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JP7009902B2 - A method for manufacturing a polyimide film, a method for manufacturing a polyimide precursor, a method for manufacturing a laminate, and a method for manufacturing a surface material for a display. - Google Patents
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JP7009902B2 - A method for manufacturing a polyimide film, a method for manufacturing a polyimide precursor, a method for manufacturing a laminate, and a method for manufacturing a surface material for a display. - Google Patents

A method for manufacturing a polyimide film, a method for manufacturing a polyimide precursor, a method for manufacturing a laminate, and a method for manufacturing a surface material for a display. Download PDF

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Description

本発明は、ポリイミドフィルムの製造方法、ポリイミド前駆体の製造方法、積層体の製造方法及びディスプレイ用表面材の製造方法に関するものである。 The present invention relates to a method for producing a polyimide film, a method for producing a polyimide precursor, a method for producing a laminate, and a method for producing a surface material for a display.

一般にポリイミド樹脂は、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(ポリアミック酸)を脱水閉環反応(イミド化反応)させて得られる高耐熱性の樹脂である。しかしながら、一般にポリイミド樹脂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樹脂が開示されており、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。 Generally, a polyimide resin is a highly heat-resistant resin obtained by subjecting a polyamic acid (polyamic acid) obtained by a condensation reaction between an aromatic tetracarboxylic acid anhydride and an aromatic diamine to a dehydration ring-closing reaction (imidization reaction). .. However, since the polyimide resin is generally colored yellow or brown, it is 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. For example, Patent Document 1 describes 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic acid and 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic acid as polyimide resins having high heat resistance, high transparency and low water absorption. At least one acyl-containing compound selected from the group consisting of anhydrides and reactive derivatives thereof, and at least one selected from compounds having at least one phenylene group and an isopropridene group represented by a specific formula. A polyimide resin obtained by reacting with an imino-forming compound is disclosed, and it is described that it is suitable for a substrate material such as a flat panel display and a mobile phone device.

また、イミド化の方法としては、化学イミド化と熱イミド化がある。化学イミド化では、一般に反応を促進するためにアミン等の触媒が用いられる。そのため、反応が進行するにつれて触媒からアンモニウムイオンが発生し、発生したアンモニウムイオンの影響により、ポリイミドフィルムの光学特性が低下するといった問題がある。そこで、特許文献2には、化学イミド化後に精製工程を行うことにより、ポリイミド層中のアンモニウムイオンの含有量を低減することが提案されている。 Further, as the imidization method, there are chemical imidization and thermal imidization. In chemical imidization, a catalyst such as an amine is generally used to accelerate the reaction. Therefore, there is a problem that ammonium ions are generated from the catalyst as the reaction proceeds, and the optical properties of the polyimide film are deteriorated due to the influence of the generated ammonium ions. Therefore, Patent Document 2 proposes to reduce the content of ammonium ions in the polyimide layer by performing a purification step after chemical imidization.

一方で、特許文献3には、光透過度を維持しつつ、耐熱性に優れるポリイミド樹脂として、特定の構造を有する共重合ポリイミド前駆体を熱イミド化することにより得られる共重合ポリイミドが提案されている。 On the other hand, Patent Document 3 proposes a copolymerized polyimide obtained by thermally imidizing a copolymerized polyimide precursor having a specific structure as a polyimide resin having excellent heat resistance while maintaining light transmittance. ing.

特開2006-199945号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-199945 特開2016-27146号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-27146 特開2014-172978号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-172978

上記のようにポリイミドフィルムは、他の樹脂フィルムと比較して耐熱性等が優れており、特にエレクトロニクス分野において注目されている材料である。中でも、透明性を向上させた透明ポリイミドフィルムは、ガラスに代わる材料として液晶ディスプレイや有機ELディスプレイ等への応用が期待されており、樹脂フィルムの特性を活かしたフレキシブルデバイスへの適用を目指して開発が進められている。
しかしながら、化学イミド化により製造されるポリイミドフィルムは、ポリイミドフィルム中のアンモニウムイオンを完全に除去することが困難であり、残留したアンモニウムイオンの影響により光学特性が低下するという問題がある。
一方で、熱イミド化により製造されるポリイミドフィルムは、イミド化の際に行われる高温処理により、ポリイミドフィルムが着色を示すという問題がある。
As described above, the polyimide film is superior in heat resistance and the like as compared with other resin films, and is a material that is particularly attracting attention in the field of electronics. Above all, the transparent polyimide film with improved transparency is expected to be applied to liquid crystal displays, organic EL displays, etc. as a material to replace glass, and was developed with the aim of applying it to flexible devices that take advantage of the characteristics of resin films. Is underway.
However, the polyimide film produced by chemical imidization has a problem that it is difficult to completely remove the ammonium ions in the polyimide film and the optical characteristics are deteriorated due to the influence of the residual ammonium ions.
On the other hand, the polyimide film produced by thermal imidization has a problem that the polyimide film exhibits coloring due to the high temperature treatment performed at the time of imidization.

本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、着色が抑制され、透明性が向上したポリイミドフィルムの製造方法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の製造に適したポリイミド前駆体の製造方法、前記ポリイミドフィルムを有する積層体の製造方法、及び、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表面材の製造方法を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a method for producing a polyimide film in which coloring is suppressed and transparency is improved.
Further, the present invention is a method for producing a polyimide precursor suitable for producing the polyimide film, a method for producing a laminate having the polyimide film, and a method for producing the polyimide film or a surface material for a display which is the laminate. The purpose is to provide.

本発明のポリイミドフィルムの製造方法は、主鎖にケイ素原子を含有するジアミン残基を含むポリイミド前駆体を含むポリイミド前駆体溶液を準備する工程と、
前記ポリイミド前駆体溶液中の、残留モノマーを低減することにより、精製されたポリイミド前駆体を得る工程と、
前記精製されたポリイミド前駆体と有機溶剤とを含有するポリイミド前駆体組成物を調製する工程と、
前記ポリイミド前駆体組成物を支持体に塗布して、ポリイミド前駆体塗膜を形成する工程と、
前記ポリイミド前駆体塗膜を加熱することにより、ポリイミド前駆体をイミド化する工程と、を含む。
The method for producing a polyimide film of the present invention comprises a step of preparing a polyimide precursor solution containing a polyimide precursor containing a diamine residue containing a silicon atom in the main chain .
A step of obtaining a purified polyimide precursor by reducing residual monomers in the polyimide precursor solution, and
A step of preparing a polyimide precursor composition containing the purified polyimide precursor and an organic solvent, and
A step of applying the polyimide precursor composition to a support to form a polyimide precursor coating film, and a step of forming the polyimide precursor coating film.
The step of imidizing the polyimide precursor by heating the polyimide precursor coating film is included.

本発明のポリイミドフィルムの製造方法においては、前記精製されたポリイミド前駆体を得る工程が、
前記ポリイミド前駆体溶液を貧溶媒に滴下してポリイミド前駆体を沈殿させることにより、ポリイミド前駆体を回収する工程を含むことが、精製されたポリイミド前駆体を回収しやすい点から好ましい。
In the method for producing a polyimide film of the present invention, the step of obtaining the purified polyimide precursor is
It is preferable to include a step of recovering the polyimide precursor by dropping the polyimide precursor solution into a poor solvent to precipitate the polyimide precursor, because it is easy to recover the purified polyimide precursor.

本発明のポリイミドフィルムの製造方法においては、前記ポリイミドフィルムが、
ポリイミドを含有し、アンモニウムイオンを含有せず、
JIS K7361-1に準拠して測定する全光線透過率が90%以上であり、
JIS K-7105に準拠したヘイズ値が2.0以下であり、
JIS K7373-2006に準拠して算出される黄色度が5.0以下であることが、ポリイミドフィルムの着色の抑制及び透明性の向上の点から好ましい。
In the method for producing a polyimide film of the present invention, the polyimide film is used.
Contains polyimide, does not contain ammonium ions,
The total light transmittance measured according to JIS K7361-1 is 90% or more.
The haze value according to JIS K-7105 is 2.0 or less, and
It is preferable that the yellowness calculated in accordance with JIS K7373-2006 is 5.0 or less from the viewpoint of suppressing the coloring of the polyimide film and improving the transparency.

本発明のポリイミド前駆体の製造方法は、主鎖にケイ素原子を含有するジアミン残基を含むポリイミド前駆体を含むポリイミド前駆体溶液を準備する工程と、
前記ポリイミド前駆体溶液中の、残留モノマーを低減する工程と、を含む。
The method for producing a polyimide precursor of the present invention comprises a step of preparing a polyimide precursor solution containing a polyimide precursor containing a diamine residue containing a silicon atom in the main chain .
A step of reducing residual monomers in the polyimide precursor solution is included.

本発明のポリイミド前駆体の製造方法においては、前記残留モノマーを低減する工程が、
前記ポリイミド前駆体溶液を貧溶媒に滴下してポリイミド前駆体を沈殿させることにより、ポリイミド前駆体を回収する工程を含むことが、精製されたポリイミド前駆体を回収しやすい点から好ましい。
In the method for producing a polyimide precursor of the present invention, the step of reducing the residual monomer is
It is preferable to include a step of recovering the polyimide precursor by dropping the polyimide precursor solution into a poor solvent to precipitate the polyimide precursor, because it is easy to recover the purified polyimide precursor.

本発明の積層体の製造方法は、前記本発明の製造方法によりポリイミドフィルムを製造する工程と、
前記工程により得られる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。
The method for producing a laminate of the present invention includes a step of producing a polyimide film by the production method of the present invention.
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 obtained by the above step.
Includes a step of curing the coating film.

本発明の積層体の製造方法においては、前記ラジカル重合性化合物が(メタ)アクリロイル基を1分子中に2つ以上有する化合物であり、前記カチオン重合性化合物が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つ以上有する化合物であることが、ポリイミドフィルムとハードコート層との密着性の点及び積層体の光透過性と表面硬度の点から好ましい。 In the method for producing a laminate of the present invention, the radically polymerizable compound is a compound having two or more (meth) acryloyl groups in one molecule, and the cationically polymerizable compound is at least one of an epoxy group and an oxetanyl group. It is preferable that the compound has two or more of the above in one molecule from the viewpoint of adhesion between the polyimide film and the hard coat layer, light transmission of the laminate, and surface hardness.

本発明のディスプレイ用表面材の製造方法は、前記本発明の製造方法によりポリイミドフィルムを製造する工程、又は、前記本発明の製造方法により積層体を製造する工程を含む。 The method for manufacturing a surface material for a display of the present invention includes a step of manufacturing a polyimide film by the manufacturing method of the present invention, or a step of manufacturing a laminate by the manufacturing method of the present invention.

本発明によれば、着色が抑制され、透明性が向上した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の製造に適したポリイミド前駆体の製造方法、前記ポリイミドフィルムを有する積層体の製造方法、及び、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表面材の製造方法を提供することができる。
According to the present invention, it is possible to provide a method for producing a polyimide film in which coloring is suppressed and transparency is improved.
Further, the present invention is a method for producing a polyimide precursor suitable for producing the polyimide film, a method for producing a laminate having the polyimide film, and a method for producing the polyimide film or a surface material for a display which is the laminate. Can be provided.

静的屈曲試験の方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the method of a static bending test.

I.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の製造方法は、ポリイミド前駆体溶液を準備する工程(以下、ポリイミド前駆体溶液準備工程という)と、
前記ポリイミド前駆体溶液中の、残留モノマーを低減することにより、精製されたポリイミド前駆体を得る工程(以下、ポリイミド前駆体精製工程という)と、
前記精製されたポリイミド前駆体と有機溶剤とを含有するポリイミド前駆体組成物を調製する工程(以下、ポリイミド前駆体組成物調製工程という)と、
前記ポリイミド前駆体組成物を支持体に塗布して、ポリイミド前駆体塗膜を形成する工程(以下、ポリイミド前駆体塗膜形成工程という)と、
前記ポリイミド前駆体塗膜を加熱することにより、ポリイミド前駆体をイミド化する工程(以下、イミド化工程という)と、を含む。
I. Method for Producing Polyimide Film The method for producing a polyimide film of the present invention includes a step of preparing a polyimide precursor solution (hereinafter referred to as a polyimide precursor solution preparation step).
A step of obtaining a purified polyimide precursor by reducing residual monomers in the polyimide precursor solution (hereinafter referred to as a polyimide precursor purification step).
A step of preparing a polyimide precursor composition containing the purified polyimide precursor and an organic solvent (hereinafter referred to as a polyimide precursor composition preparation step) and
A step of applying the polyimide precursor composition to a support to form a polyimide precursor coating film (hereinafter referred to as a polyimide precursor coating film forming step).
A step of imidizing the polyimide precursor by heating the polyimide precursor coating film (hereinafter referred to as an imidization step) is included.

本発明によれば、ポリイミド前駆体組成物として、精製されたポリイミド前駆体を再溶解させて得られる組成物を用い、且つ、ポリイミド前駆体のイミド化において、アミン等の触媒を用いず熱イミド化を行うことにより、着色が抑制され、透明性が向上したポリイミドフィルムを提供することができる。 According to the present invention, as the polyimide precursor composition, a composition obtained by redissolving the purified polyimide precursor is used, and in the imidization of the polyimide precursor, a thermal imide without using a catalyst such as amine is used. By performing the conversion, it is possible to provide a polyimide film in which coloring is suppressed and transparency is improved.

化学イミド化により作製されるポリイミドフィルムは、後述する比較例2、3に示されるように、精製によりアンモニウムイオンの含有量を低減させるほど、黄色度(YI値)及びヘイズ値は低下する。しかし、アンモニウムイオンを完全に除去することが困難であり、残留したアンモニウムイオンの影響により光学特性が低下してしまう。
そこで本発明者らは、熱イミド化により作製されるポリイミドフィルムに着目した。熱イミド化はアミン等の触媒を用いずに行うことができるため、アンモニウムイオンを含有しないポリイミドフィルムを作製することができる。これにより、アンモニウムイオンの影響による光学特性の低下は生じない。しかし、熱イミド化により作製されるポリイミドフィルムでは、高温処理により着色を示すという問題がある。それに対し、本発明では、精製されたポリイミド前駆体を有機溶剤に溶解させたポリイミド前駆体組成物を用いることにより、熱イミド化のための高温処理を行っても、フィルムの着色を抑制し、YI値の上昇を抑制することができる。高温処理に起因するフィルムの着色は、残留モノマーの酸化、中でもジアミンの酸化による影響が大きいと考えられるが、本発明では、ポリイミド前駆体組成物中の残留モノマーが低減されていることにより、フィルムの着色が抑制されると考えられる。ポリイミド前駆体の合成に用いるテトラカルボン酸成分又はジアミン成分が、比較的反応性の低い構造を有する場合には、未反応モノマーが残留しやすいため、本発明の製造方法は、比較的反応性の低い構造を有するモノマー成分を用いる場合に特に有効であり、中でも比較的反応性の低い構造を有するジアミン成分を用いる場合に有効である。
また、化学イミド化により得られるポリイミドフィルムは、ポリイミド前駆体(ポリアミド酸)の合成、及びポリイミド前駆体のイミド化が溶液中で行われるため、溶媒の沸点以上の温度をかけることができず、フィルム形成までの熱履歴の温度が熱イミド化を行う場合に比べて低いことから、熱イミド化により得られるポリイミドフィルムに比べ、寸法安定性、耐溶剤性、耐吸湿性、耐透湿性等に劣る傾向がある。それに対し、本発明の製造方法では熱イミド化の際に高温処理を行うため、これらの性質が向上したポリイミドフィルムを得ることができる。本発明の製造方法により得られるポリイミドフィルムは、良好な耐溶剤性を有することにより、表面にワニスを塗布しやすい。そのため、例えば接着層や平坦化層等を介して、当該ポリイミドフィルムを所望の物品上に配置したり、当該ポリイミドフィルム上に加飾部を設けたりすることができる。また、本発明の製造方法により得られるポリイミドフィルムは、良好な耐吸湿性乃至耐透湿性を有することから、所望の物品の表面材等として用いることにより、当該物品の水分による劣化を抑制することができる。
また、ポリイミドフィルムは内部の分子鎖の配置が一定の秩序構造を形成することが知られており、それにより屈曲耐性を向上することができる。ポリイミド樹脂の分子鎖の配置は、化学イミド化を行った場合に比べ、熱イミド化を行った場合の方が一定の秩序構造を形成しやすい。そのため、本発明の製造方法により得られるポリイミドフィルムは、屈曲耐性を向上しやすく、フレキシブルデバイスに好適に用いることができる。また、フィルムの屈曲耐性は、フィルムの吸湿により悪化する傾向があるが、本発明の製造方法により得られるポリイミドフィルムは、耐吸湿性が良好であることから、高湿下における屈曲耐性の低下が抑制される。
As shown in Comparative Examples 2 and 3 described later, the polyimide film produced by chemical imidization has a lower yellowness (YI value) and haze value as the content of ammonium ions is reduced by purification. However, it is difficult to completely remove the ammonium ions, and the optical properties are deteriorated due to the influence of the remaining ammonium ions.
Therefore, the present inventors have focused on a polyimide film produced by thermal imidization. Since thermal imidization can be performed without using a catalyst such as amine, a polyimide film containing no ammonium ion can be produced. As a result, the optical characteristics do not deteriorate due to the influence of ammonium ions. However, the polyimide film produced by thermal imidization has a problem that it exhibits coloring by high temperature treatment. On the other hand, in the present invention, by using the polyimide precursor composition in which the purified polyimide precursor is dissolved in an organic solvent, the coloring of the film is suppressed even if the high temperature treatment for thermal imidization is performed. It is possible to suppress an increase in the YI value. It is considered that the coloring of the film due to the high temperature treatment is greatly affected by the oxidation of the residual monomer, especially the oxidation of the diamine. However, in the present invention, the residual monomer in the polyimide precursor composition is reduced, so that the film is colored. It is considered that the coloring of the film is suppressed. When the tetracarboxylic acid component or the diamine component used for the synthesis of the polyimide precursor has a structure having a relatively low reactivity, the unreacted monomer tends to remain, so that the production method of the present invention is relatively reactive. It is particularly effective when a monomer component having a low structure is used, and particularly effective when a diamine component having a relatively low reactivity structure is used.
Further, in the polyimide film obtained by chemical imidization, since the synthesis of the polyimide precursor (polyimide acid) and the imidization of the polyimide precursor are performed in the solution, the temperature above the boiling point of the solvent cannot be applied. Since the temperature of the heat history until film formation is lower than that in the case of thermal imidization, it has better dimensional stability, solvent resistance, moisture absorption resistance, moisture permeability resistance, etc. than the polyimide film obtained by thermal imidization. Tends to be inferior. On the other hand, in the production method of the present invention, high temperature treatment is performed at the time of thermal imidization, so that a polyimide film having improved these properties can be obtained. The polyimide film obtained by the production method of the present invention has good solvent resistance, so that varnish can be easily applied to the surface. Therefore, for example, the polyimide film can be placed on a desired article via an adhesive layer, a flattening layer, or the like, or a decorative portion can be provided on the polyimide film. Further, since the polyimide film obtained by the production method of the present invention has good moisture absorption resistance or moisture permeability resistance, deterioration of the article due to moisture can be suppressed by using it as a surface material of a desired article. Can be done.
Further, it is known that the arrangement of molecular chains inside the polyimide film forms a constant ordered structure, whereby bending resistance can be improved. Regarding the arrangement of the molecular chains of the polyimide resin, it is easier to form a constant ordered structure in the case of thermal imidization than in the case of chemical imidization. Therefore, the polyimide film obtained by the production method of the present invention can easily improve bending resistance and can be suitably used for flexible devices. Further, the bending resistance of the film tends to be deteriorated by the moisture absorption of the film, but since the polyimide film obtained by the production method of the present invention has good moisture absorption resistance, the bending resistance under high humidity is lowered. It is suppressed.

また、本発明の製造方法は、更に、前記ポリイミド前駆体塗膜、及び、前記ポリイミド前駆体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(以下、延伸工程という)を有していてもよい。
以下、各工程について詳細に説明する。
Further, the production method of the present invention further comprises a step of stretching at least one of the polyimide precursor coating film and the imidized coating film obtained by imidizing the polyimide precursor coating film (hereinafter referred to as a stretching step). You may have.
Hereinafter, each step will be described in detail.

1.ポリイミド前駆体溶液準備工程
本発明において準備するポリイミド前駆体溶液は、ポリイミド前駆体と、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。本発明に用いられるポリイミド前駆体溶液は、例えば、テトラカルボン酸成分と、ジアミン成分とを、溶剤中で反応させることにより得ることができる。或いは、予め合成された固体のポリイミド前駆体を溶剤に溶解させることにより、ポリイミド前駆体溶液を準備してもよい。
1. 1. Polyimide precursor solution preparation step The polyimide precursor solution prepared in the present invention contains a polyimide precursor and a solvent, and may contain additives and the like, if necessary. The polyimide precursor solution used in the present invention can be obtained, for example, by reacting a tetracarboxylic acid component and a diamine component in a solvent. Alternatively, a polyimide precursor solution may be prepared by dissolving a pre-synthesized solid polyimide precursor in a solvent.

本発明に用いるテトラカルボン酸成分及びジアミン成分としては、特に限定されないが、本発明では、後述するポリイミド前駆体精製工程により残留モノマーを低減するため、未反応モノマーが残留しやすい成分、すなわち、比較的反応性の低い構造を有するテトラカルボン酸成分及び比較的反応性の低い構造を有するジアミン成分から選ばれる少なくとも1種を用いる場合に、本発明の製造方法はより有効であり、中でも、未反応のジアミンが残留した場合に特にフィルムが着色しやすいため、比較的反応性の低い構造を有するジアミン成分を用いる場合により更に有効である。 The tetracarboxylic acid component and the diamine component used in the present invention are not particularly limited, but in the present invention, since the residual monomer is reduced by the polyimide precursor purification step described later, the component in which the unreactive monomer is likely to remain, that is, the comparison. The production method of the present invention is more effective when at least one selected from a tetracarboxylic acid component having a low reactivity structure and a diamine component having a relatively low reactivity structure is used, and above all, unreacted. Since the film is particularly liable to be colored when the diamine of the above remains, it is more effective when a diamine component having a structure having a relatively low reactivity is used.

比較的反応性の低い構造を有するテトラカルボン酸成分としては、例えば、芳香族環を有するテトラカルボン酸成分が挙げられ、中でも反応性の低いものとしては、芳香族環を有し、且つカルボキシル基又は酸二無水物構造を有する芳香族環が電子供与性基を有するテトラカルボン酸成分が挙げられる。
また、芳香族環を有するテトラカルボン酸成分は、ポリイミドフィルムの表面硬度を向上する点から好ましい。
芳香族環を有するテトラカルボン酸成分としては、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、2,2-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。
芳香族環を有し、且つカルボキシル基又は酸二無水物構造を有する芳香族環が電子供与性基を有するテトラカルボン酸成分としては、例えば、ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)エーテル二無水物、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{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、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、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等が挙げられる。
Examples of the tetracarboxylic acid component having a structure having a relatively low reactivity include a tetracarboxylic acid component having an aromatic ring, and among them, a tetracarboxylic acid component having a low reactivity has an aromatic ring and a carboxyl group. Alternatively, a tetracarboxylic acid component in which the aromatic ring having an acid dianhydride structure has an electron donating group can be mentioned.
Further, the tetracarboxylic acid component having an aromatic ring is preferable from the viewpoint of improving the surface hardness of the polyimide film.
Examples of the tetracarboxylic acid component having an aromatic ring include pyromellitic acid dianhydride, 3,3', 4,4'-benzophenone tetracarboxylic acid dianhydride, 2,2', 3,3'-benzophenone. Tetracarboxylic acid dianhydride, 3,3', 4,4'-biphenyltetracarboxylic acid dianhydride, 2,2', 3,3'-biphenyltetracarboxylic acid dianhydride, 2,2-bis (3) , 4-dicarboxyphenyl) propane dianhydride, 2,2-bis (2,3-dicarboxyphenyl) propane dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) ether dianhydride, bis (3, 4-Dicarboxyphenyl) sulfonate dianhydride, 1,1-bis (2,3-dicarboxyphenyl) ethane dianhydride, bis (2,3-dicarboxyphenyl) methane dianhydride, bis (3,4) -Dicarboxyphenyl) methane dianhydride, 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane dianhydride, 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) 2,3-Dicarboxyphenyl) -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane dianhydride, 1,3-bis [(3,4-dicarboxy) benzoyl] benzene dianhydride, 1 , 4-bis [(3,4-dicarboxy) benzoyl] benzene dianhydride, 2,2-bis {4- [4- (1,2-dicarboxy) phenoxy] phenyl} propane dianhydride, 2, 2-Bis {4- [3- (1,2-dicarboxy) phenoxy] phenyl} propane dianhydride, bis {4- [4- (1,2-dicarboxy) phenoxy] phenyl} ketone dianhydride, Bis {4- [3- (1,2-dicarboxy) phenoxy] phenyl} ketone dianhydride, 4,4'-bis [4- (1,2-dicarboxy) phenoxy] biphenyl dianhydride, 4, 4'-bis [3- (1,2-dicarboxy) phenoxy] biphenyl dianhydride, bis {4- [4- (1,2-dicarboxy) phenoxy] phenyl} ketone dianhydride, bis {4- [3- (1,2-dicarboxy) phenoxy] phenyl} ketone dianhydride, bis {4- [4- (1,2-dicarboxy) phenoxy] phenyl} sulfonate dianhydride, bis {4- [3 -(1,2-Dicarboxy) phenoxy] phenyl} sulfonate dianhydride, bis {4- [4- (1,2-dicarboxy) phenoxy] phenyl} sulfide dianhydride, bis {4- [3- ( 1,2-dicarboxy) phenoxy] phenyl} sulfide Dianoxide, 4,4'-(hexafluoroisopropyridene) diphthalic acid anhydride, 3,4'-(hexafluoroisopropyridene) diphthalic acid anhydride, 3,3'-(hexafluoroisopropyridene) diphthalic acid anhydride , 4,4'-oxydiphthalic acid anhydride, 3,4'-oxydiphthalic acid anhydride, 2,3,6,7-naphthalenetetracarboxylic acid dianhydride, 1,4,5,8-naphthalenetetracarboxylic acid Dinohydrate, 1,2,5,6-naphthalenetetracarboxylic acid dianhydride, 1,2,3,4-benzenetetracarboxylic acid dianhydride, 3,4,9,10-perylenetetracarboxylic acid ternate Examples thereof include anhydrides, 2,3,6,7-anthracenetetracarboxylic acid dianhydride, 1,2,7,8-phenanthrentetracarboxylic acid dianhydride and the like.
Examples of the tetracarboxylic acid component having an aromatic ring and having an electron-donating group in the aromatic ring having a carboxyl group or an acid dianhydride structure include bis (3,4-dicarboxyphenyl) ether dianhydride. , 1,1-bis (2,3-dicarboxyphenyl) ethane dianhydride, bis (2,3-dicarboxyphenyl) methane dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) methane dianhydride , 2,2-bis {4- [3- (1,2-dicarboxy) phenoxy] phenyl} propane dianhydride, 2,2-bis {4- [4- (1,2-dicarboxy) phenoxy] Examples thereof include phenyl} propane dianhydride, 4,4'-oxydiphthalic anhydride, and 3,4'-oxydiphthalic anhydride.

また、本発明に用いるテトラカルボン酸成分としては、ポリイミドフィルムの光透過性の点から、脂肪族環を有するテトラカルボン酸成分も好ましい。
脂肪族環を有するテトラカルボン酸成分としては、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。
なお、上述したテトラカルボン酸成分は、単独でも、2種以上を混合して用いることもできる。
Further, as the tetracarboxylic acid component used in the present invention, a tetracarboxylic acid component having an aliphatic ring is also preferable from the viewpoint of light transmission of the polyimide film.
Examples of the tetracarboxylic acid component having an aliphatic ring include cyclohexanetetracarboxylic acid dianhydride, cyclopentanetetracarboxylic acid dianhydride, and dicyclohexane-3,4,3', 4'-tetracarboxylic acid dianhydride. , Cyclobutanetetracarboxylic acid dianhydride and the like.
The above-mentioned tetracarboxylic acid component may be used alone or in combination of two or more.

比較的反応性の低い構造を有するジアミン成分としては、例えば、芳香族環を有するジアミン、及び主鎖にケイ素原子を含有するジアミン等が挙げられる。芳香族環を有するジアミンの中でも反応性の低いものとしては、芳香族環を有し、且つアミノ基を有する芳香族環が電子吸引性基を有するジアミンが挙げられる。
また、表面硬度を向上する点からは、芳香族環を有するジアミンが好ましく、屈曲耐性と表面硬度を両立する点から、主鎖にケイ素原子を含有するジアミンと、ケイ素原子を有さず、芳香族環を有するジアミンとを組み合わせて用いることがより好ましい。
Examples of the diamine component having a structure having a relatively low reactivity include a diamine having an aromatic ring, a diamine containing a silicon atom in the main chain, and the like. Among the diamines having an aromatic ring, those having low reactivity include diamines having an aromatic ring and the aromatic ring having an amino group having an electron-withdrawing group.
Further, a diamine having an aromatic ring is preferable from the viewpoint of improving the surface hardness, and a diamine containing a silicon atom in the main chain and a diamine having no silicon atom in the main chain are aromatic from the viewpoint of achieving both bending resistance and surface hardness. It is more preferable to use it in combination with a diamine having a group ring.

主鎖にケイ素原子を含有するジアミンとしては、主鎖にケイ素原子を1個以上含有するジアミン成分であれば特に限定されず、例えば、主鎖にケイ素原子を1個のみ含有するジアミン、及び主鎖にケイ素原子を2個以上含有し、シロキサン構造を含むジアミン等が挙げられる。中でも、屈曲耐性と表面硬度を両立しやすい点から、主鎖にケイ素原子を1個又は2個含有するジアミンが好ましい。 The diamine containing a silicon atom in the main chain is not particularly limited as long as it is a diamine component containing one or more silicon atoms in the main chain. For example, a diamine containing only one silicon atom in the main chain and a main chain. Examples thereof include a diamine containing two or more silicon atoms in the chain and containing a siloxane structure. Of these, a diamine containing one or two silicon atoms in the main chain is preferable because it is easy to achieve both bending resistance and surface hardness.

主鎖にケイ素原子を1個有するジアミンとしては、例えば、下記一般式(A)で表されるジアミンが挙げられる。また、主鎖にケイ素原子を2個有するジアミンとしては、例えば、下記一般式(B)で表されるジアミンが挙げられる。 Examples of the diamine having one silicon atom in the main chain include a diamine represented by the following general formula (A). Examples of the diamine having two silicon atoms in the main chain include diamines represented by the following general formula (B).

Figure 0007009902000001
(一般式(A)及び一般式(B)において、Lはそれぞれ独立して、直接結合又は-O-結合であり、R10はそれぞれ独立して、置換基を有していても良く、酸素原子又は窒素原子を含んでいても良い炭素数1以上20以下の1価の炭化水素基を表す。R11はそれぞれ独立して、置換基を有していても良く、酸素原子又は窒素原子を含んでいても良い炭素数1以上20以下の2価の炭化水素基を表す。)
Figure 0007009902000001
(In the general formula (A) and the general formula (B), L may be an independent direct bond or an —O— bond, and R 10 may be independent and have a substituent, and oxygen may be used. It represents a monovalent hydrocarbon group having 1 or more and 20 or less carbon atoms which may contain an atom or a nitrogen atom. R 11 may independently have a substituent and may contain an oxygen atom or a nitrogen atom. It represents a divalent hydrocarbon group having 1 or more and 20 or less carbon atoms which may be contained.)

10で表される1価の炭化水素基としては、炭素数1以上20以下のアルキル基、アリール基、及びこれらの組み合わせが挙げられる。アルキル基は、直鎖状、分岐状、環状のいずれであってもよく、直鎖状又は分岐状と環状の組合せであっても良い。
炭素数1以上20以下のアルキル基としては、炭素数1以上10以下のアルキル基であることが好ましく、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、t-ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等が挙げられる。前記環状のアルキル基としては、炭素数3以上10以下のシクロアルキル基であることが好ましく、具体的には、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等が挙げられる。前記アリール基としては、炭素数6以上12以下のアリール基であることが好ましく、具体的には、フェニル基、トリル基、ナフチル基等が挙げられる。また、R10で表される1価の炭化水素基としては、アラルキル基であっても良く、例えば、ベンジル基、フェニルエチル基、フェニルプロピル基等が挙げられる。
酸素原子又は窒素原子を含んでいても良い炭化水素基としては、例えば後述する2価の炭化水素基と前記1価の炭化水素基とをエーテル結合、カルボニル結合、エステル結合、アミド結合、及びイミノ結合(-NH-)の少なくとも1つで結合した基が挙げられる。
10で表される1価の炭化水素基が有していても良い置換基としては、本発明の効果が損なわれない範囲で特に限定されず、例えば、フッ素原子、塩素原子等のハロゲン原子、水酸基等が挙げられる。
Examples of the monovalent hydrocarbon group represented by R 10 include an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group, and a combination thereof. The alkyl group may be linear, branched or cyclic, and may be linear or a combination of branched and cyclic.
The alkyl group having 1 or more and 20 or less carbon atoms is preferably an alkyl group having 1 or more and 10 or less carbon atoms, and specifically, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, and the like. Examples thereof include a t-butyl group, a pentyl group and a hexyl group. The cyclic alkyl group is preferably a cycloalkyl group having 3 or more carbon atoms and 10 or less carbon atoms, and specific examples thereof include a cyclopentyl group and a cyclohexyl group. The aryl group is preferably an aryl group having 6 or more carbon atoms and 12 or less carbon atoms, and specific examples thereof include a phenyl group, a tolyl group and a naphthyl group. Further, the monovalent hydrocarbon group represented by R 10 may be an aralkyl group, and examples thereof include a benzyl group, a phenylethyl group and a phenylpropyl group.
Examples of the hydrocarbon group which may contain an oxygen atom or a nitrogen atom include an ether bond, a carbonyl bond, an ester bond, an amide bond, and imino, which are a divalent hydrocarbon group described later and the monovalent hydrocarbon group. Examples include groups bonded by at least one of the bonds (-NH-).
The substituent that the monovalent hydrocarbon group represented by R10 may have is not particularly limited as long as the effect of the present invention is not impaired, and for example, a halogen atom such as a fluorine atom or a chlorine atom. , Hydrocarbons and the like.

10で表される1価の炭化水素基としては、屈曲耐性の向上と表面硬度の両立性の点から、炭素数1以上3以下のアルキル基、又は炭素数6以上10以下のアリール基であることが好ましい。炭素数1以上3以下のアルキル基としては、メチル基であることがより好ましく、前記炭素数6以上10以下のアリール基としては、フェニル基であることがより好ましい。 The monovalent hydrocarbon group represented by R 10 is an alkyl group having 1 or more and 3 or less carbon atoms or an aryl group having 6 or more carbon atoms and 10 or less carbon atoms from the viewpoint of improving bending resistance and compatibility with surface hardness. It is preferable to have. The alkyl group having 1 or more and 3 or less carbon atoms is more preferably a methyl group, and the aryl group having 6 or more and 10 or less carbon atoms is more preferably a phenyl group.

11で表される2価の炭化水素基としては、炭素数1以上20以下のアルキレン基、アリーレン基、及びこれらの組み合わせの基が挙げられる。アルキレン基は、直鎖状、分岐状、環状のいずれであってもよく、直鎖状又は分岐状と環状の組合せであっても良い。
炭素数1以上20以下のアルキレン基としては、炭素数1以上10以下のアルキレン基であることが好ましく、例えば、メチレン基、エチレン基、各種プロピレン基、各種ブチレン基、シクロヘキシレン基等の直鎖状又は分岐状アルキレン基と環状アルキレン基との組合せの基などを挙げることができる。
前記アリーレン基としては、炭素数6以上12以下のアリーレン基であることが好ましく、アリーレン基としては、フェニレン基、ビフェニレン基、ナフチレン基等が挙げられ、更に後述する芳香族環に対する置換基を有していてもよい。
酸素原子又は窒素原子を含んでいても良い2価の炭化水素基としては、前記2価の炭化水素基同士をエーテル結合、カルボニル結合、エステル結合、アミド結合、及びイミノ結合(-NH-)の少なくとも1つで結合した基が挙げられる。
11で表される2価の炭化水素基が有していても良い置換基としては、前記R10で表される1価の炭化水素基が有していても良い置換基と同様であって良い。
Examples of the divalent hydrocarbon group represented by R 11 include an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, an arylene group, and a group in combination thereof. The alkylene group may be linear, branched or cyclic, and may be linear or a combination of branched and cyclic.
The alkylene group having 1 or more and 20 or less carbon atoms is preferably an alkylene group having 1 or more and 10 or less carbon atoms. Examples thereof include a group obtained by combining a cyclic or branched alkylene group with a cyclic alkylene group.
The arylene group is preferably an arylene group having 6 or more carbon atoms and 12 or less carbon atoms, and examples of the arylene group include a phenylene group, a biphenylene group, a naphthylene group and the like, and further have a substituent for an aromatic ring described later. You may be doing it.
As the divalent hydrocarbon group which may contain an oxygen atom or a nitrogen atom, the divalent hydrocarbon groups are ether-bonded, carbonyl-bonded, ester-bonded, amide-bonded, and imino-bonded (-NH-). Examples include at least one bonded group.
The substituent that the divalent hydrocarbon group represented by R 11 may have is the same as the substituent that the monovalent hydrocarbon group represented by R 10 may have. Good.

11で表される2価の炭化水素基としては、屈曲耐性の向上と表面硬度の両立性の点から、炭素数1以上6以下のアルキレン基、又は炭素数6以上10以下のアリーレン基であることが好ましく、更に、炭素数2以上4以下のアルキレン基であることがより好ましい。 The divalent hydrocarbon group represented by R 11 is an alkylene group having 1 or more and 6 or less carbon atoms or an arylene group having 6 or more and 10 or less carbon atoms from the viewpoint of improving bending resistance and achieving both surface hardness. It is preferably present, and more preferably it is an alkylene group having 2 or more and 4 or less carbon atoms.

主鎖にケイ素原子を含有するジアミンの分子量は、表面硬度及び屈曲耐性の点から、1000以下であることが好ましく、800以下であることがより好ましく、500以下であることがより更に好ましく、300以下であることが特に好ましい。 The molecular weight of the diamine containing a silicon atom in the main chain is preferably 1000 or less, more preferably 800 or less, still more preferably 500 or less, and even more preferably 300, from the viewpoint of surface hardness and bending resistance. The following is particularly preferable.

ケイ素原子を有さず、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、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。
ケイ素原子を有さず芳香族環を有し、且つアミノ基を有する芳香族環が電子吸引性基を有するジアミンとしては、例えば、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、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、2,2’-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等が挙げられる。
Examples of the diamine having no silicon atom and having an aromatic ring include p-phenylenediamine, m-phenylenediamine, o-phenylenediamine, 3,3'-diaminodiphenyl ether, 3,4'-diaminodiphenyl ether, 4 , 4'-diaminodiphenyl ether, 3,3'-diaminodiphenyl sulfide, 3,4'-diaminodiphenyl sulfide, 4,4'-diaminodiphenyl sulfide, 3,3'-diaminodiphenyl sulfone, 3,4'-diaminodiphenyl Sulfon, 4,4'-diaminodiphenylsulfone, 3,3'-diaminobenzophenone, 4,4'-diaminobenzophenone, 3,4'-diaminobenzophenone, 4,4'-diaminobenzanilide, 3,3'-diamino Diphenylmethane, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 3,4'-diaminodiphenylmethane, 2,2-di (3-aminophenyl) propane, 2,2-di (4-aminophenyl) propane, 2- (3-amino Phenyl) -2- (4-aminophenyl) propane, 2,2-di (3-aminophenyl) -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane, 2,2-di (4-amino) Benzene) -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane, 2- (3-aminophenyl) -2- (4-aminophenyl) -1,1,1,3,3,3-hexa Fluoropropane, 1,1-di (3-aminophenyl) -1-phenylethane, 1,1-di (4-aminophenyl) -1-phenylethane, 1- (3-aminophenyl) -1- (4) -Aminophenyl) -1-phenylethane, 1,3-bis (3-aminophenoxy) benzene, 1,3-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,4-bis (3-aminophenoxy) benzene, 1 , 4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,3-bis (3-aminobenzoyl) benzene, 1,3-bis (4-aminobenzoyl) benzene, 1,4-bis (3-aminobenzoyl) benzene , 1,4-Bis (4-aminobenzoyl) benzene, 1,3-bis (3-amino-α, α-dimethylbenzyl) benzene, 1,3-bis (4-amino-α, α-dimethylbenzyl) Benzene, 1,4-bis (3-amino-α, α-dimethylbenzyl) benzene, 1,4-bis (4-amino-α, α-dimethylbenzyl) benzene, 1,3-bis (3-amino-) α, α-ditrifluoromethylben Jill) Benzene, 1,3-bis (4-amino-α, α-ditrifluoromethylbenzyl) benzene, 1,4-bis (3-amino-α, α-ditrifluoromethylbenzyl) benzene, 1,4- Bis (4-amino-α, α-ditrifluoromethylbenzyl) benzene, 2,6-bis (3-aminophenoxy) benzonitrile, 2,6-bis (3-aminophenoxy) pyridine, N, N'-bis (4-Aminophenyl) terephthalamide, 9,9-bis (4-aminophenyl) fluorene, 2,2'-dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl, 2,2'-ditrifluoromethyl-4,4' -Diaminobiphenyl (2,2'-bis (trifluoromethyl) benzene), 3,3'-dichloro-4,4'-diaminobiphenyl, 3,3'-dimethoxy-4,4'-diaminobiphenyl, 3, 3'-dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl, 4,4'-bis (3-aminophenoxy) biphenyl, 4,4'-bis (4-aminophenoxy) biphenyl, bis [4- (3-aminophenoxy) ) Phenyl] ketone, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] ketone, bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] sulfide, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] sulfide, bis [4 -(3-Aminophenoxy) phenyl] sulfone, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] sulfone, bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] ether, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl ] Ether, 2,2-bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] propane, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane, 2,2-bis [3- (3- (3-) Aminophenoxy) phenyl] -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] -1,1,1,3,3,3 -Hexafluoropropane, 1,3-bis [4- (3-aminophenoxy) benzoyl] benzene, 1,3-bis [4- (4-aminophenoxy) benzoyl] benzene, 1,4-bis [4- ( 3-Aminophenoxy) Benzene] Benzene, 1,4-bis [4- (4-aminophenoxy) benzoyl] benzene, 1,3-bis [4- (3-aminophenoxy) -α, α-dimethylbenzyl] benzene , 1,3-Bis [4- (4-Aminophenoxy) -α, α-di Methylbenzyl] benzene, 1,4-bis [4- (3-aminophenoxy) -α, α-dimethylbenzyl] benzene, 1,4-bis [4- (4-aminophenoxy) -α, α-dimethylbenzyl] ] Benzene, 4,4'-bis [4- (4-aminophenoxy) benzoyl] diphenyl ether, 4,4'-bis [4- (4-amino-α, α-dimethylbenzyl) phenoxy] benzophenone, 4,4 '-Bis [4- (4-amino-α, α-dimethylbenzyl) phenoxy] diphenyl sulfone, 4,4'-bis [4- (4-aminophenoxy) phenoxy] diphenyl sulfone, 3,3'-diamino- 4,4'-Diphenoxybenzophenone, 3,3'-diamino-4,4'-dibiphenoxybenzophenone, 3,3'-diamino-4-phenoxybenzophenone, 3,3'-diamino-4-biphenoxybenzophenone, 6,6'-bis (3-aminophenoxy) -3,3,3', 3'-tetramethyl-1,1'-spirobiindan, 6,6'-bis (4-aminophenoxy) -3,3, 3', 3'-tetramethyl-1,1'-spirobiindan, etc., and some or all of the hydrogen atoms on the aromatic ring of the diamine are fluorogroups, methyl groups, methoxy groups, trifluoromethyl groups, or tris. Diamines substituted with a substituent selected from the fluoromethoxy group can also be used.
Examples of the diamine in which the aromatic ring having an aromatic ring without a silicon atom and having an electron-withdrawing group has an electron-withdrawing group include 3,3'-diaminodiphenylsulfone and 3,4'-diaminodiphenyl. Sulfur, 4,4'-diaminodiphenylsulfone, 3,3'-diaminobenzophenone, 4,4'-diaminobenzophenone, 3,4'-diaminobenzophenone, 4,4'-diaminobenzanilide, 1,3-bis ( 3-Aminobenzoyl) benzene, 1,3-bis (4-aminobenzoyl) benzene, 1,4-bis (3-aminobenzoyl) benzene, 1,4-bis (4-aminobenzoyl) benzene, 1,3- Bis (3-amino-α, α-ditrifluoromethylbenzyl) benzene, 1,3-bis (4-amino-α, α-ditrifluoromethylbenzyl) benzene, 1,4-bis (3-amino-α, α-Ditrifluoromethylbenzyl) benzene, 1,4-bis (4-amino-α, α-ditrifluoromethylbenzyl) benzene, 2,2'-ditrifluoromethyl-4,4'-diaminobiphenyl (2,2) ''-Bis (trifluoromethyl) benzidine), 3,3'-dichloro-4,4'-diaminobiphenyl and the like can be mentioned.

また、本発明に用いるジアミン成分としては、ポリイミドフィルムの光透過性の点から、ケイ素原子を有さず、脂肪族環を有するジアミンも好ましい。
ケイ素原子を有さず、脂肪族環を有するジアミンとしては、例えば、trans-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。
なお、上述したジアミン成分は、単独でも、2種以上を混合して用いることもできる。
Further, as the diamine component used in the present invention, a diamine having no silicon atom and having an aliphatic ring is also preferable from the viewpoint of light transmission of the polyimide film.
Examples of the diamine having no silicon atom and having an aliphatic ring include trans-cyclohexanediamine, trans-1,4-bismethylenecyclohexanediamine, and 2,6-bis (aminomethyl) bicyclo [2,2,1]. ] Heptane, 2,5-bis (aminomethyl) bicyclo [2,2,1] heptane and the like.
The above-mentioned diamine component may be used alone or in combination of two or more.

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成分及びジアミン成分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。 The solvent used for synthesizing the polyimide precursor (polyamic acid) is not particularly limited as long as the above-mentioned tetracarboxylic acid component and diamine component can be dissolved, and for example, an aprotonic polar solvent or a water-soluble alcohol-based solvent is used. obtain. In the present invention, among others, N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide, hexamethylphosphoramide, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, etc. It is preferable to use an organic solvent containing a nitrogen atom; γ-butyrolactone or the like.

溶剤中のジアミン成分のモル数をX、テトラカルボン酸成分のモル数をYとしたとき、Y/X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。
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、特に限定されない。
When the number of moles of the diamine component in the solvent is X and the number of moles of the tetracarboxylic acid component is Y, the Y / X is preferably 0.9 or more and 1.1 or less, and 0.95 or more and 1.05 or less. It is more 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.
The procedure of the polymerization reaction can be appropriately selected and used by a known method, and is not particularly limited.

前記ポリイミド前駆体溶液が含有するポリイミド前駆体は、上述したテトラカルボン酸成分と上述したジアミン成分とが重合することにより得られるポリイミド前駆体である。
前記ポリイミド前駆体は、数平均分子量、または重量平均分子量の少なくともいずれかが、フィルムとした際の強度の点から、10000以上であることが好ましく、更に20000以上であることが好ましい。一方、平均分子量が大きすぎると、高粘度となり、ろ過などの作業性が低下の恐れがある点から、10000000以下であることが好ましく、更に500000以下であることが好ましい。
ポリイミド前駆体の数平均分子量は、NMR(例えば、BRUKER製、AVANCEIII)により求めることができる。例えば、ポリイミド前駆体溶液をガラス板に塗布して100℃で5分乾燥後、固形分10mgをジメチルスルホキシド-d6溶媒7.5mlに溶解し、NMR測定を行い、芳香族環に結合している水素原子のピーク強度比から数平均分子量を算出することができる。
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。具体的には、ポリイミド前駆体を0.5重量%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。
The polyimide precursor contained in the polyimide precursor solution is a polyimide precursor obtained by polymerizing the above-mentioned tetracarboxylic acid component and the above-mentioned diamine component.
At least one of the number average molecular weight and the weight average molecular weight of the polyimide precursor is preferably 10,000 or more, and more preferably 20,000 or more, from the viewpoint of strength when formed into a film. On the other hand, if the average molecular weight is too large, the viscosity becomes high and the workability such as filtration may be deteriorated. Therefore, it is preferably 10,000,000 or less, and more preferably 500,000 or less.
The number average molecular weight of the polyimide precursor can be determined by NMR (for example, manufactured by BRUKER, AVANCE III). For example, a polyimide precursor solution is applied to a glass plate and dried at 100 ° C. for 5 minutes, then 10 mg of solid content is dissolved in 7.5 ml of a dimethyl sulfoxide-d6 solvent, NMR measurement is performed, and the mixture is bonded to an aromatic ring. The number average molecular weight can be calculated from the peak intensity ratio of hydrogen atoms.
The weight average molecular weight of the polyimide precursor can be measured by gel permeation chromatography (GPC). Specifically, the polyimide precursor is a N-methylpyrrolidone (NMP) solution having a concentration of 0.5% by weight, and the developing solvent is a 10 mmol% LiBr-NMP solution having a water content of 500 ppm or less. Using HLC-8120, column used: GPC LF-804 manufactured by SHODEX, measurement is performed under the conditions of a sample injection amount of 50 μL, a solvent flow rate of 0.5 mL / min, and 40 ° C. The weight average molecular weight is determined based on a polystyrene standard sample having the same concentration as the sample.

前記ポリイミド前駆体溶液が含有するポリイミド前駆体としては、例えば、下記一般式(1)で表される構造を有するポリイミド前駆体が挙げられる。 Examples of the polyimide precursor contained in the polyimide precursor solution include a polyimide precursor having a structure represented by the following general formula (1).

Figure 0007009902000002
(一般式(1)において、Rはテトラカルボン酸残基である4価の基を表し、Rはジアミン残基である2価の基を表す。nは繰り返し単位数を表す。)
Figure 0007009902000002
(In the general formula (1), R 1 represents a tetravalent group which is a tetracarboxylic acid residue, R 2 represents a divalent group which is a diamine residue, and n represents the number of repeating units.)

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。
前記一般式(1)におけるRとしては、例えば、上述したテトラカルボン酸成分から4つのカルボキシル基又は酸二無水物構造を除いた残基が挙げられ、前記一般式(1)におけるRとしては、例えば、上述したジアミン成分から2つのアミノ基を除いた残基が挙げられる。
Here, 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 the diamine.
Examples of R 1 in the general formula (1) include residues obtained by removing four carboxyl groups or an acid dianhydride structure from the above-mentioned tetracarboxylic acid component, and as R 2 in the general formula (1). For example, a residue obtained by removing two amino groups from the above-mentioned diamine component can be mentioned.

前記一般式(1)で表される構造を有するポリイミド前駆体としては、中でも、表面硬度が向上する点から、前記一般式(1)におけるR及びRの合計を100モル%としたときに、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の合計が50モル%以上であることが好ましく、60モル%以上であることがより好ましく、75モル%以上であることがより更に好ましい。 Among the polyimide precursors having the structure represented by the general formula (1), when the total of R 1 and R 2 in the general formula (1) is 100 mol% from the viewpoint of improving the surface hardness. In addition, the total of the tetracarboxylic acid residue having an aromatic ring and the diamine residue having an aromatic ring is preferably 50 mol% or more, more preferably 60 mol% or more, and 75 mol% or more. It is even more preferable to have.

また、前記ポリイミド前駆体溶液が含有するポリイミド前駆体としては、中でも、芳香族環を含み、且つ、ポリイミド前駆体に含まれる炭素原子に結合する水素原子の50%以上が、芳香族環に直接結合する水素原子であるポリイミドであることが、作製されるポリイミドフィルムの光透過性を向上し、且つ、表面硬度を向上する点から好ましい。ポリイミド前駆体に含まれる炭素原子に結合する全水素原子(個数)中の、芳香族環に直接結合する水素原子(個数)の割合は、更に、60%以上であることが好ましく、より更に70%以上であることが好ましい。
ポリイミド前駆体に含まれる炭素原子に結合する水素原子の50%以上が、芳香族環に直接結合する水素原子である場合には、大気中における加熱工程を経ても、例えば200℃以上で延伸を行っても、作製されるポリイミドフィルムの光学特性、特に全光線透過率や黄色度YI値の変化が少ない点から好ましい。ポリイミド前駆体に含まれる炭素原子に結合する水素原子の50%以上が、芳香族環に直接結合する水素原子であるポリイミドである場合には、酸素との反応性が低いため、ポリイミド前駆体乃至ポリイミドの化学構造が変化し難いことが推定される。ポリイミドフィルムはその高い耐熱性を利用し、加熱を伴う加工工程が必要なデバイスなどに用いられる場合が多いが、ポリイミド前駆体に含まれる炭素原子に結合する水素原子の50%以上が、芳香族環に直接結合する水素原子である場合には、これら後工程を透明性維持のために不活性雰囲気下で実施する必要が生じないので、設備コストや雰囲気制御にかかる費用を抑制できるというメリットがある。
ここで、ポリイミド前駆体に含まれる炭素原子に結合する全水素原子(個数)中の、芳香族環に直接結合する水素原子(個数)の割合は、NMRを用いて求めることができる。
Further, among the polyimide precursors contained in the polyimide precursor solution, 50% or more of hydrogen atoms bonded to carbon atoms contained in the polyimide precursor and containing an aromatic ring are directly attached to the aromatic ring. Polyimide, which is a hydrogen atom to be bonded, is preferable from the viewpoint of improving the light transmittance of the produced polyimide film and improving the surface hardness. The ratio of the hydrogen atoms (number) directly bonded to the aromatic ring to the total hydrogen atoms (number) bonded to the carbon atoms contained in the polyimide precursor is preferably 60% or more, more preferably 70%. % Or more is preferable.
When 50% or more of the hydrogen atoms bonded to the carbon atoms contained in the polyimide precursor are hydrogen atoms directly bonded to the aromatic ring, the polyimide is stretched at, for example, 200 ° C. or higher even after being heated in the atmosphere. Even if it is carried out, it is preferable because the optical characteristics of the produced polyimide film, particularly the change in the total light transmittance and the yellowness YI value is small. When 50% or more of the hydrogen atoms bonded to the carbon atoms contained in the polyimide precursor are polyimides, which are hydrogen atoms directly bonded to the aromatic ring, the reactivity with oxygen is low, so that the polyimide precursor to It is presumed that the chemical structure of polyimide is difficult to change. Polyimide film utilizes its high heat resistance and is often used for devices that require a processing process that involves heating. However, 50% or more of the hydrogen atoms bonded to carbon atoms contained in the polyimide precursor are aromatic. In the case of hydrogen atoms directly bonded to the ring, it is not necessary to carry out these subsequent steps in an inert atmosphere in order to maintain transparency, so there is an advantage that equipment costs and atmosphere control costs can be suppressed. be.
Here, the ratio of the hydrogen atoms (number) directly bonded to the aromatic ring to the total hydrogen atoms (number) bonded to the carbon atoms contained in the polyimide precursor can be obtained by using NMR.

前記ポリイミド前駆体としては、中でも、作製されるポリイミドフィルムの光透過性及び表面硬度を向上する点から、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。ポリイミド前駆体乃至ポリイミドが、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、ポリイミドフィルム中のポリイミドの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。
ポリイミド前駆体乃至ポリイミドに(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、ポリイミドフィルムの光透過性が向上する。
ポリイミド前駆体乃至ポリイミドに(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、ポリイミドフィルムの光透過性が向上する。
ポリイミド前駆体乃至ポリイミドに(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、ポリイミドフィルムの光透過性が向上する。
The polyimide precursor contains an aromatic ring, and (i) a fluorine atom, (ii) an aliphatic ring, and (ii) an aliphatic ring, among others, from the viewpoint of improving the light transmittance and surface hardness of the produced polyimide film. iii) It is preferable to contain at least one selected from the group consisting of a structure in which aromatic rings are linked to each other with a sulfonyl group or an alkylene group which may be substituted with fluorine. When the polyimide precursor or polyimide contains at least one selected from a tetracarboxylic acid residue having an aromatic ring and a diamine residue having an aromatic ring, the molecular skeleton of the polyimide in the polyimide film becomes rigid and the orientation becomes high. Although the surface hardness is increased and the surface hardness is improved, the absorption wavelength of the rigid aromatic ring skeleton tends to be extended to a long wavelength, and the transmittance in the visible light region tends to be decreased.
When the polyimide precursor or the polyimide contains (i) a fluorine atom, it is possible to make it difficult for the electronic state in the polyimide skeleton to transfer charge, and thus the light transmittance of the polyimide film is improved.
When the (ii) aliphatic ring is contained in the polyimide precursor or the polyimide, the light transmission of the polyimide film is improved because the π-electron conjugation in the polyimide skeleton can be cut off to inhibit the transfer of charge in the skeleton. improves.
When the polyimide precursor or the polyimide contains a structure in which (iii) aromatic rings are linked to each other by a sulfonyl group or an alkylene group which may be substituted with fluorine, the π electrons in the polyimide skeleton are cut off from the conjugation of the π electrons in the skeleton. The light transmittance of the polyimide film is improved because the transfer of charge can be inhibited.

前記ポリイミド前駆体溶液が含有するポリイミド前駆体としては、中でも、フッ素原子を含むポリイミド前駆体が、作製されるポリイミドフィルムの光透過性を向上し、且つ、表面硬度を向上する点から好ましい。
ポリイミド前駆体中のフッ素原子の含有割合は、ポリイミド前駆体の表面をX線光電子分光法により測定したフッ素原子数(F)と炭素原子数(C)の比率(F/C)が、0.01以上であることが好ましく、更に0.05以上であることが好ましい。一方でフッ素原子の含有割合が高すぎるとポリイミド本来の耐熱性などが低下する恐れがあることから、前記フッ素原子数(F)と炭素原子数(C)の比率(F/C)が1以下であることが好ましく、更に0.8以下であることが好ましい。
本発明において、X線光電子分光法(XPS)の測定による各原子の比率は、X線光電子分光装置(例えば、Thermo Scientific社 Theta Probe)を用いて測定される各原子の原子%の値から求めることができる。
Among the polyimide precursors contained in the polyimide precursor solution, a polyimide precursor containing a fluorine atom is preferable from the viewpoint of improving the light transmittance of the produced polyimide film and improving the surface hardness.
The content ratio of fluorine atoms in the polyimide precursor is such that the ratio (F / C) of the number of fluorine atoms (F) to the number of carbon atoms (C) measured on the surface of the polyimide precursor by X-ray photoelectron spectroscopy is 0. It is preferably 01 or more, and more preferably 0.05 or more. On the other hand, if the content ratio of fluorine atoms is too high, the heat resistance inherent in polyimide may deteriorate. Therefore, the ratio (F / C) of the number of fluorine atoms (F) to the number of carbon atoms (C) is 1 or less. It is preferably 0.8 or less, and more preferably 0.8 or less.
In the present invention, the ratio of each atom measured by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) is determined from the value of the atomic% of each atom measured using an X-ray photoelectron spectroscope (for example, Thetera Probe of Thermo Scientific). be able to.

また、前記一般式(1)で表される構造を有するポリイミド前駆体は、作製されるポリイミドフィルムの表面硬度と光透過性が向上する点から、Rのテトラカルボン酸残基、及びRのジアミン残基の少なくとも1つが、芳香族環とフッ素原子とを含むことが好ましい。
前記一般式(1)で表される構造を有するポリイミド前駆体は、作製されるポリイミドフィルムの表面硬度と光透過性が向上する点から、前記一般式(1)におけるR及びRの合計を100モル%としたときに、芳香族環及びフッ素原子を有するテトラカルボン酸残基及び芳香族環及びフッ素原子を有するジアミン残基の合計が50モル%以上であることが好ましく、60モル%以上であることがより好ましく、75モル%以上であることがより更に好ましい。
Further, the polyimide precursor having the structure represented by the general formula (1) has a tetracarboxylic acid residue of R 1 and R 2 from the viewpoint of improving the surface hardness and light transmittance of the polyimide film to be produced. It is preferable that at least one of the diamine residues in the above contains an aromatic ring and a fluorine atom.
The polyimide precursor having the structure represented by the general formula (1) is the sum of R 1 and R 2 in the general formula (1) from the viewpoint of improving the surface hardness and light transmittance of the produced polyimide film. Is 100 mol%, the total of the tetracarboxylic acid residue having an aromatic ring and a fluorine atom and the diamine residue having an aromatic ring and a fluorine atom is preferably 50 mol% or more, preferably 60 mol%. The above is more preferable, and it is even more preferable that the content is 75 mol% or more.

また、前述した比較的反応性の低い構造を有するテトラカルボン酸成分及び比較的反応性の低い構造を有するジアミン成分から選ばれる少なくとも1種を用いて得られるポリイミド前駆体としては、前記一般式(1)で表される構造を有し、前記一般式(1)におけるRのテトラカルボン酸残基及びRのジアミン残基の少なくともいずれかにおいて、比較的反応性の低い構造を含有するポリイミド前駆体が挙げられる。中でも、前記Rのテトラカルボン酸残基は、ポリイミドフィルムの表面硬度の点から、芳香族環を有するテトラカルボン酸残基を含有することが好ましい。また、前記Rのジアミン残基は、ポリイミドフィルムの表面硬度の点から、芳香族環を有するジアミン残基を含有することが好ましく、ポリイミドフィルムの屈曲耐性の点から、主鎖にケイ素原子を含有するジアミン残基を含有することが好ましく、表面硬度と屈曲耐性を両立する点から、ケイ素原子を有さず且つ芳香族環を有するジアミン残基と主鎖にケイ素原子を含有するジアミン残基を組み合わせて含有することがより好ましい。 Further, as the polyimide precursor obtained by using at least one selected from the above-mentioned tetracarboxylic acid component having a relatively low reactivity structure and the diamine component having a relatively low reactivity structure, the above-mentioned general formula ( A polyimide having a structure represented by 1) and having a relatively low reactivity structure in at least one of the tetracarboxylic acid residue of R 1 and the diamine residue of R 2 in the general formula (1). Examples include precursors. Above all, the tetracarboxylic acid residue of R 1 preferably contains a tetracarboxylic acid residue having an aromatic ring from the viewpoint of the surface hardness of the polyimide film. Further, the diamine residue of R 2 preferably contains a diamine residue having an aromatic ring from the viewpoint of the surface hardness of the polyimide film, and from the viewpoint of bending resistance of the polyimide film, a silicon atom is added to the main chain. It is preferable to contain a diamine residue to be contained, and from the viewpoint of achieving both surface hardness and bending resistance, a diamine residue having no silicon atom and having an aromatic ring and a diamine residue having a silicon atom in the main chain Is more preferable to be contained in combination.

前記一般式(1)のRにおける、芳香族環を有するテトラカルボン酸残基としては、中でも、表面硬度及び屈曲耐性の点、及び光透過性の点から、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、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種が好ましく、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種がより好ましい。 Among the tetracarboxylic acid residues having an aromatic ring in R 1 of the general formula (1), the pyromellitic dianhydride residue is found in terms of surface hardness, bending resistance, and light transmission. , 3,3', 4,4'-biphenyltetracarboxylic acid dianhydride residue, 2,2', 3,3'-biphenyltetracarboxylic acid dianhydride residue, 4,4'-(hexafluoroisopropi) Liden) Diphthalate Anhydride Residue, 3,4'-(Hexafluoroisopropylidene) Diphthalate Anhydride Residue, 3,3'-(Hexafluoroisopropylidene) Diphthalate Anhydride Residue, 4,4'- At least one selected from the group consisting of oxydiphthalic anhydride residues and 3,4'-oxydiphthalic anhydride residues is preferable, and 4,4'-(hexafluoroisopropylidene) diphthalic anhydride residues, 3,4'-(Hexafluoroisopropylidene) diphthalate anhydride residue, 3,3'-(hexafluoroisopropyridene) diphthalate anhydride residue, 4,4'-oxydiphthalate anhydride residue, and At least one selected from the group consisting of 3,4'-oxydiphthalic anhydride residues is more preferable.

また、前記一般式(1)のRとしては、ポリイミドフィルムの光透過性を向上する点から、脂肪族環を有するテトラカルボン酸残基も好ましく、中でも、表面硬度及び屈曲耐性の点、及び光透過性の点から、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からなる群から選ばれる少なくとも1種が好ましい。 Further, as R 1 of the general formula (1), a tetracarboxylic acid residue having an aliphatic ring is preferable from the viewpoint of improving the light transmittance of the polyimide film, and among them, surface hardness and bending resistance, and bending resistance, and From the viewpoint of light transmission, cyclohexanetetracarboxylic acid dianhydride residue, cyclopentanetetracarboxylic acid dianhydride residue, dicyclohexane-3,4,3', 4'-tetracarboxylic acid dianhydride residue, At least one selected from the group consisting of cyclobutanetetracarboxylic acid dianhydride residues is preferred.

表面硬度及び屈曲耐性の点、及び光透過性の点から、前記一般式(1)中のRにおいて、上述した好適な芳香族環を有するテトラカルボン酸残基及び脂肪族環を有するテトラカルボン酸残基の含有割合が、合計で、50モル%以上であることが好ましく、70モル%以上であることがより好ましく、90モル%以上であることがより更に好ましい。また、本発明の効果がより有効に発揮される点からは、前記一般式(1)中のRにおいて、上述した好適な芳香族環を有するテトラカルボン酸残基の含有割合が、50モル%以上であることが好ましく、70モル%以上であることがより好ましく、90モル%以上であることがより更に好ましい。
なお、前記一般式(1)中のRは、芳香族環を有するテトラカルボン酸残基及び脂肪族環を有するテトラカルボン酸残基とは異なる他のテトラカルボン酸残基を含んでいてもよい。当該他のテトラカルボン酸残基は、Rの総量の10モル%以下であることが好ましく、更に5モル%以下であることが好ましく、より更に3モル%以下であることが好ましく、特に1モル%以下であることが好ましい。
In terms of surface hardness, bending resistance, and light transmission, in R1 in the general formula (1), the tetracarboxylic acid residue having the above-mentioned suitable aromatic ring and the tetracarboxylic acid having the aliphatic ring described above are used. The total content of the acid residues is preferably 50 mol% or more, more preferably 70 mol% or more, still more preferably 90 mol% or more. Further, from the viewpoint that the effect of the present invention is more effectively exhibited, the content ratio of the tetracarboxylic acid residue having the above-mentioned suitable aromatic ring in R1 in the general formula (1) is 50 mol. % Or more, more preferably 70 mol% or more, and even more preferably 90 mol% or more.
In addition, even if R 1 in the general formula (1) contains a tetracarboxylic acid residue having an aromatic ring and another tetracarboxylic acid residue different from the tetracarboxylic acid residue having an aliphatic ring. good. The other tetracarboxylic acid residue is preferably 10 mol% or less, more preferably 5 mol% or less, still more preferably 3 mol% or less, and particularly 1 It is preferably mol% or less.

前記一般式(1)のRにおける、主鎖にケイ素原子を含有するジアミン残基としては、中でも、主鎖にケイ素原子を1個又は2個有するジアミン残基が好ましく、主鎖にケイ素原子を2個有するジアミン残基であることが、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。主鎖にケイ素原子を1個又は2個有するジアミン残基としては、前記一般式(A)で表されるジアミン及び一般式(B)で表されるジアミンからなる群から選択される少なくとも1種のジアミンから2つのアミノ基を除いた残基から適宜選択されれば良いが、中でも、一般式(B)で表されるジアミンからなる群から選択される少なくとも1種のジアミンから2つのアミノ基を除いた残基が好ましい。
より具体的には、1,3-ビス(3-アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン残基、1,3-ビス(4-アミノブチル)テトラメチルジシロキサン、1,3-ビス(5-アミノペンチル)テトラメチルジシロキサン等が、入手容易性や光透過性と表面硬度の両立の観点から好ましい。
As the diamine residue containing a silicon atom in the main chain in R 2 of the general formula (1), a diamine residue having one or two silicon atoms in the main chain is preferable, and a silicon atom in the main chain is preferable. It is preferable that the diamine residue has two of them in terms of light transmission, bending resistance and surface hardness. The diamine residue having one or two silicon atoms in the main chain is at least one selected from the group consisting of the diamine represented by the general formula (A) and the diamine represented by the general formula (B). It may be appropriately selected from the residues obtained by removing two amino groups from the diamine of the above, and among them, two amino groups from at least one diamine selected from the group consisting of diamines represented by the general formula (B). Residues excluding the above are preferred.
More specifically, 1,3-bis (3-aminopropyl) tetramethyldisiloxane residue, 1,3-bis (4-aminobutyl) tetramethyldisiloxane, 1,3-bis (5-aminopentyl). ) Tetramethyldisiloxane or the like is preferable from the viewpoint of easy availability, light transmission and surface hardness.

前記一般式(1)のRにおける、ケイ素原子を有さず、芳香族環を有するジアミン残基としては、中でも、光透過性の点、及び表面硬度及び屈曲耐性の点から、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、2,2-ビス(4-アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン残基、及び下記一般式(2)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種が好ましい。 Among the diamine residues in R 2 of the general formula (1) that do not have a silicon atom and have an aromatic ring, 4, 4 are among them from the viewpoint of light transmission, surface hardness and bending resistance. '-Diaminodiphenyl sulfone residue, 3,4'-diaminodiphenyl sulfone residue, 2,2-bis (4-aminophenyl) propane residue, 2,2-bis (4-aminophenyl) hexafluoropropane residue , And at least one selected from the group consisting of divalent groups represented by the following general formula (2) is preferable.

Figure 0007009902000003
(一般式(2)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。)
Figure 0007009902000003
(In the general formula (2), Ra and R b independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, or a perfluoroalkyl group.)

前記一般式(1)のRとしては、ポリイミドフィルムの光透過性を向上する点から、脂肪族環を有するジアミン残基も好ましく、中でも、光透過性の点、及び表面硬度及び屈曲耐性の点から、trans-シクロヘキサンジアミン残基及びtrans-1,4-ビスメチレンシクロヘキサンジアミン残基から選ばれる少なくとも1種が好ましい。 As R2 of the general formula (1), a diamine residue having an aliphatic ring is also preferable from the viewpoint of improving the light transmittance of the polyimide film, and among them, the point of light transmission, surface hardness and bending resistance. From the point of view, at least one selected from the straights-cyclohexanediamine residue and the trans-1,4-bismethylenecyclohexanediamine residue is preferable.

表面硬度及び屈曲耐性の点、及び光透過性の点から、前記一般式(1)中のRにおいて、ケイ素原子を有さず、芳香族環又は脂肪族環を有するジアミン残基が50モル%以上90モル%以下であり、主鎖にケイ素原子を1個又は2個含有するジアミン残基が10モル%以上50モル%以下であることが好ましい。本発明の効果がより有効に発揮される点からは、前記一般式(1)中のRにおいて、ケイ素原子を有さず、芳香族環を有するジアミン残基が50モル%以上90モル%以下であり、主鎖にケイ素原子を1個又は2個含有するジアミン残基が10モル%以上50モル%以下であることが好ましい。
なお、前記一般式(1)中のRは、芳香族環又は脂肪族環を有するジアミン残基及び主鎖にケイ素原子を1個又は2個含有するジアミン残基とは異なるジアミン残基を含んでいても良い。当該他のジアミンは、Rの総量の10モル%以下であることが好ましく、更に5モル%以下であることが好ましく、より更に3モル%以下であることが好ましく、特に1モル%以下であることが好ましい。当該他のジアミン残基としては、例えば、ケイ素原子を有さず、且つ芳香族環及び脂肪族環を有しないジアミン残基等が挙げられる。
From the viewpoint of surface hardness, bending resistance, and light transmission, 50 mol of diamine residues having no silicon atom and having an aromatic ring or an aliphatic ring in R2 in the general formula (1). % Or more and 90 mol% or less, and preferably 10 mol% or more and 50 mol% or less of diamine residues containing one or two silicon atoms in the main chain. From the viewpoint that the effect of the present invention is more effectively exhibited, in R2 in the general formula (1), the diamine residue having no silicon atom and having an aromatic ring is 50 mol% or more and 90 mol% or more. It is preferable that the number of diamine residues containing one or two silicon atoms in the main chain is 10 mol% or more and 50 mol% or less.
In addition, R2 in the general formula (1) contains a diamine residue having an aromatic ring or an aliphatic ring and a diamine residue different from a diamine residue containing one or two silicon atoms in the main chain. It may be included. The other diamine is preferably 10 mol% or less, more preferably 5 mol% or less, still more preferably 3 mol% or less, and particularly 1 mol% or less of the total amount of R 2 . It is preferable to have. Examples of the other diamine residues include diamine residues having no silicon atom and having no aromatic ring or aliphatic ring.

表面硬度及び屈曲耐性の点、及び光透過性の点から本発明において好ましい一態様としては、前記一般式(1)において、R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、Rは、ジアミン残基である2価の基を表し、Rの総量の10モル%以上50モル%以下が、主鎖にケイ素原子を1個又は2個有するジアミン残基であり、50モル%以上90モル%以下が、ケイ素原子を有さず、芳香族環又は脂肪族環を有するジアミン残基である場合が挙げられる。 In the above general formula (1), R 1 is a tetracarboxylic acid residue having an aromatic ring or an aliphatic ring as a preferred embodiment in the present invention in terms of surface hardness, bending resistance, and light transmission. Representing a tetravalent group, R 2 represents a diamine residue, and 10 mol% or more and 50 mol% or less of the total amount of R 2 has one or two silicon atoms in the main chain. The diamine residue having, 50 mol% or more and 90 mol% or less may be a diamine residue having no silicon atom and having an aromatic ring or an aliphatic ring.

前記一般式(1)で表される構造において、nは繰り返し単位数を表し、1以上である。
ポリイミド前駆体における繰り返し単位数nは、例えばポリイミドフィルムが後述する好ましいガラス転移温度を示すように、構造に応じて適宜選択することができ、特に限定されない。
平均繰り返し単位数は、通常10以上2000以下であり、更に15以上1000以下であることが好ましい。
In the structure represented by the general formula (1), n represents the number of repeating units and is 1 or more.
The number of repeating units n in the polyimide precursor can be appropriately selected depending on the structure so that the polyimide film shows a preferable glass transition temperature described later, and is not particularly limited.
The average number of repeating units is usually 10 or more and 2000 or less, and more preferably 15 or more and 1000 or less.

また、本発明に用いられるポリイミド前駆体は、前記一般式(1)で表される構造が、ポリイミド前駆体の全繰り返し単位数の95%以上であることが好ましく、98%以上であることがより好ましく、100%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前駆体は、本発明の効果が損なわれない限り、その一部に前記一般式(1)で表される構造とは異なる構造を有していても良い。前記一般式(1)で表される構造とは異なる構造としては、例えば、トリメリット酸無水物を用いた場合のようなトリカルボン酸由来の構造や、テレフタル酸を用いた場合のようなジカルボン酸由来の構造が挙げられる。
Further, the polyimide precursor used in the present invention preferably has a structure represented by the general formula (1) of 95% or more, preferably 98% or more, of the total number of repeating units of the polyimide precursor. More preferably, it is even more preferably 100%.
The polyimide precursor used in the present invention may have a structure different from the structure represented by the general formula (1) in a part thereof as long as the effect of the present invention is not impaired. As a structure different from the structure represented by the general formula (1), for example, a structure derived from tricarboxylic acid such as when trimellitic acid anhydride is used, or a dicarboxylic acid such as when terephthalic acid is used. The structure of origin can be mentioned.

2.ポリイミド前駆体精製工程
本発明の製造方法は、前記ポリイミド前駆体溶液中の、残留モノマーを低減することにより、精製されたポリイミド前駆体を得るポリイミド前駆体精製工程を有する。これにより、後述するポリイミド前駆体組成物中の残留モノマーを低減することができるため、残留モノマーの酸化によるポリイミドフィルムの着色を抑制し、透明性を向上することができる。
なお、本発明において、残留モノマーには、前記ポリイミド前駆体を製造するために用いられたテトラカルボン酸二無水物、テトラカルボン酸、及びジアミンからなる群から選択される1種以上が挙げられるが、更に、これらの誘導体が含まれていても良い。
2. 2. Polyimide precursor purification step The production method of the present invention includes a polyimide precursor purification step of obtaining a purified polyimide precursor by reducing residual monomers in the polyimide precursor solution. As a result, the residual monomer in the polyimide precursor composition described later can be reduced, so that the coloring of the polyimide film due to the oxidation of the residual monomer can be suppressed and the transparency can be improved.
In the present invention, the residual monomer includes one or more selected from the group consisting of tetracarboxylic dianhydride, tetracarboxylic acid, and diamine used for producing the polyimide precursor. Further, these derivatives may be contained.

本発明におけるポリイミド前駆体精製工程は、前記ポリイミド前駆体溶液中の残留モノマーを低減することができる工程であれば特に限定はされない。前記ポリイミド前駆体精製工程としては、例えば、前記ポリイミド前駆体溶液を貧溶媒に滴下してポリイミド前駆体を沈殿させることにより、ポリイミド前駆体を回収する工程を含む工程が挙げられる。前記ポリイミド前駆体精製工程は、残留モノマー等の不純物をより低減するために、更に、当該回収したポリイミド前駆体を良溶媒に溶解させて得られる溶液を、貧溶媒に滴下してポリイミド前駆体を再度沈殿させることにより、ポリイミド前駆体を再度回収する工程を1回以上行うことが好ましく、2回以上繰り返し行うことがより好ましい。中でも、残留モノマーを十分に低減し、ポリイミドフィルムの着色を抑制する点、及び生産効率の点から、前記ポリイミド前駆体を再度回収する工程を1回又は2回行うことが好ましく、2回繰り返し行うことがより好ましい。
なお、回収されるポリイミド前駆体は、通常は固体であり、ポリイミド前駆体の分子量によって形態は異なるが、例えば、繊維状又は粉末状である。
The polyimide precursor purification step in the present invention is not particularly limited as long as it is a step capable of reducing residual monomers in the polyimide precursor solution. Examples of the polyimide precursor purification step include a step of recovering the polyimide precursor by dropping the polyimide precursor solution into a poor solvent to precipitate the polyimide precursor. In the polyimide precursor purification step, in order to further reduce impurities such as residual monomers, a solution obtained by dissolving the recovered polyimide precursor in a good solvent is added dropwise to a poor solvent to obtain a polyimide precursor. It is preferable to repeat the step of recovering the polyimide precursor once or more by precipitating it again, and more preferably to repeat it twice or more. Above all, from the viewpoint of sufficiently reducing the residual monomer, suppressing the coloring of the polyimide film, and the production efficiency, the step of recovering the polyimide precursor again is preferably performed once or twice, and repeated twice. Is more preferable.
The polyimide precursor to be recovered is usually a solid, and although the form differs depending on the molecular weight of the polyimide precursor, it is, for example, fibrous or powdery.

前記ポリイミド前駆体精製工程に用いられる貧溶媒は、前記ポリイミド前駆体の溶解度が、後述する良溶媒よりも低く、25℃で19g/100g以下の溶媒から適宜選択して用いられれば良い。また、前記貧溶媒は、中でも、前記残留モノマーとなり得る、前記ポリイミド前駆体の製造に用いられたテトラカルボン酸成分及びジアミン成分のそれぞれの溶解度が25℃で0.1g/100g以上である溶媒が好ましい。
前記貧溶媒としては、例えば、水;メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、シクロヘキサノール等のアルコール類;トルエン等の芳香族炭化水素;アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類;及びこれらの混合溶媒等が挙げられる。中でも、ポリイミド前駆体の単離のしやすさの点、及び後述する良溶媒との相溶性の点から、前記貧溶媒としては、水、及び水とアルコール類との混合溶媒が好ましい。
なお、ポリイミド前駆体を再度回収する工程を行う場合、各工程に用いる貧溶媒は、それぞれ同じ溶媒であってもよいし、異なる溶媒であってもよい。
The poor solvent used in the polyimide precursor purification step may be used by appropriately selecting from a solvent having a solubility of the polyimide precursor lower than that of a good solvent described later and 19 g / 100 g or less at 25 ° C. Further, the poor solvent is, among others, a solvent having a solubility of 0.1 g / 100 g or more at 25 ° C. for each of the tetracarboxylic acid component and the diamine component used in the production of the polyimide precursor, which can be the residual monomer. preferable.
Examples of the poor solvent include water; alcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol, isopropyl alcohol and cyclohexanol; aromatic hydrocarbons such as toluene; ketones such as acetone, methyl ethyl ketone and cyclohexanol; and mixed solvents thereof and the like. Can be mentioned. Among them, water and a mixed solvent of water and alcohols are preferable as the poor solvent from the viewpoint of ease of isolation of the polyimide precursor and compatibility with a good solvent described later.
When the step of recovering the polyimide precursor is performed again, the poor solvent used in each step may be the same solvent or a different solvent.

前記ポリイミド前駆体精製工程に用いられる良溶媒は、前記ポリイミド前駆体の溶解度が25℃で20g/100g以上である溶媒が好ましい。前記良溶媒としては、例えば、N-メチル-2-ピロリドン(NMP)、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、1,2-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;及びこれらの混合溶媒等が挙げられる。前記良溶媒としては、中でも、ポリイミド前駆体の溶解性や前記貧溶媒との相溶性の点から、窒素原子を含む有機溶剤が好ましく、N-メチル-2-ピロリドン(NMP)、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド等のアミド類がより好ましい。なお、本発明において有機溶剤とは、炭素原子を含む溶剤である。
なお、ポリイミド前駆体を再度回収する工程を2回以上行う場合、各工程に用いる良溶媒は、それぞれ同じ溶媒であってもよいし、異なる溶媒であってもよい。
The good solvent used in the polyimide precursor purification step is preferably a solvent having a solubility of the polyimide precursor at 25 ° C. of 20 g / 100 g or more. Examples of the good solvent include N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide, hexamethylphosphoramide, 1,2-dimethyl-2-. Organic solvents containing a nitrogen atom such as imidazolidinone; γ-butyrolactone; and mixed solvents thereof and the like can be mentioned. As the good solvent, an organic solvent containing a nitrogen atom is preferable from the viewpoint of solubility of the polyimide precursor and compatibility with the poor solvent, and N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), N, N- Amidos such as dimethylformamide and N, N-dimethylacetamide are more preferred. In the present invention, the organic solvent is a solvent containing a carbon atom.
When the step of recovering the polyimide precursor is performed twice or more, the good solvent used in each step may be the same solvent or different solvents.

前記ポリイミド前駆体精製工程において、ポリイミド前駆体を含有する溶液を貧溶媒に滴下する際に、ポリイミド前駆体を含有する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、0.5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。 In the polyimide precursor purification step, when the solution containing the polyimide precursor is dropped into a poor solvent, the solid content concentration of the solution containing the polyimide precursor is determined from the viewpoint of yield and the point of efficiently removing impurities. , 0.5% by mass or more and 30% by mass or less, and more preferably 1% by mass or more and 10% by mass or less.

前記ポリイミド前駆体精製工程において、ポリイミド前駆体を含有する溶液を貧溶媒に滴下する際に、ポリイミド前駆体1質量部に対する貧溶媒の量は、収率の点及び不純物を効率良く除去する点から、50mL以上500mL以下であることが好ましい。 In the polyimide precursor purification step, when the solution containing the polyimide precursor is dropped into the poor solvent, the amount of the poor solvent with respect to 1 part by mass of the polyimide precursor is from the viewpoint of yield and efficiently removing impurities. , 50 mL or more and 500 mL or less is preferable.

前記ポリイミド前駆体精製工程において、ポリイミド前駆体を回収する方法は、特に限定はされず、例えば、濾過による方法が挙げられる。濾過の方法としては、例えば、減圧濾過、加圧濾過、遠心濾過等の公知の方法を適用することができ、特に限定されない。また、濾過に用いるフィルターとしては、特に限定されず、残留モノマー等の不純物を除去することができ、且つポリイミド前駆体を回収できる孔径及び材質のものを適宜選択することができる。 In the polyimide precursor purification step, the method for recovering the polyimide precursor is not particularly limited, and examples thereof include a method by filtration. As the filtration method, for example, known methods such as vacuum filtration, pressure filtration, centrifugal filtration and the like can be applied, and the method is not particularly limited. The filter used for filtration is not particularly limited, and a filter having a pore size and a material that can remove impurities such as residual monomers and can recover the polyimide precursor can be appropriately selected.

3.ポリイミド前駆体組成物調製工程
本発明において調製するポリイミド前駆体組成物は、前記ポリイミド前駆体精製工程により得られる精製されたポリイミド前駆体と、有機溶剤とを含有し、必要に応じて更に添加剤等を含有していてもよい。
本発明において調製するポリイミド前駆体組成物は、精製されたポリイミド前駆体を再溶解させることにより得られるものであるため、残留モノマーが低減されたものである。
3. 3. Polyimide precursor composition preparation step The polyimide precursor composition prepared in the present invention contains the purified polyimide precursor obtained by the polyimide precursor purification step and an organic solvent, and is further added as necessary. Etc. may be contained.
Since the polyimide precursor composition prepared in the present invention is obtained by redissolving the purified polyimide precursor, the residual monomer is reduced.

前記ポリイミド前駆体組成物に用いられる有機溶剤は、前記ポリイミド前駆体精製工程により得られる精製されたポリイミド前駆体を溶解可能であれば特に限定はされない。前記有機溶剤としては、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;及びこれらの混合溶媒等が挙げられる。有機溶剤としては窒素原子を含む有機溶剤を用いることが好ましく、中でも、N,N-ジメチルアセトアミド、N-メチル-2-ピロリドンもしくはこれらの組み合わせを用いることが好ましい。また、前記有機溶剤としては、ポリイミドフィルムの歪みを抑制する点からも、N,N-ジメチルアセトアミド、N-メチル-2-ピロリドンもしくはこれらの組み合わせが好ましい。 The organic solvent used in the polyimide precursor composition is not particularly limited as long as it can dissolve the purified polyimide precursor obtained in the polyimide precursor purification step. Examples of the organic solvent include N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide, hexamethylphosphoramide, and 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone. Organic solvents containing nitrogen atoms such as γ-butyrolactone; and mixed solvents thereof and the like can be mentioned. As the organic solvent, it is preferable to use an organic solvent containing a nitrogen atom, and above all, it is preferable to use N, N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone or a combination thereof. Further, as the organic solvent, N, N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone or a combination thereof is preferable from the viewpoint of suppressing distortion of the polyimide film.

前記ポリイミド前駆体組成物は、必要に応じて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等が挙げられる。 The polyimide precursor composition may contain an additive, if necessary. Examples of the additive include inorganic particles, a silica filler for facilitating winding, a surfactant for improving film forming property and defoaming property, and the like.

また、前記ポリイミド前駆体組成物は、含有水分量が1000ppm以下であることが、ポリイミド前駆体組成物の保存安定性が良好になり、生産性を向上することができる点から好ましい。
なお、ポリイミド前駆体組成物の含有水分量は、カールフィッシャー水分計(例えば、三菱化学株式会社製、微量水分測定装置CA-200型)を用いて求めることができる。
Further, it is preferable that the water content of the polyimide precursor composition is 1000 ppm or less because the storage stability of the polyimide precursor composition is improved and the productivity can be improved.
The water content of the polyimide precursor composition can be determined using a Karl Fischer Moisture Meter (for example, Mitsubishi Chemical Corporation, trace moisture measuring device CA-200 type).

前記ポリイミド前駆体組成物を調製する方法は特に限定はされないが、前述のように含有水分量1000ppm以下とするには、使用する有機溶剤を脱水したり、水分量が管理されたものを用いた上で、湿度5%以下の環境下で取り扱うことが好ましい。 The method for preparing the polyimide precursor composition is not particularly limited, but as described above, in order to have a water content of 1000 ppm or less, the organic solvent used is dehydrated or a water content controlled is used. Above, it is preferable to handle it in an environment where the humidity is 5% or less.

前記ポリイミド前駆体組成物の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、500cps以上100000cps以下であることが好ましい。
ポリイミド前駆体組成物の粘度は、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。
また、前記ポリイミド前駆体組成物を保存する場合は、当該組成物の劣化を抑制する点から、-5℃以下で保存することが好ましい。
The viscosity of the polyimide precursor composition at 25 ° C. is preferably 500 cps or more and 100,000 cps or less from the viewpoint of forming a uniform coating film and a polyimide film.
The viscosity of the polyimide precursor 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.
When the polyimide precursor composition is stored, it is preferably stored at −5 ° C. or lower from the viewpoint of suppressing deterioration of the composition.

4.ポリイミド前駆体塗膜形成工程
前記ポリイミド前駆体組成物を支持体に塗布して、ポリイミド前駆体塗膜を形成する工程において、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。
4. Polyimide precursor coating film forming step The support used in the step of applying the polyimide precursor composition to a support to form a polyimide precursor coating film has a smooth surface, heat resistance and solvent resistance. There is no particular limitation as long as it is a certain material. For example, an inorganic material such as a glass plate, a metal plate whose surface is mirror-treated, and the like can be mentioned. 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 on a roll, or the like.

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。
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.

ポリイミド前駆体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。 After applying the polyimide precursor composition to the support, 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. By setting the drying temperature of the solvent to 150 ° C. or lower, the imidization of the polyamic acid can be suppressed.

乾燥時間は、ポリイミド前駆体塗膜の膜厚や、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5分~120分、好ましくは10分~60分とすることが好ましい。上限値を超える場合には、ポリイミドフィルムの作製効率の面から好ましくない。一方、下限値を下回る場合には、急激な溶剤の乾燥によって、得られるポリイミドフィルムの外観等に影響を与える恐れがある。 The drying time may be appropriately adjusted according to the film thickness of the polyimide precursor coating film, the type of solvent, the drying temperature, etc., but is usually 5 minutes to 120 minutes, preferably 10 minutes to 60 minutes. preferable. If it exceeds the upper limit, it is not preferable from the viewpoint of the production efficiency of the polyimide film. On the other hand, if it is below the lower limit, the appearance of the obtained polyimide film may be affected by the rapid drying of the solvent.

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。
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, an oven, a drying oven, a hot plate, infrared heating, or the like can be used.
When a high degree of control of optical properties is required, the atmosphere of the solvent when it 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 atmosphere can oxidize the film, causing it to color or reduce its performance.

5.イミド化工程
本発明の製造方法においては、前記ポリイミド前駆体塗膜を加熱することにより、ポリイミド前駆体をイミド化する。
当該製造方法において、延伸工程を有する場合、イミド化工程は、延伸工程前の前記ポリイミド前駆体塗膜中のポリイミド前駆体に対して行っても良いし、延伸工程後の前記ポリイミド前駆体塗膜中のポリイミド前駆体に対して行っても良いし、延伸工程前の前記ポリイミド前駆体塗膜中のポリイミド前駆体及び延伸工程後の膜中に存在するポリイミド前駆体の両方に対して行っても良い。
5. Imidization Step In the production method of the present invention, the polyimide precursor is imidized by heating the polyimide precursor coating film.
When the manufacturing method has a stretching step, the imidization step may be performed on the polyimide precursor in the polyimide precursor coating before the stretching step, or the polyimide precursor coating after the stretching step. It may be performed on the polyimide precursor inside, or on both the polyimide precursor in the polyimide precursor coating film before the stretching step and the polyimide precursor existing in the film after the stretching step. good.

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い。光学特性、吸湿性、寸法安定性、耐溶剤性等の点から、昇温終了温度をポリイミド前駆体をイミド化したポリイミドのガラス転移温度±30℃の範囲内とすることが好ましく、ポリイミドのガラス転移温度±20℃の範囲内とすることがより好ましく、ポリイミドのガラス転移温度±15℃の範囲内とすることがより更に好ましい。イミド化の温度が高すぎると、ポリイミド乃至ポリイミド前駆体の骨格内で酸化することにより、ポリイミドフィルムが着色する場合があり、イミド化の温度が低すぎると、イミド化が十分に進行しない場合がある。
The imidization temperature may be appropriately selected according to the structure of the polyimide precursor.
Usually, the temperature rise start temperature is preferably 30 ° C. or higher, and more preferably 100 ° C. or higher. On the other hand, the temperature rise end temperature is preferably 250 ° C. or higher. From the viewpoint of optical characteristics, moisture absorption, dimensional stability, solvent resistance, etc., it is preferable that the temperature rise end temperature is within the range of the glass transition temperature of the polyimide imimized with the polyimide precursor ± 30 ° C., and the polyimide glass. The transition temperature is more preferably within the range of ± 20 ° C., and the transition temperature is more preferably within the range of ± 15 ° C. of the glass transition temperature of the polyimide. If the imidization temperature is too high, the polyimide film may be colored due to oxidation in the skeleton of the polyimide or the polyimide precursor, and if the imidization temperature is too low, imidization may not proceed sufficiently. be.

昇温速度は、得られるポリイミドフィルムの膜厚によって適宜選択することが好ましく、ポリイミドフィルムの膜厚が厚い場合には、昇温速度を遅くすることが好ましい。
ポリイミドフィルムの製造効率の点から、5℃/分以上とすることが好ましく、10℃/分以上とすることが更に好ましい。一方、昇温速度の上限は、通常50℃/分とされ、好ましくは40℃/分以下、さらに好ましくは30℃/分以下である。上記昇温速度とすることが、フィルムの外観不良や強度低下の抑制、イミド化反応に伴う白化をコントロールでき、光透過性が向上する点から好ましい。
The temperature rising rate is preferably appropriately selected depending on the film thickness of the obtained polyimide film, and when the film thickness of the polyimide film is thick, it is preferable to slow down the temperature rising rate.
From the viewpoint of the production efficiency of the polyimide film, the temperature is preferably 5 ° C./min or more, and more preferably 10 ° C./min or more. On the other hand, the upper limit of the temperature rising rate is usually 50 ° C./min, preferably 40 ° C./min or less, and more preferably 30 ° C./min or less. It is preferable to set the temperature rise rate from the viewpoints of suppressing poor appearance and decrease in strength of the film, controlling whitening due to the imidization reaction, and improving light transmission.

昇温は、連続的でも段階的でもよいが、連続的とすることが、フィルムの外観不良や強度低下の抑制、イミド化反応に伴う白化のコントロールの面から好ましい。また、上述の全温度範囲において、昇温速度を一定としてもよく、また途中で変化させてもよい。 The temperature rise may be continuous or stepwise, but it is preferable to raise the temperature continuously from the viewpoints of suppressing poor appearance and strength deterioration of the film and controlling whitening associated with the imidization reaction. Further, the temperature rising rate may be constant or may be changed in the middle of the above-mentioned entire temperature range.

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。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500ppm以下であることが好ましく、200ppm以下であることがより好ましく、100ppm以下であることがさらに好ましい。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。
ただし、ポリイミドに含まれる炭素原子に結合する水素原子の50%以上が、芳香族環に直接結合する水素原子である場合は、光学特性に対する酸素の影響が少なく、不活性ガス雰囲気を用いなくても光透過性の高いポリイミドが得られる。
The atmosphere at the time of temperature rise of imidization is preferably an inert gas atmosphere. The inert gas atmosphere is preferably a nitrogen atmosphere, preferably an oxygen concentration of 500 ppm or less, more preferably 200 ppm or less, and even more preferably 100 ppm or less. Heat treatment in the atmosphere can oxidize the film, causing it to color or reduce its performance.
However, when 50% or more of the hydrogen atoms bonded to the carbon atoms contained in the polyimide are hydrogen atoms directly bonded to the aromatic ring, the influence of oxygen on the optical properties is small, and an inert gas atmosphere is not used. A polyimide having high light transmittance can be obtained.

イミド化のための加熱方法は、上記温度で昇温が可能であれば特に制限はなく、例えばオーブンや、加熱炉、赤外線加熱、電磁誘導加熱等を用いることが可能である。 The heating method for imidization is not particularly limited as long as the temperature can be raised at the above temperature, and for example, an oven, a heating furnace, infrared heating, electromagnetic induction heating or the like can be used.

中でも、延伸工程前に、ポリイミド前駆体のイミド化率を50%以上とすることがより好ましい。延伸工程前にイミド化率を50%以上とすることにより、当該工程後に延伸を行い、その後さらに高い温度で一定時間加熱を行い、イミド化を行った場合であっても、フィルムの外観不良や白化が抑制される。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。
Above all, it is more preferable to set the imidization ratio of the polyimide precursor to 50% or more before the stretching step. By setting the imidization ratio to 50% or more before the stretching step, even when stretching is performed after the step and then heating is performed at a higher temperature for a certain period of time to perform imidization, the appearance of the film may be poor. Whitening is suppressed. Above all, from the viewpoint of improving the surface hardness of the polyimide film, it is preferable to set the imidization ratio to 80% or more, further 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.

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。
In order to obtain the final polyimide film, it is preferable to proceed the reaction to 90% or more, further 95% or more, and further 100% of imidization.
In order to allow the reaction to proceed to 90% or more and even 100% of imidization, it is preferable to keep the temperature at the end temperature for a certain period of time, and the holding time is usually 1 minute to 180 minutes, further 5 minutes to 150 minutes. It is preferably a minute.

6.延伸工程
本発明の製造方法は、前記ポリイミド前駆体塗膜、及び、前記ポリイミド前駆体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。
6. Stretching Step The production method of the present invention may include a stretching step of stretching at least one of the polyimide precursor coating film and the imidized coating film obtained by imidizing the polyimide precursor coating film. When the stretching step is provided, it is particularly preferable to include a step of stretching the coating film after imidization from the viewpoint of improving the surface hardness of the polyimide film.

本発明の製造方法では、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、ポリイミド乃至ポリイミド前駆体のガラス転移温度±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。
延伸工程は、イミド化工程と同時に行っても良い。イミド化率80%以上、更に90%以上、より更に95%以上、特に実質的に100%イミド化を行った後のイミド化後塗膜を延伸することが、ポリイミドフィルムの表面硬度を向上する点から好ましい。
In the production method of the present invention, 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 dimension before carrying out stretching is 100%.
The heating temperature during stretching is preferably in the range of the glass transition temperature of the polyimide or the polyimide precursor ± 50 ° C., and preferably in the range of the glass transition temperature ± 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 sufficient orientation may not be obtained.
The stretching step may be performed at the same time as the imidization step. Stretching the imidized coating film after imidization of 80% or more, further 90% or more, further 95% or more, particularly substantially 100% imidization improves the surface hardness of the polyimide film. It is preferable from the point of view.

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。 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.

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。 The method for 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 by using a stretching device having a transporting device such as a tenter. 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.

7.ポリイミドフィルム
本発明の製造方法により得られるポリイミドフィルムは、少なくとも上述したポリイミド前駆体をイミド化して得られるポリイミドを含有し、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ものである。その他の成分としては、例えば、前述のポリイミド前駆体組成物において説明した添加剤等と同様のものが挙げられる。
7. Polyimide film The polyimide film obtained by the production method of the present invention contains at least the polyimide obtained by imidizing the above-mentioned polyimide precursor, and further contains other components as long as the effect of the present invention is not impaired. Is also good. Examples of other components include those similar to the additives described in the above-mentioned polyimide precursor composition.

本発明の製造方法により得られるポリイミドフィルムは、イミド化の際にアミン等の触媒を用いないことから、触媒から発生するアンモニウムイオンを含有しない。そのため、本発明の製造方法により得られるポリイミドフィルムは、アンモニウムイオンの影響による光学特性の低下が抑制されたものである。更に、本発明の製造方法により得られるポリイミドフィルムは、残留モノマーが低減されたポリイミド前駆体組成物を用いて得られるものであることから、残留モノマーの酸化等によるフィルムの着色が抑制され、透明性が向上したものである。
なお、本発明においてアンモニウムイオンを含有しないとは、ポリイミドフィルム1gあたりのアンモニウムイオン含有量が0.01μg未満であることをいう。ポリイミドフィルム1gあたりのアンモニウムイオン含有量は、例えば、ポリイミドフィルム中のアンモニウムイオンを水中に溶出させて測定することができる。具体的には、重さ約0.4gのポリイミドフィルムの試験片をポリプロピレン袋に入れ、袋内で、50mLの超純水に浸し、ヒートシーラーにて封入する。それを60℃のウォーターバス浴内に入れ、1時間以上静置することにより、ポリイミドフィルム中のアンモニウムイオンを溶出させる。得られた溶出液のイオン濃度をイオンクロマトグラフ(例えば、サーモフィッシャーサイエンティフィック株式会社、ICS-3000)にて測定し、試験片1gあたりのアンモニウムイオン量を算出する。
Since the polyimide film obtained by the production method of the present invention does not use a catalyst such as amine during imidization, it does not contain ammonium ions generated from the catalyst. Therefore, the polyimide film obtained by the production method of the present invention has suppressed deterioration of optical properties due to the influence of ammonium ions. Further, since the polyimide film obtained by the production method of the present invention is obtained by using the polyimide precursor composition in which the residual monomer is reduced, the coloring of the film due to the oxidation of the residual monomer is suppressed and the film is transparent. The sex has improved.
In the present invention, the term "not containing ammonium ions" means that the ammonium ion content per 1 g of the polyimide film is less than 0.01 μg. The ammonium ion content per 1 g of the polyimide film can be measured, for example, by eluting the ammonium ions in the polyimide film into water. Specifically, a test piece of a polyimide film weighing about 0.4 g is placed in a polypropylene bag, immersed in 50 mL of ultrapure water in the bag, and sealed with a heat sealer. It is placed in a water bath at 60 ° C. and allowed to stand for 1 hour or more to elute the ammonium ions in the polyimide film. The ion concentration of the obtained eluate is measured by an ion chromatograph (for example, Thermo Fisher Scientific Co., Ltd., ICS-3000), and the amount of ammonium ion per 1 g of the test piece is calculated.

本発明の製造方法により得られるポリイミドフィルムは、ポリイミド前駆体溶液中の残留モノマーを低減することにより、精製されたポリイミド前駆体を、加熱イミド化することによって製造されることから、
ポリイミドを含有し、アンモニウムイオンを含有せず、
JIS K7361-1に準拠して測定する全光線透過率が90%以上であり、
JIS K-7105に準拠したヘイズ値が2.0以下であり、
JIS K7373-2006に準拠して算出される黄色度が5.0以下である、ポリイミドフィルムを容易に得ることができる。
The polyimide film obtained by the production method of the present invention is produced by heating imidizing the purified polyimide precursor by reducing the residual monomer in the polyimide precursor solution.
Contains polyimide, does not contain ammonium ions,
The total light transmittance measured according to JIS K7361-1 is 90% or more.
The haze value according to JIS K-7105 is 2.0 or less, and
A polyimide film having a yellowness of 5.0 or less calculated in accordance with JIS K7373-2006 can be easily obtained.

本発明の製造方法により得られるポリイミドフィルムは、JIS K7361-1に準拠して測定する全光線透過率を90%以上とすることができ、より好適な実施形態においては91%以上とすることができる。このように透過率が高いことから、透明性が良好になり、ガラス代替材料とすることができる。
なお、本発明の製造方法により得られるポリイミドフィルムは、厚み5μm以上100μm以下において、前記JIS K7361-1に準拠して測定する全光線透過率が、90%以上であることが好ましく、更に91%以上であることが好ましい。
また、本発明の製造方法により得られるポリイミドフィルムは、厚み50μm±5μmにおいて、前記JIS K7361-1に準拠して測定する全光線透過率が、90%以上であることが好ましく、更に91%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。
The polyimide film obtained by the production method of the present invention can have a total light transmittance of 90% or more as measured in accordance with JIS K7361-1, and in a more preferable embodiment, it can be 91% or more. can. Since the transmittance is high as described above, the transparency is improved and the material can be used as a substitute for glass.
The polyimide film obtained by the production method of the present invention preferably has a thickness of 5 μm or more and 100 μm or less, and has a total light transmittance of 90% or more, more preferably 91%, as measured in accordance with JIS K7361-1. The above is preferable.
Further, the polyimide film obtained by the production method of the present invention preferably has a total light transmittance of 90% or more, more preferably 91% or more, as measured in accordance with JIS K7361-1 at a thickness of 50 μm ± 5 μm. Is preferable.
The total light transmittance measured according to JIS K7361-1 can be measured by, for example, a haze meter (for example, HM150 manufactured by Murakami Color Technology Laboratory). From the measured value of the total light transmittance of a certain thickness, the converted value of the total light transmittance of different thickness can be obtained by Lambertbert's law, and it can be used.

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。
Specifically, according to Lambert-Beer's law, the transmittance T is
Log 10 (1 / T) = kcb
It is represented by (k = substance-specific constant, c = concentration, b = optical path length).
In the case of film transmittance, c is also a constant assuming that the density is constant even if the film thickness changes. Therefore, in the above equation, Log 10 (1 / T) = fb using the constant f.
It can be expressed as (f = kc). Here, if the transmittance at a certain film thickness is known, the unique constant f of each substance can be obtained. Therefore, by substituting a constant unique to f and a target film thickness into b using the equation of T = 1/10 f · b , the transmittance at a desired film thickness can be obtained.

また、本発明の製造方法により得られるポリイミドフィルムは、JIS K-7105に準拠したヘイズ値が、光透過性の点から、2.0以下であることが好ましく、1.0以下であることが更に好ましく、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。
また、本発明の製造方法により得られるポリイミドフィルムは、厚み50μm±5μmにおいて、JIS K-7105に準拠したヘイズ値が、2.0以下であることが好ましく、1.0以下であることが更に好ましく、0.5以下であることがより更に好ましい。
前記ヘイズ値は、JIS K-7105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。
なお、ある厚みのヘイズ値の測定値から、異なる厚みのヘイズ値は、ある特定の膜厚のサンプルの380nm以上780nm以下の間の5nm間隔で測定された各波長におけるヘイズ値と、前記方法により測定される各波長の全光線透過率から、各波長の拡散透過率を算出し、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拡散透過率の換算値を求め、ヘイズ値を全光線透過率に対する拡散透過率の比として算出し用いることができる。
Further, the polyimide film obtained by the production method of the present invention preferably has a haze value based on JIS K-7105 of 2.0 or less, preferably 1.0 or less, from the viewpoint of light transmission. It is more preferably 0.5 or less, and even more preferably 0.5 or less. It is preferable that the haze value can be achieved when the thickness of the polyimide film is 5 μm or more and 100 μm or less.
Further, the polyimide film obtained by the production method of the present invention has a haze value of 2.0 or less, more preferably 1.0 or less, in accordance with JIS K-7105 at a thickness of 50 μm ± 5 μm. It is preferably 0.5 or less, and even more preferably 0.5 or less.
The haze value can be measured by a method according to JIS K-7105, and can be measured by, for example, a haze meter HM150 manufactured by Murakami Color Technology Laboratory.
From the measured value of the haze value of a certain thickness, the haze value of a different thickness is determined by the haze value at each wavelength measured at 5 nm intervals between 380 nm and 780 nm of a sample of a specific film thickness and the above method. The diffusion transmittance of each wavelength is calculated from the total light transmittance of each wavelength to be measured, and the conversion value of the diffusion transmittance at each wavelength having a different thickness is obtained according to Lambertvale's law as in the case of the above total light transmittance. The haze value can be calculated and used as the ratio of the diffuse transmittance to the total light transmittance.

また、本発明の製造方法により得られるポリイミドフィルムは、JIS K7373-2006に準拠して算出される黄色度(YI値)が、5.0以下であることが好ましく、3.0以下であることがより好ましく、2.0以下であることが更に好ましい。このように黄色度が低いことにより、黄色味の着色が抑制され、光透過性が向上し、ガラス代替材料となり得る。
本発明の製造方法により得られるポリイミドフィルムは、厚み5μm以上100μm以下において、前記JIS K7373-2006に準拠して算出される黄色度(YI値)が5.0以下であることが好ましく、3.0以下であることがより好ましく、2.0以下であることが更に好ましい。
また、本発明の製造方法により得られるポリイミドフィルムは、厚み50μm±5μmにおいて、前記JIS K7373-2006に準拠して算出される黄色度(YI値)が、5.0以下であることが好ましく、3.0以下であることがより好ましく、2.0以下であることが更に好ましい。
なお、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(例えば、日本分光(株) V-7100)を用い、JIS Z8722に規定する分光測色方法により測定される透過率をもとに算出することができる。
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380nm以上780nm以下の間の5nm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。
Further, the polyimide film obtained by the production method of the present invention preferably has a yellowness (YI value) of 5.0 or less, preferably 3.0 or less, calculated in accordance with JIS K7373-2006. Is more preferable, and 2.0 or less is further preferable. Such low yellowness suppresses yellowish coloring, improves light transmission, and can be a substitute for glass.
The polyimide film obtained by the production method of the present invention preferably has a thickness of 5 μm or more and 100 μm or less and a yellowness (YI value) of 5.0 or less calculated in accordance with JIS K7373-2006. It is more preferably 0 or less, and further preferably 2.0 or less.
Further, the polyimide film obtained by the production method of the present invention preferably has a thickness of 50 μm ± 5 μm and a yellowness (YI value) of 5.0 or less calculated in accordance with the JIS K7373-2006. It is more preferably 3.0 or less, and further preferably 2.0 or less.
The yellowness (YI value) is based on JIS K7373-2006, and is spectrophotometrically measured according to JIS Z8722 using an ultraviolet-visible near-infrared spectrophotometer (for example, JASCO Corporation V-7100). It can be calculated based on the transmittance measured by the method.
From the measured value of the yellowness of a certain thickness, the yellowness of a different thickness is the above-mentioned total for each transmittance at each wavelength measured at 5 nm intervals between 380 nm and 780 nm of a sample of a specific film thickness. Similar to the light transmittance, the converted value of each transmittance at each wavelength having a different thickness can be obtained by Lambertvale's law, and can be calculated and used based on the converted value.

本発明の製造方法により得られるポリイミドフィルムが含有するポリイミドとしては、例えば、下記一般式(1’)で表される構造を有するポリイミドが挙げられる。 Examples of the polyimide contained in the polyimide film obtained by the production method of the present invention include a polyimide having a structure represented by the following general formula (1').

Figure 0007009902000004
(一般式(1’)において、R、R及びnは、前記一般式(1)と同様である。)
Figure 0007009902000004
(In the general formula (1'), R 1 , R 2 and n are the same as those in the general formula (1).)

前記一般式(1’)において、好適なR、R及びnは、前記一般式(1)と同様である。
また、前記ポリイミドは、前記一般式(1’)で表される構造が、ポリイミドの全繰り返し単位数の95%以上であることが好ましく、98%以上であることがより好ましく、100%であることがより更に好ましい。
前記ポリイミドは、本発明の効果が損なわれない限り、その一部に前記一般式(1’)で表される構造とは異なる構造を有していても良い。前記一般式(1’)で表される構造とは異なる構造としては、例えば、ポリアミド構造が挙げられる。含んでいても良いポリアミド構造としては、例えば、トリメリット酸無水物のようなトリカルボン酸残基を含むポリアミドイミド構造や、テレフタル酸のようなジカルボン酸残基を含むポリアミド構造が挙げられる。
In the general formula (1'), suitable R 1 , R 2 and n are the same as those in the general formula (1).
Further, in the polyimide, the structure represented by the general formula (1') is preferably 95% or more, more preferably 98% or more, and 100% of the total number of repeating units of the polyimide. Is even more preferable.
The polyimide may have a structure different from the structure represented by the general formula (1') in a part thereof as long as the effect of the present invention is not impaired. Examples of the structure different from the structure represented by the general formula (1') include a polyamide structure. Examples of the polyamide structure that may be contained include a polyamide-imide structure containing a tricarboxylic acid residue such as trimellitic acid anhydride and a polyamide structure containing a dicarboxylic acid residue such as terephthalic acid.

本発明の製造方法により得られるポリイミドフィルムは、ポリイミドフィルム全量に対する前記ポリイミドの含有量が、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い。前記ポリイミドの含有量の上限は含有成分により適宜調整されればよい。 The polyimide film obtained by the production method of the present invention preferably has a polyimide content of 50% by mass or more, more preferably 60% by mass or more, based on the total amount of the polyimide film. The upper limit of the content of the polyimide may be appropriately adjusted depending on the contained components.

また、前記ポリイミドとしては、中でも、芳香族環を含み、且つ、ポリイミドに含まれる炭素原子に結合する水素原子の50%以上が、芳香族環に直接結合する水素原子であるポリイミドであることが、光透過性を向上し、且つ、表面硬度を向上する点から好ましい。ポリイミドに含まれる炭素原子に結合する全水素原子(個数)中の、芳香族環に直接結合する水素原子(個数)の割合は、更に、60%以上であることが好ましく、より更に70%以上であることが好ましい。
ここで、ポリイミドに含まれる炭素原子に結合する全水素原子(個数)中の、芳香族環に直接結合する水素原子(個数)の割合は、ポリイミドの分解物を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及びNMRを用いて求めることができる。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し、得られた分解物を、高速液体クロマトグラフィーで分離し、当該分離した各ピークの定性分析をガスクロマトグラフ質量分析計及びNMR等を用いて行い、高速液体クロマトグラフィーを用いて定量することでポリイミドに含まれる全水素原子(個数)中の、芳香族環に直接結合する水素原子(個数)の割合を求めることができる。
Further, the polyimide is a polyimide containing an aromatic ring and in which 50% or more of hydrogen atoms bonded to carbon atoms contained in the polyimide are hydrogen atoms directly bonded to the aromatic ring. It is preferable from the viewpoint of improving the light transmission and the surface hardness. The ratio of the hydrogen atoms (number) directly bonded to the aromatic ring to the total hydrogen atoms (number) bonded to the carbon atoms contained in the polyimide is preferably 60% or more, more preferably 70% or more. Is preferable.
Here, the ratio of the hydrogen atoms (number) directly bonded to the aromatic ring to the total hydrogen atoms (number) bonded to the carbon atoms contained in the polyimide is the mass of the decomposition product of polyimide by high performance liquid chromatography or gas chromatograph. It can be determined using an analyzer and NMR. For example, the sample is decomposed with an alkaline aqueous solution or supercritical methanol, the obtained decomposition product is separated by high performance liquid chromatography, and the qualitative analysis of each separated peak is performed by a gas chromatograph mass spectrometer, NMR, etc. The ratio of hydrogen atoms (number) directly bonded to the aromatic ring can be determined from the total hydrogen atoms (number) contained in the polyimide by performing the test using high performance liquid chromatography and quantifying the amount.

また、前記ポリイミドとしては、中でも、ポリイミドフィルムの光透過性及び表面硬度を向上する点から、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。
また、前記ポリイミドとしては、中でも、ポリイミドフィルムの光透過性及び表面硬度の点からフッ素原子を含むポリイミドが好ましい。
Further, the polyimide contains an aromatic ring from the viewpoint of improving the light transmittance and the surface hardness of the polyimide film, and (i) a fluorine atom, (ii) an aliphatic ring, and (iii) an aromatic. It is preferable to include at least one selected from the group consisting of a structure in which group rings are linked to each other with a sulfonyl group or an alkylene group which may be substituted with fluorine.
Further, as the polyimide, a polyimide containing a fluorine atom is preferable from the viewpoint of light transmission and surface hardness of the polyimide film.

好ましい一形態としては、ポリイミドフィルムのX線光電子分光法により測定した、フィルム表面のフッ素原子数(F)と炭素原子数(C)の比率(F/C)が、0.01以上1以下であることが好ましく、更に0.05以上0.8以下であることが好ましい。
また、ポリイミドフィルムのX線光電子分光法により測定した、フィルム表面のフッ素原子数(F)と窒素原子数(N)の比率(F/N)が、0.1以上20以下であることが好ましく、更に0.5以上15以下であることが好ましい。
また、ポリイミドフィルムのX線光電子分光法により測定した、フィルム表面のフッ素原子数(F)とケイ素原子数(Si)の比率(F/Si)が、1以上50以下であることが好ましく、更に3以上30以下であることが好ましい。
ここで、X線光電子分光法(XPS)の測定による上記比率は、X線光電子分光装置(例えば、Thermo Scientific社 Theta Probe)を用いて測定されるポリイミドフィルムの各原子の原子%の値から求めることができる。
As a preferred embodiment, the ratio (F / C) of the number of fluorine atoms (F) to the number of carbon atoms (C) on the film surface measured by X-ray photoelectron spectroscopy of the polyimide film is 0.01 or more and 1 or less. It is preferably 0.05 or more and 0.8 or less.
Further, the ratio (F / N) of the number of fluorine atoms (F) to the number of nitrogen atoms (N) on the film surface measured by X-ray photoelectron spectroscopy of the polyimide film is preferably 0.1 or more and 20 or less. Further, it is preferably 0.5 or more and 15 or less.
Further, the ratio (F / Si) of the number of fluorine atoms (F) to the number of silicon atoms (Si) on the surface of the film as measured by X-ray photoelectron spectroscopy of the polyimide film is preferably 1 or more and 50 or less, and more preferably. It is preferably 3 or more and 30 or less.
Here, the above ratio measured by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) is determined from the value of the atomic% of each atom of the polyimide film measured using an X-ray photoelectron spectrometer (for example, Theta Probe of Thermo Scientific). be able to.

また、本発明の製造方法により得られるポリイミドフィルムのX線光電子分光法により測定した、フィルム表面のケイ素原子(Si)の原子%は0.1以上10以下が好ましく、0.2以上5以下がさらに好ましい。
本発明において、X線光電子分光法(XPS)により測定されるポリイミドフィルムの各原子濃度は、X線光電子分光装置(例えば、Thermo Scientific社 Theta Probe)を用いて測定することができる
Further, the atomic% of the silicon atom (Si) on the film surface measured by X-ray photoelectron spectroscopy of the polyimide film obtained by the production method of the present invention is preferably 0.1 or more and 10 or less, and 0.2 or more and 5 or less. More preferred.
In the present invention, each atomic concentration of the polyimide film measured by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) can be measured using an X-ray photoelectron spectroscope (for example, Thetera Probe of Thermo Scientific).

また、本発明の製造方法により得られるポリイミドフィルムのガラス転移温度は、耐熱性の点から150℃以上であることが好ましく、更に、200℃以上であることが好ましく、ベーク温度を低減できる点から、400℃以下であることが好ましく、更に、380℃以下であることが好ましい。また、本発明の製造方法により得られるポリイミドフィルムは、150℃以上400℃以下の温度領域に1つのガラス転移温度を有することが好ましい。
なお、前記ガラス転移温度は、動的粘弾性測定によって得られる温度-tanδ(tanδ=損失弾性率(E’’)/貯蔵弾性率(E’))曲線のピーク温度から求められるものである。ポリイミドフィルムのガラス転移温度は、tanδ曲線のピークが複数存在する場合、ピークの極大値が最大であるピークの温度をいう。動的粘弾性測定としては、例えば、動的粘弾性測定装置 RSA III(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℃~400℃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。
本発明において、tanδ曲線のピークとは、極大値である変曲点を有し、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細かい上下変動については、前記ピークと解釈しない。
Further, the glass transition temperature of the polyimide film obtained by the production method of the present invention is preferably 150 ° C. or higher, more preferably 200 ° C. or higher, from the viewpoint of heat resistance, and the baking temperature can be reduced. , 400 ° C or lower, and more preferably 380 ° C or lower. Further, the polyimide film obtained by the production method of the present invention preferably has one glass transition temperature in a temperature range of 150 ° C. or higher and 400 ° C. or lower.
The glass transition temperature is obtained from the peak temperature of the temperature-tan δ (tan δ = loss elastic modulus (E ″) / storage elastic modulus (E ′)) curve obtained by dynamic viscoelasticity measurement. The glass transition temperature of the polyimide film refers to the temperature of the peak at which the maximum value of the peak is the maximum when there are a plurality of peaks of the tan δ curve. As the dynamic viscoelasticity measurement, for example, the dynamic viscoelasticity measuring device RSA III (TA Instrument Japan Co., Ltd.) sets the measurement range to -150 ° C to 400 ° C, and raises the temperature at a frequency of 1 Hz. It can be performed at a speed of 5 ° C./min. Further, the sample width can be measured as 5 mm and the distance between chucks as 20 mm.
In the present invention, the peak of the tan δ curve has an inflection point which is a maximum value, and the peak width between the valleys of the peak is 3 ° C. or more, which is derived from the measurement of noise and the like. Small vertical fluctuations are not interpreted as the peak.

また、本発明の製造方法により得られるポリイミドフィルムは、15mm×40mmの試験片をJIS K7127に準拠し、引張り速度を10mm/分、チャック間距離を20mmとして測定する25℃における引張弾性率が、1.8GPa以上であることが好ましい。引張弾性率が高いことにより、保護フィルムとして十分な表面硬度が得られるため、本発明の製造方法により得られるポリイミドフィルムを表面材として好適に用いることができる。前記引張弾性率は、2.0GPa以上であることが好ましく、2.4GPa以上であることが更に好ましい。前記好ましい引張弾性率は、ポリイミドフィルムが含有するポリイミドが、前記一般式(1’)において、Rが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、Rがジアミン残基である2価の基を表し、Rの総量の10モル%以上50モル%以下が、主鎖にケイ素原子を1個又は2個有するジアミン残基であり、50モル%以上90モル%以下が、ケイ素原子を有さず、芳香族環又は脂肪族環を有するジアミン残基である構造を有する場合にも達成しやすい。
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15mm×長さ40mm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10mm/min、チャック間距離は20mm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。
In addition, the polyimide film obtained by the manufacturing method of the present invention has a tensile elastic modulus at 25 ° C., which is measured by measuring a 15 mm × 40 mm test piece in accordance with JIS K7127 with a tensile speed of 10 mm / min and a chuck distance of 20 mm. It is preferably 1.8 GPa or more. Since the high tensile elastic modulus provides sufficient surface hardness as a protective film, the polyimide film obtained by the production method of the present invention can be suitably used as a surface material. The tensile elastic modulus is preferably 2.0 GPa or more, and more preferably 2.4 GPa or more. The preferable tensile elasticity represents a tetravalent group in which the polyimide contained in the polyimide film is a tetracarboxylic acid residue having an aromatic ring or an aliphatic ring in the general formula ( 1 '). R 2 represents a diamine group which is a diamine residue, and 10 mol% or more and 50 mol% or less of the total amount of R 2 is a diamine residue having one or two silicon atoms in the main chain, and 50 mol. It is also easy to achieve when% or more and 90 mol% or less have a structure which is a diamine residue having no silicon atom and having an aromatic ring or an aliphatic ring.
The tensile elastic modulus was determined by cutting a test piece having a width of 15 mm and a length of 40 mm from a polyimide film using a tensile tester (for example, manufactured by Shimadzu Corporation: Autograph AG-X 1N, load cell: SBL-1KN) and at 25 ° C. The tensile speed can be measured as 10 mm / min, and the distance between chucks can be measured as 20 mm. The thickness of the polyimide film used to determine the tensile elastic modulus is preferably 50 μm ± 5 μm.

また、本発明の製造方法により得られるポリイミドフィルムにおいては、耐吸湿性に優れ、高湿下での屈曲耐性に優れる点から、下記静的屈曲試験方法に従って、静的屈曲試験を行った場合に、当該試験で測定される内角が120°以上であることが好ましく、125°以上であることがより好ましく、130°以上であることがより更に好ましい。当該好ましい内角は、ポリイミドフィルムが含有するポリイミドが、前記一般式(1’)において、Rが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、Rがジアミン残基である2価の基を表し、Rの総量の10モル%以上50モル%以下が、主鎖にケイ素原子を1個又は2個有するジアミン残基であり、50モル%以上90モル%以下が、ケイ素原子を有さず、芳香族環又は脂肪族環を有するジアミン残基である構造を有する場合に達成しやすい。
[静的屈曲試験方法]
15mm×40mmに切り出したポリイミドフィルムの試験片を、長辺の半分の位置で折り曲げ、当該試験片の長辺の両端部が厚み6mmの金属片(100mm×30mm×6mm)を上下面から挟むようにして配置し、当該試験片の両端部と金属片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状態で、上下からガラス板(100mm×100mm×0.7mm)で挟み、当該試験片を内径6mmで屈曲した状態で固定する。その際に、金属片とガラス板の間で当該試験片がない部分には、ダミーの試験片を挟み込み、ガラス板が平行になるようにテープで固定する。このようにして屈曲した状態で固定した当該試験片を、60±2℃、93±2%相対湿度(RH)の環境下で24時間静置した後、ガラス板と固定用のテープを外し、当該試験片にかかる力を解放する。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する。
Further, in the polyimide film obtained by the production method of the present invention, since it is excellent in hygroscopicity and bending resistance under high humidity, when the static bending test is performed according to the following static bending test method. The internal angle measured in the test is preferably 120 ° or more, more preferably 125 ° or more, and even more preferably 130 ° or more. The preferable internal angle represents a tetravalent group in which the polyimide contained in the polyimide film is a tetracarboxylic acid residue having an aromatic ring or an aliphatic ring in the general formula ( 1 '). Represents a diamine group which is a diamine residue, and 10 mol% or more and 50 mol% or less of the total amount of R 2 is a diamine residue having one or two silicon atoms in the main chain, and 50 mol% or more. It is easy to achieve when 90 mol% or less has a structure which is a diamine residue having no silicon atom and having an aromatic ring or an aliphatic ring.
[Static bending test method]
A polyimide film test piece cut into a size of 15 mm × 40 mm is bent at the position of half of the long side, and a metal piece (100 mm × 30 mm × 6 mm) having a thickness of 6 mm is sandwiched between both ends of the long side of the test piece from the upper and lower surfaces. Arranged and fixed with tape so that the overlap margins on both ends of the test piece and the upper and lower surfaces of the metal piece are 10 mm each, sandwiched between glass plates (100 mm x 100 mm x 0.7 mm) from above and below. , The test piece is fixed in a bent state with an inner diameter of 6 mm. At that time, a dummy test piece is sandwiched between the metal piece and the glass plate where the test piece does not exist, and the glass plate is fixed with tape so as to be parallel to each other. The test piece fixed in the bent state in this way was allowed to stand for 24 hours in an environment of 60 ± 2 ° C. and 93 ± 2% relative humidity (RH), and then the glass plate and the fixing tape were removed. Release the force applied to the test piece. Then, one end of the test piece is fixed, and the internal angle of the test piece is measured 30 minutes after the force applied to the test piece is released.

また、本発明の製造方法により得られるポリイミドフィルムにおいては、耐吸湿性に優れ、高湿下での屈曲耐性に優れる点から、下記動的屈曲試験方法に従って、動的屈曲試験を行った場合に、試験片の内角が155°以上であることが好ましく、160°以上であることが更に好ましい。当該好ましい内角は、ポリイミドフィルムが含有するポリイミドが、前記一般式(1’)において、Rが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、Rがジアミン残基である2価の基を表し、Rの総量の10モル%以上50モル%以下が、主鎖にケイ素原子を1個又は2個有するジアミン残基であり、50モル%以上90モル%以下が、ケイ素原子を有さず、芳香族環又は脂肪族環を有するジアミン残基である構造を有する場合に達成しやすい。
[動的屈曲試験方法]
20mm×100mmの大きさに切り出したポリイミドフィルムの試験片を、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)にテープで固定する。試験片を前記静的屈曲試験と同様の屈曲した状態、すなわち、屈曲した状態の試験片の長辺の両端部間の距離が6mmとなるように設定(内径6mmで屈曲した状態で固定)した後、60±2℃、93±2%相対湿度(RH)の環境下で1分間に90回の屈曲回数で、20万回屈曲を繰り返す。
その後、試験片を取り外し、得られた試験片の一方の端部を固定し、20万回屈曲を繰り返してから30分後の試験片の内角を測定する。
Further, in the polyimide film obtained by the production method of the present invention, since it is excellent in hygroscopicity and bending resistance under high humidity, when the dynamic bending test is performed according to the following dynamic bending test method. The internal angle of the test piece is preferably 155 ° or more, and more preferably 160 ° or more. The preferable internal angle represents a tetravalent group in which the polyimide contained in the polyimide film is a tetracarboxylic acid residue having an aromatic ring or an aliphatic ring in the general formula ( 1 '). Represents a diamine group which is a diamine residue, and 10 mol% or more and 50 mol% or less of the total amount of R 2 is a diamine residue having one or two silicon atoms in the main chain, and 50 mol% or more. It is easy to achieve when 90 mol% or less has a structure which is a diamine residue having no silicon atom and having an aromatic ring or an aliphatic ring.
[Dynamic bending test method]
The test piece of the polyimide film cut out to a size of 20 mm × 100 mm is fixed to the endurance test system in a constant temperature and humidity chamber (manufactured by Yuasa System Equipment, planar body no-load U-shaped expansion and contraction test jig DMX-FS) with tape. .. The test piece was set so that the distance between both ends of the long side of the test piece in a bent state similar to the static bending test, that is, the bent state was 6 mm (fixed in a bent state with an inner diameter of 6 mm). Then, in an environment of 60 ± 2 ° C. and 93 ± 2% relative humidity (RH), bending is repeated 200,000 times at 90 times per minute.
Then, the test piece is removed, one end of the obtained test piece is fixed, and the internal angle of the test piece is measured 30 minutes after repeating bending 200,000 times.

また、本発明の製造方法により得られるポリイミドフィルムにおいては、下記密着性試験方法に従って、密着性試験を行った場合に、硬化膜の剥がれが生じないことが、ポリイミドフィルムとハードコート層との密着性の点及びポリイミドフィルムに隣接してハードコート層を積層した積層体の表面硬度の点から好ましい。ポリイミドフィルムが含有するポリイミドが、前記一般式(1’)において、Rが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、Rがジアミン残基である2価の基を表し、Rの総量の10モル%以上50モル%以下が、主鎖にケイ素原子を1個又は2個有するジアミン残基であり、50モル%以上90モル%以下が、ケイ素原子を有さず、芳香族環又は脂肪族環を有するジアミン残基である構造を有する場合には、下記密着性試験方法に従って、密着性試験を行った場合に、硬化膜の剥がれが生じにくい。
[密着性試験方法]
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-ケトンを添加して調製した密着性評価用組成物を、10cm×10cmに切り出したポリイミドフィルムの試験片上に塗布し、紫外線を窒素気流下200mJ/cmの露光量で照射し硬化させることにより、10μm膜厚の硬化膜を形成する。当該硬化膜について、JIS K 5600-5-6に準拠したクロスカット試験を行い、テープによる剥離操作を繰り返し5回実施した後、硬化膜の剥がれの有無を観察する。
Further, in the polyimide film obtained by the production method of the present invention, when the adhesion test is performed according to the following adhesion test method, the cured film does not peel off, so that the adhesion between the polyimide film and the hard coat layer does not occur. It is preferable from the viewpoint of property and the surface hardness of the laminated body in which the hard coat layer is laminated adjacent to the polyimide film. In the general formula (1'), the polyimide contained in the polyimide film represents a tetravalent group in which R 1 is a tetracarboxylic acid residue having an aromatic ring or an aliphatic ring, and R 2 is a diamine residue. Representing a certain divalent group, 10 mol% or more and 50 mol% or less of the total amount of R 2 is a diamine residue having one or two silicon atoms in the main chain, and 50 mol% or more and 90 mol% or less is. , When the structure is a diamine residue having an aromatic ring or an aliphatic ring without having a silicon atom, the cured film may be peeled off when the adhesion test is performed according to the following adhesion test method. Hard to occur.
[Adhesion test method]
A composition for adhesion evaluation prepared by adding 10 parts by mass of 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone to 100 parts by mass of pentaerythritol triacrylate to a 40% by mass methyl isobutyl ketone solution of pentaerythritol triacrylate. A cured film having a thickness of 10 μm is formed by applying it on a test piece of a polyimide film cut into a size of 10 cm × 10 cm and irradiating it with ultraviolet rays at an exposure amount of 200 mJ / cm 2 under a nitrogen stream to cure it. A cross-cut test based on JIS K 5600-5-6 is performed on the cured film, and after repeating the peeling operation with tape 5 times, the presence or absence of peeling of the cured film is observed.

本発明の製造方法により得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。
In the polyimide film obtained by the production method of the present invention, 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 surface of the film and evaluating the highest pencil hardness that does not damage the film. For example, a pencil scratch coating film hardness tester manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd. can be used.

また、本発明の製造方法により得られるポリイミドフィルムは、波長590nmにおける厚み方向の複屈折率が0.020以下であることが好ましい。前記複屈折率が小さいことにより、光学的歪みが低減するため、ポリイミドフィルムをディスプレイ用表面材として用いた場合に、ディスプレイの表示品質の低下を抑制することができる。前記波長590nmにおける厚み方向の複屈折率は、より小さい方が好ましく、0.015以下であることが好ましく、更に0.010以下であることが好ましく、より更に0.008未満であることが好ましい。
なお、本発明の製造方法により得られるポリイミドフィルムの波長590nmにおける厚み方向の複屈折率は、以下のように求めることができる。
まず、位相差測定装置(例えば、王子計測機器株式会社製、製品名「KOBRA-WR」)を用いて、25℃、波長590nmの光で、ポリイミドフィルムの厚み方向位相差値(Rth)を測定する。厚み方向位相差値(Rth)は、0度入射の位相差値と、斜め40度入射の位相差値を測定し、これらの位相差値から厚み方向位相差値Rthを算出する。前記斜め40度入射の位相差値は、位相差フィルムの法線から40度傾けた方向から、波長590nmの光を位相差フィルムに入射させて測定する。
ポリイミドフィルムの厚み方向の複屈折率は、式:Rth/dに代入して求めることができる。前記dは、ポリイミドフィルムの膜厚(nm)を表す。
なお、厚み方向位相差値は、フィルムの面内方向における遅相軸方向(フィルム面内方向における屈折率が最大となる方向)の屈折率をnx、フィルム面内における進相軸方向(フィルム面内方向における屈折率が最小となる方向)の屈折率をny、及びフィルムの厚み方向の屈折率をnzとしたときに、Rth[nm]={(nx+ny)/2-nz}×dと表すことができる。
Further, the polyimide film obtained by the production method of the present invention preferably has a birefringence of 0.020 or less in the thickness direction at a wavelength of 590 nm. Since the optical distortion is reduced due to the small birefringence, it is possible to suppress the deterioration of the display quality of the display when the polyimide film is used as the surface material for the display. The birefringence index in the thickness direction at a wavelength of 590 nm is preferably smaller, preferably 0.015 or less, more preferably 0.010 or less, and even more preferably less than 0.008. ..
The birefringence in the thickness direction of the polyimide film obtained by the production method of the present invention at a wavelength of 590 nm can be obtained as follows.
First, the thickness direction retardation value (Rth) of the polyimide film is measured with light at 25 ° C. and a wavelength of 590 nm using a phase difference measuring device (for example, manufactured by Oji Measuring Instruments Co., Ltd., product name “KOBRA-WR”). do. For the thickness direction retardation value (Rth), the phase difference value incident at 0 degrees and the phase difference value incident at an angle of 40 degrees are measured, and the thickness direction retardation value Rth is calculated from these phase difference values. The retardation value of the oblique 40-degree incident is measured by injecting light having a wavelength of 590 nm onto the retardation film from a direction inclined by 40 degrees from the normal of the retardation film.
The birefringence in the thickness direction of the polyimide film can be obtained by substituting it into the formula: Rth / d. The d represents the film thickness (nm) of the polyimide film.
The thickness direction retardation value is nx for the refractive index in the slow-phase axial direction (the direction in which the refractive index is maximized in the in-plane direction of the film) in the in-plane direction of the film, and the phase-advancing axial direction (the film surface) in the film surface. When the refractive index in the inward direction (the direction in which the refractive index is minimized) is ny and the refractive index in the thickness direction of the film is nz, it is expressed as Rth [nm] = {(nx + ny) /2-nz} × d. be able to.

本発明の製造方法により得られる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以上であることが好ましく、更に5μm以上であることが好ましく、より更に10μm以上であることが好ましい。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い。
厚みが薄いと強度が低下し破断しやすくなり、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。
The thickness of the polyimide film obtained by the production method of the present invention may be appropriately selected depending on the intended use, but is preferably 1 μm or more, more preferably 5 μm or more, and further preferably 10 μm or more. preferable. On the other hand, it is preferably 200 μm or less, more preferably 150 μm or less, and further preferably 100 μm or less.
If the thickness is thin, the strength is lowered and the film is easily broken, 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.

また、本発明の製造方法により得られる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。 Further, the polyimide film obtained by the production method 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.

本発明の製造方法により得られる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、例えば、従来ガラス基材等ガラス製品が用いられていた基材や部材として用いることができる。
例えば、本発明の製造方法により得られるポリイミドフィルムは、着色が抑制され、透明性が向上したものであるため、ディスプレイの表面材として好適に用いることができる。また、本発明の製造方法により得られるポリイミドフィルムは、屈曲耐性を向上しやすいため、曲面に対応できるディスプレイとして、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に好適に用いることができる。また、本発明の製造方法により得られる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。
The use of the polyimide film obtained by the production method of the present invention is not particularly limited, and for example, it can be used as a base material or a member in which a glass product such as a glass base material has been conventionally used.
For example, the polyimide film obtained by the production method of the present invention has suppressed coloring and improved transparency, and therefore can be suitably used as a surface material for a display. Further, since the polyimide film obtained by the manufacturing method of the present invention tends to improve bending resistance, as a display capable of dealing with curved surfaces, for example, a thin and bendable flexible type organic EL display, a smartphone, a wristwatch type terminal, etc. It can be suitably used for mobile terminals, display devices inside automobiles, flexible panels used for wristwatches, and the like. Further, the polyimide film obtained by the manufacturing method of the present invention is a member for an image display device such as a liquid crystal display device or an organic EL display device, a member for a touch panel, a flexible printed substrate, a solar cell panel such as a surface protective film or a substrate material. It can also be applied to members for optical waveguides, members for optical waveguides, and other semiconductor-related members.

II.ポリイミド前駆体の製造方法
本発明のポリイミド前駆体の製造方法は、
ポリイミド前駆体溶液を準備する工程と、
前記ポリイミド前駆体溶液中の、残留モノマーを低減する工程と、を含む。
II. Method for Producing Polyimide Precursor The method for producing the polyimide precursor of the present invention is as follows.
The process of preparing the polyimide precursor solution and
A step of reducing residual monomers in the polyimide precursor solution is included.

本発明のポリイミド前駆体の製造方法において、ポリイミド前駆体溶液を準備する工程は、前述した本発明のポリイミドフィルムの製造方法で説明したポリイミド前駆体溶液準備工程と同様に行うことができる。
また、前記ポリイミド前駆体溶液中の、残留モノマーを低減する工程は、前述した本発明のポリイミドフィルムの製造方法で説明したポリイミド前駆体精製工程と同様に行うことができる。
本発明の製造方法により得られるポリイミド前駆体は、残留モノマーが低減されたものであるため、当該ポリイミド前駆体をポリイミドフィルムの製造に用いることにより、残留モノマーの酸化によるポリイミドフィルムの着色を抑制することができる。
In the method for producing a polyimide precursor of the present invention, the step of preparing the polyimide precursor solution can be performed in the same manner as the step of preparing the polyimide precursor solution described in the above-described method for producing the polyimide film of the present invention.
Further, the step of reducing the residual monomer in the polyimide precursor solution can be performed in the same manner as the polyimide precursor purification step described in the above-described method for producing a polyimide film of the present invention.
Since the polyimide precursor obtained by the production method of the present invention has a reduced amount of residual monomers, the polyimide precursor is used in the production of the polyimide film to suppress the coloring of the polyimide film due to the oxidation of the residual monomers. be able to.

III.ポリイミド前駆体組成物の製造方法
本発明のポリイミド前駆体組成物の製造方法は、
ポリイミド前駆体溶液を準備する工程と、
前記ポリイミド前駆体溶液中の、残留モノマーを低減することにより、精製されたポリイミド前駆体を得る工程と、
前記精製されたポリイミド前駆体と有機溶剤とを含有するポリイミド前駆体組成物を調製する工程と、を含む。
III. Method for Producing Polyimide Precursor Composition The method for producing the polyimide precursor composition of the present invention is as follows.
The process of preparing the polyimide precursor solution and
A step of obtaining a purified polyimide precursor by reducing residual monomers in the polyimide precursor solution, and
A step of preparing a polyimide precursor composition containing the purified polyimide precursor and an organic solvent is included.

本発明のポリイミド前駆体組成物の製造方法が有する前記各工程は、前述した本発明のポリイミドフィルムの製造方法で説明した各工程と同様に行うことができる。
本発明の製造方法により得られるポリイミド前駆体組成物は、精製されたポリイミド前駆体を再溶解させて得られるものであるため、残留モノマーが低減されており、且つ、アミン等の触媒を含有しない。そのため、本発明の製造方法により得られるポリイミド前駆体組成物を、熱イミド化を行うポリイミドフィルムの製造に用いることにより、前述した本発明のポリイミドの製造方法で説明したように、着色が抑制され、透明性が向上し、更に、寸法安定性、耐溶剤性、耐吸湿性乃至耐透湿性、屈曲耐性を向上したポリイミドフィルムを得ることができる。
Each of the steps included in the method for producing a polyimide precursor composition of the present invention can be carried out in the same manner as each step described in the above-mentioned method for producing a polyimide film of the present invention.
Since the polyimide precursor composition obtained by the production method of the present invention is obtained by redissolving the purified polyimide precursor, residual monomers are reduced and a catalyst such as amine is not contained. .. Therefore, by using the polyimide precursor composition obtained by the production method of the present invention for the production of the polyimide film to be thermally imidized, coloring is suppressed as described in the above-mentioned method for producing the polyimide of the present invention. It is possible to obtain a polyimide film having improved transparency and further improved dimensional stability, solvent resistance, moisture absorption resistance or moisture permeability resistance, and bending resistance.

IV.積層体の製造方法
本発明の積層体の製造方法は、前述した本発明の製造方法によりポリイミドフィルムを製造する工程(以下、ポリイミドフィルム製造工程という)と、
前記工程により得られる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(以下、ハードコート層用塗膜形成工程という)と、
前記塗膜を硬化する工程(以下、ハードコート層用塗膜硬化工程という)と、を含む。
IV. Manufacturing Method of Laminate The manufacturing method of the laminated body of the present invention includes a step of manufacturing a polyimide film by the above-mentioned manufacturing method of the present invention (hereinafter referred to as a polyimide film manufacturing step).
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 obtained by the above step (hereinafter, hard coat layer). (Referred to as a coating film forming process) and
A step of curing the coating film (hereinafter referred to as a coating film curing step for a hard coat layer) is included.

本発明の積層体の製造方法は、前述した本発明の製造方法により得られるポリイミドフィルムを用いるため、製造される積層体は、透明性が向上し、更にハードコート層を有することにより表面硬度がより向上したものである。 Since the method for producing the laminate of the present invention uses the polyimide film obtained by the above-mentioned production method of the present invention, the produced laminate has improved transparency and further has a hard coat layer, so that the surface hardness is increased. It is a better one.

1.ポリイミドフィルム製造工程
本発明の積層体の製造方法において、ポリイミドフィルムを製造する工程では、前述した本発明のポリイミドフィルムの製造方法を用いることができるので、ここでの説明を省略する。
1. 1. Polyimide film manufacturing process In the method for manufacturing a laminate of the present invention, the above-mentioned method for manufacturing a polyimide film of the present invention can be used in the step of manufacturing a polyimide film, and thus the description thereof is omitted here.

2.ハードコート層用塗膜形成工程
本発明の積層体の製造方法においては、前記本発明のポリイミドフィルムの製造方法により得られる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。
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、溶剤及び添加剤等その他の成分を含有していてもよい。
2. 2. Coating film forming step for hard coat layer In the method for producing a laminate of the present invention, a radically polymerizable compound and a cationically polymerizable compound are formed on at least one surface of the polyimide film obtained by the method for producing a polyimide film of the present invention. A coating film of a composition for forming a hard coat layer containing at least one type is formed.
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 other components such as a polymerization initiator, a solvent and an additive, if necessary. good.

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。 The radically polymerizable compound is a compound having a radically polymerizable group. The radically polymerizable group contained in the radically polymerizable compound may be any 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. When the radically polymerizable compound has two or more radically polymerizable groups, these radically polymerizable groups may be the same or different from each other.

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、更に、ポリイミドフィルムとハードコート層との密着性の点及び光透過性と表面硬度の点から、(メタ)アクリロイル基を1分子中に2つ以上有する化合物が好ましい。例えば、1分子中に2~6個の(メタ)アクリロイル基を有する多官能アクリレートモノマーと称される化合物やウレタン(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オリゴマーを好ましく使用できる。
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。
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.
As the radically polymerizable compound, a compound having a (meth) acryloyl group is preferable from the viewpoint of high reactivity, and further, from the viewpoint of adhesion between the polyimide film and the hard coat layer, light transmittance and surface hardness. From this point of view, a compound having two or more (meth) acryloyl groups in one molecule is preferable. For example, a compound called a polyfunctional acrylate monomer having 2 to 6 (meth) acryloyl groups in one molecule, or a molecule called urethane (meth) acrylate, polyester (meth) acrylate, or epoxy (meth) acrylate. Monomers having a number of (meth) acryloyl groups within and having a molecular weight of several hundred to several thousand can be preferably used.
In addition, in this specification, (meth) acryloyl represents each of acryloyl and methacryloyl, and (meth) acrylate represents each of acrylate and methacrylate.

前記ラジカル重合性化合物としては、具体的には、例えば、ジビニルベンゼンなどのビニル化合物;エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAエポキシジ(メタ)アクリレート、9,9-ビス[4-(2-(メタ)アクリロイルオキシエトキシ)フェニル]フルオレン、アルキレンオキサイド変性ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート(例えば、エトキシ化(エチレンオキサイド変性)ビスフェノールAジ(メタ)アクリレートなど)、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタントリ(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トリ(メタ)アクリレート、ジ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ペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等のポリオールポリアクリレート類、ビスフェノールAジグリシジルエーテルのジアクリレート、ヘキサンジオールジグリシジルエーテルのジアクリレート等のエポキシアクリレート類、ポリイソシナネートとヒドロキシエチルアクリレート等の水酸基含有アクリレートの反応によって得られるウレタンアクリレート等を挙げることができる。 Specific examples of the radically polymerizable compound include vinyl compounds such as divinylbenzene; ethylene glycol di (meth) acrylate, bisphenol A epoxy di (meth) acrylate, and 9,9-bis [4- (2-(2-(. Meta) acryloyloxyethoxy) phenyl] fluorene, alkylene oxide-modified bisphenol A di (meth) acrylate (for example, ethoxylated (ethylene oxide modified) bisphenol A di (meth) acrylate), trimethyl propantri (meth) acrylate, tri Methylol ethanetri (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol tri (meth) acrylate, dipentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate , Polyacrylate polyacrylates such as dipentaerythritol hexa (meth) acrylates, diacrylates such as bisphenol A diglycidyl ether diacrylates, epoxy acrylates such as hexanediol diglycidyl ether diacrylates, hydroxyl groups such as polyisocinates and hydroxyethyl acrylates. Examples thereof include urethane acrylate obtained by the reaction of the contained acrylate.

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。 The cationically polymerizable compound is a compound having a cationically polymerizable group. The cationically polymerizable group contained in the cationically polymerizable compound may be any functional group capable of causing a cationically polymerizable reaction, and is not particularly limited, and examples thereof include an epoxy group, an oxetanyl group, and a vinyl ether group. When the cationically polymerizable compound has two or more cationically polymerizable groups, the cationically polymerizable groups may be the same or different from each other.

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、ポリイミドフィルムとハードコート層との密着性の点及び光透過性と表面硬度の点から、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つ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。
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.
Further, as the cationically polymerizable compound, a compound having at least one epoxy group and an oxetanyl group as the cationically polymerizable group is preferable, and the point of adhesion between the polyimide film and the hard coat layer, the light transmittance and the surface thereof are preferable. From the viewpoint of hardness, a compound having at least one of an epoxy group and an oxetanyl group at least two in one molecule is more preferable. 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. Further, among 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. Of 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, the cation in the coating film There are advantages such as accelerating the network formation rate obtained from the 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.

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。 Examples of the cationically polymerizable compound having an epoxy group include polyglycidyl ether of a polyhydric alcohol having an alicyclic ring, or a cyclohexene ring or cyclopentene ring-containing compound 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 alkylene oxide adducts and caprolactone adducts thereof with epichlorohydrin. And novolak epoxy resin and the like, and examples thereof include glycidyl ether type epoxy resin derived from bisphenols.

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。 Examples of the alicyclic epoxy resin 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.).

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。 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). -512, Denacol EX-521), Pentaeryth Little Polyglycidyl Ether (Denacol EX-411), Diglycerol Polyglycidyl Ether (Denacol EX-421), Gglycerol Polyglycidyl Ether (Denacol EX-313, Denacol EX-314), Trimethylol Propanepolyglycidyl Ether (Denacol EX-321), Resoltinol Diglycidyl Ether (Denacol EX-201), Neopentyl Glycol Diglycidyl Ether (Denacol EX-211), 1,6 Hexanodiol Diglycidyl Ether (Denacol EX-) 212), Hydrodibisphenol A Diglycidyl Ether (Denacol EX-252), Ethylene Glycol Diglycidyl Ether (Denacol EX-810, Denacol EX-811), Polyethylene Glycol Diglycidyl Ether (Denacol EX-850, Denacol EX-851, Denacol EX-821), propylene glycol glycidyl ether (Denacol EX-911), polypropylene glycol glycidyl ether (Denacol EX-941, Denacol EX-920), allyl glycidyl ether (Denacol EX-111), 2-ethylhexyl glycidyl ether (Denacol). EX-121), phenylglycidyl ether (Denacol EX-141), phenol glycidyl ether (Denacol EX-145), butylphenyl glycidyl ether (Denacol EX-146), diglycidyl phthalate (Denacol EX-721), hydroquinone diglycidyl ether (Denacol EX-203), Diglycidyl terephthalate (Denacol EX-711), Glycidyl phthalimide (Denacol EX-731), Dibromophenyl glycidyl ether (Denacol EX-147), Dibromoneopentyl glycol diglycidyl ether (Denacol EX-221) (The above is the product name in parentheses and is made by Nagase Chemtex.)

また、その他の市販品のエポキシ樹脂としては、商品名エピコート825、エピコート827、エピコート828、エピコート828EL、エピコート828XA、エピコート834、エピコート801、エピコート801P、エピコート802、エピコート815、エピコート815XA、エピコート816A、エピコート819、エピコート834X90、エピコート1001B80、エピコート1001X70、エピコート1001X75、エピコート1001T75、エピコート806、エピコート806P、エピコート807、エピコート152、エピコート154、エピコート871、エピコート191P、エピコートYX310、エピコートDX255、エピコートYX8000、エピコートYX8034等(以上商品名、ジャパンエポキシレジン製)が挙げられる。 Other commercially available epoxy resins include Epicoat 825, Epicoat 827, Epicoat 828, Epicoat 828EL, Epicoat 828XA, Epicoat 834, Epicoat 801 and Epicoat 801P, Epicoat 802, Epicoat 815, Epicoat 815XA, and Epicoat 816A. Epicoat 819, Epicoat 834X90, Epicoat 1001B80, Epicoat 1001X70, Epicoat 1001X75, Epicoat 1001T75, Epicoat 806, Epicoat 806P, Epicoat 807, Epicoat 152, Epicoat 154, Epicoat 871, Epicoat 191P, Epicoat YX310, Epicoat DX255, Epicoat YX8000 Etc. (The above product name is made by Japan Epoxy Resin).

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。 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). , Bis-1-ethyl-3-oxetanylmethyl ether (OXT-221), 3-ethyl-3--2-ethylhexyloxymethyloxetane (OXT-212), 3-ethyl-3-phenoxymethyloxetane (OXT-) 211) (The product name in parentheses is the product name of Toa Synthetic), and the product names include Ethanacole EHO, Ethanacole OXBP, Ethanacole OXTP, and Ethanacole OXMA (trade name, manufactured by Ube Kosan).

本発明に用いられ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。 As the polymerization initiator used in the present invention, 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.

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。 The radical polymerization initiator may be any kind as long as it can release a substance that initiates radical polymerization by at least one of light irradiation and heating. For example, 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. More specifically, 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-diphenylethan-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 (η5-2,4-cyclopentadiene-1-yl) -bis (2,6-difluoro-3- (1H-pyrrole-1-yl) ) -Phenyl) Titanium) (trade name: Irgacure 784, manufactured by Ciba Japan Co., Ltd.), etc., but is not limited thereto.

上記以外にも、市販品が使用でき、具体的には、チバ・ジャパン(株)製のイルガキュア907、イルガキュア379、イルガキュア819、イルガキュア127、イルガキュア500、イルガキュア754、イルガキュア250、イルガキュア1800、イルガキュア1870、イルガキュアOXE01、DAROCUR TPO、DAROCUR1173、日本シイベルヘグナー(株)製のSpeedcureMBB、SpeedcurePBZ、SpeedcureITX、SpeedcureCTX、SpeedcureEDB、Esacure ONE、Esacure KIP150、Esacure KTO46、日本化薬(株)製のKAYACURE DETX-S、KAYACURE CTX、KAYACURE BMS、KAYACURE DMBI等が挙げられる。 In addition to the above, commercially available products can be used, specifically, Irgacure 907, Irgacure 379, Irgacure 819, Irgacure 127, Irgacure 500, Irgacure 754, Irgacure 250, Irgacure 1800, Irgacure 1870 manufactured by Ciba Japan Co., Ltd. , Irgacure OXE01, DAROCUR TPO, DAROCUR1173, Japan Siber Hegner Co., Ltd. of SpeedcureMBB, SpeedcurePBZ, SpeedcureITX, SpeedcureCTX, SpeedcureEDB, Esacure ONE, Esacure KIP150, Esacure KTO46, manufactured by Nippon Kayaku Co., of (stock) KAYACURE DETX-S, KAYACURE CTX , KAYACURE BMS, KAYACURE DMBI and the like.

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。 Further, 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. Examples of the cationic polymerization initiator include sulfonic acid ester, imide sulfonate, dialkyl-4-hydroxysulfonium salt, aryl sulfonic acid-p-nitrobenzyl ester, silanol-aluminum complex, (η 6 -benzene) (η 5 -cyclopentadi). Enyl) iron (II) and the like are exemplified, and more specific examples thereof include, but are not limited to, benzointosilate, 2,5-dinitrobenzyltosylate, N-tosiphthalateimide and the like.

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。 Examples of the agent used as both the radical polymerization initiator and the cationic polymerization initiator include aromatic iodonium salts, aromatic sulfonium salts, aromatic diazonium salts, aromatic phosphonium salts, triazine compounds, iron arene complexes and the like. More specifically, chloride, bromide, borofluoride salt, hexafluorophosphate salt, hexafluoro of iodonium such as diphenyl iodonium, ditril iodonium, bis (p-tert-butylphenyl) iodonium, and bis (p-chlorophenyl) iodonium. Iodonium salt such as antimonate salt, chloride, bromide, borofluoride salt, hexafluorophosphate salt, hexafluoroantimonate of sulfonium such as triphenylsulfonium, 4-tert-butyltriphenylsulfonium, tris (4-methylphenyl) sulfonium. 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. ..

本発明に用いられる溶剤は、公知の溶剤から適宜選択して用いることができる。添加剤としては、例えば、帯電防止剤、防眩剤、防汚剤、硬度を向上させるための無機又は有機微粒子、レベリング剤、各種増感剤等が挙げられる。 The solvent used in the present invention can be appropriately selected from known solvents. Examples of the additive include antistatic agents, antiglare agents, antifouling agents, inorganic or organic fine particles for improving hardness, leveling agents, various sensitizers and the like.

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、前記ポリイミド前駆体組成物を支持体に塗布する手段と同様のものが挙げられる。
なお、前記ハードコート層形成用組成物の塗膜は、ポリイミドフィルムの一方の面のみに形成してもよいし、ポリイミドフィルムの両面に形成してもよい。
As a method for forming the coating film of the hard coat layer forming composition on at least one surface of the polyimide film, for example, 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 applied with a desired film thickness, and examples thereof include the same means as those for applying the polyimide precursor composition to the support.
The coating film of the composition for forming the hard coat layer may be formed on only one surface of the polyimide film, or may be formed on both surfaces of the polyimide film.

前記ハードコート層用硬化性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。 The solvent is removed by drying the coating film of the curable composition for the hard coat layer, if necessary. Examples of the 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.

3.ハードコート層用塗膜硬化工程
前記ハードコート層用硬化性組成物を塗布、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。
3. 3. Curing step of coating film for hard coat layer The radical polymerizable compound and cationically polymerizable compound contained in the curable composition are applied to the coating film to which the curable composition for hard coat layer is applied and dried as necessary. By curing the coating film by at least one of light irradiation and heating depending on the polymerizable group, at least one polymer of a radical polymerizable compound and a cationically polymerizable compound is applied to at least one surface of the polyimide film. The contained hard coat layer can be formed.

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。
Ultraviolet rays, visible light, electron beams, ionizing radiation and the like are mainly used for light irradiation. In the case of 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.
When 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.

また、本発明の積層体の製造方法は、本発明の効果を損なわない範囲で、例えば、更にウレタンやアクリル樹脂などを含むゲル等の他の層を形成する工程、及び、公知の表面処理を施す工程等を含むものであってもよい。 Further, the method for producing a laminated body of the present invention comprises, for example, a step of further forming another layer such as a gel containing urethane or acrylic resin, and a known surface treatment within a range not impairing the effect of the present invention. It may include a step of applying.

4.積層体
本発明の製造方法により得られる積層体は、前述した本発明の製造方法により得られる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が隣接して位置する積層体である。
本発明の製造方法により得られる積層体は、前記ポリイミドフィルムの一方の面のみに前記ハードコート層が隣接して積層されたものであってもよいし、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隣接して積層されたものであってもよい。
また、前記ハードコート層は、反射防止性、防眩性等の機能が付与されたものであってもよい。当該機能は、例えば、前記ハードコート層に公知の表面処理を施したり、無機又は有機微粒子等の添加剤を含有させること等により付与することができる。
また、本発明の製造方法により得られる積層体は、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、更にウレタンやアクリル樹脂などを含むゲル等の他の層が積層されたものであってもよい。
4. Laminates The laminate obtained by the production method of the present invention is a hard coat layer containing the polyimide film obtained by the above-mentioned production method of the present invention and at least one polymer of a radically polymerizable compound and a cationically polymerizable compound. Is a laminated body located adjacent to each other.
The laminate obtained by the production method of the present invention may be one in which the hard coat layer is laminated adjacent to only one surface of the polyimide film, or the hard coat layer may be laminated on both sides of the polyimide film. May be laminated adjacent to each other.
Further, the hard coat layer may be provided with functions such as antireflection property and antiglare property. The function can be imparted, for example, by subjecting the hard coat layer to a known surface treatment or by incorporating an additive such as inorganic or organic fine particles.
Further, the laminate obtained by the production method of the present invention has, in addition to the polyimide film and the hard coat layer, other layers such as a gel containing urethane, acrylic resin, etc., as long as the effects of the present invention are not impaired. May be laminated.

本発明の製造方法により得られる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。
また、本発明の積層体において、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。また、カール防止の観点からポリイミドフィルムの両面にハードコート層を形成しても良い。
The overall thickness of the laminate obtained by the production method of the present invention may be appropriately selected depending on the intended use, but is preferably 10 μm or more, and more preferably 40 μm or more from the viewpoint of strength. On the other hand, from the viewpoint of bending resistance, it is preferably 300 μm or less, and more preferably 250 μm or less.
Further, in the laminated body of the present invention, the thickness of each hardcoat layer may be appropriately selected depending on the intended use, but is preferably 2 μm or more and 80 μm or less, and more preferably 3 μm or more and 50 μm or less. Further, from the viewpoint of curl prevention, a hard coat layer may be formed on both sides of the polyimide film.

本発明の製造方法により得られる積層体は、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と同様にして測定することができる。
In the laminate obtained by the production method of the present invention, 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 laminate of the present invention can be measured in the same manner as the pencil hardness of the polyimide film.

本発明の製造方法により得られる積層体は、JIS K7361-1に準拠して測定する全光線透過率が、85%以上であることが好ましく、更に88%以上であることが好ましく、より更に90%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。
本発明の製造方法により得られる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。
The laminate obtained by the production method of the present invention preferably has a total light transmittance of 85% or more, more preferably 88% or more, and further more than 90, as measured in accordance with JIS K7361-1. % Or more is preferable. Since the transmittance is high as described above, the transparency is improved and the material can be used as a substitute for glass.
The total light transmittance of the laminate obtained by the production method of the present invention can be measured in the same manner as the total light transmittance measured according to JIS K7361-1 of the polyimide film.

本発明の製造方法により得られる積層体は、JIS K7373-2006に準拠して算出される黄色度(YI値)が、5.0以下であることが好ましく、3.0以下であることがより好ましく、2.0以下であることがより更に好ましい。
本発明の製造方法により得られる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。
The laminate obtained by the production method of the present invention preferably has a yellowness (YI value) calculated in accordance with JIS K7373-2006 of 5.0 or less, and more preferably 3.0 or less. It is preferably 2.0 or less, and even more preferably 2.0 or less.
The yellowness (YI value) of the laminate obtained by the production method 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. ..

本発明の製造方法により得られる積層体のJIS K-7105に準拠したヘイズ値は、光透過性の点から、5.0以下であることが好ましく、2.0以下であることが更に好ましく、1.0以下であることがより更に好ましい。
本発明の製造方法により得られる積層体のJIS K-7105に準拠したヘイズ値は、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。
The haze value of the laminate obtained by the production method of the present invention in accordance with JIS K-7105 is preferably 5.0 or less, more preferably 2.0 or less, from the viewpoint of light transmission. It is more preferably 1.0 or less.
The haze value of the laminate obtained by the production method of the present invention according to JIS K-7105 can be measured in the same manner as the haze value of the polyimide film.

本発明の製造方法により得られる積層体の波長590nmにおける厚み方向の複屈折率は、0.020以下であることが好ましく、0.015以下であることが好ましく、更に0.010以下であることが好ましく、より更に0.008未満であることが好ましい。
本発明の製造方法により得られる積層体の前記複屈折率は、前記ポリイミドフィルムの波長590nmにおける厚み方向の複屈折率と同様にして測定することができる。
The birefringence in the thickness direction of the laminate obtained by the production method of the present invention at a wavelength of 590 nm is preferably 0.020 or less, preferably 0.015 or less, and further 0.010 or less. Is preferable, and more preferably less than 0.008.
The birefringence of the laminate obtained by the production method of the present invention can be measured in the same manner as the birefringence in the thickness direction of the polyimide film at a wavelength of 590 nm.

本発明の製造方法により得られる積層体の用途は特に限定されるものではなく、例えば、前述した本発明の製造方法により得られる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。 The use of the laminate obtained by the manufacturing method of the present invention is not particularly limited, and for example, it can be used in the same manner as the use of the polyimide film obtained by the manufacturing method of the present invention described above.

V.ディスプレイ用表面材の製造方法
本発明のディスプレイ用表面材の製造方法は、前述した本発明の製造方法によりポリイミドフィルムを製造する工程、又は、前述した本発明の製造方法により積層体を製造する工程を含む。すなわち、本発明の製造方法により得られるディスプレイ用表面材は、前述した本発明の製造方法により得られるポリイミドフィルム、又は、前述した本発明の製造方法により得られる積層体である。
V. Method for Manufacturing Surface Material for Display The method for manufacturing a surface material for display of the present invention is a step of manufacturing a polyimide film by the above-mentioned manufacturing method of the present invention, or a step of manufacturing a laminate by the above-mentioned manufacturing method of the present invention. including. That is, the surface material for a display obtained by the manufacturing method of the present invention is a polyimide film obtained by the manufacturing method of the present invention described above, or a laminate obtained by the manufacturing method of the present invention described above.

本発明の製造方法により得られるディスプレイ用表面材は、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。本発明の製造方法により得られるディスプレイ用表面材は、前述した本発明の製造方法により得られるポリイミドフィルム及び本発明の製造方法により得られる積層体と同様に、透明性が向上したものであり、また、屈曲耐性を向上しやすいため、フレキシブルディスプレイ用として好適に用いることができる。 The display surface material obtained by the manufacturing method of the present invention is arranged and used so as to be located on the surface of various displays. The surface material for a display obtained by the manufacturing method of the present invention has improved transparency, similar to the polyimide film obtained by the manufacturing method of the present invention and the laminate obtained by the manufacturing method of the present invention. Further, since it is easy to improve bending resistance, it can be suitably used for a flexible display.

本発明の製造方法により得られるディスプレイ用表面材は、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、前記本発明の製造方法により得られる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。 The surface material for a display obtained by the manufacturing method of the present invention can be used for various known displays, and is not particularly limited. For example, the display described in the application of the polyimide film obtained by the manufacturing method of the present invention and the like. Can be used for.

なお、本発明の製造方法により得られるディスプレイ用表面材が前記本発明の製造方法により得られる積層体である場合、ディスプレイの表面に配置した後の最表面となる面は、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が、ハードコート層側の表面が表面となるように本発明のディスプレイ用表面材を配置することが好ましい。また、本発明の製造方法により得られるディスプレイ用表面材は、最表面に指紋付着防止層を有するものであっても良い。 When the surface material for a display obtained by the manufacturing method of the present invention is a laminate obtained by the manufacturing method of the present invention, the outermost surface after being arranged on the surface of the display is the surface on the polyimide film side. It may be the surface on the hard coat layer side, but it is preferable to arrange the surface material for a display of the present invention so that the surface on the hard coat layer side is the surface. Further, the surface material for a display obtained by the production method of the present invention may have a fingerprint adhesion prevention layer on the outermost surface.

また、本発明の製造方法により得られるディスプレイ用表面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、ディスプレイ用表面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。 Further, the method of arranging the surface material for a display obtained by the manufacturing method of the present invention on the surface of a display is not particularly limited, and examples thereof include a method via an adhesive layer. As the adhesive layer, a conventionally known adhesive layer that can be used for adhering a surface material for a display can be used.

[評価方法]
<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重量%の濃度のN-メチルピロリドン(NMP)溶液とし、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℃の条件で測定を行い、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重量平均分子量を求めた。
<ポリイミド前駆体溶液の粘度>
ポリイミド前駆体溶液の粘度は、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として測定した。
[Evaluation methods]
<Weight average molecular weight of polyimide precursor>
For the weight average molecular weight of the polyimide precursor, the polyimide precursor was prepared as an N-methylpyrrolidone (NMP) solution having a concentration of 0.5% by weight, and a 10 mmol% LiBr-NMP solution having a water content of 500 ppm or less was used as a developing solvent. Using an apparatus (HLC-8120 manufactured by Tosoh, column used: GPC LF-804 manufactured by SHODEX), measurement was performed under the conditions of a sample injection amount of 50 μL, a solvent flow rate of 0.5 mL / min, and 40 ° C., and polystyrene having the same concentration as the sample. The weight average molecular weight was determined based on the standard sample.
<Viscosity of polyimide precursor solution>
The viscosity of the polyimide precursor solution was measured using a viscometer (for example, TVE-22HT, Toki Sangyo Co., Ltd.) at 25 ° C. with a sample volume of 0.8 ml.

<ガラス転移温度>
動的粘弾性測定装置 RSA III(ティー・エイ・インスツルメント・ジャパン(株))を用い、測定範囲を-150℃~400℃として、周波数1Hz、昇温速度5℃/min、サンプル幅を5mm、チャック間距離を20mmとして動的粘弾性測定を行い、tanδ(tanδ=損失弾性率(E’’)/貯蔵弾性率(E’))のピーク温度から、ガラス転移温度(Tg)を求めた。
<Glass transition temperature>
Using the dynamic viscoelastic modulus measuring device RSA III (TA Instruments Japan Co., Ltd.), the measurement range is -150 ° C to 400 ° C, the frequency is 1 Hz, the temperature rise rate is 5 ° C / min, and the sample width is set. Dynamic viscoelastic measurement was performed with 5 mm and a chuck distance of 20 mm, and the glass transition temperature (Tg) was obtained from the peak temperature of tanδ (tanδ = loss elastic modulus (E ″) / storage elastic modulus (E ′)). rice field.

<アンモニウムイオン含有量>
ポリイミドフィルム中のアンモニウムイオン含有量は、以下のようにして求めた。重さを測定した5cm×5cmに切り出した重さ約0.4gのポリイミドフィルムの試験片をポリプロピレン袋に入れ、袋内で、50mLの超純水に浸し、ヒートシーラーにて封入した。それを60℃のウォーターバス浴内に入れ、1時間以上静置することにより、ポリイミドフィルム中のアンモニウムイオンを溶出させ、得られた溶出液のイオン濃度をイオンクロマトグラフ(サーモフィッシャーサイエンティフィック株式会社、ICS-3000)にて測定し、ポリイミドフィルム1gあたりのアンモニウムイオン量を算出した。なお、溶出液中のアンモニウムイオンの検出限界値は0.1ppbである。
<Ammonium ion content>
The ammonium ion content in the polyimide film was determined as follows. A test piece of a polyimide film weighing about 0.4 g cut out to a weight of 5 cm × 5 cm was placed in a polypropylene bag, immersed in 50 mL of ultrapure water in the bag, and sealed with a heat sealer. By placing it in a water bath at 60 ° C. and allowing it to stand for 1 hour or more, ammonium ions in the polyimide film are eluted, and the ion concentration of the obtained eluate is measured by ion chromatograph (Thermo Fisher Scientific Co., Ltd.). The amount of ammonium ion per 1 g of the polyimide film was calculated by measuring with ICS-3000). The detection limit of ammonium ions in the eluate is 0.1 ppb.

<全光線透過率>
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。
<Total light transmittance>
It was measured by a haze meter (HM150 manufactured by Murakami Color Technology Research Institute) in accordance with JIS K7361-1.

<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、JIS Z8720に規定する分光測色方法により測定した透過率をもとに算出した。
<YI value (yellowness)>
The YI value also includes the transmittance measured by the spectrophotometric method specified in JIS Z8720 using an ultraviolet-visible near-infrared spectrophotometer (JASCO Corporation V-7100) in accordance with JIS K7373-2006. It was calculated to.

<ヘイズ値>
JIS K-7105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。
<Haze value>
It was measured by a haze meter (HM150 manufactured by Murakami Color Technology Research Institute) in accordance with JIS K-7105.

(実施例1)
(1)ポリイミド前駆体溶液の合成
500mlのセパラブルフラスコに、脱水されたジメチルアセトアミド302.0g、及び、1,3-ビス(3-アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン(AprTMOS)2.49g(10mmol)、を溶解させた溶液を液温30℃に制御されたところへ、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(6FDA)2.22g(5mmol)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4時間撹拌した。そこへ、2,2’-ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン(TFMB)28.8g(90mmol)を添加し、完全に溶解したことを確認後、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(6FDA)42.0g(94.5mmol)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1が溶解したポリイミド前駆体溶液1を合成した。ポリイミド前駆体1に用いられたTFMBとAprTMOSとのモル比は90:10であった。ポリイミド前駆体溶液1(固形分20重量%)の25℃における粘度は40150cpsであり、GPCによって測定したポリイミド前駆体1の重量平均分子量は253000であった。
(Example 1)
(1) Synthesis of polyimide precursor solution In a 500 ml separable flask, 302.0 g of dehydrated dimethylacetamide and 2.49 g (10 mmol) of 1,3-bis (3-aminopropyl) tetramethyldisiloxane (AprTMOS). ), To a place where the solution temperature was controlled to 30 ° C, 2.22 g (5 mmol) of 4,4'-(hexafluoroisopropyridene) diphthalic acid anhydride (6FDA) was added, and the temperature rise was 2 ° C. It was gradually added so as to be as follows, and stirred with a mechanical stirrer for 4 hours. 28.8 g (90 mmol) of 2,2'-bis (trifluoromethyl) benzidine (TFMB) was added thereto, and after confirming that the solution was completely dissolved, 4,4'-(hexafluoroisopropyridene) diphthalic acid was added. 42.0 g (94.5 mmol) of anhydride (6FDA) was gradually added in several portions so that the temperature rise was 2 ° C. or lower to synthesize a polyimide precursor solution 1 in which the polyimide precursor 1 was dissolved. The molar ratio of TFMB used for polyimide precursor 1 to AprTMOS was 90:10. The viscosity of the polyimide precursor solution 1 (solid content 20% by weight) at 25 ° C. was 40150 cps, and the weight average molecular weight of the polyimide precursor 1 measured by GPC was 253000.

(2)ポリイミド前駆体の精製
得られたポリイミド前駆体溶液1(固形分20重量%)5gを溶媒(ジメチルアセトアミド)20gで希釈した。ビーカーに水100mlを入れ、マグネティックスターラーで撹拌し、そこに希釈したポリイミド前駆体溶液1を2.5g/minで滴下して、ポリイミド前駆体1を沈殿させた。沈殿したポリイミド前駆体1をろ過し、水10mlで洗浄することにより回収した。
前記回収したポリイミド前駆体1をジメチルアセトアミドに溶解させた溶液(固形分4質量%)を用いて、前記と同様の方法によりポリイミド前駆体1を沈殿させ、回収する操作を更に2回繰り返し、白色繊維状の精製されたポリイミド前駆体1を得た。
(2) Purification of Polyimide Precursor 5 g of the obtained polyimide precursor solution 1 (solid content 20% by weight) was diluted with 20 g of a solvent (dimethylacetamide). 100 ml of water was placed in a beaker, the mixture was stirred with a magnetic stirrer, and the diluted polyimide precursor solution 1 was added dropwise thereto at 2.5 g / min to precipitate the polyimide precursor 1. The precipitated polyimide precursor 1 was collected by filtering and washing with 10 ml of water.
Using a solution (solid content 4% by mass) in which the recovered polyimide precursor 1 was dissolved in dimethylacetamide, the polyimide precursor 1 was precipitated by the same method as described above, and the operation of recovery was repeated twice, and the white color was obtained. A fibrous purified polyimide precursor 1 was obtained.

(3)ポリイミド前駆体組成物の調製
沈殿させて回収する操作を合計3回繰り返し行って得られたポリイミド前駆体1を、ジメチルアセトアミドに固形分25重量%になるように溶解させ、ポリイミド前駆体組成物1を得た。
(3) Preparation of Polyimide Precursor Composition The polyimide precursor 1 obtained by repeating the operation of precipitation and recovery three times in total is dissolved in dimethylacetamide so as to have a solid content of 25% by weight, and the polyimide precursor is prepared. Composition 1 was obtained.

(4)ポリイミドフィルムの作製
ポリイミド前駆体組成物1をガラス上に塗布し、120℃の循環オーブンで10分乾燥した。次いで、窒素気流下(酸素濃度100ppm以下)、昇温速度10℃/分で、330℃まで昇温し、330℃で1時間保持後、室温まで冷却した。ガラスより剥離し、実施例1のポリイミドフィルムを得た。得られたポリイミドフィルムを用いて測定したところ、ポリイミドのガラス転移温度は312℃であった。
(4) Preparation of Polyimide Film The polyimide precursor composition 1 was applied onto glass and dried in a circulation oven at 120 ° C. for 10 minutes. Then, the temperature was raised to 330 ° C. at a heating rate of 10 ° C./min under a nitrogen stream (oxygen concentration of 100 ppm or less), maintained at 330 ° C. for 1 hour, and then cooled to room temperature. It was peeled off from the glass to obtain the polyimide film of Example 1. When measured using the obtained polyimide film, the glass transition temperature of the polyimide was 312 ° C.

(比較例1)
実施例1において、ポリイミド前駆体の精製及びポリイミド前駆体組成物の調製を行わず、ポリイミドフィルムの作製の際に、ポリイミド前駆体組成物1に代えて、精製されていないポリイミド前駆体溶液1を用いた以外は、実施例1と同様にして、比較例1のポリイミドフィルムを得た。
(Comparative Example 1)
In Example 1, the unpurified polyimide precursor solution 1 was used instead of the polyimide precursor composition 1 when the polyimide film was produced without purifying the polyimide precursor and preparing the polyimide precursor composition. A polyimide film of Comparative Example 1 was obtained in the same manner as in Example 1 except that it was used.

(比較例2)
500mlのセパラブルフラスコに、脱水されたジメチルアセトアミド302.0gをいれ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(6FDA)44.22g(99.5mmol)、および1,3-ビス(3-アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン(AprTMOS)2.49g(10mmol)、2,2’-ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン(TFMB)28.8g(90mmol)を入れた。続いて120℃に加熱しピリジン40gを入れた。続いて無水トリフルオロ酢酸を50g加え、150℃で8時間撹拌し、比較ポリイミド樹脂Aが溶解した比較ポリイミド樹脂溶液Aを合成した。比較ポリイミド樹脂Aに用いられたTFMBとAprTMOSとのモル比は90:10であった。
(Comparative Example 2)
In a 500 ml separable flask, put 302.0 g of dehydrated dimethylacetamide, 44.22 g (99.5 mmol) of 4,4'-(hexafluoroisopropyridene) diphthalic anhydride (6FDA), and 1,3-bis. 2.49 g (10 mmol) of (3-aminopropyl) tetramethyldisiloxane (AprTMOS) and 28.8 g (90 mmol) of 2,2'-bis (trifluoromethyl) benzidine (TFMB) were added. Subsequently, it was heated to 120 ° C. and 40 g of pyridine was added. Subsequently, 50 g of trifluoroacetic anhydride was added, and the mixture was stirred at 150 ° C. for 8 hours to synthesize a comparative polyimide resin solution A in which the comparative polyimide resin A was dissolved. The molar ratio of TFMB and AprTMOS used in the comparative polyimide resin A was 90:10.

得られた比較ポリイミド樹脂溶液A(固形分20重量%)5gを溶媒(ジメチルアセトアミド)20gで希釈した。ビーカーに水100mlを入れ、マグネティックスターラーで撹拌し、そこに希釈した比較ポリイミド樹脂溶液Aを2.5g/minで滴下して、比較ポリイミド樹脂Aを沈殿させた。沈殿した比較ポリイミド樹脂Aをろ過した後、水10mlで洗浄することにより回収した。当該回収した比較ポリイミド樹脂Aをジメチルアセトアミドに溶解させた溶液(固形分4質量%)を用いて、前記と同様の方法により比較ポリイミド樹脂Aを沈殿させ、回収する操作を更に2回繰り返し、白色粉末状の精製された比較ポリイミド樹脂Aを得た。 5 g of the obtained comparative polyimide resin solution A (solid content 20% by weight) was diluted with 20 g of a solvent (dimethylacetamide). 100 ml of water was placed in a beaker, the mixture was stirred with a magnetic stirrer, and the diluted comparative polyimide resin solution A was added dropwise at 2.5 g / min to precipitate the comparative polyimide resin A. The precipitated comparative polyimide resin A was filtered and then recovered by washing with 10 ml of water. Using a solution (solid content 4% by mass) in which the recovered comparative polyimide resin A was dissolved in dimethylacetamide, the comparative polyimide resin A was precipitated by the same method as described above, and the operation of recovery was repeated twice, and the white color was obtained. A powdery purified comparative polyimide resin A was obtained.

沈殿させて回収する操作を合計3回繰り返し行って得られた比較ポリイミド樹脂Aを、ジメチルアセトアミドに固形分25重量%になるように溶解させ、比較ポリイミド樹脂組成物Aを得た。 The comparative polyimide resin A obtained by repeating the operation of precipitation and recovery three times in total was dissolved in dimethylacetamide so as to have a solid content of 25% by weight to obtain a comparative polyimide resin composition A.

前記比較ポリイミド樹脂組成物Aをガラス上に塗布し、80℃のオーブンに投入し、窒素気流下(酸素濃度100ppm以下)、昇温速度10℃/分で200℃まで昇温し、200℃で10分保持後、室温まで冷却した。ガラスより剥離し、比較例2のポリイミドフィルムを得た。 The comparative polyimide resin composition A is applied onto glass, placed in an oven at 80 ° C., heated to 200 ° C. at a heating rate of 10 ° C./min under a nitrogen stream (oxygen concentration of 100 ppm or less), and at 200 ° C. After holding for 10 minutes, it was cooled to room temperature. It was peeled off from the glass to obtain a polyimide film of Comparative Example 2.

(比較例3)
比較例2と同様の方法により得られた比較ポリイミド樹脂溶液Aを用い、比較例2と同様の方法により比較ポリイミド樹脂Aを沈殿させて回収する操作を合計6回繰り返し行って得た比較ポリイミド樹脂A’を、ジメチルアセトアミドに固形分25重量%になるように溶解させ、比較ポリイミド樹脂組成物A’を得た。
比較例2において、比較ポリイミド樹脂組成物Aに代えて、前記比較ポリイミド樹脂組成物A’を用いた以外は、比較例2と同様にして、比較例3のポリイミドフィルムを得た。
(Comparative Example 3)
Using the comparative polyimide resin solution A obtained by the same method as in Comparative Example 2, the comparative polyimide resin obtained by repeating the operation of precipitating and recovering the comparative polyimide resin A by the same method as in Comparative Example 2 a total of 6 times. A'was dissolved in dimethylacetamide so as to have a solid content of 25% by weight to obtain a comparative polyimide resin composition A'.
In Comparative Example 2, the polyimide film of Comparative Example 3 was obtained in the same manner as in Comparative Example 2 except that the comparative polyimide resin composition A'was used instead of the comparative polyimide resin composition A.

実施例1及び比較例1~3で得られた各ポリイミドフィルムについて、前記評価方法を用いて評価した。評価結果を表1に示す。なお、アンモニウムイオン含有量が検出限界値未満である場合、ポリイミドフィルム1gあたりのアンモニウムイオン含有量は0.01μg未満となる。 Each of the polyimide films obtained in Example 1 and Comparative Examples 1 to 3 was evaluated using the above evaluation method. The evaluation results are shown in Table 1. When the ammonium ion content is less than the detection limit value, the ammonium ion content per 1 g of the polyimide film is less than 0.01 μg.

Figure 0007009902000005
Figure 0007009902000005

表1より、本発明の製造方法により得られた実施例1のポリイミドフィルムは、アンモニウムイオンを含有せず、YI値及びヘイズが小さく、全光線透過率が高いものであり、着色が抑制され、透明性が向上したものであった。
比較例1では、ポリイミド前駆体の精製を行わなかったため、実施例1のポリイミドフィルムに比べ、YI値が高くなり、黄色味が強かった。
比較例2、3では、触媒を用いて化学イミド化によりポリイミドフィルムを作製したため、ポリイミドフィルム中にアンモニウムイオンを含み、実施例1のポリイミドフィルムに比べ、YI値及びヘイズが高く、全光線透過率が低かった。
From Table 1, the polyimide film of Example 1 obtained by the production method of the present invention does not contain ammonium ions, has a small YI value and haze, has a high total light transmittance, and is suppressed in coloring. The transparency was improved.
In Comparative Example 1, since the polyimide precursor was not purified, the YI value was higher and the yellowness was stronger than that of the polyimide film of Example 1.
In Comparative Examples 2 and 3, since the polyimide film was produced by chemical imidization using a catalyst, the polyimide film contained ammonium ions, had a higher YI value and haze than the polyimide film of Example 1, and had a total light transmittance. Was low.

また、実施例1及び比較例1、2で得られた各ポリイミドフィルムについて、下記評価を行った。 In addition, the following evaluations were performed on each of the polyimide films obtained in Example 1 and Comparative Examples 1 and 2.

<静的屈曲試験>
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6mmの金属片2(100mm×30mm×6mm)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6mm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、60±2℃、93±2%相対湿度(RH)の環境下で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、前記内角の角度が大きいほど、屈曲耐性に優れる。当該静的屈曲試験によってフィルム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、当該静的屈曲試験は、60±2℃、93±2%相対湿度(RH)の高湿下で行われるため、耐吸湿性に優れるほど、前記内角の角度が大きくなる。耐吸湿性が悪いと、吸湿することによりフィルムの屈曲耐性が悪化し、前記内角の角度が小さくなる。
各ポリイミドフィルムの前記内角は、実施例1が135°、比較例1が130°、比較例2が120°であった。
<Static bending test>
Hereinafter, the method of the static bending test will be described with reference to FIG.
The test piece 1 of the polyimide film cut out to 15 mm × 40 mm is bent at the position of half of the long side, and the metal pieces 2 (100 mm × 30 mm × 6 mm) having a thickness of 6 mm at both ends of the long side of the test piece 1 are sandwiched from the upper and lower surfaces. The pieces were arranged so as to be sewn, and fixed with tape so that the overlap margins between 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 6 mm. At that time, 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 for 24 hours in an environment of 60 ± 2 ° C. and 93 ± 2% relative humidity (RH), and then the glass plate and the tape for fixing the test piece are removed. , Released the force on 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. The larger the angle of the internal angle, the better the bending resistance. If the film is completely restored unaffected by the static bending test, the internal angle will be 180 °. Further, since the static bending test is performed under high humidity of 60 ± 2 ° C. and 93 ± 2% relative humidity (RH), the better the hygroscopicity, the larger the angle of the internal angle. If the hygroscopicity is poor, the film absorbs moisture, which deteriorates the bending resistance of the film and reduces the angle of the internal angle.
The internal angles of each polyimide film were 135 ° in Example 1, 130 ° in Comparative Example 1, and 120 ° in Comparative Example 2.

<寸法安定性>
5cm×5cmに切り出したポリイミドフィルムの試験片を、300℃のオーブンで30分間焼成し、焼成前後の寸法の変化を評価した。実施例1及び比較例1のポリイミドフィルムは寸法に変化がなく、比較例2のポリイミドフィルムは寸法に変化があった。
<Dimensional stability>
A test piece of a polyimide film cut into a size of 5 cm × 5 cm was fired in an oven at 300 ° C. for 30 minutes, and changes in dimensions before and after firing were evaluated. The polyimide films of Example 1 and Comparative Example 1 had no change in dimensions, and the polyimide films of Comparative Example 2 had changes in dimensions.

<耐溶剤性>
5cm×5cmに切り出したポリイミドフィルムの試験片を、N-メチル-2-ピロリドン(NMP)に5時間浸漬した後、目視でポリイミドフィルムに変化が起こるか観察した。実施例1及び比較例1のポリイミドフィルムは、軽度な変化のみであり、比較例2のポリイミドフィルムは歪み等の変化があった。
<Solvent resistance>
A test piece of a polyimide film cut into a size of 5 cm × 5 cm was immersed in N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) for 5 hours, and then visually observed whether the polyimide film changed. The polyimide films of Example 1 and Comparative Example 1 had only slight changes, and the polyimide films of Comparative Example 2 had changes such as distortion.

前記の静的屈曲試験、寸法安定性及び耐溶剤性の評価結果から、実施例1のポリイミドフィルムは耐吸湿性、寸法安定性及び耐溶剤性が向上したものであることが明らかにされた。熱イミド化を行ったため、化学イミド化を行った場合に比べて、これらの性質が向上したと考えられる。 From the static bending test and the evaluation results of the dimensional stability and the solvent resistance, it was clarified that the polyimide film of Example 1 had improved hygroscopicity, dimensional stability and solvent resistance. Since thermal imidization was performed, it is considered that these properties were improved as compared with the case where chemical imidization was performed.

また、実施例1で得られたポリイミドフィルムの鉛筆硬度を下記方法により評価した結果、HBであった。
<鉛筆硬度>
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、東洋精機(株)製 鉛筆引っかき塗膜硬さ試験機を用いて、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った。
Moreover, as a result of evaluating the pencil hardness of the polyimide film obtained in Example 1 by the following method, it was HB.
<Pencil hardness>
After 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%, use a pencil scratch coating hardness tester manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd. using a test pencil specified by JIS-S-6006. The pencil hardness test (0.98N load) specified in JIS K5600-5-4 (1999) was performed on the surface of the film to evaluate the highest pencil hardness that did not damage the film.

[積層体の作製]
ペンタエリスリトールトリアクリレートの40重量%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重量部に対して10重量部の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、ハードコート層形成用組成物を調製した。
実施例1で得られたポリイミドフィルムを10cm×10cmに切り出し、切り出したポリイミドフィルムの表面に前記ハードコート層形成用組成物を塗布し、紫外線を窒素気流下200mJ/cmの露光量で照射し硬化させ、10μm膜厚の硬化膜であるハードコート層を形成し、積層体を作製した。
得られた積層体のハードコート層側表面について、ポリイミドフィルムと同様の方法により、鉛筆硬度の評価を行った結果、3Hであった。
[Preparation of laminated body]
To a 40 wt% methyl isobutyl ketone solution of pentaerythritol triacrylate, 10 parts by weight of 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone (BASF, Irgacure 184) was added to 100 parts by weight of pentaerythritol triacrylate to make a hard product. A composition for forming a coat layer was prepared.
The polyimide film obtained in Example 1 was cut into a size of 10 cm × 10 cm, the composition for forming a hard coat layer was applied to the surface of the cut polyimide film, and ultraviolet rays were irradiated at an exposure amount of 200 mJ / cm 2 under a nitrogen stream. It was cured to form a hard coat layer which is a cured film having a thickness of 10 μm, and a laminated body was prepared.
The hardness of the pencil hardness of the surface of the obtained laminate on the hardcourt layer side was evaluated by the same method as that of the polyimide film, and the result was 3H.

Claims (10)

下記一般式(1)で表されるポリイミド前駆体を含むポリイミド前駆体溶液を準備する工程と、
前記ポリイミド前駆体溶液中の、残留モノマーを低減することにより、精製されたポリイミド前駆体を得る工程と、
前記精製されたポリイミド前駆体と有機溶剤とを含有するポリイミド前駆体組成物を調製する工程と、
前記ポリイミド前駆体組成物を支持体に塗布して、ポリイミド前駆体塗膜を形成する工程と、
前記ポリイミド前駆体塗膜を加熱することにより、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。
Figure 0007009902000006
(一般式(1)において、R はテトラカルボン酸残基である4価の基を表し、R は、ジアミン残基である2価の基を表し、主鎖にケイ素原子を含有するジアミン残基を含む。nは繰り返し単位数を表す。)
A step of preparing a polyimide precursor solution containing a polyimide precursor represented by the following general formula (1), and
A step of obtaining a purified polyimide precursor by reducing residual monomers in the polyimide precursor solution, and
A step of preparing a polyimide precursor composition containing the purified polyimide precursor and an organic solvent, and
A step of applying the polyimide precursor composition to a support to form a polyimide precursor coating film, and a step of forming the polyimide precursor coating film.
A method for producing a polyimide film, which comprises a step of imidizing the polyimide precursor by heating the polyimide precursor coating film.
Figure 0007009902000006
(In the general formula (1), R 1 represents a tetravalent group which is a tetracarboxylic acid residue, and R 2 represents a divalent group which is a diamine residue, and a diamine containing a silicon atom in the main chain. Includes residues. N represents the number of repeating units.)
前記精製されたポリイミド前駆体を得る工程が、
前記ポリイミド前駆体溶液を貧溶媒に滴下してポリイミド前駆体を沈殿させることにより、ポリイミド前駆体を回収する工程を含む、請求項1に記載のポリイミドフィルムの製造方法。
The step of obtaining the purified polyimide precursor is
The method for producing a polyimide film according to claim 1, which comprises a step of recovering the polyimide precursor by dropping the polyimide precursor solution into a poor solvent to precipitate the polyimide precursor.
前記一般式(1)で表されるポリイミド前駆体が、The polyimide precursor represented by the general formula (1) is
前記一般式(1)におけるR R in the general formula (1) 1 及びRAnd R 2 の合計を100モル%としたときに、芳香族環及びフッ素原子を有するテトラカルボン酸残基及び芳香族環及びフッ素原子を有するジアミン残基の合計が50モル%以上であり、When the total of the above is 100 mol%, the total of the tetracarboxylic acid residue having an aromatic ring and a fluorine atom and the diamine residue having an aromatic ring and a fluorine atom is 50 mol% or more.
前記一般式(1)におけるR R in the general formula (1) 2 の合計を100モル%としたときに、ケイ素原子を有さず、芳香族環を有するジアミン残基が50モル%以上90モル%以下であり、主鎖にケイ素原子を1個又は2個含有するジアミン残基が10モル%以上50モル%以下である、請求項1又は2に記載のポリイミドフィルムの製造方法。When the total of 100 mol% is taken, the diamine residue having no silicon atom and having an aromatic ring is 50 mol% or more and 90 mol% or less, and one or two silicon atoms are contained in the main chain. The method for producing a polyimide film according to claim 1 or 2, wherein the diamine residue is 10 mol% or more and 50 mol% or less.
前記ポリイミドフィルムが、
ポリイミドを含有し、アンモニウムイオンを含有せず、
JIS K7361-1に準拠して測定する全光線透過率が90%以上であり、
JIS K-7105に準拠したヘイズ値が2.0以下であり、
JIS K7373-2006に準拠して算出される黄色度が5.0以下である、請求項1~3のいずれか一項に記載のポリイミドフィルムの製造方法。
The polyimide film
Contains polyimide, does not contain ammonium ions,
The total light transmittance measured according to JIS K7361-1 is 90% or more.
The haze value according to JIS K-7105 is 2.0 or less, and
The method for producing a polyimide film according to any one of claims 1 to 3 , wherein the yellowness calculated in accordance with JIS K7373-2006 is 5.0 or less.
下記一般式(1)で表されるポリイミド前駆体を含むポリイミド前駆体溶液を準備する工程と、
前記ポリイミド前駆体溶液中の、残留モノマーを低減する工程と、を含む、ポリイミド前駆体の製造方法。
Figure 0007009902000007
(一般式(1)において、R はテトラカルボン酸残基である4価の基を表し、R は、ジアミン残基である2価の基を表し、主鎖にケイ素原子を含有するジアミン残基を含む。nは繰り返し単位数を表す。)
A step of preparing a polyimide precursor solution containing a polyimide precursor represented by the following general formula (1), and
A method for producing a polyimide precursor, which comprises a step of reducing residual monomers in the polyimide precursor solution.
Figure 0007009902000007
(In the general formula (1), R 1 represents a tetravalent group which is a tetracarboxylic acid residue, and R 2 represents a divalent group which is a diamine residue, and a diamine containing a silicon atom in the main chain. Includes residues. N represents the number of repeating units.)
前記残留モノマーを低減する工程が、
前記ポリイミド前駆体溶液を貧溶媒に滴下してポリイミド前駆体を沈殿させることにより、ポリイミド前駆体を回収する工程を含む、請求項に記載のポリイミド前駆体の製造方法。
The step of reducing the residual monomer is
The method for producing a polyimide precursor according to claim 5 , which comprises a step of recovering the polyimide precursor by dropping the polyimide precursor solution into a poor solvent to precipitate the polyimide precursor.
前記一般式(1)で表されるポリイミド前駆体が、The polyimide precursor represented by the general formula (1) is
前記一般式(1)におけるR R in the general formula (1) 1 及びRAnd R 2 の合計を100モル%としたときに、芳香族環及びフッ素原子を有するテトラカルボン酸残基及び芳香族環及びフッ素原子を有するジアミン残基の合計が50モル%以上であり、When the total of the above is 100 mol%, the total of the tetracarboxylic acid residue having an aromatic ring and a fluorine atom and the diamine residue having an aromatic ring and a fluorine atom is 50 mol% or more.
前記一般式(1)におけるR R in the general formula (1) 2 の合計を100モル%としたときに、ケイ素原子を有さず、芳香族環を有するジアミン残基が50モル%以上90モル%以下であり、主鎖にケイ素原子を1個又は2個含有するジアミン残基が10モル%以上50モル%以下である、請求項5又は6に記載のポリイミド前駆体の製造方法。When the total of 100 mol% is taken, the diamine residue having no silicon atom and having an aromatic ring is 50 mol% or more and 90 mol% or less, and one or two silicon atoms are contained in the main chain. The method for producing a polyimide precursor according to claim 5 or 6, wherein the diamine residue is 10 mol% or more and 50 mol% or less.
前記請求項1~のいずれか1項に記載の製造方法によりポリイミドフィルムを製造する工程と、
前記工程により得られる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、を含む積層体の製造方法。
A step of manufacturing a polyimide film by the manufacturing method according to any one of claims 1 to 4 .
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 obtained by the above step.
A method for producing a laminate including the step of curing the coating film.
前記ラジカル重合性化合物が(メタ)アクリロイル基を1分子中に2つ以上有する化合物であり、前記カチオン重合性化合物が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つ以上有する化合物である、請求項に記載の積層体の製造方法。 The radically polymerizable compound is a compound having two or more (meth) acryloyl groups in one molecule, and the cationically polymerizable compound is a compound having at least one of an epoxy group and an oxetanyl group in one molecule. The method for producing a laminate according to claim 8 . 前記請求項1~のいずれか1項に記載の製造方法によりポリイミドフィルムを製造する工程、又は、前記請求項又はに記載の製造方法により積層体を製造する工程を含む、ディスプレイ用表面材の製造方法。 A surface for a display including a step of manufacturing a polyimide film by the manufacturing method according to any one of claims 1 to 4 or a step of manufacturing a laminate by the manufacturing method according to claim 8 or 9 . Material manufacturing method.
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