate of the present invention.
  • a transparent electrode composed of a plurality of conductive portions arranged on one surface side of the polyimide film or the laminate, and Provided is a touch panel member having a plurality of take-out wires electrically connected to at least one side of an end portion of the conductive portion.
  • the present invention relates to the polyimide film of the present invention or the laminate of the present invention.
  • a liquid crystal display device having a liquid crystal display unit having a liquid crystal layer between facing substrates, which is arranged on one surface side of the polyimide film or the laminate.
  • the present invention relates to the polyimide film of the present invention or the laminate of the present invention.
  • an organic electroluminescence display device having an organic electroluminescence display unit having an organic electroluminescence layer between facing substrates, which is arranged on one surface side of the polyimide film or the laminate.
  • the present invention it is possible to provide a polyimide film in which bubble defects are less likely to occur and bending resistance is good. According to the present invention, it is possible to provide a method for producing a polyimide film, which is less likely to cause bubble defects, has good film thickness uniformity, and has good bending resistance. Further, the present invention comprises a polyimide varnish for producing the polyimide film, a laminate having the polyimide film, a display member which is the polyimide film or the laminate, and a touch panel including the polyimide film or the laminate. Members, liquid crystal display devices, and organic polyimide display devices can be provided.
  • the polyimide film according to the present invention the polyimide varnish for manufacturing the polyimide film, the manufacturing method of the polyimide film, the laminate using the polyimide film, the display member, the touch panel member, the liquid crystal display device, and the organic electroluminescence display.
  • the device will be described in detail.
  • the terms such as “parallel”, “orthogonal”, and “same” and the values of length and angle that specify the shape and geometric conditions and their degrees are strictly used. Without being bound by the meaning, we will interpret it including the range where similar functions can be expected.
  • the mode of arranging another member on a certain member when the term “above” or “below” is simply used, the member is in contact with the certain member unless otherwise specified. Including the case where another member is arranged directly above or directly below, and the case where another member is arranged above or below a certain member via another member. Further, in the present specification, when expressing the mode of arranging another member on the surface of a certain member, when simply expressing "on the surface side" or “on the surface”, unless otherwise specified, the certain member is used. It includes both the case where another member is arranged directly above or directly below the member so as to be in contact with each other, and the case where another member is arranged above or below one member via another member.
  • (meth) acrylic represents each of acrylic and methacrylic.
  • light means active light or radiation, and for example, the emission line spectrum of a mercury lamp, far ultraviolet rays typified by an excimer laser, extreme ultraviolet rays (EUV light), X-rays, electron beams, etc. It is included.
  • EUV light extreme ultraviolet rays
  • the scale, the aspect ratio, etc. may be appropriately changed from those of the actual product and exaggerated for the convenience of illustration and comprehension.
  • "-” indicating a numerical range is used to mean that the numerical values described before and after the numerical range are included as the lower limit value and the upper limit value.
  • ppm used as a unit of the content of the organic solvent in the polyimide film represents mass ppm.
  • the polyimide film of the present invention has a structural unit represented by the following general formula (1) of 10 mol% or more and 100 mol% or less, and a structural unit represented by the following general formula (2) (100-x).
  • a polyimide containing mol% (where x is the molar% of the structural unit represented by the general formula (1)) and having a polystyrene-equivalent weight average molecular weight of 100,000 or more and 270,000 or less in gel permeation chromatography. It is a polyimide film contained.
  • R 1 to R 4 independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and at least one of R 1 and R 2 and R 3 and at least one of R 4 is, .
  • A represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms represents a tetravalent group is a tetracarboxylic acid residue having an aromatic ring or aliphatic ring
  • B is an aromatic Represents a divalent group that is a diamine residue having a group ring or an aliphatic ring.
  • the polyimide contained in the polyimide film contains a predetermined amount or more of a tetracarboxylic acid residue having a specific structure containing a parabiphenylene group having a dihedral angle twisted in the main chain via an ester bond, and is aromatic.
  • a polyimide film having a diamine residue having a ring or an aliphatic ring and having a specific weight average molecular weight By selecting a polyimide film having a diamine residue having a ring or an aliphatic ring and having a specific weight average molecular weight, a polyimide film in which bubble defects are less likely to occur in the film and has good bending resistance can be obtained. Can be provided.
  • the structural unit represented by the following general formula (1) is contained in an amount of 10 mol% or more, a film having a high elastic modulus can be obtained while maintaining solubility in a solvent.
  • the polyimide film according to the present invention contains polyimide. As long as the effect of the present invention is not impaired, other components may be further contained, or other components may be contained.
  • 1. 1. Polyimide Polyimide is obtained by reacting a tetracarboxylic acid component with a diamine component. It is preferable to obtain a polyamic acid by polymerization of a tetracarboxylic acid component and a diamine component and imidize it. The imidization may be carried out by chemical imidization, thermal imidization, or a combination of chemical imidization and thermal imidization.
  • the polystyrene used in the present invention has a structural unit represented by the following general formula (1) of 10 mol% or more and 100 mol% or less, and a structural unit represented by the following general formula (2) in an amount of (100-x) mol. % (Here, x is the molar% of the structural unit represented by the general formula (1)), and the weight average molecular weight of gel permeation chromatography in terms of polystyrene is 100,000 or more and 270,000 or less.
  • R 1 to R 4 independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and at least one of R 1 and R 2 and R 3 and at least one of R 4 is, .
  • A represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms represents a tetravalent group is a tetracarboxylic acid residue having an aromatic ring or aliphatic ring
  • B is an aromatic Represents a divalent group that is a diamine residue having a group ring or an aliphatic ring.
  • the tetracarboxylic acid residue means a residue obtained by removing four carboxyl groups from the tetracarboxylic acid, and represents the same structure as the residue obtained by removing the acid dianhydride structure from the tetracarboxylic dianhydride. .. Further, the diamine residue means a residue obtained by removing two amino groups from diamine.
  • At least one of R 1 and R 2 and at least one of R 3 and R 4 represent an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
  • the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms may be a linear or branched alkyl group, for example, a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an i-propyl group, an n-butyl group, or i.
  • -Butyl group, t-butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group can be mentioned.
  • solvent solubility it is preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 to 2 carbon atoms, and more preferably a methyl group. Further, among them, it is preferable that R 1 and R 2 and R 3 and R 4 represent a methyl group from the viewpoint of solvent solubility.
  • B represents a divalent group which is a diamine residue having an aromatic ring or an aliphatic ring.
  • the diamine residue having an aromatic ring or an aliphatic ring can be a residue obtained by removing two amino groups from a diamine having an aromatic ring or a diamine having an aliphatic ring.
  • the diamine residue having an aromatic ring or an aliphatic ring may have at least an aromatic ring or an aliphatic ring, and may have an aromatic ring and an aliphatic ring.
  • diamine having an aromatic ring examples include p-phenylenediamine, m-phenylenediamine, o-phenylenediamine, 3,3'-diaminodiphenyl ether, 3,4'-diaminodiphenyl ether, and 4,4'-diaminodiphenyl ether.
  • Examples of the amine residue having an aromatic ring include the N, N'-bis (4-aminophenyl) terephthalamide, 4-aminophenyl-4-aminobenzoate, and (2-phenyl-4-aminophenyl) -4-. It is preferable to include the diamine residue of the amine represented by the following general formula (5), which includes aminobenzoate and bis (4-aminophenyl) terephthalate, from the viewpoint of improving the elastic coefficient.
  • the intermolecular force due to the formation of a hydrogen bond between the amide bond site and the ester bond site of the tetracarboxylic acid residue of the general formula (1) can be increased, and the elasticity can be increased. It is thought that it can be improved.
  • R 7 independently represents an alkyl halide group, an alkyl group, a cycloalkyl group, or an aryl group
  • Z 1 and Z 2 independently represent -NHCO-, -CONH-, respectively.
  • Z 1 is attached to the Z 2 at the para or meta position
  • k represents an integer of 0 or 1
  • j1, j2, and j3 independently represent an integer of 0 to 4).
  • R 7 independently represents an alkyl halide group, an alkyl group, a cycloalkyl group, or an aryl group.
  • the alkyl group include an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, preferably an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and examples thereof include a methyl group, an ethyl group, and a propyl group.
  • the alkyl halide group include an alkyl halide group having 1 to 10 carbon atoms, and an alkyl halide group having 1 to 3 carbon atoms is preferable.
  • a trifluoromethyl group for example, a trifluoromethyl group, a tetrafluoroethyl group, and a heptafluoropropyl group.
  • Monofluoromethyl group for example, a trifluoromethyl group, a tetrafluoroethyl group, and a heptafluoropropyl group.
  • Monofluoromethyl group for example, a trifluoromethyl group, a tetrafluoroethyl group, and a heptafluoropropyl group.
  • the cycloalkyl group include a cycloalkyl group having 5 to 7 carbon atoms, and examples thereof include a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, and a cycloheptyl group.
  • aryl group examples include an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, preferably an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, and examples thereof include a phenyl group, a naphthyl group, and a biphenyl group.
  • an alkyl halide group is preferably used from the viewpoint of transparency, and an alkyl group is preferably used from the viewpoint of imparting solubility in a solvent, without impairing the flatness of the molecular chain.
  • a cycloalkyl group is preferably used from the viewpoint of imparting solubility, and an aryl group is preferably used from the viewpoint of increasing the flatness and rigidity of the molecular chain and improving the elasticity.
  • J1 indicates the number of substituents R 7, j2 and j3 are independently an integer of 0-4. It is preferable that j1, j2 and j3 are independently integers of 0 to 2, and more preferably integers of 0 to 1. Further, j1 + j2 + j3 is preferably 0 to 6, and more preferably 0 to 3.
  • k represents an integer of 0 or 1, and when k is 0, two phenylene groups are linked.
  • j1 or j2 represents an integer of 1 or more from the viewpoint of obtaining the effect of the substituent. That is, when k is 0, it is preferred that the substituent R 7 is included at least one in the diamine residue.
  • j1 + j2 is preferably 1 to 4, more preferably 1 to 2.
  • substituents R 7 when k is 0 only needs to be appropriately selected in view of the above, but among them from the viewpoint of increasing the flatness and rigidity of the molecular chain, aryl group are preferably used, at least one aryl It preferably contains a group.
  • Z 1 and Z 2 independently represent a divalent group of -NHCO-, -CONH-, -OCO-, or -COO-, and Z 2 is attached to the amino group at the para or meta position. , Z 1 binds to Z 2 in the para or meta position.
  • Z 1 is -NHCO- or -CONH from the viewpoint that it is bonded with -NH- to the aromatic ring directly linked to the raw material diamine to enrich the electrons of the aromatic ring and enhance the reactivity.
  • Z 1 is -OCO- or -COO-
  • Z 2 is more preferably -OCO- and Z 1 is more preferably -COO-.
  • Z 2 is bonded to the amino group at the para position and Z 1 is Z 2 from the viewpoint of increasing the elastic modulus by making the main skeleton of the molecular chain a linear structure to facilitate stacking. It is preferable to bind to the para position.
  • Examples of the diamine represented by the above formula (5) include, but are not limited to, diamines having the following structure.
  • the diamine residue of the structural unit represented by the formula (5) it is necessary to select a diamine having high reactivity in order to obtain a high molecular weight polymer, and therefore the formulas (DA1), (DA4) and (DA7). ), And (DA29) may be the diamine residue of at least one diamine selected from the group.
  • diamine having an aliphatic ring examples include 1,4-cyclohexanediamine, trans-1,4-bismethylenecyclohexanediamine, 2,6-bis (aminomethyl) bicyclo [2,2,1] heptane, and the like. Examples thereof include 2,5-bis (aminomethyl) bicyclo [2,2,1] heptane.
  • the diamine residue having an aromatic ring or an aliphatic ring may be used alone or in combination of two or more.
  • the polyimide used in the present invention has a structural unit represented by the general formula (2) in an amount of (100-x) mol% (where x is a molar% of the structural unit represented by the general formula (1)). Including.
  • the structural unit represented by the general formula (2) is 0 mol%, that is, not contained. ..
  • A represents a tetravalent group which is a tetracarboxylic acid residue having an aromatic ring or an aliphatic ring
  • B is a diamine residue having an aromatic ring or an aliphatic ring. Represents a divalent group. Since B in the general formula (2) may be the same as B in the general formula (1), the description thereof will be omitted here. B in the general formula (1) and B in the general formula (2) may be the same or different from each other.
  • the tetracarboxylic dian residue in A of the general formula (2) is a residue obtained by removing the acid dianhydride structure from the tetracarboxylic dianhydride having an aromatic ring, or a tetracarboxylic dianhydride having an aliphatic ring. It can be a residue obtained by removing the acid dianhydride structure from the anhydride.
  • the tetracarboxylic dianhydride having an aromatic ring include pyromellitic dianhydride, 3,3', 4,4'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, 2,2', 3,3'.
  • Examples of the tetracarboxylic dianhydride having an aliphatic ring include cyclohexanetetracarboxylic dianhydride, cyclopentanetetracarboxylic dianhydride, and dicyclohexane-3,4,3', 4'-tetracarboxylic dianhydride. Examples thereof include anhydrides and cyclobutanetetracarboxylic dianhydrides. These can be used alone or in combination of two or more.
  • the polyimide film used in the present invention contains 10 mol% or more and 100 mol% or less of the structural unit represented by the general formula (1). From the viewpoint of solubility in a solvent, the polyimide film used in the present invention preferably contains 15 mol% or more of the structural units represented by the general formula (1), more preferably 25 mol% or more. It is more preferably contained in an amount of 50 mol% or more, and further preferably contained in an amount of 60 mol% or more. On the other hand, from the viewpoint of improving surface hardness and light transmission, a copolymerization component may be contained, and the polyimide film used in the present invention contains 95 mol% or less of the structural unit represented by the general formula (1). It may contain 90 mol% or less, and may further contain 80 mol% or less.
  • the structural unit represented by the general formula (2) is (100-x) mol% (where x is the structural unit represented by the general formula (1)). Mol%) is included. From the viewpoint of solubility in a solvent, the structural unit represented by the general formula (2) is preferably 85 mol% or less, and more preferably 75 mol% or less in the polyimide film used in the present invention. It is more preferably 50 mol% or less, and even more preferably 40 mol% or less. In the polyimide film used in the present invention, the structural unit represented by the general formula (2) may be 0 mol%, but it is included as a copolymerization component from the viewpoint of improving surface hardness and light transmission. The polyimide film used in the present invention may contain 5 mol% or more of the structural unit represented by the general formula (2), and may further contain 10 mol% or more. Further, it may contain 20 mol% or more.
  • At least one of the tetravalent group which is a tetracarboxylic acid residue of A and the divalent group which is a diamine residue of B is It contains an aromatic ring and comprises a structure in which (i) a fluorine atom, (ii) an aliphatic ring, and (iii) an aromatic ring are linked to each other with a sulfonyl group or an alkylene group which may be substituted with fluorine. It preferably comprises at least one selected from the group.
  • the polyimide used in the present invention contains at least one selected from a tetracarboxylic acid residue having an aromatic ring and a diamine residue having an aromatic ring, so that the molecular skeleton becomes rigid, the orientation is enhanced, and the surface hardness is increased. Although it improves, the rigid aromatic ring skeleton tends to have an absorption wavelength extending to a long wavelength, and the transmittance in the visible light region tends to decrease. On the other hand, if (i) a fluorine atom is contained in the polyimide, it is possible to make it difficult for charge transfer in the electronic state in the polyimide skeleton, so that the light transmittance is improved.
  • the light transmission is improved in that the transfer of electric charges in the skeleton can be inhibited by breaking the conjugation of ⁇ electrons in the polyimide skeleton.
  • the polyimide contains a structure in which (iii) aromatic rings are linked to each other with an alkylene group which may be substituted with a sulfonyl group or fluorine, the transfer of charges in the skeleton is carried out by breaking the conjugation of ⁇ electrons in the polyimide skeleton. Light transmission is improved in that it can be inhibited.
  • At least one of a tetravalent group which is a tetracarboxylic acid residue of A and a divalent group which is a diamine residue of B from the viewpoint of improving light transmission and surface hardness.
  • a tetravalent group which is a tetracarboxylic acid residue of A and a divalent group which is a diamine residue of B from the viewpoint of improving light transmission and surface hardness.
  • the divalent group which is a diamine residue of B preferably contains an aromatic ring and a fluorine atom.
  • the diamine residue having the aromatic ring or the aliphatic ring in B in the general formulas (1) and (2) is a trans-cyclohexanediamine residue, trans-1,4. -Bismethylenecyclohexanediamine residue, 4,4'-diaminodiphenylsulfone residue, 3,4'-diaminodiphenylsulfone residue, 2,2-bis (4-aminophenyl) propane residue, 3,3'- Bis (trifluoromethyl) -4,4'-[(1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane-2,2-diyl) bis (4,1-phenyleneoxy)] dianiline residue, 2,2-bis [3- (3-aminophenoxy) phenyl] -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane residue, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] ] -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane residue,
  • the diamine group may contain at least one diamine residue of the diamine represented by the formula (5) from the viewpoint of light transmission, bending resistance and surface hardness.
  • the diamine residue having the aromatic ring or the aliphatic ring in B in the general formulas (1) and (2) is a trans-cyclohexanediamine residue, trans-1,4.
  • R 5 and R 6 is a perfluoroalkyl group, among them, preferably a perfluoroalkyl group having 1 to 3 carbon atoms, More preferably, it is a trifluoromethyl group or a perfluoroethyl group.
  • the alkyl group in R 5 and R 6 in the following general formula (3) is preferably an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and more preferably a methyl group or an ethyl group.
  • R 5 and R 6 independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, or a perfluoroalkyl group.
  • the polyimide used in the present invention is a tetracarboxylic acid residue having an aromatic ring or an aliphatic ring in A in the general formula (2) from the viewpoint of light transmission, bending resistance and surface hardness.
  • a group of tetracarboxylic acid residues (group) suitable for improving rigidity such as at least one selected from the group consisting of 2,2', 3,3'-biphenyltetracarboxylic dianhydride residues.
  • A) is preferably contained, and from the viewpoint of improving light transmission, cyclohexanetetracarboxylic dianhydride residue, cyclopentanetetracarboxylic dianhydride residue, dicyclohexane-3,4,3', 4 '-Tetracarboxylic dianhydride residue, cyclobutanetetracarboxylic dianhydride residue, 2,3,3', 4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride residue, 4,4'-(hexafluoroisopropi) Liden) Diphthalic anhydride residue, 3,4'-(hexafluoroisopropylidene) diphthalic anhydride residue, 3,3'-(hexafluoroisopropylidene) diphthalic anhydride residue, 4,4'- A group of tetracarboxylic acid residues suitable for improving light transmission, such as at least one selected from the group consisting of oxydiphthalic anhydride residues and 3,
  • Group A and Group B is preferably contained, and Group A and Group B may be mixed and used.
  • groups A and B are mixed, a tetracarboxylic acid residue group (group A) suitable for improving the rigidity and a tetracarboxylic acid residue group (group A) suitable for improving light transmission are used.
  • the content ratio with B) is the tetracarboxylic acid residue group suitable for improving the rigidity with respect to 1 mol of the tetracarboxylic acid residue group (group B) suitable for improving the light transmission.
  • Group A) is preferably 0.05 mol or more and 9 mol or less, more preferably 0.1 mol or more and 5 mol or less, and further preferably 0.3 mol or more and 4 mol or less.
  • the group B includes 4,4'-(hexafluoroisopropyridene) diphthalic acid anhydride residue, 3,4'-(hexafluoroisopropyridene) diphthalic acid anhydride residue, and cyclobutanetetracarboxylic acid. It is preferable to include at least one selected from the group consisting of dianhydride residues from the viewpoint of improving surface hardness and light transmission, and containing cyclobutanetetracarboxylic dianhydride residue reduces yellowness. It is more preferable because it has a high effect and an excellent elastic ratio.
  • the content ratio of each repeating unit in the polyimide and the content ratio (mol%) of each tetracarboxylic acid residue and each diamine residue can be obtained from the molecular weight charged at the time of polyimide production.
  • the content ratio (mol%) of each tetracarboxylic acid residue and each diamine residue in the polyimide is determined by high performance liquid chromatography, gas chromatograph mass spectrometer, NMR, elemental analysis, XPS / ESCA for the decomposition product of polyimide.
  • TOF-SIMS can be used.
  • the decomposition product of polyimide can be obtained, for example, by decomposing a sample with an aqueous alkaline solution or supercritical methanol.
  • the polyimide used in the present invention is selected to have a weight average molecular weight of 100,000 or more and 270,000 or less in terms of polystyrene in gel permeation chromatography because bubble defects are unlikely to occur and bending resistance is good.
  • the weight average molecular weight may be 120,000 or more, further 140,000 or more, and further 160,000 or more.
  • the weight average molecular weight may be 250,000 or less, further 230,000 or less, and even more 210,000 or less.
  • the weight average molecular weight of polyimide can be measured by gel permeation chromatography (GPC).
  • polyimide is used as an N-methylpyrrolidone (NMP) solution having a concentration of 0.1% by mass
  • a developing solvent is a 30 mmol% LiBr-NMP solution having a water content of 500 ppm or less
  • a GPC apparatus HPC-
  • HPC LF-804 manufactured by SHODEX
  • measurement is performed under the conditions of a sample injection amount of 50 ⁇ L, a solvent flow rate of 0.4 mL / min, and 37 ° C.
  • the weight average molecular weight is determined based on a polystyrene standard sample having the same concentration as the sample.
  • the polyimide film of the present invention may further contain additives, if necessary, in addition to the polyimide.
  • the additive include inorganic particles, a silica filler for facilitating winding, a surfactant for improving film forming property and defoaming property, an ultraviolet absorber, and the like.
  • the polyimide film of the present invention preferably has the characteristics described below.
  • (1) Residual solvent As will be described later, the polyimide film of the present invention is produced by using an organic solvent containing dichloromethane in 90% by mass or more in the total organic solvent, so that bubble defects are less likely to occur and the film thickness It is preferable because it is easy to obtain a polyimide film having good uniformity and good bending resistance. Therefore, the polyimide film of the present invention is less likely to cause bubble defects, has good film thickness uniformity, and has good bending resistance.
  • dichloromethane is preferably contained in an amount of 1 ppm or more and 2000 ppm or less as a residual solvent. ..
  • the polyimide film of the present invention preferably has a dichloromethane content of 1000 ppm or less, more preferably 800 ppm or less, further preferably 400 ppm or less, still more preferably 100 ppm or less, from the viewpoint of improving bending resistance.
  • the content of dichloromethane is better as it is smaller from the viewpoint of improving static bending resistance and dynamic bending resistance, and may be about 1 ppm, which is the detection limit described later.
  • the polyimide film of the present invention has a boiling point of 70 ° C. or higher at 1 atm, and the content of the organic solvent at 100 ° C. or higher is preferably 1000 ppm or less, more preferably 800 ppm or less, from the viewpoint of improving bending resistance. It is more preferably 400 ppm or less, and even more preferably 100 ppm or less.
  • the amount of residual solvent in the polyimide film can be measured as follows. [Identification of residual solvent type] First, the type of residual solvent is specified using a GC-MS to which a purge & trap device (heat desorption device) is connected. A sample tube containing 10 mg of polyimide film is set in a purge & trap device (product name JTD505-III, Nippon Analytical Industry Co., Ltd.), held at 200 ° C for 30 minutes, and heated to generate gas at -60 ° C. The collected material is collected by the trap tube of the above, heated at 315 ° C., blown off, and sent to GC-MS for qualitative analysis of the generated organic gas component.
  • a purge & trap device heat desorption device
  • a polyimide film is added to N, N-dimethylformamide (DMF) so that the concentration of the polyimide film is 5% by mass to prepare a polyimide film / N, N-dimethylformamide (DMF) solution, and this solution is prepared.
  • An internal standard solution (0.2 mass% concentration anisole / DMF solution) is added to prepare a sample solution.
  • the sample solution is subjected to GC-MS measurement under the following conditions using a GC-MS apparatus (for example, Agilent, 6890/5973 GC / MS). The GC-MS measurement is performed three times, and the measurement result is the average value of the three times.
  • a calibration curve is prepared for each residual solvent specified as described above, and the amount of each residual solvent is quantified with reference to the calibration curve.
  • each dichloromethane compound to be measured
  • GC-MS measurement is performed on each calibration curve prepared by adding the internal standard solution to the DMF solution in the same manner as the sample solution described above, and a calibration curve is prepared. The GC-MS measurement is performed three times, and the measurement result is the average value of the three times.
  • the content of dichloromethane is calculated as a mass ratio to the polyimide film with reference to the calibration curve.
  • the calibration curve is recreated as appropriate according to the detected amount.
  • a calibration curve solution is prepared for each residual solvent as in the above dichloromethane, and the calibration curve prepared from the measurement results by GC-MS measurement for each calibration curve solution is prepared. Based on the line.
  • N, N-dimethylformamide (DMF) is contained as a residual solvent
  • a sample solution is prepared using a good polyimide solvent that is not contained as a residual solvent, such as N-methyl-2-pyrrolidone. ..
  • the polyimide film of the present invention preferably has a total light transmittance of 85.0% or more as measured in accordance with JIS K7361-1.
  • the total light transmittance of the polyimide film of the present invention measured according to JIS K7361-1 is preferably 88.0% or more, and more preferably 89.0% or more.
  • the polyimide film of the present invention preferably has a yellowness (YI value) of 12.0 or less calculated in accordance with JIS K7373-2006. Such a low degree of yellowness is preferable from the viewpoint of suppressing yellowish coloring and improving light transmission.
  • the yellowness (YI value) calculated in accordance with JIS K7373-2006 is more preferably 10.0 or less, further preferably 7.0 or less, and preferably 5.0 or less. Even more preferably, it is particularly preferably 4.5 or less.
  • the yellowness (YI value) is assisted by a spectrophotometric method using an ultraviolet-visible near-infrared spectrophotometer (for example, JASCO Corporation V-7100) in accordance with the JIS K7373-2006.
  • the polyimide film of the present invention suppresses yellowish coloring, improves light transmission, and can be suitably used as a glass substitute material. Therefore, the yellow color calculated in accordance with JIS K7373-2006.
  • the value (YI value / film thickness ( ⁇ m)) obtained by dividing the degree (YI value) by the film thickness ( ⁇ m) is preferably less than 0.16, more preferably less than 0.12, and 0.11. It is more preferably less than, and even more preferably less than 0.10.
  • the value (YI value / film thickness ( ⁇ m)) obtained by dividing the yellowness (YI value) by the film thickness ( ⁇ m) is preferably 0.10 or less, preferably 0.04.
  • the value obtained by dividing the yellowness (YI value) by the film thickness ( ⁇ m) (YI value / film thickness ( ⁇ m)) is placed in the second decimal place in accordance with Rule B of JIS Z8401: 1999. Rounded value.
  • the haze value of the polyimide film of the present invention may be 2.0 or less, more preferably 1.0 or less, and more preferably 0.5 or less, from the viewpoint of light transmission. Even more preferable.
  • the haze value is preferably achieved when the thickness of the polyimide film is 5 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less.
  • the haze value can be measured by a method conforming to JIS K-7136, and can be measured by, for example, a haze meter HM150 manufactured by Murakami Color Technology Laboratory.
  • the polyimide film of the present invention has a tensile elastic modulus of 3.3 GPa or more at 25 ° C., which is measured by measuring a 10 mm ⁇ 150 mm test piece in accordance with JIS K7127 with a tensile speed of 50 mm / min and a distance between chucks of 100 mm. Is preferable.
  • the tensile elastic modulus at 25 ° C. room temperature
  • sufficient surface hardness as a protective film can be maintained even at room temperature, and it can be used as a surface material or a base material.
  • the tensile elastic modulus is more preferably 4.0 GPa or more, further preferably 4.5 GPa or more, and even more preferably 5.0 GPa or more.
  • the tensile elastic modulus may be 8.0 GPa or less from the viewpoint of improving bending resistance.
  • the tensile elastic modulus was determined by cutting out a test piece having a width of 10 mm and a length of 150 mm from a polyimide film using a tensile tester (for example, Shimadzu Corporation: Autograph AG-X 1N, load cell: SBL-1KN) at 25 ° C.
  • the tensile speed is 50 mm / min, and the distance between chucks can be measured as 100 mm.
  • the thickness of the polyimide film used to determine the tensile elastic modulus is preferably 50 ⁇ m ⁇ 5 ⁇ m.
  • the polyimide film of the present invention preferably has a composite elastic modulus of 5.3 GPa or more. As described above, when the composite elastic modulus is high, sufficient surface hardness as a protective film can be maintained even at room temperature, and it can be used as a surface material or a base material.
  • the composite elastic modulus is It is more preferably 5.5 GPa or more, further preferably 5.7 GPa or more, and even more preferably 6.0 GPa or more. On the other hand, the composite elastic modulus may be 10 GPa or less from the viewpoint of improving bending resistance.
  • the composite elastic modulus shall be calculated by using the contact projected area A p that is determined in measuring indentation hardness of the polyimide film (H IT).
  • Index hardness is a value obtained from a load-displacement curve from load to unloading of an indenter obtained by hardness measurement by the nanoindentation method.
  • the composite elastic modulus of the polyimide film is the elastic modulus including the elastic deformation of the polyimide film and the elastic deformation of the indenter.
  • Measurement of indentation hardness shall be performed using the "TI950 TriboIndenter" of BRUKER Corp. measurement sample. Specifically, first, a block in which a polyimide film cut out to 1 mm ⁇ 10 mm is embedded with an embedding resin is prepared, and a uniform thickness of 50 nm or more and 100 nm without holes or the like is produced from this block by a general section preparation method. Cut out the following sections. "Ultra Microtome EM UC7" (manufactured by Leica Microsystems, Inc.) or the like can be used for preparing the sections. Then, the remaining block from which a uniform section having no holes or the like is cut out is used as a measurement sample.
  • a Berkovich indenter (triangular pyramid, TI-0039 manufactured by BRUKER) was used as the indenter under the following measurement conditions as a polyimide film. Push vertically to the center of the cross section of the above for 10 seconds up to a maximum pushing load of 25 ⁇ N.
  • the Berkovich indenter is pushed into the portion of the polyimide film 500 nm away from both side edges of the polyimide film to the center side of the polyimide film.
  • the contact projection area is a contact projection area in which the curvature of the indenter tip is corrected by the Oliver-Pharr method using a standard sample of fused quartz (5-00998 manufactured by BRUKER).
  • Indentation hardness (H IT) is the arithmetic mean of the values obtained by measuring 10 points.
  • the measured value shall be excluded and remeasurement shall be performed. Whether or not any of the measured values deviates from the arithmetic mean value by ⁇ 20% or more depends on (AB) / B ⁇ 100 when the measured value is A and the arithmetic mean value is B. Judgment shall be made based on whether the required value (%) is ⁇ 20% or more. (Measurement condition) ⁇ Load speed: 2.5 ⁇ N / sec ⁇ Holding time: 5 seconds ⁇ Load unloading speed: 2.5 ⁇ N / sec ⁇ Measurement temperature: 25 ° C
  • Composite elastic modulus E r of the polyimide film the following equation (1), determined using the contact projected area A p that is determined in measuring the indentation hardness.
  • the indentation hardness is measured at 10 points, the composite elastic modulus is obtained each time, and the obtained composite elastic modulus is used as the arithmetic mean value of the obtained 10 points.
  • the polyimide film of the present invention preferably has a peak apex only in a temperature region of 150 ° C. or higher in a tan ⁇ curve which is a value obtained by dividing the loss elastic modulus by the storage elastic modulus.
  • a tan ⁇ curve when the peak apex is present at less than 150 ° C, the molecular chain of polyimide is easily moved and plastically deformed, which may deteriorate the bending resistance, whereas the peak apex is less than 150 ° C. This is because the motility of the molecular chain is suppressed, plastic deformation is less likely to occur, and bending resistance can be improved.
  • the polyimide film of the present invention is more preferably one having a peak apex only in a temperature region of 200 ° C.
  • the film is contained only in the temperature range of 300 ° C. or higher.
  • the peak peak is in the temperature range of 380 ° C. or lower in the tan ⁇ curve.
  • the temperature at the peak of the peak can be used as an index of the glass transition temperature.
  • the dynamic viscoelasticity measuring device RSA-G2 (TA Instruments Japan Co., Ltd.) sets the measurement range to -150 ° C or higher and 490 ° C or lower, and raises the frequency by 1 Hz. It can be carried out at a temperature rate of 5 ° C./min. Further, the sample width can be measured as 5 mm and the distance between chucks as 20 mm. When analyzing peaks and inflection points, the data is quantified and analyzed from the numerical values without visual evaluation.
  • the peak means that the value of tan ⁇ is 0.2 or more. Preferably, it is 0.3 or more and has a maximum value, and the peak width between peak valleys is 3 ° C. or more. , Not observed as the peak of the peak.
  • a polyimide film that was allowed to stand in an environment of 23 ° C. ⁇ 2 ° C.
  • RH 30 to 50% for 24 hours was sampled to a size of 10 cm square or more, and the central part of the film was sampled with a razor or a knife to a width of 5 mm.
  • a cutting jig with a slit in the film cut out to a width of 5 mm and a length of 50 mm (so that the sample length is 20 mm when chucked).
  • the width is measured using a caliper, and the average value measured three times at different positions is recorded. At this time, if a part of the width measurement has a fluctuation range of 3% or more of the average value, the sample is not used.
  • the pencil hardness is preferably 2B or more, more preferably B or more, and even more preferably HB or more.
  • the pencil hardness of the polyimide film is determined by adjusting the humidity of the measurement sample for 2 hours under the conditions of a temperature of 25 ° C. and a relative humidity of 60%, and then using a test pencil specified by JIS-S-6006, JIS K5600-5-4. It can be performed by performing a pencil hardness test (0.98 N load) specified in (1999) on the film surface and evaluating the highest pencil hardness that does not cause scratches.
  • a pencil scratch coating film hardness tester manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd. can be used.
  • the thickness of the polyimide film of the present invention may be appropriately selected depending on the intended use, but may be 1 ⁇ m or more, preferably 10 ⁇ m or more, more preferably 20 ⁇ m or more, and 30 ⁇ m or more. Is more preferable, and it may be 35 ⁇ m or more. On the other hand, it is preferably 200 ⁇ m or less, more preferably 150 ⁇ m or less, further preferably 100 ⁇ m or less, and further preferably 90 ⁇ m or less. If the thickness is thin, the strength is lowered, and if the thickness is thick, the difference between the inner diameter and the outer diameter at the time of bending becomes large, and the load on the film becomes large, so that the bending resistance may decrease.
  • polyimide film of the present invention may be subjected to surface treatment such as saponification treatment, glow discharge treatment, corona discharge treatment, ultraviolet treatment, and flame treatment.
  • Method for Producing Polyimide Film The method for producing the polyimide film of the present invention is not particularly limited as long as it can produce the polyimide film of the present invention.
  • the first production method and the second production described later may be used. Manufacture by method is mentioned.
  • the polyimide film is formed by dissolving the polyimide in an organic solvent and, if necessary, drying it with a polyimide varnish containing an additive. It is preferable to use the method for producing the first polyimide to be produced. Since the polyimide used in the present invention has a tetracarboxylic acid residue having a specific structure including a parabiphenylene group having a twisted dihedral angle in the main chain via an ester bond, it is easily dissolved in an organic solvent. When the polyimide has a solvent solubility such that it dissolves in an organic solvent at 25 ° C. in an amount of 6% by mass or more, the first production method can be preferably used.
  • the first method for producing a polyimide film is A polyimide varnish containing the polyimide used in the present invention and an organic solvent, wherein the content ratio of the polyimide is 6% by mass or more and 15% by mass or less in the polyimide varnish, and it is measured by a rotational viscosity meter.
  • Having a step of fixing the edge of the dried coating film peeled off from the support and then heating the dried coating film at a temperature of 150 ° C. or higher is less likely to cause bubble defects and reduces the amount of residual solvent. It is preferable because it is easy to do. Above all, by setting the drying temperature of two or more steps at a temperature of 100 ° C. or lower to dry the organic solvent, it is possible to suppress the peeling of the coating film surface and suppress the bubbles caused by the sudden boiling of the organic solvent in the coating film. ..
  • the skin burrs are a state in which the surface of the coating film is dried more than the inside, a concentration gradient is generated in the thickness direction of the coating film, the solvent diffusion is hindered in the skin layer on the outermost surface, and the drying rate is controlled.
  • bubble defects are less likely to occur and the amount of residual solvent is easily reduced. It is preferable from the point of view.
  • the holding time of each step is preferably 10 minutes or more and less than 60 minutes, and when the film thickness of the coating film after drying is 50 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less.
  • the holding time of each stage is preferably 30 minutes or more and less than 90 minutes.
  • Examples of the organic solvent used for the polyimide varnish include an aprotic polar solvent, a water-soluble alcohol solvent, and the like, and specific examples thereof include N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylformamide, N, Examples thereof include N-dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide, hexamethylphosphoramide, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, ⁇ -butyrolactone and dichloromethane.
  • the method for producing a polyimide film of the present invention is A polyimide varnish containing a polyimide and an organic solvent.
  • the polyimide has a structural unit represented by the general formula (1) of 10 mol% or more and 100 mol% or less, and a structural unit represented by the general formula (2) of (100-x) mol% (here).
  • x is a polyimide containing (molar% of the structural unit represented by the general formula (1)) and having a polystyrene-equivalent weight average molecular weight of 100,000 or more and 270,000 or less in gel permeation chromatography.
  • the organic solvent is an organic solvent containing dichloromethane in an amount of 90% by mass or more in the total organic solvent.
  • the content ratio of the polyimide is 6% by mass or more and 15% by mass or less in the polyimide varnish, and the step of preparing a polyimide varnish having a viscosity at 25 ° C. of 1,000 to 10,000 cps measured by a rotational viscometer.
  • the polyimide content ratio in the varnish can be increased to a sufficient concentration, and the varnish can be adjusted to a desired viscosity range. Therefore, the polyimide film has a thickness of 30 ⁇ m or more. However, it is possible to obtain a film which is easy to manufacture, hardly causes bubble defects, and has good film thickness uniformity. Since an organic solvent containing 90% by mass or more of dichloromethane having a boiling point of 40 ° C. is used in the total organic solvent, it is not necessary to heat the film at a high temperature during drying or forcibly dry with hot air, resulting in film foaming and uneven film thickness.
  • the polyimide varnish of the present invention is a polyimide varnish containing a polyimide and an organic solvent.
  • the polyimide has a structural unit represented by the general formula (1) of 10 mol% or more and 100 mol% or less, and a structural unit represented by the general formula (2) of (100-x) mol% (here).
  • x is a polyimide containing (molar% of the structural unit represented by the general formula (1)) and having a polystyrene-equivalent weight average molecular weight of 100,000 or more and 270,000 or less in gel permeation chromatography.
  • the organic solvent is an organic solvent containing dichloromethane in an amount of 90% by mass or more in the total organic solvent.
  • the content ratio of the polyimide is 6% by mass or more and 15% by mass or less in the polyimide varnish.
  • the polyimide varnish of the present invention is used in the method for producing a polyimide film of the present invention, it is adjusted so that the viscosity at 25 ° C. measured by a rotational viscometer is 1,000 to 10,000 cps.
  • polyimide The structural unit represented by the general formula (1) is 10 mol% or more and 100 mol% or less, and the structural unit represented by the general formula (2) is (100-x) mol% (100-x) mol% (
  • x is the molar% of the structural unit represented by the general formula (1))
  • polyimide having a polystyrene-equivalent weight average molecular weight of 100,000 or more and 270,000 or less in gel permeation chromatography is the above-mentioned book. Since it may be the same as the polyimide described in the polyimide film of the present invention, the description here will be omitted.
  • the method for producing the polyimide is not particularly limited, but for example, a tetracarboxylic dianhydride represented by the following general formula (4) and a tetracarboxylic dianhydride having an aromatic ring or an aliphatic ring, if necessary.
  • a tetracarboxylic dianhydride represented by the following general formula (4) By reacting one or more tetracarboxylic dianhydrides including, and diamine having one or more aromatic rings or aliphatic rings, the following general formula (1') can be used.
  • the structural unit represented is 10 mol% or more and 100 mol% or less, and the structural unit represented by the following general formula (2') is (100-x) mol% (where x is the general formula (1'). It can be produced through a step of obtaining a polyimide precursor (polyamic acid) containing (mol% of the structural unit represented by) and a step of imidizing the obtained polyimide precursor (polyamic acid).
  • R 1 to R 4 are the same as the general formula (1).
  • R 1 ⁇ R 4, A, and B are the same as each said general formula (1) and (2).
  • the tetracarboxylic dianhydride represented by the general formula (4) can be obtained by a known esterification reaction using the corresponding biphenyl 4,4'-diols and trimellitic acids.
  • trimellitic acid include trimellitic anhydride, trimellitic anhydride halide and the like.
  • the tetracarboxylic dianhydride having an aromatic ring or an aliphatic ring and the diamine having one or more kinds of aromatic rings or an aliphatic ring used as needed are those described in the above-mentioned polyimide film. Can be used.
  • the polyimide precursor is obtained by reacting the above-mentioned tetracarboxylic dianhydride with the above-mentioned diamine in a solvent.
  • the solvent used for synthesizing the polyimide precursor is not particularly limited as long as the above-mentioned tetracarboxylic acid dianhydride and diamine can be dissolved, and for example, an aprotic polar solvent or a water-soluble alcohol-based solvent can be used. Can be used.
  • N-methyl-2-pyrrolidone N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide, hexamethylphosphoramide, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, etc.
  • Organic solvent containing nitrogen atom; ⁇ -butyrolactone and the like are preferably used.
  • the organic solvent is a solvent containing a carbon atom.
  • a known method can be appropriately selected and used.
  • diamine is dissolved in a polymerization solvent, acid dianhydride having substantially the same molar amount as diamine is gradually added to this solution, and a temperature range of 0 to 100 ° C. is used using a mechanical stirrer or the like. Stirrer at 20 to 60 ° C. for 0.5 to 150 hours, preferably 1 to 48 hours.
  • the monomer concentration is usually in the range of 5 to 50% by mass, preferably in the range of 10 to 40% by mass.
  • the acid dianhydride may be added to a polymerization solvent in which a diamine is dissolved to synthesize a polyamic acid. At least two acid dianhydrides may be added stepwise to the reaction solution at an appropriate molar ratio to control the sequence in which each raw material is incorporated into the polymer chain to some extent. For example, by adding the tetracarboxylic dianhydride represented by the general formula (4) to the reaction solution in which the diamine is dissolved and reacting the reaction solution, the tetracarboxylic dianhydride represented by the general formula (4) is obtained.
  • An amic acid reacted with a diamine is synthesized, a tetracarboxylic dianhydride different from the tetracarboxylic dianhydride represented by the general formula (4) is added thereto, and if necessary, a diamine is further added.
  • Polyamic acid may be polymerized.
  • the tetracarboxylic dianhydride represented by the general formula (4) is introduced into the polyamic acid in a linked form via one diamine.
  • the positional relationship of tetracarboxylic acid residues having a specific structure including a parabiphenylene group having a twisted dihedral angle in the main chain via an ester bond is specified to some extent, and the surface is surfaced. It is preferable because it is easy to obtain a polyimide film having good hardness and excellent bending resistance.
  • b / a may be 0.9 or more and 1.1 or less. It is more preferably 0.95 or more and 1.05 or less, further preferably 0.97 or more and 1.03 or less, and particularly preferably 0.99 or more and 1.01 or less. Within such a range, the molecular weight (degree of polymerization) of the polyamic acid obtained can be appropriately adjusted.
  • a polyimide having a polystyrene-equivalent weight average molecular weight of 100,000 or more and 270,000 or less in gel permeation chromatography, an acid dianhydride is added to a reaction solution in which a diamine is dissolved in the preparation of the polyimide precursor. Is preferably added stepwise and the reaction is carried out while measuring that the desired molecular weight range is reached by gel permeation chromatography.
  • the polyimide precursor (polyamic acid) preferably has a weight average molecular weight of 50,000 or more, more preferably 80,000 or more, and even more 100,000 or more, from the viewpoint of improving bending resistance. Is preferable.
  • the polyimide precursor (polyamic acid) preferably has a weight average molecular weight of 350,000 or less, more preferably 300,000 or less, and further 270. It is preferably 000 or less.
  • the weight average molecular weight of the polyimide precursor can be measured by gel permeation chromatography (GPC).
  • the polyimide precursor was prepared as an N-methylpyrrolidone (NMP) solution having a concentration of 0.5% by mass, and the developing solvent was a 10 mmol% LiBr-NMP solution having a water content of 500 ppm or less.
  • NMP N-methylpyrrolidone
  • the polyimide precursor solution obtained by the synthesis reaction may be used as it is, or the solvent of the polyimide precursor solution is dried and dissolved in another solvent. May be used.
  • Examples of the method for imidizing the polyimide precursor include heating imidization in which a dehydration ring closure reaction is carried out by heating and chemical imidization in which a chemical imidizing agent (dehydration ring closure agent) is used to carry out a dehydration ring closure reaction.
  • a chemical imidizing agent dehydration ring closure agent
  • known compounds such as amines such as pyridine and ⁇ -picolinic acid, carbodiimides such as dicyclohexylcarbodiimide, and acid anhydrides such as acetic anhydride may be used as the chemical imidizing agent.
  • the acid anhydride is not limited to acetic anhydride, and examples thereof include propionic anhydride, n-butyric anhydride, benzoic acid anhydride, and trifluoroacetic anhydride, but the acid anhydride is not particularly limited.
  • a tertiary amine such as pyridine or ⁇ -picolinic acid may be used in combination.
  • these amines remain in the film, they reduce the optical properties, especially the yellowness (YI value). Therefore, the reaction solution obtained by reacting the polyimide precursor with the polyimide is purified by reprecipitation or the like to remove the polyimide. It is preferable to remove each of the chemical imidizing agent components of the above to 100 ppm or less of the total weight of the polyimide.
  • the organic solvent used in the reaction solution for chemically imidizing the polyimide precursor is not particularly limited as long as the polyimide precursor can be dissolved.
  • it contains nitrogen atoms such as N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide, hexamethylphosphoramide, and 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone.
  • Organic solvent; ⁇ -butyrolactone and the like can be used.
  • the reaction solution reacted with the polyimide As a method for reprecipitating the reaction solution reacted with the polyimide, a method of dropping the reaction solution into a large amount of poor solvent with stirring is generally mentioned. From the viewpoint that impurities can be reduced more easily, as a method of reprecipitating the reaction solution, the reaction solution reacted with polyimide is diluted to an appropriate concentration as necessary, and then the poor solvent of polyimide is gradually added to the reaction solution. In addition, a method of precipitating polyimide is preferable. When the poor solvent is added dropwise to precipitate polyimide, the solid content concentration of the reaction solution (polymethyl solution) is 0.1% by mass or more and 30% by mass from the viewpoint of yield and efficient removal of impurities.
  • a solid content concentration of the polyimide solution suitable for precipitation of polyimide it may be appropriately diluted with a good solvent of polyimide.
  • a good solvent for polyimide can be appropriately selected and used from a solvent having a solubility of polyimide of 20 g / 100 g or more at 25 ° C.
  • the poor solvent for polyimide can be appropriately selected and used from a solvent having a solubility of polyimide of less than 20 g / 100 g at 25 ° C.
  • an organic solvent which is a good solvent for polyimide such as n-butyl acetate is added to the reaction solution reacted with polyimide, and the mixture is stirred until uniform to dilute the reaction solution, and then t-butanol and methanol are used.
  • Ethanol, isopropyl alcohol, 2-butanol, cyclohexanol, t-amyl alcohol and other alcohol-based organic solvents are gradually added to precipitate polyimide to obtain a white slurry, and the slurry is filtered to obtain polyimide.
  • the alcohol-based organic solvent it is preferable to use a secondary or tertiary alcohol, and more preferably a tertiary alcohol, from the viewpoint of excellent stability of polyimide.
  • the polyimide obtained by reprecipitation as described above it is preferable to repeat the cleaning step using an organic solvent in order to remove the residual solvent. Bending resistance is further improved by reducing the residual solvent present in the polyimide material at a boiling point of 70 ° C. or higher, especially 100 ° C. or higher, to 100 ppm or lower.
  • the polyimide obtained by reprecipitation is washed in an organic cleaning solvent, and then filtered, which is repeated, and dried at 100 ° C. to 120 ° C. using a vacuum dryer to obtain a polyimide.
  • the organic solvent for cleaning has high compatibility with the residual solvent contained in the polyimide obtained by reprecipitation, is a poor solvent for polyimide, and is dried at 100 ° C.
  • the residual solvent is N, N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone or the like used in preparing the polyimide precursor, isopropyl alcohol, methanol or the like is preferably used as the organic solvent for cleaning.
  • the cleaning organic solvent one kind or two or more kinds can be used.
  • the content ratio of the polyimide is adjusted so as to be 6% by mass or more and 15% by mass or less in the polyimide varnish. By adjusting to such a concentration, even if the film thickness is 30 ⁇ m or more, bubble defects are less likely to occur.
  • a range in which the viscosity described later is appropriate may be appropriately selected and used within this range.
  • the organic solvent contained in the polyimide varnish of the present invention is an organic solvent containing dichloromethane in an amount of 90% by mass or more in the total organic solvent.
  • the organic solvent different from dichloromethane which may be contained in the total organic solvent in an amount of 10% by mass or less, may be appropriately selected and used depending on the application from the range that does not impair the solvent solubility of the polyimide. it can.
  • Examples of the organic solvent different from dichloromethane that may be contained in the total organic solvent in an amount of 10% by mass or less include ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether acetate, ethylene glycol mono-n-butyl ether, and ethylene glycol.
  • Monomethyl ether, propylene glycol Monomethyl ether acetate, ortho-dichlorobenzene, xylene, cresol, chlorbenzene, i-butyl acetate, i-pentyl acetate, n-butyl acetate, n-propyl acetate, n-pentyl acetate, cyclohexanol, Cyclohexanone, 1.4-dioxane, tetrachloroethylene, toluene, methylisobutylketone, methylcyclohexanol, methylcyclohexanone, methyl-n-butylketone, dichloroethane, methanol, ethanol, n-propanol, i-propanol, n-butanol, s -Butanol, t-butanol, a mixed solvent thereof and the like can be mentioned.
  • the viewpoint of reducing the residual solvent in the film it is preferable to use at least one of methanol and ethanol. Further, from the viewpoint of the solubility of polyimide, it is preferable to use at least one of dichloroethane and cyclohexanone.
  • the organic solvent contained in the polyimide varnish of the present invention may contain 1% by mass or more of an organic solvent different from dichloromethane in the total organic solvent from the viewpoint of exhibiting the function of adding an organic solvent different from dichloromethane. It is preferably contained in an amount of 2% by mass or more, more preferably. Therefore, from the viewpoint of exhibiting the function of adding an organic solvent different from dichloromethane, dichloromethane may be contained in the total organic solvent in an amount of 99% by mass or less, or 98% by mass or less. Further, from the viewpoint of reducing the residual solvent, dichloromethane is preferably contained in the total organic solvent in an amount of 95% by mass or more, more preferably 97% by mass or more.
  • the varnish may contain additives as needed.
  • the same additive as the additive which may be contained if necessary in the description of the polyimide film can be used.
  • the polyimide varnish used in the method for producing a polyimide film of the present invention has a polyimide content of 6% by mass or more and 15% by mass or less in the polyimide varnish, and a rotational viscosimeter.
  • the viscosity of the polyimide varnish is measured at 25 ° C. by the method described in JIS K7117-1 using a single cylindrical rotary viscometer (for example, TVB-10 type viscometer manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.). can do.
  • the polyimide varnish is applied to a support, dried at a temperature of 40 ° C. or lower, and after drying, the coating film is peeled off from the support.
  • the support used is a material having a smooth surface, heat resistance and solvent resistance. There are no particular restrictions. Examples thereof include an inorganic material such as a glass plate and a metal plate whose surface is mirror-treated.
  • the shape of the support is selected by the coating method, and may be, for example, a plate shape, a drum shape, a belt shape, a sheet shape that can be wound around a roll, or the like.
  • the coating means is not particularly limited as long as it can be coated with a desired film thickness, and for example, known ones such as a die coater, a comma coater, a roll coater, a gravure coater, a curtain coater, a spray coater, and a lip coater can be used. ..
  • the coating may be performed by a single-wafer coating device or a roll-to-roll coating device.
  • the step of applying the polyimide varnish to the support may be performed in a closed space from the viewpoint of reducing air bubble defects, and then a pre-drying step may be performed.
  • the organic solvent in the varnish is an organic solvent containing 90% by mass or more of dichloromethane having a boiling point of 40 ° C., it is blown with heating air or heated at a temperature exceeding 40 ° C.
  • Dichloromethane in the varnish can be evaporated at a temperature of 40 ° C. or lower without using the solvent, bubble defects are less likely to occur in the film, and the film thickness uniformity and the appearance of the film surface are improved.
  • Drying at a temperature of 40 ° C. or lower is preferably performed at 30 ° C. or lower, and preferably at 15 ° C. to 25 ° C.
  • As a closed space it is possible to control the atmosphere so that dichloromethane becomes a saturated vapor pressure in the space.
  • a method using a glove box or industrially productively.
  • the pre-drying time may be appropriately adjusted according to the film thickness of the polyimide varnish coating film, the type of organic solvent different from dichloromethane, the drying temperature, etc., but is usually 5 to 60 minutes, preferably 10 to 40 minutes. It is preferably a minute.
  • the dried coating film peeled off from the support is at the edge of the dried coating film from the viewpoint of preventing shrinkage during heating in the step of heating at a temperature of 150 ° C. or higher and improving the appearance and film thickness uniformity. After fixing the part, heat it. If the edges of the coating film are not fixed after drying, the polyimide film tends to swell.
  • a method of fixing the end portion of the dried coating film peeled off from the support for example, when the dried coating film is sheet-like, the outer dimensions and appropriate inner dimensions are substantially the same as those of the dried coating film. Examples thereof include a method in which two metal frames are used to sandwich the dried coating film, and the two metal frames and the dried coating film are fixed with a fixing jig.
  • the dried coating film is in the form of a roll
  • a device capable of transporting the film by grasping the left and right ends of the continuous film with a fixing jig such as a clip is used to obtain the dried coating film.
  • a method of fixing the end portion can be mentioned.
  • the means for drying the dried coating film peeled off from the support is not particularly limited as long as the organic solvent can be dried in the step of heating at a temperature of 150 ° C. or higher, for example, an oven, a drying oven, or a hot plate. It is possible to use a plate, infrared heating, or the like.
  • the atmosphere when the solvent is dried is preferably an inert gas atmosphere.
  • the inert gas atmosphere is preferably a nitrogen atmosphere, preferably an oxygen concentration of 100 ppm or less, and more preferably 50 ppm or less. Heat treatment in the air can oxidize the film, causing it to color and reduce its performance.
  • the dried coating film peeled off from the support may be heated at a maximum temperature of 150 ° C. or higher.
  • the heating temperature does not need to be as high as the heating temperature of imidization, and may be appropriately adjusted depending on the type and amount of the organic solvent and residual solvent in the varnish and the film thickness of the coating film.
  • the maximum temperature is preferably in the range of 250 ° C. or lower, and further preferably in the range of 220 ° C. or lower.
  • the maximum temperature is preferably in the range of 200 ° C. or lower, and further preferably in the range of 180 ° C. or lower. It is preferable that the dried coating film peeled off from the support is gradually heated from room temperature to the maximum temperature.
  • the rate of temperature rise may be, for example, in the range of 3 to 50 ° C./min, preferably in the range of 5 to 20 ° C./min.
  • Examples of the stepwise heating include heating at 140 ° C. for 1 to 3 minutes, heating at 170 ° C. for 1 to 3 minutes, and then heating at 200 ° C. for 5 to 20 minutes. Even in this drying step of heating at a maximum temperature of 150 ° C. or higher, the stepwise drying temperature and drying time can be appropriately adjusted according to the type and amount of organic solvent and residual solvent in the varnish and the film thickness of the coating film. Good.
  • Stretching Step there may be a stretching step of stretching the obtained polyimide resin coating film after a step of heating the dried coating film peeled from the support at a temperature of 150 ° C. or higher. ..
  • the stretching step it is preferable to carry out the step of stretching 101% or more and 10000% or less while heating at 80 ° C. or higher when the initial size before the stretching is set to 100%.
  • the heating temperature during stretching is preferably within the range of the polyimide glass transition temperature of ⁇ 50 ° C., and preferably within the range of the glass transition temperature of ⁇ 40 ° C. If the stretching temperature is too low, the film may not be deformed and sufficient orientation may not be induced. On the other hand, if the stretching temperature is too high, the orientation obtained by stretching may be relaxed by the temperature, and a sufficient orientation may not be obtained.
  • the draw ratio of the polyimide film is preferably 101% or more and 10000% or less, and more preferably 101% or more and 500% or less. By stretching in the above range, the surface hardness of the obtained polyimide film can be further improved.
  • the method of fixing the polyimide film at the time of stretching is not particularly limited, and is selected according to the type of stretching device and the like. Further, the stretching method is not particularly limited, and it is possible to stretch while passing through a heating furnace using a stretching device having a transport device such as a tenter, for example.
  • the polyimide film may be stretched in only one direction (longitudinal stretching or lateral stretching), or may be stretched in two directions by simultaneous biaxial stretching, sequential biaxial stretching, diagonal stretching, or the like.
  • the polyimide film of the present invention may be produced by the second production method shown below. That is, the polyimide film of the present invention comprises a step of preparing a polyimide precursor resin composition containing a polyamic acid which is a polyimide precursor and an organic solvent. A step of applying the polyimide precursor resin composition to a support to form a polyimide precursor resin coating film, and It may be produced by using a method for producing a polyimide film, which comprises a step of imidizing the polyimide precursor by heating. The second production method may further include a step of stretching at least one of the polyimide precursor resin coating film and the imidized coating film obtained by imidizing the polyimide precursor resin coating film. Good.
  • the polyimide precursor resin composition prepared in the second production method contains a polyimide precursor and an organic solvent, and if necessary, contains an additive or the like. May be.
  • the polyimide precursor the same polyimide precursor (polyamic acid) as described in the first production method can be used, and thus the description thereof is omitted here.
  • the additive the same additive as that described in the above-mentioned polyimide film can be used.
  • the organic solvent used in the polyimide precursor resin composition is not particularly limited as long as the polyimide precursor can be dissolved.
  • it contains nitrogen atoms such as N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide, hexamethylphosphoramide, and 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone.
  • Organic solvent; ⁇ -butylolactone and the like can be used, but among them, it is preferable to use an organic solvent containing a nitrogen atom for the reason described above.
  • the content of the polyimide precursor in the polyimide precursor resin composition is 50% by mass or more in the solid content of the resin composition from the viewpoint of forming a uniform coating film and a polyimide film having handleable strength. It is preferably 60% by mass or more, and the upper limit value may be appropriately adjusted depending on the contained components.
  • the organic solvent in the polyimide precursor resin composition is preferably 40% by mass or more, more preferably 50% by mass or more in the resin composition from the viewpoint of forming a uniform coating film and a polyimide film. It is preferable, and it is preferably 99% by mass or less.
  • the viscosity of the polyimide precursor resin composition at a solid content of 15% by mass at 25 ° C. is preferably 1,000 cps or more and 10,000 cps or less from the viewpoint of forming a uniform coating film and a polyimide film.
  • the viscosity of the polyimide precursor resin composition can be measured using a viscometer (for example, TVE-22HT, Toki Sangyo Co., Ltd.) at 25 ° C. with a sample volume of 0.8 ml.
  • the solvent in the coating film is dried at a temperature of 150 ° C. or lower, preferably 30 ° C. or higher and 120 ° C. or lower, until the coating film becomes tack-free.
  • the drying time may be appropriately adjusted according to the film thickness of the polyimide precursor resin coating film, the type of solvent, the drying temperature, etc., but is usually 1 minute to 60 minutes, preferably 2 minutes to 30 minutes. Is preferable.
  • the method for drying the solvent is not particularly limited as long as the solvent can be dried at the above temperature, and for example, the same method as described in the first production method can be used.
  • the atmosphere when the solvent is dried is preferably an inert gas atmosphere.
  • the inert gas atmosphere is preferably a nitrogen atmosphere, preferably an oxygen concentration of 100 ppm or less, and more preferably 50 ppm or less. Heat treatment in the air can oxidize the film, causing it to color and reduce its performance.
  • the polyimide precursor is imidized by heating.
  • the polyimide precursor resin coating film is imidized by peeling the polyimide precursor resin coating film from the support used for coating and then heating the polyimide precursor. It is preferable to carry out the step of performing.
  • the polyimide precursor resin coating film after being peeled from the support is preferably heated after fixing the end portion from the viewpoint of preventing shrinkage during heating. The method of fixing the end portion of the polyimide precursor resin coating film can be carried out in the same manner as the post-drying coating film in the above-mentioned first manufacturing method.
  • the imidization temperature may be appropriately selected according to the structure of the polyimide precursor.
  • the temperature rise start temperature is preferably 30 ° C. or higher, and more preferably 100 ° C. or higher.
  • the temperature rise end temperature is preferably 250 ° C. or higher, and more preferably 270 ° C. or higher.
  • the temperature rise end temperature is preferably 400 ° C. or lower, more preferably 350 ° C. or lower, from the viewpoint of suppressing poor appearance and strength deterioration of the film and improving light transmission.
  • the atmosphere at the time of raising the temperature of imidization is preferably an inert gas atmosphere.
  • the heating means for imidization is not particularly limited as long as the temperature can be raised at the above temperature, and the same heating means as in the above-mentioned first manufacturing method can be used.
  • the second production method has a stretching step
  • the imidization ratio is preferably 80% or more, and the reaction proceeds to 90% or more, and further to 100% in the imidization step before the stretching step. Is preferable. It is presumed that the surface hardness is improved by stretching after imidization because the rigid polymer chains are easily oriented.
  • the imidization rate can be measured by analyzing the spectrum by infrared measurement (IR) or the like.
  • the reaction it is preferable to proceed the reaction to 90% or more, further 95% or more, and further 100% of imidization.
  • the second production method includes a stretching step of stretching at least one of the polyimide precursor resin coating film and the imidized coating film obtained by imidizing the polyimide precursor resin coating film. May be.
  • the stretching step it is preferable to include a step of stretching the coating film after imidization from the viewpoint of improving the surface hardness of the polyimide film.
  • the stretching step can be the same as the stretching step in the first manufacturing method.
  • the use of the polyimide film of the present invention is not particularly limited, and it can be used as a member such as a base material or a surface material in which glass products such as thin flat glass have been conventionally used.
  • the polyimide film of the present invention is less likely to cause bubble defects even if it has a film thickness of 30 ⁇ m or more, and has good bending resistance. Therefore, it can be suitably used as a display member capable of dealing with curved surfaces. ..
  • the polyimide film of the present invention includes, for example, a thin and bendable flexible type organic EL display, a mobile terminal such as a smartphone or a wristwatch type terminal, a display device inside an automobile, a flexible panel used for a wristwatch, or the like. It can be suitably used as a base material or a surface material for a flexible display.
  • the polyimide film of the present invention includes members for image display devices such as liquid crystal display devices and organic EL display devices, members for touch panels, flexible printed circuit boards, members for solar cell panels such as surface protective films and substrate materials, and optical waveguides. It can also be applied to members for materials and other semiconductor-related members.
  • a laminate of a resin layer having various other functions and a polyimide film it is also used as a laminate of a resin layer having various other functions and a polyimide film, a laminate of a thin glass base material and a polyimide film, and a laminate of a metal foil and a polyimide film. Can be applied. Further, examples of the use of the laminate of the metal foil and the polyimide film include an antenna, wiring, an electromagnetic wave shielding material, and the like.
  • the first laminate of the present invention is a laminate having the above-mentioned polyimide film of the present invention and a hard coat layer containing at least one polymer of a radically polymerizable compound and a cationically polymerizable compound.
  • the body is a layer for improving the surface hardness, and specifically, the hardness of "H" or higher in the pencil hardness test defined by JIS 5600-5-4 (1999). Indicates something that indicates. Since the first laminate of the present invention uses the polyimide film of the present invention described above, bubble defects are suppressed, the appearance is good, the bending resistance is good, and the hard coat layer is further formed. It is a film or a resin film having a higher surface hardness.
  • the first laminate of the present invention comprises, among others, the polyimide film of the present invention described above, at least one polymer of a radically polymerizable compound and a cationically polymerizable compound, and a hard coat layer containing an ultraviolet absorber. It is preferable to have a laminated body from the viewpoint of improving durability.
  • the first laminate of the present invention comprises, among others, the polyimide film of the present invention described above, at least one polymer of a radically polymerizable compound and a cationically polymerizable compound, and a hard coat layer containing an ultraviolet absorber. It is a laminate that has The value obtained by dividing the yellowness (YI) calculated in accordance with JIS K7373-2006 of the laminate by the total film thickness ( ⁇ m) of the polyimide film and the hard coat layer is less than 0.12. The value obtained by dividing the yellowness change ⁇ YI before and after the following weather resistance test of the laminate by the total film thickness ( ⁇ m) of the polyimide film and the hard coat layer is less than 0.11.
  • the value obtained by dividing the color change ⁇ E before and after the following weather resistance test of the laminated body by the total film thickness ( ⁇ m) of the polyimide film and the hard coat layer is less than 0.09, which is the bending resistance and elastic modulus. It is preferable because it has a good balance and durability.
  • Weight resistance test Using a weather resistance tester compliant with JIS K5600-7-8, using a UVA (340) lamp with a spectral distribution similar to sunlight from 365 nm to 295 nm with an output set to 0.63 W / m 2 / nm. Then, the laminate is irradiated for 96 hours.
  • b * is measured.
  • the first laminate of the present invention is a hard coat layer containing the above-mentioned polyimide film of the present invention, at least one polymer of a radical polymerizable compound and a cationically polymerizable compound, and an ultraviolet absorber. It is a laminate having and The value obtained by dividing the yellowness (YI) calculated in accordance with JIS K7373-2006 of the laminate by the film thickness ( ⁇ m) of the polyimide film is less than 0.15. The value obtained by dividing the yellowness change ⁇ YI before and after the weather resistance test of the laminate by the film thickness ( ⁇ m) of the polyimide film is less than 0.13.
  • the balance between bending resistance and elastic modulus is good and the durability is good. It is preferable because it has a property.
  • the polyimide contained in the polyimide film has a tetracarboxylic acid residue having a specific structure containing a parabiphenylene group having a dihedral angle twisted in the main chain via an ester bond, and an aromatic ring or an aliphatic compound.
  • a diamine residue having a ring and selecting to have a specific weight average molecular weight it is easy to improve the balance between bending resistance and elastic coefficient.
  • the specific polyimide is easily colored depending on the production method, and its durability may be insufficient.
  • the specific polyimide film and the hard coat layer containing an ultraviolet absorber have a degree of coloration of the laminate and a change in yellowness and a change in color during a weather resistance test within a specific range.
  • the laminate of the present invention has good transparency and has good transparency. The change with time can be appropriately suppressed, the balance between bending resistance and elastic modulus is good, and the film has durability.
  • polyimide film As the polyimide film used for the laminate of the present invention, the above-mentioned polyimide film of the present invention can be used, and thus the description thereof is omitted here.
  • the hard coat layer used in the laminate of the present invention contains at least one polymer of a radically polymerizable compound and a cationically polymerizable compound. If necessary, an optional additive component may be contained as long as the effects of the present invention are not impaired.
  • At least one polymer of a radically polymerizable compound and a cationically polymerizable compound For at least one polymer of the radically polymerizable compound and the cationically polymerizable compound, at least one of the radically polymerizable compound and the cationically polymerizable compound is polymerized by a known method using a polymerization initiator, if necessary. Can be obtained by
  • the radically polymerizable compound is a compound having a radically polymerizable group.
  • the radically polymerizable group contained in the radically polymerizable compound may be a functional group capable of causing a radical polymerization reaction, and is not particularly limited, and examples thereof include a group containing a carbon-carbon unsaturated double bond. Specific examples thereof include a vinyl group and a (meth) acryloyl group.
  • these radically polymerizable groups may be the same or different from each other.
  • the number of radically polymerizable groups contained in one molecule of the radically polymerizable compound is preferably two or more, and more preferably three or more, from the viewpoint of improving the hardness of the hard coat layer.
  • a compound having a (meth) acryloyl group is preferable from the viewpoint of high reactivity, and for example, urethane (meth) acrylate, polyester (meth) acrylate, epoxy (meth) acrylate, and melamine.
  • Monomers and oligomers can be preferably used, and polyfunctional (meth) acrylate polymers having two or more (meth) acryloyl groups in the side chains of the acrylate polymer can also be preferably used.
  • a polyfunctional (meth) acrylate monomer having two or more (meth) acryloyl groups in one molecule can be preferably used.
  • a polyfunctional (meth) acrylate oligomer or polymer having two or more (meth) acryloyl groups in one molecule can also be preferably used.
  • the hard coat layer contains a polymer of the polyfunctional (meth) acrylate oligomer or polymer, the hardness and bending resistance of the hard coat layer can be improved, and the adhesion can be further improved.
  • (meth) acryloyl represents each of acryloyl and methacryloyl
  • (meth) acrylate represents each of acrylate and methacrylate.
  • polyfunctional (meth) acrylate monomer examples include trimethylpropantri (meth) acrylate, tripropylene glycol di (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, dipropylene glycol di (meth) acrylate, and pentaerythritol tri.
  • those having 3 or more and 6 or less (meth) acryloyl groups in one molecule are preferable from the viewpoints of high reactivity, improvement of hardness of the hard coat layer, and adhesion, for example, pentaerythritol.
  • Triacrylate PETA
  • Dipentaerythritol Hexaacrylate DPHA
  • Pentaerythritol Tetraacrylate PETTA
  • Dipentaerythritol Pentaacrylate DPPA
  • Trimethylol Propantri Metalol Propantri
  • Trypentaerythritol Octa Metalol
  • Tetrapentaerythritol deca (meth) acrylate and the like can be preferably used, and in particular, pentaerythritol tri (meth) acrylate and dipentaerythritol penta (meth) acrylate, and those modified with PO, EO, or caprolactone are selected. At least one type is preferable.
  • the radically polymerizable compound may contain a monofunctional (meth) acrylate monomer in order to adjust the hardness, the viscosity of the composition for the hard coat layer, improve the adhesion, and the like.
  • the monofunctional (meth) acrylate monomer include hydroxyethyl acrylate (HEA), glycidyl methacrylate, methoxypolyethylene glycol (meth) acrylate, isostearyl (meth) acrylate, 2-acryloyloxyethyl succinate, acryloyl morpholine, and N.
  • a cationically polymerizable compound is a compound having a cationically polymerizable group.
  • the cationically polymerizable group contained in the cationically polymerizable compound may be a functional group capable of causing a cationic polymerization reaction, and is not particularly limited, and examples thereof include an epoxy group, an oxetanyl group, and a vinyl ether group.
  • the cationically polymerizable compound may be the same or different from each other.
  • the number of cationically polymerizable groups contained in one molecule of the cationically polymerizable compound is preferably two or more, and more preferably three or more, from the viewpoint of improving the hardness of the hard coat layer.
  • a compound having at least one of an epoxy group and an oxetanyl group as a cationically polymerizable group is preferable, and at least one of an epoxy group and an oxetanyl group is contained in one molecule.
  • Compounds are more preferred.
  • a cyclic ether group such as an epoxy group or an oxetanyl group is preferable because the shrinkage associated with the polymerization reaction is small.
  • the cyclic ether groups compounds having an epoxy group are easily available, compounds having various structures are easily available, the durability of the obtained hard coat layer is not adversely affected, and compatibility with radically polymerizable compounds is easily controlled. There is an advantage. Further, among the cyclic ether groups, the oxetanyl group has a higher degree of polymerization than the epoxy group and has low toxicity, and when the obtained hard coat layer is combined with a compound having an epoxy group, it is contained in the coating film. There are advantages such as increasing the network formation rate obtained from the cationically polymerizable compound and forming an independent network without leaving an unreacted monomer in the film even in a region mixed with the radically polymerizable compound.
  • Examples of the cationically polymerizable compound having an epoxy group include polyglycidyl ether of a polyhydric alcohol having an alicyclic ring, or a compound containing a cyclohexene ring or a cyclopentene ring with an appropriate oxidizing agent such as hydrogen peroxide or peracid.
  • Alicyclic epoxy resin obtained by epoxidation polyglycidyl ether of aliphatic polyhydric alcohol or its alkylene oxide adduct, polyglycidyl ester of aliphatic long chain polybasic acid, homopolymer of glycidyl (meth) acrylate, An aliphatic epoxy resin such as a copolymer; a glycidyl ether produced by reacting bisphenols such as bisphenol A, bisphenol F and hydrogenated bisphenol A, or derivatives such as their alkylene oxide adducts and caprolactone adducts with epichlorohydrin. And glycidyl ether type epoxy resin which is a novolak epoxy resin and is derived from bisphenols and the like.
  • alicyclic epoxy resin examples include 3,4-epoxycyclohexylmethyl-3,4-epoxycyclohexanecarboxylate (UVR-6105, UVR-6107, UVR-6110) and bis-3,4-epoxycyclohexylmethyl adipate. (UVR-6128) (The above is the trade name in parentheses and is manufactured by Dow Chemical Co., Ltd.).
  • Examples of the glycidyl ether type epoxy resin include sorbitol polyglycidyl ether (Denacol EX-611, Denacol EX-612, Denacol EX-614, Denacol EX-614B, Denacol EX-622) and polyglycerol polyglycidyl ether (Denacol EX).
  • Examples of the cationically polymerizable compound having an oxetanyl group include 3-ethyl-3-hydroxymethyloxetane (OXT-101) and 1,4-bis-3-ethyloxetane-3-ylmethoxymethylbenzene (OXT-121).
  • At least one polymer of the radically polymerizable compound and the cationically polymerizable compound contained in the hard coat layer used in the present invention is required for, for example, at least one of the radically polymerizable compound and the cationically polymerizable compound. It can be obtained by adding a polymerization initiator according to the above and allowing the polymerization reaction by a known method.
  • a radical polymerization initiator a cationic polymerization initiator, a radical, a cationic polymerization initiator and the like can be appropriately selected and used.
  • These polymerization initiators are decomposed by at least one of light irradiation and heating to generate radicals or cations to promote radical polymerization and cation polymerization. Therefore, in the hard coat layer, the polymerization initiator may not be completely decomposed and remain.
  • the radical polymerization initiator may be any one as long as it can release a substance that initiates radical polymerization by at least one of light irradiation and heating.
  • examples of the photoradical polymerization initiator include imidazole derivatives, bisimidazole derivatives, N-arylglycine derivatives, organic azide compounds, titanocenes, aluminate complexes, organic peroxides, N-alkoxypyridinium salts, thioxanthone derivatives and the like.
  • 1,3-di (tert-butyldioxycarbonyl) benzophenone 3,3', 4,4'-tetrakis (tert-butyldioxycarbonyl) benzophenone, 3-phenyl-5-.
  • Isooxazolone, 2-mercaptobenzimidazole, bis (2,4,5-triphenyl) imidazole, 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethane-1-one (trade name: Irgacure 651, Ciba Japan Co., Ltd.) , 1-Hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone (trade name: Irgacure 184, manufactured by Ciba Japan Co., Ltd.), 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butane-1- On (trade name: Irgacure 369, manufactured by Ciba Japan Co., Ltd.), bis ( ⁇ 5-2,4-cyclopentadiene-1-yl) -bis (2,6-difluoro-3- (1H-pyrrole-1-yl) ) -Phenyl) Titanium) (trade name: Irgacure 784, manufactured by Ciba Japan Co.,
  • the cationic polymerization initiator may be any material as long as it can release a substance that initiates cationic polymerization by at least one of light irradiation and heating.
  • the cationic polymerization initiator include sulfonic acid ester, imide sulfonate, dialkyl-4-hydroxysulfonium salt, aryl sulfonic acid-p-nitrobenzyl ester, silanol-aluminum complex, ( ⁇ 6 -benzene) ( ⁇ 5 -cyclopentadi).
  • Enyl) iron (II) and the like are exemplified, and more specific examples thereof include, but are not limited to, benzointosylate, 2,5-dinitrobenzyltosylate, N-tosiphthalateimide and the like.
  • radical polymerization initiators and cationic polymerization initiators examples include aromatic iodonium salts, aromatic sulfonium salts, aromatic diazonium salts, aromatic phosphonium salts, triazine compounds, and iron arene complexes. More specifically, chlorides of iodoniums such as diphenyliodonium, ditriliodonium, bis (p-tert-butylphenyl) iodonium, and bis (p-chlorophenyl) iodonium, bromide, borofluoride salt, hexafluorosulfone salt, and hexafluoro.
  • Iodonium salts such as antimonate salts, triphenylsulfonium, 4-tert-butyltriphenylsulfonium, sulfonium chlorides such as tris (4-methylphenyl) sulfonium, bromides, borofluoride salts, hexafluorophosphate salts, hexafluoroantimonates.
  • Sulfonium salts such as salts, 2,4,6-tris (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2-phenyl-4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2- Examples thereof include, but are not limited to, 2,4,6-substituted-1,3,5 triazine compounds such as methyl-4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine. ..
  • the hard coat layer used in the present invention may further contain an optional additive component, if necessary, in addition to the polymer.
  • the optional additive component is appropriately selected according to the function imparted to the hard coat layer, and is not particularly limited, but for example, an inorganic or organic fine particle for adjusting the hardness and the refractive index, an ultraviolet absorber, an infrared absorber, and the like.
  • the hard coat layer used in the laminate of the present invention has a value obtained by dividing the yellowness (YI) of the laminate by the total thickness of the polyimide film and the hard coat layer, before and after the weather resistance test of the laminate.
  • the value obtained by dividing the yellowness change ⁇ YI by the total film thickness of the polyimide film and the hard coat layer, and the color change ⁇ E of the laminated body before and after the weather resistance test are the total film of the polyimide film and the hard coat layer.
  • the value divided by the thickness is within a specific range, or the yellowness (YI) of the laminate is divided by the thickness of the polyimide film, and the change in yellowness of the laminate before and after the weather resistance test.
  • YI yellowness
  • Ultraviolet rays so that the value obtained by dividing ⁇ YI by the film thickness of the polyimide film and the value obtained by dividing the color change ⁇ E of the laminated body before and after the weather resistance test by the film thickness of the polyimide film are within a specific range. It is preferable to select an absorbent and include an appropriate amount in the hard coat layer. In such a case, while improving the transparency, the balance between the bending resistance and the elastic modulus is good as described above, and the durability is improved.
  • the ultraviolet absorber used for the hard coat layer of the laminate of the present invention preferably has a peak absorption wavelength of 300 nm to 390 nm in the absorbance measurement, more preferably 320 to 370 nm, and further preferably 330 nm to 370 nm. It is desirable to have.
  • Such an ultraviolet absorber can efficiently absorb ultraviolet rays in the UVA region, while inhibiting the curing of the hard coat layer by shifting the absorption wavelength of the initiator for curing the hard coat layer to 250 nm and the peak wavelength. This is because a hard coat layer having an ultraviolet absorbing ability can be formed without causing the above.
  • the ultraviolet absorber used for the hard coat layer used in the laminate of the present invention preferably has a peak absorption wavelength of 380 nm or less because it can suppress coloring by the ultraviolet absorber.
  • the absorbance of the ultraviolet absorber can be measured using, for example, an ultraviolet-visible near-infrared spectrophotometer (for example, JASCO Corporation V-7100).
  • the ultraviolet absorber used for the hard coat layer used in the laminate of the present invention suppresses haze due to mixing, so that the content of the ultraviolet absorber is 100 parts by mass of the solid content of the hard coat layer. On the other hand, it is preferably adjusted to 10 parts by mass or less, more preferably 7 parts by mass or less.
  • the ultraviolet absorber used for the hard coat layer used in the laminate of the present invention is a value obtained by dividing the yellowness (YI) of the laminate by the specific film thickness when combined with the polyimide film.
  • the value obtained by dividing the yellowness change ⁇ YI before and after the weather resistance test of the body by the specific film thickness and the value obtained by dividing the color change ⁇ E before and after the weather resistance test of the laminated body by the specific film thickness are specified.
  • one or more UV absorbers are selected from the group consisting of hydroxybenzophenone-based UV absorbers and benzotriazole-based UV absorbers, and further, hydroxybenzophenone-based UV absorbers are more likely to fall within the above range. It is preferably one or more UV absorbers selected from the group consisting of agents.
  • the hydroxybenzophenone-based ultraviolet absorber refers to an ultraviolet absorber having a benzophenone skeleton in which a hydroxy group is substituted, for example, 2-hydroxybenzophenone, 4-hydroxybenzophenone, 2-hydroxy-4-methoxybenzophenone, 2-hydroxy.
  • a 2-hydroxybenzophenone-based ultraviolet absorber is preferable, and one or more selected from the group consisting of benzophenone-based ultraviolet absorbers having the following general formula (A). That is, when combined with the polyimide film, the value obtained by dividing the yellowness (YI) of the laminate by the specific film thickness, and the change in yellowness ⁇ YI before and after the weather resistance test of the laminate is the specific film thickness. The value divided by the above and the value obtained by dividing the color change ⁇ E of the laminated body before and after the weather resistance test by the specific film thickness are reduced, which is preferable because the durability is easily improved.
  • X 1 and X 2 independently represent a hydroxyl group, ⁇ OR a , or a hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms, and Ra is a hydrocarbon having 1 to 15 carbon atoms. Represents a group.
  • the hydrocarbon group X 1, X 2 and R a in a 1 to 15 carbon atoms include methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, a pentyl group, a hexyl group, a heptyl group, Examples thereof include an octyl group, a dodecyl group, an allyl group and a benzyl group.
  • Each of the aliphatic hydrocarbon groups having 3 or more carbon atoms may be linear or branched.
  • the hydrocarbon group preferably has 1 to 12 carbon atoms, and more preferably 1 to 8 carbon atoms.
  • the hydrocarbon group is preferably an aliphatic hydrocarbon group, and more preferably at least one of a methyl group and an allyl group, from the viewpoint of easily improving light transmission. It is preferable that X 1 and X 2 are independently hydroxyl groups or ⁇ OR a from the viewpoint of easily improving durability.
  • X 1 and X 2 are independently hydroxyl groups or ⁇ OR a from the viewpoint of easily improving durability.
  • benzophenone-based ultraviolet absorbers having the general formula (A), 2,2', 4,4'-tetrahydroxybenzophenone, 2,2'-dihydroxy-4. , 4'-Dimethoxybenzophenone, and 2,2'-dihydroxy-4,4'-diallyloxybenzophenone preferably at least one selected from the group, and further 2,2', 4,4'-. It is preferably at least one selected from the group consisting of tetrahydroxybenzophenone and 2,2'-dihydroxy-4,4'-dimethoxybenzophenone.
  • the benzotriazole-based ultraviolet absorber refers to an ultraviolet absorber having a benzotriazole skeleton, for example, 2- (2-hydroxy-4-octyloxyphenyl) -2H-benzotriazole, 2- (2,4-dihydroxy).
  • benzotriazole-based ultraviolet absorber a 2- (2-hydroxyphenyl) benzotriazole-based ultraviolet absorber is preferable, and further selected from the group consisting of benzotriazole-based ultraviolet absorbers having the following general formula (B).
  • B benzotriazole-based ultraviolet absorbers having the following general formula (B).
  • Y 1 , Y 2 , and Y 3 independently represent a hydrogen atom, a hydroxyl group, ⁇ OR b , or a hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms, and R b is a carbon atom.
  • R b is a carbon atom.
  • Y 4 represents a hydrocarbon group. Represents a hydrogen atom or a halogen atom.
  • the hydrocarbon groups having 1 to 15 carbon atoms in Y 1 , Y 2 , Y 3 and R b are methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group and hexyl. Examples include a group, a heptyl group, an octyl group, a dodecyl group and the like.
  • Each of the aliphatic hydrocarbon groups having 3 or more carbon atoms may be linear or branched.
  • the hydrocarbon group preferably has 1 to 12 carbon atoms, and more preferably 1 to 8 carbon atoms.
  • the hydrocarbon group is preferably an aliphatic hydrocarbon group, preferably a linear or branched alkyl group, and among them, a methyl group, a t-butyl group, and the like, from the viewpoint of easily improving light transmission. It is preferably a t-pentyl group, an n-octyl group, or a t-octyl group.
  • halogen atom in Y 4 a chlorine atom, a fluorine atom, a bromine atom, and among others a chlorine atom is preferable.
  • Y 1 , And Y 3 are hydrogen atoms, and Y 2 is preferably a hydroxyl group or ⁇ OR b , among which 2- (2-hydroxy-4-octyloxyphenyl) -2H-benzotriazole and 2- (2). , 4-Dihydroxyphenyl) -2H-benzotriazole is preferably one or more selected from the group.
  • the content of the ultraviolet absorber is a value obtained by dividing the yellowness (YI) of the laminate by the specific film thickness when combined with the polyimide film, and the change in yellowness before and after the weather resistance test of the laminate.
  • the value obtained by dividing ⁇ YI by the specific film thickness and the value obtained by dividing the color change ⁇ E of the laminate before and after the weather resistance test by the specific film thickness are appropriately adjusted so as to be within the specific range. Just do it.
  • the content of the ultraviolet absorber is preferably 1 to 6 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the solid content of the hard coat layer, from the viewpoint that the content tends to be within the specific range.
  • the more preferable lower limit value of the content of the ultraviolet absorber is 2 parts by mass, and the more preferable upper limit value is 5 parts by mass.
  • the solid content means all components other than the solvent.
  • the content of the ultraviolet absorber is a value obtained by dividing the yellowness (YI) of the laminate by the specific film thickness when combined with the polyimide film, and the change in yellowness before and after the weather resistance test of the laminate.
  • the value obtained by dividing ⁇ YI by the specific film thickness and the value obtained by dividing the color change ⁇ E of the laminate before and after the weather resistance test by the specific film thickness are likely to be within a specific range.
  • each hard coat layer may be appropriately selected depending on the intended use, but is preferably 2 ⁇ m or more and 80 ⁇ m or less, and more preferably 3 ⁇ m or more and 50 ⁇ m or less.
  • the thickness of the hard coat layer used in the present invention may be appropriately selected depending on the function of the hard coat layer and the use of the laminate while achieving the index of the color tone and the color change with time of the laminate, which will be described later.
  • the thickness of the hard coat layer used in the present invention is a point in which the function of the hard coat layer is exhibited, and the yellowness (YI) of the laminate is divided by the specific film thickness when combined with the polyimide film. The value obtained by dividing the yellowness change ⁇ YI of the laminate before and after the weather resistance test by the specific film thickness, and the color change ⁇ E of the laminate before and after the weather resistance test divided by the specific film thickness.
  • each layer of the laminate according to the present disclosure is in the thickness direction of the laminate observed by a transmission electron microscope (TEM), a scanning electron microscope (SEM), or a scanning transmission electron microscope (STEM). It can be the average value of the thickness of any 10 points obtained by measuring from the cross section of.
  • the hard coat layer of the laminate of the present disclosure may have a multilayer structure of two or more layers as well as a single layer.
  • a preferable layer structure is, for example, a first hard coat layer located on the polyimide film side and a first hard coat layer located on the opposite side of the polyimide film side.
  • the ultraviolet absorber is contained in at least one layer. Just do it.
  • the first hard coat layer located on the polyimide film side contains an ultraviolet absorber.
  • a layer for satisfying the pencil hardness in the laminated structure of the hard coat layers in order to improve the surface hardness and to improve the balance between bending resistance and elastic modulus, a layer for satisfying the pencil hardness in the laminated structure of the hard coat layers. And, it is preferable that a layer for satisfying the dynamic bending test (a layer for satisfying scratch resistance) is included.
  • the layer for satisfying the pencil hardness is preferably the first hard coat layer located on the polyimide film side.
  • the layer for satisfying the pencil hardness preferably has a Martens hardness of 500 MPa or more and 1000 MPa or less at the center of the cross section.
  • the pencil hardness of the hard coat layer may be insufficient and the above-mentioned pencil hardness may not be satisfied, and if it exceeds 1000 MPa, the bending resistance of the laminate of the present invention may be insufficient.
  • the more preferable lower limit value of the Martens hardness at the center of the cross section of the layer for improving the pencil hardness is 600 MPa, and the more preferable upper limit value is 950 MPa.
  • the layer for satisfying the dynamic bending test is located on the side of the first hard coat layer opposite to the polyimide film side, that is, on the outermost surface on the side opposite to the polyimide film, the second hard coat. It is preferably a layer.
  • the layer for satisfying the dynamic bending test preferably has a Martens hardness of 375 MPa or more and 1000 MPa or less at the center of the cross section. If it is less than 375 MPa, the scratch resistance of the hard coat layer may be insufficient, and if it exceeds 1000 MPa, the bending resistance performance of the laminate of the present invention becomes insufficient, and the dynamic bending test described later May not be satisfied.
  • the more preferable lower limit value of the Martens hardness at the center of the cross section of the second hard coat layer is 450 MPa, and the more preferable upper limit value is 575 MPa.
  • the Martens hardness of the layer for satisfying the pencil hardness is preferably greater than the Martens hardness of the layer for satisfying the dynamic bending test.
  • the laminated body of the present invention has a particularly good surface hardness. This is because when the laminate of the present invention is subjected to a pencil hardness test and a load is applied to the pencil to push it in, the deformation of the laminate of the present invention is suppressed and scratches and dents are reduced.
  • the content of silica fine particles is increased by the first hard coat layer side.
  • the hard coat layer may have a single structure.
  • the silica fine particles described later are unevenly distributed on the base film side in the hard coat layer, that is, the abundance ratio of the silica fine particles in the hard coat layer is , It is preferable that the silica is inclined so as to be larger on the polyimide film side and smaller toward the side opposite to the polyimide film side.
  • the "Martens hardness” is the hardness when the indenter is pressed by 500 nm by the hardness measurement by the nanoindentation method.
  • the measurement of the Martens hardness of the hard coat layer by the nanoindentation method is based on the "TI950 TriboIndenter” manufactured by HYSITRON Co., Ltd. for a sample obtained by cutting the laminate of the present invention into a size of 30 mm x 30 mm. Was used.
  • the layer for satisfying the pencil hardness, the first hard coat layer preferably contains inorganic or organic fine particles, and more preferably contains inorganic fine particles, from the viewpoint of improving the hardness. Further, as at least one polymer of the radical-polymerizable compound and the cationically polymerizable compound, it is preferable to contain the polymer of the (meth) acrylate monomer.
  • the inorganic fine particles include metal oxides such as silica (SiO 2 ), aluminum oxide, zirconia, titania, zinc oxide, germanium oxide, indium oxide, tin oxide, indium tin oxide (ITO), antimony oxide, and cerium oxide.
  • metal oxides such as silica (SiO 2 ), aluminum oxide, zirconia, titania, zinc oxide, germanium oxide, indium oxide, tin oxide, indium tin oxide (ITO), antimony oxide, and cerium oxide.
  • metal fluoride fine particles such as magnesium fluoride and sodium fluoride
  • metal oxide fine particles are preferable, and silica fine particles and aluminum oxide fine particles are selected. At least one is more preferable, and silica fine particles are even more preferable.
  • the inorganic fine particles have a photoreactivity capable of forming a covalent bond by cross-linking the inorganic fine particles with each other or at least one of the radically polymerizable compound and the cationically polymerizable compound on the surface of the inorganic fine particles.
  • the reactive inorganic fine particles have a reactive functional group having at least a part of the particle surface.
  • the hardness of the hard coat layer can be further improved by performing a cross-linking reaction between the reactive inorganic fine particles or between the reactive inorganic fine particles and at least one of the radically polymerizable compound and the cationically polymerizable compound.
  • the reactive inorganic fine particles are coated with an organic component at least a part of the surface thereof, and have a reactive functional group introduced by the organic component on the surface.
  • a reactive functional group for example, a polymerizable unsaturated group is preferably used, more preferably a photocurable unsaturated group, and particularly preferably an ionizing radiation curable unsaturated group.
  • Specific examples of the reactive functional group include ethylenically unsaturated bonds such as (meth) acryloyl group, vinyl group and allyl group, and epoxy group.
  • the reactive silica fine particles are not particularly limited, and conventionally known ones can be used. Examples thereof include the reactive silica fine particles described in JP-A-2008-165040. Examples of commercially available products of the above-mentioned reactive silica fine particles include Nissan Chemical Industries, Ltd .; MIBK-SD, MIBK-SDMS, MIBK-SDL, MIBK-SDZL, and Nikki Catalyst Kasei Co., Ltd .; V8802, V8803 and the like. ..
  • the silica fine particles may be spherical silica fine particles, but are preferably atypical silica fine particles. Spherical silica fine particles and atypical silica fine particles may be mixed.
  • the atypical silica fine particles mean silica fine particles having a shape having random potato-like irregularities on the surface. Since the surface area of the atypical silica fine particles is larger than that of the spherical silica fine particles, the contact area with the polyfunctional (meth) acrylate or the like becomes large by containing such atypical silica fine particles, and the hard coat The hardness of the layer (pencil hardness) can be made more excellent.
  • the average particle size of the inorganic fine particles is preferably 5 nm or more, more preferably 10 nm or more, from the viewpoint of improving hardness, and more preferably 200 nm or less, preferably 100 nm, from the viewpoint of transparency. It is more preferably 50 nm or less, and more preferably 50 nm or less.
  • the average particle size of the inorganic fine particles can be measured by observing the cross section of the functional layer with an electron microscope, and the average particle size of 10 arbitrarily selected fine particles is taken as the average particle size.
  • the average particle size of the atypical silica fine particles is the average of the maximum value (major axis) and the minimum value (minor axis) of the distance between two points on the outer circumference of the atypical silica fine particles appearing in the cross-sectional microscope observation of the hard coat layer. The value.
  • the hardness (Martens hardness) of the hard coat layer can be controlled by controlling the size and blending amount of the inorganic fine particles.
  • the silica fine particles are preferably 25 to 60 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin component.
  • the second hard coat layer which is a layer for satisfying the dynamic bending test, contains at least a polymer of the (meth) acrylate monomer as at least one polymer of a radically polymerizable compound and a cationically polymerizable compound. It is preferable that the polyfunctional (meth) acrylate oligomer and at least one polymer of the polymer are contained.
  • the hard coat layer contains at least one polymer of the polyfunctional (meth) acrylate oligomer and the polymer, the hardness and bending resistance of the hard coat layer can be improved, and the adhesion can be further improved. ..
  • polyfunctional (meth) acrylate oligomer one or more polyfunctional (meth) acrylate oligomers selected from the group consisting of urethane (meth) acrylate, polyester (meth) acrylate, and epoxy (meth) acrylate may be used. It can be preferably used, and among them, urethane (meth) acrylate which is polyfunctional (six-functional or more) and has a weight average molecular weight of 1,000 to less than 10,000 is preferable. Further, a polyfunctional (meth) acrylate polymer having two or more (meth) acryloyl groups in the side chain of the acrylate polymer can also be preferably used.
  • the total thickness of the hard coat layers may be the same as the thickness of the hard coat layers.
  • the thickness of the first hard coat layer is preferably 2.0 to 40.0 ⁇ m, and the thickness of the second hard coat layer is preferably 0.5 to 15.0 ⁇ m. If it is less than the lower limit of each layer thickness, the hardness of the hard coat layer may be significantly lowered, and if it exceeds the upper limit of each layer thickness, it is difficult to coat the coating liquid for forming the hard coat layer. In addition, the workability may be deteriorated due to the thickness being too thick.
  • the more preferable lower limit of the thickness of the first hard coat layer is 5.0 ⁇ m
  • the more preferable upper limit is 35.0 ⁇ m
  • the more preferable lower limit of the thickness of the second hard coat layer is 1.0 ⁇ m, more.
  • the preferred upper limit is 10.0 ⁇ m.
  • the polymer of at least one of the radically polymerizable compound and the cationically polymerizable compound contained in the hard coat layer used in the present invention is a Fourier transform infrared spectrophotometer (FTIR) and a thermal decomposition gas chromatographer (GC).
  • FTIR Fourier transform infrared spectrophotometer
  • GC thermal decomposition gas chromatographer
  • -MS decomposition products of polymers can be analyzed using a combination of high performance liquid chromatography, gas chromatograph mass spectrometer, NMR, element analysis, XPS / ESCA, TOF-SIMS and the like.
  • the first laminated body of the present invention is not particularly limited as long as it has the polyimide film and the hard coat layer, and the hard coat layer is provided on one surface side of the polyimide film. It may be laminated, or from the viewpoint of curl prevention, the hard coat layer may be laminated on both sides of the polyimide film. From the viewpoint of impact resistance, the laminate of the present invention may contain two or more layers of the polyimide film, and may include, for example, a composite film in which two of the polyimide films are laminated with an adhesive layer.
  • the first laminate of the present invention improves the adhesion between the polyimide film and the hard coat layer, for example, in addition to the polyimide film and the hard coat layer, as long as the effects of the present invention are not impaired. It may have another layer such as a primer layer for making the film, or the polyimide film and the hard coat layer may be laminated via another layer such as a primer layer. Further, in the first laminated body of the present invention, the polyimide film and the hard coat layer may be located adjacent to each other. Further, the first laminate of the present invention may further have an impact resistant layer, a fingerprint adhesion preventing layer, an adhesive or adhesive layer and the like.
  • the overall thickness of the first laminate of the present invention may be appropriately selected depending on the intended use, but from the viewpoint of strength, it is preferably 10 ⁇ m or more, and more preferably 40 ⁇ m or more. On the other hand, from the viewpoint of bending resistance, it is preferably 300 ⁇ m or less, and more preferably 250 ⁇ m or less.
  • the pencil hardness of the surface on the hard coat layer side is preferably H or more, more preferably 2H or more, and even more preferably 3H or more.
  • the pencil hardness of the first laminate of the present invention can be measured in the same manner in the method for measuring the pencil hardness of the polyimide film, except that the load is 9.8 N.
  • the first laminated body of the present invention preferably has a total light transmittance of 85.0% or more, more preferably 88.0% or more, as measured in accordance with JIS K7361-1. Further, it is preferably 90.0% or more. Since the transmittance is high as described above, the transparency is improved and it can be used as a substitute material for glass.
  • the total light transmittance of the first laminate of the present invention can be measured in the same manner as the total light transmittance measured in accordance with JIS K7361-1 of the polyimide film.
  • the haze value of the first laminate of the present invention may be 2.0 or less, more preferably 1.0 or less, and even more preferably 0.5 or less, from the viewpoint of light transmission. preferable.
  • the haze value of the first laminate of the present invention can be measured in the same manner as the haze value of the polyimide film.
  • the first laminated body of the present invention preferably has a yellowness (YI value) calculated in accordance with JIS K7373-2006 of 10.0 or less, more preferably 7.0 or less. It is more preferably 5.0 or less, and particularly preferably 3.0 or less. Further, the first laminate of the present invention is calculated in accordance with JIS K7373-2006 because yellowish coloring is suppressed, light transmittance is improved, and it can be suitably used as a glass substitute material.
  • the value (YI value / film thickness ( ⁇ m)) obtained by dividing the yellowness (YI value) to be obtained by the total film thickness ( ⁇ m) of the polyimide film and the hard coat layer is preferably 0.3 or less, and is 0. It is more preferably .14 or less.
  • the yellowness (YI value) of the first laminate of the present invention can be measured in the same manner as the yellowness (YI value) calculated in accordance with JIS K7373-2006 of the polyimide film.
  • the yellowness (YI) calculated in accordance with JIS K7373-2006 of the laminated body is divided by the total film thickness ( ⁇ m) of the polyimide film and the hard coat layer.
  • the value obtained is preferably less than 0.12.
  • the value obtained by dividing the yellowness (YI) calculated in accordance with JIS K7373-2006 of the laminated body by the film thickness ( ⁇ m) of the polyimide film is 0.15. It is preferably less than.
  • the yellowness (YI) is small within the predetermined range, so that coloring is suppressed during production, and transparency can be increased.
  • the first laminated body of the present invention is a value obtained by dividing the yellowness (YI) calculated in accordance with JIS K7373-2006 of the laminated body by the total film thickness ( ⁇ m) of the polyimide film and the hard coat layer. Is more preferably less than 0.11. Further, in the first laminated body of the present invention, the value obtained by dividing the yellowness (YI) calculated in accordance with JIS K7373-2006 of the laminated body by the film thickness ( ⁇ m) of the polyimide film is 0.14. The following is more preferable.
  • the values obtained by dividing the yellowness (YI value), the yellowness change ⁇ YI, and the color change ⁇ E by the specific film thickness ( ⁇ m) are each below the decimal point in accordance with Rule B of JIS Z8401: 1999. The value is rounded to the second decimal place.
  • the value obtained by dividing the yellowness change ⁇ YI before and after the following weather resistance test of the laminate by the total film thickness ( ⁇ m) of the polyimide film and the hard coat layer is less than 0.11. Moreover, it is preferable that the value obtained by dividing the color change ⁇ E before and after the following weather resistance test of the laminated body by the total film thickness ( ⁇ m) of the polyimide film and the hard coat layer is less than 0.09.
  • the value obtained by dividing the yellowness change ⁇ YI before and after the following weather resistance test of the laminated body by the film thickness ( ⁇ m) of the polyimide film is less than 0.13, and It is preferable that the value obtained by dividing the color change ⁇ E before and after the following weather resistance test of the laminated body by the film thickness ( ⁇ m) of the polyimide film is less than 0.11.
  • deterioration of the polyimide film over time is suppressed because the yellowness change ⁇ YI and the color change ⁇ E of the laminate before and after the following weather resistance test are small within the predetermined ranges. The balance between bending resistance and elastic modulus is maintained, and the durability is particularly high.
  • the value obtained by dividing the yellowness change ⁇ YI before and after the following weather resistance test of the laminated body by the total film thickness ( ⁇ m) of the polyimide film and the hard coat layer is less than 0.10. Is more preferable, and less than 0.09 is further preferable.
  • the value obtained by dividing the color change ⁇ E before and after the following weather resistance test of the laminated body by the total film thickness ( ⁇ m) of the polyimide film and the hard coat layer is less than 0.08. It is more preferably present, and even more preferably less than 0.07.
  • the value obtained by dividing the yellowness change ⁇ YI before and after the following weather resistance test of the laminated body by the film thickness ( ⁇ m) of the polyimide film is less than 0.12. It is preferably less than 0.11 and more preferably less than 0.11.
  • the value obtained by dividing the color change ⁇ E before and after the following weather resistance test of the laminate by the film thickness ( ⁇ m) of the polyimide film is more preferably less than 0.10, and is 0. It is more preferably less than .09.
  • JASCO Corporation for example, JASCO Corporation
  • the first laminate of the present invention preferably has a transmittance of 8% or less at a wavelength of 380 nm from the viewpoint of preventing deterioration due to exposure to ultraviolet rays and improving durability.
  • the hard coat layer contains an ultraviolet absorber and the transmittance of the laminate at a wavelength of 380 nm is 8% or less.
  • the first laminated body of the present invention preferably has a transmittance of 6% or less at a wavelength of 380 nm, and further preferably 4% or less.
  • the above transmittance can be measured using an ultraviolet-visible near-infrared spectrophotometer (JASCO Corporation V-7100) in accordance with JIS K7373-2006, and is a value obtained by measuring three times.
  • the use of the first laminated body of the present invention is not particularly limited, and for example, it can be used in the same manner as the above-mentioned use of the polyimide film of the present invention.
  • Method for manufacturing a laminated body for example, A step of forming a coating film of a composition for forming a hard coat layer containing at least one of a radically polymerizable compound and a cationically polymerizable compound on at least one surface of the polyimide film of the present invention. Examples thereof include a manufacturing method including a step of curing the coating film.
  • the composition for forming a hard coat layer contains at least one of a radically polymerizable compound and a cationically polymerizable compound, and may further contain a polymerization initiator, a solvent, an additive and the like, if necessary.
  • a radical polymerizable compound, the cationically polymerizable compound, the polymerization initiator and the additive contained in the composition for forming the hard coat layer the same ones as those described in the hard coat layer can be used.
  • the solvent can be appropriately selected from known solvents and used.
  • the hard coat layer forming composition is known on at least one surface of the polyimide film.
  • the hard coat layer forming composition is known on at least one surface of the polyimide film.
  • examples thereof include a method of coating by a coating means.
  • the coating means is not particularly limited as long as it can be coated with a target film thickness, and examples thereof include the same means as those for coating the polyimide varnish on a support.
  • the solvent is removed by drying the coating film of the curable resin composition for the hard coat layer, if necessary.
  • drying method include vacuum drying, heat drying, and a method of combining these drying methods. When drying at normal pressure, it is preferable to dry at 30 ° C. or higher and 110 ° C. or lower.
  • the curable resin composition for the hard coat layer is applied to the coating film and dried as necessary.
  • a hard coat layer containing at least one polymer of a radical polymerizable compound and a cationically polymerizable compound is formed on at least one surface of the polyimide film. Can be formed.
  • Ultraviolet rays, visible light, electron beams, ionizing radiation and the like are mainly used for light irradiation.
  • ultraviolet curing ultraviolet rays emitted from light rays such as ultra-high pressure mercury lamps, high pressure mercury lamps, low pressure mercury lamps, carbon arcs, xenon arcs, and metal halide lamps are used.
  • the irradiation amount of the energy radiation source is about 50 to 5000 mJ / cm 2 as the integrated exposure amount at the ultraviolet wavelength of 365 nm.
  • heating it is usually treated at a temperature of 40 ° C. or higher and 120 ° C. or lower. Further, the reaction may be carried out by leaving it at room temperature (25 ° C.) for 24 hours or more.
  • the second laminated body of the present invention is a laminated body having a glass base material having a thickness of 100 ⁇ m or less and the polyimide film of the present invention described above. Since the second laminate of the present invention is obtained by laminating the polyimide film of the present invention described above on a glass substrate having a flexibility of 100 ⁇ m or less, a part of the thickness of the conventional glass substrate is used. It can also be regarded as a substitute for the polyimide film of the present invention. As the glass becomes thinner, it becomes more fragile and the impact resistance deteriorates dramatically. However, the second laminate of the present invention has advantages such as hardness and optical properties of the glass base material.
  • the second laminate of the present invention is obtained by laminating the polyimide film of the present invention described above on a glass base material having a flexibility of 100 ⁇ m or less, it has excellent surface hardness and impact resistance, and bubbles. It is a laminated body in which defects are suppressed, the appearance is good, and the bending resistance is good. Since the second laminate of the present invention has a glass base material having a thickness of 100 ⁇ m or less, it is also preferable from the viewpoint that bending habits are unlikely to occur.
  • the film thickness of the polyimide film used for the second laminate of the present invention may be appropriately selected, but is preferably 5 ⁇ m or more and 60 ⁇ m or less, more preferably 10 ⁇ m or more and 50 ⁇ m or less, and further preferably 15 ⁇ m or more. It can be 40 ⁇ m or less.
  • the film thickness of the polyimide film By making the film thickness of the polyimide film relatively thin so as to be within the above range, it is possible to increase the flexibility of the second laminate while suppressing cracking of the glass base material, and to improve the bending resistance. it can.
  • the polyimide film the polyimide film of the present invention described above can be used, and thus the description thereof is omitted here.
  • the glass substrate in the second laminate of the present invention has a thickness of 100 ⁇ m or less.
  • the glass constituting the glass base material is not particularly limited, but among them, chemically strengthened glass is preferable from the viewpoint of bending resistance. Chemically tempered glass is preferable in that it has excellent mechanical strength and can be made thinner accordingly. Chemically tempered glass is typically glass whose mechanical properties have been strengthened by a chemical method by partially exchanging ionic species such as replacing sodium with potassium in the vicinity of the surface of the glass. It has a compressive stress layer.
  • Examples of the glass constituting the chemically strengthened glass base material include aluminosilicate glass, soda lime glass, borosilicate glass, lead glass, alkali barium glass, and aluminohousilicate glass.
  • Examples of commercially available products of the chemically strengthened glass base material include Gorilla Glass (Gorilla Glass) manufactured by Corning Inc. and Dragontrail (Dragon Trail) manufactured by AGC Inc. Further, as the chemically strengthened glass base material, for example, those described in JP-A-2019-194143 can also be used.
  • the thickness of the glass base material is 100 ⁇ m or less, preferably 15 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less, more preferably 20 ⁇ m or more and 90 ⁇ m or less, and further preferably 25 ⁇ m or more and 80 ⁇ m or less.
  • the thickness of the glass base material is as thin as the above range, good flexibility can be obtained and sufficient hardness can be obtained. In addition, curling of the laminated body can be suppressed. Further, it is preferable in terms of weight reduction of the laminated body.
  • the second laminated body of the present invention is not particularly limited as long as it has the glass base material and the polyimide film, and the polyimide film is placed on one surface side of the glass base material. It may be laminated, or the polyimide film may be laminated on both sides of the glass base material. Further, the second laminate of the present invention improves the adhesion between the glass base material and the polyimide film, for example, in addition to the glass base material and the polyimide film, as long as the effects of the present invention are not impaired. It may have another layer such as a primer layer for causing the glass to be formed, or the glass base material and the polyimide film may be laminated via another layer such as a primer layer.
  • the glass base material and the polyimide film may be located adjacent to each other.
  • the second laminate of the present invention further has a hard coat layer, an impact resistant layer, a fingerprint adhesion prevention layer, an adhesive or adhesive layer, a protective layer and the like as described in the first laminate. Is also good. Conventionally known configurations can be adopted for each of the primer layer, impact resistant layer, fingerprint adhesion prevention layer, adhesive or adhesive layer, protective layer and the like.
  • the overall thickness of the second laminate of the present invention may be appropriately selected depending on the intended use, but from the viewpoint of strength, it is preferably 20 ⁇ m or more, and more preferably 40 ⁇ m or more. On the other hand, from the viewpoint of bending resistance, it is preferably 300 ⁇ m or less, and more preferably 250 ⁇ m or less.
  • the second laminated body of the present invention preferably has the same characteristics as the first laminated body of the present invention, such as pencil hardness, total light transmittance, yellowness, and haze value.
  • the second laminate of the present invention also has a hard coat layer containing an ultraviolet absorber as described in the first laminate, and the yellowness (YI) of the laminate as described above is specified.
  • the value divided by the film thickness, the value obtained by dividing the yellowness change ⁇ YI before and after the weather resistance test of the laminated body by the specific film thickness, and the color change ⁇ E of the laminated body before and after the weather resistance test It is preferable that the value divided by the film thickness has a characteristic of being within the specific range.
  • the composite elastic modulus of the laminated polyimide film is preferably 5.5 GPa or more.
  • the composite elastic modulus is more preferably 5.7 GPa or more, further preferably 6.0 GPa or more, and even more preferably 6.3 GPa or more.
  • the composite elastic modulus may be 10 GPa or less from the viewpoint of improving bending resistance.
  • the composite elastic modulus of the polyimide film laminated on the second laminate can be measured by the method described in Examples described later.
  • the content of dichloromethane is preferably 1000 ppm or less, more preferably 800 ppm or less, further preferably 400 ppm or less, still more preferably 100 ppm or less, from the viewpoint of improving bending resistance. ..
  • the polyimide film in the second laminate of the present invention also has a boiling point of 70 ° C. or higher under 1 atm, particularly 100 ° C. or higher, from the viewpoint of improving bending resistance or preventing long-term deterioration of optical characteristics.
  • the content of the organic solvent in the above is preferably 1000 ppm or less, more preferably 800 ppm or less, further preferably 400 ppm or less, still more preferably 100 ppm or less.
  • the amount of residual solvent in the polyimide film in the second laminate can be measured in the same manner as the amount of residual solvent in the polyimide film by peeling off the polyimide film of the laminate.
  • the polyimide film in the second laminate of the present invention also preferably has few bubble defects, and the number of bubble defects per unit area (10,000 mm 2 ) is preferably less than one, 0.7. The number is more preferably less than 0.5, and even more preferably 0.5 or less. The number of bubble defects per unit area can be determined by the method described in Examples described later.
  • the use of the second laminated body of the present invention is not particularly limited, and for example, it can be used in the same manner as the above-mentioned use of the polyimide film of the present invention.
  • Method for producing a laminate for example, a method of applying a polyimide varnish containing the specific polyimide and an organic solvent on the glass substrate and drying the laminate, and the above-mentioned method.
  • a method for producing a second laminate of the present invention for example, a method of applying a polyimide varnish containing the specific polyimide and an organic solvent on the glass substrate and drying the laminate, and the above-mentioned method.
  • examples thereof include a method in which a polyimide precursor composition containing a polyimide precursor (polyamic acid) and an organic solvent is applied onto a glass substrate, and then the polyimide precursor is imidized by heat treatment.
  • the method for producing the second laminate of the present invention is The process of preparing the glass substrate and A polyimide varnish containing the polyimide used in the present invention and an organic solvent, wherein the content ratio of the polyimide is 6% by mass or more and 15% by mass or less in the polyimide varnish, and it is measured by a rotational viscosity meter. A step of preparing a polyimide varnish having a viscosity at 25 ° C.
  • a step of applying the polyimide varnish on the glass substrate a first drying step of drying the coating film at a temperature of 100 ° C. or lower, and a second drying step of heating the coating film after drying at a temperature of 150 ° C. or higher. It is preferable to have a step because bubble defects are less likely to occur and the amount of residual solvent can be easily reduced.
  • drying the organic solvent by setting a drying temperature of two or more steps at a temperature of 100 ° C. or lower suppresses the peeling of the coating film surface and coats the coating film. It is preferable from the viewpoint that bubbles due to sudden boiling of the organic solvent in the membrane can be suppressed.
  • Examples of the mode in which the drying temperature of two or more steps is provided at a temperature of 100 ° C. or lower includes a mode in which the first step is dried at 80 ° C. and the second step is further dried at 100 ° C. Further, when heating at 150 ° C. or higher in the second drying step by setting a heating temperature of two or more steps at a temperature of 150 ° C.
  • the heating temperature of two or more steps is provided at a temperature of 150 ° C. or higher and 250 ° C. or lower, for example, the first step is dried at 150 ° C., the second step is dried at 180 ° C., and the third step is dried at 230 ° C.
  • the fourth step is further dried at 250 ° C. can be mentioned.
  • the holding time of each step is preferably 10 minutes or more and less than 60 minutes, and when the film thickness of the coating film after drying is 50 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less.
  • the holding time of each stage is preferably 30 minutes or more and less than 90 minutes.
  • the display member of the present invention includes the above-mentioned polyimide film of the present invention or the laminate of the present invention.
  • Examples of the display member of the present invention include a display surface material and a display base material.
  • the display member of the present invention may be the polyimide film of the present invention described above or the laminate of the present invention.
  • the display member of the present invention is used, for example, as a surface material for a display, arranged so as to be located on the surface of various displays. Similar to the polyimide film of the present invention and the laminate of the present invention described above, the display member of the present invention is suitable for flexible displays because it is less likely to cause bubble defects, has good transparency, and has improved bending resistance. Can be particularly preferably used as.
  • the display member of the present invention can be used for various known displays, and is not particularly limited, but can be used, for example, for the display described in the application of the polyimide film of the present invention.
  • the surface that becomes the outermost surface after arranging the laminate on the surface of the display may be the surface on the polyimide film side or hard. It may be the surface on the coat layer side. Above all, it is preferable to arrange the display member of the present invention so that the surface on the hard coat layer side becomes the surface on the front side. Further, the display member of the present invention may have a fingerprint adhesion prevention layer on the outermost surface.
  • the method of arranging the display member of the present invention on the surface of the display is not particularly limited, and examples thereof include a method of using an adhesive layer.
  • the adhesive layer a conventionally known adhesive layer that can be used for adhering display members can be used.
  • touch panel member of the present invention includes the polyimide film of the present invention described above or the laminate of the present invention described above.
  • a transparent electrode composed of a plurality of conductive portions arranged on one surface side of the polyimide film or the laminate, and It has a plurality of take-out wires that are electrically connected at least on one side of the end of the conductive portion.
  • the touch panel member of the present invention includes the above-mentioned polyimide film or laminate of the present invention, it has excellent bending resistance, and therefore can be particularly preferably used for a flexible display and has optical characteristics. Excellent for.
  • the laminate of the present invention used for the touch panel member of the present invention has a hard coat layer containing at least one polymer of a radical polymerizable compound and a cationically polymerizable compound adjacent to both sides of the polyimide film. It is preferable to have.
  • the touch panel member of the present invention is not particularly limited, but it is preferable that the transparent electrodes are laminated in contact with one surface side of the laminated body.
  • the touch panel member of the present invention can be used by arranging it so as to be located on the surface of various displays, for example. Further, the touch panel member of the present invention and the polyimide film or laminate of the present invention as a surface material can be arranged and used in this order on the surface of various displays.
  • FIG. 3 is a schematic plan view of one surface of an example of the touch panel member of the present invention
  • FIG. 4 is a schematic plan view of the other surface of the touch panel member shown in FIG. 3
  • FIG. 5 is a schematic plan view of the other surface. It is a cross-sectional view taken along the line AA'of the touch panel member shown in FIG.
  • 4 and 5 includes a laminated body 10 of the present invention, a first transparent electrode 4 arranged in contact with one surface of the laminated body 10, and the other of the laminated body 10. It is provided with a second transparent electrode 5 arranged in contact with the surface of the above.
  • a plurality of first conductive portions 41 which are strip-shaped electrode pieces extending so as to extend in the x-axis direction, are arranged at predetermined intervals.
  • a first take-out wire 7 that is electrically connected to the first conductive portion 41 is connected to the first conductive portion 41 at any one of the ends in the longitudinal direction thereof.
  • a first terminal 71 for electrically connecting to an external circuit may be provided at the end of the first take-out wire 7 extending to the end edge 21 of the laminated body 10.
  • the first conductive portion 41 and the first take-out line 7 are generally connected in an inactive area 23 located outside the active area 22 visible to the user of the touch panel.
  • a connection structure in which the connecting portion 24 is interposed can be adopted.
  • the connecting portion 24 can be formed by extending a layer of the conductive material from the longitudinal end portion of the first conductive portion 41 to a predetermined position in the inactive area 23.
  • connection portion 24 by superimposing at least a part of the first take-out wire 7 on the connection portion 24, a connection structure between the first conductive portion 41 and the first take-out wire 7 can be formed.
  • the connection between the first conductive portion 41 and the first take-out wire 7 is not limited to the structure forming the connecting portion 24 as shown in FIG.
  • the longitudinal end of the first conductive portion 41 is extended to the inactive area 23, and within the inactive area 23, the first conductive portion 41 is extended to the inactive area 23.
  • the two may be electrically connected by riding on the first take-out wire 7 at the end of the wire. Note that FIG.
  • first conductive portion 41 shows a form in which either one of the longitudinal ends of the first conductive portion 41 is connected to the first take-out wire 7, but in the present invention, one first conductive portion is connected.
  • the first take-out wire 7 may be electrically connected to both ends of the portion 41 in the longitudinal direction.
  • the touch panel member 20 includes a second transparent electrode 5 arranged in contact with the other surface of the laminated body 10.
  • a second conductive portion 51 which is a plurality of strip-shaped electrode pieces extending so as to extend in the y-axis direction, is arranged at a predetermined interval in the x-axis direction.
  • a second take-out wire 8 that is electrically connected to the second conductive portion 51 is connected to the second conductive portion 51 at one of its longitudinal end portions.
  • the second take-out line 8 extends to a position of the end edge of the laminated body 10 that does not overlap with the first terminal 71 on the end edge 21 on which the first take-out line 7 is extended. ..
  • a second terminal 81 for electrically connecting to an external circuit may be provided at the end of the second take-out wire 8 extending to the end edge 21 of the laminated body 10.
  • the same form as the electrical connection between the first take-out wire 7 and the first conductive portion 41 can be applied. ..
  • the pattern in which the first take-out wire 7 is a long wiring and the second take-out wire 8 is a short wiring as shown in FIGS. 3 and 4 is only one embodiment of the touch panel member of the present invention, for example. It is also possible to use a pattern in which the first take-out wire 7 is a short wiring and the second take-out wire 8 is a long wiring. Further, the extension direction of the first take-out line 7 and the extension direction of the second take-out line 8 are not limited to the directions shown in FIGS. 3 and 4, and can be arbitrarily designed.
  • a touch panel member constituting a transparent electrode can be appropriately selected and applied, and the pattern of the conductive portion is not limited to that shown in FIGS. 3 and 4.
  • a pattern of a transparent electrode capable of detecting a change in electric capacity due to contact with a finger or the like or a state close to contact can be appropriately selected and applied.
  • the material of the conductive portion is preferably a light-transmitting material, for example, an indium oxide-based transparent electrode material containing indium tin oxide (ITO), indium oxide, indium zinc oxide (IZO), or the like as a main component.
  • the first conductive portion 41 and the second conductive portion 51 may be formed by using the same kind of conductive materials as each other, or may be formed by using different materials. In particular, it is preferable to form the first conductive portion 41 and the second conductive portion 51 using the same kind of conductive material from the viewpoint that the occurrence of warpage and distortion of the touch panel member can be more effectively suppressed.
  • the thickness of the conductive portion is not particularly limited, but when the conductive portion is formed by, for example, a photolithography method, it can generally be formed to about 10 nm to 500 nm.
  • the conductive material constituting the take-out wire included in the touch panel member of the present invention may or may not have light transmission.
  • the take-out wire can be formed by using a metal material such as silver or copper having high conductivity.
  • a metal material such as silver or copper having high conductivity.
  • Specific examples thereof include elemental metals, composites of metals, composites of metals and metal compounds, and metal alloys.
  • the simple substance of metal include simple substances of silver, copper, gold, chromium, platinum, and aluminum.
  • the metal composite include MAM (a three-layer structure of molybdenum, aluminum, and molybdenum).
  • the composite of the metal and the metal compound include a laminate of chromium oxide and chromium.
  • As the metal alloy silver alloys and copper alloys are widely used.
  • the metal alloy APC (alloy of silver, palladium and copper) and the like can be exemplified.
  • a resin component may be appropriately mixed with the above-mentioned metal material.
  • the terminal provided at the end of the take-out wire can be formed, for example, by using the same material as the take-out wire.
  • the thickness and width of the take-out line are not particularly limited, but when the take-out line is formed by a photolithography method, for example, the thickness is generally formed to be about 10 nm to 1000 nm, and the width dimension is from 5 ⁇ m to 5 ⁇ m. It is formed to about 200 ⁇ m. On the other hand, when the take-out line is formed by printing such as screen printing, the thickness is generally formed to be about 5 ⁇ m to 20 ⁇ m, and the width dimension is formed to be about 20 ⁇ m to 300 ⁇ m.
  • the touch panel member of the present invention is not limited to the form shown in FIGS. 3 to 5, and for example, the first transparent electrode and the second transparent electrode are laminated on separate laminated bodies. It may be one. 6 and 7 are schematic plan views showing an example of a conductive member including the laminate of the present invention, respectively.
  • the first conductive member 201 shown in FIG. 6 has a laminated body 10 of the present invention and a first transparent electrode 4 arranged in contact with one surface of the laminated body 10.
  • the transparent electrode 4 has a plurality of first conductive portions 41.
  • the second conductive member 202 shown in FIG. 7 has a laminated body 10'of the present invention and a second transparent electrode 5 arranged in contact with one surface of the laminated body 10'.
  • FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing another example of the touch panel member of the present invention.
  • the touch panel member 20'shown in FIG. 8 includes the first conductive member 201 shown in FIG. 6 and the second conductive member 201 shown in FIG.
  • the conductive member 202 of the above is provided.
  • the surface of the first conductive member 201 that does not have the first transparent electrode 4 and the surface of the second conductive member 202 that has the transparent electrode 5 are interposed via the adhesive layer 6. It is pasted together.
  • an adhesive layer for adhering the laminate of the present invention and the touch panel member of the present invention for example, an adhesive layer for adhering the laminate of the present invention and the touch panel member of the present invention, an adhesive layer for adhering the touch panel members of the present invention to each other, the touch panel member of the present invention and a display device.
  • a conventionally known adhesive layer used for the optical member can be appropriately selected and used.
  • the configuration and material of the transparent electrode, the take-out wire and the terminal may be the same as those of the transparent electrode, the take-out wire and the terminal used for the touch panel member of the present invention described above. it can.
  • the liquid crystal display device of the present invention is a liquid crystal display between the polyimide film of the present invention or the laminate of the present invention described above and a facing substrate arranged on one surface side of the polyimide film or the laminate. It has a liquid crystal display unit having a layer.
  • the liquid crystal display device of the present invention includes the above-mentioned polyimide film of the present invention or the above-mentioned laminate of the present invention, it has excellent bending resistance, can be particularly preferably used for a flexible display, and has optical characteristics. Excellent for.
  • the laminate of the present invention used in the liquid crystal display device of the present invention has a hard coat layer containing at least one polymer of a radical polymerizable compound and a cationically polymerizable compound adjacent to both sides of the polyimide film. Is preferable.
  • the liquid crystal display device of the present invention may include the touch panel member of the present invention described above.
  • the opposed substrate of the liquid crystal display device of the present invention may include the polyimide film or laminate of the present invention.
  • FIG. 9 is a schematic cross-sectional view showing an example of the liquid crystal display device of the present invention.
  • the liquid crystal display device 100 shown in FIG. 9 includes a first transparent electrode 4 on one surface of the laminate 10 of the present invention and the laminate 10'of the present invention, and a second transparent electrode 5 on the other surface. It has a touch panel member 20 and a liquid crystal display unit 30.
  • the laminated body 10 is used as a surface material, and the laminated body 10 and the touch panel member 20 are bonded to each other via an adhesive layer 6.
  • the liquid crystal display unit used in the liquid crystal display device of the present invention has a liquid crystal layer formed between the substrates arranged so as to face each other, and a configuration used in a conventionally known liquid crystal display device can be adopted. it can.
  • the drive system of the liquid crystal display device of the present invention is not particularly limited, and a drive system generally used for a liquid crystal display device can be adopted. For example, a TN system, an IPS system, an OCB system, and an MVA system can be adopted. And so on.
  • the opposed substrate used in the liquid crystal display device of the present invention it can be appropriately selected and used according to the driving method of the liquid crystal display device and the like, and the one provided with the polyimide film or the laminate of the present invention may be used.
  • liquid crystal constituting the liquid crystal layer various liquid crystals having different dielectric anisotropy and a mixture thereof can be used depending on the driving method of the liquid crystal display device of the present invention.
  • a method for forming the liquid crystal layer a method generally used as a method for producing a liquid crystal cell can be used, and examples thereof include a vacuum injection method and a liquid crystal dropping method. After forming the liquid crystal layer by the above method, the enclosed liquid crystal can be oriented by slowly cooling the liquid crystal cell to room temperature.
  • a colored layer of a plurality of colors and a light-shielding portion for defining pixels may be further provided between the substrates arranged to face each other.
  • the liquid crystal display unit may have a backlight unit having a light emitting element or a phosphor at a position opposite to the side where the touch panel member is located on the outside of the substrates arranged to face each other.
  • a polarizing plate may be provided on the outer surface of the substrates arranged so as to face each other.
  • FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing another example of the liquid crystal display device of the present invention.
  • the liquid crystal display device 200 shown in FIG. 10 includes a laminate 10 of the present invention, a first conductive member 201 provided with a first transparent electrode 4 on one surface of the laminate 10'of the present invention, and the present invention.
  • the laminated body 10 has a touch panel member 20'having a second conductive member 202 provided with a second transparent electrode 5 on one surface of the laminated body 10 "and a liquid crystal display unit 30.
  • the first conductive member 201, and the first conductive member 201 and the second conductive member 202 are bonded to each other via an adhesive layer 6.
  • the structure of the touch panel member 20' is, for example, ,
  • the configuration of the touch panel member 20'shown in FIG. 8 can be the same.
  • the conductive member used in the liquid crystal display device of the present invention the same conductive member as that used in the touch panel member of the present invention can be used. Can be used.
  • the organic electroluminescent display device of the present invention is arranged on one surface side of the polyimide film or the laminate of the present invention described above and the polyimide film of the present invention or the laminate of the present invention. It has an organic electroluminescence display unit having an organic electroluminescence layer between the substrates.
  • the organic electroluminescence display device of the present invention includes the above-mentioned polyimide film of the present invention or the above-mentioned laminate of the present invention, it has excellent bending resistance and is therefore particularly suitable for a flexible display. It can be used and has excellent optical characteristics.
  • the laminate of the present invention used in the organic electroluminescence display device of the present invention has a hard coat layer containing at least one polymer of a radical polymerizable compound and a cationically polymerizable compound adjacent to both sides of a polyimide film. It is preferable to have.
  • the organic electroluminescence display device of the present invention may include the touch panel member of the present invention described above.
  • the opposed substrate of the organic electroluminescence display device of the present invention may include the polyimide film or laminate of the present invention.
  • FIG. 11 is a schematic cross-sectional view showing an example of the organic electroluminescence display device of the present invention.
  • the organic electroluminescence display device 300 shown in FIG. 11 includes a first transparent electrode 4 on one surface of the laminate 10 of the present invention and the laminate 10'of the present invention, and a second transparent electrode 4 on the other surface. It has a touch panel member 20 provided with an electrode 5 and an organic electroluminescence display unit 40.
  • the laminated body 10 is used as a surface material, and the laminated body 10 and the touch panel member 20 are bonded to each other via an adhesive layer 6.
  • the organic electroluminescence display unit (organic EL display unit) used in the organic electroluminescence display device (organic EL display device) of the present invention is an organic electroluminescence layer (organic EL layer) formed between substrates arranged to face each other. It is possible to adopt the configuration used in the conventionally known organic EL display device.
  • the organic EL display unit further includes a support substrate, an organic EL element including an organic EL layer and an anode layer and a cathode layer sandwiching the organic EL layer, and a sealing base material for sealing the organic EL element. You may be.
  • the organic EL layer may be any one having at least an organic EL light emitting layer.
  • a hole injection layer for example, from the anode layer side, a hole injection layer, a hole transport layer, an organic EL light emitting layer, an electron transport layer and an electron injection.
  • Those having a structure in which the layers are laminated in this order can be used.
  • the organic EL display device of the present invention can be applied to, for example, both a passive drive type organic EL display and an active drive type organic EL display.
  • the opposed substrate used in the organic EL display device of the present invention it can be appropriately selected and used according to the driving method of the organic EL display device and the like, and the one provided with the laminate of the present invention may be used.
  • FIG. 12 is a schematic cross-sectional view showing another example of the organic electroluminescence display device of the present invention.
  • the organic electroluminescence display device 400 shown in FIG. 12 includes a laminate 10 of the present invention, a first conductive member 201 provided with a first transparent electrode 4 on one surface of the laminate 10'of the present invention, and the present invention.
  • a touch panel member 20' having a second conductive member 202 provided with a second transparent electrode 5 on one surface of the laminated body 10 of the present invention, and an organic electroluminescence display unit 40.
  • the laminate 10 and the first conductive member 201, and the first conductive member 201 and the second conductive member 202 are bonded to each other via the adhesive layer 6, respectively.
  • Touch panel member 20' Touch panel member 20'.
  • the configuration of the above can be, for example, the same as the configuration of the touch panel member 20'shown in FIG. 7.
  • the conductive member used in the organic electroluminescence display device of the present invention is the conductive member used in the touch panel member of the present invention.
  • the same material as the sex member can be used.
  • the weight average molecular weight of the polyimide precursor is developed by preparing the polyimide precursor as a solution of N-methylpyrrolidone (NMP) having a concentration of 0.5% by mass, filtering the solution through a syringe filter (pore size: 0.45 ⁇ m), and developing the solution.
  • NMP N-methylpyrrolidone
  • As a solvent a 10 mmol% LiBr-NMP solution having a water content of 500 ppm or less was used, and a GPC apparatus (Tosoh, HLC-8120, column used: GPC LF-804 manufactured by SHODEX) was used, the sample injection amount was 50 ⁇ L, and the solvent flow rate was 0.5 mL.
  • the measurement was performed under the conditions of / min and 40 ° C.
  • the weight average molecular weight of the polyimide precursor is a polystyrene standard sample having the same concentration as the sample (weight average molecular weight: 364,700, 204,000, 103,500, 44,360, 27,500, 13,030, 6,300, It was used as a conversion value with respect to standard polystyrene measured based on 3,070).
  • the elution time was compared with the calibration curve to determine the weight average molecular weight.
  • ⁇ Weight average molecular weight of polyimide> Immerse 15 mg of polyimide powder in 15000 mg of N-methylpyrrolidone (NMP), heat to 60 ° C. in a water bath, and stir at a rotation speed of 200 rpm using a stirrer for 3 to 60 hours until dissolution is visually confirmed. By doing so, an NMP solution having a concentration of 0.1% by mass was obtained. The solution is filtered through a syringe filter (pore size: 0.45 ⁇ m), and a 30 mmol% LiBr-NMP solution having a water content of 500 ppm or less is used as a developing solvent, and a GPC device (Tosoh, HLC-8120, detector: differential) is used.
  • NMP N-methylpyrrolidone
  • the weight average molecular weight of polyimide is a polystyrene standard sample having the same concentration as the sample (weight average molecular weight: 364,700, 204,000, 103,500, 44,360,27,500, 13,030, 6,300, 3, It was used as a conversion value with respect to standard polystyrene measured based on 070). The elution time was compared with the calibration curve to determine the weight average molecular weight.
  • ⁇ Viscosity of polyimide varnish The viscosity of the polyimide varnish is determined at 25 ° C. by the method described in JIS K7117-1 using a single cylindrical rotary viscometer (for example, TVB-10 viscometer manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd., M4 rotor). , The sample volume was 50 ml.
  • ⁇ Amount of residual solvent in polyimide film> After specifying the type of residual solvent in the polyimide film, the content of the specified residual solvent was quantified. [Identification of residual solvent type] The type of residual solvent was identified using a GC-MS to which a purge & trap device (heat desorption device) was connected. A sample tube containing 10 mg of polyimide film is set in a purge & trap device (product name JTD505-III, Nippon Analytical Industry Co., Ltd.), held at 200 ° C for 30 minutes, and heated to generate gas at -60 ° C.
  • a purge & trap device product name JTD505-III, Nippon Analytical Industry Co., Ltd.
  • An internal standard solution (0.2 mass% concentration anisole / DMF solution) was added to prepare a sample solution.
  • the sample solution was subjected to GC-MS measurement under the following conditions using a GC-MS apparatus (for example, Agilent, 6890/5973 GC / MS).
  • the GC-MS measurement was performed 3 times, and the measurement result was an average value of 3 times.
  • each DMAc (DMAc) prepared so that the DMAc content is 0.01% by mass, 0.05% by mass, and 0.1% by mass, respectively.
  • GC-MS measurement was performed on each calibration curve prepared by adding an internal standard solution to the measurement target compound) / DMF solution in the same manner as in the sample solution described above, and a calibration curve was prepared. The GC-MS measurement was performed 3 times, and the measurement result was an average value of 3 times. Then, the content of DMAc was calculated as a mass ratio to the polyimide film with reference to the calibration curve.
  • a calibration curve solution is prepared for each residual solvent as in the above DMAc, and the calibration curve prepared from the measurement results by GC-MS measurement for each calibration curve solution is prepared. Based on the line.
  • ⁇ Presence or absence of bubble defects> A total of 5 test pieces of the polyimide film cut out to 100 mm ⁇ 200 mm, that is, test pieces having a total area of 100,000 mm 2 were collected and visually observed.
  • the test pieces were collected at equal intervals over the entire width of the effective portion of the remaining polyimide film raw material which was removed by trimming the end portion such as the portion where the film was gripped for transportation.
  • the test piece of the polyimide film was visually observed under a fluorescent lamp, and bubbles were detected. Further, the diameter of the bubbles detected by visual observation was measured at a magnification of 100 times using an optical microscope, and bubbles having a diameter of 0.05 mm or more were counted as bubble defects.
  • bubble generation number per 20,000 mm 2 was determined as an average value.
  • the total area of the observed sheet specimen were taken as test pieces to be 100,000 mm 2, in the same manner as described above, 20,000 mm 2
  • the number of bubbles generated per hit was calculated as an average value.
  • the table shows the number of bubbles generated per 20,000 mm 2 .
  • test piece of the polyimide film cut out to 100 mm ⁇ 200 mm the two vertical and horizontal sides of the test piece are regarded as the x-axis and the y-axis, and the coordinates of the four corners of the test piece are (0,0), (0,100), (200).
  • the test piece of the laminate cut out to 100 mm ⁇ 200 mm has a total of 9 film thicknesses, which is the same as that of the polyimide film.
  • the measurement was performed using a gauge, and the average value and standard deviation ⁇ of the measured values of the film thickness were obtained.
  • the evaluation of waviness and unevenness was carried out by the same method as for the polyimide film alone.
  • the film thicknesses of the four corners and the center of the test piece of the laminate cut out to a size of 100 mm ⁇ 100 mm are set to the digital linear.
  • the measurement was performed using a gauge, and the average of the measured values was taken as the film thickness of the laminate.
  • the film thicknesses of the glass substrate, the polyimide film, and the hard coat layer of the laminated body are the thicknesses of any 10 points obtained by measuring from the cross section in the thickness direction of the laminated body observed by the scanning electron microscope, respectively. It was calculated from the average value of.
  • test piece 1 of the polyimide film or laminate cut out to 15 mm x 40 mm is bent at the half position of the long side, and both ends of the long side of the test piece 1 are above the metal piece 2 (100 mm x 30 mm x 2 mm) having a thickness of 2 mm. They were arranged so as to be sandwiched from the lower surface, and fixed with tape so that the overlap margins of both ends of the test piece 1 and the upper and lower surfaces of the metal piece 2 were 10 mm each.
  • the metal piece 2 to which the test piece 1 was fixed was sandwiched between glass plates (100 mm ⁇ 100 mm ⁇ 0.7 mm) 3a and 3b from above and below, and the test piece 1 was fixed in a bent state with an inner diameter of 2 mm.
  • dummy test pieces 4a and 4b were sandwiched between the metal pieces 2 and the portion where the test piece 1 was not provided, and fixed with tape so that the glass plates 3a and 3b were parallel to each other.
  • the test piece fixed in the bent state in this way is allowed to stand at room temperature (25 ° C.), 70 ° C., 60 ⁇ 2 ° C. in an environment of 93 ⁇ 2% relative humidity (RH), or at ⁇ 40 ° C. for 24 hours.
  • the glass plate and the tape for fixing the test piece were removed to release the force applied to the test piece. Then, one end of the test piece was fixed, and the internal angle of the test piece was measured 30 minutes after releasing the force applied to the test piece. If the film or laminate is completely restored by the static bending test without being affected, the internal angle will be 180 °.
  • the test piece 1 of the laminated body was placed, and both ends of the test piece 1 were fixed to the movable portion 11a with Kapton (registered trademark) tape so that the center of the test piece 1 was located at the center of the distance between the metal plates.
  • the movable portion 11a and the non-movable portion 11b are arranged in a straight line so as to be in the state shown in FIG. 2 (B), that is, the test piece 1 curved at the half position of the long side is placed from both sides. It was sandwiched between the metal plates 11 and the metal plates 11 on both sides were arranged in parallel so that the distance between the metal plates 11 on both sides was 60 mm. In such a state, as shown in FIG.
  • the distance between the metal plates 11 on both sides is 2.0 mm (in the case of the ⁇ 2 mm dynamic bending test) or 4.0 mm (in the case of the ⁇ 4 mm dynamic bending test). )
  • RH relative humidity
  • RH relative humidity
  • test piece was fixed, and the internal angle of the test piece was measured 30 minutes after the force applied to the test piece was released. If the film or laminate is completely restored by the dynamic bending test without being affected, the internal angle becomes 180 °.
  • some of the test pieces were repeatedly changed at 90 times per minute in an environment of 60 ° C. and 93% relative humidity (RH), and the number of times of bending until breaking was confirmed. The number of times less than 10,000 is rounded down and shown in the table.
  • evaluation criteria for cracks and breaks A: Even if bending is repeated 200,000 times, it does not break and cracks do not occur.
  • B During repeated bending 200,000 times, breakage or cracking occurs.
  • evaluation criteria for the internal angle of the test piece A: The internal angle is 140 ° or more and 180 ° or less.
  • B The internal angle is 100 ° or more and less than 140 °.
  • C The internal angle is less than 100 °.
  • ⁇ Tensile modulus> A test piece of a polyimide film or a laminate (a laminate of a polyimide film and a hard coat layer) cut out to a size of 10 mm ⁇ 150 mm is humidity-controlled for 2 hours under the conditions of a temperature of 25 ° C. and a relative humidity of 60%, and then conforms to JIS K7127.
  • the tensile elastic modulus at 25 ° C. was measured with a tensile speed of 50 mm / min and a chuck-to-chuck distance of 100 mm.
  • a tensile tester manufactured by Shimadzu Corporation: Autograph AG-X 1N, load cell: SBL-1KN was used.
  • the composite elastic modulus of the polyimide film and the polyimide film in the laminate was determined as follows. First, the indentation hardness of the polyimide film was measured. Measurement of indentation hardness (H IT) is measured samples was performed using BRUKER Corp. to "TI950 TriboIndenter" about. Specifically, first, a block in which a polyimide film or a laminate cut out to 1 mm ⁇ 10 mm is embedded with an embedding resin is prepared, and a uniform thickness without holes or the like is produced from this block by a general section preparation method. Sections of 50 nm or more and 100 nm or less were cut out.
  • H IT indentation hardness
  • the sections were cut out in the vertical direction with respect to the plane of the polyimide film.
  • "Ultra Microtome EM UC7" manufactured by Leica Microsystems, Inc. was used to prepare the sections. Then, the remaining block from which a uniform section having no holes or the like was cut out was used as a measurement sample.
  • a Berkovich indenter triangular pyramid, TI-0039 manufactured by BRUKER was used as an indenter on the polyimide film under the following measurement conditions. It was pushed vertically into the center of the cross section over 10 seconds until the maximum pushing load was 25 ⁇ N.
  • the Berkovich indenter is used at the interface between the glass base material and the polyimide film, both side edges of the polyimide film, and the glass base of the polyimide film. It was pushed into a portion of the polyimide film 500 nm away from the surface opposite to the material to the center side of the polyimide film. Then, after relaxation of residual stresses and kept constant, by unloading over 10 seconds, the maximum load after the relaxation is measured, said maximum load P max ([mu] N) and the contact projection area A p (nm 2 ) and used by P max / a p, it was calculated indentation hardness of (H IT).
  • the contact projection area was defined as the contact projection area in which the curvature of the indenter tip was corrected by the Oliver-Pharr method using a standard sample of fused quartz (5-00998 manufactured by BRUKER). If any of the measured values deviated from the arithmetic mean value by ⁇ 20% or more, the measured value was excluded and remeasurement was performed.
  • Total light transmittance ⁇ Total light transmittance, haze value>
  • the total light transmittance was measured by a haze meter (HM150 manufactured by Murakami Color Technology Research Institute) in accordance with JIS K7361-1.
  • the haze value was measured by a haze meter (HM150 manufactured by Murakami Color Technology Research Institute) in accordance with JIS K-7136.
  • ⁇ YI> The YI value (yellowness) before and after the following weather resistance test was measured in the same manner as described above, and calculated from the difference between the YI values before and after the test.
  • ⁇ YI post-test YI-pre-test YI (Weather resistance test)
  • Q-LAB QUV weather resistance tester, QUV
  • the output is set to 0.63 W / m 2 / nm
  • sunlight is from 365 nm to 295 nm.
  • the laminate is irradiated for 96 hours using a UVA (340) lamp with a spectral distribution similar to that of.
  • ⁇ E> For the laminate before and after the weather resistance test, an auxiliary illuminant was used by a spectrocolorimetric method using an ultraviolet visible near infrared spectrophotometer (for example, JASCO Corporation V-7100) in accordance with JIS K7373-2006.
  • L * a * b * L * , a * , b * in the colorimetric system was obtained based on the transmittance measured at 1 nm intervals in the range of 250 nm or more and 800 nm or less using a C or 2 degree field.
  • ⁇ E was calculated from the following measurement formula.
  • ⁇ E ⁇ (Post-test L * -Before test L * ) 2 + (Post-test a * -Before test a * ) 2 + (Post-test b * -Before test b * ) 2 ⁇ 1/2
  • Adhesion-grid test was carried out by a method conforming to JIS K5400-8.5 (JIS D0202). Using a utility knife, 11 cuts were made to reach the laminate from the hard coat layer surface side to the substrate, and then 11 cuts were made by turning 90 °. Attach cellophane tape (registered trademark, (24 mm x 35 m CT405AP-24) manufactured by Nichiban) to the cut coating film surface, rub it with an eraser to attach the tape to the coating film, and hold the end of the tape after 1 to 2 minutes. It was kept perpendicular to the coating film surface and peeled off momentarily.
  • TMPBPTME tetracarboxylic dianhydride
  • TMPBPTME Pyromellitic dianhydride
  • the polyimide solution A was divided into 3 equal parts in a 5 L beaker and transferred, and isopropyl alcohol (3500 g) was gradually added to each beaker to obtain a white slurry.
  • the above slurry was transferred onto a Büchner funnel, filtered, then flushed with isopropyl alcohol (9000 g in total) for washing, and then filtered.
  • the process was repeated three times, dried at 110 ° C. using a vacuum dryer, and the polyimide A1. (Polygon powder) was obtained.
  • the weight average molecular weight of polyimide A1 measured by GPC was 100,000.
  • Polyimides A2 to A6 were prepared in the same manner as in Synthesis Example 1 except that the molar ratio of diamine and acid dianhydride was changed in Synthesis Example 1.
  • the polyimides A2 to A6 were polyimides having weight average molecular weights of 123000, 137000, 174000, 235000, and 266000, respectively.
  • IPA 2-propyl alcohol
  • 410 g of IPA was added to the turbid solution at once to obtain a white slurry.
  • the slurry was filtered and washed with IPA 5 times, and then dried in an oven heated to 100 ° C. under reduced pressure for 6 hours to obtain a powder (35.6 g) of polyimide resin A8.
  • the weight average molecular weight of the polyimide measured by GPC was 183,000.
  • Comparative polyimide CA1 was prepared in the same manner as in Synthesis Example 1 except that the molar ratio of diamine and acid dianhydride was changed in Synthesis Example 1.
  • the weight average molecular weight of the comparative polyimide CA1 was 75,000.
  • Comparative polyimide CA2 was prepared in the same manner as in Synthesis Example 1 except that the molar ratio of diamine and acid dianhydride was changed in Synthesis Example 1.
  • the weight average molecular weight of the comparative polyimide CA2 was 321000.
  • Comparative polyimide CA3 was prepared in the same manner as in the polymerization and chemical imidization reaction of the polyimide precursor of Example 1 of WO2014 / 046180.
  • the weight average molecular weight of the comparative polyimide CA3 was 288,000.
  • Example 1 Using the polyimide A1 of Synthesis Example 1, the following procedures (P1) to (P3) were carried out to prepare polyimide films having the thicknesses shown in Table 1, respectively.
  • a 10 mass% polyimide A1 varnish was prepared in the varnish.
  • the viscosity of the polyimide A1 varnish solid content concentration 10% by mass at 25 ° C. was 1200 cps.
  • the peeled and dried coating film was cut out to a size of 150 mm ⁇ 200 mm.
  • the cut out dried coating film was sandwiched and the metal frame and the dried coating film were fixed with a fixing jig.
  • the coating film was heated in a circulation oven at a heating rate of 5 ° C./min and dried at 140 ° C. for 2 minutes, 170 ° C. for 2 minutes, and 200 ° C. for 10 minutes to prepare a polyimide film. ..
  • the evaluation results of the obtained polyimide film are shown in Table 1.
  • Examples 2 to 11, 13 to 17, Comparative Examples 1 to 3 Polyimide varnish in the same manner as in Example 1 except that the polyimide and the polyimide concentration (% by mass) in the varnish were changed as shown in Table 1 or 2 in the step (P1) of Example 1. was prepared. Using each polyimide varnish, a polyimide film was produced in the same manner as in the steps (P2) and (P3) of Example 1. The evaluation results of the obtained polyimide film are shown in Tables 1 and 2.
  • Example 12 Using the polyimide A4 of Synthesis Example 4, the following procedures (P1') to (P3') were carried out to prepare a polyimide film having the thickness shown in Table 2. (P1') DMAc was added to polyimide A4 so that the solid content concentration of polyimide A4 was 10% by mass to prepare a polyimide A4' varnish having 10% by mass of polyimide in the varnish. The viscosity of polyimide A4'varnish (solid content concentration 10% by mass) at 25 ° C. was 7400 cps.
  • the polyimide A4'varnish (solid content concentration: 10% by mass) is added to a sheet-like support (thickness 100 ⁇ m, SUS304, manufactured by Nisshin Steel Co., Ltd., SUS304 CSP-H-TA), which will be described later.
  • the film was applied so that the film thickness after drying in the circulation oven was the film thickness shown in Table 2.
  • the varnish applied to the support was heated from 25 ° C. to 80 ° C. in 10 minutes, dried at 80 ° C. for 30 minutes, and further dried at 100 ° C. for 30 minutes to peel off the coating film from the support.
  • P3' The peeled and dried coating film was cut out to a size of 150 mm ⁇ 200 mm.
  • the cut out dried coating film was sandwiched and the metal frame and the dried coating film were fixed with a fixing jig. After the fixed drying, the coating film is heated in a circulation oven at a heating rate of 5 ° C./min and dried at 150 ° C. for 10 minutes, 180 ° C. for 10 minutes, 230 ° C. for 10 minutes, and 250 ° C. for 30 minutes. , A polyimide film was prepared. The evaluation results of the obtained polyimide film are shown in Table 2.
  • Comparative Example 4 Using the comparative polyimide CA3 obtained in Comparative Synthesis Example 3, a polyimide film was produced in the same manner as in the preparation of the polyimide solution and the film formation of the polyimide film of Example 1 of International Publication No. 2014/046180. The evaluation results of the obtained polyimide film are shown in Table 2.
  • Example 18 Production of second laminate
  • a chemically strengthened glass substrate (UTG) having a thickness of 30 ⁇ m is prepared, and the following composition for a primer layer is applied onto the glass substrate so as to have a predetermined thickness. Drying at ° C. for 3 minutes and 150 ° C. for 60 minutes formed a primer layer with a thickness of 1 ⁇ m.
  • composition for primer layer -Bisphenol A type solid epoxy resin (jER1256B40 manufactured by Mitsubishi Chemical) 28 parts by mass-Bisphenol A novolac type solid epoxy resin (jER157S65B80 manufactured by Mitsubishi Chemical) 5 parts by mass-2-ethyl-4-methylimidazole (manufactured by Tokyo Chemical Industry) 1 mass Parts / solvent (MEK) 11 parts by mass
  • Examples 19 to 28, 30 to 34 Production of second laminate, Comparative Examples 5 to 7)
  • Table 3 or Table 4. was prepared.
  • a second laminate in which the polyimide film was laminated on the glass substrate was produced in the same manner as in the steps (L2) and (L3) of Example 18. The evaluation results of the obtained second laminate are shown in Tables 3 and 4.
  • Example 29 Production of second laminate
  • the polyimide film having the thickness shown in Table 4 was obtained by using the polyimide A4 of Synthesis Example 4 and performing the following procedures (L1') to (L3') for laminating the polyimide film.
  • a second laminate was produced in the same manner as in Example 18 except that it was produced.
  • DMAc was added to polyimide A4 so that the solid content concentration of (L1') polyimide A4 was 10% by mass, and a polyimide A4' varnish having 10% by mass of polyimide was prepared in the varnish.
  • the viscosity of polyimide A4'varnish (solid content concentration 10% by mass) at 25 ° C. was 7400 cps.
  • Table 4 shows the film thickness of the polyimide A4'varnish (solid content concentration: 10% by mass) after drying in a circulation oven, which will be described later, on the primer layer formed on the glass substrate. It was applied so as to have a thick film thickness. The applied varnish was heated from 25 ° C. to 80 ° C. for 10 minutes and dried at 80 ° C. for 30 minutes and further at 100 ° C. for 30 minutes.
  • the glass substrate and the coating film after drying are heated in a circulation oven at a heating rate of 5 ° C./min, 150 ° C. for 10 minutes, 180 ° C. for 10 minutes, 230 ° C. for 10 minutes, and It was dried at 250 ° C. for 30 minutes to prepare a second laminate in which a polyimide film was laminated on the glass substrate. The evaluation results of the obtained second laminate are shown in Table 4.
  • Comparative Example 8 Using the comparative polyimide CA3 obtained in Comparative Synthesis Example 3, the polyimide solution was prepared in the same manner as in Example 1 of International Publication No. 2014/046180, and the same glass substrate as in Example 18 was used as the glass substrate.
  • a polyimide film was laminated on a glass base material in the same manner as in the film formation of.
  • the second laminate of the present invention is less likely to cause bubble defects, has good film thickness uniformity, and has good bending resistance.
  • the composite elastic moduli of Examples 6 and 23 and Examples 12 to 17 and Examples 29 to 34 are compared, even if the same polyimide is used, the composite elastic modulus of the polyimide film alone is higher than that of the glass substrate. It was shown that the composite elastic modulus of the polyimide film laminated on the surface was higher. That is, it was shown that even if the same polyimide is used, a polyimide film laminated on a glass substrate can obtain a higher surface hardness.
  • Examples 35 to 51 Production of the first laminate
  • a 40% by mass methyl isobutyl ketone solution of pentaerythritol triacrylate 10 parts by mass of 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone (manufactured by BASF, Irgacure 184) was added to 100 parts by mass of pentaerythritol triacrylate to harden it.
  • Composition 1 for the coat layer was prepared.
  • composition 1 for the hard coat layer is applied onto each of the polyimide films of Examples 1 to 17, and is irradiated with ultraviolet rays at an exposure amount of 200 mJ / cm 2 under a nitrogen stream to be cured to form a cured film having a thickness of 10 ⁇ m.
  • the first laminate was manufactured.
  • Example 52 Production of first laminate
  • Example 52 Production of Polyimide Film
  • a polyimide film having a thickness of 30 ⁇ m was produced in the same manner as in the above procedure.
  • the evaluation results of the obtained polyimide film are shown in Table 6.
  • the composition 2 for a hard coat layer having the following composition is applied onto the polyimide film to form a coating film, and the formed coating film is heated at 70 ° C. for 1 minute. Evaporates the solvent in the coating film, and uses an ultraviolet irradiation device (Fusion UV System Japan Co., Ltd., light source H valve) to irradiate ultraviolet rays in the air so that the integrated light amount is 100 mJ / cm 2.
  • the film was half-cured to form a hard coat layer having a thickness of 8 ⁇ m, and a laminate was produced.
  • the total film thickness of the polyimide film and the hard coat layer was 38 ⁇ m.
  • the evaluation results of the laminate are shown in Table 5.
  • composition for hard coat layer 2 Mixture of dipentaerythritol pentaacrylate and dipentaerythritol hexaacrylate (M403, manufactured by Toa Synthetic Co., Ltd.) 25 parts by mass Dipentaerythritol EO modified hexaacrylate (A-DPH-6E, manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.) 25 parts by mass Atypical silica fine particles (Average particle size 25 nm, manufactured by Nikki Catalyst Kasei Co., Ltd.) 50 parts by mass (solid equivalent) Photopolymerization initiator (Irg184) 4 parts by mass Fluorine-based leveling agent (F568, manufactured by DIC Corporation) 0.2 parts by mass (solid conversion) Ultraviolet absorber 1 (DAINSORB P6, manufactured by Daiwa Kasei) 3 parts by mass Solvent (MIBK) 150 parts by mass
  • Example 53 to 57 Production of the first laminate
  • the ultraviolet absorbers 2, 3, 4, or 5 were used. Except for the above, the laminates of Examples 53 to 56 were produced in the same manner as in Example 52. Further, in the production of the laminate of Example 52, the laminate of Example 57 was produced in the same manner as in Example 52 except that the thickness of the hard coat layer was changed to 5 ⁇ m. The evaluation results are shown in Table 5.
  • Example 58 to 63 Production of the first laminate
  • the varnish of polyimide A7 had a solid content concentration of 12% by mass
  • the varnishes of polyimides A8, A9, A10, and A11 had a solid content concentration of 15% by mass.
  • the evaluation results are shown in Table 5.
  • Example 64 Production of the first laminate
  • the polyimide film having the thickness shown in Table 5 is obtained by performing the following procedures (P1') to (P3') using the polyimide A4 of Synthesis Example 4.
  • the laminate of Example 64 was produced in the same manner as in Example 52, except that (P1') DMAc was added to polyimide A4 so that the solid content concentration of polyimide A4 was 10% by mass to prepare a polyimide A4' varnish having 10% by mass of polyimide in the varnish.
  • the viscosity of polyimide A4'varnish (solid content concentration 10% by mass) at 25 ° C. was 7400 cps.
  • the cut out dried coating film was sandwiched and the metal frame and the dried coating film were fixed with a fixing jig. After the fixed drying, the coating film is heated in a circulation oven at a heating rate of 5 ° C./min and dried at 150 ° C. for 10 minutes, 180 ° C. for 10 minutes, 230 ° C. for 10 minutes, and 250 ° C. for 30 minutes. , A polyimide film was prepared.
  • UV absorber 1 Benzophenone-based UV absorber (2,2', 4,4'-tetrahydroxybenzophenone, trade name DAINSORB P6, manufactured by Yamato Kasei)
  • UV absorber 2 Benzophenone-based UV absorber (2,2'-dihydroxy-4,4'-dimethoxybenzophenone, trade name DAINSORB P7, manufactured by Yamato Kasei)
  • UV absorber 3 Benzophenone-based UV absorber (2,2'-dihydroxy-4,4'-diallyloxybenzophenone, trade name DAINSORB P61, manufactured by Yamato Kasei)
  • UV absorber 4 Benzotriazole-based UV absorber (2- (2-hydroxy-4-octyloxyphenyl) -2H-benzotriazole, trade name DAINSORB T-7, manufactured by Yamato Kasei)
  • UV absorber 5 Benzotriazole-based UV absorber (2- (2,4-dihydroxyphen
  • Comparative Example 9 Preparation of the polyimide solution of Example 1 and the polyimide film of International Publication No. 2014/046180, except that the comparative polyimide CA3 obtained in Comparative Synthesis Example 3 was applied so that the final film thickness was 30 ⁇ m.
  • a polyimide film was produced in the same manner as in the above film formation.
  • Table 6 shows the evaluation results of the obtained polyimide film of Comparative Example 9. Further, the polyimide film of Comparative Example 9 was subjected to a weather resistance test in the same manner as the laminated body of Example 52, and ⁇ YI / film thickness and ⁇ E / film thickness and 380 nm transmittance were measured. The results of these evaluations are also shown in Table 5.
  • Example 65 Production of first and second laminates
  • a primer layer having a thickness of 1 ⁇ m was formed on a chemically strengthened glass substrate (UTG) having a thickness of 30 ⁇ m.
  • Examples 66 to 70 Production of first and second laminates
  • the ultraviolet absorbers 2, 3, 4, or 5 were used.
  • the laminates of Examples 66 to 69 were produced in the same manner as in Example 65.
  • the laminate of Example 70 was produced in the same manner as in Example 65 except that the thickness of the hard coat layer was changed to 5 ⁇ m.
  • the evaluation results of the laminate are shown in Table 7.
  • Example 71 to 76 Production of first and second laminates
  • the varnish of polyimide A7 had a solid content concentration of 12% by mass
  • the varnishes of polyimides A8, A9, A10, and A11 had a solid content concentration of 15% by mass.
  • the evaluation results of the laminate are shown in Table 7.
  • Example 77 Production of first and second laminates
  • the polyimide film having the thickness shown in Table 7 was obtained by performing the following procedures (L1') to (L3') using the polyimide A4 of Synthesis Example 4.
  • the laminated body of Example 77 was produced in the same manner as in Example 65 except that DMAc was added to polyimide A4 so that the solid content concentration of (L1') polyimide A4 was 10% by mass, and a polyimide A4' varnish having 10% by mass of polyimide was prepared in the varnish.
  • the viscosity of polyimide A4'varnish (solid content concentration 10% by mass) at 25 ° C. was 7400 cps.
  • Table 7 shows the film thickness of the polyimide A4'varnish (solid content concentration: 10% by mass) after drying in a circulation oven, which will be described later, on the primer layer formed on the glass substrate. It was applied so as to have a thick film thickness. The applied varnish was heated from 25 ° C. to 80 ° C. for 10 minutes and dried at 80 ° C. for 30 minutes and further at 100 ° C. for 30 minutes.
  • the glass substrate and the coating film after drying are heated in a circulation oven at a heating rate of 5 ° C./min, 150 ° C. for 10 minutes, 180 ° C. for 10 minutes, 230 ° C. for 10 minutes, and It was dried at 250 ° C. for 30 minutes, and a polyimide film was laminated on the glass substrate. The evaluation results of the laminate are shown in Table 7.
  • Comparative Example 10 Using the comparative polyimide CA3 obtained in Comparative Synthesis Example 3, the polyimide solution was prepared in the same manner as in Example 1 of International Publication No. 2014/046180, and the same glass substrate (thickness) as in Example 52 was used as the glass substrate. A primer layer was laminated on a chemically strengthened glass substrate (UTG) having a thickness of 30 ⁇ m), and the film was applied so that the final film thickness was 30 ⁇ m, except that the polyimide film was not peeled off from the glass substrate. A polyimide film was produced in the same manner as in the film formation of the polyimide film of Example 1 of WO2014 / 046180. The hard coat layer was not laminated. The evaluation results of the laminate are shown in Table 7.

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Abstract

本発明は、膜厚均一性及び外観が良好であり、且つ屈曲耐性が良好なポリイミドフィルムを提供することを主目的とする。 下記一般式(1)で表される構成単位を10モル%以上100モル%以下、及び下記一般式(2)で表される構成単位を(100-x)モル%(ここでxは、前記一般式(1)で表される構成単位のモル%)含み、ゲル浸透クロマトグラフィーのポリスチレン換算による重量平均分子量が100,000以上270,000以下であるポリイミドを含有する、ポリイミドフィルム。(各符号は、明細書に記載の通りである。)

Description

ポリイミドフィルム、ポリイミドワニス、ポリイミドフィルムの製造方法、積層体、ディスプレイ用部材、タッチパネル部材、液晶表示装置、及び有機エレクトロルミネッセンス表示装置
 本発明は、ポリイミドフィルム、ポリイミドワニス、ポリイミドフィルムの製造方法、積層体、ディスプレイ用部材、タッチパネル部材、液晶表示装置、及び有機エレクトロルミネッセンス表示装置に関するものである。
 薄い板ガラスは、硬度、耐熱性等に優れている反面、曲げにくく、落とすと割れやすく、加工性に問題があり、また、プラスチック製品と比較して重いといった欠点があった。このため、近年、樹脂基材や樹脂フィルム等の樹脂製品が、加工性、軽量化の観点でガラス製品と置き換わりつつあり、ガラス代替製品となる樹脂製品の研究が行われてきている。
 例えば、液晶や有機EL等のディスプレイや、タッチパネル等のエレクトロニクスの急速な進歩に伴い、デバイスの薄型化や軽量化、更には、フレキシブル化が要求されるようになってきた。これらのデバイスには従来、薄い板ガラス上に様々な電子素子、例えば、薄型トランジスタや透明電極等が形成されているが、この薄い板ガラスを樹脂フィルムに変えることにより、パネル自体の耐衝撃性の強化、フレキシブル化、薄型化や軽量化が図れる。
 一般にポリイミドは、芳香族テトラカルボン酸無水物と芳香族ジアミンとの縮合反応により得られたポリアミド酸を脱水閉環反応させて得られる高耐熱性の樹脂である。しかしながら、一般にポリイミドは黄色或いは褐色に着色を示すことから、ディスプレイ用途や光学用途など透明性が要求される分野に用いることは困難であった。そこで、透明性を向上したポリイミドを、ディスプレイ部材へ適用することが検討されている。例えば、特許文献1には、高耐熱性、高透明性、低吸水性のポリイミド樹脂として、1,2,4,5-シクロヘキサンテトラカルボン酸、1,2,4,5-シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物およびこれらの反応性誘導体からなる群より選ばれる少なくとも1種のアシル含有化合物と、特定の式で表される、少なくとも一つのフェニレン基とイソプロピリデン基を有する化合物から選ばれる少なくとも1種のイミノ形成化合物とを反応させてなるポリイミドが開示されており、フラットパネルディスプレイや携帯電話機器等の基板材料に好適であると記載されている。
 さらに、特許文献2には、芳香族ジアンヒドリドおよび芳香族ジアミンに由来する単位構造を含み、引裂強度改善用添加剤、またはヘキサフルオロ基、スルホン基およびオキシ基よりなる群から選ばれる官能基を有するモノマーに由来する単位構造をさらに含む、透明ポリイミドフィルムが開示されている。
 また、特許文献3には、優れた透明性を有し、高い耐熱性及び低い線熱膨張係数を併せ持ち、低吸湿性溶媒による溶媒加工性を示すポリイミドとして、無水トリメリット酸クロリドと2,2’,3,3’,5,5’,-ヘキサメチル-ビフェニル-4,4’-ジオールとをエステル化反応させて得られたテトラカルボン酸二無水物と、2,2-ビス(トリフルオロメチル)ベンジジンとを反応させてポリアミド酸を得て、得られたポリアミド酸をイミド化したポリイミド等が開示されている。特許文献3のポリイミドは、主鎖骨格をできるだけ直線状で且つ剛直にしつつ、溶媒溶解性を高めるために、エステル結合を介して2面角が大きく捻じれたパラビフェニレン基を導入することで、低熱膨張特性と溶媒溶解性および高い透明性を同時に実現していると記載されている。
特開2006-199945号公報 特表2014-501301号公報 国際公開2014/046180号公報
 ガラス代替製品となる樹脂製品には、ガラス代替製品として機能し得る所望の膜厚のフィルムとした時に、膜厚均一性や、気泡が存在しない等の良好な外観が求められる。
 また、画面が折り畳めるモバイル機器は、持ち運ぶ際には折り畳んだ状態とし、使用する際には折り畳みを開いた状態とする。そのため、モバイル機器に搭載されるフレキシブルディスプレイには、繰り返し屈曲させても表示不良が発生しないことが求められ、フレキシブルディスプレイ用の基材や表面材には、繰り返し屈曲させたときの屈曲耐性(以下、動的屈曲耐性という場合がある)が求められる。
 しかしながら、特許文献3に記載されているポリイミドフィルムでは、膜厚が薄く、特許文献3に記載されているポリイミドフィルムの製造方法により、ガラス代替製品として機能し得る所望の膜厚のフィルムとすると、フィルム中に気泡が発生してしまうという問題があった。フィルム中に気泡が存在するポリイミドフィルムは、気泡欠陥を有するとして、ガラス代替製品として使用できなくなってしまう。また、同時にポリイミドフィルムの良好な屈曲耐性が求められていた。
 本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、気泡欠陥が発生し難く、且つ屈曲耐性が良好なポリイミドフィルムを提供することを主目的とする。
 また、本発明は、前記ポリイミドフィルムを製造するためのポリイミドワニス、前記ポリイミドフィルムの製造方法、前記ポリイミドフィルムを有する積層体、前記ポリイミドフィルム又は前記積層体であるディスプレイ用部材、並びに、前記ポリイミドフィルム又は前記積層体を備えるタッチパネル部材、液晶表示装置、及び有機エレクトロルミネッセンス表示装置を提供することを目的とする。
 本発明は、下記一般式(1)で表される構成単位を10モル%以上100モル%以下、及び下記一般式(2)で表される構成単位を(100-x)モル%(ここでxは、前記一般式(1)で表される構成単位のモル%)含み、ゲル浸透クロマトグラフィーのポリスチレン換算による重量平均分子量が100,000以上270,000以下であるポリイミドを含有するポリイミドフィルムを提供する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
(一般式(1)及び(2)において、R~Rはそれぞれ独立に、水素原子又は炭素原子数1~6のアルキル基を表し、R及びRの少なくとも1つ、及びR及びRの少なくとも1つは、炭素原子数1~6のアルキル基を表す。Aは芳香族環又は脂肪族環を有するテトラカルボン酸残基である4価の基を表し、Bは、芳香族環又は脂肪族環を有するジアミン残基である2価の基を表す。)
 また、本発明は、ポリイミドと、有機溶剤とを含有するポリイミドワニスであって、
 前記ポリイミドは、前記一般式(1)で表される構成単位を10モル%以上100モル%以下、及び前記一般式(2)で表される構成単位を(100-x)モル%(ここでxは、前記一般式(1)で表される構成単位のモル%)含み、ゲル浸透クロマトグラフィーのポリスチレン換算による重量平均分子量が100,000以上270,000以下であるポリイミドであり、
 前記有機溶剤は、ジクロロメタンを全有機溶剤中に90質量%以上含有する有機溶剤であり、
 前記ポリイミドの含有割合は、前記ポリイミドワニス中に6質量%以上15質量%以下である、ポリイミドワニスを提供する。
 本発明のポリイミドフィルムは、ジクロロメタンが1ppm以上2000ppm以下含まれることが、30μm以上の膜厚を有しても、膜厚均一性及び外観が良好であり、且つ屈曲耐性が向上する点から好ましい。
 本発明のポリイミドフィルム及びポリイミドワニスにおいては、前記ポリイミドの前記一般式(1)及び(2)中のBにおける、前記芳香族環又は脂肪族環を有するジアミン残基が、trans-シクロヘキサンジアミン残基、trans-1,4-ビスメチレンシクロヘキサンジアミン残基、4,4’-ジアミノジフェニルスルホン残基、3,4’-ジアミノジフェニルスルホン残基、2,2-ビス(4-アミノフェニル)プロパン残基、3,3’-ビス(トリフルオロメチル)-4,4’-[(1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロプロパン-2,2-ジイル)ビス(4,1-フェニレンオキシ)]ジアニリン残基、2,2-ビス[3-(3-アミノフェノキシ)フェニル]-1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロプロパン残基、2,2-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]-1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロプロパン残基、及び下記一般式(3)で表される2価の基からなる群から選ばれる少なくとも1種を含み、更にN,N’-ビス(4-アミノフェニル)テレフタルアミド残基、4-アミノフェニル-4-アミノベンゾエート残基、(2-フェニル-4-アミノフェニル)-4-アミノベンゾエート残基、及びビス(4-アミノフェニル)テレフタレート残基からなる群から選ばれる少なくとも1種を含んでいてもよい2価の基であることが、光透過性と、屈曲耐性及び表面硬度との点から好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
(一般式(3)において、R及びRはそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、またはパーフルオロアルキル基を表す。)
 本発明のポリイミドフィルム及びポリイミドワニスにおいては、前記ポリイミドの前記一般式(2)中のAにおける芳香族環又は脂肪族環を有するテトラカルボン酸残基が、シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物残基、シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物残基、ジシクロヘキサン-3,4,3’,4’-テトラカルボン酸二無水物残基、シクロブタンテトラカルボン酸二無水物残基、ピロメリット酸二無水物残基、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物残基、2,2’,3,3’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物残基、2,3,3’,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物残基、4,4’-(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸無水物残基、3,4’-(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸無水物残基、3,3’-(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸無水物残基、4,4’-オキシジフタル酸無水物残基、及び、3,4’-オキシジフタル酸無水物残基からなる群から選ばれる少なくとも1種の4価の基であることが、光透過性と、屈曲耐性及び表面硬度との点から好ましい。
 また、本発明は、前記本発明のポリイミドワニスであって、回転粘度計により測定した25℃における粘度が1,000~10,000cpsであるポリイミドワニスを準備する工程と、
 前記ポリイミドワニスを支持体に塗布し、40℃以下の温度で乾燥し、乾燥後塗膜を支持体から剥離する工程と、
 支持体から剥離された乾燥後塗膜の端部を固定後、当該乾燥後塗膜を、150℃以上の温度で加熱する工程を有する、ポリイミドフィルムの製造方法を提供する。
 また、本発明は、前記本発明のポリイミドフィルムと、ラジカル重合性化合物及びカチオン重合性化合物の少なくとも1種の重合物を含有するハードコート層とを有する積層体を提供する。
 また、本発明は、厚さが100μm以下のガラス基材と、前記本発明のポリイミドフィルムとを有する積層体を提供する。
 また、本発明は、厚さが100μm以下のガラス基材と、前記本発明のポリイミドフィルムと、ラジカル重合性化合物及びカチオン重合性化合物の少なくとも1種の重合物を含有するハードコート層とを、この順に有する積層体を提供する。
 前記本発明の積層体においては、前記ハードコート層に、紫外線吸収剤を含有し、
 積層体のJIS K7373-2006に準拠して算出される黄色度(YI)を前記ポリイミドフィルムと前記ハードコート層との合計膜厚(μm)で除した値が0.12未満であり、
 積層体の下記耐候性試験前後の黄色度変化ΔYIを、前記ポリイミドフィルムと前記ハードコート層との合計膜厚(μm)で除した値が0.11未満であり、
 積層体の下記耐候性試験前後の色変化ΔEを、前記ポリイミドフィルムと前記ハードコート層との合計膜厚(μm)で除した値が0.09未満であることが、屈曲耐性と弾性率のバランスが良好で、且つ耐久性を有する点から好ましい。
(耐候性試験)
 JIS K5600-7-8に準拠した耐候性試験機を用い、0.63W/m/nmに設定した出力で、UVA(340)ランプを使用して、積層体を96時間照射する。
 耐候性試験前後の積層体についてそれぞれ、JIS K7373-2006に準拠して算出される黄色度(YI)、C光源を用いたCIEのL表色系におけるL、a、bを測定する。
 ΔYI=試験後YI-試験前YI
 ΔE={(試験後L-試験前L+(試験後a-試験前a+(試験後b-試験前b1/2
 また、前記本発明の積層体においては、前記ハードコート層に、紫外線吸収剤を含有し、
 積層体のJIS K7373-2006に準拠して算出される黄色度(YI)を前記ポリイミドフィルムの膜厚(μm)で除した値が0.15未満であり、
 積層体の前記耐候性試験前後の黄色度変化ΔYIを、前記ポリイミドフィルムの膜厚(μm)で除した値が0.13未満であり、
 積層体の前記耐候性試験前後の色変化ΔEを、前記ポリイミドフィルムの膜厚(μm)で除した値が0.11未満であることが、屈曲耐性と弾性率のバランスが良好で、且つ耐久性を有する点から好ましい。
 前記本発明の積層体においては、前記紫外線吸収剤が、ヒドロキシベンゾフェノン系紫外線吸収剤、及びベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤からなる群から選択される1種以上の紫外線吸収剤であることが、耐久性を向上する点から好ましい。
 本発明の積層体においては、積層体の波長380nmの透過率が8%以下であることが、耐久性を向上する点から好ましい。
 また、本発明は、前記本発明のポリイミドフィルム、又は、前記本発明の積層体である、ディスプレイ用部材を提供する。当該ディスプレイ用部材は、フレキシブルディスプレイ用とすることができる。
 また、本発明は、前記本発明のポリイミドフィルム又は前記本発明の積層体と、
 前記ポリイミドフィルム又は前記積層体の一方の面側に配置された、複数の導電部からなる透明電極と、
 前記導電部の端部の少なくとも一方側において電気的に接続される複数の取り出し線と、を有するタッチパネル部材を提供する。
 また、本発明は、前記本発明のポリイミドフィルム又は前記本発明の積層体と、
前記ポリイミドフィルム又は前記積層体の一方の面側に配置された、対向基板間に液晶層を有してなる液晶表示部と、を有する液晶表示装置を提供する。
 また、本発明は、前記本発明のポリイミドフィルム又は前記本発明の積層体と、
前記ポリイミドフィルム又は前記積層体の一方の面側に配置された、対向基板間に有機エレクトロルミネッセンス層を有してなる有機エレクトロルミネッセンス表示部と、を有する有機エレクトロルミネッセンス表示装置を提供する。
 本発明によれば、気泡欠陥が発生し難く、且つ屈曲耐性が良好なポリイミドフィルムを提供することができる。
 本発明によれば、気泡欠陥が発生し難く、膜厚均一性が良好であり、且つ屈曲耐性が良好なポリイミドフィルムの製造方法を提供することができる。
 また、本発明は、前記ポリイミドフィルムを製造するためのポリイミドワニス、前記ポリイミドフィルムを有する積層体、前記ポリイミドフィルム又は前記積層体であるディスプレイ用部材、並びに、前記ポリイミドフィルム又は前記積層体を備えるタッチパネル部材、液晶表示装置、及び有機エレクトロルミネッセンス表示装置を提供することができる。
静的屈曲試験の方法を説明するための図である。 動的屈曲試験の方法を説明するための図である。 本発明のタッチパネル部材の一例の一方の面の概略平面図である。 図3に示すタッチパネル部材のもう一方の面の概略平面図である。 図3及び図4に示すタッチパネル部材のA-A’断面図である。 本発明の積層体を備える導電性部材の一例を示す概略平面図である。 本発明の積層体を備える導電性部材の別の一例を示す概略平面図である。 本発明のタッチパネル部材の別の一例を示す概略断面図である。 本発明の液晶表示装置の一例を示す概略断面図である。 本発明の液晶表示装置の別の一例を示す概略断面図である。 本発明の有機エレクトロルミネッセンス表示装置の一例を示す概略断面図である。 本発明の有機エレクトロルミネッセンス表示装置の別の一例を示す概略断面図である。
 以下、本発明に係るポリイミドフィルム、当該ポリイミドフィルムの製造用ポリイミドワニス、当該ポリイミドフィルムの製造方法、当該ポリイミドフィルムを用いた積層体、ディスプレイ用部材、タッチパネル部材、液晶表示装置、及び有機エレクトロルミネッセンス表示装置について詳細に説明する。
 また、本明細書において用いる、形状や幾何学的条件並びにそれらの程度を特定する、例えば、「平行」、「直交」、「同一」等の用語や長さや角度の値等については、厳密な意味に縛られることなく、同様の機能を期待し得る程度の範囲を含めて解釈することとする。
 本明細書において、ある部材の上に他の部材を配置する態様を表現するにあたり、単に「上に」、あるいは「下に」と表記する場合、特に断りの無い限りは、ある部材に接するように、直上、あるいは直下に他の部材を配置する場合と、ある部材の上方、あるいは下方に、さらに別の部材を介して他の部材を配置する場合との両方を含むものとする。また、本明細書において、ある部材の面に他の部材を配置する態様を表現するにあたり、単に「面側に」または「面に」と表記する場合、特に断りの無い限りは、ある部材に接するように、直上、あるいは直下に他の部材を配置する場合と、ある部材の上方、あるいは下方に、さらに別の部材を介して他の部材を配置する場合との両方を含むものとする。
 また、本明細書において(メタ)アクリルとは、アクリル及びメタアクリルの各々を表す。
 また、本明細書において「光」とは、活性光線又は放射線を意味し、例えば、水銀灯の輝線スペクトル、エキシマレーザーに代表される遠紫外線、極紫外線(EUV光)、X線、電子線等が包含されるものである。
 また、本明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある場合がある。
 また、本明細書において数値範囲を示す「~」とは、その前後に記載された数値を下限値及び上限値として含む意味で使用される。
 また、本明細書において、ポリイミドフィルム中の有機溶剤の含有量の単位として用いられている「ppm」は、質量ppmを表す。
I.ポリイミドフィルム
 本発明のポリイミドフィルムは、下記一般式(1)で表される構成単位を10モル%以上100モル%以下、及び下記一般式(2)で表される構成単位を(100-x)モル%(ここでxは、前記一般式(1)で表される構成単位のモル%)含み、ゲル浸透クロマトグラフィーのポリスチレン換算による重量平均分子量が100,000以上270,000以下であるポリイミドを含有する、ポリイミドフィルムである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
(一般式(1)及び(2)において、R~Rはそれぞれ独立に、水素原子又は炭素原子数1~6のアルキル基を表し、R及びRの少なくとも1つ、及びR及びRの少なくとも1つは、炭素原子数1~6のアルキル基を表す。Aは芳香族環又は脂肪族環を有するテトラカルボン酸残基である4価の基を表し、Bは、芳香族環又は脂肪族環を有するジアミン残基である2価の基を表す。)
 本発明によれば、ポリイミドフィルムが含有するポリイミドが、主鎖にエステル結合を介して2面角がねじれたパラビフェニレン基を含む特定の構造のテトラカルボン酸残基を所定量以上と、芳香族環又は脂肪族環を有するジアミン残基とを有し、且つ、特定の重量平均分子量を有するように選択したことにより、フィルム中に気泡欠陥が発生し難く、且つ屈曲耐性が良好なポリイミドフィルムを提供することができる。
 下記一般式(1)で表される構成単位を10モル%以上含有すると、溶剤への溶解性を維持しつつ、高い弾性率のフィルムを得ることができる。
 後述の実施例と比較例における同様の膜厚を有するポリイミドフィルムにおいて、同じ分子構造を有するポリイミドを用いても、重量平均分子量が所定よりも低いと、動的屈曲耐性に劣り、重量平均分子量が所定よりも高いと、ポリイミドワニスの粘度が高くなり、塗膜からの脱泡性が悪くなって、フィルム中に気泡が生じ、ポリイミドフィルムを製品として用いることができなくなってしまうことが示されている。
 以下、本発明に係るポリイミドフィルムについて詳細に説明する。
 本発明に係るポリイミドフィルムは、ポリイミドを含有するものである。本発明の効果が損なわれない限り、更にその他の成分を含有していても良いし、他の構成を有していてもよい。
1.ポリイミド
 ポリイミドは、テトラカルボン酸成分とジアミン成分とを反応させて得られるものである。テトラカルボン酸成分とジアミン成分の重合によってポリアミド酸を得てイミド化することが好ましい。イミド化は、化学イミド化で行っても、熱イミド化で行ってもよく、化学イミド化と熱イミド化とを併用してもよい。
 本発明で用いられるポリイミドは、下記一般式(1)で表される構成単位を10モル%以上100モル%以下、及び下記一般式(2)で表される構成単位を(100-x)モル%(ここでxは、前記一般式(1)で表される構成単位のモル%)含み、ゲル浸透クロマトグラフィーのポリスチレン換算による重量平均分子量が100,000以上270,000以下である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
(一般式(1)及び(2)において、R~Rはそれぞれ独立に、水素原子又は炭素原子数1~6のアルキル基を表し、R及びRの少なくとも1つ、及びR及びRの少なくとも1つは、炭素原子数1~6のアルキル基を表す。Aは芳香族環又は脂肪族環を有するテトラカルボン酸残基である4価の基を表し、Bは、芳香族環又は脂肪族環を有するジアミン残基である2価の基を表す。)
 ここで、テトラカルボン酸残基とは、テトラカルボン酸から、4つのカルボキシル基を除いた残基をいい、テトラカルボン酸二無水物から酸二無水物構造を除いた残基と同じ構造を表す。
 また、ジアミン残基とは、ジアミンから2つのアミノ基を除いた残基をいう。
 一般式(1)において、R及びRの少なくとも1つ、及びR及びRの少なくとも1つは、炭素原子数1~6のアルキル基を表す。
 当該炭素原子数1~6のアルキル基は、直鎖状又は分岐鎖状アルキル基であって良く、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、i-プロピル基、n-ブチル基、i-ブチル基、t-ブチル基、n-ペンチル基、n-ヘキシル基が挙げられる。
溶剤溶解性の点から、好ましくは炭素原子数1~4のアルキル基であり、より好ましくは炭素原子数1~2のアルキル基であり、より好ましくはメチル基である。
 また、中でも、R及びR、並びにR及びRが、メチル基を表すことが、溶剤溶解性の点から、好ましい。
 一般式(1)において、Bは、芳香族環又は脂肪族環を有するジアミン残基である2価の基を表す。
 芳香族環又は脂肪族環を有するジアミン残基は、芳香族環を有するジアミン又は脂肪族環を有するジアミンから2つのアミノ基を除いた残基とすることができる。芳香族環又は脂肪族環を有するジアミン残基は、芳香族環又は脂肪族環を少なくとも有すればよく、芳香族環及び脂肪族環を有していてもよい。
 芳香族環を有するジアミンとしては、例えば、p-フェニレンジアミン、m-フェニレンジアミン、o-フェニレンジアミン、3,3’-ジアミノジフェニルエーテル、3,4’-ジアミノジフェニルエーテル、4,4’-ジアミノジフェニルエーテル、3,3’-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、4,4’-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ホン、3,4’-ジアミノジフェニルスルホン、4,4’-ジアミノジフェニルスルホン、3,3’-ジアミノベンゾフェノン、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、4,4’-ジアミノベンズアニリド、3,3’-ジアミノジフェニルメタン、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、2,2-ジ(3-アミノフェニル)プロパン、2,2-ジ(4-アミノフェニル)プロパン、2-(3-アミノフェニル)-2-(4-アミノフェニル)プロパン、2,2-ジ(3-アミノフェニル)-1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロプロパン、2,2-ジ(4-アミノフェニル)-1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロプロパン、2-(3-アミノフェニル)-2-(4-アミノフェニル)-1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロプロパン、1,1-ジ(3-アミノフェニル)-1-フェニルエタン、1,1-ジ(4-アミノフェニル)-1-フェニルエタン、1-(3-アミノフェニル)-1-(4-アミノフェニル)-1-フェニルエタン、1,3-ビス(3-アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン、1,4-ビス(3-アミノフェノキシ)ベンゼン、1,4-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3-ビス(3-アミノベンゾイル)ベンゼン、1,3-ビス(4-アミノベンゾイル)ベンゼン、1,4-ビス(3-アミノベンゾイル)ベンゼン、1,4-ビス(4-アミノベンゾイル)ベンゼン、1,3-ビス(3-アミノ-α,α-ジメチルベンジル)ベンゼン、1,3-ビス(4-アミノ-α,α-ジメチルベンジル)ベンゼン、1,4-ビス(3-アミノ-α,α-ジメチルベンジル)ベンゼン、1,4-ビス(4-アミノ-α,α-ジメチルベンジル)ベンゼン、1,3-ビス(3-アミノ-α,α-ジトリフルオロメチルベンジル)ベンゼン、1,3-ビス(4-アミノ-α,α-ジトリフルオロメチルベンジル)ベンゼン、1,4-ビス(3-アミノ-α,α-ジトリフルオロメチルベンジル)ベンゼン、1,4-ビス(4-アミノ-α,α-ジトリフルオロメチルベンジル)ベンゼン、2,6-ビス(3-アミノフェノキシ)ベンゾニトリル、2,6-ビス(3-アミノフェノキシ)ピリジン、N,N’-ビス(4-アミノフェニル)テレフタルアミド、4-アミノフェニル-4-アミノベンゾエート、(2-フェニル-4-アミノフェニル)-4-アミノベンゾエート、ビス(4-アミノフェニル)テレフタレート、9,9-ビス(4-アミノフェニル)フルオレン、2,2’-ジメチル-4,4’-ジアミノビフェニル、2,2’-ジトリフルオロメチル-4,4’-ジアミノビフェニル(2,2-ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン)、3,3’-ジクロロ-4,4’-ジアミノビフェニル、3,3’-ジメトキシ-4,4’-ジアミノビフェニル、3,3’-ジメチル-4,4’-ジアミノビフェニル、4,4’-ビス(3-アミノフェノキシ)ビフェニル、4,4’-ビス(4-アミノフェノキシ)ビフェニル、ビス[4-(3-アミノフェノキシ)フェニル]ケトン、ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]ケトン、ビス[4-(3-アミノフェノキシ)フェニル]スルフィド、ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]スルフィド、ビス[4-(3-アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、ビス[4-(3-アミノフェノキシ)フェニル]エーテル、ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]エーテル、2,2-ビス[4-(3-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]プロパン、2,2-ビス[3-(3-アミノフェノキシ)フェニル]-1,1,1,3,3,3-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]-1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロプロパン、1,3-ビス[4-(3-アミノフェノキシ)ベンゾイル]ベンゼン、1,3-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)ベンゾイル]ベンゼン、1,4-ビス[4-(3-アミノフェノキシ)ベンゾイル]ベンゼン、1,4-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)ベンゾイル]ベンゼン、1,3-ビス[4-(3-アミノフェノキシ)-α,α-ジメチルベンジル]ベンゼン、1,3-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)-α,α-ジメチルベンジル]ベンゼン、1,4-ビス[4-(3-アミノフェノキシ)-α,α-ジメチルベンジル]ベンゼン、1,4-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)-α,α-ジメチルベンジル]ベンゼン、4,4’-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)ベンゾイル]ジフェニルエーテル、4,4’-ビス[4-(4-アミノ-α,α-ジメチルベンジル)フェノキシ]ベンゾフェノン、4,4’-ビス[4-(4-アミノ-α,α-ジメチルベンジル)フェノキシ]ジフェニルスルホン、4,4’-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェノキシ]ジフェニルスルホン、3,3’-ジアミノ-4,4’-ジフェノキシベンゾフェノン、3,3’-ジアミノ-4,4’-ジビフェノキシベンゾフェノン、3,3’-ジアミノ-4-フェノキシベンゾフェノン、3,3’-ジアミノ-4-ビフェノキシベンゾフェノン、6,6’-ビス(3-アミノフェノキシ)-3,3,3’,3’-テトラメチル-1,1’-スピロビインダン、6,6’-ビス(4-アミノフェノキシ)-3,3,3’,3’-テトラメチル-1,1’-スピロビインダン等、及び、前記ジアミンの芳香族環上水素原子の一部若しくは全てをフルオロ基、メチル基、メトキシ基、トリフルオロメチル基、又はトリフルオロメトキシ基から選ばれた置換基で置換したジアミンも使用することができる。
 芳香族環を有するジアミン残基としては、前記N,N’-ビス(4-アミノフェニル)テレフタルアミド、4-アミノフェニル-4-アミノベンゾエート、(2-フェニル-4-アミノフェニル)-4-アミノベンゾエート、及びビス(4-アミノフェニル)テレフタレートを包含するような、下記一般式(5)で表されるジアミンのジアミン残基を含むことが、弾性率の向上の点から好ましい。2つ又は3つのフェニレン基をアミド結合及びエステル結合の少なくとも1種で結合したジアミン残基を導入することにより、分子鎖の平面性を高めて、分子鎖同士のπ-π分子間相互作用を促すことができ、更にアミド結合を含む場合にはアミド結合部位と一般式(1)のテトラカルボン酸残基のエステル結合部位との水素結合形成による分子間力を高めることができ、弾性率を向上できると考えられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
(式(5)において、Rはそれぞれ独立に、ハロゲン化アルキル基、アルキル基、シクロアルキル基、又はアリール基を表し、Z及びZはそれぞれ独立に、-NHCO-、-CONH-、-OCO-、又は-COO-の2価の基を表し、Zはアミノ基に対してパラ位又はメタ位に結合し、ZはZに対してパラ位又はメタ位に結合し、kは0又は1の整数を表し、j1、j2及びj3はそれぞれ独立に0~4の整数を表す。)
 式(5)において、Rはそれぞれ独立に、ハロゲン化アルキル基、アルキル基、シクロアルキル基、又はアリール基を表す。アルキル基としては、炭素数1~10のアルキル基が挙げられ、炭素数1~3のアルキル基が好ましく、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基等が挙げられる。ハロゲン化アルキル基としては、炭素数1~10のハロゲン化アルキル基が挙げられ、炭素数1~3のハロゲン化アルキル基が好ましく、例えば、トリフルオロメチル基、テトラフルオロエチル基、ヘプタフルオロプロピル基、モノフルオロメチル基、ジフルオロメチル基等が挙げられる。シクロアルキル基としては、炭素数5~7のシクロアルキル基が挙げられ、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基等が挙げられる。アリール基としては、炭素数6~12のアリール基が挙げられ、炭素数6~10のアリール基が好ましく、例えば、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基等が挙げられる。
 Rとしては、透明性の点からはハロゲン化アルキル基が好適に用いられ、溶剤への溶解性付与の点からはアルキル基が好適に用いられ、分子鎖の平面性を損なわせずに、溶解性を付与する点からはシクロアルキル基が好適に用いられ、分子鎖の平面性や剛直性を高め、弾性率を向上する点からはアリール基が好適に用いられる。
 置換基Rの数を示すj1、j2及びj3はそれぞれ独立に0~4の整数を表す。j1、j2及びj3はそれぞれ独立に0~2の整数であることが好ましく、0~1の整数であることがより好ましい。また、j1+j2+j3は0~6であることが好ましく、0~3であることがより好ましい。
 kは0又は1の整数を表し、kが0の時、2つのフェニレン基が連結される。
 kが0の時、j1又はj2の少なくとも1つが1以上の整数を表すことが、前記置換基の効果を得る点から好ましい。すなわち、kが0の時は、置換基Rがジアミン残基中に少なくとも1つ含まれることが好ましい。
 kが0の時、j1+j2は1~4であることが好ましく、1~2であることがより好ましい。
 kが0の時の置換基Rは、上記の点から適宜選択されればよいが、中でも分子鎖の平面性や剛直性を高める点から、アリール基が好適に用いられ、少なくとも1つのアリール基を含むことが好ましい。
 Z及びZはそれぞれ独立に、-NHCO-、-CONH-、-OCO-、又は-COO-の2価の基を表し、Zはアミノ基に対してパラ位又はメタ位に結合し、ZはZに対してパラ位又はメタ位に結合する。
 原料のジアミンに直結する芳香族環に対して-NH-で結合させ芳香族環の電子を豊富にして反応性を高める点からは、k=0の場合、Zは-NHCO-又は-CONH-が好ましく、k=1の場合、Zは-NHCO-で、Zは-CONH-であることがより好ましい。
 また、原料のジアミンに直結する芳香族環に対して-O-で結合させ芳香族環の電子を豊富にして反応性を高める点からは、k=0の場合、Zは-OCO-又は-COO-が好ましく、k=1の場合、Zは-OCO-で、Zは-COO-であることがより好ましい。
 また、分子鎖の主骨格を直線的な構造にしてスタッキングしやすくすることで、高弾性率化を図る点からは、Zはアミノ基に対してパラ位に結合し、ZはZに対してパラ位に結合することが好ましい。
 前記式(5)で表されるジアミンとしては、例えば、下記構造のジアミンが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
 前記式(5)で表される構成単位のジアミン残基としては、高分子量ポリマーを得るために反応性が高いジアミンの選択が必要な点から、前記式(DA1)、(DA4)、(DA7)、及び(DA29)からなる群から選択される少なくとも1種のジアミンのジアミン残基であってよい。
 また、脂肪族環を有するジアミンとしては、例えば、1,4-シクロヘキサンジアミン、trans-1,4-ビスメチレンシクロヘキサンジアミン、2,6-ビス(アミノメチル)ビシクロ[2,2,1]ヘプタン、2,5-ビス(アミノメチル)ビシクロ[2,2,1]ヘプタン等が挙げられる。
 芳香族環又は脂肪族環を有するジアミン残基は、単独でも、2種以上を混合して用いることもできる。
 本発明に用いられるポリイミドは、前記一般式(2)で表される構成単位を(100-x)モル%(ここでxは、前記一般式(1)で表される構成単位のモル%)含む。本発明に用いられるポリイミドは、前記一般式(1)で表される構成単位を100モル%含む場合には、前記一般式(2)で表される構成単位は0モル%、すなわち含まれない。
 前記一般式(2)において、Aは芳香族環又は脂肪族環を有するテトラカルボン酸残基である4価の基を表し、Bは、芳香族環又は脂肪族環を有するジアミン残基である2価の基を表す。
 前記一般式(2)におけるBは、前記一般式(1)におけるBと同様であって良いので、ここでの説明を省略する。前記一般式(1)におけるBと前記一般式(2)におけるBとは、それぞれ同一であっても異なっていても良い。
 前記一般式(2)のAにおけるテトラカルボン酸残基は、芳香族環を有するテトラカルボン酸二無水物から酸二無水物構造を除いた残基、又は、脂肪族環を有するテトラカルボン酸二無水物から酸二無水物構造を除いた残基とすることができる。
 芳香族環を有するテトラカルボン酸二無水物としては、例えば、ピロメリット酸二無水物、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’-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、2,3,3’,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物残基、2,2-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物、2,2-ビス(2,3-ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物、ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)エーテル二無水物、ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)スルホン二無水物、1,1-ビス(2,3-ジカルボキシフェニル)エタン二無水物、ビス(2,3-ジカルボキシフェニル)メタン二無水物、ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)メタン二無水物、2,2-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)-1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロプロパン二無水物、2,2-ビス(2,3-ジカルボキシフェニル)-1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロプロパン二無水物、1,3-ビス〔(3,4-ジカルボキシ)ベンゾイル〕ベンゼン二無水物、1,4-ビス〔(3,4-ジカルボキシ)ベンゾイル〕ベンゼン二無水物、2,2-ビス{4-〔4-(1,2-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-(1,2-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{4-〔4-(1,2-ジカルボキシ)フェノキシ〕フェニル}ケトン二無水物、ビス{4-〔3-(1,2-ジカルボキシ)フェノキシ〕フェニル}ケトン二無水物、4,4’-ビス〔4-(1,2-ジカルボキシ)フェノキシ〕ビフェニル二無水物、4,4’-ビス〔3-(1,2-ジカルボキシ)フェノキシ〕ビフェニル二無水物、ビス{4-〔4-(1,2-ジカルボキシ)フェノキシ〕フェニル}ケトン二無水物、ビス{4-〔3-(1,2-ジカルボキシ)フェノキシ〕フェニル}ケトン二無水物、ビス{4-〔4-(1,2-ジカルボキシ)フェノキシ〕フェニル}スルホン二無水物、ビス{4-〔3-(1,2-ジカルボキシ)フェノキシ〕フェニル}スルホン二無水物、ビス{4-〔4-(1,2-ジカルボキシ)フェノキシ〕フェニル}スルフィド二無水物、ビス{4-〔3-(1,2-ジカルボキシ)フェノキシ〕フェニル}スルフィド二無水物、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、3,4’-(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸無水物、3,3’-(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸無水物、4,4’-オキシジフタル酸無水物、3,4’-オキシジフタル酸無水物、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、1,2,3,4-ベンゼンテトラカルボン酸二無水物、3,4,9,10-ぺ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が挙げられる。
 脂肪族環を有するテトラカルボン酸二無水物としては、例えば、シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、ジシクロヘキサン-3,4,3’,4’-テトラカルボン酸二無水物、シクロブタンテトラカルボン酸二無水物等が挙げられる。
 これらは単独でも、2種以上を混合して用いることもできる。
 本発明に用いられるポリイミドフィルムは、前記一般式(1)で表される構成単位を10モル%以上100モル%以下含む。
 溶剤への溶解性の点から、本発明に用いられるポリイミドフィルムは、前記一般式(1)で表される構成単位を15モル%以上含むことが好ましく、25モル%以上含むことがより好ましく、50モル%以上含むことが更に好ましく、60モル%以上含むことがより更に好ましい。
 一方、表面硬度や光透過性を向上する点から、共重合成分を含んでも良く、本発明に用いられるポリイミドフィルムは、前記一般式(1)で表される構成単位を95モル%以下含むものであって良く、更に90モル%以下含むものであって良く、より更に80モル%以下含むものであって良い。
 また、本発明に用いられるポリイミドフィルムは、前記一般式(2)で表される構成単位を(100-x)モル%(ここでxは、前記一般式(1)で表される構成単位のモル%)含む。
 溶剤への溶解性の点から、本発明に用いられるポリイミドフィルム中、前記一般式(2)で表される構成単位は85モル%以下であることが好ましく、75モル%以下であることがより好ましく、50モル%以下であることが更に好ましく、40モル%以下であることがより更に好ましい。
 本発明に用いられるポリイミドフィルム中、前記一般式(2)で表される構成単位は0モル%であっても良いが、表面硬度や光透過性を向上する点から、共重合成分として含まれていても良く、本発明に用いられるポリイミドフィルムは、前記一般式(2)で表される構成単位を5モル%以上含むものであって良く、更に10モル%以上含むものであって良く、より更に20モル%以上含むものであって良い。
 光透過性を向上し、且つ、表面硬度を向上する点から、Aのテトラカルボン酸残基である4価の基、及び、Bのジアミン残基である2価の基の少なくとも1つは、芳香族環を含み、且つ、(i)フッ素原子、(ii)脂肪族環、及び(iii)芳香族環同士をスルホニル基又はフッ素で置換されていても良いアルキレン基で連結した構造、からなる群から選択される少なくとも1つを含むことが好ましい。
 本発明で用いられるポリイミドは、芳香族環を有するテトラカルボン酸残基及び芳香族環を有するジアミン残基から選ばれる少なくとも一種を含むことにより、分子骨格が剛直となり配向性が高まり、表面硬度が向上するが、剛直な芳香族環骨格は吸収波長が長波長に伸びる傾向があり、可視光領域の透過率が低下する傾向がある。
 一方で、ポリイミドに(i)フッ素原子を含むとポリイミド骨格内の電子状態を電荷移動し難くすることができる点から光透過性が向上する。
 ポリイミドに(ii)脂肪族環を含むと、ポリイミド骨格内のπ電子の共役を断ち切ることで骨格内の電荷の移動を阻害することができる点から光透過性が向上する。
 ポリイミドに(iii)芳香族環同士をスルホニル基又はフッ素で置換されていても良いアルキレン基で連結した構造を含むと、ポリイミド骨格内のπ電子の共役を断ち切ることで骨格内の電荷の移動を阻害することができる点から光透過性が向上する。
 中でも、光透過性を向上し、且つ、表面硬度を向上する点から、Aのテトラカルボン酸残基である4価の基、及び、Bのジアミン残基である2価の基の少なくとも1つは、芳香族環とフッ素原子とを含むことが好ましく、Bのジアミン残基である2価の基が、芳香族環とフッ素原子とを含むことが好ましい。
 本発明で用いられるポリイミドは、前記一般式(1)及び(2)中のBにおける、前記芳香族環又は脂肪族環を有するジアミン残基が、trans-シクロヘキサンジアミン残基、trans-1,4-ビスメチレンシクロヘキサンジアミン残基、4,4’-ジアミノジフェニルスルホン残基、3,4’-ジアミノジフェニルスルホン残基、2,2-ビス(4-アミノフェニル)プロパン残基、3,3’-ビス(トリフルオロメチル)-4,4’-[(1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロプロパン-2,2-ジイル)ビス(4,1-フェニレンオキシ)]ジアニリン残基、2,2-ビス[3-(3-アミノフェノキシ)フェニル]-1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロプロパン残基、2,2-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]-1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロプロパン残基、及び下記一般式(3)で表される2価の基からなる群から選ばれる少なくとも1種を含み、更に前記一般式(5)で表されるジアミンのジアミン残基の少なくとも1種を含んでいてもよい2価の基であることが、光透過性の点、及び屈曲耐性及び表面硬度の点から好ましい。
 本発明で用いられるポリイミドは、前記一般式(1)及び(2)中のBにおける、前記芳香族環又は脂肪族環を有するジアミン残基が、trans-シクロヘキサンジアミン残基、trans-1,4-ビスメチレンシクロヘキサンジアミン残基、4,4’-ジアミノジフェニルスルホン残基、3,4’-ジアミノジフェニルスルホン残基、2,2-ビス(4-アミノフェニル)プロパン残基、3,3’-ビス(トリフルオロメチル)-4,4’-[(1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロプロパン-2,2-ジイル)ビス(4,1-フェニレンオキシ)]ジアニリン残基、2,2-ビス[3-(3-アミノフェノキシ)フェニル]-1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロプロパン残基、2,2-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]-1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロプロパン残基、及び下記一般式(3)で表される2価の基からなる群から選ばれる少なくとも1種を含み、更にN,N’-ビス(4-アミノフェニル)テレフタルアミド残基、4-アミノフェニル-4-アミノベンゾエート残基、(2-フェニル-4-アミノフェニル)-4-アミノベンゾエート残基、及びビス(4-アミノフェニル)テレフタレート残基からなる群から選ばれる少なくとも1種を含んでいてもよい2価の基であることが、光透過性の点、及び屈曲耐性及び表面硬度の点から好ましく、特に光透過性と表面硬度の両立の点から、更に、4,4’-ジアミノジフェニルスルホン残基、3,4’-ジアミノジフェニルスルホン残基、2,2-ビス(4-アミノフェニル)プロパン残基、及び、下記一般式(3)で表される2価の基からなる群から選ばれる少なくとも1種を含み、更にN,N’-ビス(4-アミノフェニル)テレフタルアミド残基、4-アミノフェニル-4-アミノベンゾエート残基、(2-フェニル-4-アミノフェニル)-4-アミノベンゾエート残基、及びビス(4-アミノフェニル)テレフタレート残基からなる群から選ばれる少なくとも1種を含んでいてもよい2価の基であることが好ましく、下記一般式(3)で表される2価の基からなる群から選ばれる少なくとも1種を含み、更にN,N’-ビス(4-アミノフェニル)テレフタルアミド残基、4-アミノフェニル-4-アミノベンゾエート残基、(2-フェニル-4-アミノフェニル)-4-アミノベンゾエート残基、及びビス(4-アミノフェニル)テレフタレート残基からなる群から選ばれる少なくとも1種を含んでいてもよい2価の基であることがより好ましい。下記一般式(3)で表される2価の基としては、R及びRがパーフルオロアルキル基であることがより好ましく、中でも、炭素数1以上3以下のパーフルオロアルキル基が好ましく、トリフルオロメチル基又はパーフルオロエチル基であることがより好ましい。また、下記一般式(3)中のR及びRにおけるアルキル基としては、炭素数1以上3以下のアルキル基が好ましく、メチル基又はエチル基であることがより好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
(一般式(3)において、R及びRはそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、またはパーフルオロアルキル基を表す。)
 本発明で用いられるポリイミドは、中でも、光透過性の点、及び屈曲耐性及び表面硬度の点から、前記一般式(2)中のAにおける芳香族環又は脂肪族環を有するテトラカルボン酸残基が、シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物残基、シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物残基、ジシクロヘキサン-3,4,3’,4’-テトラカルボン酸二無水物残基、シクロブタンテトラカルボン酸二無水物残基、ピロメリット酸二無水物残基、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物残基、2,2’,3,3’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物残基、2,3,3’,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物残基、4,4’-(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸無水物残基、3,4’-(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸無水物残基、3,3’-(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸無水物残基、4,4’-オキシジフタル酸無水物残基、及び、3,4’-オキシジフタル酸無水物残基からなる群から選ばれる少なくとも1種の4価の基であることが好ましい。
 前記一般式(2)中のAにおいて、これらの好適な残基を合計で、50モル%以上含むことが好ましく、更に70モル%以上含むことが好ましく、より更に90モル%以上含むことが好ましい。
 前記一般式(2)中のAとしては、表面硬度を向上する点からは、ピロメリット酸二無水物残基、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物残基、及び、2,2’,3,3’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物残基からなる群から選択される少なくとも一種のような剛直性を向上するのに適したテトラカルボン酸残基群(グループA)を含むことが好ましく、光透過性を向上する点からは、シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物残基、シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物残基、ジシクロヘキサン-3,4,3’,4’-テトラカルボン酸二無水物残基、シクロブタンテトラカルボン酸二無水物残基、2,3,3’,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物残基、4,4’-(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸無水物残基、3,4’-(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸無水物残基、3,3’-(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸無水物残基、4,4’-オキシジフタル酸無水物残基、及び、3,4’-オキシジフタル酸無水物残基からなる群から選択される少なくとも一種のような光透過性を向上するのに適したテトラカルボン酸残基群(グループB)を含むことが好ましく、グループAとグループBを混合して用いても良い。グループAとグループBを混合する場合、前記剛直性を向上するのに適したテトラカルボン酸残基群(グループA)と、光透過性を向上するのに適したテトラカルボン酸残基群(グループB)との含有比率は、光透過性を向上するのに適したテトラカルボン酸残基群(グループB)1モルに対して、前記剛直性を向上するのに適したテトラカルボン酸残基群(グループA)が0.05モル以上9モル以下であることが好ましく、更に0.1モル以上5モル以下であることが好ましく、より更に0.3モル以上4モル以下であることが好ましい。
 中でも、前記グループBとしては、4,4’-(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸無水物残基、3,4’-(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸無水物残基、及び、シクロブタンテトラカルボン酸二無水物残基からなる群から選択される少なくとも一種を含むことが、表面硬度と光透過性の向上の点から好ましく、シクロブタンテトラカルボン酸二無水物残基を含むことが黄色度を低減させる効果が高く、弾性率も優れる点からより好ましい。
 ポリイミド中の各繰り返し単位の含有割合、各テトラカルボン酸残基や各ジアミン残基の含有割合(モル%)は、ポリイミド製造時には仕込みの分子量から求めることができる。また、ポリイミド中の各テトラカルボン酸残基や各ジアミン残基の含有割合(モル%)は、ポリイミドの分解物について、高速液体クロマトグラフィー、ガスクロマトグラフ質量分析計、NMR、元素分析、XPS/ESCA及びTOF-SIMSを用いて求めることができる。ポリイミドの分解物は、例えば、サンプルを、アルカリ水溶液、又は、超臨界メタノールにより分解することにより得られる。
 本発明で用いられるポリイミドは、気泡欠陥が発生し難く、且つ屈曲耐性が良好な点から、ゲル浸透クロマトグラフィーのポリスチレン換算による重量平均分子量が100,000以上270,000以下であるものが選択される。
 屈曲耐性の点から、重量平均分子量は120,000以上であって良く、更に140,000以上であって良く、より更に160,000以上であってよい。一方で、溶解性の点から、重量平均分子量は250,000以下であって良く、更に230,000以下であって良く、より更に210,000以下であって良い。
 ポリイミドの重量平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)によって測定できる。具体的には、ポリイミドを0.1質量%の濃度のN-メチルピロリドン(NMP)溶液とし、展開溶媒は、含水量500ppm以下の30mmol%LiBr-NMP溶液を用い、東ソー製GPC装置(HLC-8120、使用カラム:SHODEX製GPC LF-804)を用い、サンプル打ち込み量50μL、溶媒流量0.4mL/分、37℃の条件で測定を行う。重量平均分子量は、サンプルと同濃度のポリスチレン標準サンプルを基準に求める。
2.添加剤
 本発明のポリイミドフィルムは、前記ポリイミドの他に、必要に応じて更に添加剤を含有していてもよい。前記添加剤としては、例えば、無機粒子、巻き取りを円滑にするためのシリカフィラーや、製膜性や脱泡性を向上させる界面活性剤、紫外線吸収剤等が挙げられる。
3.ポリイミドフィルムの特性
 本発明のポリイミドフィルムは、更に後述する特性を有することが好ましい。
(1)残留溶剤
 本発明のポリイミドフィルムは、後述するように、ジクロロメタンを全有機溶剤中に90質量%以上含有する有機溶剤を用いて製造されることが、気泡欠陥が発生し難く、膜厚均一性が良好であり、且つ屈曲耐性が良好なポリイミドフィルムを得やすい点から好ましい。
 そのため本発明のポリイミドフィルムは、気泡欠陥が発生し難く、膜厚均一性が良好であり、且つ屈曲耐性が良好な点から、中でも、残留溶剤として、ジクロロメタンが1ppm以上2000ppm以下含まれることが好ましい。
 本発明のポリイミドフィルムは、中でも屈曲耐性が向上する点から、ジクロロメタンの含有量は1000ppm以下が好ましく、800ppm以下がより好ましく、400ppm以下が更に好ましく、100ppm以下がより更に好ましい。ジクロロメタンの含有量は、静的屈曲耐性及び動的屈曲耐性を向上する点から、少なければ少ないほど良く、後述する検出限界の1ppm程度であってもよい。
 また、本発明のポリイミドフィルムは、屈曲耐性が向上する点から、1気圧下での沸点が70℃以上、中でも100℃以上の有機溶剤の含有量は1000ppm以下が好ましく、800ppm以下がより好ましく、400ppm以下が更に好ましく、100ppm以下とすることがより更に好ましい。
 ポリイミドフィルムの残留溶剤量は、以下のように測定することができる。
[残留溶剤の種類の特定]
 まず、残留溶剤の種類の特定を、パージ&トラップ装置(加熱脱着装置)が連結したGC-MSを用いて行う。
 パージ&トラップ装置(製品名JTD505-III、日本分析工業株式会社)に、ポリイミドフィルム10mgを入れた試料管をセットし、200℃で30分保持して加熱して発生したガスを、-60℃のトラップ管で捕集し、捕集したものを315℃で加熱して飛ばしてGC-MSへ送り込み、発生した有機ガスの成分の定性分析を行なう。
(パージ&トラップ装置条件)
 総スプリット比(導入量/排気量)1:10、
 キャリアガス ヘリウム1.0ml/min定量
 (GC-MS条件)
 装置名:GC-MS装置(Agilent社、6890/5973 GC/MS)
 カラム:UA-5 内径250μm×長さ30m×膜厚0.25μm(フロンティア・ラボ製)、昇温条件 50℃(5分保持) → 10℃/分(昇温) → 320℃(3分保持)
[残留溶剤の定量]
 ポリイミドフィルムの濃度が5質量%濃度となるように、N,N-ジメチルホルムアミド(DMF)にポリイミドフィルムを添加して、ポリイミドフィルム/N,N-ジメチルホルムアミド(DMF)溶液を調製し、この溶液に、内部標準液(0.2質量%濃度アニソール/DMF溶液)を添加してサンプル溶液を調製する。当該サンプル溶液について、GC-MS装置(例えば、Agilent社、6890/5973 GC/MS)を用いて、下記条件で、GC-MS測定を行う。当該GC-MS測定は3回行い、測定結果は3回の平均値とする。
 (GC条件)
 カラム:InertCapWax 内径250μm×長さ30m×膜厚0.25μm(ジーエルサイエンス製)、
 サンプル打ち込み量0.2uL、スプリット比(導入量/排気量)1:50、キャリアガス ヘリウム94.3kPa定圧、注入口温度250℃、昇温条件 40℃(5分保持) → 5℃/分 → 120℃ → 20℃/分 → 240℃(6分保持)、トランスファーライン温度 250℃ 
 (MS条件)
 イオン化法 EI、測定モード SIM、イオン源温度 250℃、四重極温度 150℃、イオン化電圧 70eV
 前記のように特定された各残留溶剤について、検量線を作成し、当該検量線を基準として、各残留溶剤量を定量する。
 例えば、含まれている残留溶剤がジクロロメタンの場合、ジクロロメタン含有量が例えば0.01質量%、0.05質量%、0.1質量%となるようにそれぞれ調製した各ジクロロメタン(測定対象化合物)/DMF溶液に、上記したサンプル溶液と同様に内部標準液を添加して調製した各検量線液について、GC-MS測定を行い、検量線を作成する。なお、GC-MS測定は3回行い、測定結果は3回の平均値とする。
 そして、当該検量線を基準として、ポリイミドフィルムに対する質量比としてジクロロメタンの含有量を算出する。なお、検出量によって検量線を適宜作成し直す。
 含まれている残留溶剤が2種以上ある場合、各残留溶剤に対して上記ジクロロメタンのように検量線液を調製し、当該各検量線液についてのGC-MS測定による測定結果から作成された検量線を基準とする。
 なお、N,N-ジメチルホルムアミド(DMF)が残留溶剤として含まれている場合、例えばN-メチル-2-ピロリドンなど、残留溶剤として含まれていないポリイミドの良溶媒を用いてサンプル溶液を調製する。
(2)全光線透過率 
 また、本発明のポリイミドフィルムは、透明性の点から、JIS K7361-1に準拠して測定する全光線透過率が、85.0%以上であることが好ましい。本発明のポリイミドフィルムのJIS K7361-1に準拠して測定する全光線透過率は、更に88.0%以上であることが好ましく、より更に89.0%以上であることが好ましい。
 JIS K7361-1に準拠して測定する全光線透過率は、例えば、ヘイズメーター(例えば村上色彩技術研究所製 HM150)により測定することができる。なお、ある厚みの全光線透過率の測定値から、異なる厚みの全光線透過率は、ランベルトベールの法則により換算値を求めることができ、それを利用することができる。
 具体的には、ランベルトベールの法則によれば、透過率Tは、
Log10(1/T)=kcb
(k=物質固有の定数、c=濃度、b=光路長)で表される。
 フィルムの透過率の場合、膜厚が変化しても密度が一定であると仮定するとcも定数となるので、上記式は、定数fを用いて
Log10(1/T)=fb
(f=kc)と表すことができる。ここで、ある膜厚の時の透過率がわかれば、各物質の固有の定数fを求めることができる。従って、T=1/10f・b の式を用いて、fに固有の定数、bに目標の膜厚を代入すれば、所望の膜厚の時の透過率を求めることができる。
(3)黄色度
 また、本発明のポリイミドフィルムは、前記JIS K7373-2006に準拠して算出される黄色度(YI値)が、12.0以下であることが好ましい。このように黄色度が低いと、黄色味の着色が抑制され、光透過性が向上する点から好ましい。前記JIS K7373-2006に準拠して算出される黄色度(YI値)は、10.0以下であることがより好ましく、7.0以下であることが更に好ましく、5.0以下であることがより更に好ましく、4.5以下であることが特に好ましい。
 なお、黄色度(YI値)は、前記JIS K7373-2006に準拠して、紫外可視近赤外分光光度計(例えば、日本分光(株) V-7100)を用い、分光測色方法により、補助イルミナントC、2度視野を用いて、250nm以上800nm以下の範囲を1nm間隔で測定される透過率をもとに、XYZ表色系における三刺激値X,Y,Zを求め、そのX,Y,Zの値から以下の式より算出することができる。
  YI=100(1.2769X-1.0592Z)/Y
 なお、ある厚みの黄色度の測定値から、異なる厚みの黄色度は、ある特定の膜厚のサンプルの250nm以上800nm以下の間の1nm間隔で測定された各波長における各透過率について、前記全光線透過率と同様にランベルトベールの法則により異なる厚みの各波長における各透過率の換算値を求め、それを元に算出し用いることができる。
 また、本発明のポリイミドフィルムは、黄色味の着色が抑制され、光透過性が向上し、ガラス代替材料として好適に用いることができる点から、前記JIS K7373-2006に準拠して算出される黄色度(YI値)を膜厚(μm)で除した値(YI値/膜厚(μm))が0.16未満であることが好ましく、0.12未満であることがより好ましく、0.11未満であることが更に好ましく、0.10未満であることがより更に好ましい。
 また、本発明のポリイミドフィルムは、前記黄色度(YI値)を膜厚(μm)で除した値(YI値/膜厚(μm))が0.10以下であることが好ましく、0.04以下であることがより好ましく、0.03以下であることがより更に好ましい。
 なお、本発明において、前記黄色度(YI値)を膜厚(μm)で除した値(YI値/膜厚(μm))は、JIS Z8401:1999の規則Bに従い、小数点以下第2位に丸めた値とする。
(4)ヘイズ値
 本発明のポリイミドフィルムのヘイズ値は、光透過性の点から、2.0以下であってよく、1.0以下であることがより好ましく、0.5以下であることがより更に好ましい。当該ヘイズ値は、ポリイミドフィルムの厚みが5μm以上100μm以下において達成できることが好ましい。
 前記ヘイズ値は、JIS K-7136に準拠した方法で測定することができ、例えば村上色彩技術研究所製のヘイズメーターHM150により測定することができる。
(5)引張弾性率 
 本発明のポリイミドフィルムは、10mm×150mmの試験片をJIS K7127に準拠し、引張り速度を50mm/分、チャック間距離を100mmとして測定する25℃における引張弾性率が、3.3GPa以上であることが好ましい。このように、25℃(室温)での引張弾性率が高いと、保護フィルムとして十分な表面硬度を室温でも維持することができ、表面材乃至基材として用いることができる。前記引張弾性率は、4.0GPa以上であることがより好ましく、4.5GPa以上であることが更に好ましく、5.0GPa以上であることがより更に好ましい。一方で、前記引張弾性率は、屈曲耐性を向上させる点から、8.0GPa以下であっても良い。
 前記引張弾性率は、引張り試験機(例えば島津製作所製:オートグラフAG-X 1N、ロードセル:SBL-1KN)を用い、幅10mm×長さ150mmの試験片をポリイミドフィルムから切り出して、25℃で、引張り速度50mm/分、チャック間距離は100mmとして測定することができる。前記引張弾性率を求める際のポリイミドフィルムは厚みが50μm±5μmであることが好ましい。
(6)複合弾性率
 本発明のポリイミドフィルムは、複合弾性率が、5.3GPa以上であることが好ましい。このように、複合弾性率が高いと、保護フィルムとして十分な表面硬度を室温でも維持することができ、表面材乃至基材として用いることができる。前記複合弾性率は、
5.5GPa以上であることがより好ましく、5.7GPa以上であることが更に好ましく、6.0GPa以上であることがより更に好ましい。一方で、前記複合弾性率は、屈曲耐性を向上させる点から、10GPa以下であっても良い。
 ここで、複合弾性率は、ポリイミドフィルムのインデンテーション硬さ(HIT)を測定する際に求められる接触投影面積Aを用いて算出するものとする。「インデンテーション硬さ」とは、ナノインデンテーション法による硬度測定によって得られる圧子の負荷から除荷までの荷重-変位曲線から求められる値である。ポリイミドフィルムの複合弾性率は、ポリイミドフィルムの弾性変形および圧子の弾性変形が含まれた弾性率である。
 インデンテーション硬さ(HIT)の測定は、測定サンプルについてBRUKER社製の「TI950 TriboIndenter」を用いて行うものとする。具体的には、まず、1mm×10mmに切り出したポリイミドフィルムを包埋樹脂によって包埋したブロックを作製し、このブロックから一般的な切片作製方法によって穴等がない均一な、厚さ50nm以上100nm以下の切片を切り出す。切片の作製には、「ウルトラミクロトーム EM UC7」(ライカ マイクロシステムズ社製)等を用いることができる。そして、この穴等がない均一な切片が切り出された残りのブロックを測定サンプルとする。次いで、このような測定サンプルにおける上記切片が切り出されることによって得られた断面において、以下の測定条件で、上記圧子としてバーコビッチ(Berkovich)圧子(三角錐、BRUKER社製のTI-0039)をポリイミドフィルムの断面中央に10秒かけて最大押し込み荷重25μNまで垂直に押し込む。ここで、バーコビッチ圧子は、ポリイミドフィルムの側縁の影響を避けるために、ポリイミドフィルムの両側端からそれぞれポリイミドフィルムの中央側に500nm離れたポリイミドフィルムの部分内に押し込むものとする。その後、一定保持して残留応力の緩和を行った後、10秒かけて除荷させて、緩和後の最大荷重を計測し、該最大荷重Pmax(μN)と接触投影面積A(nm)とを用い、Pmax/Aにより、インデンテーション硬さ(HIT)を算出する。上記接触投影面積は、標準試料の溶融石英(BRUKER社製の5-0098)を用いてOliver-Pharr法で圧子先端曲率を補正した接触投影面積である。インデンテーション硬さ(HIT)は、10箇所測定して得られた値の算術平均値とする。なお、測定値の中に算術平均値から±20%以上外れるものが含まれている場合は、その測定値を除外し再測定を行うものとする。測定値の中に算術平均値から±20%以上外れているものが存在するか否かは、測定値をAとし、算術平均値をBとしたとき、(A-B)/B×100によって求められる値(%)が±20%以上であるかによって判断するものとする。
(測定条件)
・荷重速度:2.5μN/秒
・保持時間:5秒
・荷重除荷速度:2.5μN/秒
・測定温度:25℃
 ポリイミドフィルムの複合弾性率Eは、下記数式(1)によって、インデンテーション硬さの測定の際に求められた接触投影面積Aを用いて求める。複合弾性率は、インデンテーション硬さを10箇所測定し、その都度複合弾性率を求め、得られた10箇所の複合弾性率の算術平均値とする。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000015
(上記数式(1)中、Aは接触投影面積であり、Eはポリイミドフィルムの複合弾性率であり、Sは接触剛性である。)
(7)tanδ曲線
 本発明のポリイミドフィルムは、損失弾性率を貯蔵弾性率で除した値であるtanδ曲線において、ピークの頂点を150℃以上の温度領域にのみ有するものであることが好ましい。前記tanδ曲線で、ピークの頂点が150℃未満に存在すると、ポリイミドの分子鎖が動きやすく、塑性変形しやすくなって、屈曲耐性が悪くなる恐れがあるのに対し、ピークの頂点が150℃未満に存在しないと、分子鎖の運動性が抑制され、塑性変形し難くなり、屈曲耐性を向上することが出来るからである。
 また、前記tanδ曲線で、ピークの頂点を150℃以上の温度領域にのみ有すると、高温環境下、例えば夏の車内などにおいても、熱変形によって屈曲耐性が損なわれることが抑制されるため、高温環境下でも屈曲耐性が向上したものとなる。
 また、前記tanδ曲線で、ピークの頂点を150℃以上の温度領域にのみ有すると、引張弾性率が高くなる傾向があり、表面硬度が高くなる傾向がある。
 本発明のポリイミドフィルムは、屈曲耐性や表面硬度を向上する点から、前記tanδ曲線で、ピークの頂点を200℃以上の温度領域にのみ有するものであることがより好ましく、250℃以上の温度領域にのみ有するものであることがより更に好ましく、300℃以上の温度領域にのみ有するものであることがより更に好ましい。一方、ベーク温度を低減することができる点から、前記tanδ曲線で、ピークの頂点は380℃以下の温度領域に有することが好ましい。
 前記tanδ曲線は、動的粘弾性測定によって、温度とtanδ(tanδ=損失弾性率(E’’)/貯蔵弾性率(E’))の関係から求められるものであり、ピークの極大値が最大であるピークの頂点の温度をガラス転移温度の指標とすることができるものである。動的粘弾性測定は、例えば、動的粘弾性測定装置 RSA-G2(ティー・エイ・インスツルメント・ジャパン(株))によって、測定範囲を-150℃以上490℃以下として、周波数1Hz、昇温速度5℃/minにより行うことができる。また、サンプル幅を5mm、チャック間距離を20mmとして測定することができる。ピーク及び変曲点の解析時は、目視評価せず、データを数値化して、数値から解析する。
 なお、温度(横軸)とtanδ(tanδ=損失弾性率(E’’)/貯蔵弾性率(E’))(縦軸)の曲線において、ピークとは、tanδの値が0.2以上、好ましくは0.3以上であって極大値を有し、且つ、ピークの谷と谷の間であるピーク幅が3℃以上であるものをいい、ノイズ等測定由来の曲線における細かい上下変動については、前記ピークの頂点のピークとして観測しない。
 tanδ曲線を測定するサンプルとしては、23℃±2℃ RH30~50%の環境下に24時間静置したポリイミドフィルムを10cm角以上にサンプリングしたフィルムのさらに中央部を、剃刀またはメスにて5mm幅にスリットの入った切り出し治具を用いて、幅5mm×長さ50mmに(チャック時にサンプル長が20mmとなるように)切り出した物を用いる。幅の測定はノギスを用いて、位置を変えて3回計測した平均値を記録する。この際、幅測定の一部に平均値の3%以上の変動幅のある場合、そのサンプルは使用しない。
(8)鉛筆硬度
 本発明に用いられるポリイミドフィルムにおいて、鉛筆硬度は2B以上であることが好ましく、B以上であることがより好ましく、HB以上であることがより更に好ましい。
 前記ポリイミドフィルムの鉛筆硬度は、測定サンプルを温度25℃、相対湿度60%の条件で2時間調湿した後、JIS-S-6006が規定する試験用鉛筆を用いて、JIS K5600-5-4(1999)に規定する鉛筆硬度試験(0.98N荷重)をフィルム表面に行い、傷がつかない最も高い鉛筆硬度を評価することにより行うことができる。例えば東洋精機(株)製 鉛筆引っかき塗膜硬さ試験機を用いることができる。
4.ポリイミドフィルムの構成
 本発明のポリイミドフィルムの厚さは、用途により適宜選択されれば良いが、1μm以上であればよく、10μm以上であることが好ましく、20μm以上であることがより好ましく、30μm以上であることが更に好ましく、35μm以上であってよい。一方、200μm以下であることが好ましく、更に150μm以下であることが好ましく、より更に100μm以下であることが好ましく、より更に90μm以下であることが好ましい。
 厚みが薄いと強度が低下し、厚みが厚いと屈曲時の内径と外径の差が大きくなり、フィルムへの負荷が大きくなることから屈曲耐性が低下する恐れがある。
 また、本発明のポリイミドフィルムには、例えば、けん化処理、グロー放電処理、コロナ放電処理、紫外線処理、火炎処理等の表面処理が施されていてもよい。
5.ポリイミドフィルムの製造方法
 本発明のポリイミドフィルムを製造する方法としては、前記本発明のポリイミドフィルムを製造できる方法であれば特に制限はなく、例えば、後述する第1の製造方法や、第2の製造方法で製造することが挙げられる。
5-1.第1の製造方法
 前記ポリイミドが有機溶剤に良好に溶解する場合には、前記ポリイミドを有機溶剤に溶解させ、必要に応じて添加剤を含有させたポリイミドワニスを用いて乾燥させることによりポリイミドフィルムを製造する、第1のポリイミドの製造方法を用いることが好ましい。
 本発明に用いられる前記ポリイミドは、主鎖にエステル結合を介して2面角がねじれたパラビフェニレン基を含む特定の構造のテトラカルボン酸残基を有することから、有機溶剤に溶解し易い。前記ポリイミドが25℃で有機溶剤に6質量%以上溶解するような溶剤溶解性を有する場合には、当該第1の製造方法を好適に用いることができる。
 第1のポリイミドフィルムの製造方法は、
 本発明に用いられる前記ポリイミドと、有機溶剤とを含有するポリイミドワニスであって、前記ポリイミドの含有割合は、前記ポリイミドワニス中に6質量%以上15質量%以下であり、回転粘度計により測定した25℃における粘度が1,000~10,000cpsであるポリイミドワニスを準備する工程と、
 前記ポリイミドワニスを支持体に塗布し、100℃以下の温度で乾燥し、乾燥後塗膜を支持体から剥離する工程と、
 支持体から剥離された乾燥後塗膜の端部を固定後、当該乾燥後塗膜を、150℃以上の温度で加熱する工程を有することが、気泡欠陥が発生し難く、残留溶剤量を少なくしやすい点から好ましい。
 中でも、100℃以下の温度で2段階以上の乾燥温度を設けて有機溶剤を乾燥させることにより、塗膜表面の皮ばりを抑制し、塗膜中の有機溶剤の突沸による気泡を抑えることができる。なお、皮ばりとは、塗膜表面の乾燥が内部に比べて進んだ状態で、塗膜厚み方向に濃度勾配が発生し、最表面のスキン層で溶媒拡散が妨げられ、乾燥律速となっている状態をいう。皮ばりによって、塗膜中で気化した溶媒が膨張して気泡欠陥を生成する場合がある。
 また、剥離された乾燥後塗膜に対する150℃以上の加熱も、150℃以上の温度で2段階以上の加熱温度を設けて加熱することが気泡欠陥が発生し難く、残留溶剤量を少なくしやすい点から好ましい。
 例えば、乾燥後塗膜の膜厚が50μm未満の場合には、各段階の保持時間を10分以上、60分未満とすることが好ましく、乾燥後塗膜の膜厚が50μm以上、100μm以下では各段階の保持時間を30分以上、90分未満とすることが好ましい。
 前記ポリイミドワニスに用いられる有機溶剤としては、例えば非プロトン性極性溶剤または水溶性アルコール系溶剤等が挙げられ、具体例としては、N-メチル-2-ピロリドン、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチルホスホルアミド、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン、γ-ブチロラクトン、ジクロロメタン等が挙げられる。
 第1の製造方法の中でも、後述する本発明のポリイミドフィルムの製造方法により製造されることが好ましい。
 本発明のポリイミドフィルムの製造方法は、
 ポリイミドと、有機溶剤とを含有するポリイミドワニスであって、
 前記ポリイミドは、前記一般式(1)で表される構成単位を10モル%以上100モル%以下、及び前記一般式(2)で表される構成単位を(100-x)モル%(ここでxは、前記一般式(1)で表される構成単位のモル%)含み、ゲル浸透クロマトグラフィーのポリスチレン換算による重量平均分子量が100,000以上270,000以下であるポリイミドであり、
 前記有機溶剤は、ジクロロメタンを全有機溶剤中に90質量%以上含有する有機溶剤であり、
 前記ポリイミドの含有割合は、前記ポリイミドワニス中に6質量%以上15質量%以下であり、回転粘度計により測定した25℃における粘度が1,000~10,000cpsであるポリイミドワニスを準備する工程と、
 前記ポリイミドワニスを支持体に塗布し、40℃以下の温度で乾燥し、乾燥後塗膜を支持体から剥離する工程と、
 支持体から剥離された乾燥後塗膜の端部を固定後、当該乾燥後塗膜を、150℃以上の温度で加熱する工程を有する。
 本発明のポリイミドフィルムの製造方法によれば、ワニス中のポリイミド含有割合を十分な濃度に上げることができ、且つワニスを所望の粘度範囲に調整できるので、30μm以上の膜厚のポリイミドフィルムであっても製造し易く、気泡欠陥が発生し難く、膜厚均一性が良好なフィルムを得ることができる。沸点が40℃のジクロロメタンを全有機溶剤中に90質量%以上含有する有機溶剤を用いるため、乾燥時に高温で加熱したり、熱風強制乾燥等を行う必要が無く、フィルムの発泡や膜厚ムラ、黄変等を抑制することができ、残留溶剤量を少なくすることができ、屈曲耐性を向上することもできる。
 以下、第1の製造方法の中でも好ましい本発明のポリイミドの製造方法を中心に詳細に説明するが、下記説明は、有機溶剤や乾燥温度以外は、第1の製造方法全般に適用され得る。
(1)ポリイミドワニスを準備する工程
 本発明のポリイミドワニスは、ポリイミドと、有機溶剤とを含有するポリイミドワニスであって、
 前記ポリイミドは、前記一般式(1)で表される構成単位を10モル%以上100モル%以下、及び前記一般式(2)で表される構成単位を(100-x)モル%(ここでxは、前記一般式(1)で表される構成単位のモル%)含み、ゲル浸透クロマトグラフィーのポリスチレン換算による重量平均分子量が100,000以上270,000以下であるポリイミドであり、
 前記有機溶剤は、ジクロロメタンを全有機溶剤中に90質量%以上含有する有機溶剤であり、
 前記ポリイミドの含有割合は、前記ポリイミドワニス中に6質量%以上15質量%以下である。
 本発明のポリイミドワニスは、本発明のポリイミドフィルムの製造方法に用いる際には、回転粘度計により測定した25℃における粘度が1,000~10,000cpsであるように調整して用いられる。
(1-1)ポリイミド
 前記一般式(1)で表される構成単位を10モル%以上100モル%以下、及び前記一般式(2)で表される構成単位を(100-x)モル%(ここでxは、前記一般式(1)で表される構成単位のモル%)含み、ゲル浸透クロマトグラフィーのポリスチレン換算による重量平均分子量が100,000以上270,000以下であるポリイミドは、前記本発明のポリイミドフィルムにおいて説明したポリイミドと同様であって良いので、ここでの説明を省略する。
 当該ポリイミドの製造方法については特に限定されないが、例えば、下記一般式(4)で表されるテトラカルボン酸二無水物と必要に応じて芳香族環又は脂肪族環を有するテトラカルボン酸二無水物とを含む1種又は2種以上のテトラカルボン酸二無水物と、1種又は2種以上の芳香族環又は脂肪族環を有するジアミンとを反応させることにより、下記一般式(1’)で表される構成単位を10モル%以上100モル%以下、及び下記一般式(2’)で表される構成単位を(100-x)モル%(ここでxは、前記一般式(1’)で表される構成単位のモル%)含むポリイミド前駆体(ポリアミド酸)を得る工程、得られた前記ポリイミド前駆体(ポリアミド酸)をイミド化する工程を経て製造することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
(一般式(4)において、R~Rは、前記一般式(1)と同様である。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
(一般式(1’)及び(2’)において、R~R、A、及びBは、それぞれ、前記一般式(1)及び(2)と同様である。)
 前記一般式(4)で表されるテトラカルボン酸二無水物は、対応するビフェニル4,4’-ジオール類と、トリメリット酸類とを用いて公知のエステル化反応により得ることができる。前記トリメリット酸類としては、無水トリメリット酸、無水トリメリット酸ハライド等が挙げられる。
 必要に応じて用いられる芳香族環又は脂肪族環を有するテトラカルボン酸二無水物、及び、1種又は2種以上の芳香族環又は脂肪族環を有するジアミンは、前記ポリイミドフィルムにおいて説明したものと同様のものを用いることができる。
 前記ポリイミド前駆体は、上述のテトラカルボン酸二無水物と、上述のジアミンとを、溶剤中で反応させて得られる。ポリイミド前駆体(ポリアミド酸)の合成に用いる溶剤としては、上述のテトラカルボン酸二無水物及びジアミンを溶解可能であれば特に制限はなく、例えば非プロトン性極性溶剤または水溶性アルコール系溶剤等を用い得る。本発明においては、中でも、N-メチル-2-ピロリドン、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチルホスホルアミド、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン等の窒素原子を含む有機溶剤;γ-ブチロラクトン等を用いることが好ましい。なお、有機溶剤とは、炭素原子を含む溶剤である。
 重合反応の手順は、公知の方法を適宜選択して用いることができる。
 例えば、反応容器中、先ず、ジアミンを重合溶媒に溶解し、この溶液にジアミンと実質的に等モルの酸二無水物を徐々に添加し、メカニカルスターラー等を用い、温度0~100℃の範囲、好ましくは20~60℃で0.5~150時間好ましくは1~48時間攪拌することが挙げられる。この際モノマー濃度は、通常、5~50質量%の範囲、好ましくは10~40質量%の範囲が挙げられる。
 また、前記ポリイミド前駆体溶液が、少なくとも2種の酸二無水物を組み合わせて調製される場合、ジアミンが溶解した重合溶媒に酸二無水物を添加し、ポリアミド酸を合成してもよいし、少なくとも2種の酸二無水物を適切なモル比で段階を踏んで反応液に添加し、ある程度、各原料が高分子鎖へ組み込まれるシーケンスをコントロールしてもよい。
 たとえば、ジアミンが溶解された反応液に、一般式(4)で表されるテトラカルボン酸二無水物を投入し反応させることで、一般式(4)で表されるテトラカルボン酸二無水物とジアミンが反応したアミド酸を合成し、そこへ、一般式(4)で表されるテトラカルボン酸二無水物とは異なるテトラカルボン酸二無水物を投入し、必要に応じて更にジアミンを加えてポリアミド酸を重合しても良い。この方法で重合すると、一般式(4)で表されるテトラカルボン酸二無水物が1つのジアミンを介して、連結した形でポリアミド酸の中に導入される。
 このような方法でポリアミド酸を重合することは、主鎖にエステル結合を介して2面角がねじれたパラビフェニレン基を含む特定の構造のテトラカルボン酸残基の位置関係がある程度特定され、表面硬度が良好で屈曲耐性の優れたポリイミドフィルムを得易い点から好ましい。
 前記ポリイミド前駆体溶液(ポリアミド酸溶液)中のジアミンのモル数をa、テトラカルボン酸二無水物のモル数をbとしたとき、b/aを0.9以上1.1以下とすることが好ましく、0.95以上1.05以下とすることがより好ましく、0.97以上1.03以下とすることがさらに好ましく、0.99以上1.01以下とすることが特に好ましい。このような範囲とすることにより得られるポリアミド酸の分子量(重合度)を適度に調整することができる。
 ゲル浸透クロマトグラフィーのポリスチレン換算による重量平均分子量が100,000以上270,000以下であるポリイミドを調製するためには、前記ポリイミド前駆体の調製において、ジアミンを溶解させた反応液に酸二無水物を段階的に添加し、所望の分子量範囲に達することをゲル浸透クロマトグラフィーで測定しながら反応を行うことが好ましい。
 前記ポリイミド前駆体(ポリアミド酸)は、屈曲耐性を向上する点から、重量平均分子量が、50,000以上であることが好ましく、更に80,000以上であることが好ましく、より更に100,000以上であることが好ましい。一方で、気泡欠陥を抑制する点から、前記ポリイミド前駆体(ポリアミド酸)は、重量平均分子量が、350,000以下であることが好ましく、更に300,000以下であることが好ましく、より更に270,000以下であることが好ましい。
 ポリイミド前駆体の重量平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)によって測定できる。
 ポリイミド前駆体を0.5質量%の濃度のN-メチルピロリドン(NMP)溶液とし、展開溶媒は、含水量500ppm以下の10mmol%LiBr-NMP溶液を用い、東ソー製GPC装置(HLC-8120、使用カラム:SHODEX製GPC LF-804)を用い、サンプル打ち込み量50μL、溶媒流量0.5mL/分、40℃の条件で測定を行う。重量平均分子量は、サンプルと同濃度のポリスチレン標準サンプルを基準に求める。
 イミド化するために用いられるポリイミド前駆体(ポリアミド酸)としては、合成反応により得られたポリイミド前駆体溶液をそのまま用いても良いし、ポリイミド前駆体溶液の溶剤を乾燥させ、別の溶剤に溶解して用いても良い。
 ポリイミド前駆体をイミド化する方法としては、加熱により脱水閉環反応を行う加熱イミド化と、化学イミド化剤(脱水閉環剤)を用いて脱水閉環反応を行う化学イミド化が挙げられる。中でも、加熱による黄変を抑制する点から、化学イミド化を用いることが好ましい。
 化学イミド化を行う場合は、化学イミド化剤としてピリジンやβ-ピコリン酸等のアミン、ジシクロヘキシルカルボジイミドなどのカルボジイミド、無水酢酸等の酸無水物等、公知の化合物を用いても良い。酸無水物としては無水酢酸に限らず、プロピオン酸無水物、n-酪酸無水物、安息香酸無水物、トリフルオロ酢酸無水物等が挙げられるが特に限定されない。また、その際にピリジンやβ-ピコリン酸等の3級アミンを併用してもよい。ただし、これらアミン類は、フィルム中に残存すると光学特性、特に黄色度(YI値)を低下させるため、ポリイミド前駆体からポリイミドへと反応させた反応液を、再沈殿などにより精製し、ポリイミド以外の化学イミド化剤成分をそれぞれ、ポリイミド全重量の100ppm以下まで除去することが好ましい。
 ポリイミド前駆体の化学イミド化を行う反応液に用いられる有機溶剤としては、前記ポリイミド前駆体が溶解可能であれば特に制限はない。例えば、N-メチル-2-ピロリドン、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチルホスホルアミド、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン等の窒素原子を含む有機溶剤;γ-ブチロラクトン等を用いることができる。
 ポリイミドへと反応させた反応液を再沈殿する方法としては、一般的には、大量の貧溶媒中へ、反応液を撹拌しながら滴下する方法が挙げられる。不純物をより低減し易い点から、反応液を再沈殿する方法としては、ポリイミドへと反応させた反応液を必要に応じて適切な濃度まで希釈後、反応液へ、ポリイミドの貧溶媒を徐々に加えてポリイミドを析出させる方法が好ましい。
 ポリイミドを析出させるために前記貧溶媒を滴下するときの、前記反応液(ポリイミド溶液)の固形分濃度は、収率の点及び不純物を効率良く除去する点から、0.1質量%以上30質量%以下であることが好ましく、1質量%以上10質量%以下であることがより好ましい。
 ポリイミドの析出に適した、前記ポリイミド溶液の固形分濃度とするために、適宜ポリイミドの良溶媒を用いて希釈してもよい。
 なお、ポリイミドの良溶媒は、目安として、ポリイミドの溶解度が25℃で20g/100g以上である溶媒の中から適宜選択して用いることができる。
 また、ポリイミドの貧溶媒は、目安として、ポリイミドの溶解度が25℃で20g/100g未満の溶媒の中から適宜選択して用いることができる。
 例えば、ポリイミドへと反応させた反応液に、例えば、酢酸n-ブチル等のポリイミドの良溶媒である有機溶剤を加え均一になるまで撹拌して反応液を希釈し、次にt-ブタノール、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、2-ブタノール、シクロヘキサノール、t-アミルアルコール等のアルコール系有機溶剤を徐々に加えてポリイミドを析出させ、白色スラリーを得て、当該スラリーをろ過してポリイミドを得る。前記アルコール系有機溶剤としては、中でも、ポリイミドの安定性に優れる点から、2級又は3級アルコールを用いることが好ましく、3級アルコールを用いることがより好ましい。
 上記のように再沈殿させて得られたポリイミドは、残留溶剤を除くために有機溶剤を用いた洗浄工程を繰り返すことが好ましい。ポリイミド材料中に存在する1気圧下での沸点が70℃以上、中でも100℃以上等の残留溶剤を100ppm以下等に低減することにより、屈曲耐性がより向上する。
 例えば、再沈殿させて得られたポリイミドを洗浄用有機溶剤中で洗浄し、その後ろ過する、という洗浄工程を繰り返し、真空乾燥機を用いて100℃~120℃で乾燥し、ポリイミドを得る。
 洗浄用有機溶剤としては、再沈殿させて得られたポリイミドに含まれる残留溶剤と相溶性が高く、ポリイミドの貧溶媒であって、且つ、真空乾燥機を用いて100℃~120℃で乾燥すれば全て揮発することが可能なように沸点が真空乾燥機の乾燥温度未満の有機溶剤から選択する。
 例えば、残留溶剤が、ポリイミド前駆体を調製する際に用いられるN,N-ジメチルアセトアミド、N-メチル-2-ピロリドン等の場合、イソプロピルアルコール、メタノール等が洗浄用有機溶剤として好適に用いられる。洗浄用有機溶剤としては、1種又は2種以上用いることができる。
 前記ポリイミドの含有割合は、前記ポリイミドワニス中に6質量%以上15質量%以下であるように調整する。このような濃度に調整することにより、30μm以上の膜厚を有しても、気泡欠陥が発生し難くなる。
 前記ポリイミドの含有割合は、この範囲内において、後述する粘度が適切になる範囲を適宜選択して用いればよい。
(1-2)ワニス中の有機溶剤
 本発明のポリイミドワニス中に含まれる有機溶剤は、ジクロロメタンを全有機溶剤中に90質量%以上含有する有機溶剤である。
 全有機溶剤中に10質量%以下含有していても良い、ジクロロメタンとは異なる有機溶剤としては、前記ポリイミドの溶剤溶解性を阻害しない範囲の中から、用途に応じて適宜選択して用いることができる。
 全有機溶剤中に10質量%以下含有していても良い、ジクロロメタンとは異なる有機溶剤としては、例えば、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノ-n-ブチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、オルト-ジクロルベンゼン、キシレン、クレゾール、クロルベンゼン、酢酸i-ブチル、酢酸i-ペンチル、酢酸n-ブチル、酢酸n-プロピル、酢酸n-ペンチル、シクロヘキサノール、シクロヘキサノン、1.4-ジオキサン、テトラクロルエチレン、トルエン、メチルイソブチルケトン、メチルシクロヘキサノール、メチルシクロヘキサノン、メチル-n-ブチルケトン、ジクロロエタン、メタノール、エタノール、n-プロパノール、i-プロパノール、n-ブタノール、s-ブタノール、t-ブタノール、及びこれらの混合溶剤等が挙げられる。
 例えば、フィルム中の残留溶剤を低減する点からは、メタノール、及びエタノールの少なくとも1種を用いることが好ましい。また、ポリイミドの溶解性の点からは、ジクロロエタン、及びシクロヘキサノンの少なくとも1種を用いることが好ましい。
 本発明のポリイミドワニス中に含まれる有機溶剤は、ジクロロメタンとは異なる有機溶剤が添加された機能を発揮する点から、ジクロロメタンとは異なる有機溶剤を全有機溶剤中に1質量%以上含有することが好ましく、2質量%以上含有することがより好ましい。
 従って、ジクロロメタンとは異なる有機溶剤が添加された機能を発揮する点からは、ジクロロメタンを全有機溶剤中に99質量%以下含有していてもよく、98質量%以下含有していてもよい。
 また、残留溶剤を低減する点からは、ジクロロメタンを全有機溶剤中に95質量%以上含有することが好ましく、97質量%以上含有することがより好ましい。
(1-3)添加剤
 ワニスは、必要に応じて添加剤を含有していてもよい。当該添加剤としては、前記ポリイミドフィルムの説明における、必要に応じて含まれていても良い添加剤と同様のものを用いることができる。
(1-4)ワニスの粘度
 本発明のポリイミドフィルムの製造方法に用いられるポリイミドワニスは、ポリイミドの含有割合がポリイミドワニス中に6質量%以上15質量%以下の範囲内で、且つ、回転粘度計により測定した25℃における粘度が1,000~10,000cpsであるように選択される。
 ポリイミドフィルムの製造時に、ポリイミドワニスの粘度が1,000cps未満であると、ポリイミドフィルムの膜厚均一性が悪化する恐れがある。
 一方、ポリイミドフィルムの製造時に、ポリイミドワニスの粘度が10,000cps超過であると、ポリイミドフィルムの気泡欠陥が発生しやすくなる恐れがある。
 ここでポリイミドワニスの粘度は、JIS K7117-1に記載の方法で、単一円筒型回転粘度計(例えば、東機産業株式会社製、TVB-10形粘度計)を用いて、25℃において測定することができる。
(2)予備乾燥工程
 次に、前記ポリイミドワニスを支持体に塗布し、40℃以下の温度で乾燥し、乾燥後塗膜を支持体から剥離する工程を有する。
(2-1)前記ポリイミドワニスを支持体に塗布する工程
 前記ポリイミドワニスを支持体に塗布する工程において、用いられる支持体としては、表面が平滑で耐熱性および耐溶剤性のある材料であれば特に制限はない。例えばガラス板などの無機材料、表面を鏡面処理した金属板等が挙げられる。また支持体の形状は塗布方式によって選択され、例えば板状であってもよく、またドラム状やベルト状、ロールに巻き取り可能なシート状等であってもよい。
 前記塗布手段は目的とする膜厚で塗布可能な方法であれば特に制限はなく、例えばダイコータ、コンマコータ、ロールコータ、グラビアコータ、カーテンコータ、スプレーコータ、リップコータ等の公知のものを用いることができる。
 塗布は、枚葉式の塗布装置により行ってもよく、ロールtoロール方式の塗布装置により行ってもよい。
 前記ポリイミドワニスを支持体に塗布する工程は、気泡欠陥低減の点から、密閉空間の中で行い、引き続き予備乾燥工程を行ってもよい。
(2-2)予備乾燥工程
 前記ポリイミドワニスを支持体に塗布した後は、40℃以下の温度で乾燥させ、ワニス中の前記有機溶剤を、15質量%以下となるまで蒸発させて、乾燥後塗膜を形成する。
 ワニス中の有機溶剤を蒸発させる際の初期乾燥温度として、40℃超過の温度をかけると、塗膜が発泡しやすく、気泡欠陥が発生しやすくなる。また、初期乾燥時に加熱風を吹き付けると膜厚均一性が悪化しやすくなる。
 それに対して、本発明においては、ワニス中の前記有機溶剤が、沸点が40℃のジクロロメタンを90質量%以上含有する有機溶剤であることから、加熱風を吹き付けたり、40℃超過の温度で加熱したりしなくても、40℃以下の温度でワニス中のジクロロメタンを蒸発させることができ、フィルム中に気泡欠陥が発生し難く、膜厚均一性及びフィルム表面の外観が良好になる。
 40℃以下の温度での乾燥は、中でも30℃以下で行うことが好ましく、15℃~25℃で行うことが好ましい。
 中でも、前記ポリイミドワニスを支持体に塗布したものを、密閉空間に静置することにより、密閉空間内をジクロロメタン雰囲気としながら、ジクロロメタンを蒸発させることが、気泡欠陥低減の点から好ましい。密閉空間としては、空間内にジクロロメタンが飽和蒸気圧となるように雰囲気を制御できることを目安とすることができ、例えば、グローブバッグを用いる方法の他、グローブボックスを用いる方法や、工業生産的には連続的な乾燥炉を用いて塗工直後の雰囲気をジクロロメタンの蒸気圧が飽和蒸気圧の50%~100%になるように制御し、徐々にジクロロメタン蒸気濃度を下げ、最終的には炉外に取り出す方法等が挙げられる。
 ワニス中の有機溶剤を蒸発させる予備乾燥工程における最終段階においては、膜の機械的強度を向上させる点から、密閉空間内をジクロロメタン雰囲気から、不活性ガス雰囲気又は空気雰囲気に置換して、有機溶剤を蒸発させてもよい。
 予備乾燥時間は、ポリイミドワニス塗膜の膜厚や、ジクロロメタンとは異なる有機溶剤の種類、乾燥温度等に応じて適宜調整されれば良いが、通常5分~60分、好ましくは10分~40分とすることが好ましい。
(2-3)乾燥後塗膜の剥離工程
 次に、前記乾燥後塗膜を支持体から剥離する。
 前記乾燥後塗膜を、後述する高温での本乾燥を行う前に、支持体から剥離することにより、後述する本乾燥において、フィルムの両表面から前記有機溶剤を蒸発させることができ、残留溶剤を十分に低減することが可能になる。
(3)本乾燥工程
 次に、支持体から剥離された乾燥後塗膜の端部を固定後、当該乾燥後塗膜を、150℃以上の温度で加熱する工程を有する。当該150℃以上の温度で加熱する工程において、フィルム中の残留溶剤を可能な限り除去することが好ましい。
 支持体から剥離された前記乾燥後塗膜は、150℃以上の温度で加熱する工程において加熱時の収縮を防止し、外観及び膜厚均一性を向上する点から、当該乾燥後塗膜の端部を固定後に加熱する。当該乾燥後塗膜の端部を固定しない場合には、ポリイミドフィルムにうねりが生じやすい。
 支持体から剥離された乾燥後塗膜の端部を固定する方法としては、例えば、前記乾燥後塗膜が枚様の場合、前記乾燥後塗膜と概略同様の外寸と適切な内寸を有する金属枠を2枚使用して、前記乾燥後塗膜を挟持し、固定治具で2枚の金属枠と前記乾燥後塗膜とを固定する方法が挙げられる。
 また、例えば、前記乾燥後塗膜がロール状の場合、例えば、連続するフィルムの左右両端をクリップ等の固定治具で把持してフィルムを搬送可能な装置を用いて、前記乾燥後塗膜の端部を固定する方法が挙げられる。
 支持体から剥離された前記乾燥後塗膜の乾燥手段は、150℃以上の温度で加熱する工程において、前記有機溶剤の乾燥が可能であれば特に制限はなく、例えばオーブンや、乾燥炉、ホットプレート、赤外線加熱等を用いることが可能である。
 光学特性の高度な管理が必要な場合、溶剤の乾燥時の雰囲気は、不活性ガス雰囲気下であることが好ましい。不活性ガス雰囲気下としては、窒素雰囲気下であることが好ましく、酸素濃度が100ppm以下であることが好ましく、50ppm以下であることがより好ましい。大気下で熱処理を行うと、フィルムが酸化され、着色したり、性能が低下する可能性がある。
 支持体から剥離された前記乾燥後塗膜は、最高温度として150℃以上の温度で加熱すればよい。
 加熱温度は、イミド化の加熱温度ほど高くする必要はなく、ワニス中の有機溶剤や残留溶剤の種類や量、塗膜の膜厚により適宜調整すればよい。常圧下では最高温度として250℃以下の範囲とすることが好ましく、更に最高温度として220℃以下の範囲とすることが好ましい。減圧下では最高温度として200℃以下の範囲とすることが好ましく、更に最高温度として180℃以下の範囲とすることが好ましい。
 支持体から剥離された前記乾燥後塗膜は、室温から最高温度まで段階的に昇温させることが好ましい。昇温速度としては、例えば3~50℃/分の範囲内が挙げられ、5~20℃/分の範囲内が好ましい。段階的な加熱としては、例えば、140℃で1分~3分加熱後、170℃で1分~3分加熱後、200℃で5分~20分加熱等が挙げられる。
 最高温度として150℃以上の温度で加熱する本乾燥工程においても、段階的な乾燥温度や、乾燥時間はワニス中の有機溶剤や残留溶剤の種類や量、塗膜の膜厚により適宜調整すればよい。
(4)延伸工程
 また、支持体から剥離された乾燥後塗膜を、150℃以上の温度で加熱する工程の後、得られたポリイミド樹脂塗膜を延伸する延伸工程を有していてもよい。
 延伸工程では、延伸を実施する前の初期の寸法を100%とした時に101%以上10000%以下延伸する工程を、80℃以上で加熱しながら行うことが好ましい。
 延伸時の加熱温度は、ポリイミドのガラス転移温度±50℃の範囲内であることが好ましく、ガラス転移温度±40℃の範囲内であることが好ましい。延伸温度が低すぎるとフィルムが変形せず充分に配向を誘起できない恐れがある。一方で、延伸温度が高すぎると延伸によって得られた配向が温度で緩和し、充分な配向が得られない恐れがある。
 ポリイミドフィルムの延伸倍率は、好ましくは101%以上10000%以下であり、さらに好ましくは101%以上500%以下である。上記範囲で延伸を行うことにより、得られるポリイミドフィルムの表面硬度をより向上することができる。
 延伸時におけるポリイミドフィルムの固定方法は、特に制限はなく、延伸装置の種類等に合わせて選択される。また、延伸方法は特に制限はなく、例えばテンター等の搬送装置を有する延伸装置を用い、加熱炉を通しながら延伸することが可能である。ポリイミドフィルムは、一方向のみに延伸(縦延伸または横延伸)してもよく、また同時2軸延伸、もしくは逐次2軸延伸、斜め延伸等によって、二方向に延伸処理を行ってもよい。
5-2.第2の製造方法
 前記本発明のポリイミドフィルムは、下記に示す第2の製造方法によって製造されても良い。
 すなわち、前記本発明のポリイミドフィルムは、ポリイミド前駆体であるポリアミド酸と、有機溶剤とを含むポリイミド前駆体樹脂組成物を調製する工程と、
 前記ポリイミド前駆体樹脂組成物を支持体に塗布して、ポリイミド前駆体樹脂塗膜を形成する工程と、
 加熱をすることにより、前記ポリイミド前駆体をイミド化する工程とを含むポリイミドフィルムの製造方法を用いて製造されても良い。
 当該第2の製造方法においては、更に、前記ポリイミド前駆体樹脂塗膜、及び、前記ポリイミド前駆体樹脂塗膜をイミド化したイミド化後塗膜の少なくとも一方を延伸する工程を有していてもよい。
(1)ポリイミド前駆体樹脂組成物調製工程
 第2の製造方法において調製するポリイミド前駆体樹脂組成物は、ポリイミド前駆体と、有機溶剤とを含有し、必要に応じて添加剤等を含有していてもよい。前記ポリイミド前駆体としては、前記第1の製造方法において説明したポリイミド前駆体(ポリアミド酸)と同様のものを用いることができるので、ここでの説明を省略する。また、前記添加剤としても、前述のポリイミドフィルムにおいて説明した添加剤と同様のものを用いることができる。
 前記ポリイミド前駆体樹脂組成物に用いられる有機溶剤は、前記ポリイミド前駆体が溶解可能であれば特に制限はない。例えば、N-メチル-2-ピロリドン、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチルホスホルアミド、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン等の窒素原子を含む有機溶剤;γ-ブチロラクトン等を用いることができるが、中でも、前述した理由により窒素原子を含む有機溶剤を用いることが好ましい。
 前記ポリイミド前駆体樹脂組成物中の前記ポリイミド前駆体の含有量は、均一な塗膜及びハンドリング可能な強度を有するポリイミドフィルムを形成する点から、樹脂組成物の固形分中に50質量%以上であることが好ましく、更に60質量%以上であることが好ましく、上限値は含有成分により適宜調整されればよい。
 前記ポリイミド前駆体樹脂組成物中の有機溶剤は、均一な塗膜及びポリイミドフィルムを形成する点から、樹脂組成物中に40質量%以上であることが好ましく、更に50質量%以上であることが好ましく、また99質量%以下であることが好ましい。
 前記ポリイミド前駆体樹脂組成物の固形分15質量%濃度の25℃での粘度は、均一な塗膜及びポリイミドフィルムを形成する点から、1,000cps以上10,000cps以下であることが好ましい。
 ポリイミド前駆体樹脂組成物の粘度は、粘度計(例えば、TVE-22HT、東機産業株式会社)を用いて、25℃で、サンプル量0.8mlとして測定することができる。
(2)ポリイミド前駆体樹脂塗膜形成工程
 前記ポリイミド前駆体樹脂組成物を支持体に塗布して、ポリイミド前駆体樹脂塗膜を形成する工程において、用いられる支持体や、塗布方法は、前記第1の製造方法において説明したものと同様のものを用いることができる。
 ポリイミド前駆体樹脂組成物を支持体に塗布した後は、塗膜がタックフリーとなるまで、150℃以下の温度、好ましくは30℃以上120℃以下で前記塗膜中の溶剤を乾燥する。溶剤の乾燥温度を150℃以下とすることにより、ポリアミド酸のイミド化を抑制することができる。
 乾燥時間は、ポリイミド前駆体樹脂塗膜の膜厚や、溶剤の種類、乾燥温度等に応じて適宜調整されれば良いが、通常1分~60分、好ましくは2分~30分とすることが好ましい。溶剤の乾燥方法は、上記温度で溶剤の乾燥が可能であれば特に制限はなく、例えば前記第1の製造方法において説明したものと同様のものを用いることができる。
 光学特性の高度な管理が必要な場合、溶剤の乾燥時の雰囲気は、不活性ガス雰囲気下であることが好ましい。不活性ガス雰囲気下としては、窒素雰囲気下であることが好ましく、酸素濃度が100ppm以下であることが好ましく、50ppm以下であることがより好ましい。大気下で熱処理を行うと、フィルムが酸化され、着色したり、性能が低下する可能性がある。
(3)イミド化工程
 前記第2の製造方法においては、加熱をすることにより、前記ポリイミド前駆体をイミド化する。
 本発明においては、ポリイミドフィルムの残留溶剤量を低減する点から、ポリイミド前駆体樹脂塗膜を、塗布する際に用いた支持体から剥離後、加熱をすることにより、前記ポリイミド前駆体をイミド化する工程を行うことが好ましい。また、支持体から剥離後のポリイミド前駆体樹脂塗膜は、加熱時の収縮を防止する点から、端部を固定後に加熱することが好ましい。
 ポリイミド前駆体樹脂塗膜の端部を固定する方法としては、前述の第1の製造方法における乾燥後塗膜と同様に行うことができる。
 イミド化の温度は、ポリイミド前駆体の構造に合わせて適宜選択されれば良い。
 通常、昇温開始温度を30℃以上とすることが好ましく、100℃以上とすることがより好ましい。一方、昇温終了温度は250℃以上とすることが好ましく、270℃以上とすることがより好ましい。一方で、フィルムの外観不良や強度低下を抑制し、光透過性が向上する点から、昇温終了温度は、400℃以下とすることが好ましく、350℃以下とすることがより好ましい。
 イミド化の昇温時の雰囲気は、不活性ガス雰囲気下であることが好ましい。
 イミド化のための加熱手段は、上記温度で昇温が可能であれば特に制限はなく、前述の第1の製造方法における加熱手段と同様のものを用いることができる。
 当該第2の製造方法において、延伸工程を有する場合、延伸工程前に、ポリイミド前駆体のイミド化率を50%以上とすることが、フィルムの外観不良や白化が抑制される点から好ましい。中でもポリイミドフィルムの表面硬度が向上する点から、延伸工程前に、当該イミド化工程において、イミド化率を80%以上とすることが好ましく、90%以上、さらには100%まで反応を進行させることが好ましい。イミド化後に延伸することにより、剛直な高分子鎖が配向しやすいことから表面硬度が向上すると推定される。
 なお、イミド化率の測定は、赤外測定(IR)によるスペクトルの分析等により行うことができる。
 最終的なポリイミドフィルムを得るには、イミド化を90%以上、さらには95%以上、さらには100%まで反応を進行させることが好ましい。
 イミド化を90%以上、さらには100%まで反応を進行させるには、昇温終了温度で一定時間保持することが好ましく、当該保持時間は、通常1分~180分、更に、5分~150分とすることが好ましい。
(4)延伸工程
 前記第2の製造方法は、前記ポリイミド前駆体樹脂塗膜、及び、前記ポリイミド前駆体樹脂塗膜をイミド化したイミド化後塗膜の少なくとも一方を延伸する延伸工程を有していてもよい。当該延伸工程を有する場合は、中でも、イミド化後塗膜を延伸する工程を含むことが、ポリイミドフィルムの表面硬度が向上する点から好ましい。
 当該延伸工程は、前記第1の製造方法における延伸工程と同様にすることができる。
6.ポリイミドフィルムの用途
 本発明のポリイミドフィルムの用途は特に限定されるものではなく、従来薄い板ガラス等ガラス製品が用いられていた基材や表面材等の部材として用いることができる。本発明のポリイミドフィルムは、30μm以上の膜厚を有しても、気泡欠陥が発生し難く、且つ屈曲耐性が良好であるため、中でも、曲面に対応できるディスプレイ用部材として好適に用いることができる。
 本発明のポリイミドフィルムは、具体的には例えば、薄くて曲げられるフレキシブルタイプの有機ELディスプレイや、スマートフォンや腕時計型端末などの携帯端末、自動車内部の表示装置、腕時計などに使用するフレキシブルパネル等、フレキシブルディスプレイ用の基材や表面材に好適に用いることができる。また、本発明のポリイミドフィルムは、液晶表示装置、有機EL表示装置等の画像表示装置用部材や、タッチパネル用部材、フレキシブルプリント基板、表面保護膜や基板材料等の太陽電池パネル用部材、光導波路用部材、その他半導体関連部材等に適用することもできる。
 また、後述するような、その他の各種機能を有する樹脂層とポリイミドフィルムとの積層体、薄いガラス基材とポリイミドフィルムとの積層体、金属箔とポリイミドフィルムとの積層体としても、上記用途に適用することができる。また、金属箔とポリイミドフィルムとの積層体の用途としては、アンテナ、配線、電磁波シールド材等が挙げられる。
II.積層体
II-1.第一の積層体
 本発明の第一の積層体は、前述した本発明のポリイミドフィルムと、ラジカル重合性化合物及びカチオン重合性化合物の少なくとも1種の重合物を含有するハードコート層とを有する積層体である。
 ここで、「ハードコート層」とは、表面硬度を向上させるための層であり、具体的には、JIS 5600-5-4(1999)で規定される鉛筆硬度試験で「H」以上の硬度を示すものをいう。
 本発明の第一の積層体は、前述した本発明のポリイミドフィルムを用いたものであるため、気泡欠陥が抑制され外観が良好であり、且つ屈曲耐性が良好なものであり、更にハードコート層を有するため、表面硬度がより向上したフィルム乃至樹脂フィルムである。
 本発明の第一の積層体は、中でも、前述した本発明のポリイミドフィルムと、ラジカル重合性化合物及びカチオン重合性化合物の少なくとも1種の重合物、及び紫外線吸収剤を含有するハードコート層とを有する積層体であることが、耐久性を向上する点から好ましい。
 本発明の第一の積層体は、中でも、前述した本発明のポリイミドフィルムと、ラジカル重合性化合物及びカチオン重合性化合物の少なくとも1種の重合物、及び紫外線吸収剤を含有するハードコート層とを有する積層体であり、
 積層体のJIS K7373-2006に準拠して算出される黄色度(YI)を前記ポリイミドフィルムと前記ハードコート層との合計膜厚(μm)で除した値が0.12未満であり、
 積層体の下記耐候性試験前後の黄色度変化ΔYIを、前記ポリイミドフィルムと前記ハードコート層との合計膜厚(μm)で除した値が0.11未満であり、
 積層体の下記耐候性試験前後の色変化ΔEを、前記ポリイミドフィルムと前記ハードコート層との合計膜厚(μm)で除した値が0.09未満であることが、屈曲耐性と弾性率のバランスが良好で、且つ耐久性を有する点から好ましい。
(耐候性試験)
 JIS K5600-7-8に準拠した耐候性試験機を用い、0.63W/m/nmに設定した出力で、365nmから295nmまで太陽光に類似した分光分布を持つUVA(340)ランプを使用して、積層体を96時間照射する。
 耐候性試験前後の積層体についてそれぞれ、JIS K7373-2006に準拠して算出される黄色度(YI)、C光源を用いたCIEのL表色系におけるL、a、bを測定する。
 ΔYI=試験後YI-試験前YI
 ΔE={(試験後L-試験前L+(試験後a-試験前a+(試験後b-試験前b1/2
 また、本発明の第一の積層体は、中でも、前述した本発明のポリイミドフィルムと、ラジカル重合性化合物及びカチオン重合性化合物の少なくとも1種の重合物、及び紫外線吸収剤を含有するハードコート層とを有する積層体であり、
 積層体のJIS K7373-2006に準拠して算出される黄色度(YI)を前記ポリイミドフィルムの膜厚(μm)で除した値が0.15未満であり、
 積層体の前記耐候性試験前後の黄色度変化ΔYIを、前記ポリイミドフィルムの膜厚(μm)で除した値が0.13未満であり、
 積層体の前記耐候性試験前後の色変化ΔEを、前記ポリイミドフィルムの膜厚(μm)で除した値が0.11未満であることが、屈曲耐性と弾性率のバランスが良好で、且つ耐久性を有する点から好ましい。
 本発明によれば、ポリイミドフィルムに含まれるポリイミドが、主鎖にエステル結合を介して2面角がねじれたパラビフェニレン基を含む特定の構造のテトラカルボン酸残基と、芳香族環又は脂肪族環を有するジアミン残基とを有し、且つ、特定の重量平均分子量を有するように選択したことにより、屈曲耐性と弾性率のバランスを良好にしやすい。しかしながら、前記特定のポリイミドは製法によっては着色しやすく、また、耐久性が不十分な場合があった。
 本発明の積層体において、前記特定のポリイミドフィルムと、紫外線吸収剤を含有するハードコート層とを、積層体の着色度及び耐候性試験時の黄色度変化及び色変化が特定の範囲内になるように選択して組み合わせる場合には、このような特定のハードコート層をポリイミドフィルムよりも表面乃至光入射側に位置させて用いることによって、本発明の積層体は、透明性が良好で、且つ経時変化を適切に抑制できるようになり、屈曲耐性と弾性率のバランスが良好で、耐久性を有するものとなる。
1.ポリイミドフィルム
 本発明の積層体に用いられるポリイミドフィルムとしては、前述した本発明のポリイミドフィルムを用いることができるので、ここでの説明を省略する。
2.ハードコート層
 本発明の積層体に用いられるハードコート層は、ラジカル重合性化合物及びカチオン重合性化合物の少なくとも1種の重合物を含有する。本発明の効果が損なわれない限り、必要に応じて、任意添加成分を含有していても良い。
[ラジカル重合性化合物及びカチオン重合性化合物の少なくとも1種の重合物]
 ラジカル重合性化合物及びカチオン重合性化合物の少なくとも1種の重合物は、ラジカル重合性化合物及びカチオン重合性化合物の少なくとも1種を、必要に応じて重合開始剤を用い、公知の方法で重合反応させることにより得ることができる。
(ラジカル重合性化合物及びカチオン重合性化合物の少なくとも1種)
 ラジカル重合性化合物とは、ラジカル重合性基を有する化合物である。前記ラジカル重合性化合物が有するラジカル重合性基としては、ラジカル重合反応を生じ得る官能基であればよく、特に限定されないが、例えば、炭素-炭素不飽和二重結合を含む基などが挙げられ、具体的には、ビニル基、(メタ)アクリロイル基などが挙げられる。なお、前記ラジカル重合性化合物が2個以上のラジカル重合性基を有する場合、これらのラジカル重合性基はそれぞれ同一であってもよいし、異なっていてもよい。
 前記ラジカル重合性化合物が1分子中に有するラジカル重合性基の数は、ハードコート層の硬度を向上する点から、2つ以上であることが好ましく、更に3つ以上であることが好ましい。
 前記ラジカル重合性化合物としては、反応性の高さの点から、中でも(メタ)アクリロイル基を有する化合物が好ましく、例えば、ウレタン(メタ)アクリレート、ポリエステル(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート、メラミン(メタ)アクリレート、ポリフルオロアルキル(メタ)アクリレート、シリコーン(メタ)アクリレート等と称される分子内に数個の(メタ)アクリロイル基を有する分子量が数百から数千の多官能(メタ)アクリレートモノマー及びオリゴマーを好ましく使用でき、またアクリレートポリマーの側鎖に(メタ)アクリロイル基を2個以上有する多官能(メタ)アクリレートポリマーも好ましく使用できる。中でも、1分子中に2個以上の(メタ)アクリロイル基を有する多官能(メタ)アクリレートモノマーを好ましく使用できる。前記ハードコート層が、前記多官能(メタ)アクリレートモノマーの重合物を含むことにより、ハードコート層の硬度を向上し、さらに、密着性を向上することができる。また、1分子中に2個以上の(メタ)アクリロイル基を有する多官能(メタ)アクリレートオリゴマー又はポリマーも好ましく使用できる。前記ハードコート層が、前記多官能(メタ)アクリレートオリゴマー又はポリマーの重合物を含むことにより、ハードコート層の硬度及び屈曲耐性を向上し、さらに、密着性を向上することができる。
 なお、本明細書において、(メタ)アクリロイルとは、アクリロイル及びメタクリロイルの各々を表し、(メタ)アクリレートとは、アクリレート及びメタクリレートの各々を表す。
 前記多官能(メタ)アクリレートモノマーとしては、例えば、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールオクタ(メタ)アクリレート、テトラペンタエリスリトールデカ(メタ)アクリレート、イソシアヌル酸トリ(メタ)アクリレート、イソシアヌル酸ジ(メタ)アクリレート、ポリエステルトリ(メタ)アクリレート、ポリエステルジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールジ(メタ)アクリレート、ジグリセリンテトラ(メタ)アクリレート、アダマンチルジ(メタ)アクリレート、イソボロニルジ(メタ)アクリレート、ジシクロペンタンジ(メタ)アクリレート、トリシクロデカンジ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、及びこれらをPO、EO、カプロラクトン等で変性したもの等が挙げられる。中でも、反応性が高く、ハードコート層の硬度を向上する点、及び密着性の点から、1分子中に3個以上6個以下の(メタ)アクリロイル基を有するものが好ましく、例えば、ペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA)、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(DPHA)、ペンタエリスリトールテトラアクリレート(PETTA)、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート(DPPA)、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールオクタ(メタ)アクリレート、テトラペンタエリスリトールデカ(メタ)アクリレート等を好ましく用いることができ、特に、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、及びジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、並びにこれらをPO、EO、又はカプロラクトン変性したものから選ばれる少なくとも1種が好ましい。
 本発明においては、前記ラジカル重合性化合物として、硬度やハードコート層用組成物の粘度調整、密着性の向上等のために、単官能(メタ)アクリレートモノマーを含んでいてもよい。前記単官能(メタ)アクリレートモノマーとしては、例えば、ヒドロキシエチルアクリレート(HEA)、グリシジルメタクリレート、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、イソステアリル(メタ)アクリレート、2-アクリロイルオキシエチルサクシネート、アクリロイルモルホリン、N-アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタルイミド、シクロヘキシルアクリレート、テトラヒドロフリルアクリレート、イソボルニルアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、及び、アダマンチルアクリレート等が挙げられる。
 カチオン重合性化合物とは、カチオン重合性基を有する化合物である。前記カチオン重合性化合物が有するカチオン重合性基としては、カチオン重合反応を生じ得る官能基であればよく、特に限定されないが、例えば、エポキシ基、オキセタニル基、ビニルエーテル基などが挙げられる。なお、前記カチオン重合性化合物が2個以上のカチオン重合性基を有する場合、これらのカチオン重合性基はそれぞれ同一であってもよいし、異なっていてもよい。
 前記カチオン重合性化合物が1分子中に有するカチオン重合性基の数は、ハードコート層の硬度を向上する点から、2つ以上であることが好ましく、更に3つ以上であることが好ましい。
 また、前記カチオン重合性化合物としては、中でも、カチオン重合性基としてエポキシ基及びオキセタニル基の少なくとも1種を有する化合物が好ましく、エポキシ基及びオキセタニル基の少なくとも1種を1分子中に2個以上有する化合物がより好ましい。エポキシ基、オキセタニル基等の環状エーテル基は、重合反応に伴う収縮が小さいという点から好ましい。また、環状エーテル基のうちエポキシ基を有する化合物は多様な構造の化合物が入手し易く、得られたハードコート層の耐久性に悪影響を与えず、ラジカル重合性化合物との相溶性もコントロールし易いという利点がある。また、環状エーテル基のうちオキセタニル基は、エポキシ基と比較して重合度が高い、低毒性であり、得られたハードコート層を、エポキシ基を有する化合物と組み合わせた際に塗膜中でのカチオン重合性化合物から得られるネットワーク形成速度を早め、ラジカル重合性化合物と混在する領域でも未反応のモノマーを膜中に残さずに独立したネットワークを形成する等の利点がある。
 エポキシ基を有するカチオン重合性化合物としては、例えば、脂環族環を有する多価アルコールのポリグリシジルエーテル又は、シクロヘキセン環、シクロペンテン環含有化合物を、過酸化水素、過酸等の適当な酸化剤でエポキシ化する事によって得られる脂環族エポキシ樹脂;脂肪族多価アルコール、又はそのアルキレンオキサイド付加物のポリグリシジルエーテル、脂肪族長鎖多塩基酸のポリグリシジルエステル、グリシジル(メタ)アクリレートのホモポリマー、コポリマーなどの脂肪族エポキシ樹脂;ビスフェノールA、ビスフェノールFや水添ビスフェノールA等のビスフェノール類、又はそれらのアルキレンオキサイド付加体、カプロラクトン付加体等の誘導体と、エピクロルヒドリンとの反応によって製造されるグリシジルエーテル、及びノボラックエポキシ樹脂等でありビスフェノール類から誘導されるグリシジルエーテル型エポキシ樹脂等が挙げられる。
 上記脂環族エポキシ樹脂としては、3,4-エポキシシクロヘキシルメチル-3,4-エポキシシクロヘキサンカルボキシレート(UVR-6105、UVR-6107、UVR-6110)、ビス-3,4-エポキシシクロヘキシルメチルアディペート(UVR-6128)(以上、カッコ内は商品名で、ダウ・ケミカル製である。)が挙げられる。
 また、上記グリシジルエーテル型エポキシ樹脂としては、ソルビトールポリグリシジルエーテル(デナコールEX-611、デナコールEX-612、デナコールEX-614、デナコールEX-614B、デナコールEX-622)、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル(デナコールEX-512、デナコールEX-521)、ペンタエリスリトルポリグリシジルエーテル(デナコールEX-411)、ジグリセロールポリグリシジルエーテル(デナコールEX-421)、グリセロールポリグリシジルエーテル(デナコールEX-313、デナコールEX-314)、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル(デナコールEX-321)、レソルチノールジグリシジルエーテル(デナコールEX-201)、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル(デナコールEX-211)、1,6ヘキサンジオールジグリシジルエーテル(デナコールEX―212)、ヒドロジビスフェノールAジグリシジルエーテル(デナコールEX-252)、エチレングリコールジグリシジルエーテル(デナコールEX-810、デナコールEX-811)、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル(デナコールEX―850、デナコールEX―851、デナコールEX―821)、プロピレングリコールグリシジルエーテル(デナコールEX―911)、ポリプロピレングリコールグリシジルエーテル(デナコールEX―941、デナコールEX-920)、アリルグリシジルエーテル(デナコールEX-111)、2-エチルヘキシルグリシジルエーテル(デナコールEX-121)、フェニルグリシジルエーテル(デナコールEX-141)、フェノールグリシジルエーテル(デナコールEX-145)、ブチルフェニルグリシジルエーテル(デナコールEX-146)、ジグリシジルフタレート(デナコールEX-721)、ヒドロキノンジグリシジルエーテル(デナコールEX-203)、ジグリシジルテレフタレート(デナコールEX-711)、グリシジルフタルイミド(デナコールEX-731)、ジブロモフェニルグリシジルエーテル(デナコールEX-147)、ジブロモネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル(デナコールEX-221)(以上、カッコ内は商品名で、ナガセケムテックス製である。)が挙げられる。
 また、その他の市販品のエポキシ樹脂を用いても良い。
 オキセタニル基を有するカチオン重合性化合物としては、例えば、3-エチル-3-ヒドロキシメチルオキセタン(OXT-101)、1,4-ビス-3-エチルオキセタン-3-イルメトキシメチルベンゼン(OXT-121)、ビス-1-エチル-3-オキセタニルメチルエーテル(OXT-221)、3-エチル-3-2-エチルへキシロキシメチルオキセタン(OXT-212)、3-エチル-3-フェノキシメチルオキセタン(OXT-211)(以上、カッコ内は商品名で東亜合成製である。)や、商品名エタナコールEHO、エタナコールOXBP、エタナコールOXTP、エタナコールOXMA(以上商品名、宇部興産製)が挙げられる。
(重合開始剤)
 本発明に用いられるハードコート層が含有する前記ラジカル重合性化合物及びカチオン重合性化合物の少なくとも1種の重合物は、例えば、前記ラジカル重合性化合物及び前記カチオン重合性化合物の少なくとも1種に、必要に応じて重合開始剤を添加して、公知の方法で重合反応させることにより得ることができる。
 前記重合開始剤としては、ラジカル重合開始剤、カチオン重合開始剤、ラジカル及びカチオン重合開始剤等を適宜選択して用いることができる。これらの重合開始剤は、光照射及び加熱の少なくとも一種により分解されて、ラジカルもしくはカチオンを発生してラジカル重合とカチオン重合を進行させるものである。
 従って、ハードコート層中には、重合開始剤が全て分解されて残留していない場合もある。
 ラジカル重合開始剤は、光照射及び加熱の少なくともいずれかによりラジカル重合を開始させる物質を放出することが可能であれば良い。例えば、光ラジカル重合開始剤としては、イミダゾール誘導体、ビスイミダゾール誘導体、N-アリールグリシン誘導体、有機アジド化合物、チタノセン類、アルミナート錯体、有機過酸化物、N-アルコキシピリジニウム塩、チオキサントン誘導体等が挙げられ、更に具体的には、1,3-ジ(tert-ブチルジオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3’,4,4’-テトラキス(tert-ブチルジオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3-フェニル-5-イソオキサゾロン、2-メルカプトベンズイミダゾール、ビス(2,4,5-トリフェニル)イミダゾール、2,2-ジメトキシ-1,2-ジフェニルエタン-1-オン(商品名イルガキュア651、チバ・ジャパン(株)製)、1-ヒドロキシ-シクロヘキシル-フェニル-ケトン(商品名イルガキュア184、チバ・ジャパン(株)製)、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルフォリノフェニル)-ブタン-1-オン(商品名イルガキュア369、チバ・ジャパン(株)製)、ビス(η5-2,4-シクロペンタジエン-1-イル)-ビス(2,6-ジフルオロ-3-(1H-ピロール-1-イル)-フェニル)チタニウム)(商品名イルガキュア784、チバ・ジャパン(株)製)等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
 上記以外にも、適宜選択して市販品を使用できる。
 また、カチオン重合開始剤は、光照射及び加熱の少なくともいずれかによりカチオン重合を開始させる物質を放出することが可能であれば良い。カチオン重合開始剤としては、スルホン酸エステル、イミドスルホネート、ジアルキル-4-ヒドロキシスルホニウム塩、アリールスルホン酸-p-ニトロベンジルエステル、シラノール-アルミニウム錯体、(η-ベンゼン)(η-シクロペンタジエニル)鉄(II)等が例示され、さらに具体的には、ベンゾイントシレート、2,5-ジニトロベンジルトシレート、N-トシフタル酸イミド等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
 ラジカル重合開始剤としても、カチオン重合開始剤としても用いられるものとしては、芳香族ヨードニウム塩、芳香族スルホニウム塩、芳香族ジアゾニウム塩、芳香族ホスホニウム塩、トリアジン化合物、鉄アレーン錯体等が例示され、更に具体的には、ジフェニルヨードニウム、ジトリルヨードニウム、ビス(p-tert-ブチルフェニル)ヨードニウム、ビス(p-クロロフェニル)ヨードニウム等のヨードニウムのクロリド、ブロミド、ホウフッ化塩、ヘキサフルオロホスフェート塩、ヘキサフルオロアンチモネート塩等のヨードニウム塩、トリフェニルスルホニウム、4-tert-ブチルトリフェニルスルホニウム、トリス(4-メチルフェニル)スルホニウム等のスルホニウムのクロリド、ブロミド、ホウフッ化塩、ヘキサフルオロホスフェート塩、ヘキサフルオロアンチモネート塩等のスルホニウム塩、2,4,6-トリス(トリクロロメチル)-1,3,5-トリアジン、2-フェニル-4,6-ビス(トリクロロメチル)-1,3,5-トリアジン、2-メチル-4,6-ビス(トリクロロメチル)-1,3,5-トリアジン等の2,4,6-置換-1,3,5トリアジン化合物等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
(任意添加成分)
 本発明に用いられるハードコート層は、前記重合物の他に、必要に応じて、任意添加成分を更に含有することができる。
 前記任意添加成分は、ハードコート層に付与する機能に応じて適宜選択され、特に限定はされないが、例えば、硬度や屈折率を調整するための無機又は有機微粒子、紫外線吸収剤、赤外線吸収剤、防眩剤、防汚剤、帯電防止剤等が挙げられ、更に、レベリング剤、界面活性剤、易滑剤、各種増感剤、難燃剤、接着付与剤、重合禁止剤、酸化防止剤、表面改質剤等を含んでいても良い。
(紫外線吸収剤)
 本発明の積層体に用いられるハードコート層には、耐久性を向上する点から紫外線吸収剤を添加することが好ましい。
 本発明の積層体に用いられるハードコート層には、積層体の黄色度(YI)を前記ポリイミドフィルムと前記ハードコート層との合計膜厚で除した値、積層体の前記耐候性試験前後の黄色度変化ΔYIを前記ポリイミドフィルムと前記ハードコート層との合計膜厚で除した値、及び、積層体の前記耐候性試験前後の色変化ΔEを前記ポリイミドフィルムと前記ハードコート層との合計膜厚で除した値が、特定の範囲内になるように、或いは、積層体の黄色度(YI)を前記ポリイミドフィルムの膜厚で除した値、積層体の前記耐候性試験前後の黄色度変化ΔYIを前記ポリイミドフィルムの膜厚で除した値、及び、積層体の前記耐候性試験前後の色変化ΔEを前記ポリイミドフィルムの膜厚で除した値が、特定の範囲内になるように、紫外線吸収剤を選択して、ハードコート層に適切量含有させることが好ましい。このような場合、透明性を良好にしながら、前述のように屈曲耐性と弾性率のバランスが良好で、且つ耐久性が向上するからである。
 本発明の積層体のハードコート層に用いられる紫外線吸収剤は、中でも、吸光度測定における吸収波長のピークが300nm~390nmにあることが好ましく、より好ましくは320~370nm、さらに好ましくは330nm~370nmにあることが望ましい。このような紫外線吸収剤は、UVA領域の紫外線を効率よく吸収することができ、一方でハードコート層を硬化するための開始剤の吸収波長250nmとピーク波長をずらすことによってハードコート層の硬化阻害を生じさせることなく、紫外線吸収能を有するハードコート層を形成することができるからである。
 本発明の積層体に用いられるハードコート層に用いられる紫外線吸収剤は、中でも、吸収波長のピークが380nm以下であることが、紫外線吸収剤によって着色することを抑制できる点から好ましい。
 なお、紫外線吸収剤の吸光度は、例えば紫外可視近赤外分光光度計(例えば、日本分光(株) V-7100)を用いて測定することができる。
 また、本発明の積層体に用いられるハードコート層に用いられる紫外線吸収剤は、混合することによるヘイズを抑制する点から、紫外線吸収剤の含有量としては、ハードコート層の固形分100質量部に対して、10質量部以下、より好ましくは7質量部以下に調整されていることが好ましい。
 本発明の積層体に用いられるハードコート層に用いられる紫外線吸収剤としては、中でも前記ポリイミドフィルムと組み合わせた場合に、積層体の黄色度(YI)を前記特定の膜厚で除した値、積層体の前記耐候性試験前後の黄色度変化ΔYIを前記特定の膜厚で除した値、及び、積層体の前記耐候性試験前後の色変化ΔEを前記特定の膜厚で除した値が、特定の範囲内になりやすい点から、ヒドロキシベンゾフェノン系紫外線吸収剤、及びベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤からなる群から選択される1種以上の紫外線吸収剤であることが好ましく、更に、ヒドロキシベンゾフェノン系紫外線吸収剤からなる群から選択される1種以上の紫外線吸収剤であることが好ましい。
 前記ヒドロキシベンゾフェノン系紫外線吸収剤としては、ヒドロキシ基が置換されたベンゾフェノン骨格を有する紫外線吸収剤をいい、例えば、2-ヒドロキシベンゾフェノン、4-ヒドロキシベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-メトキシベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-オクチルオキシベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-ドデシルオキシベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-ベンジルオキシベンゾフェノン、2,4-ジヒドロキシベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-メトキシ-4’-クロロベンゾフェノン、2,2’-ジヒドロキシ-4-メトキシベンゾフェノン、2,2’ -ジヒドロキシ-4,4’-ジメトキシベンゾフェノン、2,2’,4,4’-テトラヒドロキシベンゾフェノン、2,2’-ジヒドロキシ-4,4’-ジアリルオキシベンゾフェノン、2,2’-ジヒドロキシ-4,4’-ジアリルベンゾフェノン、2,4-ジヒドロキシ-4-メトキシ-5-スルホベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-メトキシベンゾフェノン-5-スルホン酸水和物等が挙げられる。上記ヒドロキシベンゾフェノン系紫外線吸収剤は、1種のみであってもよく2種以上であってもよい。
 前記ヒドロキシベンゾフェノン系紫外線吸収剤としては、中でも、2-ヒドロキシベンゾフェノン系紫外線吸収剤が好ましく、更に、下記一般式(A)を有するベンゾフェノン系紫外線吸収剤からなる群から選択される1種以上であることが、前記ポリイミドフィルムと組み合わせた場合に、積層体の黄色度(YI)を前記特定の膜厚で除した値、積層体の前記耐候性試験前後の黄色度変化ΔYIを前記特定の膜厚で除した値、及び、積層体の前記耐候性試験前後の色変化ΔEを前記特定の膜厚で除した値が低減され、耐久性が向上しやすい点から好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
(一般式(A)において、X及びXはそれぞれ独立に、水酸基、-OR、又は炭素原子数1~15の炭化水素基を表し、Rは炭素原子数1~15の炭化水素基を表す。)
 一般式(A)において、X、X及びRにおける前記炭素原子数1~15の炭化水素基は、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ドデシル基、アリル基、ベンジル基等が挙げられる。前記炭素原子数3以上の脂肪族炭化水素基は各々、直鎖又は分岐状であってよい。前記炭化水素基は炭素原子数1~12であることが好ましく、1~8であることがより好ましい。光透過性を向上しやすい点から、前記炭化水素基は、脂肪族炭化水素基であることが好ましく、中でもメチル基及びアリル基の少なくとも1種であることが好ましい。
 耐久性が向上しやすい点からX及びXはそれぞれ独立に、水酸基、又は-ORであることが好ましい。
 前記一般式(A)を有するベンゾフェノン系紫外線吸収剤からなる群から選択される1種以上としては、中でも、2,2’,4,4’-テトラヒドロキシベンゾフェノン、2,2’-ジヒドロキシ-4,4’-ジメトキシベンゾフェノン、及び2,2’-ジヒドロキシ-4,4’-ジアリルオキシベンゾフェノンからなる群から選択される1種以上であることが好ましく、更に2,2’,4,4’-テトラヒドロキシベンゾフェノン、及び2,2’-ジヒドロキシ-4,4’-ジメトキシベンゾフェノンからなる群から選択される1種以上であることが好ましい。
 前記ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤としては、ベンゾトリアゾール骨格を有する紫外線吸収剤をいい、例えば、2-(2-ヒドロキシ-4-オクチルオキシフェニル)-2H-ベンゾトリアゾール、2-(2,4-ジヒドロキシフェニル)-2H-ベンゾトリアゾール、2-(2-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)-2H-ベンゾトリアゾール、5-クロロ-2-(3,5-ジ-tert-ブチル-2-ヒドロキシフェニル)-2H-ベンゾトリアゾール、2-(3-tert-ブチル-2-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)-5-クロロ-2H-ベンゾトリアゾール、2-(3,5-ジ-tert-ペンチル-2-ヒドロキシフェニル)-2H-ベンゾトリアゾール、2-(3,5-ジ-tert-ブチル-2-ヒドロキシフェニル)-2H-ベンゾトリアゾール、2-(2-ヒドロキシ-5-tert-オクチルフェニル)-2Hベンゾトリアゾール等の2-(2-ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール類等が挙げられる。
 前記ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤としては、中でも、2-(2-ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤が好ましく、更に、下記一般式(B)を有するベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤からなる群から選択される1種以上であることが、前記ポリイミドフィルムと組み合わせた場合に、積層体の黄色度(YI)を前記特定の膜厚で除した値、積層体の前記耐候性試験前後の黄色度変化ΔYIを前記特定の膜厚で除した値、及び、積層体の前記耐候性試験前後の色変化ΔEを前記特定の膜厚で除した値が低減され、耐久性が向上しやすい点から好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
(一般式(B)において、Y、Y、及びYはそれぞれ独立に、水素原子、水酸基、-OR、又は炭素原子数1~15の炭化水素基を表し、Rは炭素原子数1~15の炭化水素基を表し、Y、Y、及びYの少なくとも1つは、水酸基、-OR、又は炭素原子数1~15の炭化水素基を表す。Yは、水素原子又はハロゲン原子を表す。)
 一般式(B)において、Y、Y、及びY、並びにRにおける前記炭素原子数1~15の炭化水素基は、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ドデシル基等が挙げられる。前記炭素原子数3以上の脂肪族炭化水素基は各々、直鎖又は分岐状であってよい。前記炭化水素基は炭素原子数1~12であることが好ましく、1~8であることがより好ましい。光透過性を向上しやすい点から、前記炭化水素基は、脂肪族炭化水素基であることが好ましく、直鎖又は分岐のアルキル基であることが好ましく、中でも、メチル基、t-ブチル基、t-ペンチル基、n-オクチル基、又はt-オクチル基であることが好ましい。
 一般式(B)において、Yにおけるハロゲン原子としては、塩素原子、フッ素原子、臭素原子等が挙げられ、中でも塩素原子が好ましい。
 一般式(B)において、中でも、前記ポリイミドフィルムと組み合わせた場合に、積層体の黄色度(YI)を前記特定の膜厚で除した値、積層体の前記耐候性試験前後の黄色度変化ΔYIを前記特定の膜厚で除した値、及び、積層体の前記耐候性試験前後の色変化ΔEを前記特定の膜厚で除した値が低減され、耐久性が向上しやすい点から、Y、及びYが水素原子で、Yが水酸基、又は-ORを表すことが好ましく、中でも、2-(2-ヒドロキシ-4-オクチルオキシフェニル)-2H-ベンゾトリアゾール、及び2-(2,4-ジヒドロキシフェニル)-2H-ベンゾトリアゾールなる群から選択される1種以上であることが好ましい。
 前記紫外線吸収剤の含有量としては、前記ポリイミドフィルムと組み合わせた場合に、積層体の黄色度(YI)を前記特定の膜厚で除した値、積層体の前記耐候性試験前後の黄色度変化ΔYIを前記特定の膜厚で除した値、及び、積層体の前記耐候性試験前後の色変化ΔEを前記特定の膜厚で除した値が、特定の範囲内になるように適宜調整されればよい。上記紫外線吸収剤の含有量としては、上記特定の範囲内になりやすい点から、上記ハードコート層の固形分100質量部に対して1~6質量部であることが好ましい。上記紫外線吸収剤の含有量のより好ましい下限値は2質量部、より好ましい上限値は5質量部である。なお、固形分とは、溶剤以外の全成分をいう。
 前記紫外線吸収剤の含有量としては、前記ポリイミドフィルムと組み合わせた場合に、積層体の黄色度(YI)を前記特定の膜厚で除した値、積層体の前記耐候性試験前後の黄色度変化ΔYIを前記特定の膜厚で除した値、及び、積層体の前記耐候性試験前後の色変化ΔEを前記特定の膜厚で除した値が、特定の範囲内になり易い点から、0.010g/m~1.200g/mであることが好ましく、0.030g/m~0.950g/mであることがより好ましく、0.180g/m~0.800g/mであることがより更に好ましい。
[ハードコート層の構成]
 本発明の第一の積層体において、各ハードコート層の厚さは、用途により適宜選択されれば良いが、2μm以上80μm以下であることが好ましく、3μm以上50μm以下であることがより好ましい。
 本発明に用いられるハードコート層の厚さは、後述する積層体の色味や経時色変化の指標を達成しつつ、ハードコート層が有する機能及び積層体の用途により適宜選択されれば良い。本発明に用いられるハードコート層の厚さは、ハードコート層の機能を発揮させる点、並びに、前記ポリイミドフィルムと組み合わせた場合に、積層体の黄色度(YI)を前記特定の膜厚で除した値、積層体の前記耐候性試験前後の黄色度変化ΔYIを前記特定の膜厚で除した値、及び、積層体の前記耐候性試験前後の色変化ΔEを前記特定の膜厚で除した値が、特定の範囲内になりやすい点から、2.0μm以上であることが好ましく、更に3.0μm以上であることが好ましく、より更に5.0μm以上であることが好ましく、より更に6.0μm以上であることが好ましく、一方で、積層体の屈曲耐性の点及び薄膜化の点から、50.0μm以下であることが好ましく、更に30.0μm以下であることが好ましく、より更に20.0μm以下であることが好ましく、より更に10.0μm以下であることが好ましい。
 なお、本開示に係る積層体が有する各層の厚さは、透過型電子顕微鏡(TEM)、走査型電子顕微鏡(SEM)又は走査透過型電子顕微鏡(STEM)により観察される積層体の厚さ方向の断面から測定して得られた任意の10箇所の厚さの平均値とすることができる。
 また、本開示の積層体が有するハードコート層は、単層のみならず、2層以上の多層構成を有するものであっても良い。
 2層以上のハードコート層を有する場合の好ましい層構成としては、例えば、ポリイミドフィルム側に位置する第1ハードコート層と、前記第1ハードコート層の前記ポリイミドフィルム側とは反対側に位置する、第2ハードコート層とを有することが好ましい。
 2層以上のハードコート層を有する場合、積層体の黄色度(YI)を前記特定の膜厚で除した値、積層体の前記耐候性試験前後の黄色度変化ΔYIを前記特定の膜厚で除した値、及び、積層体の前記耐候性試験前後の色変化ΔEを前記特定の膜厚で除した値が、特定の範囲内になる限り、紫外線吸収剤は、少なくとも1層に含まれていればよい。
 中でも、膜厚と紫外線吸収能の点から、ポリイミドフィルム側に位置する第1ハードコート層に、紫外線吸収剤が含まれていることが好ましい。
 2層以上のハードコート層を有する場合、表面硬度を向上し、且つ、屈曲耐性と弾性率のバランスを良好にするために、ハードコート層の積層構造の内、鉛筆硬度を充足させるための層と、動的屈曲試験を充足させるための層(耐擦傷性を充足させるための層)が含まれていることが好ましい。
 鉛筆硬度を充足させるための層は、ポリイミドフィルム側に位置する第1ハードコート層であることが好ましい。
 鉛筆硬度を充足させるための層は、断面中央におけるマルテンス硬さが500MPa以上1000MPa以下であることが好ましい。500MPa未満であると、上記ハードコート層の鉛筆硬度が不充分となって上述した鉛筆硬度を充足できないことがあり、1000MPa超過であると、本発明の積層体の屈曲耐性が不充分となる恐れがある。上記鉛筆硬度を向上させるための層の断面中央におけるマルテンス硬さのより好ましい下限値は600MPa、より好ましい上限値は950MPaである。
 動的屈曲試験を充足させるための層は、前記第1ハードコート層の前記ポリイミドフィルム側とは反対側に位置する、すなわち、ポリイミドフィルムとは反対側の最表面に位置する、第2ハードコート層であることが好ましい。
 動的屈曲試験を充足させるための層は、断面中央におけるマルテンス硬さが375MPa以上1000MPa以下であることが好ましい。375MPa未満であると、上記ハードコート層の耐擦傷性が不充分となることがあり、1000MPaを超えると、本発明の積層体の屈曲耐性の性能が不充分となって後述する動的屈曲試験を充足できないことがある。上記第2ハードコート層の断面中央におけるマルテンス硬さのより好ましい下限値は450MPa、より好ましい上限値は575MPaである。
 鉛筆硬度を充足させるための層のマルテンス硬さは、動的屈曲試験を充足させるための層のマルテンス硬さよりも大きいことが好ましい。このようなマルテンス硬さの関係を有することで、本発明の積層体は、表面硬度が特に良好となる。これは、本発明の積層体に鉛筆硬度試験を施して鉛筆に荷重をかけて押しこんだときに、本発明の積層体の変形が抑制されて、傷や凹み変形が少なくなるためである。
 鉛筆硬度を充足させるための層のマルテンス硬さが、動的屈曲試験を充足させるための層のマルテンス硬さよりも大きくする方法としては、例えば、シリカ微粒子の含有量を第1ハードコート層側により多く含有するよう制御する方法等が挙げられる。
 上記ハードコート層は単一構造であってもよく、この場合、上記ハードコート層に後述するシリカ微粒子が基材フィルム側に偏在するように、すなわち、上記ハードコート層におけるシリカ微粒子の存在割合が、ポリイミドフィルム側でより大きく、ポリイミドフィルム側と反対側に行くに従って小さくなるよう傾斜していることが好ましい。
 なお、本明細書において、「マルテンス硬さ」とは、ナノインデンテーション法による硬度測定により、圧子を500nm押込んだときの硬度である。
 なお、本明細書において、上記ナノインデンテーション法によるハードコート層のマルテンス硬さの測定は、本発明の積層体を30mm×30mmに切り出したサンプルについてHYSITRON(ハイジトロン)社製の「TI950 TriboIndenter」を用いて行った。すなわち、上記圧子としてバーコビッチ圧子(三角錐)を、本発明の積層体のハードコート層断面から500nm押し込み、一定保持して残留応力の緩和を行った後、除荷させて、緩和後のmax荷重を計測し、該max荷重(Pmax(μN)と深さ500nmのくぼみ面積(A(nm)とを用い、Pmax/Aにより、マルテンス硬さを算出する。
 鉛筆硬度を充足させるための層、第1ハードコート層としては、中でも硬度を向上する点から、無機又は有機微粒子を含有することが好ましく、無機微粒子を含有することがより好ましい。また、ラジカル重合性化合物及びカチオン重合性化合物の少なくとも1種の重合物としては、中でも前記(メタ)アクリレートモノマーの重合物を含有することが好ましい。
 無機微粒子としては、例えば、シリカ(SiO)、酸化アルミニウム、ジルコニア、チタニア、酸化亜鉛、酸化ゲルマニウム、酸化インジウム、酸化スズ、インジウムスズ酸化物(ITO)、酸化アンチモン、酸化セリウム等の金属酸化物微粒子、フッ化マグネシウム、フッ化ナトリウム等の金属フッ化物微粒子、金属微粒子、金属硫化物微粒子、金属窒化物微粒子等が挙げられ、中でも金属酸化物微粒子が好ましく、シリカ微粒子及び酸化アルミニウム微粒子から選ばれる少なくとも一種がより好ましく、シリカ微粒子がより更に好ましい。
 また、前記無機微粒子は、当該無機微粒子表面に当該無機微粒子同士又は前記ラジカル重合性化合物及び前記カチオン重合性化合物の少なくとも1種との間で架橋反応し、共有結合が形成可能な光反応性を有する反応性官能基を少なくとも粒子表面の一部に有する反応性無機微粒子であることが好ましい。反応性無機微粒子同士又は反応性無機微粒子と前記ラジカル重合性化合物及び前記カチオン重合性化合物の少なくとも1種との間で架橋反応することにより、ハードコート層の硬度を更に向上させることができる。
 前記反応性無機微粒子は、少なくとも表面の一部に有機成分が被覆され、当該有機成分により導入された反応性官能基を表面に有する。該反応性官能基としては、例えば、重合性不飽和基が好適に用いられ、より好ましくは光硬化性不飽和基であり、特に好ましくは電離放射線硬化性不飽和基である。上記反応性官能基の具体例としては、例えば、(メタ)アクリロイル基、ビニル基、アリル基等のエチレン性不飽和結合及びエポキシ基等が挙げられる。
 上記反応性シリカ微粒子としては特に限定されず、従来公知のものを用いることができ、例えば、特開2008-165040号公報記載の反応性シリカ微粒子等が挙げられる。
また、上記反応性シリカ微粒子の市販品としては、例えば、日産化学工業社製;MIBK-SD、MIBK-SDMS、MIBK-SDL、MIBK-SDZL、日揮触媒化成社製;V8802、V8803等が挙げられる。
 また、上記シリカ微粒子は、球状シリカ微粒子であってもよいが、異型シリカ微粒子であることが好ましい。球状シリカ微粒子と異型シリカ微粒子とを混合させてもよい。なお、本明細書において、上記異型シリカ微粒子とは、ジャガイモ状のランダムな凹凸を表面に有する形状のシリカ微粒子を意味する。
 上記異型シリカ微粒子は、その表面積が球状シリカ微粒子と比較して大きいため、このような異型シリカ微粒子を含有することで、上記多官能(メタ)アクリレート等との接触面積が大きくなり、上記ハードコート層の硬度(鉛筆硬度)をより優れたものとすることができる。上記異型シリカ微粒子か否かは、上記第1ハードコート層の電子顕微鏡による断面観察により確認することができる。
 前記無機微粒子の平均粒径は、硬度向上の点から、5nm以上であることが好ましく、10nm以上であることがより好ましく、一方で、透明性の点から、200nm以下であることが好ましく、100nm以下であることがより好ましく、50nm以下であることが好ましい。
 前記無機微粒子の平均粒径は、前記機能層の電子顕微鏡による断面観察により測定することができ、任意に選択した10個の微粒子の粒径の平均を平均粒径とする。なお、上記異型シリカ微粒子の平均粒径は、上記ハードコート層の断面顕微鏡観察にて現れた異型シリカ微粒子の外周の2点間距離の最大値(長径)と最小値(短径)との平均値である。
 上記無機微粒子の大きさ及び配合量を制御することでハードコート層の硬度(マルテンス硬さ)を制御できる。例えば、上記第1ハードコート層を形成する場合、上記シリカ微粒子は上記樹脂成分100質量部に対して、25~60質量部であることが好ましい。
 動的屈曲試験を充足させるための層である第2ハードコート層は、ラジカル重合性化合物及びカチオン重合性化合物の少なくとも1種の重合物として、少なくとも前記(メタ)アクリレートモノマーの重合物を含有することが好ましく、更に、前記多官能(メタ)アクリレートオリゴマー及びポリマーの少なくとも1種の重合物を含むことが好ましい。前記ハードコート層が、前記多官能(メタ)アクリレートオリゴマー及びポリマーの少なくとも1種の重合物を含むことにより、ハードコート層の硬度及び屈曲耐性を向上し、さらに、密着性を向上することができる。
 前記多官能(メタ)アクリレートオリゴマーとしては、中でも、ウレタン(メタ)アクリレート、ポリエステル(メタ)アクリレート、及びエポキシ(メタ)アクリレートからなる群から選択される1種以上の多官能(メタ)アクリレートオリゴマーを好ましく使用でき、中でも、多官能(6官能以上)で重量平均分子量が1000~1万未満のウレタン(メタ)アクリレートが好ましい。またアクリレートポリマーの側鎖に(メタ)アクリロイル基を2個以上有する多官能(メタ)アクリレートポリマーも好ましく使用できる。
 本開示に係る積層体が2層以上のハードコート層を有する場合、ハードコート層の合計厚さは、前記ハードコート層の厚さと同様であって良い。
 前記第1ハードコート層の厚さは、2.0~40.0μmであることが好ましく、前記第2ハードコート層の厚さは、0.5~15.0μmであることが好ましい。上記各層厚さの下限未満であると、上記ハードコート層の硬度が著しく低下することがあり、上記各層厚さの上限を超えると、上記ハードコート層を形成するための塗液のコーティングが困難となり、また、厚さが厚すぎることに起因した加工性が悪化する場合がある。
 前記第1ハードコート層の厚さのより好ましい下限値は5.0μm、より好ましい上限値は35.0μmであり、上記第2ハードコート層の厚さのより好ましい下限値は1.0μm、より好ましい上限値は10.0μmである。
 なお、本発明に用いられるハードコート層に含まれるラジカル重合性化合物及びカチオン重合性化合物の少なくとも1種の重合物等は、フーリエ変換赤外分光光度計(FTIR)、熱分解ガスクロマトグラフ装置(GC-MS)や、重合物の分解物について、高速液体クロマトグラフィー、ガスクロマトグラフ質量分析計、NMR、元素分析、XPS/ESCA及びTOF-SIMS等の組み合わせを用いて分析することができる。
3.積層体の構成
 本発明の第一の積層体は、前記ポリイミドフィルムと、前記ハードコート層とを有するものであれば特に限定はされず、前記ポリイミドフィルムの一方の面側に前記ハードコート層が積層されたものであってもよいし、カール防止の観点から、前記ポリイミドフィルムの両面に前記ハードコート層が積層されたものであってもよい。
 本発明の積層体は、耐衝撃性の点から、前記ポリイミドフィルムを2層以上含んでいてもよく、例えば、前記ポリイミドフィルムの2つを接着層で積層した複合フィルムを含んでいてもよい。
また、本発明の第一の積層体は、本発明の効果を損なわない範囲で、前記ポリイミドフィルム及び前記ハードコート層の他に、例えば、前記ポリイミドフィルムと前記ハードコート層との密着性を向上させるためのプライマー層等の他の層を有するものであってもよく、前記ポリイミドフィルムと前記ハードコート層とがプライマー層等の他の層を介して積層されたものであっても良い。また、本発明の第一の積層体は、前記ポリイミドフィルムと、前記ハードコート層とが隣接して位置するものであってもよい。また、本発明の第一の積層体はさらに、耐衝撃層、指紋付着防止層、接着乃至粘着層等を有していても良い。
 本発明の第一の積層体の全体厚さは、用途により適宜選択されれば良いが、強度の点から、10μm以上であることが好ましく、更に40μm以上であることが好ましい。一方、屈曲耐性の点から、300μm以下であることが好ましく、更に250μm以下であることが好ましい。
4.積層体の特性
 本発明の第一の積層体は、ハードコート層側表面の鉛筆硬度がH以上であることが好ましく、2H以上であることがより好ましく、3H以上であることがより更に好ましい。
 本発明の第一の積層体の鉛筆硬度は、前記ポリイミドフィルムの鉛筆硬度の測定方法において、荷重を9.8Nとする以外は同様にして測定することができる。
 本発明の第一の積層体は、JIS K7361-1に準拠して測定する全光線透過率が、85.0%以上であることが好ましく、更に88.0%以上であることが好ましく、より更に90.0%以上であることが好ましい。このように透過率が高いことから、透明性が良好になり、ガラス代替材料となり得る。
 本発明の第一の積層体の前記全光線透過率は、前記ポリイミドフィルムのJIS K7361-1に準拠して測定する全光線透過率と同様にして測定することができる。
 本発明の第一の積層体のヘイズ値は、光透過性の点から、2.0以下であってよく、1.0以下であることがより好ましく、0.5以下であることがより更に好ましい。
 本発明の第一の積層体のヘイズ値は、前記ポリイミドフィルムのヘイズ値と同様にして測定することができる。
 本発明の第一の積層体は、JIS K7373-2006に準拠して算出される黄色度(YI値)が、10.0以下であることが好ましく、7.0以下であることがより好ましく、5.0以下であることがより更に好ましく、3.0以下であることが特に好ましい。
 また、本発明の第一の積層体は、黄色味の着色が抑制され、光透過性が向上し、ガラス代替材料として好適に用いることができる点から、前記JIS K7373-2006に準拠して算出される黄色度(YI値)を、ポリイミドフィルムとハードコート層との合計膜厚(μm)で除した値(YI値/膜厚(μm))が0.3以下であることが好ましく、0.14以下であることがより好ましい。
 本発明の第一の積層体の前記黄色度(YI値)は、前記ポリイミドフィルムのJIS K7373-2006に準拠して算出される黄色度(YI値)と同様にして測定することができる。
 中でも、本発明の第一の積層体は、積層体のJIS K7373-2006に準拠して算出される黄色度(YI)を前記ポリイミドフィルムと前記ハードコート層との合計膜厚(μm)で除した値が、0.12未満であることが好ましい。
 また、本発明の第一の積層体は、積層体のJIS K7373-2006に準拠して算出される黄色度(YI)を前記ポリイミドフィルムの膜厚(μm)で除した値が、0.15未満であることが好ましい。
 本発明の第一の積層体は、前記黄色度(YI)が前記所定の範囲内で小さいものであることにより、製造時に着色が抑制されたものであり、透明性を高くすることができる。
 本発明の第一の積層体は、積層体のJIS K7373-2006に準拠して算出される黄色度(YI)を前記ポリイミドフィルムと前記ハードコート層との合計膜厚(μm)で除した値が、0.11未満であることがより好ましい。
 また、本発明の第一の積層体は、積層体のJIS K7373-2006に準拠して算出される黄色度(YI)を前記ポリイミドフィルムの膜厚(μm)で除した値が、0.14以下であることがより好ましい。
 なお、本発明において、前記黄色度(YI値)、黄色度変化ΔYI、及び色変化ΔEを前記特定の膜厚(μm)で除した値は各々、JIS Z8401:1999の規則Bに従い、小数点以下第2位に丸めた値とする。
 本発明の第一の積層体は、積層体の下記耐候性試験前後の黄色度変化ΔYIを、前記ポリイミドフィルムと前記ハードコート層との合計膜厚(μm)で除した値が0.11未満であり、且つ、積層体の下記耐候性試験前後の色変化ΔEを、前記ポリイミドフィルムと前記ハードコート層との合計膜厚(μm)で除した値が0.09未満であることが好ましい。
 また、本発明の第一の積層体は、積層体の下記耐候性試験前後の黄色度変化ΔYIを、前記ポリイミドフィルムの膜厚(μm)で除した値が0.13未満であり、且つ、積層体の下記耐候性試験前後の色変化ΔEを、前記ポリイミドフィルムの膜厚(μm)で除した値が0.11未満であることが好ましい。
 本発明の第一の積層体は、積層体の下記耐候性試験前後の黄色度変化ΔYI及び色変化ΔEが前記所定の範囲内で小さいものであることにより、経時でのポリイミドフィルムの劣化が抑制されたものとなり、屈曲耐性と弾性率のバランスが維持され、中でも耐久性が高いものになる。
 本発明の第一の積層体は、積層体の下記耐候性試験前後の黄色度変化ΔYIを前記ポリイミドフィルムと前記ハードコート層との合計膜厚(μm)で除した値が、0.10未満であることがより好ましく、0.09未満であることが更に好ましい。
 本発明の第一の積層体は、積層体の下記耐候性試験前後の色変化ΔEを前記ポリイミドフィルムと前記ハードコート層との合計膜厚(μm)で除した値が、0.08未満であることがより好ましく、0.07未満であることが更に好ましい。
 また、本発明の第一の積層体は、積層体の下記耐候性試験前後の黄色度変化ΔYIを前記ポリイミドフィルムの膜厚(μm)で除した値が、0.12未満であることがより好ましく、0.11未満であることが更に好ましい。
 本発明の第一の積層体は、積層体の下記耐候性試験前後の色変化ΔEを前記ポリイミドフィルムの膜厚(μm)で除した値が、0.10未満であることがより好ましく、0.09未満であることが更に好ましい。
(耐候性試験)
 JIS K5600-7-8に準拠した耐候性試験機(例えば、Q-LAB製QUV耐候性試験機(型番QUV)を用い、0.63W/m/nmに設定した出力で、365nmから295nmまで太陽光に類似した分光分布を持つUVA(340)ランプを使用して、積層体を96時間照射する。
 耐候性試験前後の積層体についてそれぞれ、JIS K7373-2006に準拠して算出される黄色度(YI)、C光源を用いたCIEのL表色系におけるL、a、bを測定する。
 ΔYI=試験後YI-試験前YI
 ΔE={(試験後L-試験前L+(試験後a-試験前a+(試験後b-試験前b1/2
 C光源を用いたCIEのL表色系におけるL、a、bは、JIS K7373-2006に準拠して、紫外可視近赤外分光光度計(例えば、日本分光(株) V-7100)を用い、分光測色方法により、補助イルミナントC、2度視野を用いて、250nm以上800nm以下の範囲を1nm間隔で測定される透過率をもとに、測定することができる。
 本発明の第一の積層体は、紫外線に晒されて劣化することを防止し、耐久性を向上する点から、波長380nmの透過率が8%以下であることが好ましい。
 本発明の第一の積層体は、前記ハードコート層に、紫外線吸収剤を含有し、積層体の波長380nmの透過率が8%以下であることが好ましい。
 本発明の第一の積層体は、波長380nmの透過率が6%以下であることがより好ましく、4%以下であることがさらに好ましい。
 上記透過率は、JIS K7373-2006に準拠して、紫外可視近赤外分光光度計(日本分光(株) V-7100)を用いて測定することができ、3回測定して得られた値の算術平均値とする。
5.積層体の用途
 本発明の第一の積層体の用途は特に限定されるものではなく、例えば、前述した本発明のポリイミドフィルムの用途と同様の用途に用いることができる。
6.積層体の製造方法
 本発明の第一の積層体の製造方法としては、例えば、
 前記本発明のポリイミドフィルムの少なくとも一方の面に、ラジカル重合性化合物及びカチオン重合性化合物の少なくとも1種を含有するハードコート層形成用組成物の塗膜を形成する工程と、
 前記塗膜を硬化する工程と、を含む製造方法が挙げられる。
 前記ハードコート層形成用組成物は、ラジカル重合性化合物及びカチオン重合性化合物の少なくとも1種を含有し、必要に応じて更に重合開始剤、溶剤及び添加剤等を含有していてもよい。
 ここで、前記ハードコート層形成用組成物が含有するラジカル重合性化合物、カチオン重合性化合物、重合開始剤及び添加剤については、前記ハードコート層において説明したものと同様のものを用いることができ、溶剤は、公知の溶剤から適宜選択して用いることができる。
 ポリイミドフィルムの少なくとも一方の面に、前記ハードコート層形成用組成物の塗膜を形成する方法としては、例えば、ポリイミドフィルムの少なくとも一方の面に、前記ハードコート層形成用組成物を、公知の塗布手段により塗布する方法が挙げられる。
 前記塗布手段は、目的とする膜厚で塗布可能な方法であれば特に制限はなく、例えば、前記ポリイミドワニスを支持体に塗布する手段と同様のものが挙げられる。
 前記ハードコート層用硬化性樹脂組成物の塗膜は必要に応じて乾燥することにより溶剤を除去する。乾燥方法としては、例えば、減圧乾燥又は加熱乾燥、更にはこれらの乾燥を組み合わせる方法等が挙げられる。また、常圧で乾燥させる場合は、30℃以上110℃以下で乾燥させることが好ましい。
 前記ハードコート層用硬化性樹脂組成物を塗布、必要に応じて乾燥させた塗膜に対し、当該硬化性樹脂組成物に含まれるラジカル重合性化合物及びカチオン重合性化合物の重合性基に応じて、光照射及び加熱の少なくともいずれかにより塗膜を硬化させることにより、ポリイミドフィルムの少なくとも一方の面に、ラジカル重合性化合物及びカチオン重合性化合物の少なくとも1種の重合物を含有するハードコート層を形成することができる。
 光照射には、主に、紫外線、可視光、電子線、電離放射線等が使用される。紫外線硬化の場合には、超高圧水銀灯、高圧水銀灯、低圧水銀灯、カーボンアーク、キセノンアーク、メタルハライドランプ等の光線から発する紫外線等を使用する。エネルギー線源の照射量は、紫外線波長365nmでの積算露光量として、50~5000mJ/cm程度である。
 加熱をする場合は、通常40℃以上120℃以下の温度にて処理する。また、室温(25℃)で24時間以上放置することにより反応を行っても良い。
II-2.第二の積層体
 本発明の第二の積層体は、厚さが100μm以下のガラス基材と、前述した本発明のポリイミドフィルムを有する積層体である。
 本発明の第二の積層体は、厚さが100μm以下の柔軟性を有するガラス基材に、前述した本発明のポリイミドフィルムを積層したものであるため、従来のガラス基板の厚みの一部を本発明のポリイミドフィルムによって代替したものと捉えることもできる。ガラスは薄くなることで、より割れやすくなってしまい、耐衝撃性が劇的に悪化するが、本発明の第二の積層体は、ガラス基材の硬度や光学特性等の長所を有しながら、ガラス基材の割れが抑制されて耐衝撃性が向上したものである。本発明の第二の積層体は、厚さが100μm以下の柔軟性を有するガラス基材に、前述した本発明のポリイミドフィルムを積層したものであるため、表面硬度、耐衝撃性に優れ、気泡欠陥が抑制され外観が良好であり、且つ屈曲耐性が良好な積層体である。本発明の第二の積層体は、厚さが100μm以下のガラス基材を有することから、折癖が生じ難い点からも好ましい。
1.ポリイミドフィルム
 本発明の第二の積層体に用いられるポリイミドフィルムの膜厚は、適宜選択されればよいが、好ましくは5μm以上60μm以下であり、より好ましくは10μm以上50μm以下、更に好ましくは15μm以上40μm以下とすることができる。ポリイミドフィルムの膜厚が上記範囲内であるように比較的薄いことにより、ガラス基材の割れを抑制しながら第二の積層体の柔軟性を高めることができ、屈曲耐性を良好にすることができる。
 ポリイミドフィルムとしては、前述した本発明のポリイミドフィルムを用いることができるので、ここでの説明を省略する。
2.ガラス基材 
 本発明の第二の積層体におけるガラス基材は、厚さが100μm以下である。
 ガラス基材を構成するガラスとしては、特に限定されないが、中でも、屈曲耐性の点から、化学強化ガラスであることが好ましい。化学強化ガラスは機械的強度に優れており、その分薄くできる点で好ましい。化学強化ガラスは、典型的には、ガラスの表面近傍について、ナトリウムをカリウムに代える等、イオン種を一部交換することで、化学的な方法によって機械的物性を強化したガラスであり、表面に圧縮応力層を有する。
 化学強化ガラス基材を構成するガラスとしては、例えば、アルミノシリケートガラス、ソーダライムガラス、ホウ珪酸ガラス、鉛ガラス、アルカリバリウムガラス、アルミノホウ珪酸ガラス等が挙げられる。
 化学強化ガラス基材の市販品としては、例えば、コーニング社のGorilla Glass(ゴリラガラス)や、AGC社のDragontrail(ドラゴントレイル)等が挙げられる。また、化学強化ガラス基材としては、例えば特開2019-194143号公報に記載のものを用いることもできる。
 ガラス基材の厚さは、100μm以下であり、好ましくは15μm以上、100μm以下、より好ましくは20μm以上、90μm以下、さらに好ましくは25μm以上、80μm以下とすることができる。ガラス基材の厚さが上記範囲であるように薄いことにより、良好な柔軟性を得ることができるともに、十分な硬度を得ることができる。また、積層体のカールを抑制することもできる。さらに、積層体の軽量化の面で好ましい。
3.積層体の構成
 本発明の第二の積層体は、前記ガラス基材と、前記ポリイミドフィルムとを有するものであれば特に限定はされず、前記ガラス基材の一方の面側に前記ポリイミドフィルムが積層されたものであってもよいし、前記ガラス基材の両面に前記ポリイミドフィルムが積層されたものであってもよい。また、本発明の第二の積層体は、本発明の効果を損なわない範囲で、前記ガラス基材及び前記ポリイミドフィルムの他に、例えば、前記ガラス基材と前記ポリイミドフィルムとの密着性を向上させるためのプライマー層等の他の層を有するものであってもよく、前記ガラス基材と前記ポリイミドフィルムとがプライマー層等の他の層を介して積層されたものであっても良い。また、本発明の第二の積層体は、前記ガラス基材と前記ポリイミドフィルムとが隣接して位置するものであってもよい。また、本発明の第二の積層体はさらに、前記第一の積層体で記載したようなハードコート層、耐衝撃層、指紋付着防止層、接着乃至粘着層、保護層等を有していても良い。
 前記プライマー層、耐衝撃層、指紋付着防止層、接着乃至粘着層、保護層等は各々、従来公知の構成を採用することができる。
 本発明の第二の積層体の全体厚さは、用途により適宜選択されれば良いが、強度の点から、20μm以上であることが好ましく、更に40μm以上であることが好ましい。一方、屈曲耐性の点から、300μm以下であることが好ましく、更に250μm以下であることが好ましい。
4.積層体の特性
 本発明の第二の積層体も、前記本発明の第一の積層体と同様の鉛筆硬度、全光線透過率、黄色度、ヘイズ値等の特性を有することが好ましい。
 本発明の第二の積層体も、前記第一の積層体で記載したような紫外線吸収剤を含有するハードコート層を更に有し、前述のような積層体の黄色度(YI)を前記特定の膜厚で除した値、積層体の前記耐候性試験前後の黄色度変化ΔYIを前記特定の膜厚で除した値、及び、積層体の前記耐候性試験前後の色変化ΔEを前記特定の膜厚で除した値が、前記特定の範囲内になるような特性を有することが好ましい。
 また、本発明の第二の積層体は、積層されているポリイミドフィルムの複合弾性率が、5.5GPa以上であることが好ましい。このように、ポリイミドフィルムの複合弾性率が高いと、保護フィルムとして十分な表面硬度を室温でも維持することができ、表面材乃至基材として用いることができる。前記複合弾性率は、5.7GPa以上であることがより好ましく、6.0GPa以上であることが更に好ましく、6.3GPa以上であることがより更に好ましい。一方で、前記複合弾性率は、屈曲耐性を向上させる点から、10GPa以下であっても良い。
 なお、第二の積層体に積層されているポリイミドフィルムの複合弾性率としては、後述の実施例に記載した方法で測定することができる。
 本発明の第二の積層体におけるポリイミドフィルムにおいても、屈曲耐性が向上する点から、ジクロロメタンの含有量は1000ppm以下が好ましく、800ppm以下がより好ましく、400ppm以下が更に好ましく、100ppm以下がより更に好ましい。また、本発明の第二の積層体におけるポリイミドフィルムにおいても、屈曲耐性が向上する点、或いは、光学特性の長期劣化防止の点から、1気圧下での沸点が70℃以上、中でも100℃以上の有機溶剤の含有量は1000ppm以下が好ましく、800ppm以下がより好ましく、400ppm以下が更に好ましく、100ppm以下とすることがより更に好ましい。
 第二の積層体におけるポリイミドフィルム中の残留溶剤量は、積層体のポリイミドフィルムを剥離して、前記ポリイミドフィルム中の残留溶剤量と同様に測定することができる。
 本発明の第二の積層体におけるポリイミドフィルムにおいても、気泡欠陥が少ないことが好ましく、単位面積(10,000mm)当たりの気泡欠陥の数が、1個未満であることが好ましく、0.7個以下であることがより好ましく、0.5個以下であることが更に好ましい。 
 単位面積当たりの気泡欠陥の数としては、後述する実施例に記載した方法により求めることができる。
5.積層体の用途
 本発明の第二の積層体の用途は特に限定されるものではなく、例えば、前述した本発明のポリイミドフィルムの用途と同様の用途に用いることができる。
6.積層体の製造方法
 本発明の第二の積層体の製造方法としては、例えば、前記ガラス基材上に、前記特定のポリイミドおよび有機溶剤を含むポリイミドワニスを塗布し、乾燥させる方法、および、前記ガラス基材上に、ポリイミド前駆体(ポリアミド酸)および有機溶剤を含むポリイミド前駆体組成物を塗布した後、熱処理によりポリイミド前駆体をイミド化する方法等が挙げられる。
 中でも、気泡欠陥が発生し難く、厚さの均一性が良好な積層体を得やすい点から、好ましい製造方法としては以下の製造方法が挙げられる。
 本発明の第二の積層体の製造方法は、
 前記ガラス基材を準備する工程と、
 本発明に用いられる前記ポリイミドと、有機溶剤とを含有するポリイミドワニスであって、前記ポリイミドの含有割合は、前記ポリイミドワニス中に6質量%以上15質量%以下であり、回転粘度計により測定した25℃における粘度が1,000~10,000cpsであるポリイミドワニスを準備する工程と、
 前記ポリイミドワニスを前記ガラス基材上に塗布する工程と、塗膜を100℃以下の温度で乾燥する第一乾燥工程と、当該乾燥後塗膜を、150℃以上の温度で加熱する第二乾燥工程を有することが、気泡欠陥が発生し難く、残留溶剤量を少なくしやすい点から好ましい。
 中でも、沸点が120℃以上の有機溶剤を用いる場合には、100℃以下の温度で2段階以上の乾燥温度を設けて有機溶剤を乾燥させることが、塗膜表面の皮ばりを抑制し、塗膜中の有機溶剤の突沸による気泡を抑えることができる点から好ましい。100℃以下の温度で2段階以上の乾燥温度を設ける態様としては、例えば、1段階目が80℃で乾燥、2段階目が100℃で更に乾燥する態様が挙げられる。
 また、第二乾燥工程における150℃以上の加熱も、150℃以上250℃以下の温度で2段階以上の加熱温度を設けて加熱することが、気泡欠陥が発生し難く、残留溶剤量を少なくしやすい点から好ましい。150℃以上250℃以下の温度で2段階以上の加熱温度を設ける態様としては、例えば、1段階目が150℃で乾燥、2段階目が180℃で乾燥、3段階目が230℃で乾燥、4段階目が250℃で更に乾燥する態様が挙げられる。
 例えば、乾燥後塗膜の膜厚が50μm未満の場合には、各段階の保持時間を10分以上、60分未満とすることが好ましく、乾燥後塗膜の膜厚が50μm以上、100μm以下では各段階の保持時間を30分以上、90分未満とすることが好ましい。
III.ディスプレイ用部材
 本発明のディスプレイ用部材は、前述した本発明のポリイミドフィルム、或いは、本発明の積層体を含む。
 本発明のディスプレイ用部材としては、例えば、ディスプレイ用表面材やディスプレイ用基材等が挙げられる。
 本発明のディスプレイ用部材は、前述した本発明のポリイミドフィルム、或いは、本発明の積層体であってよい。
 本発明のディスプレイ用部材は、例えばディスプレイ用表面材として、各種ディスプレイの表面に位置するように配置して用いられる。本発明のディスプレイ用部材は、前述した本発明のポリイミドフィルム及び本発明の積層体と同様に、気泡欠陥が発生し難く透明性が良好で、屈曲耐性が向上したものであるため、フレキシブルディスプレイ用として特に好適に用いることができる。
 本発明のディスプレイ用部材は、公知の各種ディスプレイに用いることができ、特に限定はされないが、例えば、前記本発明のポリイミドフィルムの用途で説明したディスプレイ等に用いることができる。
 なお、本発明のディスプレイ用部材が前記本発明の積層体である場合、当該積層体をディスプレイの表面に配置した後に最表面となる面は、ポリイミドフィルム側の表面であってもよいし、ハードコート層側の表面であってもよい。中でも、ハードコート層側の表面が、より表側の面となるように本発明のディスプレイ用部材を配置することが好ましい。また、本発明のディスプレイ用部材は、最表面に指紋付着防止層を有するものであっても良い。
 また、本発明のディスプレイ用部材をディスプレイの表面に配置する方法としては、特に限定はされないが、例えば、接着層を介する方法等が挙げられる。前記接着層としては、ディスプレイ用部材の接着に用いることができる従来公知の接着層を用いることができる。
IV.タッチパネル部材
 本発明のタッチパネル部材は、前述した本発明のポリイミドフィルム又は前述した本発明の積層体と、
 前記ポリイミドフィルム又は前記積層体の一方の面側に配置された、複数の導電部からなる透明電極と、
 前記導電部の端部の少なくとも一方側において電気的に接続される複数の取り出し線と、を有する。
 本発明のタッチパネル部材は、前述した本発明のポリイミドフィルム又は積層体を備えるものであることから、屈曲耐性に優れたものであるため、フレキシブルディスプレイ用として特に好適に用いることができ、また光学特性に優れる。
 本発明のタッチパネル部材に用いられる本発明の積層体は、ポリイミドフィルムの両面に隣接して、ラジカル重合性化合物及びカチオン重合性化合物の少なくとも1種の重合物を含有するハードコート層を有するものであることが好ましい。
 また、本発明のタッチパネル部材は、特に限定はされないが、前記透明電極が、前記積層体の一方の面側に接して積層されてなるものであることが好ましい。
 本発明のタッチパネル部材は、例えば、各種ディスプレイの表面に位置するように配置して用いることができる。また、各種ディスプレイの表面に、本発明のタッチパネル部材と、表面材としての本発明のポリイミドフィルム又は積層体とを、この順に配置して用いることもできる。
 以下、本発明のタッチパネル部材について、前述した本発明の積層体を用いた例で説明するが、前述した本発明の積層体の代わりに、前述した本発明のポリイミドフィルムも同様に用いることができる。
 図3は、本発明のタッチパネル部材の一例の一方の面の概略平面図であり、図4は、図3に示すタッチパネル部材のもう一方の面の概略平面図であり、図5は、図3及び図4に示すタッチパネル部材のA-A’断面図である。図3、図4及び図5に示すタッチパネル部材20は、本発明の積層体10と、積層体10の一方の面に接して配置された第一の透明電極4と、積層体10のもう一方の面に接して配置された第二の透明電極5とを備える。第一の透明電極4においては、x軸方向に伸長するように延在する短冊状の電極片である複数の第一の導電部41が、所定の間隔を空けて配置されている。第一の導電部41には、その長手方向の端部のいずれか一方において、当該第一の導電部41と電気的に接続される第一の取出し線7が接続されている。積層体10の端縁21まで延設された第一の取出し線7の端部には、外部回路と電気的に接続するための第一の端子71を設けることがよい。第一の導電部41と第一の取出し線7とは、一般には、タッチパネルの使用者が視認可能なアクティブエリア22の外側に位置する、非アクティブエリア23内において接続される。
 第一の導電部41と第一の取出し線7との接続は、例えば図3に示すように、接続部24を介在させた接続構造を採用することができる。接続部24は、具体的には、第一の導電部41の長手方向端部から、非アクティブエリア23内の所定の位置まで導電性材料の層を延設することにより形成することができる。さらに、当該接続部24上に、第一の取出し線7の少なくとも一部を重ねることにより、第一の導電部41と第一の取出し線7との接続構造を形成することができる。
 第一の導電部41と第一の取出し線7との接続は、図3に示すような、接続部24を形成する構造には限定されない。例えば、図示は省略するが、第一の導電部41の長手方向端部を非アクティブエリア23まで伸長させ、非アクティブエリア23内において、当該非アクティブエリア23まで伸長させた第一の導電部41の端部に、第一の取出し線7を乗り上げさせることによって、両者を電気的に接続させてもよい。
 なお、図3では、第一の導電部41の長手方向端部のいずれか一方と、第一の取出し線7とを接続する形態を示したが、本発明においては、1つの第一の導電部41の長手方向の両端に、それぞれ、第一の取出し線7を電気的に接続する形態としてもよい。
 図4に示すように、タッチパネル部材20は、積層体10のもう一方の面に接して配置された第二の透明電極5とを備える。第二の透明電極5においては、y軸方向に伸長するように延在する複数の短冊状の電極片である第二の導電部51が、x軸方向に所定の間隔を空けて配置されている。
 第二の導電部51には、その長手方向端部の一方において、当該第二の導電部51と電気的に接続される第二の取出し線8が接続されている。
 第二の取出し線8は、積層体10の端縁のうち、前述した第一の取出し線7が延設された端縁21における、第一の端子71と重ならない位置まで延設されている。
 積層体10の端縁21まで延設された第二の取出し線8の端部には、外部回路と電気的に接続するための第二の端子81を設けることがよい。
 第二の導電部51と第二の取出し線8との電気的な接続は、第一の取出し線7と第一の導電部41との電気的な接続と同様の形態を適用することができる。
 なお、図3及び図4に示すような、第1取出し線7を長尺配線とし、第2取出し線8を短尺配線とするパターンは、本発明のタッチパネル部材の一実施形態に過ぎず、例えば、第一の取出し線7を短尺配線とし、第二の取出し線8を長尺配線とするパターンとすることも可能である。また、第一の取出し線7の伸長方向及び第二の取出し線8の伸長方向も、図3及び図4に示す方向に限られず、任意に設計することが可能である。
 本発明のタッチパネル部材が備える導電部は、タッチパネル部材において透明電極を構成するものを適宜選択して適用することができ、導電部のパターンは、図3及び図4に示すものに限定されない。例えば、静電容量方式によって、指などの接触または接触に近い状態による電気容量の変化を検知可能な透明電極のパターンを適宜選択して適用することができる。
 前記導電部の材料としては、光透過性の材料であることが好ましく、例えば、インジウム錫オキサイド(ITO)、酸化インジウム、インジウム亜鉛オキサイド(IZO)等を主たる構成成分とする酸化インジウム系透明電極材料、酸化錫(SnO)、酸化亜鉛(ZnO)等を主たる構成成分とする透明導電膜、ポリアニリン、ポリアセチレン等の導電性高分子化合物等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、第一の導電部41及び第二の導電部51は、互いに同種の導電性材料を用いて形成してもよいし、異種の材料を用いて形成してもよい。特に同種の導電性材料を用いて第一の導電部41及び第2導電部51を形成すると、タッチパネル部材の反りや歪みの発生をより効果的に抑制できる観点で好ましい。
 前記導電部の厚みは、特に限定されないが、例えばフォトリソグラフィ手法により導電部を形成する場合には、一般的には、10nm~500nm程度に形成することができる。
 本発明のタッチパネル部材が備える取出し線を構成する導電材料は、光透過性の有無を問わない。一般的には、取出し線は、高い導電性を有する銀や銅などの金属材料を用いて形成することができる。具体的には、金属単体、金属の複合体、金属と金属化合物の複合体、金属合金を挙げることができる。金属単体としては、銀、銅、金、クロム、プラチナ、アルミニウムの単体などを例示することができる。金属の複合体としては、MAM(モリブデン、アルミニウム、モリブデンの3層構造体)等を例示することができる。金属と金属化合物の複合体としては、酸化クロムとクロムの積層体等を例示することができる。金属合金としては、銀合金や銅合金が汎用される。また、金属合金としては、APC(銀、パラジウム及び銅の合金)等を例示することができる。また、前記取出し線には、前述した金属材料に、適宜樹脂成分が混在していてもよい。
 本発明のタッチパネル部材において、取出し線の端部に設けられる端子は、例えば、前記取出し線と同じ材料を用いて形成することができる。
 前記取出し線の厚み、及び幅寸法は、特に限定されないが、例えばフォトリソグラフィ手法により取出し線を形成する場合には、一般的には、厚みは10nm~1000nm程度に形成され、幅寸法は5μm~200μm程度に形成される。一方、スクリーン印刷などの印刷により取出し線を形成する場合には、一般的には、厚みは5μm~20μm程度に形成され、幅寸法は20μm~300μm程度に形成される。
 本発明のタッチパネル部材は、図3~図5に示す形態には限られず、例えば、第一の透明電極と、第二の透明電極とが、それぞれ別個の積層体の上に積層されて構成されるものであってもよい。
 図6及び図7は、各々本発明の積層体を備える導電性部材の一例を示す概略平面図である。図6に示す第一の導電性部材201は、本発明の積層体10と、当該積層体10の一方の面に接して配置された第一の透明電極4とを有し、当該第一の透明電極4は、複数の第一の導電部41を有する。図7に示す第二の導電性部材202は、本発明の積層体10’と、当該積層体10’の一方の面に接して配置された第二の透明電極5とを有し、当該第二の透明電極5は、複数の第二の導電部51を有する。
 図8は、本発明のタッチパネル部材の別の一例を示す概略断面図であり、図8に示すタッチパネル部材20’は、図6に示す第一の導電性部材201と、図7に示す第二の導電性部材202とを備える。タッチパネル部材20’においては、第一の導電性部材201の第一の透明電極4を有しない面と、第二の導電性部材202の透明電極5を有する面とが、接着層6を介して貼り合わせられている。なお、本発明において、例えば、本発明の積層体と本発明のタッチパネル部材とを接着するための接着層、本発明のタッチパネル部材同士を接着するための接着層、本発明のタッチパネル部材と表示装置等とを接着するための接着層としては、光学部材に用いられている従来公知の接着層を適宜選択して用いることができる。本発明のタッチパネル部材に用いられる導電性部材において、透明電極、取出し線及び端子の構成及び材料は、前述した本発明のタッチパネル部材に用いられる透明電極、取出し線及び端子と各々同様とすることができる。
V.液晶表示装置
 本発明の液晶表示装置は、前述した本発明のポリイミドフィルム又は前述した本発明の積層体と、前記ポリイミドフィルム又は前記積層体の一方の面側に配置された、対向基板間に液晶層を有してなる液晶表示部とを有する。
 本発明の液晶表示装置は、前述した本発明のポリイミドフィルム又は前述した本発明の積層体を備えるものであることから、屈曲耐性に優れ、フレキシブルディスプレイ用として特に好適に用いることができ、光学特性に優れる。
 本発明の液晶表示装置に用いられる本発明の積層体は、ポリイミドフィルムの両面に隣接して、ラジカル重合性化合物及びカチオン重合性化合物の少なくとも1種の重合物を含有するハードコート層を有するものであることが好ましい。
 また、本発明の液晶表示装置は、前述した本発明のタッチパネル部材を備えるものであっても良い。
 また、本発明の液晶表示装置が有する対向基板は、本発明のポリイミドフィルム又は積層体を備えるものであっても良い。
 以下、本発明の液晶表示装置について、前述した本発明の積層体を用いた例で説明するが、前述した本発明の積層体の代わりに、前述した本発明のポリイミドフィルムも同様に用いることができる。
 図9は、本発明の液晶表示装置の一例を示す概略断面図である。図9に示す液晶表示装置100は、本発明の積層体10と、本発明の積層体10’の一方の面に第一の透明電極4を備え、もう一方の面に第二の透明電極5を備えるタッチパネル部材20と、液晶表示部30とを有する。液晶表示装置100において、積層体10は表面材として用いられており、積層体10とタッチパネル部材20とは、接着層6を介して貼り合わせられている。
 本発明の液晶表示装置に用いられる液晶表示部は、対向配置された基板の間に形成された液晶層を有するものであり、従来公知の液晶表示装置に用いられている構成を採用することができる。
 本発明の液晶表示装置の駆動方式としては、特に限定はなく一般的に液晶表示装置に用いられている駆動方式を採用することができ、例えば、TN方式、IPS方式、OCB方式、及びMVA方式等を挙げることができる。
 本発明の液晶表示装置に用いられる対向基板としては、液晶表示装置の駆動方式等に応じて適宜選択して用いることができ、本発明のポリイミドフィルム又は積層体を備えるものを用いても良い。
 液晶層を構成する液晶としては、本発明の液晶表示装置の駆動方式等に応じて、誘電異方性の異なる各種液晶、及びこれらの混合物を用いることができる。
 液晶層の形成方法としては、一般に液晶セルの作製方法として用いられる方法を使用することができ、例えば、真空注入方式や液晶滴下方式等が挙げられる。前記方法によって液晶層を形成後、液晶セルを常温まで徐冷することにより、封入された液晶を配向させることができる。
 本発明の液晶表示装置において、対向配置された基板の間には、さらに複数色の着色層や、画素を画定する遮光部を有していてもよい。また、液晶表示部は、対向配置された基板の外側において、タッチパネル部材が位置する側とは反対側の位置に、発光素子や蛍光体を有するバックライト部を有していてもよい。また、対向配置された基板の外表面には、それぞれ偏光板を有していてもよい。
 図10は、本発明の液晶表示装置の別の一例を示す概略断面図である。図10に示す液晶表示装置200は、本発明の積層体10と、本発明の積層体10’の一方の面に第一の透明電極4を備える第一の導電性部材201と、本発明の積層体10”の一方の面に第二の透明電極5を備える第二の導電性部材202とを有するタッチパネル部材20’と、液晶表示部30とを有する。液晶表示装置200において、積層体10と第一の導電性部材201、及び第一の導電性部材201と第二の導電性部材202とは、各々接着層6を介して貼り合わせられている。タッチパネル部材20’の構成は、例えば、図8に示すタッチパネル部材20’の構成と同様にすることができる。本発明の液晶表示装置に用いられる導電性部材としては、本発明のタッチパネル部材に用いられる導電性部材と同様のものを用いることができる。
VI.有機エレクトロルミネッセンス表示装置
 本発明の有機エレクトロルミネッセンス表示装置は、前述した本発明のポリイミドフィルム又は前述した本発明の積層体と、前記ポリイミドフィルム又は前記積層体の一方の面側に配置された、対向基板間に有機エレクトロルミネッセンス層を有してなる有機エレクトロルミネッセンス表示部とを有する。
 本発明の有機エレクトロルミネッセンス表示装置は、前述した本発明のポリイミドフィルム又は前述した本発明の積層体を備えるものであることから、屈曲耐性に優れたものであるため、フレキシブルディスプレイ用として特に好適に用いることができ、光学特性に優れる。
 本発明の有機エレクトロルミネッセンス表示装置に用いられる本発明の積層体は、ポリイミドフィルムの両面に隣接して、ラジカル重合性化合物及びカチオン重合性化合物の少なくとも1種の重合物を含有するハードコート層を有するものであることが好ましい。
 また、本発明の有機エレクトロルミネッセンス表示装置は、前述した本発明のタッチパネル部材を備えるものであっても良い。
 また、本発明の有機エレクトロルミネッセンス表示装置が有する対向基板は、本発明のポリイミドフィルム又は積層体を備えるものであっても良い。
 図11は、本発明の有機エレクトロルミネッセンス表示装置の一例を示す概略断面図である。図11に示す有機エレクトロルミネッセンス表示装置300は、本発明の積層体10と、本発明の積層体10’の一方の面に第一の透明電極4を備え、もう一方の面に第二の透明電極5を備えるタッチパネル部材20と、有機エレクトロルミネッセンス表示部40とを有する。有機エレクトロルミネッセンス表示装置300において、積層体10は表面材として用いられており、積層体10とタッチパネル部材20とは、接着層6を介して貼り合わせられている。
 本発明の有機エレクトロルミネッセンス表示装置(有機EL表示装置)に用いられる有機エレクトロルミネッセンス表示部(有機EL表示部)は、対向配置された基板の間に形成された有機エレクトロルミネッセンス層(有機EL層)を有するものであり、従来公知の有機EL表示装置に用いられている構成を採用することができる。
 有機EL表示部は、さらに、支持基板と、有機EL層並びに有機EL層を挟持する陽極層及び陰極層を含む有機EL素子と、有機EL素子を封止する封止基材と、を有していてもよい。前記有機EL層としては、少なくとも有機EL発光層を有するものであれば良いが、例えば、上記陽極層側から、正孔注入層、正孔輸送層、有機EL発光層、電子輸送層および電子注入層がこの順で積層した構造を有するものを有するものを用いることができる。
 本発明の有機EL表示装置は、例えば、パッシブ駆動方式の有機ELディスプレイにもアクティブ駆動方式の有機ELディスプレイにも適用可能である。本発明の有機EL表示装置に用いられる対向基板としては、有機EL表示装置の駆動方式等に応じて適宜選択して用いることができ、本発明の積層体を備えるものを用いても良い。
 図12は、本発明の有機エレクトロルミネッセンス表示装置の別の一例を示す概略断面図である。図12に示す有機エレクトロルミネッセンス表示装置400は、本発明の積層体10と、本発明の積層体10’の一方の面に第一の透明電極4を備える第一の導電性部材201と、本発明の積層体10”の一方の面に第二の透明電極5を備える第二の導電性部材202とを有するタッチパネル部材20’と、有機エレクトロルミネッセンス表示部40とを有する。有機エレクトロルミネッセンス表示装置400において、積層体10と第一の導電性部材201、第一の導電性部材201と第二の導電性部材202とは、各々接着層6を介して貼り合わせられている。タッチパネル部材20’の構成は、例えば、図7に示すタッチパネル部材20’の構成と同様にすることができる。本発明の有機エレクトロルミネッセンス表示装置に用いられる導電性部材としては、本発明のタッチパネル部材に用いられる導電性部材と同様のものを用いることができる。
[評価方法]
 以下、特に断りがない場合は、25℃で測定又は評価を行った。
 フィルムの試験片は、フィルムの中央部付近から切り出した。
<ポリイミド前駆体の重量平均分子量>
 ポリイミド前駆体の重量平均分子量は、ポリイミド前駆体を0.5質量%の濃度のN-メチルピロリドン(NMP)溶液とし、その溶液をシリンジフィルター(孔径:0.45μm)に通じて濾過させ、展開溶媒として、含水量500ppm以下の10mmol%LiBr-NMP溶液を用い、GPC装置(東ソー製、HLC-8120、使用カラム:SHODEX製GPC LF-804)を用い、サンプル打ち込み量50μL、溶媒流量0.5mL/分、40℃の条件で測定を行った。ポリイミド前駆体の重量平均分子量は、サンプルと同濃度のポリスチレン標準サンプル(重量平均分子量:364,700、204,000、103,500、44,360、27,500、13,030、6,300、3,070)を基準に測定した標準ポリスチレンに対する換算値とした。溶出時間を検量線と比較し、重量平均分子量を求めた。
<ポリイミドの重量平均分子量>
 ポリイミド粉体15mgを、15000mgのN-メチルピロリドン(NMP)に浸漬し、ウォーターバスで60℃に加熱しながら、スターラーを用いて回転速度200rpmで、目視で溶解を確認するまで3~60時間撹拌することにより、0.1質量%の濃度のNMP溶液を得た。その溶液をシリンジフィルター(孔径:0.45μm)に通じて濾過させ、展開溶媒として、含水量500ppm以下の30mmol%LiBr-NMP溶液を用い、GPC装置(東ソー製、HLC-8120、検出器:示差屈折率(RID)検出器、使用カラム:SHODEX製GPC LF-804を2本直列に接続)を用い、サンプル打ち込み量50μL、溶媒流量0.4mL/分、カラム温度37℃、検出器温度37℃の条件で測定を行った。ポリイミドの重量平均分子量は、サンプルと同濃度のポリスチレン標準サンプル(重量平均分子量:364,700、204,000、103,500、44,360,27,500、13,030、6,300、3,070)を基準に測定した標準ポリスチレンに対する換算値とした。溶出時間を検量線と比較し、重量平均分子量を求めた。
<ポリイミドワニスの粘度>
 ポリイミドワニスの粘度は、JIS K7117-1に記載の方法で、単一円筒型回転粘度計(例えば、東機産業株式会社製、TVB-10形粘度計、M4ローター)を用いて、25℃において、サンプル量50mlとして測定した。
<ポリイミドフィルムの残留溶剤量>
 ポリイミドフィルム中の残留溶剤の種類を特定した後、特定された残留溶剤の含有量を定量した。
[残留溶剤の種類の特定]
 残留溶剤の種類の特定を、パージ&トラップ装置(加熱脱着装置)が連結したGC-MSを用いて行った。
 パージ&トラップ装置(製品名JTD505-III、日本分析工業株式会社)に、ポリイミドフィルム10mgを入れた試料管をセットし、200℃で30分保持して加熱して発生したガスを、-60℃のトラップ管で捕集し、捕集したものを315℃で加熱して飛ばしてGC-MSへ送り込み、発生した有機ガスの成分の定性分析を行なった。
(パージ&トラップ装置条件)
 総スプリット比(導入量/排気量)1:10、
 キャリアガス ヘリウム1.0ml/min定量
(GC-MS条件)
 装置名:GC-MS装置(Agilent社、6890/5973 GC/MS)
 カラム:UA-5 内径250μm×長さ30m×膜厚0.25μm(フロンティア・ラボ製)、昇温条件 50℃(5分保持) → 10℃/分(昇温) → 320℃(3分保持)
[残留溶剤の定量]
 ポリイミドフィルムの濃度が5質量%濃度となるように、N,N-ジメチルホルムアミド(DMF)にポリイミドフィルムを添加して、ポリイミドフィルム/N,N-ジメチルホルムアミド(DMF)溶液を調製し、この溶液に、内部標準液(0.2質量%濃度アニソール/DMF溶液)を添加してサンプル溶液を調製した。当該サンプル溶液について、GC-MS装置(例えば、Agilent社、6890/5973 GC/MS)を用いて、下記条件で、GC-MS測定を行った。当該GC-MS測定は3回行い、測定結果は3回の平均値とした。
 (GC条件)
 カラム:InertCapWax 内径250μm×長さ30m×膜厚0.25μm(ジーエルサイエンス製)、
 サンプル打ち込み量0.2uL、スプリット比50:1、キャリアガス ヘリウム94.3kPa定圧、注入口温度250℃、昇温条件 40℃(5分保持) → 5℃/分 → 120℃ → 20℃/分 → 240℃(6分保持)、トランスファーライン温度 250℃ 
 (MS条件)
 イオン化法 EI、測定モード SIM、イオン源温度 250℃、四重極温度 150℃、イオン化電圧 70eV
 (定量イオン)
 DMAc m/z = 72,87
 ジクロロメタン m/z = 49,84
 シクロペンタノン m/z = 55,98
 例えば、残留溶剤がN,N-ジメチルアセトアミド(DMAc)である場合、DMAc含有量が、0.01質量%、0.05質量%、0.1質量%となるようにそれぞれ調製した各DMAc(測定対象化合物)/DMF溶液に、上記したサンプル溶液と同様に内部標準液を添加して調製した各検量線液について、GC-MS測定を行い、検量線を作成した。なお、GC-MS測定は3回行い、測定結果は3回の平均値とした。
 そして、当該検量線を基準として、ポリイミドフィルムに対する質量比としてDMAcの含有量を算出した。
 含まれている残留溶剤が2種以上の場合、各残留溶剤に対して上記DMAcのように検量線液を調製し、当該各検量線液についてのGC-MS測定による測定結果から作成された検量線を基準とした。
<気泡欠陥の有無>
 100mm×200mmに切り出したポリイミドフィルムの試験片の合計5枚、すなわち合計面積が100,000mmとなるよう試験片を採取して、目視観察を実施した。ポリイミドフィルムがロール状の場合、試験片は搬送のためにフィルムを把持した部分などの端部をトリミングして除去した残りのポリイミドフィルム原反の有効部の全幅にわたって等間隔で採取した。ポリイミドフィルムの試験片を、蛍光灯下、目視で観察し、気泡を検出した。さらに、目視観察で検出した気泡に対して、光学顕微鏡を用いて倍率100倍で気泡の直径を測定し、直径0.05mm以上の気泡を気泡欠点としてカウントした。100,000mm中の気泡欠点の合計個数から、20,000mm当たりの気泡発生個数を平均値として求めた。
 ガラス基材にポリイミドを積層した第二の積層体の場合は、観察した枚葉試験片の合計面積が100,000mmとなるよう試験片を採取し、上記と同様にして、20,000mm当たりの気泡発生個数を平均値として求めた。
 表には、20,000mm当たりの気泡発生個数を示した。
<平均膜厚、膜厚均一性、外観>
 100mm×200mmに切り出したポリイミドフィルムの試験片について、試験片の縦横2辺をx軸とy軸に見立て、試験片の4隅の座標を(0,0)、(0,100)、(200,0)、(200,100)とした時に、(10,10)、(10,50)、(10,90)、(100,10)、(100,50)、(100,90)、(190,10)、(190,50)、(190,90)に位置する計9点の膜厚を、デジタルリニアゲージ(株式会社尾崎製作所製、型式PDN12 デジタルゲージ)を用いて測定し、膜厚の測定値の平均値と標準偏差σを求めた。
 また、外観評価として、うねりやムラの有無を評価した。
 フィルムにカールがある場合に、下向きに凸の状態で、定盤の上にフィルムを置いた場合、フィルムの四隅を除いた部分が定盤から2mm以上浮いている状態、をうねりがあると評価した。
 フィルムを透過光あるいは反射光で見た場合に、スジ状の模様が目視で確認できる状態、を外観ムラがあると評価した。
(評価基準)
A: フィルムにうねりや外観ムラがなく、膜厚均一性は3σが2μm以下で良好。
B: フィルムにうねりがある、外観ムラがある、及び膜厚均一性は3σが2μm超過で悪い、の少なくとも1つが該当する。
 なお、ガラス基材にポリイミドフィルムを積層した第二の積層体の場合は、100mm×200mmに切り出した積層体の試験片について、前記ポリイミドフィルムと同様に計9点の膜厚を、前記デジタルリニアゲージを用いて測定し、膜厚の測定値の平均値と標準偏差σを求めた。うねりとムラの評価は、ポリイミドフィルム単体と同じ方法で実施した。
 また、ポリイミドフィルムにハードコート層を積層した第一の積層体の場合は、100mm×100mmの大きさに切り出した積層体の試験片の四隅と中央の計5点の膜厚を、前記デジタルリニアゲージを用いて測定し、測定値の平均を積層体の膜厚とした。
 積層体のガラス基材、ポリイミドフィルム、及びハードコート層の膜厚はそれぞれ、走査型電子顕微鏡により観察される積層体の厚さ方向の断面から測定して得られた任意の10箇所の厚さの平均値から求めた。
<静的屈曲試験(φ2mm、24時間静置)>
 以下、静的屈曲試験の方法について、図1を参照して説明する。
 15mm×40mmに切り出したポリイミドフィルム又は積層体の試験片1を長辺の半分の位置で折り曲げ、試験片1の長辺の両端部が厚み2mmの金属片2(100mm×30mm×2mm)を上下面から挟むようにして配置し、試験片1の両端部と金属片2との上下面での重なりしろが各々10mmずつになるようにテープで固定した。試験片1が固定された金属片2を、上下からガラス板(100mm×100mm×0.7mm)3a、3bで挟み、試験片1を内径2mmで屈曲した状態で固定した。その際に、金属片2上で試験片1がない部分にダミーの試験片4a、4bを挟み込み、ガラス板3a、3bが平行になるようにテープで固定した。
 このようにして屈曲した状態で固定した試験片を、室温(25℃)、70℃、60±2℃で93±2%相対湿度(RH)の環境下、又は-40℃で24時間静置した後、ガラス板と試験片固定用のテープを外し、試験片にかかる力を解放した。その後、試験片の一方の端部を固定し、試験片にかかる力を解放してから30分後に試験片の内角を測定した。
 なお、当該静的屈曲試験によってフィルム又は積層体が影響を受けずに完全に元に戻った場合は、前記内角は180°となる。
<動的屈曲試験(φ2mm)>
 以下、動的屈曲試験の方法について、図2を参照して説明する。
 可動部11aと非可動部11bとを備える可動式の金属板11(100mm×30mm)を2枚用意し、2枚の金属板11の非可動部11b間の距離が60mmとなるように、平行に配置する。金属板11の可動部11aを、図2の(A)に示すように、非可動部11bに対して垂直になるように折り曲げ、可動部11aの上に、20mm×100mmに切り出したポリイミドフィルム又は積層体の試験片1を置き、試験片1の中央が金属板間の距離の中央に位置するように、試験片1の両端をカプトン(登録商標)テープで可動部11aに固定した。次いで、可動部11aと非可動部11bとを直線状に配置して、図2の(B)に示すような状態とし、すなわち、長辺の半分の位置で湾曲させた試験片1を両側から金属板11で挟み、両側の金属板11間の距離が60mmとなるように両側の金属板11を平行に配置した状態とした。このような状態と、図2の(C)に示すような、両側の金属板11間の距離が2.0mm(φ2mm動的屈曲試験の場合)又は4.0mm(φ4mm動的屈曲試験の場合)となるように両側の金属板を平行に配置した状態に、25℃、50%相対湿度(RH)の環境下、又は60℃、93%相対湿度(RH)の環境下で、1分間に90回の屈曲回数で繰り返し変化させ、20万回屈曲を繰り返した。試験治具としては、恒温恒湿器内耐久試験システム(ユアサシステム機器製、面状体無負荷U字伸縮試験治具 DMX-FS)を用いた。
 その後、当該試験片の一方の端部を固定し、試験片にかかる力を解放してから30分後の試験片の内角を測定した。
 なお、当該動的屈曲試験によってフィルム又は積層体が影響を受けずに完全に元に戻った場合は、前記内角は180°となる。
 また、一部の試験片については、60℃、93%相対湿度(RH)の環境下で、1分間に90回の屈曲回数で繰り返し変化させ、破断するまでの屈曲回数を確認した。1万回未満の回数は切り捨てて表に示した。
(クラック・破断の評価基準)
A:20万回屈曲を繰り返しても破断せず、且つクラックを生じない。
B:20万回屈曲を繰り返す間に、破断する、又はクラックが生じる。
(試験片の内角の評価基準)
A:内角が140°以上180°以下である。 
B:内角が100°以上140°未満である。
C:内角が100°未満である。
<引張弾性率>
 10mm×150mmに切り出したポリイミドフィルム又は積層体(ポリイミドフィルムとハードコート層の積層体)の試験片を、温度25℃、相対湿度60%の条件で2時間調湿した後、JIS K7127に準拠し、引張り速度を50mm/分、チャック間距離を100mmとして、25℃における引張弾性率を測定した。引張り試験機は(島津製作所製:オートグラフAG-X 1N、ロードセル:SBL-1KN)を用いた。
<複合弾性率>
 ポリイミドフィルムと、積層体におけるポリイミドフィルムの複合弾性率は以下のように求めた。
 まず、ポリイミドフィルムのインデンテーション硬さを測定した。インデンテーション硬さ(HIT)の測定は、測定サンプルについてBRUKER社製の「TI950 TriboIndenter」を用いて行った。具体的には、まず、1mm×10mmに切り出したポリイミドフィルム又は積層体を包埋樹脂によって包埋したブロックを作製し、このブロックから一般的な切片作製方法によって穴等がない均一な、厚さ50nm以上100nm以下の切片を切り出した。切片はポリイミドフィルム平面に対して鉛直方向に切り出された。切片の作製には、「ウルトラミクロトーム EM UC7」(ライカ マイクロシステムズ社製)を用いた。そして、この穴等がない均一な切片が切り出された残りのブロックを測定サンプルとした。次いで、このような測定サンプルにおける上記切片が切り出されることによって得られた断面において、以下の測定条件で、圧子としてバーコビッチ(Berkovich)圧子(三角錐、BRUKER社製のTI-0039)をポリイミドフィルムの断面中央に10秒かけて最大押し込み荷重25μNとなるまで垂直に押し込んだ。この際、バーコビッチ圧子は、ガラス基材の影響を避けるためおよびポリイミドフィルムの側縁の影響を避けるために、ガラス基材とポリイミドフィルムの界面、ポリイミドフィルムの両側端、及び、ポリイミドフィルムのガラス基材と反対側の面からそれぞれポリイミドフィルムの中央側に500nm離れたポリイミドフィルムの部分内に押し込んだ。その後、一定保持して残留応力の緩和を行った後、10秒かけて除荷させて、緩和後の最大荷重を計測し、該最大荷重Pmax(μN)と接触投影面積A(nm)とを用い、Pmax/Aにより、インデンテーション硬さ(HIT)を算出した。上記接触投影面積は、標準試料の溶融石英(BRUKER社製の5-0098)を用いてOliver-Pharr法で圧子先端曲率を補正した接触投影面積とした。なお、測定値の中に算術平均値から±20%以上外れるものが含まれている場合は、その測定値を除外し再測定を行った。
(測定条件)
・荷重速度:2.5μN/秒
・保持時間:5秒
・荷重除荷速度:2.5μN/秒
・測定温度:25℃
 次いで、得られたポリイミドフィルムのインデンテーション硬さ(HIT)を測定する際に求められる上記接触投影面積Aを用いて、上記数式(1)から複合弾性率を求めた。複合弾性率は、インデンテーション硬さを10箇所測定し、その都度複合弾性率を求め、得られた10箇所の複合弾性率の算術平均値とした。
<全光線透過率、ヘイズ値>
 全光線透過率は、JIS K7361-1に準拠して、ヘイズメーター(村上色彩技術研究所製 HM150)により測定した。
 また、ヘイズ値は、JIS K-7136に準拠して、ヘイズメーター(村上色彩技術研究所製 HM150)により測定した。
<YI値(黄色度)>
 YI値は、JIS K7373-2006に準拠して、紫外可視近赤外分光光度計(日本分光(株) V-7100)を用い、分光測色方法により、補助イルミナントC、2度視野を用いて、250nm以上800nm以下の範囲を1nm間隔で測定される透過率をもとに、XYZ表色系における三刺激値X,Y,Zを求め、そのX,Y,Zの値から以下の式より算出した。また、当該測定結果から、380nmの透過率も求めた。
  YI=100(1.2769X-1.0592Z)/Y
<ΔYI>
 下記耐候性試験前後のYI値(黄色度)を、前述と同様にして測定し、試験前後のYI値の差から算出した。
ΔYI=試験後YI-試験前YI
(耐候性試験)
 JIS K5600-7-8に準拠した耐候性試験機(Q-LAB製、QUV耐候性試験機、QUV)を用い、0.63W/m/nmに設定した出力で、365nmから295nmまで太陽光に類似した分光分布を持つUVA(340)ランプを使用して、積層体を96時間照射する。
<ΔE>
 前記耐候性試験前後の積層体について、JIS K7373-2006に準拠して、紫外可視近赤外分光光度計(例えば、日本分光(株) V-7100)を用い、分光測色方法により、補助イルミナントC、2度視野を用いて、250nm以上800nm以下の範囲を1nm間隔で測定される透過率をもとに、L表色系におけるL、a、bを求め、以下測定式からΔEを求めた。
 ΔE={(試験後L-試験前L+(試験後a-試験前a+(試験後b-試験前b1/2
<耐候性試験後の伸び率の変化>
 15mm×40mmに切り出した積層体(ポリイミドフィルムとハードコート層の積層体)の試験片を、温度25℃で、JIS K7127に準拠し、引張り速度を10mm/分、チャック間距離を20mmとして、25℃における引張試験を行い、破断するまでの引張伸び率の測定を行った。引張試験は、引張り試験機(島津製作所製:オートグラフAG-X 1N、ロードセル:SBL-1KN)を用いた。
 耐候性試験前の積層体と、耐候性試験後の積層体とを測定した。
(評価基準)
A:耐候性試験後の伸び率が耐候性試験前を100%としたときに、70%以上130%以下
B:耐候性試験後の伸び率が耐候性試験前を100%としたときに、70%未満
<耐候性試験後の密着性の変化>
  JIS K5400-8.5(JIS D0202)に準拠した方法で付着性-碁盤目試験を実施した。カッターナイフを使用して、積層体をハードコート層面側から素地まで達する切込みを11本入れた後、90°向きを変えて11本切込みを入れた。カットした塗膜面にセロテープ(登録商標、(24mm×35m CT405AP-24)ニチバン製)を貼り付け、消しゴムでこすって塗膜に前記テープを付着させ、1~2分後に前記テープの端を持って塗膜面に直角に保ち、瞬間的にひきはがした。JIS K5400-8.5(JIS D0202)に準拠した碁盤目試験による塗膜の剥がれを0点~10点のいずれに該当するか評価した。
 耐候性試験前の積層体と、耐候性試験後の積層体とを測定した。
(評価基準)
A:耐候性試験前後でいずれも分類が10点である。
B:耐候性試験前後で分類が変化する。
<耐候性試験後の外観(白さ)>
 耐候性試験後の積層体について、前記と同様にヘイズ値を測定した。
(評価基準)
A:ヘイズ値が1.0以下 
B:ヘイズ値が1.0超過 
(合成例1)
 国際公開2014/046180号公報の合成例1を参照して、下記化学式(A)で表されるテトラカルボン酸二無水物を合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
 5Lのセパラブルフラスコに、脱水されたN,N-ジメチルアセトアミド(DMAc)(1833.2g)、及び、2,2’-ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン(TFMB)(138.48g)を溶解させた溶液を入れ、液温30℃に制御されたところへ、前記化学式(A)で表されるテトラカルボン酸二無水物(TMPBPTME)(176.70g)を、温度上昇が2℃以下になるように徐々に投入し、メカニカルスターラーで30分撹拌した。そこへ、ピロメリット酸二無水物(PMDA)(64.20g)を温度上昇が2℃以下になるように数回に分けて徐々に投入し、ポリイミド前駆体Aが溶解したポリイミド前駆体A溶液(固形分18質量%)を合成した。ポリイミド前駆体Aに用いられたテトラカルボン酸二無水物のTMPBPTMEとPMDAとのモル比(TMPBPTME:PMDA)は90:10であった。ポリイミド前駆体Aの重量平均分子量は、75,000であった。
 窒素雰囲気下で、5Lのセパラブルフラスコに、室温に下げた上記ポリイミド前駆体A溶液(2162g)を加えた。そこへ、脱水されたN,N-ジメチルアセトアミド(432g)を加え均一になるまで撹拌した。次に触媒であるピリジン(6.622g)と無水酢酸(213.67g)を加え24時間室温で撹拌し、ポリイミドA溶液を合成した。
 得られたポリイミドA溶液にN,N-ジメチルアセトアミド(2000g)を加え均一になるまで撹拌した。次に、ポリイミド溶液Aを5Lビーカーに3等分して移し、各ビーカーにイソプロピルアルコール(3500g)を徐々に加え白色スラリーを得た。上記スラリーをブフナー漏斗上に移してろ過し、続いてイソプロピルアルコール(合計9000g)でかけ流して洗浄し、その後ろ過するという工程を3回繰り返し、真空乾燥機を用いて110℃で乾燥し、ポリイミドA1(ポリイミド粉体)を得た。
 GPCによって測定したポリイミドA1の重量平均分子量は100000であった。
(合成例2~6)
 合成例1において、ジアミンと酸二無水物のモル比を変更した以外は、合成例1と同様にして、ポリイミドA2~A6を調製した。ポリイミドA2~A6はそれぞれ、重量平均分子量が123000、及び137000、及び174000、及び235000、及び266000のポリイミドであった。
(合成例7)
 500mLのセパラブルフラスコをN置換し、脱水されたジメチルアセトアミド(DMAc)を233.62g、及び、2,2’-ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン(TFMB)を19.22g(60.0mmol)を溶解させた溶液が液温30℃となるように制御したところに、シクロブタンテトラカルボン酸二無水物(CBDA)を2.34g(11.9mmol)、TMPBPTMEを28.84g(46.6mmol)を温度上昇が2℃以下になるように徐々に投入し、メカニカルスターラーで3時間撹拌することでポリアミド酸溶液を得た。次に触媒であるピリジン0.581g(7.3mmol)及び無水酢酸18.75g(183.7mol)を投入して、25℃で240分間攪拌して溶液が均一であることを確認した。その後、常温まで冷却させた溶液に対して、2-プロピルアルコール(IPA)134gを徐々に加え、僅かに濁りが見られる溶液を得た。濁りの見られる溶液にIPA223gを一気に加え白色スラリーを得た。上記スラリーをろ過して5回IPAで洗浄した後、100℃に加熱したオーブンで減圧しながら6時間乾燥させることでポリイミド樹脂A7の粉体(38.9g)を得た。
 GPCによって測定したポリイミドの重量平均分子量は、145,000であった。
(合成例8)
 500mLのセパラブルフラスコをN置換し、脱水されたジメチルアセトアミド(DMAc)を219.23g、及び、2,2’-ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン(TFMB)を16.62g(51.9mmol)、下記式(DA4)で表されるジアミン(N,N’-ビス(4-アミノフェニル)テレフタルアミド、DATA、和歌山精化工業(株)製)を0.97g(2.8mmol)を溶解させた溶液が液温30℃となるように制御したところに、シクロブタンテトラカルボン酸二無水物(CBDA)を2.17g(11.1mmol)、TMPBPTMEを26.7g(43.2mmol)を温度上昇が2℃以下になるように徐々に投入し、メカニカルスターラーで3時間撹拌することでポリアミド酸溶液を得た。次に触媒であるピリジン0.814g(10.3mmol)及び無水酢酸26.274g(257.4mol)を投入して、25℃で240分間攪拌して溶液が均一であることを確認した。その後、常温まで冷却させた溶液に対して、2-プロピルアルコール(IPA)210gを徐々に加え、僅かに濁りが見られる溶液を得た。濁りの見られる溶液にIPA420gを一気に加え白色スラリーを得た。上記スラリーをろ過して5回IPAで洗浄した後、100℃に加熱したオーブンで減圧しながら6時間乾燥させることでポリイミド樹脂A8の粉体(35.6g)を得た。
 GPCによって測定したポリイミドの重量平均分子量は、183,000であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
(合成例9)
 合成例8のポリイミド樹脂の合成において、前記式(DA4)で表されるジアミン(DATA)の代わりに下記式(DA33)で表されるジアミン(4-アミノフェニル-4-アミノベンゾエート、APAB、和歌山精化工業(株)製)を用い、且つ、TFMBとAPABの組成比率(モル%)を表2に記載されているように変更した以外は、合成例8と同様にして、ポリイミド樹脂A9を合成した。
 GPCによって測定したポリイミドの重量平均分子量は、189,000であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
(合成例10)
 合成例8のポリイミド樹脂の合成において、前記式(DA4)で表されるジアミン(DATA)の代わりに下記式(DA10)で表されるジアミン((2-フェニル-4-アミノフェニル)-4-アミノベンゾエート、PHBAAB、日本純良薬品(株)製)を用い、且つ、TFMBとPHBAABの組成比率(モル%)を表2に記載されているように変更した以外は、合成例8と同様にして、ポリイミド樹脂A10を合成した。
 GPCによって測定したポリイミドの重量平均分子量は、160,000であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
(合成例11)
 合成例8のポリイミド樹脂の合成において、前記式(DA4)で表されるジアミン(DATA)の代わりに前記式(DA1)で表されるジアミン(ビス(4-アミノフェニル)テレフタレート、BPTP:和歌山精化工業製)を用い、且つ、TFMBとBPTPの組成比率(モル%)を表2に記載されているように変更した以外は、合成例8と同様にして、ポリイミド樹脂A11を合成した。
 GPCによって測定したポリイミドの重量平均分子量は、147,000であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024
(比較合成例1~2)
 合成例1において、ジアミンと酸二無水物のモル比を変更した以外は、合成例1と同様にして、比較ポリイミドCA1を調製した。比較ポリイミドCA1の重量平均分子量は75000であった。
 合成例1において、ジアミンと酸二無水物のモル比を変更した以外は、合成例1と同様にして、比較ポリイミドCA2を調製した。比較ポリイミドCA2の重量平均分子量は321000であった。
(比較合成例3)
 国際公開2014/046180号公報の実施例1のポリイミド前駆体の重合及び化学イミド化反応と同様にして、比較ポリイミドCA3を調製した。比較ポリイミドCA3の重量平均分子量は288000であった。
(実施例1)
 合成例1のポリイミドA1を用い、下記(P1)~(P3)の手順を行うことで、表1に記載の厚みのポリイミドフィルムをそれぞれ作製した。
(P1)ポリイミドA1の固形分濃度が10質量%となるように、ポリイミドA1にジクロロメタン(DCM)とメタノールの混合溶媒(ジクロロメタン:メタノール=98:2(質量比))を添加して、ポリイミドがワニス中に10質量%のポリイミドA1ワニスを作製した。ポリイミドA1ワニス(固形分濃度10質量%)の25℃における粘度は1200cpsであった。
(P2)シート状の支持体(厚さ100μm、SUS304、日新製鋼(株)製、SUS304 CSP-H-TA)に、ポリイミドA1ワニス(固形分濃度10質量%)を、後述する循環オーブン中での乾燥後のフィルム膜厚が表1に示した膜厚になるように塗布した。支持体に塗布されたワニスを、グローブバッグ内でジクロロメタン雰囲気としながら25℃で30分静置して乾燥後、グローブバッグ内を空気雰囲気に置換して25℃で5分静置して乾燥した。支持体と乾燥後塗膜をグローブバッグから取り出し、乾燥後塗膜を支持体から剥離した。
(P3)剥離した乾燥後塗膜を150mm×200mmの大きさに切り出した。金属の枠(外寸150mm×200mm、内寸130mm×180mm)を2枚使用して、切り出した乾燥後塗膜を挟持し固定治具で金属枠と乾燥後塗膜とを固定した。固定した乾燥後塗膜を循環オーブン中で、昇温速度5℃/分で昇温させ、140℃で2分、170℃で2分、及び200℃で10分乾燥し、ポリイミドフィルムを作製した。
 得られたポリイミドフィルムの評価結果を表1に示す。
(実施例2~11、13~17、比較例1~3)
 実施例1の(P1)工程において、ポリイミドと、ワニス中のポリイミド濃度(質量%)を表1又は表2に記載されているように変更した以外は、実施例1と同様にして、ポリイミドワニスを調製した。
 各ポリイミドワニスを用いて、実施例1の(P2)工程及び(P3)工程と同様にして、ポリイミドフィルムを作製した。
 得られたポリイミドフィルムの評価結果を表1及び表2に示す。
(実施例12)
 合成例4のポリイミドA4を用い、下記(P1’)~(P3’)の手順を行うことで、表2に記載の厚みのポリイミドフィルムを作製した。
(P1’)ポリイミドA4の固形分濃度が10質量%となるように、ポリイミドA4にDMAcを添加して、ポリイミドがワニス中に10質量%のポリイミドA4’ワニスを作製した。ポリイミドA4’ワニス(固形分濃度10質量%)の25℃における粘度は7400cpsであった。
(P2’)シート状の支持体(厚さ100μm、SUS304、日新製鋼(株)製、SUS304 CSP-H-TA)に、前記ポリイミドA4’ワニス(固形分濃度10質量%)を、後述する循環オーブン中での乾燥後のフィルム膜厚が表2に示した膜厚になるように塗布した。支持体に塗布されたワニスを、25℃から80℃まで、10分間で昇温させ、80℃で30分、さらに100℃で30分乾燥し、塗膜を支持体から剥離した。
(P3’)剥離した乾燥後塗膜を150mm×200mmの大きさに切り出した。金属の枠(外寸150mm×200mm、内寸130mm×180mm)を2枚使用して、切り出した乾燥後塗膜を挟持し固定治具で金属枠と乾燥後塗膜とを固定した。固定した乾燥後塗膜を循環オーブン中で、昇温速度5℃/分で昇温させ、150℃で10分、180℃で10分、230℃で10分、及び250℃で30分乾燥し、ポリイミドフィルムを作製した。
 得られたポリイミドフィルムの評価結果を表2に示す。
(比較例4)
 比較合成例3で得られた比較ポリイミドCA3を用いて、国際公開2014/046180号公報の実施例1のポリイミド溶液の調整およびポリイミドフィルムの製膜と同様にして、ポリイミドフィルムを作製した。
 得られたポリイミドフィルムの評価結果を表2に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000025
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000026
 表中、“no data”は、未測定を意味する。
 比較例3及び比較例4のポリイミドフィルムはいずれも、60℃、93%相対湿度の動的屈曲試験において、気泡欠陥を起点として破断した。
(実施例18:第二の積層体の製造)
(1)ガラス基材の準備
 厚さ30μmの化学強化されたガラス基材(UTG)を準備し、当該ガラス基材上に下記プライマー層用組成物を所定の厚さとなるように塗布し、80℃で3分間および150℃で60分間乾燥させ、厚さ1μmのプライマー層を形成した。
(プライマー層用組成物)
・ビスフェノールA型固形エポキシ樹脂(jER1256B40 三菱ケミカル製) 28質量部
・ビスフェノールAノボラック型固形エポキシ樹脂(jER157S65B80 三菱ケミカル製) 5質量部
・2-エチル-4-メチルイミダゾール(東京化成工業製) 1質量部
・溶剤(MEK) 11質量部
(2)ポリイミドフィルムの積層
 合成例1のポリイミドA1を用い、下記(L1)~(L3)の手順を行うことで、前記ガラス基材に形成されたプライマー層上に表3に記載の厚みのポリイミドフィルムをそれぞれ作製し、第二の積層体を製造した。
(L1)ポリイミドA1の固形分濃度が10質量%となるように、ポリイミドA1にジクロロメタンとメタノールの混合溶媒(ジクロロメタン:メタノール=98:2(質量比))を添加して、ポリイミドがワニス中に10質量%のポリイミドA1ワニスを作製した。ポリイミドA1ワニス(固形分濃度10質量%)の25℃における粘度は1200cpsであった。
(L2)前記ガラス基材に形成されたプライマー層上に、ポリイミドA1ワニス(固形分濃度10質量%)を、後述する循環オーブン中での乾燥後のフィルム膜厚が表3に示した膜厚になるように塗布した。塗布されたワニスを、グローブバッグ内でジクロロメタン雰囲気としながら25℃で30分静置して乾燥後、グローブバッグ内を空気雰囲気に置換して25℃で5分静置して乾燥した。前記ガラス基材と乾燥後塗膜をグローブバッグから取り出した。
(L3)前記ガラス基材と乾燥後塗膜を循環オーブン中で、昇温速度5℃/分で昇温させ、140℃で2分、170℃で2分、及び200℃で10分乾燥し、前記ガラス基材にポリイミドフィルムが積層された第二の積層体を作製した。
 得られた第二の積層体の評価結果を表3に示す。
(実施例19~28、30~34:第二の積層体の製造、比較例5~7)
 実施例18の(L1)工程において、ポリイミドと、ワニス中のポリイミド濃度(質量%)を表3又は表4に記載されているように変更した以外は、実施例18と同様にして、ポリイミドワニスを調製した。
 各ポリイミドワニスを用いて、実施例18の(L2)工程及び(L3)工程と同様にして、前記ガラス基材にポリイミドフィルムが積層された第二の積層体を作製した。
 得られた第二の積層体の評価結果を表3及び表4に示す。
(実施例29:第二の積層体の製造)
 実施例18において、(2)ポリイミドフィルムの積層について、合成例4のポリイミドA4を用い、下記(L1’)~(L3’)の手順を行うことで、表4に記載の厚みのポリイミドフィルムを作製した以外は、実施例18と同様にして、第二の積層体を製造した。
(L1’)ポリイミドA4の固形分濃度が10質量%となるように、ポリイミドA4にDMAcを添加して、ポリイミドがワニス中に10質量%のポリイミドA4’ワニスを作製した。ポリイミドA4’ワニス(固形分濃度10質量%)の25℃における粘度は7400cpsであった。
(L2’)前記ガラス基材に形成されたプライマー層上に、前記ポリイミドA4’ワニス(固形分濃度10質量%)を、後述する循環オーブン中での乾燥後のフィルム膜厚が表4に示した膜厚になるように塗布した。塗布されたワニスを、25℃から80℃まで、10分間で昇温させ、80℃で30分、さらに100℃で30分乾燥した。
(L3’)前記ガラス基材と乾燥後塗膜を循環オーブン中で、昇温速度5℃/分で昇温させ、150℃で10分、180℃で10分、230℃で10分、及び250℃で30分乾燥し、前記ガラス基材にポリイミドフィルムが積層された第二の積層体を作製した。
 得られた第二の積層体の評価結果を表4に示す。
(比較例8)
 比較合成例3で得られた比較ポリイミドCA3を用いて、国際公開2014/046180号公報の実施例1と同様にしてポリイミド溶液の調整を行い、ガラス基板として、実施例18と同じガラス基材(厚さ30μmの化学強化されたガラス基材(UTG)にプライマー層を積層)を用い、ガラス基板からポリイミドフィルムを剥離しなかった以外は、国際公開2014/046180号公報の実施例1のポリイミドフィルムの製膜と同様にして、ガラス基材上にポリイミドフィルムを積層した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000027
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000028
 本発明の第二の積層体は、気泡欠陥が発生し難く、膜厚均一性が良好であり、且つ屈曲耐性が良好であることが示された。
 また、実施例6と実施例23、実施例12~17と実施例29~34の複合弾性率をそれぞれ対比すると、同じポリイミドを用いても、ポリイミドフィルム単体の複合弾性率よりも、ガラス基材に積層したポリイミドフィルムの複合弾性率の方が高いことが示された。すなわち、同じポリイミドを用いても、ガラス基材に積層したポリイミドフィルムの方が、より高い表面硬度を得ることができることが示された。厚さが100μm以下のガラス基材に樹脂層を積層すれば、ガラス基材の割れ易さや不十分な耐衝撃性等の欠点を補完できると考えられるが、樹脂層によっては表面硬度が著しく低下する。それに対して、本発明のポリイミドフィルムが積層された第二の積層体は、厚さが100μm以下のガラス基材の欠点を補完しつつ、相乗効果によって、高い表面硬度も得ることができることが示された。
(実施例35~51:第一の積層体の製造)
 ペンタエリスリトールトリアクリレートの40質量%メチルイソブチルケトン溶液に、ペンタエリスリトールトリアクリレート100質量部に対して10質量部の1-ヒドロキシ-シクロヘキシル-フェニル-ケトン(BASF製、イルガキュア184)を添加して、ハードコート層用組成物1を調製した。
 実施例1~17の各ポリイミドフィルム上に前記ハードコート層用組成物1を塗布し、紫外線を窒素気流下200mJ/cmの露光量で照射し硬化させ、10μm膜厚の硬化膜を形成し、第一の積層体を製造した。
(実施例52:第一の積層体の製造)
(1)ポリイミドフィルムの製造
 合成例1のポリイミドA1を用い、循環オーブン中での乾燥後のフィルム膜厚が30μmになるように塗布した以外は、実施例1の前記(P1)~(P3)の手順と同様にして、厚さ30μmのポリイミドフィルムを作製した。
 得られたポリイミドフィルムの評価結果を表6に示す。
(2)積層体の製造
 次いで、前記ポリイミドフィルム上に、下記組成のハードコート層用組成物2を塗布し、塗膜を形成し、形成した塗膜に対して、70℃1分間加熱させることにより塗膜中の溶剤を蒸発させ、紫外線照射装置(フュージョンUVシステムジャパン社製、光源Hバルブ)を用いて、紫外線を空気中にて積算光量が100mJ/cmになるように照射して塗膜をハーフキュアーさせて厚さ8μmのハードコート層を形成し、積層体を製造した。前記ポリイミドフィルムと前記ハードコート層との合計膜厚は38μmであった。積層体の評価結果を表5に示す。
(ハードコート層用組成物2)
ジペンタエリスリトールペンタアクリレートとジペンタエリスリトールヘキサアクリレートの混合物(M403、東亜合成社製)                 25質量部
ジペンタエリスリトールEO変性ヘキサアクリレート(A-DPH-6E、新中村化学社製)                                 25質量部
異型シリカ微粒子(平均粒径25nm、日揮触媒化成社製) 50質量部(固形換算)
光重合開始剤(Irg184)                      4質量部
フッ素系レベリング剤(F568、DIC社製)      0.2質量部(固形換算)
紫外線吸収剤1(DAINSORB P6、大和化成製)        3質量部
溶剤(MIBK)                          150質量部
(実施例53~57:第一の積層体の製造)
 実施例52の積層体の製造において、ハードコート層を形成するためのハードコート層用組成物2において、紫外線吸収剤1を用いる代わりに、紫外線吸収剤2、3、4、又は5を用いた以外は、実施例52と同様にして、実施例53~56の積層体を製造した。
 また、実施例52の積層体の製造において、ハードコート層の厚さを5μmに変更した以外は、実施例52と同様にして、実施例57の積層体を製造した。
 評価結果を表5に示す。
(実施例58~63:第一の積層体の製造)
 実施例52の積層体の製造におけるポリイミドフィルムの製造において、ポリイミドA1を用いる代わりに、ポリイミドA4、A7、A8、A9、A10、又はA11をそれぞれ用いた以外は、実施例52と同様にして、実施例58~63の積層体を製造した。
 但し、ポリイミドA7のワニスでは固形分濃度を12質量%とし、ポリイミドA8、A9、A10、及びA11のワニスでは固形分濃度を15質量%とした。
 評価結果を表5に示す。
(実施例64:第一の積層体の製造)
 実施例52の積層体の製造におけるポリイミドフィルムの製造において、合成例4のポリイミドA4を用い、下記(P1’)~(P3’)の手順を行うことで、表5に記載の厚みのポリイミドフィルムを作製した以外は、実施例52と同様にして、実施例64の積層体を製造した。
(P1’)ポリイミドA4の固形分濃度が10質量%となるように、ポリイミドA4にDMAcを添加して、ポリイミドがワニス中に10質量%のポリイミドA4’ワニスを作製した。ポリイミドA4’ワニス(固形分濃度10質量%)の25℃における粘度は7400cpsであった。
(P2’)シート状の支持体(厚さ100μm、SUS304、日新製鋼(株)製、SUS304 CSP-H-TA)に、前記ポリイミドA4’ワニス(固形分濃度10質量%)を、後述する循環オーブン中での乾燥後のフィルム膜厚が表5に示した膜厚になるように塗布した。支持体に塗布されたワニスを、25℃から80℃まで、10分間で昇温させ、80℃で30分、さらに100℃で30分乾燥し、塗膜を支持体から剥離した。
(P3’)剥離した乾燥後塗膜を150mm×200mmの大きさに切り出した。金属の枠(外寸150mm×200mm、内寸130mm×180mm)を2枚使用して、切り出した乾燥後塗膜を挟持し固定治具で金属枠と乾燥後塗膜とを固定した。固定した乾燥後塗膜を循環オーブン中で、昇温速度5℃/分で昇温させ、150℃で10分、180℃で10分、230℃で10分、及び250℃で30分乾燥し、ポリイミドフィルムを作製した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000029
なお、表中の略号は、以下のとおりである。
紫外線吸収剤1:ベンゾフェノン系紫外線吸収剤(2,2’,4,4’-テトラヒドロキシベンゾフェノン、商品名DAINSORB P6、大和化成製)
紫外線吸収剤2:ベンゾフェノン系紫外線吸収剤(2,2’-ジヒドロキシ-4,4’-ジメトキシベンゾフェノン、商品名DAINSORB P7、大和化成製)
紫外線吸収剤3:ベンゾフェノン系紫外線吸収剤(2,2’-ジヒドロキシ-4,4’-ジアリルオキシベンゾフェノン、商品名DAINSORB P61、大和化成製)
紫外線吸収剤4:ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤(2-(2-ヒドロキシ-4-オクチルオキシフェニル)-2H-ベンゾトリアゾール、商品名DAINSORB T-7、大和化成製)
紫外線吸収剤5:ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤(2-(2,4-ジヒドロキシフェニル)-2H-ベンゾトリアゾール、商品名DAINSORB T-0、大和化成製)
HC:ハードコート層
PI:ポリイミドフィルム
(比較例9)
 比較合成例3で得られた比較ポリイミドCA3を用いて、最終的な膜厚が30μmになるように塗布した以外は、国際公開2014/046180号公報の実施例1のポリイミド溶液の調整およびポリイミドフィルムの製膜と同様にして、ポリイミドフィルムを作製した。
 得られた比較例9のポリイミドフィルムの評価結果を表6に示す。
また、比較例9のポリイミドフィルムについて、実施例52の積層体と同様に、耐候性試験を行い、ΔYI/膜厚、ΔE/膜厚、380nm透過率を測定した。これらの評価結果を表5に併せて示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000030
(実施例65:第一及び第二の積層体の製造)
(1)ガラス基材の準備
 実施例18と同様にして、厚さ30μmの化学強化されたガラス基材(UTG)上に、厚さ1μmのプライマー層を形成した。
(2)ポリイミドフィルムの積層
 合成例1のポリイミドA1を用い、循環オーブン中での乾燥後のフィルム膜厚が30μmになるように塗布した以外は、実施例18の前記(L1)~(L3)の手順と同様にして、前記ガラス基材に形成されたプライマー層上に表7に記載の厚みのポリイミドフィルムを積層した。
(3)積層体の製造
 次いで、前記ガラス基材に積層されたポリイミドフィルム上に、実施例52と同様にしてハードコート層を形成し、積層体を製造した。積層体の評価結果を表7に示す。
(実施例66~70:第一及び第二の積層体の製造)
 実施例65の積層体の製造において、ハードコート層を形成するためのハードコート層用組成物2において、紫外線吸収剤1を用いる代わりに、紫外線吸収剤2、3、4、又は5を用いた以外は、実施例65と同様にして、実施例66~69の積層体を製造した。
 また、実施例65の積層体の製造において、ハードコート層の厚さを5μmに変更した以外は、実施例65と同様にして、実施例70の積層体を製造した。
 積層体の評価結果を表7に示す。
(実施例71~76:第一及び第二の積層体の製造)
 実施例65の積層体の製造におけるポリイミドフィルムの製造において、ポリイミドA1を用いる代わりに、ポリイミドA4、A7、A8、A9、A10、又はA11をそれぞれ用いた以外は、実施例65と同様にして、実施例71~76の積層体を製造した。
 但し、ポリイミドA7のワニスでは固形分濃度を12質量%とし、ポリイミドA8、A9、A10、及びA11のワニスでは固形分濃度を15質量%とした。
 積層体の評価結果を表7に示す。
(実施例77:第一及び第二の積層体の製造)
 実施例65の積層体の製造におけるポリイミドフィルムの積層において、合成例4のポリイミドA4を用い、下記(L1’)~(L3’)の手順を行うことで、表7に記載の厚みのポリイミドフィルムを積層した以外は、実施例65と同様にして、実施例77の積層体を製造した。
(L1’)ポリイミドA4の固形分濃度が10質量%となるように、ポリイミドA4にDMAcを添加して、ポリイミドがワニス中に10質量%のポリイミドA4’ワニスを作製した。ポリイミドA4’ワニス(固形分濃度10質量%)の25℃における粘度は7400cpsであった。
(L2’)前記ガラス基材に形成されたプライマー層上に、前記ポリイミドA4’ワニス(固形分濃度10質量%)を、後述する循環オーブン中での乾燥後のフィルム膜厚が表7に示した膜厚になるように塗布した。塗布されたワニスを、25℃から80℃まで、10分間で昇温させ、80℃で30分、さらに100℃で30分乾燥した。
(L3’)前記ガラス基材と乾燥後塗膜を循環オーブン中で、昇温速度5℃/分で昇温させ、150℃で10分、180℃で10分、230℃で10分、及び250℃で30分乾燥し、前記ガラス基材にポリイミドフィルムを積層した。
 積層体の評価結果を表7に示す。
(比較例10)
 比較合成例3で得られた比較ポリイミドCA3を用いて、国際公開2014/046180号公報の実施例1と同様にしてポリイミド溶液の調整を行い、ガラス基板として実施例52と同じガラス基材(厚さ30μmの化学強化されたガラス基材(UTG)にプライマー層を積層)を準備し、最終的な膜厚が30μmになるように塗布し、ガラス基板からポリイミドフィルムを剥離しなかった以外は、国際公開2014/046180号公報の実施例1のポリイミドフィルムの製膜と同様にして、ポリイミドフィルムを作製した。ハードコート層は積層しなかった。積層体の評価結果を表7に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000031
なお、表中、“no data”は、未測定を意味する。

Claims (27)

  1.  下記一般式(1)で表される構成単位を10モル%以上100モル%以下、及び下記一般式(2)で表される構成単位を(100-x)モル%(ここでxは、前記一般式(1)で表される構成単位のモル%)含み、ゲル浸透クロマトグラフィーのポリスチレン換算による重量平均分子量が100,000以上270,000以下であるポリイミドを含有する、ポリイミドフィルム。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    (一般式(1)及び(2)において、R~Rはそれぞれ独立に、水素原子又は炭素原子数1~6のアルキル基を表し、R及びRの少なくとも1つ、及びR及びRの少なくとも1つは、炭素原子数1~6のアルキル基を表す。Aは芳香族環又は脂肪族環を有するテトラカルボン酸残基である4価の基を表し、Bは、芳香族環又は脂肪族環を有するジアミン残基である2価の基を表す。)
  2.  ジクロロメタンが1ppm以上2000ppm以下含まれる、請求項1に記載のポリイミドフィルム。
  3.  前記一般式(1)及び(2)中のBにおける、前記芳香族環又は脂肪族環を有するジアミン残基が、trans-シクロヘキサンジアミン残基、trans-1,4-ビスメチレンシクロヘキサンジアミン残基、4,4’-ジアミノジフェニルスルホン残基、3,4’-ジアミノジフェニルスルホン残基、2,2-ビス(4-アミノフェニル)プロパン残基、3,3’-ビス(トリフルオロメチル)-4,4’-[(1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロプロパン-2,2-ジイル)ビス(4,1-フェニレンオキシ)]ジアニリン残基、2,2-ビス[3-(3-アミノフェノキシ)フェニル]-1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロプロパン残基、2,2-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]-1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロプロパン残基、及び下記一般式(3)で表される2価の基からなる群から選ばれる少なくとも1種を含み、更にN,N’-ビス(4-アミノフェニル)テレフタルアミド残基、4-アミノフェニル-4-アミノベンゾエート残基、(2-フェニル-4-アミノフェニル)-4-アミノベンゾエート残基、及びビス(4-アミノフェニル)テレフタレート残基からなる群から選ばれる少なくとも1種を含んでいてもよい2価の基である、請求項1又は2に記載のポリイミドフィルム。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
    (一般式(3)において、R及びRはそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、またはパーフルオロアルキル基を表す。)
  4.  前記一般式(2)中のAにおける芳香族環又は脂肪族環を有するテトラカルボン酸残基が、シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物残基、シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物残基、ジシクロヘキサン-3,4,3’,4’-テトラカルボン酸二無水物残基、シクロブタンテトラカルボン酸二無水物残基、ピロメリット酸二無水物残基、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物残基、2,2’,3,3’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物残基、2,3,3’,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物残基、4,4’-(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸無水物残基、3,4’-(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸無水物残基、3,3’-(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸無水物残基、4,4’-オキシジフタル酸無水物残基、及び、3,4’-オキシジフタル酸無水物残基からなる群から選ばれる少なくとも1種の4価の基である、請求項1又は2に記載のポリイミドフィルム。
  5.  ポリイミドと、有機溶剤とを含有するポリイミドワニスであって、
     前記ポリイミドは、下記一般式(1)で表される構成単位を10モル%以上100モル%以下、及び下記一般式(2)で表される構成単位を(100-x)モル%(ここでxは、前記一般式(1)で表される構成単位のモル%)含み、ゲル浸透クロマトグラフィーのポリスチレン換算による重量平均分子量が100,000以上270,000以下であるポリイミドであり、
     前記有機溶剤は、ジクロロメタンを全有機溶剤中に90質量%以上含有する有機溶剤であり、
     前記ポリイミドの含有割合は、前記ポリイミドワニス中に6質量%以上15質量%以下である、ポリイミドワニス。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
    (一般式(1)及び(2)において、R~Rはそれぞれ独立に、水素原子又は炭素原子数1~6のアルキル基を表し、R及びRの少なくとも1つ、及びR及びRの少なくとも1つは、炭素原子数1~6のアルキル基を表す。Aは芳香族環又は脂肪族環を有するテトラカルボン酸残基である4価の基を表し、Bは、芳香族環又は脂肪族環を有するジアミン残基である2価の基を表す。)
  6.  前記一般式(1)及び(2)中のBにおける、前記芳香族環又は脂肪族環を有するジアミン残基が、trans-シクロヘキサンジアミン残基、trans-1,4-ビスメチレンシクロヘキサンジアミン残基、4,4’-ジアミノジフェニルスルホン残基、3,4’-ジアミノジフェニルスルホン残基、2,2-ビス(4-アミノフェニル)プロパン残基、3,3’-ビス(トリフルオロメチル)-4,4’-[(1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロプロパン-2,2-ジイル)ビス(4,1-フェニレンオキシ)]ジアニリン残基、2,2-ビス[3-(3-アミノフェノキシ)フェニル]-1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロプロパン残基、2,2-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]-1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロプロパン残基、及び下記一般式(3)で表される2価の基からなる群から選ばれる少なくとも1種を含み、更にN,N’-ビス(4-アミノフェニル)テレフタルアミド残基、4-アミノフェニル-4-アミノベンゾエート残基、(2-フェニル-4-アミノフェニル)-4-アミノベンゾエート残基、及びビス(4-アミノフェニル)テレフタレート残基からなる群から選ばれる少なくとも1種を含んでいてもよい2価の基である、請求項5に記載のポリイミドワニス。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
    (一般式(3)において、R及びRはそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、またはパーフルオロアルキル基を表す。)
  7.  前記一般式(2)中のAにおける芳香族環又は脂肪族環を有するテトラカルボン酸残基が、シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物残基、シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物残基、ジシクロヘキサン-3,4,3’,4’-テトラカルボン酸二無水物残基、シクロブタンテトラカルボン酸二無水物残基、ピロメリット酸二無水物残基、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物残基、2,2’,3,3’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物残基、2,3,3’,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物残基、4,4’-(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸無水物残基、3,4’-(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸無水物残基、3,3’-(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸無水物残基、4,4’-オキシジフタル酸無水物残基、及び、3,4’-オキシジフタル酸無水物残基からなる群から選ばれる少なくとも1種の4価の基である、請求項5又は6に記載のポリイミドワニス。
  8.  前記請求項5乃至7のいずれか1項に記載のポリイミドワニスであって、回転粘度計により測定した25℃における粘度が1,000~10,000cpsであるポリイミドワニスを準備する工程と、
     前記ポリイミドワニスを支持体に塗布し、40℃以下の温度で乾燥し、乾燥後塗膜を支持体から剥離する工程と、
     支持体から剥離された乾燥後塗膜の端部を固定後、当該乾燥後塗膜を、150℃以上の温度で加熱する工程を有する、ポリイミドフィルムの製造方法。
  9.  請求項1乃至4のいずれか一項に記載のポリイミドフィルムと、ラジカル重合性化合物及びカチオン重合性化合物の少なくとも1種の重合物を含有するハードコート層とを有する積層体。
  10.  前記ハードコート層に、紫外線吸収剤を含有し、
     積層体のJIS K7373-2006に準拠して算出される黄色度(YI)を前記ポリイミドフィルムと前記ハードコート層との合計膜厚(μm)で除した値が0.12未満であり、
     積層体の下記耐候性試験前後の黄色度変化ΔYIを、前記ポリイミドフィルムと前記ハードコート層との合計膜厚(μm)で除した値が0.11未満であり、
     積層体の下記耐候性試験前後の色変化ΔEを、前記ポリイミドフィルムと前記ハードコート層との合計膜厚(μm)で除した値が0.09未満である、請求項9に記載の積層体。
    (耐候性試験)
     JIS K5600-7-8に準拠した耐候性試験機を用い、0.63W/m/nmに設定した出力で、UVA(340)ランプを使用して、積層体を96時間照射する。
     耐候性試験前後の積層体についてそれぞれ、JIS K7373-2006に準拠して算出される黄色度(YI)、C光源を用いたCIEのL表色系におけるL、a、bを測定する。
     ΔYI=試験後YI-試験前YI
     ΔE={(試験後L-試験前L+(試験後a-試験前a+(試験後b-試験前b1/2
  11.  前記ハードコート層に、紫外線吸収剤を含有し、
     積層体のJIS K7373-2006に準拠して算出される黄色度(YI)を前記ポリイミドフィルムの膜厚(μm)で除した値が0.15未満であり、
     積層体の下記耐候性試験前後の黄色度変化ΔYIを、前記ポリイミドフィルムの膜厚(μm)で除した値が0.13未満であり、
     積層体の下記耐候性試験前後の色変化ΔEを、前記ポリイミドフィルムの膜厚(μm)で除した値が0.11未満である、請求項9に記載の積層体。
    (耐候性試験)
     JIS K5600-7-8に準拠した耐候性試験機を用い、0.63W/m/nmに設定した出力で、UVA(340)ランプを使用して、積層体を96時間照射する。
     耐候性試験前後の積層体についてそれぞれ、JIS K7373-2006に準拠して算出される黄色度(YI)、C光源を用いたCIEのL表色系におけるL、a、bを測定する。
     ΔYI=試験後YI-試験前YI
     ΔE={(試験後L-試験前L+(試験後a-試験前a+(試験後b-試験前b1/2
  12.  前記紫外線吸収剤が、ヒドロキシベンゾフェノン系紫外線吸収剤、及びベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤からなる群から選択される1種以上の紫外線吸収剤である、請求項10に記載の積層体。
  13.  前記紫外線吸収剤が、ヒドロキシベンゾフェノン系紫外線吸収剤、及びベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤からなる群から選択される1種以上の紫外線吸収剤である、請求項11に記載の積層体。
  14.  積層体の波長380nmの透過率が8%以下である、請求項10に記載の積層体。
  15.  積層体の波長380nmの透過率が8%以下である、請求項11に記載の積層体。
  16.  厚さが100μm以下のガラス基材と、請求項1乃至4のいずれか一項に記載のポリイミドフィルムとを有する積層体。
  17.  厚さが100μm以下のガラス基材と、請求項1乃至4のいずれか一項に記載のポリイミドフィルムと、ラジカル重合性化合物及びカチオン重合性化合物の少なくとも1種の重合物を含有するハードコート層とを、この順に有する積層体。
  18.  前記ハードコート層に、紫外線吸収剤を含有し、
     積層体のJIS K7373-2006に準拠して算出される黄色度(YI)を前記ポリイミドフィルムと前記ハードコート層との合計膜厚(μm)で除した値が0.12未満であり、
     積層体の下記耐候性試験前後の黄色度変化ΔYIを、前記ポリイミドフィルムと前記ハードコート層との合計膜厚(μm)で除した値が0.11未満であり、
     積層体の下記耐候性試験前後の色変化ΔEを、前記ポリイミドフィルムと前記ハードコート層との合計膜厚(μm)で除した値が0.09未満である、請求項17に記載の積層体。
    (耐候性試験)
     JIS K5600-7-8に準拠した耐候性試験機を用い、0.63W/m/nmに設定した出力で、UVA(340)ランプを使用して、積層体を96時間照射する。
     耐候性試験前後の積層体についてそれぞれ、JIS K7373-2006に準拠して算出される黄色度(YI)、C光源を用いたCIEのL表色系におけるL、a、bを測定する。
     ΔYI=試験後YI-試験前YI
     ΔE={(試験後L-試験前L+(試験後a-試験前a+(試験後b-試験前b1/2
  19.  前記ハードコート層に、紫外線吸収剤を含有し、
     積層体のJIS K7373-2006に準拠して算出される黄色度(YI)を前記ポリイミドフィルムの膜厚(μm)で除した値が0.15未満であり、
     積層体の下記耐候性試験前後の黄色度変化ΔYIを、前記ポリイミドフィルムの膜厚(μm)で除した値が0.13未満であり、
     積層体の下記耐候性試験前後の色変化ΔEを、前記ポリイミドフィルムの膜厚(μm)で除した値が0.11未満である、請求項17に記載の積層体。
    (耐候性試験)
     JIS K5600-7-8に準拠した耐候性試験機を用い、0.63W/m/nmに設定した出力で、UVA(340)ランプを使用して、積層体を96時間照射する。
     耐候性試験前後の積層体についてそれぞれ、JIS K7373-2006に準拠して算出される黄色度(YI)、C光源を用いたCIEのL表色系におけるL、a、bを測定する。
     ΔYI=試験後YI-試験前YI
     ΔE={(試験後L-試験前L+(試験後a-試験前a+(試験後b-試験前b1/2
  20.  前記紫外線吸収剤が、ヒドロキシベンゾフェノン系紫外線吸収剤、及びベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤からなる群から選択される1種以上の紫外線吸収剤である、請求項18に記載の積層体。
  21.  前記紫外線吸収剤が、ヒドロキシベンゾフェノン系紫外線吸収剤、及びベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤からなる群から選択される1種以上の紫外線吸収剤である、請求項19に記載の積層体。
  22.  積層体の波長380nmの透過率が8%以下である、請求項18に記載の積層体。
  23.  積層体の波長380nmの透過率が8%以下である、請求項19に記載の積層体。
  24.  請求項1乃至4のいずれか一項に記載のポリイミドフィルム、又は、
    当該ポリイミドフィルムと、ラジカル重合性化合物及びカチオン重合性化合物の少なくとも1種の重合物を含有するハードコート層、及び、厚さが100μm以下のガラス基材の少なくとも1種と、を有する積層体である、ディスプレイ用部材。
  25.  請求項1乃至4のいずれか一項に記載のポリイミドフィルム、又は、当該ポリイミドフィルムと、ラジカル重合性化合物及びカチオン重合性化合物の少なくとも1種の重合物を含有するハードコート層、及び、厚さが100μm以下のガラス基材の少なくとも1種とを有する積層体と、
     前記ポリイミドフィルム又は前記積層体の一方の面側に配置された、複数の導電部からなる透明電極と、
     前記導電部の端部の少なくとも一方側において電気的に接続される複数の取り出し線と、を有するタッチパネル部材。
  26.  請求項1乃至4のいずれか一項に記載のポリイミドフィルム、又は、当該ポリイミドフィルムと、ラジカル重合性化合物及びカチオン重合性化合物の少なくとも1種の重合物を含有するハードコート層、及び、厚さが100μm以下のガラス基材の少なくとも1種とを有する積層体と、
     前記ポリイミドフィルム又は前記積層体の一方の面側に配置された、対向基板間に液晶層を有してなる液晶表示部と、を有する液晶表示装置。
  27.  請求項1乃至4のいずれか一項に記載のポリイミドフィルム、又は、当該ポリイミドフィルムと、ラジカル重合性化合物及びカチオン重合性化合物の少なくとも1種の重合物を含有するハードコート層、及び、厚さが100μm以下のガラス基材の少なくとも1種とを有する積層体と、
     前記ポリイミドフィルム又は前記積層体の一方の面側に配置された、対向基板間に有機エレクトロルミネッセンス層を有してなる有機エレクトロルミネッセンス表示部と、を有する有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
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