JP7150465B2 - ポリイミド前駆体組成物、ポリアミド酸、ポリイミド樹脂、ポリイミド膜、及び光学装置 - Google Patents
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Description
このような脂環式ポリイミドとしては、脂環式テトラカルボン酸二無水物と脂環式ジアミンとの反応、脂環式テトラカルボン酸二無水物と芳香族ジアミンとの反応、及び芳香族テトラカルボン酸二無水物と脂環式ジアミンとの反応により得られる樹脂の3種が挙げられる。
樹脂前駆体成分(B)が、ジアミン成分(B1)とテトラカルボン酸二無水物成分(B2)とからなるモノマー成分、及び/又はポリアミド酸(B3)を含み、
ジアミン成分(B1)が、下記式(b1):
R4a~R4gは、それぞれ独立に1価の炭化水素基であり、
X1、及びX2は、それぞれ独立に、-CO-NH-、-CO-O-、-NH-CO-NH-、-CO-NH-CO-、-O-CO-NH-、又は-CO-NH-CO-NH-であり、
環Y1、環Y2、環Y3及び環Y4は、それぞれ独立に芳香族炭化水素環であり、
Rは、単結合、置換基を有してもよいメチレン基、置換基を有してもよく、2個の炭素原子間にヘテロ原子を含んでもよいエチレン基、-O-で表される基、-NH-で表される基、又は-S-で表される基であり、
n1及びn2は、それぞれ独立に0以上4以下の整数であり、
n3及びn4は、それぞれ独立に0以上5以下の整数であり、
n5及びn6は、それぞれ独立に0以上4以下の整数である。)
で表される芳香族ジアミン化合物を含み、
ポリアミド酸(B3)が、下記式(b3):
で表される構成単位を有するポリアミド酸を含む、ポリイミド前駆体組成物である。
R4a~R4gは、それぞれ独立に1価の炭化水素基であり、
X1、及びX2は、それぞれ独立に、-CO-NH-、-CO-O-、-NH-CO-NH-、-CO-NH-CO-、-O-CO-NH-、又は-CO-NH-CO-NH-であり、
環Y1、環Y2、環Y3及び環Y4は、それぞれ独立に芳香族炭化水素環であり、
Rは、単結合、置換基を有してもよいメチレン基、置換基を有してもよく、2個の炭素原子間にヘテロ原子を含んでもよいエチレン基、-O-で表される基、-NH-で表される基、又は-S-で表される基であり、
n1及びn2は、それぞれ独立に0以上4以下の整数であり、
n3及びn4は、それぞれ独立に0以上5以下の整数であり、
n5及びn6は、それぞれ独立に0以上4以下の整数であり、
Z1は、4価の有機基である。)
で表される構成単位を有するポリアミド酸である。
R4a~R4gは、それぞれ独立に1価の炭化水素基であり、
X1、及びX2は、それぞれ独立に、-CO-NH-、-CO-O-、-NH-CO-NH-、-CO-NH-CO-、-O-CO-NH-、又は-CO-NH-CO-NH-であり、
環Y1、環Y2、環Y3及び環Y4は、それぞれ独立に芳香族炭化水素環であり、
Rは、単結合、置換基を有してもよいメチレン基、置換基を有してもよく、2個の炭素原子間にヘテロ原子を含んでもよいエチレン基、-O-で表される基、-NH-で表される基、又は-S-で表される基であり、
n1及びn2は、それぞれ独立に0以上4以下の整数であり、
n3及びn4は、それぞれ独立に0以上5以下の整数であり、
n5及びn6は、それぞれ独立に0以上4以下の整数であり、
Z1は、4価の有機基である。)
で表される構成単位を有するポリイミド樹脂である。
塗膜を加熱することにより塗膜中の樹脂前駆体成分(B)に由来するポリアミド酸を閉環させることと、を含む、ポリイミド膜の製造方法である。
ポリイミド前駆体組成物は、樹脂前駆体成分(B)と、溶剤(S)とを含有する。また、ポリイミド前駆体組成物は、促進剤(A)を含んでいてもよい。
以下、ポリイミド前駆体組成物に含まれる、必須又は任意の成分について順に説明する。
ポリイミド前駆体組成物は、樹脂前駆体成分(B)のイミド化を促進させる成分として、促進剤(A)を含んでいてもよい。このような促進剤としては、例えば、イミダゾール系化合物、ピリジン系化合物、トリエチルアミン等の3級アミン系化合物、アミノ酸系化合物等)等が挙げられ、イミダゾール系化合物が好ましい。
イミダゾール系化合物(A1)としては、そのままの形で樹脂前駆体成分(B)のイミド化を促進させる化合物であってもよく、熱や光等のエネルギーの作用によって、樹脂前駆体成分(B)のイミド化を促進させるイミダゾール化合物を発生させる化合物であってもよい。
ポリイミド前駆体組成物の経時安定性が良好であることから、イミダゾール系化合物(A1)としては、熱や光等のエネルギーの作用によって、樹脂前駆体成分(B)のイミド化を促進させるイミダゾール化合物を発生させる化合物が好ましい。このようなイミダゾール系化合物(A1)としては、公知の熱イミダゾール発生剤や、光イミダゾール発生剤を特に制限なく用いることができる。
-O-R10
(R10は水素原子又は有機基である。)
樹脂前駆体成分(B)は、ジアミン成分(B1)とテトラカルボン酸二無水物成分(B2)とからなるモノマー成分、及び/又はポリアミド酸(B3)を含む。以下、モノマー成分と、ポリアミド酸(B3)とについて説明する。
モノマー成分は、前述の通り、ジアミン成分(B1)とテトラカルボン酸二無水物成分(B2)とからなる。以下、ジアミン成分(B1)と、テトラカルボン酸二無水物成分(B2)とについて説明する。
ジアミン成分は、下記式(b1):
R4a~R4gは、それぞれ独立に1価の炭化水素基であり、
X1、及びX2は、それぞれ独立に、-CO-NH-、-CO-O-、-NH-CO-NH-、-CO-NH-CO-、-O-CO-NH-、又は-CO-NH-CO-NH-であり、
環Y1、環Y2、環Y3及び環Y4は、それぞれ独立に芳香族炭化水素環であり、
Rは、単結合、置換基を有してもよいメチレン基、置換基を有してもよく、2個の炭素原子間にヘテロ原子を含んでもよいエチレン基、-O-で表される基、-NH-で表される基、又は-S-で表される基であり、
n1及びn2は、それぞれ独立に0以上4以下の整数であり、
n3及びn4は、それぞれ独立に0以上5以下の整数であり、
n5及びn6は、それぞれ独立に0以上4以下の整数である。)
で表される芳香族ジアミン化合物を含む。
アルコキシ基(メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等のC1-12アルコキシ基、好ましくはC1-8アルコキシ基、より好ましくはC1-6アルコキシ基等)、シクロアルコキシ基(シクロヘキシルオキシ基等のC5-10シクロアルコキシ基等)、アリールオキシ基(フェノキシ基等のC6-10アリールオキシ基)、アラルキルオキシ基(例えば、ベンジルオキシ基等のC6-10アリール-C1-4アルキルオキシ基)等の-OR4aで示される基;
アルキルチオ基(メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、ブチルチオ基等のC1-12アルキルチオ基、好ましくはC1-8アルキルチオ基、より好ましくはC1-6アルキルチオ基等)、シクロアルキルチオ基(シクロヘキシルチオ基等のC5-10シクロアルキルチオ基等)、アリールチオ基(フェニルチオ基等のC6-10アリールチオ基)、アラルキルチオ基(例えば、ベンジルチオ基等のC6-10アリール-C1-4アルキルチオ基)等の-SR4bで示される基;
アシル基(アセチル基等のC1-6アシル基等);
アルコキシカルボニル基(メトキシカルボニル基等のC1-4アルコキシ-カルボニル基等);
ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等);
シアノ基;
アルキルアミノ基(メチルアミノ基、エチルアミノ基、プロピルアミノ基、ブチルアミノ基等のC1-12アルキルアミノ基、好ましくはC1-8アルキルアミノ基、より好ましくはC1-6アルキルアミノ基等)、シクロアルキルアミノ基(シクロヘキシルアミノ基等のC5-10シクロアルキルアミノ基等)、アリールアミノ基(フェニルアミノ基等のC6-10アリールアミノ基)、アラルキルアミノ基(例えば、ベンジルアミノ基等のC6-10アリール-C1-4アルキルアミノ基)等の-NHR4cで示される基;
ジアルキルアミノ基(ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジプロピルアミノ基、ジブチルアミノ基等のジ(C1-12アルキル)アミノ基、好ましくはジ(C1-8アルキル)アミノ基、より好ましくはジ(C1-6アルキル)アミノ基等)、ジシクロアルキルアミノ基(ジシクロヘキシルアミノ基等のジ(C5-10シクロアルキル)アミノ基等)、ジアリールアミノ基(ジフェニルアミノ基等のジ(C6-10アリール)アミノ基)、ジアラルキルアミノ基(例えば、ジベンジルアミノ基等のジ(C6-10アリール-C1-4アルキル)アミノ基)等の-N(R4d)2で示される基、が好ましい。
で表される芳香族ジアミン化合物が好ましい。式(b1-1)において、n7及びn8としては、それぞれ、0又は1が好ましく、0がより好ましい。
で表される芳香族ジアミン化合物が好ましい。式(b1-2)において、n7及びn8としては、それぞれ、0又は1が好ましく、0がより好ましい。
で表される芳香族ジアミン化合物が好ましい。式(b1-3)において、n7及びn8としては、それぞれ、0又は1が好ましく、0がより好ましい。
で表される芳香族ジアミン化合物も好ましい。式(b1-4)において、n7及びn8としては、それぞれ、0又は1が好ましく、0がより好ましい。
で表される芳香族ジアミン化合物が好ましい。式(b1-5)において、n7及びn8としては、それぞれ、0又は1が好ましく、0がより好ましい。
前述の式(b1)で表される芳香族ジアミン化合物は、例えば、下記式(b1-I)で表される芳香族ジニトロ化合物が有するニトロ基(-NO2)を水素化してアミノ基(-NH2)に変換することにより製造することができる。
で表される化合物が好ましい。
基X1aは、基X1bとの反応により、式(b1-I)中の基X1を形成させる基であり、
基X2aは、基X2bとの反応により、式(b1-1)中の基X2を形成させる基である。)
を反応させて、式(b1-I)で表される化合物を製造することができる。
ここで、X1a及びX2aが同一の基である場合、式(b1-Ib)で表される化合物と、式(b1-Ic)で表される化合物とは、同一の化合物であっても、異なる化合物であってもよく、同一の化合物であるのが好ましい。
また、式(b1-Ia)で表される化合物と、式(b1-Ib)で表される化合物、及び式(b1-Ic)で表される化合物との反応は、3つの化合物を同時に混合して行われてもよく、式(bI-Ia)で表される化合物に対して、式(b1-Ib)で表される化合物、及び式(b1-Ic)で表される化合物のいずれか一方の化合物を加えた後に、他方の化合物を加えて行われてもよい。
基X1aと基X1bとの組み合わせ、及び基X2aと基X2bとの組み合わせは、それぞれ独立に、
カルボキシ基(-COOH)又はハロカルボニル基(-COHal)と、アミノ基(-NH2)との組み合わせ、
カルボキシ基(-COOH)又はハロカルボニル基(-COHal)と、水酸基との組み合わせ、
アミノ基(-NH2)と、イソシアネート基との組み合わせ、
カルボキシ基(-COOH)又はハロカルボニル基(-COHal)と、カルバモイル基(-CO-NH2)との組み合わせ、
水酸基とイソシアネート基との組み合わせ、又は、
カルバモイル基(-CO-NH2)と、イソシアネート基との組み合わせである。
これらの組み合わせについて、例えば、基X1aと基X1bとの組み合わせが、カルボキシ基とアミノ基との組み合わせである場合、X1aがカルボキシ基でありX1bがアミノ基であってもよく、X1aがアミノ基でありX1bがカルボキシ基であってもよい。
カルボキシ基(-COOH)又はハロカルボニル基(-COHal)と、水酸基との組み合わせは、-CO-O-を生成させる組み合わせである。
アミノ基(-NH2)と、イソシアネート基との組み合わせは、-NH-CO-NH-を生成させる組み合わせである。
カルボキシ基(-COOH)又はハロカルボニル基(-COHal)と、カルバモイル基(-CO-NH2)との組み合わせは、-CO-NH-CO-を生成させる組み合わせである。
水酸基とイソシアネート基との組み合わせは、-O-CO-NH-を生成させる組み合わせである。
カルバモイル基(-CO-NH2)と、イソシアネート基との組み合わせは、-CO-NH-CO-NH-を生成させる組み合わせである。
で表される化合物が好ましい。
基X1aは、基X1bとの反応により、式(b1-II)中の基X1を形成させる基であり、
基X2aは、基X2bとの反応により、式(b1-II)中の基X2を形成させる基である。)
を反応させて、式(b1-II)で表される化合物を製造することができる。
基X1aは、基X1bとの反応により、式(b1)中の基X1を形成させる基であり、
基X2aは、基X2bとの反応により、式(b1)中の基X2を形成させる基である。)
を反応させて製造できる。
この方法によれば、副反応が生じやすい場合がある、ニトロ基の水素化や、保護されたアミノ基の脱保護等の工程が不要であることから、式(b1)で表される芳香族アミン化合物の合成が容易である。
ただし、式(a1-Ia)で表される芳香族化合物と、式(a1-IIIb)で表される化合物と、式(a1-IIIc)で表される化合物とを反応させる場合、基X1aと基X1bとの組み合わせと、基X2aと基X2bとの組み合わせとは、
カルボキシ基(-COOH)又はハロカルボニル基(-COHal)と、アミノ基(-NH2)との組み合わせ、
カルボキシ基(-COOH)又はハロカルボニル基(-COHal)と、水酸基との組み合わせ、又は
カルボキシ基(-COOH)又はハロカルボニル基(-COHal)と、カルバモイル基(-CO-NH2)との組み合わせに限定される。
かかる他のジアミン化合物の好ましい例としては、下記式(2)で表されるジアミン化合物が挙げられる。他のジアミン化合物は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
H2N-Rb10-NH2・・・(2)
(式中、Rb10は、炭素原子数6以上40以下のアリール基である。ただし、式(2)で表されるジアミン化合物は、式(b1)で表される芳香族ジアミン化合物に該当しない。)
アリール基の炭素原子数が40を超えると、得られるポリイミド樹脂の耐熱性が低下する傾向がある。アリール基の炭素原子数が6未満であると、得られるポリイミド樹脂の溶媒に対する溶解性が低下する傾向がある。
式(6)中、Q1は、-C6H4-、-CONH-C6H4-NHCO-、-NHCO-C6H4-CONH-、-O-C6H4-CO-C6H4-O-、-OCO-C6H4-COO-、-OCO-C6H4-C6H4-COO-、-OCO-、-O-、-S-、-CO-、-CONH-、-SO-、-SO2-、-C(CF3)2-、-C(CH3)2-、-CH2-、-CH=CH-、-C≡C-、-O-C6H4-C(CH3)2-C6H4-O-、-O-C6H4-C(CF3)2-C6H4-O-、-O-C6H4-S-C6H4-O-、-O-C6H4-SO-C6H4-O-、-O-C6H4-SO2-C6H4-O-、-C(CH3)2-C6H4-C(CH3)2-、-O-C6H4-C6H4-O-、-O-C6H4-O-、-O-C10H6-O-、及び-O-C6Br2H2-C(CH3)2-C6Br2H2-O-、下記式(10):
式(7)中、Aは、-S-、-SO-、又は-SO2-を示す。
式(10)中、Q2は、単結合、-C(CF3)2-、-C(CH3)2-、又は-CH2-を示す。
-C6H4-はベンゼンジイル基(フェニレン基)を示し、ベンゼン-1,4-ジイル基(p-フェニレン基)が好ましい。
-C10H6-はナフタレンジイル基を示し、ナフタレン-1,6-ジイル基、ナフタレン-1,5-ジイル基、及びナフタレン-1,4-ジイル基が好ましい。
-C6Br2H2-は、ジブロモフェニレン基を示し、3,5-ジブロモベンゼン-1,4-ジイル基が好ましい。)
また、屈折率の高いポリイミド樹脂を得やすい点からは、式(6)中のQ1としては、-S-、-SO-、-SO2-、-O-C6H4-S-C6H4-O-、-O-C6H4-SO-C6H4-O-、又は-O-C6H4-SO2-C6H4-O-が好ましい。
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}スルフィド、3,7-ジアミノ-2,8-ジメチルジベンゾチオフェン、及び2,2-ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)スルフィド等のジアミノスルフィド類;
4,4’-ジアミノジフェニルスルホキシド、3,3’-ジアミノジフェニルスルホキシド、ビス{4-(4-アミノフェノキシ)フェニル}スルホキシド、ビス{4-(3-アミノフェノキシ)フェニル}スルホキシド、3,7-ジアミノ-2,8-ジメチルジベンゾチオフェン-5-オキシド、及び2,2-ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)スルホキシド等のジアミノスルホキシド類;
4,4’-ジアミノジフェニルスルホン、3,3’-ジアミノジフェニルスルホン、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}スルホン、2,2-ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)スルホン、及び3,7-ジアミノ-2,8-ジメチルジベンゾチオフェン-5,5-ジオキシド等のジアミノスルホン類;
2,2-ビス{4-(4-アミノフェノキシ)-3,5-ジブロモフェニル}プロパン等のブロモ置換ジアミン類;
4,4’-ジアミノスチルベン、3,3’-ジアミノスチルベン、及び3,4’-ジアミノスチルベン等の炭素-炭素二重結合含有ジアミン類;
4,4’-ジアミノジフェニルアセチレン、3.3’-ジアミノジフェニルアセチレン、3,4’-ジアミノジフェニルアセチレン、1,3-ビス(3-アミノフェノキシ)-5-(2-フェニルエチニル)ベンゼン、1,3-ビス(4-アミノフェノキシ)-5-(2-フェニルエチニル)ベンゼン、及び2,4-ジアミノ-4’-フェニルエチニルジフェニルエーテル等の炭素-炭素三重結合含有ジアミン類;
3,3’-ジフェニル-4,4’-ビス(4-アミノフェノキシ)ビフェニル、2,2-ビス{3-フェニル-4-(4-アミノフェノキシ)フェニル}プロパン、1,6-ビス(4-アミノフェノキシ)ナフタレン、及び1,5-ビス(4-アミノフェノキシ)ナフタレン、1,4-ビス(4-アミノフェノキシ)ナフタレン等の多環芳香族ジアミン類が挙げられる。
モノマー成分中のジアミン成分(B1)の含有量は、後述するテトラカルボン酸二無水物成分(B2)の量がジアミン成分(B1)1モルに対して0.2モル以上2モル以下である量が好ましく、0.3モル以上1.2モル以下である量がより好ましい。
テトラカルボン酸二無水物成分(B2)は、従来よりポリイミド樹脂の製造に使用されているテトラカルボン酸二無水物であれば特に限定されない。テトラカルボン酸二無水物成分(B2)は、2種以上のテトラカルボン酸二無水物を組み合わせて含んでいてもよい。
Rb1がアルキル基である場合、当該アルキル基は直鎖状でも分岐鎖状でもよい。
式(b2)中の複数のRb1は、式(b2)で表されるテトラカルボン酸二無水物の精製が容易であることから、同一の基であるのが好ましい。
式(b2)で表されるテトラカルボン酸二無水物の精製が容易である点から、mの上限は5が好ましく、3がより好ましい。
式(b2)で表されるテトラカルボン酸二無水物の化学的安定性の点から、mの下限は1が好ましく、2がより好ましい。
式(b1)中のmは、2又は3が特に好ましい。
Rb2、及びRb3は、式(b2)で表されるテトラカルボン酸二無水物の精製が容易である点から、水素原子、又は炭素原子数1以上10以下(好ましくは1以上6以下、より好ましくは1以上5以下、さらに好ましくは1以上4以下、特に好ましくは1以上3以下)のアルキル基であるのが好ましく、水素原子又はメチル基であるのが特に好ましい。
で表される化合物(B2-1)及び下記式(b2-2):
で表される化合物(B2-2)のうちの少なくとも1種を含有し、且つ、化合物(B2-1)及び化合物(B2-2)の総量が30モル%以上であるものが好ましい。
式(b2-2)で表される化合物(B2-2)は、2つのノルボルナン基がシス配置し且つ該2つのノルボルナン基のそれぞれに対してシクロアルカノンのカルボニル基がエンドの立体配置となる式(b2)で表されるテトラカルボン酸二無水物の異性体である。
なお、このような異性体を上記比率で含有するテトラカルボン酸二無水物の製造方法も特に制限されず、公知の方法を適宜採用することができ、例えば、国際公開第2014/034760号に記載の方法等を適宜採用してもよい。
なお、芳香族テトラカルボン酸二無水物を使用する場合は、形成される膜に着色が生じる場合がある。この場合、形成される膜の着色の程度を考慮して、その使用量を適宜変更するのが好ましい。
テトラカルボン酸二無水物成分(B2)と、ジアミン成分(B1)との量関係は、前述の通りである。
樹脂前駆体成分(B)がポリアミド酸(B3)を含む場合、当該ポリアミド酸(B3)は、下記式(b3):
で表される構成単位を有するポリアミド酸を含む。
Z1としては、典型的には、前述のテトラカルボン酸二無水成分(B2)について例示した化合物から2つの酸無水物基を除いた4価の残基である。
Z1としては、着色が少なく高透明なポリイミド樹脂を得やすい点から、脂環式基を含む4価の有機基が好ましく、式(b2)で表されるテトラカルボン酸二無水物2つの酸無水物基を除いた4価の残基が好ましい。
つまり、Z1としては、下記式(b2-1)
で表される4価の有機基が好ましい。
で表される構成単位が好ましい。式(b3-1)において、n7及びn8としては、それぞれ、0又は1が好ましく、0がより好ましい。
で表される構成単位が好ましい。式(b3-2)において、n7及びn8としては、それぞれ、0又は1が好ましく、0がより好ましい。
で表される構成単位が好ましい。式(b3-3)において、n7及びn8としては、それぞれ、0又は1が好ましく、0がより好ましい。
で表される構成単位も好ましい。式(b3-4)において、n7及びn8としては、それぞれ、0又は1が好ましく、0がより好ましい。
で表される構成単位が好ましい。式(b3-5)において、n7及びn8としては、それぞれ、0又は1が好ましく、0がより好ましい。
ポリアミド酸は、前述の式(b2)で表されるテトラカルボン酸二無水物とジアミン成分(B1)とから誘導される構成単位を含むのが好ましく、前述の化合物(B2-1)とジアミン成分(B1)とから誘導される構成単位、及び前述の化合物(B2-2)とジアミン成分(B1)とから誘導される構成単位とを、化合物(B2-1)及び化合物(B2-2)と同様のモル比率で含有するのがより好ましい。
かかる有機溶剤の中では、生成するポリアミド酸(B3)の溶剤(S)への溶解性から、N-メチル-2-ピロリドン、N,N-ジメチルアセトアミド、N,N-ジエチルアセトアミド、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジエチルホルムアミド、N-メチルカプロラクタム、及びN,N,N’,N’-テトラメチルウレア等の含窒素極性溶剤が好ましい。
このような塩基性化合物としては特に制限されないが、例えば、トリエチルアミン、テトラブチルアミン、テトラヘキシルアミン、1,8-ジアザビシクロ[5.4.0]-ウンデセン-7、ピリジン、イソキノリン、α-ピコリン等が挙げられる。
このような塩基化合物の使用量は、テトラカルボン酸二無水物成分1当量に対して、0.001当量以上10当量以下が好ましく、0.01当量以上0.1当量以下がより好ましい。
ポリイミド前駆体組成物は、溶剤(S)を含有する。ポリイミド前駆体組成物は、膜を形成可能である限り、固体を含むペーストであってもよく、溶液であってもよい。均質で平滑な膜を形成しやすい点で、ポリイミド前駆体組成物は溶液であるのが好ましい。溶剤は単独で又は2種以上を混合して用いることができる。
このため、N,N,2-トリメチルプロピオンアミド、及びN,N,N’,N’-テトラメチルウレアから選択される少なくとも1種を含む溶剤(S)を含有するポリイミド前駆体組成物を用いると、ポリイミド膜形成時の加熱において、生成するポリイミド膜中に溶剤が残存しにくく、得られるポリイミド膜の引張伸度の低下等を招きにくい。
ポリイミド前駆体組成物は、本発明の目的を阻害しない範囲で、上記成分以外にその他の成分を含んでいてもよい。その他の成分の例としては、塩基発生剤成分、モノマー等の重合性成分、界面活性剤、可塑剤、粘度調整剤、消泡剤、及び着色剤等が挙げられる。
また、ポリイミド前駆体組成物は、ケイ素含有樹脂、ケイ素含有樹脂前駆体、及びシランカップリング剤からなる群より選択される1種以上のケイ素含有化合物を含んでいてもよい。ケイ素含有樹脂としては、例えばシロキサン樹脂又はポリシランが挙げられる。ケイ素含有樹脂前駆体としては、例えばシロキサン樹脂又はポリシランの原料モノマーとなるシラン化合物が挙げられる。
ポリイミド前駆体組成物が、ケイ素含有化合物を含む場合、ポリイミド前駆体組成物又はポリイミド前駆体組成物を用いて形成されるポリイミド樹脂と、被塗布体との密着性が良好である。この効果は、被塗布体の材質がガラスである場合に顕著である。被塗布体に密着させることができるので、ポリイミド膜形成のプロセスマージンが向上する。また、ポリイミド前駆体組成物がケイ素含有化合物を含むと、後述のUVレーザーによる剥離工程の際、被塗布体又は支持体からのポリイミド膜の剥離性を向上させるためにUVレーザーの露光量を高くした場合でも、剥離時の白濁が抑制されやすい。
ポリイミド前駆体組成物を調製する方法としては、特に限定されず、例えば、樹脂前駆体成分(B)として上述の各種モノマー成分、及びポリアミド酸(B3)よりなる群から選択される少なくとも1つと、溶剤(S)と、必要に応じ上述のその他の成分とを配合することにより調製することができる。
ポリイミド前駆体組成物には、溶剤(S)に、樹脂前駆体成分(B)としてモノマー成分を配合した後に、ポリアミド酸を生成させて得られた組成物も包含される。
ポリイミド前駆体組成物の調製において、各成分を配合(添加)する順序としては、特に限定されない。
以上説明したポリイミド前駆体組成物に含まれる樹脂前駆体成分(B)を、縮合及びイミド化、又はイミド化させることによってポリイミド樹脂が得られる。
ポリイミド樹脂は、下記式(b4):
R4a~R4gは、それぞれ独立に1価の炭化水素基であり、
X1、及びX2は、それぞれ独立に、-CO-NH-、-CO-O-、-NH-CO-NH-、-CO-NH-CO-、-O-CO-NH-、又は-CO-NH-CO-NH-であり、
環Y1、環Y2、環Y3及び環Y4は、それぞれ独立に芳香族炭化水素環であり、
Rは、単結合、置換基を有してもよいメチレン基、置換基を有してもよく、2個の炭素原子間にヘテロ原子を含んでもよいエチレン基、-O-で表される基、-NH-で表される基、又は-S-で表される基であり、
n1及びn2は、それぞれ独立に0以上4以下の整数であり、
n3及びn4は、それぞれ独立に0以上5以下の整数であり、
n5及びn6は、それぞれ独立に0以上4以下の整数であり、
Z1は、4価の有機基である。)
で表される構成単位を有するポリイミド樹脂である。
上記式(4)中の、各略号は、それぞれポリイミド前駆体組成物に関して樹脂前駆体成分(B)について説明した通りである。
ポリイミド樹脂は上記式(B4)で表される構成単位を備えることにより高い屈折率と低リタデーションを示す。
ポリイミド膜の製造方法は、
前述のポリイミド前駆体組成物からなる塗膜を形成することと、
塗膜を加熱することにより塗膜中の樹脂前駆体成分(B)に由来するポリアミド酸を閉環させることと、
を含む。
以下、塗膜を形成することについて「形成工程」とも記し、ポリアミド酸を閉環させることについて「閉環工程」とも記す。以下、各工程について説明する。
形成工程では、上述のポリイミド前駆体組成物を被塗布体の表面に塗布して、ポリイミド前駆体組成物からなる塗膜を形成する。塗布方法としては、例えば、ディッピング法、スプレー法、バーコート法、ロールコート法、スピンコート法、カーテンコート法、ダイコート等が挙げられる。塗膜の厚さは、特に限定されない。典型的には、塗膜の厚さは、例えば、0.1μm以上1000μm以下であり、2μm以上100μm以下が好ましく、3μm以上50μm以下がより好ましい。塗膜の厚さは、塗布方法やポリイミド前駆体組成物の固形分濃度や粘度を調節することにより、適宜制御することができる。
閉環工程では、上記形成工程で形成された塗膜を加熱することにより、塗膜中の樹脂前駆体成分(B)に由来するポリアミド酸を閉環させる。閉環により、ポリアミド酸がポリイミド樹脂に変化する。その結果、ポリイミド樹脂を含む膜が形成される。
ポリイミド前駆体組成物がイミダゾール系化合物(A1)を含有する場合には、低温ベークを行う際、イミダゾール系化合物(A1)が通常塗膜中に残存している。ポリアミド酸について、イミダゾール系化合物(A1)の作用により高分子量化が進み、得られるポリイミド膜の引張強度、及び破断伸びを優れたものにすることができる。
高温ベークは、加熱温度の上限として、例えば500℃以下、好ましくは450℃以下、より好ましくは420℃以下、さらに好ましくは400℃以下にすることができ、加熱温度の下限として、例えば220℃以上、好ましくは250℃以上、より好ましくは300℃以上、さらに好ましくは350℃以上、さらにより好ましくは380℃以上にすることができる。
高温ベークにおける加熱時間は、塗膜の組成、厚さ等にもよるが、下限値として、例えば10分以上、好ましくは20分程度以上、必要に応じて1時間以上としてもよく、上限値として、例えば4時間、好ましくは3時間、より好ましくは2.5時間とすることができ、かかる加熱時間は、例えば390℃以上410℃以下、代表的には400℃で加熱する場合にも適用することができる。
被塗布体又は閉環工程時の支持体として、ガラス基板を使用した場合、UVレーザー等を用いて、ポリイミド前駆体組成物を用いて得られたポリイミド膜を剥離してもよい。
前述の通り、上記のポリイミド前駆体組成物からなる塗膜を硬化させることによりポリイミド膜が形成される。このようにして形成されるポリイミド膜は、前述の式(b4)で表される構成単位を有するポリイミド樹脂を含むポリイミド膜と言い換えることもできる。
かかるポリイミド膜は、前述の式(b1)で表される芳香族ジアミンに由来する骨格に起因して高い屈折率と低リタデーションを示す。このため、かかるポリイミド膜は、従来から広く知られている、高屈折率膜を備える光学装置に好ましく適用することができる。
ここで、光学装置とは、照明装置や、表示装置等のある程度サイズの大きなデバイスのみならず、発光素子、光電変換素子、レンズ素子等に代表される微小な素子も含む。
温度計、滴下漏斗、及び撹拌翼を備えた四つ口フラスコに、4-アミノ安息香酸(2.74g、0.02mol)のピリジン溶液に塩化チオニル2mLを添加した。塩化チオニルを添加した後、室温でフラスコの内容物を3時間撹拌して、4-アミノベンゾイルクロライドを得た。得られた4-アミノベンゾイルクロライドに、N-メチル-2-ピロリドン(NMP)に溶解した9,9’-ビス(4-アミノフェニル)フルオレン(3.48g、0.01mol)を加え、5時間撹拌した。得られた反応液を一定の速度で撹拌された0~5℃の氷水に少しずつ注いた後、固液分離を行った。未反応の4-アミノ安息香酸を除去するため、分離された湿体を濃度10質量%の炭酸水素ナトリウム水溶液で4回洗った。次いで、湿体を無水メタノールで洗浄後、80℃で乾燥し、9,9’-ビス(4-(4-アミノベンゾイルアミノ)フェニル)フルオレンを収率58%で得た。
9,9’-ビス(4-(4-アミノベンゾイルアミノ)フェニル)フルオレンの1H-NMR測定結果は以下の通りである。
1H-NMR(400MHz、DMSO-d6)δ=9.72(2H,s),7.94(2H,d),7.70(4H,d),7.65(4H,d),7.3-7.5(6H,m)
<テトラカルボン酸二無水物の調製>
国際公開第2011/099518号の合成例1、実施例1及び実施例2に記載された方法に従って、下記式で表されるテトラカルボン酸二無水物(ノルボルナン-2-スピロ-α-シクロペンタノン-α’-スピロ-2’’-ノルボルナン-5,5’’,6,6’’-テトラカルボン酸二無水物)を調製した。
先ず、30mlの三口フラスコをヒートガンで加熱して十分に乾燥させた。次に、三口フラスコ内の雰囲気ガスを窒素で置換し、三口フラスコ内を窒素雰囲気とした。三口フラスコ内に、合成例1で得た芳香族ジアミン0.5280g(0.90mmol)を添加した後、N,N,N’,N’-テトラメチルウレア(TMU)を3.50g添加した。三口フラスコの内容物を撹拌して、TMU中に芳香族ジアミンが分散した液を得た。
次に、三口フラスコ内に上記式のテトラカルボン酸二無水物0.3459g(0.90mmol)添加した後、窒素雰囲気下に、室温(25℃)で24時間フラスコの内容物を撹拌して反応液を得た。このようにして反応液中にポリアミド酸が20質量%(TMU溶剤:80質量%)となる反応液を形成した。
上述のようにして得られた反応液に、窒素雰囲気下で、イミダゾール化合物(0.262g、反応液を100質量部とした場合に対して6.0質量部)を加えた。次いで、反応液を、25℃で24時間撹拌して、イミダゾール化合物とポリアミド酸とを含む液状のポリイミド前駆体組成物を得た。
ガラス基板(大型スライドグラス、松浪硝子工業株式会社製の商品名「S9213」、縦:76mm、横52mm、厚さ1.3mm)上に、上述のようにして得られたポリイミド前駆体組成物を、加熱硬化後の塗膜の厚さが10μmとなるようにスピンコートして、塗膜を形成した。次いで、塗膜の形成されたガラス基板を70℃のホットプレート上に載せて0.5時間静置して、塗膜から溶媒を蒸発させて除去した。
溶媒の除去後、塗膜の形成されたガラス基板を5L/分の流量で窒素が流れているイナートオーブンに投入した。イナートオーブン内で、窒素雰囲気下、25℃の温度条件で0.5時間静置した後、80℃の温度条件で0.5時間加熱し、さらに300℃の温度条件で30分加熱し、360℃(最終加熱温度)の温度条件で30分加熱して塗膜を硬化させて、ガラス基板上にポリイミドからなる薄膜(ポリイミドフィルム)がコートされたポリイミドコートガラスを得た。
測定の結果、ポリイミドフィルムの材質である樹脂のIRスペクトルでは、イミドカルボニルのC=O伸縮振動が1704.4cm-1に観察されることが分かった。このような結果等に基づいて同定された分子構造から、得られたポリイミドフィルムは、確かにポリイミド樹脂からなるものであることが確認された。
透明ポリイミドフィルム(ネオプリム(登録商標)L-3430(三菱ガス化学株式会社製)厚み100μm)を標品として用いた。
なお、比較例1のポリイミドフィルムに含まれるポリイミド樹脂の構造は、前述の式(b4)で表される構成単位を含む構造ではない。
合成例1で得た芳香族ジアミン0.5280g(0.90mmol)を、市販の4,4’-ジアミノベンズアニリド0.2045g(0.90mmol:DABAN)に変更することの他は、実施例1と同様にして、ポリイミド前駆体組成物と、ポリイミドフィルムとを得た。
5%重量減少温度は、各実施例及び各比較例で得られたフィルムから、それぞれ2~4mgの試料を準備し、これをアルミ製サンプルパンに入れ、測定装置として熱重量分析装置(エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社製の商品名「TG/DTA7200」)を使用して、窒素ガス雰囲気下、走査温度を30℃から550℃に設定し、昇温速度10℃/分の条件で加熱して、用いた試料の重量が5%減少する温度を測定することにより求めた。
フィルムを構成する樹脂のガラス転移温度(Tg)の値(単位:℃)を以下のようにして測定した。すなわち、各ポリイミドフィルムから切り出した縦20mm、横5mmの大きさの試料を用い、且つ、測定装置として熱機械的分析装置(リガク製の商品名「TMA8311」)を用いて、窒素雰囲気下、引張りモード(49mN)、昇温速度5℃/分の条件で測定を行ってTMA曲線を求め、ガラス転移に起因するTMA曲線の変曲点に対し、その前後の曲線を外挿することにより、ポリイミドフィルムを構成する樹脂のガラス転移温度(Tg)の値(単位:℃)を求めた。得られた結果を表1に示す。
フィルムのCTE(単位:ppm/K)は以下のようにして求めた。すなわち、先ず、各樹脂フィルムから、縦:20mm、横:5mmの大きさの測定用のフィルムを形成した。次に、得られた測定用のフィルムを真空乾燥(120℃、1時間)した後、窒素雰囲気下で200℃で1時間熱処理することにより、測定試料(乾燥フィルム)を調製した。次いで、得られた測定試料(乾燥フィルム)を用い、測定装置として熱機械的分析装置(リガク製の商品名「TMA8311」)を利用して、窒素雰囲気下、引張りモード(49mN)、昇温速度5℃/分の条件を採用して、50℃~200℃における試料の長さの変化を測定して、100℃~200℃の温度範囲における1℃あたりの長さの変化の平均値を求めることにより測定した。得られた結果を表1に示す。
フィルムの引張強度(単位:MPa)及び破断伸び(単位:%)は、以下のようにして測定した。すなわち、先ず、各樹脂フィルムを、それぞれ、SD型レバー式試料裁断器(株式会社ダンベル製の裁断器(型式SDL-200))に、株式会社ダンベル製の商品名「スーパーダンベルカッター(型:SDMK-1000-D、JIS K7139(2009年発行)のA22規格に準拠)」を取り付けて、各樹脂フィルムの大きさが、全長:75mm、タブ部間距離:57mm、平行部の長さ:30mm、肩部の半径:30mm、端部の幅:10mm、中央の平行部の幅:5mmとなるように裁断して、ダンベル形状の試験片(JIS K7139 タイプA22(縮尺試験片)の規格に沿ったもの)を、測定試料として、それぞれ調製した。次いで、電気機械式万能材料試験機(INSTRON製の型番「5943」)を用いて、測定試料を掴み具間の幅が57mm、掴み部分の幅が10mm(端部の全幅)となるようにして配置した後、ロードセル:1.0kN、試験速度:5mm/分の条件で測定試料を引っ張る引張試験を行って、引張強度及び破断伸びの値を求めた。なお、このような試験は、JIS K7162(1994年発行)に準拠した試験とした。また、破断伸びの値(%)は、試料のタブ部間距離(=掴み具間の幅:57mm)をL0、破断するまでの試料のタブ部間距離(破断した際の掴み具間の幅:57mm+α)をLとすると、下記式:
[破断伸び(%)]={(L-L0)/L0}×100
を計算して求めた。得られた結果を表1に示す。
全光線透過率、ヘイズ(濁度)の測定には測定装置として日本電色工業株式会社製の商品名「ヘーズメーターNDH-5000」を用い、黄色度(YI)の測定には測定装置としては日本電色工業株式会社製の商品名「分光色彩計SD6000」を用いた。なお、全光線透過率は、JIS K7361-1(1997年発行)に準拠した測定を行うことにより求め、ヘイズ(濁度)は、JIS K7136(2000年発行)に準拠した測定、黄色度(YI)はASTM E313-05(2005年発行)に準拠した測定を行うことにより求めた。
各実施例及び各比較例で得られたフィルム等の屈折率は、測定装置として屈折率測
定装置(株式会社アタゴ製の商品名「NAR-1T SOLID」)を用い、589nm
の光源下、23℃の温度条件で測定した。
厚み方向のリタデーション(Rth)は、各実施例及び各比較例で製造したポリイミドフィルム(縦:76mm、幅:52mm)をそのまま測定試料とし、測定装置としてAXOMETRICS社製の商品名「AxoScan」を用い、各々のポリイミドフィルムの屈折率(上述の屈折率の測定により求められたフィルムの589nmの光に対する屈折率)の値をインプットした後、温度:25℃、湿度:40%の条件下、波長589nmの光を用いて、厚み方向のリタデーションを測定した後、求められた厚み方向のリタデーションの測定値(測定装置の自動測定による測定値)を用いて、フィルムの厚み10μmあたりのリタデーション値に換算することにより求めた。リタデーションについて200nm以下である場合を○と判定し、200nm超である場合を×と判定した。
Claims (19)
- 樹脂前駆体成分(B)と、溶剤(S)とを含有する、ポリイミド前駆体組成物であって
前記樹脂前駆体成分(B)が、ジアミン成分(B1)とテトラカルボン酸二無水物成分(B2)とからなるモノマー成分、及び/又はポリアミド酸(B3)を含み、
前記ジアミン成分(B1)が、下記式(b1):
(式(b1)中、R1a、R1b、R2a、R2b、R3a、及びR3bは、それぞれ独立に、1価の炭化水素基、-OR4aで表される基、-SR4bで表される基、アシル基、アルコキシカルボニル基、ハロゲン原子、シアノ基、-NHR4cで表される基、又は-N(R4d)2で表される基であり、1価の炭化水素基、-OR4aで表される基、-SR4bで表される基、アシル基、アルコキシカルボニル基、-NHR4cで表される基、及び-N(R4d)2で表される基は、-OR4eで表される基、-SR4fで表される基、アシル基、アルコキシカルボニル基、ハロゲン原子、シアノ基、及び-NHR4gで表される基からなる群より選択される1以上の基で置換されていてもよく、
R4a~R4gは、それぞれ独立に1価の炭化水素基であり、
X1、及びX2は、それぞれ独立に、-CO-NH-、-NH-CO-NH-、-CO-NH-CO-、-O-CO-NH-、又は-CO-NH-CO-NH-であり、
環Y1、環Y2、環Y3及び環Y4は、それぞれ独立に芳香族炭化水素環であり、
Rは、単結合、置換基を有してもよいメチレン基、置換基を有してもよく、2個の炭素原子間にヘテロ原子を含んでもよいエチレン基、-O-で表される基、-NH-で表される基、又は-S-で表される基であり、
n1及びn2は、それぞれ独立に0以上4以下の整数であり、
n3及びn4は、それぞれ独立に0以上5以下の整数であり、
n5及びn6は、それぞれ独立に0以上4以下の整数である。)
で表される芳香族ジアミン化合物を含み、
前記ポリアミド酸(B3)が、下記式(b3):
(式(b3)中、R1a、R1b、R2a、R2b、R3a、R3b、X1、X2、環Y1、環Y2、環Y3、環Y4、R、n1、n2、n3、n4、n5、及びn6は前記式(b1)と同様であり、Z1は4価の有機基である。)
で表される構成単位を有するポリアミド酸を含む、ポリイミド前駆体組成物。 - 前記ジアミン成分(B1)が、下記式(b1-1):
(式(b1-1)中、R1a、R1b、R2a、R2b、R3a、R3b、X1、X2、環Y1、環Y2、R、n1、n2、n5、及びn6は前記式(b1)と同様であり、n7及びn8は、それぞれ独立に0以上4以下の整数である。)
で表される芳香族ジアミン化合物を含み、
前記ポリアミド酸(B3)が、下記式(b3-1):
(式(b3-1)中、R1a、R1b、R2a、R2b、R3a、R3b、X1、X2、環Y1、環Y2、R、n1、n2、n5、及びn6は前記式(b1)と同様であり、n7及びn8は、それぞれ独立に0以上4以下の整数であり、Z1は4価の有機基である。)
で表される構成単位を有するポリアミド酸を含む、請求項1に記載のポリイミド前駆体組成物。 - 前記ジアミン成分(B1)が、下記式(b1-2):
(式(b1-2)中、R1a、R1b、R2a、R2b、R3a、R3b、環Y1、環Y2、R、n1、n2、n5、及びn6は前記式(b1)と同様であり、n7及びn8は、それぞれ独立に0以上4以下の整数である。)
で表される芳香族ジアミン化合物を含み、
前記ポリアミド酸(B3)が、下記式(b3-2):
(式(b3-2)中、R1a、R1b、R2a、R2b、R3a、R3b、環Y1、環Y2、R、n1、n2、n5、及びn6は前記式(b1)と同様であり、n7及びn8は、それぞれ独立に0以上4以下の整数であり、Z1は4価の有機基である。)
で表される構成単位を有するポリアミド酸を含む、請求項2に記載のポリイミド前駆体組成物。 - 前記ジアミン成分(B1)が、下記式(b1-3):
(式(b1-3)中、R1a、R1b、R2a、R2b、R3a、R3b、環Y1、環Y2、R、n1、n2、n5、及びn6は前記式(b1)と同様であり、n7及びn8は、それぞれ独立に0以上4以下の整数である。)
で表される芳香族ジアミン化合物を含み、
前記ポリアミド酸(B3)が、下記式(b3-3):
(式(b3-3)中、R1a、R1b、R2a、R2b、R3a、R3b、環Y1、環Y2、R、n1、n2、n5、及びn6は前記式(b1)と同様であり、n7及びn8は、それぞれ独立に0以上4以下の整数であり、Z1は4価の有機基である。)
で表される構成単位を有するポリアミド酸を含む、請求項3に記載のポリイミド前駆体組成物。 - 前記ジアミン成分(B1)が、下記式(b1-4):
(式(b1-4)中、R1a、R1b、R2a、R2b、R3a、R3b、環Y1、環Y2、R、n1、n2、n5、及びn6は前記式(b1)と同様であり、n7及びn8は、それぞれ独立に0以上4以下の整数である。)
で表される芳香族ジアミン化合物を含み、
前記ポリアミド酸(B3)が、下記式(b3-4):
(式(b3-4)中、R1a、R1b、R2a、R2b、R3a、R3b、環Y1、環Y2、R、n1、n2、n5、及びn6は前記式(b1)と同様であり、n7及びn8は、それぞれ独立に0以上4以下の整数であり、Z1は4価の有機基である。)
で表される構成単位を有するポリアミド酸を含む、請求項3に記載のポリイミド前駆体組成物。 - 前記ジアミン成分(B1)が、下記式(b1-5):
(式(b1-5)中、R1a、R1b、R2a、R2b、R3a、R3b、環Y1、環Y2、R、n1、n2、n5、及びn6は前記式(b1)と同様であり、n7及びn8は、それぞれ独立に0以上4以下の整数である。)
で表される芳香族ジアミン化合物を含み、
前記ポリアミド酸(B3)が、下記式(b3-5):
(式(b3-5)中、R1a、R1b、R2a、R2b、R3a、R3b、環Y1、環Y2、R、n1、n2、n5、及びn6は前記式(b1)と同様であり、n7及びn8は、それぞれ独立に0以上4以下の整数であり、Z1は4価の有機基である。)
で表される構成単位を有するポリアミド酸を含む、請求項4に記載のポリイミド前駆体組成物。 - 前記環Y1、及び前記環Y2が、それぞれベンゼン環であり、前記Rが単結合である、請求項1~6のいずれか1項に記載のポリイミド前駆体組成物。
- 前記テトラカルボン酸二無水物成分(B2)が、脂環式基を含むテトラカルボン酸二無水物を含み、前記Z1が、脂環式基を含む4価の有機基である、請求項1~7のいずれか1項に記載のポリイミド前駆体組成物。
- 下記式(b3):
(式(b3)中、R1a、R1b、R2a、R2b、R3a、及びR3bは、それぞれ独立に、1価の炭化水素基、-OR4aで表される基、-SR4bで表される基、アシル基、アルコキシカルボニル基、ハロゲン原子、シアノ基、-NHR4cで表される基、又は-N(R4d)2で表される基であり、1価の炭化水素基、-OR4aで表される基、-SR4bで表される基、アシル基、アルコキシカルボニル基、-NHR4cで表される基、及び-N(R4d)2で表される基は、-OR4eで表される基、-SR4fで表される基、アシル基、アルコキシカルボニル基、ハロゲン原子、シアノ基、及び-NHR4gで表される基からなる群より選択される1以上の基で置換されていてもよく、
R4a~R4gは、それぞれ独立に1価の炭化水素基であり、
X1、及びX2は、それぞれ独立に、-CO-NH-、-NH-CO-NH-、-CO-NH-CO-、-O-CO-NH-、又は-CO-NH-CO-NH-であり、
環Y1、環Y2、環Y3及び環Y4は、それぞれ独立に芳香族炭化水素環であり、
Rは、単結合、置換基を有してもよいメチレン基、置換基を有してもよく、2個の炭素原子間にヘテロ原子を含んでもよいエチレン基、-O-で表される基、-NH-で表される基、又は-S-で表される基であり、
n1及びn2は、それぞれ独立に0以上4以下の整数であり、
n3及びn4は、それぞれ独立に0以上5以下の整数であり、
n5及びn6は、それぞれ独立に0以上4以下の整数であり、
Z1は、4価の有機基である。)
で表される構成単位を有するポリアミド酸。 - 前記Z1が、脂環式基を含む4価の有機基である、請求項10に記載のポリアミド酸。
- 下記式(b4):
(式(b4)中、R1a、R1b、R2a、R2b、R3a、及びR3bは、それぞれ独立に、1価の炭化水素基、-OR4aで表される基、-SR4bで表される基、アシル基、アルコキシカルボニル基、ハロゲン原子、シアノ基、-NHR4cで表される基、又は-N(R4d)2で表される基であり、1価の炭化水素基、-OR4aで表される基、-SR4bで表される基、アシル基、アルコキシカルボニル基、-NHR4cで表される基、及び-N(R4d)2で表される基は、-OR4eで表される基、-SR4fで表される基、アシル基、アルコキシカルボニル基、ハロゲン原子、シアノ基、及び-NHR4gで表される基からなる群より選択される1以上の基で置換されていてもよく、
R4a~R4gは、それぞれ独立に1価の炭化水素基であり、
X1、及びX2は、それぞれ独立に、-CO-NH-、-NH-CO-NH-、-CO-NH-CO-、-O-CO-NH-、又は-CO-NH-CO-NH-であり、
環Y1、環Y2、環Y3及び環Y4は、それぞれ独立に芳香族炭化水素環であり、
Rは、単結合、置換基を有してもよいメチレン基、置換基を有してもよく、2個の炭素原子間にヘテロ原子を含んでもよいエチレン基、-O-で表される基、-NH-で表される基、又は-S-で表される基であり、
n1及びn2は、それぞれ独立に0以上4以下の整数であり、
n3及びn4は、それぞれ独立に0以上5以下の整数であり、
n5及びn6は、それぞれ独立に0以上4以下の整数であり、
Z1は、4価の有機基である。)
で表される構成単位を有するポリイミド樹脂。 - 請求項1~9のいずれか1項に記載のポリイミド前駆体組成物からなる塗膜を形成することと、
前記塗膜を加熱することにより前記塗膜中の樹脂前駆体成分(B)に由来するポリアミド酸を閉環させる閉環することと、を含む、ポリイミド膜の製造方法。 - 請求項1~9のいずれか1項に記載のポリイミド前駆体組成物からなる塗膜を硬化させてなるポリイミド膜。
- 請求項13に記載のポリイミド樹脂を含むポリイミド膜。
- 屈折率が1.61以上である、請求項15又は16に記載のポリイミド膜。
- 請求項15~17のいずれか1項に記載のポリイミド膜を備える、光学装置。
- OLED照明装置である、請求項18に記載の光学装置。
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