JP7728898B2

JP7728898B2 - ポリアミック酸組成物、及びこれを用いた透明ポリイミドフィルム

Info

Publication number: JP7728898B2
Application number: JP2024001178A
Authority: JP
Inventors: イ、ホヨン; キム、トンヨン; アン、キョンイル
Original assignee: ドゥーサンコーポレイション
Priority date: 2018-12-28
Filing date: 2024-01-09
Publication date: 2025-08-25
Anticipated expiration: 2039-09-05
Also published as: KR102733576B1; CN113260658A; JP2024028411A; KR20200082278A; JP2022515829A; WO2020138644A1

Description

本発明は、特定の構造を有する末端モノマーを含むポリアミック酸組成物、前記ポリア
ミック酸組成物を用いて形成されたポリアミック酸、及び透明ポリイミドフィルムに関す
る。

ポリイミド（Ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ、ＰＩ）は、一般に、芳香族酸二無水物と、芳香族ジ
アミン又は芳香族ジイソシアネートを溶液重合してポリアミック酸誘導体を製造した後、
高温で閉環脱水させ、イミド化して製造される高耐熱樹脂を指称する。このようなポリイ
ミド樹脂は、不溶不融の超高耐熱性樹脂であって、耐熱酸化性、耐熱特性、耐放射線性、
低温特性、耐薬品性などに優れた特性を有しているため、自動車材料、航空及び宇宙船素
材などの耐熱先端素材及び絶縁コーティング剤、絶縁膜、半導体、ＬＣＤの電極保護膜な
どの電子材料に、広範な分野で使用されている。

しかし、ポリイミド（ＰＩ）樹脂は、芳香族環の密度の高さによって茶色又は黄色に着
色され、可視光線領域において低い透過度を有しているため、透明性が要求される分野で
使用するには不適である。近年、無色透明なポリイミドフィルムが開発されているが、こ
の場合、既存のポリイミド樹脂より熱膨張係数（ＣＴＥ）が高く、耐溶剤性が低下する。
これによって、無色透明なポリイミドを、基板用、光学用コーティング及びフィルムに使
用する場合、高い熱膨張係数による反りやねじれなどが発生しやすいという問題点がある
。従って、ディスプレイ素材として適用するためには、ポリイミドフィルムの優れた光学
的特性及び機械的特性を確保する必要がある。

結果的に、高い透明性や低い黄色度を示すとともに、優れた機械底特性を有するポリア
ミック酸（Ｐｏｌｙａｍｉｃａｃｉｄ）形成用組成物の開発が求められている。

本発明は、上述の問題点を解決するために案出されたものであって、ポリアミック酸の
末端をキャッピングすることができる、特定の化学構造を有する単量体を含むポリアミッ
ク酸組成物を提供することを目的としている。

また、本発明は、上述のポリアミック酸組成物から形成され、末端がキャッピングされ
た構造を含むポリアミック酸、及び前記ポリアミック酸を用いてイミド化されることで、
優れた光学特性及び機械的特性を同時に実現することができる、透明なポリイミドフィル
ムを提供することを目的としている。

上述の目的を達成するため、本発明は、ポリアミック酸、及び次の化学式１又は化学式
２で示される化合物を含むポリアミック酸組成物を提供する。

（前記化学式１及び２において、
環Ａ及びＢは、互いに同一又は異なり、それぞれ独立に、Ｃ_３～Ｃ_３０の単環脂肪族環
、Ｃ_３～Ｃ_３０の多環脂肪族環、Ｃ_６～Ｃ_３０の単環芳香族環、及びＣ_６～Ｃ_３０の多環
芳香族環からなる群から選択され、
前記環Ａ及びＢの、単環脂肪族環、多環脂肪族環、単環芳香族環、及び多環芳香族環は
、ハロゲン、シアノ基、Ｃ_１～Ｃ_１０のアルキル基、及びＣ_１～Ｃ_１０のハロアルキル基
からなる群から選択される１種以上の置換基で置換または非置換である。）

また、本発明は、上述のポリアミック酸組成物を用いて形成されるポリアミック酸を提
供する。

さらに、本発明は、上述のポリアミック酸組成物をイミド化して形成される透明ポリイ
ミドフィルムを提供する。

本発明に係るポリアミック酸組成物は、ポリアミック酸とともに特定の化学構造を有す
る末端モノマーを使用することで、優れた機械的特性が低下することなく、高い光透過度
及び低い黄色度を有する線状構造の透明ポリイミドフィルムを製造することができる。

このような透明ポリイミドフィルムは、光学的特性及び機械的特性に優れているため、
フレキシブルディスプレイ基板、カーバー基板、保護フィルムなどのような種々の分野に
適用することができる。

本発明による効果は、上述の記載によって制限されず、より種々の効果が本明細書中に
含まれている。

以下、本発明を詳述する。但し、これは、本発明の例示に過ぎず、本発明は、これらの
例によって制限されるものではなく、本明細書に記載の請求範囲の範疇によって定義され
る。

＜ポリアミック酸組成物＞
本発明のポリアミック酸組成物は、透明ポリイミドフィルムを製造するためのポリアミ
ック酸（具体的に、末端がキャッピングされたポリアミック酸）を形成する前駆体組成物
であって、前記化学式１又は化学式２で示される化合物を含むことを特徴とする。

具体的に、前記ポリアミック酸組成物は、（ａ）ポリアミック酸（以下、「第１のポリ
アミック酸」という）、及び、（ｂ）前記化学式１又は化学式２で示される化合物を含む
。

前記化学式１又は化学式２で示される化合物は、第１のポリアミック酸の両末端のうち
の少なくとも１つをキャッピングし得る末端モノマーであって、分子内にハロゲン元素（
Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）やシアノ基（－ＣＮ）又はハロアルキル基（例えば、－ＣＦ_３）な
どの電子求引性基（ＥＷＧ）や、アルキル基、脂肪族環化合物構造を少なくとも１つ以上
含む。このような化合物を第１のポリアミック酸の両末端のうちの少なくともいずれか１
つに結合することで、ポリイミドの光学的特性、機械的特性、及び熱的特性を向上させる
ことができる。

一般に、ポリイミドフィルムは、無色でなく濃茶色を呈するが、これは、イミド（ｉｍ
ｉｄｅ）鎖中に存在するπ電子のＣＴＣ（ＣｈａｒｇｅＴｒａｎｓｆｅｒＣｏｍｐｌ
ｅｘ）のためである。但し、本発明では、前記化学式１又は化学式２の化合物を含むこと
で、未反応物を除去するだけでなく、π電子の移動を制限し、又はπ電子の共鳴構造の形
成を阻害することができるため、優れた機械的特性が低下することなく、光透過率が高く
、かつ黄色度が低いポリイミドを製造することができる。

特に、前記化学式１又は化学式２の化合物は、分子内、ハロゲン元素（Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ
、Ｉ）やシアノ基（－ＣＮ）又はハロアルキル基（例えば、－ＣＦ_３）などの電子求引性
基（ＥＷＧ）を含む場合、π電子の移動を制限することで、ＣＴ－Ｃｏｍｐｌｅｘ（Ｃｈ
ａｒｇｅＴｒａｎｓｆｅｒＣｏｍｐｌｅｘ）効果が抑制される。また、前記化学式１
又は化学式２の化合物は、分子内、脂肪族環のモイエティ及びアルキル基を含む場合、π
電子の共鳴構造の形成を阻害することができるため、ＣＴ－Ｃｏｍｐｌｅｘ効果が抑制さ
れる。このように、本発明では、ポリアミック酸又はポリイミド末端の未反応物を除去す
るだけでなく、ＣＴ－Ｃｏｍｐｌｅｘ効果が抑制されているため、ポリイミドの光学的特
性を向上させることができる。

さらに、本発明のポリアミック酸組成物は、フェニル（ｐｈｅｎｙｌ）系、アミド（ａ
ｍｉｄｅ）系、脂環族（ｃｙｃｌｏａｌｉｐｈａｔｉｃ）系などのモノマーを使用する場
合、線状のリジッド（ｒｉｇｉｄ）な構造を有するポリアミック酸及びポリイミドを形成
することができる。このようなポリアミック酸及びポリイミドは、熱や光による分解が起
こりにくく、外部衝撃に対してより安定となるため、優れた光学的特性、熱的特性、及び
機械的特性（Ｍｏｄｕｌｕｓ、Ｓｔｒｅｎｇｔｈ）を有する。

しかも、本発明のポリアミック酸組成物は、カルド（Ｃａｒｄｏ）系、エーテル（ｅｔ
ｈｅｒ）系、スルホン（ｓｕｌｆｏｎｅ）系などのモノマーを使用する場合、自由度の高
いフレキシブルな構造を有するポリアミック酸及びポリイミドを形成することができる。
このようなポリアミック酸及びポリイミドは、高屈曲特性によって優れた復元力を有し、
折り畳み（ｆｏｌｄｉｎｇ）に対してより安定となるため、優れた光学的特性、熱的特性
、及び降伏点以前の機械的特性を有する。

本発明のポリアミック酸組成物は、前記化学式１又は化学式２で示される化合物を含む
。

特に、本発明のポリアミック酸組成物中、第１のポリアミック酸が、ジアミンに由来す
るモイエティに比べて酸二無水物に由来するモイエティをより多く含む場合、本発明のポ
リアミック酸組成物は、前記化学式１で示される化合物を含むことができる。この場合、
前記化学式１で示される化合物の含有量は、全酸二無水物１００モル％に対して、約０．
０１～１０モル％の範囲であることができる。ここで、全酸二無水物は、第１のポリアミ
ック酸を形成するために使用される１種以上の酸二無水物を意味する。

また、本発明のポリアミック酸組成物中、第１のポリアミック酸が、酸二無水物に由来
するモイエティに比べてジアミンに由来するモイエティをより多く含む場合、本発明のポ
リアミック酸組成物は、前記化学式２で示される化合物を含むことができる。この場合、
前記化学式２で示される化合物の含有量は、全ジアミン１００モル％に対して、約０．０
１～１０モル％の範囲であることができる。ここで、全ジアミンは、第１のポリアミック
酸を形成するために使用される１種以上のジアミンを意味する。

前記化学式１の化合物及び化学式２の化合物において、環Ａ及びＢは、互いに同一又は
異なり、それぞれ独立に、Ｃ_３～Ｃ_３０の単環脂肪族環、Ｃ_３～Ｃ_３０の多環脂肪族環、
Ｃ_６～Ｃ_３０の単環芳香族環、及びＣ_６～Ｃ_３０の多環芳香族環からなる群から選択され
、具体的に、Ｃ_３～Ｃ_２０のの単環脂肪族環、Ｃ_３～Ｃ_２０の多環脂肪族環、Ｃ_６～Ｃ_２
_０の単環芳香族環、及びＣ_６～Ｃ_２０の多環芳香族環からなる群から選択される。このと
き、多環中、各環は、互いに同一又は異なる。一例として、環Ａ及びＢは、互いに同一又
は異なり、それぞれ独立に、ベンゼン環又はシクロヘキサン環であることができる。

前記環Ａ及びＢの、単環脂肪族環、多環脂肪族環、単環芳香族環、及び多環芳香族環は
、それぞれ独立に、ハロゲン、シアノ基、Ｃ_１～Ｃ_１０のアルキル基、及びＣ_１～Ｃ_１０
のハロアルキル基からなる群から選択される１種以上の置換基で置換または非置換である
。一例としては、環Ａ及びＢの単環脂肪族環、多環脂肪族環、単環芳香族環、多環芳香族
環は、それぞれ独立に、ハロゲン、シアノ基、－ＣＨ_３、及び－ＣＦ_３からなる群から選
択される。

特に、前記環Ａ及びＢが単環脂肪族環又は多環脂肪族環である場合、各環中の任意の水
素は、Ｃ_１～Ｃ_１０のアルキル基で置換され得る。この場合、化学式１又は化学式２の化
合物は、π電子の共鳴構造の形成を阻害することができ、ＣＴ－Ｃｏｍｐｌｅｘ（Ｃｈａ
ｒｇｅＴｒａｎｓｆｅｒＣｏｍｐｌｅｘ）効果が抑制される。

また、前記環Ａ及びＢが単環芳香族環又は多環芳香族環である場合、各環中の任意の水
素は、ハロゲン、シアノ基、及びＣ_１～Ｃ_１０のハロアルキル基からなる群から選択され
る１種以上の置換基で置換され得る。この場合、化学式１又は化学式２の化合物は、π電
子の移動を制限しているため、ＣＴ－Ｃｏｍｐｌｅｘ効果が抑制される。

前記化学式１で示される化合物は、次の化学式１ａ及び化学式１ｂで示される化合物に
具体化され得るが、これらに限定されない。

前記化学式１ａにおいて、
ａは、０～５の整数であり、
ここで、ａが０である場合、水素が置換基Ｒ_１１で置換されていないことを意味し、ａ
が１～５の整数である場合、１つ以上のＲ_１１は、互いに同一又は異なり、それぞれ独立
に、ハロゲン、シアノ基、Ｃ_１～Ｃ_１０のアルキル基、及びＣ_１～Ｃ_１０のハロアルキル
基からなる群から選択され、好ましくは、ハロゲン、シアノ基、及びＣ_１～Ｃ_１０のハロ
アルキル基からなる群から選択され、より好ましくは、Ｆ、シアノ基、及び－ＣＦ_３から
なる群から選択される。

前記化学式１ｂにおいて、
ｂは、０～５の整数であり、
ここで、ｂが０である場合、水素が置換基Ｒ_１２で置換されていないことを意味し、ｂ
が１～５の整数である場合、１つ以上のＲ_１２は、互いに同一又は異なり、それぞれ独立
に、ハロゲン、シアノ基、Ｃ_１～Ｃ_１０のアルキル基、及びＣ_１～Ｃ_１０のハロアルキル
基からなる群から選択され、好ましくは、Ｃ_１～Ｃ_１０のアルキル基からなる群から選択
され、より好ましくは、メチル基（－ＣＨ_３）である。

より具体的に、前記化学式１で示される化合物は、次の化学式１ａ－１又は化学式１ｂ
－１で示される化合物に具体化され得るが、これらに限定されない。

前記化学式２で示される化合物は、次の化学式２ａ又は化学式２ｂで示される化合物に
具体化され得るが、これらに限定されない。

前記化学式２ａにおいて、
ｃは、０～４の整数であり、
ここで、ｃが０である場合、水素が置換基Ｒ_１３で置換されていないことを意味し、ｃ
が１～４の整数である場合、１つ以上のＲ_１３は、互いに同一又は異なり、それぞれ独立
に、ハロゲン、シアノ基、Ｃ_１～Ｃ_１０のアルキル基、及びＣ_１～Ｃ_１０のハロアルキル
基からなる群から選択され、好ましくは、ハロゲン、シアノ基、及びＣ_１～Ｃ_１０のハロ
アルキル基からなる群から選択され、より好ましくは、Ｆ、シアノ基、及び－ＣＦ_３から
なる群から選択される。

前記化学式２ｂにおいて、
ｄは、０～４の整数であり、
ここで、ｄが０である場合、水素が置換基Ｒ_１４で置換されていないことを意味し、ｄ
が１～４の整数である場合、１つ以上のＲ_１４は、互いに同一又は異なり、それぞれ独立
に、ハロゲン、シアノ基、Ｃ_１～Ｃ_１０のアルキル基、及びＣ_１～Ｃ_１０のハロアルキル
基からなる群から選択され、好ましくは、Ｃ_１～Ｃ_１０のアルキル基からなる群から選択
され、より好ましくは、－ＣＨ_３である。

より具体的に、前記化学式２で示される化合物は、次の化学式２ａ－１、化学式２ｂ－
１、又は化学式２ｂ－２で示される化合物に具体化され得るが、これらに限定されない。

本発明のポリアミック酸組成物は、第１のポリアミック酸を含む。このとき、前記第１
のポリアミック酸は、１種以上のジアミン及び１種以上の酸二無水物を含む第１のポリア
ミック酸形成用組成物を溶液重合反応させて得られるものであって、第１のポリアミック
酸の両末端のうちの少なくともいずれか１つに未反応物質が存在するため、反応性を有す
る。

具体的に、第１のポリアミック酸は、次の化学式３で示される繰り返し単位を含むこと
ができる。

前記化学式３において、
Ａｒ_１は、脂環族ジアミン又は芳香族ジアミンから誘導される２価の有機基であり、複
数のＡｒ_１は、互いに同一又は異なり、
Ａｒ_２は、脂環族酸二無水物又は芳香族酸二無水物から誘導される４価の有機基であり
、複数のＡｒ_２は、互いに同一又は異なる。
一例としては、第１のポリアミック酸は、次の化学式４又は化学式５で示される繰り返
し単位を含むことができる。

前記化学式４及び化学式５において、
Ａｒ_１１～Ａｒ_１５は、互いに同一又は異なり、それぞれ独立に、脂環族ジアミン又は
芳香族ジアミンから誘導される２価の有機基であり、
Ａｒ_２１～Ａｒ_２５は、互いに同一又は異なり、それぞれ独立に、脂環族酸二無水物又
は芳香族酸二無水物から誘導される４価の有機基であり、
ｎ１及びｎ２は、それぞれ１以上の整数、具体的に１～１０，０００の整数、より具体
的に１～１，０００の整数であり、但し、ｎ１＋ｎ２≧１であり、
ｍ１及びｍ２は、それぞれ１以上の整数、具体的に１～１０，０００の整数、より具体的
に１～１，０００の整数であり、但し、ｍ１＋ｍ２≧１である。
前記化学式３～化学式５において、脂環族又は芳香族ジアミンに由来するＡｒ_１、Ａｒ
_１１～Ａｒ_１５は、それぞれ独立に、次の化学式Ａで示されるモイエティにより具体化さ
れ得る。

前記化学式Ａにおいて、
環Ｃｙ１及び環Ｃｙ２は、互いに同一又は異なり、それぞれ独立に、Ｃ_４～Ｃ_２０の単
環脂肪族環、Ｃ_４～Ｃ_２０の多環脂肪族環、Ｃ_６～Ｃ_２０の単環芳香族環、及びＣ_６～Ｃ
_２０の多環芳香族環からなる群から選択され、
前記環Ｃｙ１及び環Ｃｙ２の脂肪族環及び芳香族環は、それぞれ独立に、Ｃ_１～Ｃ_２０
のアルキル基、及びＣ_１～Ｃ_２０のハロアルキル基からなる群から選択される１種以上の
置換基で置換又は非置換であり、
ｘは、０又は１であり、
Ｙは、単結合、－Ｏ－、－Ｓ－、－Ｓ（＝Ｏ）_２－、－Ｃ（＝Ｏ）－、－Ｃ（＝Ｏ）Ｎ
Ｈ－、Ｃ_１～Ｃ_６のアルキレン基、Ｃ_６～Ｃ_２０のアリーレン基、
からなる群から選択され、
Ｗは、Ｃ_１～Ｃ_２０のアルキレン基、Ｃ_１～Ｃ_２０のハロアルキレン基、及び－ＳＯ_２
－からなる群から選択され、好ましくは、－（ＣＨ）_２－、－Ｃ（ＣＨ_３）_２－、－Ｃ（
ＣＦ_３）_２－、及び－ＳＯ_２－からなる群から選択される。

前記化学式Ａにおいて、Ｙは、次の構造式で示される置換体群から選択することができ
る。

前記化学式３～化学式５において、脂環族又は芳香族酸二無水物に由来するＡｒ_２、Ａ
ｒ_２１～Ａｒ_２５は、それぞれ独立に、Ｃ_４～Ｃ_２０の４価の単環脂肪族環基、Ｃ_４～Ｃ
_２０の４価の多環脂肪族環基、C_６～C_４０の４価の単環芳香族環基、及びC_６～C_４０の単
環の４価の芳香族環からなる群から選択され、
このとき、Ａｒ_２、Ａｒ_２１～Ａｒ_２５が、それぞれ複数の環基である場合、複数の環
基は、互いに同一又は異なり、各環基は、－Ｃ（＝Ｏ）－、－Ｃ（＝Ｏ）ＮＨ－、－Ｃ（
＝Ｏ）－Ｏ－、－Ｓ（＝Ｏ）_２－、－Ｓ－、－Ｏ－、Ｃ_１～Ｃ_６のアルキレン基、及びＣ
_１～Ｃ_６のハロアルキレン基からなる群から選択される１種以上の連結基で互いに連結さ
れるか、又は連結されていない。

具体的に、Ａｒ_２及びＡｒ_２１～Ａｒ_２５は、それぞれ独立に、次の構造式で示される
置換体群から選択することができる。

本発明に係る第１のポリアミック酸の重量平均分子量は、約１，０００～３００，００
０ｇ／ｍｏｌの範囲であることができる。

前記第１のポリアミック酸は、１種以上のジアミン及び１種以上の酸二無水物を含む第
１のポリアミック酸形成用組成物から形成される。

一例としては、第１のポリアミック酸は、１種以上のジアミンを溶媒に投入して溶解さ
せた後、ここに１種以上の酸二無水物を投入し、反応させて得られる。

前記第１のポリアミック酸形成用組成物において、１種以上のジアミンとしては、分子
中にジアミン構造を有する化合物であれば、特に制限なく使用することができ、例えば、
ジアミン構造を有している芳香族、脂環族、又は脂肪族化合物などが挙げられる。具体的
に、前記ジアミン化合物は、当該分野で公知の非フッ素芳香族ジアミン、フッ素置換基が
導入されたフッ素化芳香族ジアミン、スルホン系ジアミン、ヒドロキシ系ジアミン、エー
テル系ジアミン、脂環族ジアミンなどを、それぞれ単独で、又は２種以上を混用すること
ができる。

使用可能なジアミンとしては、例えば、オキシジアニリン（ＯＤＡ）、２，２’－ビス
（トリフルオロメチル）－４，４’－ジアミノビフェニル（２，２’－ＴＦＤＢ）、２，
２’－ジメチルベンジジン（ｍ－Ｔｏｌｉｄｉｎｅ）、２，２’－ビス（トリフルオロメ
チル）－４，３’－ジアミノビフェニル（２，２’－ｂｉｓ（ｔｒｉｆｌｕｏｒｏｍｅｔ
ｈｙｌ）－４，３’－ｄｉａｍｉｎｏｂｉｐｈｅｎｙｌ）、２，２’－ビス（トリフルオ
ロメチル）－５，５’－ジアミノビフェニル（２，２’－ｂｉｓ（ｔｒｉｆｌｕｏｒｏｍ
ｅｔｈｙｌ）－５，５’－ｄｉａｍｉｎｏｂｉｐｈｅｎｙｌ）、２，２’－ビス（トリフ
ルオロメチル）－４，４’－ジアミノフェニルエーテル（２，２’－ｂｉｓ（ｔｒｉｆｌ
ｕｏｒｏｍｅｔｈｙｌ）－４，４’－ｄｉａｍｉｎｏｄｉｐｈｅｎｙｌｅｔｅｈｒ、６
－ＦＯＤＡ）、ビスアミノヒドロキシフェニルヘキサフルオロプロパン（ＤＢＯＨ）、ビ
スアミノフェノキシフェニルヘキサフルオロプロパン（４ＢＤＡＦ）、ビスアミノフェノ
キシフェニルプロパン（６ＨＭＤＡ）、ビスアミノフェノキシジフェニルスルホン（ＤＢ
ＳＤＡ）、ビス（４－アミノフェニル）スルホン（４，４’－ＤＤＳ）、ビス（３－アミ
ノフェニル）スルホン（３，３’－ＤＤＳ）、スルホニルジフタル酸無水物（ＳＯ２ＤＰ
Ａ）、４，４’－オキシジアニリン（４，４’－ＯＤＡ）、ビス（カルボキシフェニル）
ジメチルシラン、シクロヘキサン－１，４－ジアミン、４，４’－メチレンジシクロヘキ
サンアミン、４，４’－メチレンビス（２－メチルシクロヘキサンアミン）などが挙げら
れるが、これらに制限されない。これらは、単独で使用、又は２種以上を混合して使用す
ることができる。

高透明性、高いガラス転移温度、及び低い黄色度を考慮して、前記フッ素化ジアミンと
しては、直線状の高分子化を誘導し得る２，２’－ビス（トリフルオロメチル）－４，４
’－ジアミノビフェニル（２，２’－ＴＦＤＢ）を使用することができる。また、スルホ
ン系ジアミンとしては、ビス（４－アミノフェニル）スルホン（４，４’－ＤＤＳ）を使
用することができ、前記ヒドロキシ系ジアミンとしては、２，２－ビス（３－アミノ－４
－メチルフェニル）－ヘキサフルオロプロパン（２，２’－ｂｉｓ（３－ａｍｉｎｏ－４
－ｍｅｔｈｙｌｐｈｅｎｙｌ）－ｈｅｘａｆｌｕｏｒｏｐｒｏｐａｎｅ、ＢＩＳ－ＡＴ－
ＡＦ）を使用することができる。また、エーテル系ジアミンとしては、２，２’－ビス（
トリフロオロメチル）－４，４’－ジアミノフェニルエーテル（６－ＦＯＤＡ）、又はオ
キシジアニリン（ＯＤＡ）などを使用することができる。

一例としては、ジアミンは、２，２’－ビス（トリフルオロメチル）－４，４’－ジア
ミノビフェニル（２，２’－ＴＦＤＢ）、２，２’－ジメチルジベンジジン（ｍ－Ｔｏｌ
ｉｄｉｎｅ）、２，２’－ビス（トリフルオロメチル）－４，３’－ジアミノビフェニル
（２，２’－ｂｉｓ（ｔｒｉｆｌｕｏｒｏｍｅｔｈｙｌ）－４，３’－ｄｉａｍｉｎｏｂ
ｉｐｈｅｎｙｌ）、２，２’－ビス（トリフルオロメチル）－５，５’－ジアミノビフェ
ニル（２，２’－ｂｉｓ（ｔｒｉｆｌｕｏｒｏｍｅｔｈｙｌ）－５，５’－ｄｉａｍｉｎ
ｏｂｉｐｈｅｎｙｌ）、２，２’－ビス（トリフルオロメチル）－４，４’－ジアミノフ
ェニルエーテル（２，２’－ｂｉｓ（ｔｒｉｆｌｕｏｒｏｍｅｔｈｙｌ）－４，４’－ｄ
ｉａｍｉｎｏｄｉｐｈｅｎｙｌｅｔｈｅｒ、６－ＦＯＤＡ）からなる群から選択される
１種以上を含むことができる。

前記第１のポリアミック酸形成用組成物において、１種以上の酸二無水物は、分子中、
酸二無水物（ｄｉａｎｈｙｄｒｉｄｅ）構造を有する化合物であって、当該分野で周知の
酸二無水物化合物であれば、特に制限なく使用することができる。具体的に、当該分野で
周知のフッ素化芳香族酸二無水物、非フッ素化芳香族酸二無水物、脂環族酸二無水物など
を、それぞれ単独で、又は２種以上を混用することができる。

フッ素化芳香族酸二無水物は、フッ素含有置換基（例えば、Ｆ、－ＣＨ_３など）が導入
された芳香族酸無水物であれば、特に限定されない。例えば、２，２－ビス（３，４－ジ
カルボキシフェニル）ヘキサフルオロプロパン酸二無水物（２，２－ｂｉｓ（３，４－ｄ
ｉｃａｒｂｏｘｙｐｈｅｎｙｌ）ｈｅｘａｆｌｕｏｒｏｐｒｏｐａｎｅｄｉａｎｈｙｄ
ｒｉｄｅ、６－ＦＤＡ）、４－（トリフルオロメチル）ピロメリット酸二無水物（４－（
ｔｒｉｆｌｕｏｒｏｍｅｔｈｙｌ）ｐｙｒｏｍｅｌｌｉｔｉｃｄｉａｎｈｙｒｉｄｅ、
４－ＴＦＰＭＤＡ）などが挙げられるが、これらに制限されない。これらは、単独で使用
、又は２種以上を混合して使用することができる。特に、６－ＦＤＡは、分子鎖間及び分
子鎖内の電荷移動錯体（ＣｈａｒｇｅＴｒａｎｓｆｅｒＣｏｍｐｌｅｘ、ＣＴＣ）の
形成を制限する特性が高くなるため、透明化に非常に適した化合物である。

また、非フッ素化酸二無水物は、フッ素置換基が導入されていない芳香族酸二無水物で
あれば、特に限定されない。例えば、ピロメリット酸二無水物（ｐｙｒｏｍｅｌｌｉｔｉ
ｃｄｉａｎｈｙｒｉｄｅ、ＰＭＤＡ）、３，３’，４，４’－ビフェニルテトラカルボ
ン酸二無水物（３，３’，４，４’－ｂｉｐｈｅｎｙｌｔｅｔｒａｃａｒｂｏｘｙｌｉ
ｃａｃｉｄｄｉａｎｈｙｒｉｄｅ、ＢＰＤＡ）、４，４’－ビスフェノールＡ酸二無
水物（４，４’－ｂｉｓｐｈｅｎｏｌＡｄｉａｎｈｙｄｒｉｄｅ、ＢＰＡＤＡ）、ベ
ンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物（ＢＴＤＡ）、オキシジフタル酸二無水物（ＯＤ
ＰＡ）などが挙げられる。これらは、単独で使用、又は２種以上を混合して使用すること
ができる。

また、脂環族（ａｌｉｃｙｃｌｉｃ）酸二無水物としては、化合物中、芳香族環でなく
脂肪族環を有するとともに酸二無水物構造を有する化合物であれば、特に制限されない。
例えば、シクロブタンテトラカルボン酸二無水物（ＣＢＤＡ）、１，２，３，４－シクロ
ペンタンテトラカルボン酸二無水物（CＰＤＡ）、ビシクロ［２，２，２］－７－オクテ
ン－２，３，５，６－テトラカルボン酸二無水物（ＢＣＤＡ）などが挙げられるが、これ
らに制限されない。これらは、単独で使用、又は２種以上を混合して使用することができ
る。

一例としては、酸二無水物は、ピロメリット酸二無水物（ＰＭＤＡ）、ビフェニルテト
ラカルボン酸二無水物（ＢＰＤＡ）、２，２－ビス（３，４－ジカルボキシフェニル）ヘ
キサフルオロプロパン酸二無水物（２，２－ｂｉｓ（３，４－ｄｉｃａｒｂｏｘｙｐｈｅ
ｎｙｌ）ｈｅｘａｆｌｕｏｒｏｐｒｏｐａｎｅｄｉａｎｈｙｒｉｄｅ、６－ＦＤＡ）、
４，４’－ビスフェノールＡ酸二無水物（４，４’－ｂｉｓｐｈｅｎｏｌＡｄｉａｎ
ｈｙｄｒｉｄｅ、ＢＰＡＤＡ）、４－（トリフルオロメチル）ピロメリット酸二無水物（
４－（ｔｒｉｆｌｕｏｒｏｍｅｔｈｙｌ）ｐｙｒｏｍｅｌｌｉｔｉｃｄｉａｎｈｙｄｒ
ｉｄｅ、４－ＴＦＰＭＤＡ）、シクロブタンテトラカルボン酸二無水物（ＣＢＤＡ）、１
，２，３，４－シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物（ＣＰＤＡ）、及びビシクロ［
２，２，２］－７－オクテン－２，３，５，６－テトラカルボン酸二無水物（ＢＣＤＡ）
からなる群から選択される１種以上であることができる。

本発明の第１のポリアミック酸形成用組成物において、前記ジアミンのモル数（ａ）に
対する酸二無水物のモル数（ｂ）の比（ｂ／ａ）は、０．７～１．３の範囲であることが
でき、好ましくは、０．８～１．２であり、より好ましくは、０．９～１．１の範囲であ
る。

ここで、前記第１のポリアミック酸形成用組成物が、ジアミンより酸二無水物をより多
く含む場合、例えば、前記ジアミンのモル数（ａ）に対する酸二無水物のモル数（ｂ）の
比（ｂ／ａ）が、約１．０超～１．３以下、具体的に約１．０超～１．２以下、より具体
的に約１．０超～１．１以下である場合、本発明のポリアミック酸組成物は、前記化学式
１で示される化合物を含むことができる。この場合、前記化学式１で示される化合物の含
有量は、全酸二無水物１００モル％に対して、約０．０１～１０モル％の範囲であること
ができる。

また、前記第１のポリアミック酸形成用組成物が、酸二無水物よりジアミンをより多く
含む場合、例えば、前記ジアミンのモル数（ａ）に対する酸二無水物のモル数（ｂ）の比
（ｂ／ａ）が、約０．７以上～１．０未満、具体的に約０．８以上～１．０未満、より具
体的に約０．９以上～１．０未満である場合、本発明のポリアミック酸組成物は、前記化
学式２で示される化合物を含むことができる。この場合、前記化学式２で示される化合物
の含有量は、全ジアミン１００モル％に対して、約０．０１～１０モル％の範囲であるこ
とができる。

前記第１のポリアミック酸形成用組成物は、前記単量体の溶液重合反応のための溶媒を
含むことができる。

本発明において使用可能な溶媒としては、当該分野で公知の有機溶媒を制限なく使用す
ることができ、例えば、ｍ－クレゾール、Ｎ－メチル－２－ピロリドン（ＮＭＰ）、ジメ
チルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）、ジメチルスルホキシ
ド（ＤＭＳＯ）、アセトン、ジエチルアセテート、及びジメチルフタレート（ＤＭＰ）な
どが挙げられるが、これらに限定されない。これらは、単独で使用、又は２種以上を混合
して使用することができる。そのほかにも、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、クロロホル
ムのような低沸点溶液、又はγ－ブチロラクトンのような溶媒を使用することもできる。

前記第１のポリアミック酸形成用組成物において、溶媒の含有量は、特に限定されず、
第１のポリアミック酸形成用組成物の総量が１００重量％となるように調節する残部であ
ることができる。但し、本発明では、適切な第１のポリアミック酸形成用組成物の分子量
と粘度を得るため、溶媒の含有量は、第１のポリアミック酸形成用組成物の総量に対して
、約５０～９５重量％、具体的には約７０～９０重量％であることができる。このとき、
本発明の第１のポリアミック酸形成用組成物において、１種以上のジアミンと１種以上の
酸二無水物とを合わせた全含有量は、約５～５０重量％、具体的に約１０～３０重量％で
あることができる。

前記第１のポリアミック酸形成用組成物の組成は、特に制限されず、例えば、第１のポ
リアミック酸組成物の全重量１００重量％に対して、１種以上のジアミン２．５～２５．
０重量％、１種以上の酸二無水物約２．５～２５．０重量％、及び全組成物１００重量％
を満たすように残部として有機溶媒を含んで構成される。また、本発明の第１のポリアミ
ック酸形成用組成物において、全固形分１００重量％に対して、１種以上の酸二無水物約
３０～７０重量％、及び１種以上のジアミン３０～７０重量％の範囲であることができる
が、これらに制限されない。

上述のように構成される第１のポリアミック酸形成用組成物は、約１，０００～４００
，０００ｃｐｓ、具体的に約５，０００～１００，０００ｃｐｓ範囲の粘度を有すること
ができる。第１のポリアミック酸形成用組成物の粘度が上記の範囲内である場合、本発明
のポリアミック酸組成物のコーティングの際に、厚さ調節が容易であり、均一なコーティ
ング表面が得られる。

また、前記第１のポリアミック酸形成用組成物は、必要に応じて、本発明の目的と効果
を顕著に損なわない範囲で、当該分野で公知の少なくとも１種の添加剤をさらに含むこと
ができる。このような添加剤としては、例えば、可塑剤、酸化防止剤、難燃剤、分散剤、
粘度調節剤、レベリング剤などが挙げられる。また、前記添加剤は、当該分野で周知の使
用量の範囲内で適宜調節して添加される。

本発明のポリアミック酸組成物は、前記第１のポリアミック酸形成用組成物を用いて、
両末端のうちの少なくとも１つが反応性を有する第１のポリアミック酸を形成した後、前
記第１のポリアミック酸を含有する溶液に、前記化学式１又は化学式２の化合物を添加し
て得られる。

一例として、ポリアミック酸組成物は、第１のポリアミック酸、及び前記化学式１の化
合物を含む。この場合、前記第１のポリアミック酸は、１種以上のジアミン成分及び１種
以上の酸二無水物を含むが、ジアミン（ａ）と酸二無水物（ｂ）とをおよそ１：１超～１
．３以下のモル比で含むポリアミック酸形成用組成物で形成されたものであって、両末端
に無水物（ａｎｈｙｄｒｉｄｅ）のモイエティを含有する。このような本発明のポリアミ
ック酸組成物は、優れた機械的物性を維持するとともに光学的特性を向上させることがで
きる。

他の一例として、ポリアミック酸組成物は、第１のポリアミック酸、及び前記化学式２
の化合物を含む。この場合、前記第１のポリアミック酸は、１種以上のジアミン成分及び
１種以上の酸二無水物を含むが、ジアミン（ａ）と酸二無水物（ｂ）とを、およそ０．７
以上～１未満：１のモル比で含むポリアミック酸形成用組成物で形成されたものであって
、両末端にアミンのモイエティを含有する。このような本発明のポリアミック酸組成物は
、優れた機械的物性を維持するとともに光学的特性を向上させることができる。

上述のように構成されるポリアミック酸組成物は、約１，０００～５００，０００ｃｐ
ｓ、好ましくは、約５，０００～１００，０００ｃｐｓ範囲の粘度を有することができる
。この場合、本発明のポリアミック酸組成物は、コーティングの際に、厚さ調節が容易で
あり、均一なコーティング表面が得られる。

＜ポリアミック酸＞
本発明は、前記ポリアミック酸組成物で形成されたポリアミック酸を提供する。このと
き、本発明のポリアミック酸は、両末端のうちの少なくとも１つの反応性が終結したもの
である。従って、本発明のポリアミック酸をイミド閉環反応させる際に、機械的物性及び
光学的特性に優れ、かつ線状構造を有する透明ポリイミドが得られる。

具体的に、前記ポリアミック酸は、次の化学式６又は化学式７で示される。

前記化学式６及び化学式７において、
ＰＡＡは、１種以上のジアミンと１種以上の酸二無水物との溶液重合反応に由来するポ
リアミック酸（以下、「第１のポリアミック酸」という）、又はその誘導体であり、
複数の環Ａは、互いに同一又は異なり、
複数の環Ｂは、互いに同一又は異なり、
環Ａ及びＢは、化学式１及び化学式２での定義と同様である。

前記化学式６及び７において、前記ＰＡＡは、次の化学式８又は化学式９で示されるポ
リアミック酸に由来する基であることができるが、これらに限定されない。

前記化学式８及び化学式９において、
Ａｒ_１１～Ａｒ_１５は、互いに同一又は異なり、それぞれ独立に、脂環族ジアミン又は
芳香族ジアミンから誘導される２価の有機基であり、
Ａｒ_２１～Ａｒ_２５は、互いに同一又は異なり、それぞれ独立に、脂環族酸二無水物又
は芳香族酸二無水物から誘導される４価の有機基であり、
ｎ１及びｎ２は、それぞれ１以上の整数、具体的に１～１０，０００の整数、より具体
的に１～１，０００の整数であり、但し、ｎ１＋ｎ２≧１であり、
ｍ１及びｍ２は、それぞれ１以上の整数、具体的に１～１０，０００の整数、より具体
的に１～１，０００の整数であり、但し、ｍ１＋ｍ２≧１である。

前記化学式８及び化学式９において、脂環族又は芳香族ジアミンに由来するＡｒ_１１～
Ａｒ_１５、及び脂環族又は芳香族酸二無水物に由来するＡｒ_２１～Ａｒ_２５に関する具体
的な説明は、それぞれ化学式４及び化学式５での定義と同様であるため、重複記載を省略
する。

本発明の好適な一例では、前記ポリアミック酸は、次の化学式１０～化学式１３のうち
のいずれか１つで示されるポリアミック酸に具体化され得るが、これらに限定されない。

前記化学式１０～化学式１３において、
Ａｒ_１１～Ａｒ_１５は、互いに同一又は異なり、それぞれ独立に、脂環族ジアミン又は
芳香族ジアミンから誘導される２価の有機基であり、
Ａｒ_２１～Ａｒ_２５は、互いに同一又は異なり、それぞれ独立に、脂環族酸二無水物又
は芳香族酸二無水物から誘導される４価の有機基であり、
ｎ１及びｎ２は、それぞれ１以上の整数、具体的に１～１０，０００の整数、より具体
的に１～１，０００の整数であり、但し、ｎ１＋ｎ２≧１であり、
ｍ１及びｍ２は、それぞれ１以上の整数、具体的に１～１０，０００の整数、より具体
的に１～１，０００の整数であり、但し、ｍ１＋ｍ２≧１である。

ａ及びｂは、それぞれ０～５の整数であり、ｃ及びｄは、それぞれ０～４の整数であり
、
Ｒ_１１～Ｒ_１４は、互いに同一又は異なり、それぞれ独立に、ハロゲン、シアノ基、Ｃ_１
～Ｃ_１０のアルキル基、及びＣ_１～Ｃ_１０のハロアルキル基からなる群から選択される。

前記化学式１０～化学式１３において、脂環族又は芳香族ジアミンに由来するＡｒ_１１
～Ａｒ_１５、及び脂環族又は芳香族酸二無水物に由来するＡｒ_２１～Ａｒ_２５に関する具
体的な説明は、それぞれ化学式４及び化学式５での定義と同様であるため、重複記載を省
略する。

＜透明ポリイミドフィルム＞
さらに、本発明は、前記ポリアミック酸組成物をイミド化して製造された透明ポリイミ
ドフィルムを提供する。このとき、透明ポリイミドフィルムは、両末端のうちの少なくと
もいずれか１つの反応性が終結したものであって、機械的物性及び光学的特性に優れ、か
つ線状構造を有するポリイミドフィルムが得られる。

具体的に、前記透明ポリイミドフィルムのポリイミドは、次の化学式１４又は化学式１
５で示される。

前記化学式１４及び化学式１５において
ＰＩは、ジアミンと酸二無水物との反応に由来するポリアミック酸又はその誘導体をイ
ミド化して形成されるポリイミドに由来する基であり、
複数の環Ａは、互いに同一又は異なり、
複数の環Ｂは、互いに同一又は異なり、
環Ａ及びＢは、それぞれ化学式１及び化学式２での定義と同様である。

前記化学式１４及び化学式１５において、ＰＩは、イミド（ｉｍｉｄｅ）環を含有する
高分子部位であって、当該分野で周知のランダム共重合体（ｒａｎｄｏｍｃｏｐｏｌｙ
ｍｅｒ）やブロック共重合体（ｂｌｏｃｋｃｏｐｏｌｙｍｅｒ）形態であることができ
る。

具体的に、前記化学式１４及び化学式１５において、前記ＰＩは、次の化学式１６及び
化学式１７で示されるポリイミドに由来する基であることができるが、これらに限定され
ない。

前記化学式１６及び化学式１７において、
Ａｒ_１１～Ａｒ_１５は、互いに同一又は異なり、それぞれ独立に、脂環族ジアミン又は
芳香族ジアミンから誘導される２価の有機基であり、
Ａｒ_２１～Ａｒ_２５は、互いに同一又は異なり、それぞれ独立に、脂環族酸二無水物又
は芳香族酸二無水物から誘導される４価の有機基であり、
ｎ１及びｎ２は、それぞれ１以上の整数、具体的に１～１０，０００の整数、より具体
的に１～１，０００の整数であり、但し、ｎ１＋ｎ２≧１であり、
ｍ１及びｍ２は、それぞれ１以上の整数、具体的に１～１０，０００の整数、より具体
的に１～１，０００の整数であり、但し、ｍ１＋ｍ２≧１である。

前記化学式１６及び化学式１７において、脂環族又は芳香族ジアミンに由来するＡｒ_１
_１～Ａｒ_１５、及び脂環族又は芳香族酸二無水物に由来するＡｒ_２１～Ａｒ_２５に関する
具体的な説明は、それぞれ化学式４及び化学式５での定義と同様であるため、重複記載を
省略する。

本発明の好適な一例では、前記ポリイミドは、次の化学式１８～化学式２１のうちのい
ずれか１つで示されるポリイミドに具体化され得るが、これらに限定されない。

前記化学式１８～化学式２１において、
Ａｒ_１１～Ａｒ_１５は、互いに同一又は異なり、それぞれ独立に、脂環族ジアミン又は
芳香族ジアミンから誘導される２価の有機基であり、
Ａｒ_２１～Ａｒ_２５は、互いに同一又は異なり、それぞれ独立に、脂環族酸二無水物又
は芳香族酸二無水物から誘導される４価の有機基であり、
ｎ１及びｎ２は、それぞれ１以上の整数、具体的に１～１０，０００の整数、より具体
的に１～１，０００の整数であり、但し、ｎ１＋ｎ２≧１であり、
ｍ１及びｍ２は、それぞれ１以上の整数、具体的に１～１０，０００の整数、より具体
的に１～１，０００の整数であり、但し、ｍ１＋ｍ２≧１であり、
ａ及びｂは、それぞれ０～５の整数であり、ｃ及びｄは、それぞれ０～４の整数であり
、
Ｒ_１１～Ｒ_１４は、互いに同一又は異なり、それぞれ独立に、ハロゲン、シアノ基、Ｃ
_１～Ｃ_１０のアルキル基、及びＣ_１～Ｃ_１０のハロアルキル基からなる群から選択される
。

前記化学式１８～化学式２１において、脂環族又は芳香族ジアミンに由来するＡｒ_１１
～Ａｒ_１５、及び脂環族又は芳香族酸二無水物に由来するＡｒ_２１～Ａｒ_２５に関する具
体的な説明は、それぞれ化学式４及び化学式５での定義と同様であるため、重複記載を省
略する。

上述のように、本発明では、ポリアミック酸及びこれを用いたポリイミド樹脂の構造式
を、前記化学式６～化学式２１で例示しながら詳述した。しかし、前記構造式に限定され
ず、本発明の化学式１又は化学式２で示される末端モノマーを含み、両末端のうちのいず
れか１つの反応性がキャッピングされるものであれば、ポリアミック酸及びポリイミド樹
脂の構造及び形態などに特に制限はなく、種々に変更することができる。

本発明に係るポリイミドフィルムは、当該分野で周知の常法に従って透明ポリアミック
酸組成物（例えば、ポリアミック酸含有溶液）を、発熱溶液重合反応させて製造すること
ができる。

例えば、前記ポリアミック酸組成物を支持体にコーティング（キャスティング）した後
、約３０～３５０℃の範囲で徐々に昇温しながら、約０．５～８時間イミド閉環反応（ｉ
ｍｉｄａｚａｔｉｏｎ）を誘導させて製造することができる。このとき、アルゴンや窒素
などの不活性雰囲気下で反応させることが好ましい。

前記コーティング法としては、当業界で周知の方法を制限なく使用することができ、例
えば、スピンコーティング（Ｓｐｉｎｃｏａｔｉｎｇ）法、ディップコーティング（Ｄ
ｉｐｃｏａｔｉｎｇ）法、溶媒キャスティング（Ｓｏｌｖｅｎｔｃａｓｔｉｎｇ）法
、スロットダイコーティング（Ｓｌｏｔｄｉｅｃｏａｔｉｎｇ）法、及びスプレーコ
ーティング法からなる群から選択される少なくとも１つの方法が挙げられる。前記無色透
明なポリイミド層の厚さは、数百ｎｍ～数十μｍとなるように、透明ポリアミック酸組成
物を１回以上コーティングすることができる。

本発明に係るポリイミドフィルムの製造方法において、重合されたポリアミック酸を支
持体にキャスティングしてイミド化するステップに適用されるイミド化法としては、熱イ
ミド化法、化学イミド化法、又は熱イミド化法と化学イミド化法とを併用して適用するこ
とができる。

熱イミド化法は、ポリアミック酸組成物を支持体上にキャスティングし、３０～４００
℃の温度範囲で徐々に昇温しながら、１～１０時間加熱してポリイミドフィルムを得る方
法である。

また、化学イミド化法は、ポリアミック酸組成物に、酢酸無水物などの酸無水物に代表
される脱水剤と、イソキノリン、β－ピコリン、ピリジンなどのアミン類などに代表され
るイミド化触媒とを投入する方法である。このような化学イミド化法に熱イミド化法又は
熱イミド化法を併用する場合、ポリアミック酸組成物の加熱条件は、ポリアミック酸組成
物の種類、製造されるポリイミドフィルムの厚さなどによって変動し得る。

前記熱イミド化法と化学イミド化法とを併用する場合のポリイミドフィルムの製造例を
より具体的に説明すると、ポリアミック酸組成物に脱水剤及びイミド化触媒を投入して支
持体上にキャスティングした後、８０～３００℃、好ましくは、１５０～２５０℃で加熱
し、脱水剤及びイミド化触媒を活性化することで部分的に硬化及び乾燥した後、ポリイミ
ドフィルムが得られる。

このように形成されたポリイミドフィルムの厚さは、特に制限されず、適用分野によっ
て適切に調節される。例えば、約１０～１５０μｍの範囲であることができ、好ましくは
、約１０～８０μｍである。

本発明に係る透明ポリイミド樹脂フィルムは、種々の分野に適用可能であり、具体的に
フレキシブルディスプレイなどの基板や保護膜などの用途に適用される。このようにディ
スプレイなどに適用するためには、基本的に高い透明性、低い黄色度、優れた機械的特性
を同時に有する必要があり、具体的に、膜厚さ１０μｍにおいて、５５０ｎｍでの光透過
率が８８％以上、５５０ｎｍの黄色度値が７以下であることが要求される。また、ＴＦＴ
蒸着工程における信頼性を確保するため、支持体上（ガラス基板）のポリイミドが、工程
中、ガラス基板から剥離されない接着力が要求される。

実際に、ポリアミック酸組成物をイミド化して製造された本発明のポリイミドフィルム
は、高透明性を示すとともに、低い黄色度、高い引張強度と弾性率を同時に有することが
できる。より具体的に、前記ポリイミドフィルムは、後述の（ｉ）～（ｉｖ）の物性条件
、（ｉ）波長５５０ｎｍでの光線透過率が８８％以上であり、（ｉｉ）ＡＳＴＭＥ３１
３規格に準拠した黄色度（ＹｅｌｌｏｗＩｎｄｅｘ）が３．５以下であり、（ｉｉｉ）
ＩＳＯ５２７－３規格に準拠した引張強度が１００ＭＰａ以上であり、（ｉｖ）弾性率
が３．５ＧＰａ以上であるという物性条件を満たしている。

上述の物性を有する本発明の透明ポリイミドフィルムは、特に、高透明性及び機械的特
性が要求される分野で有用に適用可能である。例えば、有機ＥＬ素子（ＯＬＥＤ）用ディ
スプレイ、液晶素子用ディスプレイ、ＴＦＴ基板、フレキシブル印刷回路基板、フレキシ
ブルＯＬＥＤ面照明基板、電子ペーパー用基板素材のようなフレキシブルディスプレイ用
基板、カバー基板及び／又は保護膜に活用することができるが、これらに制限されない。

以下、具体的な実施例を挙げて本発明を詳述する。後述の実施例は、本発明の理解を助
けるための例示に過ぎず、本発明の範囲がこれに限定されるのではない。

［実施例１］
１－１．ポリアミック酸組成物の製造
５００ｍｌの三口丸底フラスコに、Ｎ，Ｎ－ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）１６３
．５６８ｇを仕込んだ後、反応器の温度を５０℃に昇温し、２，２’－ビス（トリフルオ
ロメチル）－４，４’－ジアミノビフェニル（ＴＦＤＢ）１５．０ｇ（１００ｍｏｌ％）
を投入した後、１時間、ＴＦＤＢを攪拌して完全に溶解させた。次に、前記反応器に、３
，３’，４，４’－ビフェニルテトラカルボン酸二無水物（ＢＰＤＡ）１１．０２５ｇ（
８０ｍｏｌ％）、及び４，４’－オキシジフタル酸無水物（ＯＤＰＡ）２．７６１ｇ（１
９ｍｏｌ％）をそれぞれ順次添加した後、反応させた。１時間後、前記反応器に、次の化
学式２ｂ－２の化合物０．１５８ｇ（１ｍｏｌ％）を加えた後、３０℃に冷却して溶解さ
せた。

１－２．透明ポリイミドフィルムの製造
実施例１－１で得られた透明ポリアミック酸組成物を、ＬＣＤ用ガラス板にバーコータ
ー（ＢａｒＣｏａｔｅｒ）を用いてコーティングした後、窒素雰囲気のコンベクション
オーブンで、８０℃で３０分、１５０℃３０分、２００℃で１時間、３００℃で１時間、
段階的に徐々に昇温しながら、乾燥及びイミド閉環反応（ｉｍｉｄａｚａｔｉｏｎ）を行
って、透明ポリイミドフィルム（イミド化率：８５％以上、膜厚さ：５２μｍ）を製造し
た。次に、ガラス板からポリイミドフィルムを分取した。

［実施例２］
２－１．ポリアミック酸組成物の製造
５００ｍｌの三口丸底フラスコに、ＤＭＡｃ１６２．８１４ｇを仕込んだ後、反応器の
温度を５０℃に昇温し、ＴＦＤＢ１５．０ｇ（１００ｍｏｌ％）を投入した後、１時間、
ＴＦＤＢを攪拌して完全に溶解させた。次に、前記反応器に、ＢＰＤＡ１１．０２５ｇ（
８０ｍｏｌ％）、及びＯＤＰＡ２．４７０ｇ（１７ｍｏｌ％）をそれぞれ順次添加した後
、反応させた。１時間後、前記反応器に、化学式２ｂ－２の化合物０．４７２ｇ（３ｍｏ
ｌ％）を加えた後、３０℃に冷却して溶解させた。

２－２．透明ポリイミドフィルムの製造
実施例１－２で使用されたポリアミック酸組成物の代わりに、実施例２－１で得られた
ポリアミック酸組成物を使用した以外は、実施例１－２と同様にして無色透明なポリイミ
ドフィルムを製造した。

［比較例１］
１－１．ポリアミック酸組成物の製造
５００ｍｌの三口丸底フラスコに、ＤＭＡｃ１６３．９４５ｇを仕込んだ後、反応器の
温度を５０℃に昇温し、ＴＦＤＢ１５．０ｇ（１００ｍｏｌ％）を投入した後、１時間、
ＴＦＤＢを攪拌して完全に溶解させた。次に、前記反応器に、ＢＰＤＡ１１．０２５ｇ（
８０ｍｏｌ％）、及びＯＤＰＡ２．９０６ｇ（１７ｍｏｌ％）をそれぞれ順次添加した後
、３０℃に冷却して溶解させた。

１－２．透明ポリイミドフィルムの製造
実施例１－２で使用されたポリアミック酸組成物の代わりに、比較例１－１で得られた
ポリアミック酸組成物を使用した以外は、実施例１－２と同様にして無色透明なポリイミ
ドフィルムを製造した。

［実施例３］
３－１．ポリアミック酸組成物の製造
５００ｍｌの三口丸底フラスコに、ＤＭＡｃ１５８．９７１ｇを仕込んだ後、反応器の
温度を５０℃に昇温し、２，２’－ビス（トリフルオロメチル）－４，４’－ジアミノジ
フェニルエーテル（６ＦＯＤＡ）１５．０ｇ（１００ｍｏｌ％）を投入した後、１時間、
６ＦＯＤＡを攪拌して完全に溶解させた。次に、前記反応器に、シクロブタン－１，２，
３，４－テトラカルボン酸二無水物（ＣＢＤＡ）５．２４９ｇ（６０ｍｏｌ％）、及び２
，２－ビス（３，４－ジカルボキシフェニル）ヘキサフルオロプロパン酸二無水物（６Ｆ
ＤＡ）７．７２９ｇ（３９ｍｏｌ％）をそれぞれ順次添加した後、反応させた。１時間後
、前記反応器に、化学式２ｂ－２の化合物０．１５ｇ（１ｍｏｌ％）を加えた後、３０℃
に冷却して溶解させた。

３－２．透明ポリイミドフィルムの製造
実施例１－２で使用されたポリアミック酸組成物の代わりに、実施例３－１で得られた
ポリアミック酸組成物を使用した以外は、実施例１－２と同様にして無色透明なポリイミ
ドフィルムを製造した。

［実施例４］
４－１．ポリアミック酸組成物の製造
５００ｍｌの三口丸底フラスコに、ＤＭＡｃ１５７．５７５ｇを仕込んだ後、反応器の
温度を５０℃に昇温し、６ＦＯＤＡ１５．０ｇ（１００ｍｏｌ％）を投入した後、１時間
、６ＦＯＤＡを攪拌して完全に溶解させた。次に、前記反応器に、ＣＢＤＡ５．２４９ｇ
（６０ｍｏｌ％）、及び６ＦＤＡ７．３３３ｇ（３７ｍｏｌ％）をそれぞれ順次添加して
、反応させた。１時間後、前記反応器に、化学式２ｂ－２の化合物０．４５０ｇ（３ｍｏ
ｌ％）を加えた後、３０℃に冷却して溶解させた。

４－２．透明ポリイミドフィルムの製造
実施例１－２で使用されたポリアミック酸組成物の代わりに、実施例４－１で得られた
ポリアミック酸組成物を使用した以外は、実施例１－２と同様にして無色透明なポリイミ
ドフィルムを製造した。

［比較例２］
２－１．ポリアミック酸組成物の製造
５００ｍｌの三口丸底フラスコに、ＤＭＡｃ１５９．６６８ｇを仕込んだ後、反応器の
温度を５０℃に昇温し、６ＦＯＤＡ１５．０ｇ（１００ｍｏｌ％）を投入した後、１時間
、６ＦＯＤＡを攪拌して完全に溶解させた。次に、前記反応器に、ＣＢＤＡ５．２４９ｇ
（６０ｍｏｌ％）、及び６ＦＤＡ７．９２７ｇ（４０ｍｏｌ％）をそれぞれ順次添加した
後、３０℃に冷却して溶解させた。

２－２．透明ポリイミドフィルムの製造
実施例１－２で使用されたポリアミック酸組成物の代わりに、比較例２－１で得られた
ポリアミック酸組成物を使用した以外は、実施例１－２と同様にして無色透明なポリイミ
ドフィルムを製造した。

［実施例５］
５－１．ポリアミック酸組成物の製造
５００ｍｌの三口丸底フラスコに、ＤＭＡｃ３７４．２８４ｇを仕込んだ後、反応器の
温度を５０℃に昇温し、ＴＦＤＢ１５．０ｇ（6０ｍｏｌ％）、及び６ＦＯＤＡ１０．２
３７ｇ（３９ｍｏｌ％）をそれぞれ順次添加した後、これらを攪拌して溶解させた。次に
、前記反応器に、ＢＰＡＤＡ４０．６３４ｇ（１００ｍｏｌ％）を添加した後、反応させ
た。１時間後、前記反応器に、次の化学式１ａ－１の化合物０．３５８ｇ（１ｍｏｌ％）
を加えた後、３０℃に冷却して溶解させた。

５－２．透明ポリイミドフィルムの製造
実施例１－２で使用されたポリアミック酸組成物の代わりに、実施例５－１で得られた
ポリアミック酸組成物を使用した以外は、実施例１－２と同様にして無色透明なポリイミ
ドフィルムを製造した。

［実施例６］
６－１．ポリアミック酸組成物の製造
５００ｍｌの三口丸底フラスコに、ＤＭＡｃ３７３．３３６ｇを仕込んだ後、反応器の
温度を５０℃に昇温し、ＴＦＤＢ１５．０ｇ（６０ｍｏｌ％）、及び６ＦＯＤＡ９．７１
２ｇ（３７ｍｏｌ％）をそれぞれ順次添加した後、これらを攪拌して溶解させた。次に、
前記反応器に、ＢＰＡＤＡ４０．６３４ｇ（１００ｍｏｌ％）を添加した後、反応させた
。１時間後、前記反応器に、化学式１ａ－１の化合物１．０７４ｇ（３ｍｏｌ％）を加え
た後、３０℃に冷却して溶解させた。

６－２．透明ポリイミドフィルムの製造
実施例１－２で使用されたポリアミック酸組成物の代わりに、実施例６－１で得られた
ポリアミック酸組成物を使用した以外は、実施例１－２と同様にして無色透明なポリイミ
ドフィルムを製造した。

［比較例３］
３－１．ポリアミック酸組成物の製造
５００ｍｌの三口丸底フラスコに、ＤＭＡｃ３７４．７５８ｇを仕込んだ後、反応器の温
度を５０℃に昇温し、ＴＦＤＢ１５．０ｇ（６０ｍｏｌ％）、及び６ＦＯＤＡ１０．５０
０ｇ（４０ｍｏｌ％）をそれぞれ順次投入した後、１時間、ＴＦＤＢ及び６ＦＯＤＡを攪
拌して完全に溶解させた。次に、前記反応器に、ＢＰＡＤＡ４０．６３４ｇ（１００ｍｏ
ｌ％）を添加した後、３０℃に冷却して溶解させた。

３－２．透明ポリイミドフィルムの製造
実施例１－２で使用されたポリアミック酸組成物の代わりに、比較例３－１で得られた
ポリアミック酸組成物を使用した以外は、実施例１－２と同様にして無色透明なポリイミ
ドフィルムを製造した。

［実施例７］
７－１．ポリアミック酸組成物の製造
５００ｍｌの三口丸底フラスコに、ＤＭＡｃ７３０．５１４ｇを仕込んだ後、反応器の
温度を５０℃に昇温し、ｍ－Ｔｏｌｉｄｉｎｅ１５．０ｇ（４０ｍｏｌ％）、及び６ＦＯ
ＤＡ３５．０４０ｇ（５９ｍｏｌ％）をそれぞれ順次添加した後、これらを攪拌して溶解
させた。次に、前記反応器に、６ＦＤＡ７８．４６９ｇ（１００ｍｏｌ％）を添加した後
、反応させた。１時間後、前記反応器に、化学式１ａ－１の化合物０．８１０ｇ（１ｍｏ
ｌ％）を加えた後、３０℃に冷却して溶解させた。

７－２．透明ポリイミドフィルムの製造
実施例１－２で使用されたポリアミック酸組成物の代わりに、実施例７－１で得られた
ポリアミック酸組成物を使用した以外は、実施例１－２と同様にして無色透明なポリイミ
ドフィルムを製造した。

［実施例８］
８－１．ポリアミック酸組成物の製造
５００ｍｌの三口丸底フラスコに、ＤＭＡｃ７２８．３７０ｇを仕込んだ後、反応器の
温度を５０℃に昇温し、ｍ－Ｔｏｌｉｄｉｎｅ１５．０ｇ（４０ｍｏｌ％）、及び６ＦＯ
ＤＡ３３．８５３ｇ（５７ｍｏｌ％）をそれぞれ順次添加した後、これらを攪拌して溶解
させた。次に、前記反応器に、６ＦＤＡ７８．４６９ｇ（１００ｍｏｌ％）を添加した後
、反応させた。１時間後、前記反応器に、化学式１ａ－１の化合物２．４２８ｇ（３ｍｏ
ｌ％）を加えた後、３０℃に冷却して溶解させた。

８－２．透明ポリイミドフィルムの製造
実施例１－２で使用されたポリアミック酸組成物の代わりに、実施例８－１で得られた
ポリアミック酸組成物を使用した以外は、実施例１－２と同様にして無色透明なポリイミ
ドフィルムを製造した。

［比較例４］
４－１．ポリアミック酸組成物の製造
５００ｍｌの三口丸底フラスコに、ＤＭＡｃ７３１．５８７ｇを仕込んだ後、反応器の
温度を５０℃に昇温し、ｍ－Ｔｏｌｉｄｉｎｅ１５．０ｇ（４０ｍｏｌ％）、及び６ＦＯ
ＤＡ３５．６３４ｇ（６０ｍｏｌ％）をそれぞれ順次投入した後、１時間、ＴＦＤＢ及び
６ＦＯＤＡを攪拌して完全に溶解させた。次に、前記反応器に、６ＦＤＡ７８．４６９ｇ
（１００ｍｏｌ％）を添加した後、３０℃に冷却して溶解させた。

４－２．透明ポリイミドフィルムの製造
実施例１－２で使用されたポリアミック酸組成物の代わりに、比較例４－１で得られた
ポリアミック酸組成物を使用した以外は、実施例１－２と同様にして無色透明なポリイミ
ドフィルムを製造した。

参考に、本願の実施例１～８及び比較例１～４で製造されたポリアミック酸組成物の組
成は、次の表１及び２に記載の通りである。なお、各モノマーの含有量の単位は、ｍｏｌ
％であって、ジアミンモノマーは、ジアミンの全モル数を基準とし、酸二無水物モノマー
は、酸二無水物の全モル数を基準とし、末端モノマーは、ジアミン又は酸二無水物の全モ
ル数１００モル％を基準としている。

［物性評価］
上述の実施例１～８及び比較例１～４で製造されたポリイミドフィルムを、後述の方法
で物性評価を行い、その結果を次の表３に示す。

（１）光透過度の測定
５５０ｎｍの波長において、ＵＶ－ＶｉｓＮＩＲスペクトロフォトメーター（島津製
、型番：ＵＶ－３１５０）を用いて測定した。

（２）黄色度の測定
分光測色計（コニカミノルタ製、型番：ＣＭ－３７００ｄ）を用いて、ＡＳＴＭＥ３
１３規格に準拠して測定した。

（３）引張強度及び弾性率の測定
ＵＴＭ（インストロン製、型番：５９４２）を用いて、ＩＳＯ５２７－３規格に準拠
して引張強度（ＭＰａ）、弾性率（ＧＰａ）を測定した。

実験の結果、化学式１又は化学式２の化合物が末端モノマーとして含まれた本発明の無
色透明なポリイミドフィルムは、末端モノマーを含まない比較例１～４のポリイミドフィ
ルムと同様な弾性率及び引張強度を維持しながら、比較例１～４のポリイミドフィルムに
比べて、優れた光透過度及び黄色度を有することがわかった（表３参照）。具体的に、本
発明では、化学式１又は化学式２の末端モノマーの含有量によって弾性率及び引張強度が
低下することなく、黄色度及び光透過度が向上された。特に、末端モノマーを含まないポ
リイミドフィルムに比べて、光透過度は、約２％上昇し、黄色度は、約１５％減少した。

上述の結果から、本発明のポリアミック酸組成物は、フレキシブルディスプレイ（Ｆｌ
ｅｘｉｂｌｅＤｉｓｐｌａｙ）用基板及び保護膜として適用可能であることが確認され
た。

Claims

２，２’－ビス（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）－４，３’－ジアミノビフェニル、２，２’－ビス（トリフルオロメチル）－５，５’－ジアミノビフェニル、ビス（４－アミノフェニル）スルホン、２，２－ビス（３－アミノ－４－メチルフェニル）－ヘキサフルオロプロパン、２，２’－ビス（トリフルオロメチル）－４，４’－ジアミノフェニルエーテル、及びオキシジアニリンからなる群から選ばれる１種以上を含むジアミンと、１種以上の酸二無水物と、を含み、前記ジアミンのモル数（ａ）に対する前記酸二無水物のモル数（ｂ）の比（ｂ／ａ）が１．０超～１．３以下である第１のポリアミック酸形成用組成物から形成されたポリアミック酸；及び
次の化学式１で示される化合物；
を含むポリアミック酸組成物をイミド化して形成されたフレキシブルディスプレイ基板用透明ポリイミドフィルムであって、
（ｉ）波長５５０ｎｍでの光線透過率が８８％以上であり、
（ｉｉ）ＡＳＴＭＥ３１３規格に準拠した黄色度（ＹｅｌｌｏｗＩｎｄｅｘ）が３．５以下であり、
（ｉｉｉ）ＩＳＯ５２７－３規格に準拠した引張強度が１００ＭＰａ以上であり、
（ｉｖ）弾性率が３．５ＧＰａ以上であり、
前記透明ポリイミドフィルムのポリイミドは、次の化学式１４で示される高分子である、フレキシブルディスプレイ基板用透明ポリイミドフィルム。
（前記化学式１において、
環Ａは、Ｃ_３～Ｃ_３０の単環脂肪族環、及びＣ _４～Ｃ_３０の多環脂肪族環からなる群から選択され、
前記環Ａの、単環脂肪族環、及び多環脂肪族環は、ハロゲン、シアノ基、Ｃ_１～Ｃ_１０のアルキル基、及びＣ_１～Ｃ_１０のハロアルキル基からなる群から選択される１種以上の置換基で置換または非置換されている。）
（前記化学式１４において、
ＰＩは、ジアミンと酸二無水物との反応に由来するポリアミック酸又はその誘導体をイミド化して形成されるポリイミドに由来する基であり、
複数の環Ａは、互いに同一又は異なり、
環Ａは、Ｃ _３～Ｃ _３０の単環脂肪族環、及びＣ ₄ ～Ｃ _３０の多環脂肪族環からなる群から選択され、
前記環Ａの、単環脂肪族環、及び多環脂肪族環は、ハロゲン、シアノ基、Ｃ _１～Ｃ _１０のアルキル基、及びＣ _１～Ｃ _１０のハロアルキル基からなる群から選択される１種以上の置換基で置換または非置換されている。）
前記化学式１で示される化合物は、次の化学式１ｂで示される化合物である、請求項１に記載のフレキシブルディスプレイ基板用透明ポリイミドフィルム。
（前記化学式１ｂにおいて、
ｂは、それぞれ０～５の整数であり、
Ｒ_１２は、互いに同一又は異なり、それぞれ独立に、ハロゲン、シアノ基、Ｃ_１～Ｃ_１０のアルキル基、及びＣ_１～Ｃ_１０のハロアルキル基からなる群から選択されるものである。）
前記化学式１で示される化合物の含有量は、全酸二無水物１００モル％に対して、０．０１～１０モル％の範囲である、請求項１に記載のフレキシブルディスプレイ基板用透明ポリイミドフィルム。
前記ポリアミック酸は、次の化学式３で示される繰り返し単位を含むものである、請求項１に記載のフレキシブルディスプレイ基板用透明ポリイミドフィルム。
（前記化学式３において、
Ａｒ_１は、芳香族ジアミンから誘導される２価の有機基であり、複数のＡｒ_１は、互いに同一又は異なり、
Ａｒ_２は、脂環族酸二無水物又は芳香族酸二無水物から誘導される４価の有機基であり、複数のＡｒ_２は、互いに同一又は異なる。）
前記ポリアミック酸は、次の化学式４又は化学式５で示される繰り返し単位を含む、請求項１に記載のフレキシブルディスプレイ基板用透明ポリイミドフィルム。
（前記化学式４及び化学式５において、
Ａｒ_１１～Ａｒ_１５は、互いに同一又は異なり、それぞれ独立に、芳香族ジアミンから誘導される２価の有機基であり、
Ａｒ_２１～Ａｒ_２５は、互いに同一又は異なり、それぞれ独立に、脂環族酸二無水物又は芳香族酸二無水物から誘導される４価の有機基であり、
ｎ１及びｎ２は、それぞれ１以上の整数であり、但し、ｎ１＋ｎ２≧１であり、
ｍ１及びｍ２は、それぞれ１以上の整数であり、但し、ｍ１＋ｍ２≧１である。）
前記ＰＩは、次の化学式１６及び化学式１７で示されるポリイミドに由来する基である、請求項１に記載のフレキシブルディスプレイ基板用透明ポリイミドフィルム。
（前記化学式１６及び化学式１７において、
Ａｒ_１１～Ａｒ_１５は、互いに同一又は異なり、それぞれ独立に、芳香族ジアミンから誘導される２価の有機基であり、
Ａｒ_２１～Ａｒ_２５は、互いに同一又は異なり、それぞれ独立に、脂環族酸二無水物又は芳香族酸二無水物から誘導される４価の有機基であり、
ｎ１及びｎ２は、それぞれ１以上の整数であり、但し、ｎ１＋ｎ２≧１であり、
ｍ１及びｍ２は、それぞれ１以上の整数であり、但し、ｍ１＋ｍ２≧１である。）
前記透明ポリイミドフィルムのポリイミドは、次の化学式１９のうちのいずれか１つで示される高分子である、請求項１に記載のフレキシブルディスプレイ基板用透明ポリイミドフィルム。
（前記化学式１９において、
Ａｒ _１１及びＡｒ _１２は、互いに同一又は異なり、それぞれ独立に、芳香族ジアミンから誘導される２価の有機基であり、
Ａｒ _２１～Ａｒ _２３は、互いに同一又は異なり、それぞれ独立に、脂環族酸二無水物又は芳香族酸二無水物から誘導される４価の有機基であり、
ｎ１及びｎ２は、それぞれ１以上の整数であり、但し、ｎ１＋ｎ２≧１であり、
ｂは０～５の整数であり、
Ｒ _１２はハロゲン、シアノ基、Ｃ_１～Ｃ_１０のアルキル基、及びＣ_１～Ｃ_１０のハロアルキル基からなる群から選択されるものである。）