Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP7823647B2 - Dispersion composition - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP7823647B2 - Dispersion composition - Google Patents

Dispersion composition

Info

Publication number
JP7823647B2
JP7823647B2 JP2023500895A JP2023500895A JP7823647B2 JP 7823647 B2 JP7823647 B2 JP 7823647B2 JP 2023500895 A JP2023500895 A JP 2023500895A JP 2023500895 A JP2023500895 A JP 2023500895A JP 7823647 B2 JP7823647 B2 JP 7823647B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
carbon atoms
dispersion composition
polyamic acid
mass
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2023500895A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPWO2022176905A1 (en
Inventor
博幸 安田
宏充 勝井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JSR Corp
Original Assignee
JSR Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JSR Corp filed Critical JSR Corp
Publication of JPWO2022176905A1 publication Critical patent/JPWO2022176905A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7823647B2 publication Critical patent/JP7823647B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G73/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
    • C08G73/06Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
    • C08G73/10Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02Elements
    • C08K3/04Carbon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L79/00Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon only, not provided for in groups C08L61/00 - C08L77/00
    • C08L79/04Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain; Polyhydrazides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C08L79/08Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K23/00Use of substances as emulsifying, wetting, dispersing, or foam-producing agents
    • C09K23/52Natural or synthetic resins or their salts

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

本発明は、分散組成物及び分散剤に関する。 The present invention relates to a dispersion composition and a dispersant.

ナノカーボン、金属ナノ粒子等といったナノオーダーの大きさの物質(すなわちナノ粒子)は、電気特性、機械的特性、熱安定性等において優れた性質をもち、ナノマテリアルとして種々の分野への応用や実用化が検討されている。これらのナノ粒子は、媒質中に分散されてその機能が利用されたり、液相中に分散されたナノ粒子を基材に塗布して機能性材料を作製したりすることがある。この場合、ナノ粒子がもつ特性を十分に発現させるためには、粒子を分散媒に均一に分散させることが望ましい。そこで、ナノ粒子の凝集を抑制して粒子の分散性を高める方法の1つとして、ポリイミドを高分子分散剤として用いることが提案されている(非特許文献1参照)。非特許文献1には、スルホン酸基含有のジアミン単位を有するポリイミドをカーボンナノチューブ(CNT)の分散剤として用いることが開示されている。Nano-sized materials (i.e., nanoparticles) such as nanocarbons and metal nanoparticles possess excellent electrical, mechanical, and thermal stability properties, and their potential applications and practical use as nanomaterials in various fields are being explored. These nanoparticles are sometimes dispersed in a medium to utilize their functions, or nanoparticles dispersed in a liquid phase are applied to a substrate to create functional materials. In such cases, to fully utilize the nanoparticles' properties, it is desirable to uniformly disperse the particles in the dispersion medium. Therefore, the use of polyimides as polymeric dispersants has been proposed as one method for suppressing nanoparticle aggregation and improving particle dispersibility (see Non-Patent Document 1). Non-Patent Document 1 discloses the use of polyimides containing sulfonic acid group-containing diamine units as dispersants for carbon nanotubes (CNTs).

「カーボンナノチューブ分散技術総論」、日本ゴム協会誌、2016年、第89巻、第1号、p.15-21"General Overview of Carbon Nanotube Dispersion Technology," Journal of the Society of Rubber Science and Technology of Japan, 2016, Vol. 89, No. 1, pp. 15-21

非特許文献1に記載のポリイミド分散剤のように、アニオン基を側鎖に有するポリイミドは、有機溶媒に対する溶解性が十分に高いとはいえない。このため、ナノカーボン等の被分散体を分散させる分散媒として有機溶媒を用いる場合に、分散剤が分散媒に十分に溶解せず、被分散体の分散性及び経時による分散安定性が低くなることが懸念される。
またフィルム上に電極を形成するデバイスなどにナノカーボン等の分散組成物を使用する際、分散剤を除去し表面にナノカーボンを露出させる必要がある。しかし、ポリイミドを分散剤に用いた場合、分散剤の除去性が十分ではなく、分散剤が除去できないことによるデバイスへの影響が懸念されている。
Polyimides having anionic groups on the side chains, such as the polyimide dispersant described in Non-Patent Document 1, do not have sufficiently high solubility in organic solvents. Therefore, when an organic solvent is used as a dispersion medium for dispersing a substance to be dispersed, such as nanocarbon, the dispersant may not be sufficiently dissolved in the dispersion medium, and there is a concern that the dispersibility of the substance to be dispersed and the dispersion stability over time may be reduced.
Furthermore, when using a dispersion composition such as nanocarbon in devices that form electrodes on a film, it is necessary to remove the dispersant to expose the nanocarbon on the surface. However, when polyimide is used as the dispersant, the dispersant is not sufficiently removable, and there are concerns about the impact on the device due to the inability to remove the dispersant.

本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、被分散体の分散性及び分散安定性に優れ、成膜後の分散剤除去性に優れた分散組成物及び分散剤を提供することを主たる目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above-mentioned problems, and its main object is to provide a dispersion composition and a dispersant that have excellent dispersibility and dispersion stability of the dispersed substance and excellent dispersant removal properties after film formation.

本発明者らは、上記課題を解決するべく鋭意検討し、特定の構造を有するポリアミック酸を用いることにより、上記課題を解決できることを見出した。すなわち、本発明によれば以下の手段が提供される。The inventors conducted extensive research to solve the above problems and discovered that the above problems can be solved by using a polyamic acid having a specific structure. That is, the present invention provides the following means:

<1>被分散体と、分散媒と、ステロイド構造及び下記式(1)で表される構造よりなる群から選択される少なくとも1種である特定構造を有するポリアミック酸とを含有する分散組成物。
*-L-R-R-R-R …(1)
(式(1)中、Lは、単結合、-O-、-CO-、-COO-*、-OCO-*、-NR-、-NR-CO-*、-CO-NR-*、炭素数1~6のアルカンジイル基、-O-R-*、又は-R-O-*(ただし、Rは、水素原子又は炭素数1~10の1価の炭化水素基であり、Rは、炭素数1~3のアルカンジイル基である。*は、Rとの結合手である。)である。R及びRは、それぞれ独立して、単結合、置換若しくは無置換のフェニレン基、又は置換若しくは無置換のシクロアルキレン基である。Rは、単結合、置換若しくは無置換のフェニレン基、置換若しくは無置換のシクロアルキレン基、又は-R-B-R-(ただし、R及びRは、それぞれ独立して、置換又は無置換のフェニレン基、又は置換若しくは無置換のシクロアルキレン基であり、Bは、単結合、-O-、-COO-*、-OCO-*、-OCH-*、-CHO-*、又は炭素数1~3のアルカンジイル基である。*は、Rとの結合手である。)である。Rは、水素原子、フッ素原子、シアノ基、*-OCO-CH(「*」は、Rとの結合手であることを示す。)、炭素数1~18のアルキル基、炭素数1~18のフルオロアルキル基、炭素数1~18のアルコキシ基、炭素数1~18のフルオロアルコキシ基、又は炭素数1~18のアルキル基が有する少なくとも1個の水素原子がシアノ基で置換された1価の基である。ただし、R、R及びRの全部が単結合であるか、又はR、R及びRが有するベンゼン環とシクロアルカン環との合計数が1個である場合、Rは、炭素数3~18のアルキル基、炭素数3~18のフルオロアルキル基、炭素数3~18のアルコキシ基、又は炭素数3~18のフルオロアルコキシ基である。*は、結合手である。)
<2>上記ポリアミック酸を含有する分散剤。
<1> A dispersion composition containing a substance to be dispersed, a dispersion medium, and a polyamic acid having a specific structure which is at least one type selected from the group consisting of a steroid structure and a structure represented by the following formula (1):
*-L 1 -R 1 -R 2 -R 3 -R 4 ...(1)
(In formula (1), L 1 is a single bond, —O—, —CO—, —COO-* 1 , —OCO-* 1 , —NR 5 —, —NR 5 —CO-* 1 , —CO-NR 5 —* 1 , an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms, —O-R 6 —* 1 , or —R 6 —O-* 1 (wherein R 5 is a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and R 6 is an alkanediyl group having 1 to 3 carbon atoms. * 1 is a bond to R 1 ). R 1 and R 3 are each independently a single bond, a substituted or unsubstituted phenylene group, or a substituted or unsubstituted cycloalkylene group. R 2 is a single bond, a substituted or unsubstituted phenylene group, a substituted or unsubstituted cycloalkylene group, or —R 7 -B 1 -R 8 - (wherein R 7 and R 8 are each independently a substituted or unsubstituted phenylene group or a substituted or unsubstituted cycloalkylene group, and B 1 is a single bond, —O—, —COO-* 2 , —OCO-* 2 , —OCH 2 -* 2 , —CH 2 O-* 2 , or an alkanediyl group having 1 to 3 carbon atoms. * 2 is a bond to R 8 ). R 4 is a hydrogen atom, a fluorine atom, a cyano group, * 3 -OCO-CH 3 (where * 3 is R indicates a bond to R 3. ), an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, a fluoroalkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 18 carbon atoms, a fluoroalkoxy group having 1 to 18 carbon atoms, or a monovalent group in which at least one hydrogen atom of an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms has been substituted with a cyano group. However, when all of R 1 , R 2 and R 3 are single bonds, or the total number of benzene rings and cycloalkane rings possessed by R 1 , R 2 and R 3 is 1, R 4 is an alkyl group having 3 to 18 carbon atoms, a fluoroalkyl group having 3 to 18 carbon atoms, an alkoxy group having 3 to 18 carbon atoms, or a fluoroalkoxy group having 3 to 18 carbon atoms. * indicates a bond.)
<2> A dispersant containing the polyamic acid.

本発明によれば、被分散体の分散性及び分散安定性に優れ、製膜後の分散剤除去性能に優れた分散組成物を得ることができる。また、被分散体の分散性及び分散安定性に優れ、製膜後の除去性に優れた分散剤を得ることができる。 According to the present invention, a dispersion composition can be obtained that has excellent dispersibility and dispersion stability of the dispersed substance and excellent dispersant removal performance after film formation. Furthermore, a dispersant can be obtained that has excellent dispersibility and dispersion stability of the dispersed substance and excellent removal performance after film formation.

本発明の実施例の評価において分散剤除去性が良(A)であったことを示すAFM像である。1 is an AFM image showing that the dispersant removability was good (A) in the evaluation of an example of the present invention. 本発明の比較例の評価において分散剤除去性が不良(C)であったことを示すAFM像である。1 is an AFM image showing that the dispersant removability was poor (C) in the evaluation of the comparative example of the present invention.

本開示の分散組成物は、(A)被分散体と、(B)分散媒と、(C)ポリアミック酸とを含有する。以下に、本開示の分散組成物に含まれる各成分、及び必要に応じて任意に配合されるその他の成分について説明する。
なお、本明細書において「炭化水素基」とは、鎖状炭化水素基、脂環式炭化水素基及び芳香族炭化水素基を含む意味である。「鎖状炭化水素基」とは、主鎖に環状構造を含まず、鎖状構造のみで構成された直鎖状炭化水素基及び分岐状炭化水素基を意味する。ただし、飽和でも不飽和でもよい。「脂環式炭化水素基」とは、環構造としては脂環式炭化水素の構造のみを含み、芳香環構造を含まない炭化水素基を意味する。ただし、脂環式炭化水素の構造のみで構成されている必要はなく、その一部に鎖状構造を有するものも含む。「芳香族炭化水素基」とは、環構造として芳香環構造を含む炭化水素基を意味する。ただし、芳香環構造のみで構成されている必要はなく、その一部に鎖状構造や脂環式炭化水素の構造を含んでいてもよい。
The dispersion composition of the present disclosure contains (A) a substance to be dispersed, (B) a dispersion medium, and (C) a polyamic acid. Each component contained in the dispersion composition of the present disclosure, as well as other components that may be optionally blended as needed, will be described below.
In this specification, the term "hydrocarbon group" includes chain hydrocarbon groups, alicyclic hydrocarbon groups, and aromatic hydrocarbon groups. "Chain hydrocarbon group" refers to a straight-chain hydrocarbon group or a branched hydrocarbon group that does not contain a cyclic structure in the main chain and is composed only of a chain structure. However, it may be saturated or unsaturated. "Alicyclic hydrocarbon group" refers to a hydrocarbon group that contains only an alicyclic hydrocarbon structure as a ring structure and does not contain an aromatic ring structure. However, it does not have to be composed only of an alicyclic hydrocarbon structure and may also contain a chain structure as part of it. "Aromatic hydrocarbon group" refers to a hydrocarbon group that contains an aromatic ring structure as a ring structure. However, it does not have to be composed only of an aromatic ring structure and may contain a chain structure or an alicyclic hydrocarbon structure as part of it.

<(A)被分散体>
被分散体は、分散媒中に分散させられる物質、すなわち分散質である。被分散体としては、無機物粒子及び有機物粒子よりなる群から選択される少なくとも1種を用いることができ、無機物粒子が好ましい。被分散体の形状についても特に限定されず、例えば球状、棒状、繊維状、平板状、円板状等が挙げられる。被分散体の一次粒子径は、好ましくは10μm以下、より好ましくは1μm以下、更に好ましくは200nm以下である。また、被分散体の一次粒子径は、好ましくは1nm以上、より好ましくは2nm以上、更に好ましくは5nm以上である。なお、ここでいう「被分散体の一次粒子径」は、レーザー回折・散乱法によりd50値を測定することにより求めた値である。
<(A) Dispersed element>
The dispersed substance is a substance to be dispersed in a dispersion medium, i.e., a dispersoid. As the dispersed substance, at least one type selected from the group consisting of inorganic particles and organic particles can be used, with inorganic particles being preferred. The shape of the dispersed substance is not particularly limited, and examples include spherical, rod-like, fibrous, flat, and disc-like shapes. The primary particle diameter of the dispersed substance is preferably 10 μm or less, more preferably 1 μm or less, and even more preferably 200 nm or less. The primary particle diameter of the dispersed substance is preferably 1 nm or more, more preferably 2 nm or more, and even more preferably 5 nm or more. The "primary particle diameter of the dispersed substance" referred to here is a value determined by measuring the d50 value using a laser diffraction/scattering method.

本開示の分散組成物に含有される無機物粒子としては、例えばカーボン、金属粒子、半金属粒子、シリカ、無機塩、量子ドット等が挙げられる。これらの具体例としては、カーボンとして、例えばカーボンブラック、カーボンファイバー、カーボンナノチューブ、グラファイト、フラーレン、カーボンナノホーン等;金属粒子として、例えば金属単体、金属酸化物、金属炭化物、金属窒化物等を;半金属粒子として、例えば半金属酸化物、半金属炭化物、半金属窒化物等;シリカとして、例えば湿式シリカ(含水ケイ酸)、乾式シリカ(無水ケイ酸)、コロイダルシリカ、沈降シリカ、ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム、表面修飾処理が施された変性シリカ等;無機塩として、例えば硫酸塩(硫酸カルシウム、硫酸バリウム等)、炭酸塩(炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム等)、リン酸塩(リン酸カルシウム等)等;量子ドットとして、例えばペロブスカイト量子ドット、炭素系量子ドット、硫化鉛量子ドット等がそれぞれ挙げられる。 Inorganic particles contained in the dispersion composition of the present disclosure include, for example, carbon, metal particles, semi-metal particles, silica, inorganic salts, quantum dots, etc. Specific examples of these include carbon such as carbon black, carbon fiber, carbon nanotubes, graphite, fullerenes, carbon nanohorns, etc.; metal particles such as elemental metals, metal oxides, metal carbides, metal nitrides, etc.; semi-metal particles such as semi-metal oxides, semi-metal carbides, and semi-metal nitrides, etc.; silica such as wet silica (hydrated silicic acid), dry silica (anhydrous silicic acid), colloidal silica, precipitated silica, calcium silicate, aluminum silicate, and surface-modified silica, etc.; inorganic salts such as sulfates (calcium sulfate, barium sulfate, etc.), carbonates (calcium carbonate, magnesium carbonate, barium carbonate, etc.), and phosphates (calcium phosphate, etc.); and quantum dots such as perovskite quantum dots, carbon-based quantum dots, and lead sulfide quantum dots, etc.

なお、カーボンファイバーは、カーボンナノファイバーを含む。カーボンナノチューブは、シングルウォールカーボンナノチューブ、ダブルウォールカーボンナノチューブ、及びマルチウォールカーボンナノチューブを含む。また、カーボンナノチューブは、炭素のみからなるものであってもよく、構造の一部を他の元素で置換又は化学修飾されたものであってもよく、金属(例えば、金、銀、銅、アルミニウム、ニッケル、コバルト、チタン、白金等)との複合体であってもよい。 Note that carbon fibers include carbon nanofibers. Carbon nanotubes include single-walled carbon nanotubes, double-walled carbon nanotubes, and multi-walled carbon nanotubes. Furthermore, carbon nanotubes may consist solely of carbon, or may have part of their structure substituted with other elements or chemically modified, or may be composites with metals (e.g., gold, silver, copper, aluminum, nickel, cobalt, titanium, platinum, etc.).

本開示の分散組成物における1つの実施形態では、被分散体として、金属粒子及び半金属粒子よりなる群から選択される少なくとも1種(以下「金属粒子等」ともいう)を好ましく使用できる。また、別の実施態様では、被分散体として、棒状ナノ構造体及び棒状分子よりなる群から選択される少なくとも1種(以下「棒状ナノ構造体等」ともいう)を好ましく使用することができる。棒状分子としては、二色性色素等が挙げられ、棒状ナノ構造体としては、色素会合体、量子ロッド、金属ナノロッド、カーボンナノチューブ、タンパク質、核酸、ウィルス等が挙げられる。被分散体が、棒状ナノ構造体及び棒状分子よりなる群から選択される少なくとも1種である場合、当該被分散体としては、無機物粒子を好ましく使用でき、カーボンナノチューブ及び金属ナノロッドを特に好ましく使用することができる。In one embodiment of the dispersion composition of the present disclosure, at least one substance selected from the group consisting of metal particles and semi-metal particles (hereinafter also referred to as "metal particles, etc.") can be preferably used as the dispersed substance. In another embodiment, at least one substance selected from the group consisting of rod-shaped nanostructures and rod-shaped molecules (hereinafter also referred to as "rod-shaped nanostructures, etc.") can be preferably used as the dispersed substance. Examples of rod-shaped molecules include dichroic dyes, and examples of rod-shaped nanostructures include dye aggregates, quantum rods, metal nanorods, carbon nanotubes, proteins, nucleic acids, viruses, etc. When the dispersed substance is at least one substance selected from the group consisting of rod-shaped nanostructures and rod-shaped molecules, inorganic particles can be preferably used as the dispersed substance, with carbon nanotubes and metal nanorods being particularly preferred.

また、被分散体としては、ナノカーボンであることが好ましい。ナノカーボンとは、一次粒子径が1nm以上1000nm未満のカーボンをいう。ナノカーボンの一次粒子径の下限は2nmが好ましく、5nmがより好ましい。一方、ナノカーボンの一次粒子径の上限は、500nmが好ましく、200nmがより好ましい。ナノカーボンとしては、カーボンブラック、カーボンファイバー、カーボンナノチューブ、グラファイト、フラーレン及びカーボンナノホーンの群から選ばれる少なくとも一種が好ましく、カーボンナノチューブ(CNT)が特に好ましい。なお、被分散体としては、上記のうちの1種を単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。 The dispersed substance is preferably nanocarbon. Nanocarbon refers to carbon with a primary particle diameter of 1 nm or more and less than 1000 nm. The lower limit of the primary particle diameter of nanocarbon is preferably 2 nm, more preferably 5 nm. On the other hand, the upper limit of the primary particle diameter of nanocarbon is preferably 500 nm, more preferably 200 nm. As the nanocarbon, at least one selected from the group consisting of carbon black, carbon fiber, carbon nanotubes, graphite, fullerenes, and carbon nanohorns is preferred, with carbon nanotubes (CNT) being particularly preferred. Note that the dispersed substance can be one of the above, or a combination of two or more.

分散組成物における被分散体の含有割合は、分散組成物の全量に対して、0質量%より大きければよいが、好ましくは0.0001質量%以上、より好ましくは0.001質量%以上、更に好ましくは0.003質量%以上である。また、被分散体が過多であることに起因する被分散体の凝集を抑制する観点から、被分散体の含有割合は、分散組成物の全量に対して、好ましくは0.05質量%以下、より好ましくは0.02質量%以下、更に好ましくは0.01質量%以下である。The content of the dispersed substance in the dispersion composition may be greater than 0% by mass, relative to the total amount of the dispersion composition, but is preferably 0.0001% by mass or more, more preferably 0.001% by mass or more, and even more preferably 0.003% by mass or more. Furthermore, from the perspective of suppressing aggregation of the dispersed substance due to an excess amount of the dispersed substance, the content of the dispersed substance is preferably 0.05% by mass or less, more preferably 0.02% by mass or less, and even more preferably 0.01% by mass or less, relative to the total amount of the dispersion composition.

<(B)分散媒>
分散媒は、被分散体を分散させる相であり、好ましくは有機溶媒が使用される。当該有機溶媒は特に限定されず、例えば非プロトン性極性溶媒、フェノール系溶媒、ケトン系溶媒、エーテル系溶媒、エステル系溶媒、アルコール系溶媒、ハロゲン化炭化水素系溶媒、炭化水素系溶媒等が挙げられる。
<(B) Dispersion medium>
The dispersion medium is a phase in which the substance to be dispersed is dispersed, and is preferably an organic solvent. The organic solvent is not particularly limited, and examples thereof include aprotic polar solvents, phenolic solvents, ketone solvents, ether solvents, ester solvents, alcohol solvents, halogenated hydrocarbon solvents, and hydrocarbon solvents.

これらの具体例としては、非プロトン性極性溶媒として、N-メチル-2-ピロリドン、N-エチル-2-ピロリドン、1,3-ジメチル-1-イミダゾリジノン、γ-ブチロラクトン、γ-ブチロラクタム、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド、3-ブトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド、N,N,2-トリメチルプロパンアミド、アセトニトリル、ジメチルスルホキシド、テトラメチル尿素、ヘキサメチルホスホルトリアミド等;
フェノール系溶媒として、m-クレゾール、キシレノール、ハロゲン化フェノール等;
ケトン系溶媒として、シクロブタノン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、シクロヘプタノン、アセトン、メチルエチルケトン、メチル-n-プロピルケトン、メチル-n-ブチルケトン、ジエチルケトン、ジ-n-ブチルケトン、メチル-i-ブチルケトン、メチル-n-ペンチルケトン、エチル-n-ブチルケトン、メチル-n-ヘキシルケトン、ジイソブチルケトン、トリメチルノナノン等;
エーテル系溶媒として、プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)、ジエチレングリコールジエチルエーテル(DEDG)、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル、3-メトキシ-1-ブタノール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコール-n-プロピルエーテル、エチレングリコール-i-プロピルエーテル、エチレングリコール-n-ブチルエーテル(ブチルセロソルブ)、1-ブトキシ-2-プロパノール、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル等の多価アルコールの部分エーテル;ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート等の多価アルコールの部分エステル;テトラヒドロフラン等の環状エーテル等;
エステル系溶媒として、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸n-ブチル、酢酸i-ブチル、酢酸sec-ブチル、酢酸t-ブチル、酢酸3-メトキシブチル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸ブチル、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸ブチル、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート等;
アルコール系溶媒として、メタノール、エタノール、n-プロパノール、i-プロパノール、n-ブタノール、i-ブタノール、t-ブタノール、1-ペンタノール、3-メチル-1-ブタノール、1-ヘキサノール、2-ヘキサノール、ヘプタノール、シクロヘキサノール、メチルシクロヘキサノール、ジアセトンアルコール、プロパン-1,2-ジオール、エチレングリコール等;
ハロゲン化炭化水素系溶媒として、ジクロロメタン、1,2-ジクロロエタン、1,4-ジクロロブタン、トリクロロエタン等;
炭化水素系溶媒として、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ベンゼン、トルエン、キシレン等がそれぞれ挙げられる。分散媒としては、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
Specific examples of these include aprotic polar solvents such as N-methyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone, 1,3-dimethyl-1-imidazolidinone, γ-butyrolactone, γ-butyrolactam, N,N-dimethylformamide, N,N-dimethylacetamide, 3-methoxy-N,N-dimethylpropanamide, 3-butoxy-N,N-dimethylpropanamide, N,N,2-trimethylpropanamide, acetonitrile, dimethyl sulfoxide, tetramethylurea, and hexamethylphosphortriamide;
Phenol solvents such as m-cresol, xylenol, and halogenated phenols;
Examples of ketone solvents include cyclobutanone, cyclopentanone, cyclohexanone, cycloheptanone, acetone, methyl ethyl ketone, methyl n-propyl ketone, methyl n-butyl ketone, diethyl ketone, di-n-butyl ketone, methyl i-butyl ketone, methyl n-pentyl ketone, ethyl n-butyl ketone, methyl n-hexyl ketone, diisobutyl ketone, and trimethylnonanone;
Examples of ether solvents include partial ethers of polyhydric alcohols such as propylene glycol monomethyl ether (PGME), diethylene glycol diethyl ether (DEDG), diethylene glycol ethyl methyl ether, 3-methoxy-1-butanol, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol-n-propyl ether, ethylene glycol-i-propyl ether, ethylene glycol-n-butyl ether (butyl cellosolve), 1-butoxy-2-propanol, ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol ethyl ether acetate, diethylene glycol dimethyl ether, and dipropylene glycol monomethyl ether; partial esters of polyhydric alcohols such as diethylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA), and propylene glycol monoethyl ether acetate; and cyclic ethers such as tetrahydrofuran.
Examples of ester solvents include methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate, n-butyl acetate, i-butyl acetate, sec-butyl acetate, t-butyl acetate, 3-methoxybutyl acetate, methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, ethyl propionate, butyl propionate, methyl lactate, ethyl lactate, butyl lactate, ethylene carbonate, and propylene carbonate;
Examples of alcohol solvents include methanol, ethanol, n-propanol, i-propanol, n-butanol, i-butanol, t-butanol, 1-pentanol, 3-methyl-1-butanol, 1-hexanol, 2-hexanol, heptanol, cyclohexanol, methylcyclohexanol, diacetone alcohol, propane-1,2-diol, and ethylene glycol;
Halogenated hydrocarbon solvents such as dichloromethane, 1,2-dichloroethane, 1,4-dichlorobutane, and trichloroethane;
Examples of hydrocarbon solvents include hexane, heptane, octane, benzene, toluene, xylene, etc. As the dispersion medium, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.

分散媒は、ポリアミック酸の溶解性が高く、また被分散体の分散性及び分散安定性を優れたものとすることができる点で、上記のうち、非プロトン性極性溶媒が好ましく、特に、N-メチルピロリドン、N-エチルピロリドン及びγ-ブチロラクトンよりなる群から選択される少なくとも1種の化合物(以下「特定溶媒」ともいう)であることが好ましい。分散媒のうち、非プロトン性極性溶媒の割合は、分散組成物に含まれる分散媒の全量に対して、50質量%を超える量が好ましく、70質量%以上がより好ましく、85質量%以上が更に好ましく、95質量%以上が特に好ましい。特定溶媒の含有割合(2種以上含有する場合には合計量)は、分散組成物に含まれる分散媒の全量に対して、50質量%以上が好ましく、65質量%以上がより好ましく、80質量%以上が更に好ましく、90質量%以上が特に好ましい。Among the above, aprotic polar solvents are preferred because they have high solubility for polyamic acid and can provide excellent dispersibility and dispersion stability for the dispersed material. In particular, at least one compound selected from the group consisting of N-methylpyrrolidone, N-ethylpyrrolidone, and γ-butyrolactone (hereinafter also referred to as the "specific solvent") is preferred. The proportion of the aprotic polar solvent in the dispersion composition is preferably greater than 50% by mass, more preferably 70% by mass or more, even more preferably 85% by mass or more, and particularly preferably 95% by mass or more, based on the total amount of dispersion medium contained in the dispersion composition. The content of the specific solvent (total amount when two or more types are contained) is preferably 50% by mass or more, more preferably 65% by mass or more, even more preferably 80% by mass or more, and particularly preferably 90% by mass or more, based on the total amount of dispersion medium contained in the dispersion composition.

<(C)ポリアミック酸>
本開示の分散組成物は、ポリアミック酸(以下、ポリアミック酸[P]とも言う。)を含有する。ポリアミック酸[P]は分散剤として機能する。ポリアミック酸[P]は、ステロイド構造及び下記式(1)で表される構造よりなる群から選択される少なくとも1種(以下「特定構造」ともいう)を有する。
*-L-R-R-R-R …(1)
(式(1)中、Lは、単結合、-O-、-CO-、-COO-*、-OCO-*、-NR-、-NR-CO-*、-CO-NR-*、炭素数1~6のアルカンジイル基、-O-R-*、又は-R-O-*(ただし、Rは、水素原子又は炭素数1~10の1価の炭化水素基であり、Rは、炭素数1~3のアルカンジイル基である。*は、Rとの結合手である。)である。R及びRは、それぞれ独立して、単結合、置換若しくは無置換のフェニレン基、又は置換若しくは無置換のシクロアルキレン基である。Rは、単結合、置換若しくは無置換のフェニレン基、置換若しくは無置換のシクロアルキレン基、又は-R-B-R-(ただし、R及びRは、それぞれ独立して、置換又は無置換のフェニレン基、又は置換若しくは無置換のシクロアルキレン基であり、Bは、単結合、-O-、-COO-*、-OCO-*、-OCH-*、-CHO-*、又は炭素数1~3のアルカンジイル基である。*は、Rとの結合手である。)である。Rは、水素原子、フッ素原子、シアノ基、*-OCO-CH(*は、Rとの結合手である。)、炭素数1~18のアルキル基、炭素数1~18のフルオロアルキル基、炭素数1~18のアルコキシ基、炭素数1~18のフルオロアルコキシ基、又は炭素数1~18のアルキル基が有する少なくとも1個の水素原子がシアノ基で置換された1価の基である。ただし、R、R及びRの全部が単結合であるか、又はR、R及びRが有するベンゼン環とシクロアルカン環との合計数が1個である場合、Rは、炭素数3~18のアルキル基、炭素数3~18のフルオロアルキル基、炭素数3~18のアルコキシ基、又は炭素数3~18のフルオロアルコキシ基である。*は、結合手である。)
<(C) Polyamic Acid>
The dispersion composition of the present disclosure contains a polyamic acid (hereinafter also referred to as polyamic acid [P]). The polyamic acid [P] functions as a dispersant. The polyamic acid [P] has at least one structure (hereinafter also referred to as a "specific structure") selected from the group consisting of a steroid structure and a structure represented by the following formula (1):
*-L 1 -R 1 -R 2 -R 3 -R 4 ...(1)
(In formula (1), L 1 is a single bond, —O—, —CO—, —COO-* 1 , —OCO-* 1 , —NR 5 —, —NR 5 —CO-* 1 , —CO-NR 5 —* 1 , an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms, —O-R 6 —* 1 , or —R 6 —O-* 1 (wherein R 5 is a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and R 6 is an alkanediyl group having 1 to 3 carbon atoms. * 1 is a bond to R 1 ). R 1 and R 3 are each independently a single bond, a substituted or unsubstituted phenylene group, or a substituted or unsubstituted cycloalkylene group. R 2 is a single bond, a substituted or unsubstituted phenylene group, a substituted or unsubstituted cycloalkylene group, or —R 7 -B 1 -R 8 - (wherein R 7 and R 8 are each independently a substituted or unsubstituted phenylene group or a substituted or unsubstituted cycloalkylene group, and B 1 is a single bond, —O—, —COO-* 2 , —OCO-* 2 , —OCH 2 -* 2 , —CH 2 O-* 2 , or an alkanediyl group having 1 to 3 carbon atoms. * 2 is a bond to R 8 ). R 4 is a hydrogen atom, a fluorine atom, a cyano group, * 3 -OCO-CH 3 (* 3 is R is a bond to 3. ), an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, a fluoroalkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 18 carbon atoms, a fluoroalkoxy group having 1 to 18 carbon atoms, or a monovalent group in which at least one hydrogen atom of an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms has been substituted with a cyano group. However, when all of R 1 , R 2 and R 3 are single bonds, or the total number of benzene rings and cycloalkane rings possessed by R 1 , R 2 and R 3 is 1, R 4 is an alkyl group having 3 to 18 carbon atoms, a fluoroalkyl group having 3 to 18 carbon atoms, an alkoxy group having 3 to 18 carbon atoms, or a fluoroalkoxy group having 3 to 18 carbon atoms. * is a bond.)

ステロイド構造は、一般的に、ステラン(すなわちシクロペンタノぺルヒドロフェナントレン)を基本骨格とし、アルキル基等の置換基が付随した構造である。特定構造がステロイド構造である場合、その好ましい具体例としては、コレスタン骨格、コレステン骨格及びラノスタン骨格を有する構造が挙げられる。ステロイド構造は、基本骨格に連結基(例えば、上記式(1)中のLで表される単結合以外の基)が連結した構造であってよい。ステロイド構造においては、連結基以外の部分が水素原子及び炭素原子のみからなる構造であること(すなわち、炭化水素基であること)が好ましい。 A steroid structure generally has a sterane (i.e., cyclopentanoperhydrophenanthrene) skeleton with a substituent such as an alkyl group attached thereto. When the specific structure is a steroid structure, preferred examples thereof include structures having a cholestane skeleton, a cholestene skeleton, and a lanostane skeleton. The steroid structure may be a structure in which a linking group (e.g., a group other than a single bond represented by L1 in the above formula (1)) is linked to the skeleton. In the steroid structure, it is preferable that the portion other than the linking group is a structure consisting only of hydrogen atoms and carbon atoms (i.e., a hydrocarbon group).

特定構造が上記式(1)で表される構造である場合、上記式(1)中の置換フェニレン基及び置換シクロアルキレン基において、環に結合する置換基は、炭素数1~3のアルキル基、炭素数1~3のアルコキシ基、フッ素原子又はシアノ基が好ましい。置換フェニレン基及び置換シクロアルキレン基のそれぞれが有する置換基の数は、好ましくは1個又は2個であり、より好ましくは1個である。また、式(1)中の置換又は無置換のフェニレン基及び置換又は無置換のシクロアルキレン基は、無置換のフェニレン基及び無置換のシクロアルキレン基であることが好ましい場合がある。なお、シクロアルキレン基は、シクロアルカンジイル基である。式(1)中のシクロアルキレン基は、シクロへキシレン基(すなわち、シクロヘキサンジイル基)であることが好ましく、シクロヘキサン-1,4-ジイル基であることがより好ましい。式(1)中のフェニレン基(すなわち、ベンゼンジイル基)は、ベンゼン-1,4-ジイル基であることが好ましい。 When the specific structure is represented by formula (1) above, in the substituted phenylene group and substituted cycloalkylene group in formula (1), the substituent bonded to the ring is preferably an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms, a fluorine atom, or a cyano group. The number of substituents each of the substituted phenylene group and substituted cycloalkylene group preferably is one or two, more preferably one. Furthermore, the substituted or unsubstituted phenylene group and substituted or unsubstituted cycloalkylene group in formula (1) may preferably be an unsubstituted phenylene group and an unsubstituted cycloalkylene group. The cycloalkylene group is a cycloalkanediyl group. The cycloalkylene group in formula (1) is preferably a cyclohexylene group (i.e., a cyclohexanediyl group), more preferably a cyclohexane-1,4-diyl group. The phenylene group (i.e., a benzenediyl group) in formula (1) is preferably a benzene-1,4-diyl group.

が、炭素数1~18のアルキル基、炭素数1~18のフルオロアルキル基、炭素数1~18のアルコキシ基、炭素数1~18のフルオロアルコキシ基、又は炭素数1~18のアルキル基が有する少なくとも1個の水素原子がシアノ基で置換された1価の基である場合、Rは直鎖状であることが好ましい。また、炭素数は、好ましくは2以上、より好ましくは3以上、更に好ましくは5以上である。 When R4 is an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, a fluoroalkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 18 carbon atoms, a fluoroalkoxy group having 1 to 18 carbon atoms, or a monovalent group in which at least one hydrogen atom of an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms has been substituted with a cyano group, R4 is preferably linear. The number of carbon atoms is preferably 2 or more, more preferably 3 or more, and even more preferably 5 or more.

、R及びRの全部が単結合であるか、又はR、R及びRが有するベンゼン環とシクロアルカン環との合計数が1個である場合、被分散体の分散性及び分散安定性をより良好にできる点で、Rは炭素数4以上であることが好ましく、炭素数7以上であることがより好ましく、炭素数10以上であることが更に好ましい。 When all of R 1 , R 2 and R 3 are single bonds, or the total number of benzene rings and cycloalkane rings possessed by R 1 , R 2 and R 3 is 1, R 4 preferably has 4 or more carbon atoms, more preferably 7 or more carbon atoms, and even more preferably 10 or more carbon atoms, in order to improve the dispersibility and dispersion stability of the dispersed substance.

上記式(1)で表される構造は、被分散体の分散性及び分散安定性をより高くする観点から、環構造を有していることが好ましい。具体的には、R、R及びRが有するベンゼン環とシクロアルカン環との合計数は、1個以上であることが好ましく、1~4個であることがより好ましく、2~4個であることが更に好ましい。式(1)における-R-R-R-Rは、炭化水素基であることが好ましい場合がある。 The structure represented by the above formula (1) preferably has a ring structure from the viewpoint of further increasing the dispersibility and dispersion stability of the dispersed substance. Specifically, the total number of benzene rings and cycloalkane rings possessed by R 1 , R 2 and R 3 is preferably 1 or more, more preferably 1 to 4, and even more preferably 2 to 4. In formula (1), -R 1 -R 2 -R 3 -R 4 may preferably be a hydrocarbon group.

被分散体の分散性及び分散安定性をより高くする観点から、ポリアミック酸[P]は、上記特定構造として、上記式(1)においてR、R及びRが有するベンゼン環とシクロアルカン環との合計数が2個以上である構造及びステロイド構造よりなる群から選択される少なくとも1種を有することが好ましく、ステロイド構造を少なくとも有していることが特に好ましい。 From the viewpoint of further improving the dispersibility and dispersion stability of the dispersed substance, the polyamic acid [P] preferably has, as the specific structure, at least one selected from the group consisting of a structure in which the total number of benzene rings and cycloalkane rings possessed by R 1 , R 2 and R 3 in the above formula (1) is 2 or more, and a steroid structure, and it is particularly preferable that the polyamic acid [P] has at least a steroid structure.

ポリアミック酸[P]中、上記特定構造は、ベンゼン環等の芳香環に結合していることが好ましい。上記特定構造の炭素数は、例えば3以上50以下であり、5以上40以下が好ましく、8以上36以下がより好ましく、12以上、16以上又は20以上がさらに好ましい場合もある。また、上記特定構造は、炭素原子、水素原子及び酸素原子のみから構成されていること、又は炭素原子及び水素原子のみから構成されていることが好ましい場合がある。上記特定構造は、酸素原子を含む連結基(例えば、上記Lで表される単結合及びアルカンジイル基以外の基)と炭化水素基とから構成されていることが好ましい場合がある。 In the polyamic acid [P], the specific structure is preferably bonded to an aromatic ring such as a benzene ring. The number of carbon atoms in the specific structure is, for example, 3 to 50, preferably 5 to 40, more preferably 8 to 36, and even more preferably 12 or more, 16 or more, or 20 or more. In addition, the specific structure may preferably be composed only of carbon atoms, hydrogen atoms, and oxygen atoms, or may preferably be composed only of carbon atoms and hydrogen atoms. In some cases, the specific structure may preferably be composed of a linking group containing an oxygen atom (for example, a group other than the single bond and alkanediyl group represented by L1 above) and a hydrocarbon group.

ポリアミック酸[P]は、分子内にアミック酸構造を有する。ポリアミック酸[P]の合成方法は特に限定されない。ポリアミック酸[P]は、例えば、テトラカルボン酸二無水物とジアミン化合物とを反応させ、このときにステロイド構造等の特定構造を有するジアミン化合物を用いることで、特定構造を有するポリアミック酸を合成することができる。 Polyamic acid [P] has an amic acid structure within the molecule. There are no particular limitations on the method for synthesizing polyamic acid [P]. For example, polyamic acid [P] can be synthesized by reacting a tetracarboxylic dianhydride with a diamine compound, using a diamine compound with a specific structure such as a steroid structure.

(ポリアミック酸[P]の合成)
・テトラカルボン酸二無水物
ポリアミック酸[P]の合成に使用するテトラカルボン酸二無水物は、特に限定されないが、例えば脂肪族テトラカルボン酸二無水物、脂環式テトラカルボン酸二無水物、芳香族テトラカルボン酸二無水物等が挙げられる。
(Synthesis of polyamic acid [P])
Tetracarboxylic acid dianhydride The tetracarboxylic acid dianhydride used in the synthesis of the polyamic acid [P] is not particularly limited, and examples thereof include aliphatic tetracarboxylic acid dianhydrides, alicyclic tetracarboxylic acid dianhydrides, and aromatic tetracarboxylic acid dianhydrides.

上記テトラカルボン酸二無水物の具体例としては、脂肪族テトラカルボン酸二無水物として、ブタンテトラカルボン酸二無水物、エチレンジアミン四酢酸二無水物等;
脂環式テトラカルボン酸二無水物として、1,2,3,4-シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,3-ジメチル-1,2,3,4-シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、2,3,5-トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物、5-(2,5-ジオキソテトラヒドロフラン-3-イル)-3a,4,5,9b-テトラヒドロナフト[1,2-c]フラン-1,3-ジオン、5-(2,5-ジオキソテトラヒドロフラン-3-イル)-8-メチル-3a,4,5,9b-テトラヒドロナフト[1,2-c]フラン-1,3-ジオン、3-オキサビシクロ[3.2.1]オクタン-2,4-ジオン-6-スピロ-3’-(テトラヒドロフラン-2’,5’-ジオン)、5-(2,5-ジオキソテトラヒドロ-3-フラニル)-3-メチル-3-シクロヘキセン-1,2-ジカルボン酸無水物、3,5,6-トリカルボキシ-2-カルボキシメチルノルボルナン-2:3,5:6-二無水物、ビシクロ[3.3.0]オクタン-2,4,6,8-テトラカルボン酸2:4,6:8-二無水物、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン-2,3,5,6-テトラカルボン酸2:3,5:6-二無水物、4,9-ジオキサトリシクロ[5.3.1.02,6]ウンデカン-3,5,8,10-テトラオン、1,2,4,5-シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、ビシクロ[2.2.2]オクト-7-エン-2,3,5,6-テトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4-シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物等;
芳香族テトラカルボン酸二無水物として、ピロメリット酸二無水物、4,4’-ビフタル酸二無水物、4,4’-カルボニルジフタル酸二無水物、4,4’-オキシジフタル酸二無水物、ナフタレン-1,4,5,8-テトラカルボン酸二無水物、ナフタレン-1,4,5,6-テトラカルボン酸二無水物、エチレングリコールビス(アンヒドロトリメリテート)、1,3-プロピレングリコールビス(アンヒドロトリメリテート)等;
がそれぞれ挙げられる。その他、テトラカルボン酸二無水物としては、特開2010-97188号公報に記載のテトラカルボン酸二無水物を用いることができる。
Specific examples of the tetracarboxylic dianhydride include aliphatic tetracarboxylic dianhydrides such as butanetetracarboxylic dianhydride and ethylenediaminetetraacetic dianhydride;
Examples of alicyclic tetracarboxylic dianhydrides include 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 1,3-dimethyl-1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic dianhydride, 5-(2,5-dioxotetrahydrofuran-3-yl)-3a,4,5,9b-tetrahydronaphtho[1,2-c]furan-1,3-dione, 5-(2,5-dioxotetrahydrofuran-3-yl)-8-methyl-3a,4,5,9b-tetrahydronaphtho[1,2-c]furan-1,3-dione, 3-oxabicyclo[3.2 1]octane-2,4-dione-6-spiro-3'-(tetrahydrofuran-2',5'-dione), 5-(2,5-dioxotetrahydro-3-furanyl)-3-methyl-3-cyclohexene-1,2-dicarboxylic anhydride, 3,5,6-tricarboxy-2-carboxymethylnorbornane-2:3,5:6-dianhydride, bicyclo[3.3.0]octane-2,4,6,8-tetracarboxylic acid 2:4,6:8-dianhydride, bicyclo[2.2.1]heptane-2,3,5,6-tetracarboxylic acid 2:3,5:6-dianhydride, 4,9-dioxatricyclo[5.3.1.0]octane-2,4,6,8-tetracarboxylic acid 2:4,6:8-dianhydride, 2,6 ]undecane-3,5,8,10-tetraone, 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic dianhydride, bicyclo[2.2.2]oct-7-ene-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,4-cyclopentanetetracarboxylic dianhydride, etc.;
Examples of aromatic tetracarboxylic dianhydrides include pyromellitic dianhydride, 4,4'-biphthalic dianhydride, 4,4'-carbonyldiphthalic dianhydride, 4,4'-oxydiphthalic dianhydride, naphthalene-1,4,5,8-tetracarboxylic dianhydride, naphthalene-1,4,5,6-tetracarboxylic dianhydride, ethylene glycol bis(anhydrotrimellitate), and 1,3-propylene glycol bis(anhydrotrimellitate);
In addition, as the tetracarboxylic dianhydride, the tetracarboxylic dianhydrides described in JP-A-2010-97188 can be used.

ポリアミック酸[P]の合成に使用するテトラカルボン酸二無水物は、ポリアミック酸[P]の分散媒に対する溶解性を良好にし、被分散体の分散性及び分散安定性をより高くできる点で、脂環式テトラカルボン酸二無水物を含むことが好ましい。ポリアミック酸[P]の合成に際し、使用するテトラカルボン酸二無水物の全量に対する脂環式テトラカルボン酸二無水物の使用割合(すなわち、ポリアミック酸[P]を構成するテトラカルボン酸二無水物に由来する構造単位の全量に対する脂環式テトラカルボン酸二無水物に由来する構造単位(「構造単位UA」ともいう)の割合)は、例えば1モル%以上であればよいが、5モル%以上であることが好ましく、15モル%以上であることがより好ましく、25モル%以上であることが更に好ましく、50モル%以上であることが特に好ましい。この使用割合は、100モル%以下であってもよく、99モル%以下であってもよい。The tetracarboxylic acid dianhydride used in the synthesis of polyamic acid [P] preferably contains an alicyclic tetracarboxylic acid dianhydride, as this improves the solubility of polyamic acid [P] in the dispersion medium and enhances the dispersibility and dispersion stability of the dispersed material. In the synthesis of polyamic acid [P], the ratio of the alicyclic tetracarboxylic acid dianhydride to the total amount of tetracarboxylic acid dianhydrides used (i.e., the ratio of structural units derived from alicyclic tetracarboxylic acid dianhydrides (also referred to as "structural units UA") to the total amount of structural units derived from tetracarboxylic acid dianhydrides constituting polyamic acid [P]) may be, for example, 1 mol% or more, but is preferably 5 mol% or more, more preferably 15 mol% or more, even more preferably 25 mol% or more, and particularly preferably 50 mol% or more. This ratio may be 100 mol% or less, or may be 99 mol% or less.

ポリアミック酸[P]の合成に使用する脂環式テトラカルボン酸二無水物は、上記の中でも、1,2,3,4-シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,3-ジメチル-1,2,3,4-シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、2,3,5-トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物、ビシクロ[3.3.0]オクタン-2,4,6,8-テトラカルボン酸2:4,6:8-二無水物、1,2,4,5-シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、及び1,2,3,4-シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物よりなる群から選択される少なくとも1種であることが好ましい。なお、テトラカルボン酸二無水物としては、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。 Of the above, the alicyclic tetracarboxylic acid dianhydride used in the synthesis of polyamic acid [P] is preferably at least one selected from the group consisting of 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic acid dianhydride, 1,3-dimethyl-1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic acid dianhydride, 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic acid dianhydride, bicyclo[3.3.0]octane-2,4,6,8-tetracarboxylic acid 2:4,6:8-dianhydride, 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic acid dianhydride, and 1,2,3,4-cyclopentanetetracarboxylic acid dianhydride. Furthermore, the tetracarboxylic acid dianhydride may be used alone or in combination of two or more.

・ジアミン化合物
ポリアミック酸[P]の合成に使用するジアミン化合物は、上記特定構造を有するジアミン(以下「特定ジアミン」ともいう)を含むことが好ましい。特定ジアミンを用いて重合する方法によれば、上記特定構造を有するポリアミック酸を合成しやすく、またポリアミック酸1分子内の上記特定構造の含有割合を調整しやすい点で好ましい。特定ジアミンを含む単量体を重合することにより、ポリアミック酸[P]として、特定ジアミンに由来する構造単位(以下「構造単位UD」ともいう)を有する部分イミド化物が得られる。
Diamine Compound The diamine compound used in the synthesis of the polyamic acid [P] preferably contains a diamine having the above-described specific structure (hereinafter also referred to as the "specific diamine"). A polymerization method using a specific diamine is preferred in that it facilitates the synthesis of a polyamic acid having the above-described specific structure and makes it easy to adjust the content of the above-described specific structure in one molecule of the polyamic acid. Polymerization of a monomer containing the specific diamine provides a partially imidized product having a structural unit derived from the specific diamine (hereinafter also referred to as the "structural unit UD") as the polyamic acid [P].

特定ジアミンは、上記特定構造を有していればよく、脂肪族ジアミン、脂環式ジアミン及び芳香族ジアミンのいずれであってもよい。被分散体の分散性及び分散安定性をより高くする観点から、特定ジアミンは、芳香族ジアミンであることが好ましく、下記式(2)で表される化合物及び下記式(3)で表される化合物よりなる群から選択される少なくとも1種であることがより好ましい。The specific diamine may be any of an aliphatic diamine, an alicyclic diamine, and an aromatic diamine as long as it has the above-described specific structure. From the viewpoint of further improving the dispersibility and dispersion stability of the dispersed substance, the specific diamine is preferably an aromatic diamine, and more preferably at least one selected from the group consisting of compounds represented by the following formula (2) and compounds represented by the following formula (3):

(式(2)中、Lは、単結合、-O-、-CO-、-COO-*、-OCO-*、-NR10-、-NR10-CO-*、又は-CO-NR10-*(ただし、R10は、水素原子又は炭素数1~10の1価の炭化水素基である。*は、Rとの結合手である。)である。Rは、ステロイド骨格を有する1価の基である。) In formula (2), L2 is a single bond, —O—, —CO—, —COO-* 4 , —OCO-* 4 , —NR 10 —, —NR 10 -CO-* 4 , or —CO—NR 10 -* 4 (wherein R 10 is a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and * 4 is a bond to R 9 ). R 9 is a monovalent group having a steroid skeleton.

(式(3)中、L、R、R、R及びRは、上記式(1)と同義である。) (In formula (3), L 1 , R 1 , R 2 , R 3 and R 4 have the same meanings as in formula (1) above.)

上記式(2)中の「-L-R」及び上記式(3)中の「-L-R-R-R-R」が特定構造である。 "-L 2 -R 9 " in the above formula (2) and "-L 1 -R 1 -R 2 -R 3 -R 4 " in the above formula (3) are specific structures.

特定ジアミンの具体例としては、上記式(2)で表される化合物として、コレスタニルオキシ-3,5-ジアミノベンゼン、コレステリルオキシ-3,5-ジアミノベンゼン、コレスタニルオキシ-2,4-ジアミノベンゼン、コレステリルオキシ-2,4-ジアミノベンゼン、3,5-ジアミノ安息香酸コレスタニル、3,5-ジアミノ安息香酸コレステリル、3,5-ジアミノ安息香酸ラノスタニル、3,6-ビス(4-アミノベンゾイルオキシ)コレスタン、3,6-ビス(4-アミノフェノキシ)コレスタン等;
上記式(3)で表される化合物として、ブタノキシ-2,4-ジアミノベンゼン、ブタノキシ-3,5-ジアミノベンゼン、ペンタノキシ-2,4-ジアミノベンゼン、ペンタノキシ-3,5-ジアミノベンゼン、ヘキサノキシ-3,5-ジアミノベンゼン、ヘプタノキシ-2,4-ジアミノベンゼン、ドデカノキシ-2,4-ジアミノベンゼン、ペンタデカノキシ-2,4-ジアミノベンゼン、ヘキサデカノキシ-2,4-ジアミノベンゼン、オクタデカノキシ-2,4-ジアミノベンゼン、ペンタデカノキシ-2,5-ジアミノベンゼン、オクタデカノキシ-2,5-ジアミノベンゼン、4-(4’-トリフルオロメトキシベンゾイロキシ)シクロヘキシル-3,5-ジアミノベンゾエート、下記式(E-1)で表される化合物等がそれぞれ挙げられる。
Specific examples of the specific diamine include compounds represented by the above formula (2), such as cholestanyloxy-3,5-diaminobenzene, cholesteryloxy-3,5-diaminobenzene, cholestanyloxy-2,4-diaminobenzene, cholesteryloxy-2,4-diaminobenzene, cholestanyl 3,5-diaminobenzoate, cholesteryl 3,5-diaminobenzoate, lanostannyl 3,5-diaminobenzoate, 3,6-bis(4-aminobenzoyloxy)cholestane, and 3,6-bis(4-aminophenoxy)cholestane;
Examples of the compound represented by the above formula (3) include butanoxy-2,4-diaminobenzene, butanoxy-3,5-diaminobenzene, pentanoxy-2,4-diaminobenzene, pentanoxy-3,5-diaminobenzene, hexanoxy-3,5-diaminobenzene, heptanoxy-2,4-diaminobenzene, dodecanoxy-2,4-diaminobenzene, pentadecanoxy-2,4-diaminobenzene, hexadecanoxy-2,4-diaminobenzene, octadecanoxy-2,4-diaminobenzene, pentadecanoxy-2,5-diaminobenzene, octadecanoxy-2,5-diaminobenzene, 4-(4'-trifluoromethoxybenzoyloxy)cyclohexyl-3,5-diaminobenzoate, and compounds represented by the following formula (E-1):

(式(E-1)中、X及びXIIは、それぞれ独立して、単結合、-O-、*-COO-又は*-OCO-(ただし、*は、Xとの結合手である。)であり、Rは、炭素数1~3のアルカンジイル基であり、RIIは、単結合又は炭素数1~3のアルカンジイル基であり、R11は、水素原子、炭素数1~18のアルキル基、炭素数1~18のフルオロアルキル基、炭素数1~18のアルコキシ基又は炭素数1~18のフルオロアルコキシ基である。aは、0~2の整数であり、bは、0~2の整数であり、dは、0又は1である。ただし、a及びbが同時に0になることはない。) (In formula (E-1), X I and X II are each independently a single bond, —O—, *-COO—, or *-OCO— (where * represents a bond to X I ), R I is an alkanediyl group having 1 to 3 carbon atoms, R II is a single bond or an alkanediyl group having 1 to 3 carbon atoms, R 11 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, a fluoroalkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 18 carbon atoms, or a fluoroalkoxy group having 1 to 18 carbon atoms, a is an integer of 0 to 2, b is an integer of 0 to 2, and d is 0 or 1, provided that a and b are not 0 at the same time.)

上記式(E-1)で表される化合物の具体例としては、例えば下記式(E-1-1)~式(E-1-13)のそれぞれで表される化合物等が挙げられる。 Specific examples of the compound represented by formula (E-1) above include compounds represented by the following formulas (E-1-1) to (E-1-13).

(式(E-1-1)~式(E-1-13)中、Xは、-O-、-OCH-、-CHO-、-COO-CH-又は-CH-OCO-であり、R11は上記式(E-1)と同義である。R12は、炭素数3~18のアルキル基、炭素数3~18のフルオロアルキル基、炭素数3~18のアルコキシ基又は炭素数3~18のフルオロアルコキシ基である。) (In formulas (E-1-1) to (E-1-13), X 1 represents —O—, —OCH 2 —, —CH 2 O—, —COO—CH 2 —, or —CH 2 —OCO—; R 11 has the same meaning as in formula (E-1); and R 12 represents an alkyl group having 3 to 18 carbon atoms, a fluoroalkyl group having 3 to 18 carbon atoms, an alkoxy group having 3 to 18 carbon atoms, or a fluoroalkoxy group having 3 to 18 carbon atoms.)

ポリアミック酸[P]において、特定ジアミンに由来する構造単位UDの含有割合は、ポリアミック酸[P]を構成するジアミンに由来する構造単位の全量に対して、1モル%以上であることが好ましい。構造単位UDの含有割合が1モル%以上であると、特定構造の導入による被分散体の分散性及び分散安定性の改善効果を十分に得ることができる点で好適である。こうした観点から、構造単位UDの含有割合は、ポリアミック酸[P]を構成するジアミンに由来する構造単位の全量に対して、2モル%以上であることがより好ましく、5モル%以上であることが更に好ましく、10モル%以上、15モル%以上又は20モル%以上であることがよりさらに好ましい。また、構造単位UDの含有割合は、ポリアミック酸[P]の分散媒に対する溶解性の低下を抑制する観点から、ポリアミック酸[P]を構成するジアミンに由来する構造単位の全量に対して、95モル%以下であることが好ましく、90モル%以下であることがより好ましく、80モル%以下であることが更に好ましい。なお、ポリアミック酸[P]の合成に際し、特定ジアミンとしては、1種を単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。In the polyamic acid [P], the content of the structural unit UD derived from a specific diamine is preferably 1 mol% or more relative to the total amount of structural units derived from diamines constituting the polyamic acid [P]. A content of the structural unit UD of 1 mol% or more is advantageous in that the introduction of the specific structure can sufficiently improve the dispersibility and dispersion stability of the dispersed substance. From this perspective, the content of the structural unit UD is preferably 2 mol% or more, more preferably 5 mol% or more, and even more preferably 10 mol% or more, 15 mol% or more, or 20 mol% or more relative to the total amount of structural units derived from diamines constituting the polyamic acid [P]. Furthermore, from the perspective of suppressing a decrease in the solubility of the polyamic acid [P] in the dispersion medium, the content of the structural unit UD is preferably 95 mol% or less, more preferably 90 mol% or less, and even more preferably 80 mol% or less relative to the total amount of structural units derived from diamines constituting the polyamic acid [P]. In the synthesis of the polyamic acid [P], the specific diamine may be used alone or in combination of two or more.

ポリアミック酸[P]の合成に際し、ジアミン化合物としては特定ジアミンのみを用いてもよいが、特定ジアミンと共に、上記特定構造を有さないジアミン(以下「その他のジアミン」ともいう)を用いてもよい。その他のジアミンとしては、ポリアミック酸[P]の有機溶媒に対する溶解性を損なわないようにする観点から、アニオン性官能基及びカチオン性官能基のいずれも有さないジアミンが好ましい。また、被分散体の分散性及び分散安定性をより高くする観点から、その他のジアミンは芳香族ジアミンが好ましい。 When synthesizing polyamic acid [P], only the specific diamine may be used as the diamine compound, but diamines not having the specific structure (hereinafter also referred to as "other diamines") may also be used together with the specific diamine. As the other diamine, a diamine having neither an anionic functional group nor a cationic functional group is preferred, from the viewpoint of not impairing the solubility of polyamic acid [P] in organic solvents. Furthermore, from the viewpoint of further improving the dispersibility and dispersion stability of the dispersed substance, the other diamine is preferably an aromatic diamine.

その他のジアミンの具体例としては、脂肪族ジアミンとして、例えばメタキシリレンジアミン、1,3-プロパンジアミン、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、1,3-ビス(アミノメチル)シクロヘキサン等;
脂環式ジアミンとして、例えば1,4-ジアミノシクロヘキサン、4,4’-メチレンビス(シクロヘキシルアミン)等;
芳香族ジアミンとして、例えばパラフェニレンジアミン、メタフェニレンジアミン、4,4’-ジアミノジフェニルメタン、4-アミノフェニル-4’-アミノベンゾエート、4,4’-ジアミノベンズアニリド、4,4’-ジアミノジフェニルアミン、4,4’-ジアミノアゾベンゼン、1,5-ビス(4-アミノフェノキシ)ペンタン、1,7-ビス(4-アミノフェノキシ)ヘプタン、ビス[2-(4-アミノフェニル)エチル]ヘキサン二酸、N,N-ビス(4-アミノフェニル)メチルアミン、1,5-ジアミノナフタレン、2,2’-ジメチル-4,4’-ジアミノビフェニル、2,2’-ビス(トリフルオロメチル)-4,4’-ジアミノビフェニル、2,7-ジアミノフルオレン、4,4’-ジアミノジフェニルエーテル、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[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、2,2-ビス(4-アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、4,4’-(p-フェニレンジイソプロピリデン)ビスアニリン、4,4’-(m-フェニレンジイソプロピリデン)ビスアニリン、1,4-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン、4,4’-ビス(4-アミノフェノキシ)ビフェニル、4,4’-[4,4’-プロパン-1,3-ジイルビス(ピペリジン-1,4-ジイル)]ジアニリン、1,4-ビス(4-アミノフェニル)ピペラジン、1,4-ビス(4-アミノ(3-ピリジニル))ピペラジン等の主鎖型ジアミン;
ジアミノオルガノシロキサンとして、1,3-ビス(3-アミノプロピル)-テトラメチルジシロキサン等がそれぞれ挙げられる。その他、特開2010-97188号公報に記載のジアミンを用いることができる。
Specific examples of other diamines include aliphatic diamines such as metaxylylenediamine, 1,3-propanediamine, tetramethylenediamine, pentamethylenediamine, hexamethylenediamine, and 1,3-bis(aminomethyl)cyclohexane;
Alicyclic diamines such as 1,4-diaminocyclohexane and 4,4′-methylenebis(cyclohexylamine);
Examples of aromatic diamines include paraphenylenediamine, metaphenylenediamine, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 4-aminophenyl-4'-aminobenzoate, 4,4'-diaminobenzanilide, 4,4'-diaminodiphenylamine, 4,4'-diaminoazobenzene, 1,5-bis(4-aminophenoxy)pentane, 1,7-bis(4-aminophenoxy)heptane, bis[2-(4-aminophenyl)ethyl]hexanedioic acid, N,N-bis(4-aminophenyl)methylamine, 1,5-diaminonaphthalene, 2,2'-dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl, 2,2'-bis(trifluoromethyl)-4,4'-diaminobiphenyl, 2,7-diaminofluorene, 4,4'-diamino Main chain diamines such as diphenyl ether, 2,2-bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]propane, 2,2-bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]hexafluoropropane, 2,2-bis(4-aminophenyl)hexafluoropropane, 4,4'-(p-phenylenediisopropylidene)bisaniline, 4,4'-(m-phenylenediisopropylidene)bisaniline, 1,4-bis(4-aminophenoxy)benzene, 4,4'-bis(4-aminophenoxy)biphenyl, 4,4'-[4,4'-propane-1,3-diylbis(piperidine-1,4-diyl)]dianiline, 1,4-bis(4-aminophenyl)piperazine, and 1,4-bis(4-amino(3-pyridinyl))piperazine;
Examples of diaminoorganosiloxanes include 1,3-bis(3-aminopropyl)-tetramethyldisiloxane, etc. In addition, diamines described in JP-A-2010-97188 can also be used.

ポリアミック酸[P]において、その他のジアミンに由来する構造単位(以下「構造単位UE」ともいう)の含有割合は、ポリアミック酸を構成するジアミンに由来する構造単位の全量に対して、好ましくは99モル%以下であり、より好ましくは98モル%以下であり、更に好ましくは95モル%以下である。また、構造単位UEの含有割合は、ポリアミック酸を構成するジアミンに由来する構造単位の全量に対して、好ましくは5モル%以上であり、より好ましくは10モル%以上であり、更に好ましくは20モル%以上である。ポリアミック酸の合成に際し、その他のジアミンとしては、1種を単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。In the polyamic acid [P], the content of structural units derived from other diamines (hereinafter also referred to as "structural units UE") is preferably 99 mol% or less, more preferably 98 mol% or less, and even more preferably 95 mol% or less, based on the total amount of structural units derived from diamines constituting the polyamic acid. Furthermore, the content of structural units UE is preferably 5 mol% or more, more preferably 10 mol% or more, and even more preferably 20 mol% or more, based on the total amount of structural units derived from diamines constituting the polyamic acid. When synthesizing the polyamic acid, one type of other diamine may be used alone, or two or more types may be used in combination.

ポリアミック酸[P]は、実質的にテトラカルボン酸二無水物とジアミン化合物とからなる共重合体であってよい。ポリアミック酸[P]においては、テトラカルボン酸二無水物に由来する構造単位とジアミン化合物に由来する構造単位の含有比率は、モル比で、40:60~60:40の範囲が好ましく、45:55~55:45の範囲がより好ましい。また、ポリアミック酸[P]が有する全構造単位に対する、テトラカルボン酸二無水物に由来する構造単位とジアミン化合物に由来する構造単位との合計含有割合は、70モル%以上が好ましく、80モル%以上、90モル%以上又は95モル%以上がより好ましい。 The polyamic acid [P] may be a copolymer essentially consisting of a tetracarboxylic dianhydride and a diamine compound. In the polyamic acid [P], the molar ratio of the structural units derived from the tetracarboxylic dianhydride to the structural units derived from the diamine compound is preferably in the range of 40:60 to 60:40, and more preferably in the range of 45:55 to 55:45. Furthermore, the total content of the structural units derived from the tetracarboxylic dianhydride and the structural units derived from the diamine compound relative to the total structural units contained in the polyamic acid [P] is preferably 70 mol% or more, more preferably 80 mol% or more, 90 mol% or more, or 95 mol% or more.

ポリアミック酸[P]は、上記のようなテトラカルボン酸二無水物とジアミン化合物とを、必要に応じて分子量調整剤とともに反応させることによって得ることができる。ポリアミック酸[P]の合成反応に供されるテトラカルボン酸二無水物とジアミン化合物との使用割合は、ジアミン化合物のアミノ基1当量に対して、テトラカルボン酸二無水物の酸無水物基が、0.2~2当量となる割合が好ましく、0.3~1.4当量となる割合がより好ましく、0.6~1.2当量となる割合がさらに好ましく、0.8~1.1当量となる割合がよりさらに好ましい。Polyamic acid [P] can be obtained by reacting the above-mentioned tetracarboxylic dianhydride with a diamine compound, optionally with a molecular weight modifier. The ratio of tetracarboxylic dianhydride and diamine compound used in the synthesis reaction of polyamic acid [P] is preferably such that 0.2 to 2 equivalents of acid anhydride groups of the tetracarboxylic dianhydride are used per equivalent of amino groups of the diamine compound, more preferably 0.3 to 1.4 equivalents, even more preferably 0.6 to 1.2 equivalents, and even more preferably 0.8 to 1.1 equivalents.

分子量調整剤としては、例えば無水マレイン酸、無水フタル酸、無水イタコン酸などの酸一無水物、アニリン、シクロヘキシルアミン、n-ブチルアミンなどのモノアミン化合物、フェニルイソシアネート、ナフチルイソシアネートなどのモノイソシアネート化合物等を挙げることができる。分子量調整剤の使用割合は、使用するテトラカルボン酸二無水物及びジアミン化合物の合計100質量部に対して、20質量部以下とすることが好ましく、10質量部以下とすることがより好ましい。 Examples of molecular weight modifiers include acid monoanhydrides such as maleic anhydride, phthalic anhydride, and itaconic anhydride; monoamine compounds such as aniline, cyclohexylamine, and n-butylamine; and monoisocyanate compounds such as phenyl isocyanate and naphthyl isocyanate. The proportion of molecular weight modifier used is preferably 20 parts by weight or less, and more preferably 10 parts by weight or less, per 100 parts by weight of the total of the tetracarboxylic dianhydride and diamine compounds used.

ポリアミック酸[P]の合成反応は、好ましくは有機溶媒中において行われる。このときの反応温度は、-20℃~150℃が好ましく、0~100℃がより好ましい。また、反応時間は、0.1~24時間が好ましく、0.5~12時間がより好ましい。The synthesis reaction of polyamic acid [P] is preferably carried out in an organic solvent. The reaction temperature is preferably -20°C to 150°C, more preferably 0°C to 100°C. The reaction time is preferably 0.1 to 24 hours, more preferably 0.5 to 12 hours.

反応に使用する有機溶媒としては、例えば非プロトン性極性溶媒、フェノール系溶媒、アルコール、ケトン、エステル、エーテル、ハロゲン化炭化水素、炭化水素などを挙げることができる。これらの有機溶媒のうち、非プロトン性極性溶媒及びフェノール系溶媒よりなる群(第1群の有機溶媒)から選択される1種以上、又は、第1群の有機溶媒から選択される1種以上と、アルコール、ケトン、エステル、エーテル、ハロゲン化炭化水素及び炭化水素よりなる群(第2群の有機溶媒)から選択される1種以上との混合物を使用することが好ましい。後者の場合、第2群の有機溶媒の使用割合は、第1群の有機溶媒及び第2群の有機溶媒の合計量に対して、好ましくは50質量%以下であり、より好ましくは40質量%以下であり、更に好ましくは30質量%以下である。Examples of organic solvents used in the reaction include aprotic polar solvents, phenolic solvents, alcohols, ketones, esters, ethers, halogenated hydrocarbons, and hydrocarbons. Among these organic solvents, it is preferable to use one or more selected from the group consisting of aprotic polar solvents and phenolic solvents (Group 1 organic solvents), or a mixture of one or more selected from Group 1 organic solvents with one or more selected from the group consisting of alcohols, ketones, esters, ethers, halogenated hydrocarbons, and hydrocarbons (Group 2 organic solvents). In the latter case, the proportion of Group 2 organic solvent used is preferably 50% by mass or less, more preferably 40% by mass or less, and even more preferably 30% by mass or less, based on the total amount of Group 1 organic solvents and Group 2 organic solvents.

特に好ましい有機溶媒は、N-メチル-2-ピロリドン、N,N-ジメチルアセトアミド、N,N-ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、γ-ブチロラクトン、テトラメチル尿素、ヘキサメチルホスホルトリアミド、m-クレゾール、キシレノール及びハロゲン化フェノールよりなる群から選択される1種以上である。これらの1種以上を溶媒として使用するか、あるいはこれらの1種以上と他の有機溶媒との混合物を、上記割合の範囲で使用することが好ましい。有機溶媒の使用量(a)は、テトラカルボン酸二無水物及びジアミンの合計量(b)が、反応溶液の全量(a+b)に対して、0.1~50質量%になる量とすることが好ましい。Particularly preferred organic solvents are one or more selected from the group consisting of N-methyl-2-pyrrolidone, N,N-dimethylacetamide, N,N-dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, γ-butyrolactone, tetramethylurea, hexamethylphosphortriamide, m-cresol, xylenol, and halogenated phenols. It is preferable to use one or more of these as the solvent, or a mixture of one or more of these with other organic solvents in the above-mentioned proportions. The amount of organic solvent (a) used is preferably an amount such that the total amount (b) of tetracarboxylic dianhydride and diamine is 0.1 to 50% by mass relative to the total amount (a + b) of the reaction solution.

以上のようにして得られるポリアミック酸[P]は、これを濃度10質量%の溶液としたときに、10~2000mPa・sの溶液粘度を持つものであることが好ましく、20~1000mPa・sの溶液粘度を持つものであることがより好ましい。なお、上記ポリアミック酸の溶液粘度(mPa・s)は、当該ポリアミック酸の良溶媒(例えば、N-メチル-2-ピロリドンやγ-ブチロラクトン等)を用いて調製した濃度10質量%の溶液につき、E型回転粘度計を用いて25℃において測定した値である。The polyamic acid [P] obtained in this manner preferably has a solution viscosity of 10 to 2,000 mPa·s when made into a 10% by weight solution, and more preferably 20 to 1,000 mPa·s. The solution viscosity (mPa·s) of the polyamic acid is a value measured at 25°C using an E-type rotational viscometer for a 10% by weight solution prepared using a good solvent for the polyamic acid (e.g., N-methyl-2-pyrrolidone or γ-butyrolactone).

ポリアミック酸[P]のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定したポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)は、好ましくは1,000~500,000であり、より好ましくは2,000~300,000である。また、Mwと、GPCにより測定したポリスチレン換算の数平均分子量(Mn)との比で表される分子量分布(Mw/Mn)は、好ましくは15以下であり、より好ましくは10以下である。The polystyrene-equivalent weight average molecular weight (Mw) of the polyamic acid [P] measured by gel permeation chromatography (GPC) is preferably 1,000 to 500,000, and more preferably 2,000 to 300,000. Furthermore, the molecular weight distribution (Mw/Mn), expressed as the ratio of Mw to the polystyrene-equivalent number average molecular weight (Mn) measured by GPC, is preferably 15 or less, and more preferably 10 or less.

ここで、被分散体の1つであるカーボンナノチューブは、導電性、耐熱性、強靭性、軽量化等において優れた性質をもつ。しかしながら、カーボンナノチューブは凝集性が高く、分散媒に均一に分散されにくい。また、カーボンナノチューブの分散状態が良好でないと、その分散組成物を用いて得られた膜、配線等において、カーボンナノチューブのもつ各種特性(例えば導電性、外力耐性)が十分に発現されないことが懸念される。この点、本開示の分散組成物はポリアミック酸[P]を含むことにより、カーボンナノチューブの分散媒(特に有機溶媒)に対する分散性に優れている。また、カーボンナノチューブとポリアミック酸[P]とを含有する分散組成物を用いることにより、分散剤除去性に優れ、電気的特性に優れた膜等を形成することができる。 Here, carbon nanotubes, which are one of the dispersed substances, have excellent properties such as electrical conductivity, heat resistance, toughness, and lightweight. However, carbon nanotubes have a high tendency to aggregate, making them difficult to disperse uniformly in a dispersion medium. Furthermore, if the carbon nanotubes are not well dispersed, there is a concern that the various properties of the carbon nanotubes (e.g., electrical conductivity and resistance to external forces) may not be fully exhibited in films, wiring, etc. obtained using the dispersion composition. In this regard, the dispersion composition of the present disclosure contains polyamic acid [P], which provides excellent dispersibility of carbon nanotubes in dispersion media (e.g., organic solvents). Furthermore, by using a dispersion composition containing carbon nanotubes and polyamic acid [P], it is possible to form films, etc. that have excellent dispersant removal properties and excellent electrical properties.

分散組成物におけるポリアミック酸[P]の含有割合は、被分散体の種類を考慮して適宜に選択されるが、被分散体100質量部に対し、5,000質量部以上であることが好ましく、10,000質量部以上であることがより好ましい。また、ポリアミック酸[P]の含有割合は、被分散体100質量部に対し、100,000質量部以下であることが好ましく、50,000質量部以下であることがより好ましく、20,000質量部以下であることが更に好ましい。The content of polyamic acid [P] in the dispersion composition is selected appropriately taking into consideration the type of material to be dispersed, but is preferably 5,000 parts by mass or more, and more preferably 10,000 parts by mass or more, per 100 parts by mass of the material to be dispersed. Furthermore, the content of polyamic acid [P] is preferably 100,000 parts by mass or less, more preferably 50,000 parts by mass or less, and even more preferably 20,000 parts by mass or less, per 100 parts by mass of the material to be dispersed.

より具体的には、例えば、被分散体がカーボンナノチューブである場合、カーボンナノチューブの分散性を十分に高くする観点から、ポリアミック酸[P]の含有割合は、カーボンナノチューブ100質量部に対して、5,000質量部以上であることが好ましく、10,000質量部以上であることがより好ましい。また、ポリアミック酸[P]の含有割合は、カーボンナノチューブ100質量部に対し、100,000質量部以下であることが好ましく、50,000質量部以下であることがより好ましく、20,000質量部以下であることが更に好ましい。More specifically, for example, when the dispersed substance is carbon nanotubes, from the viewpoint of sufficiently increasing the dispersibility of the carbon nanotubes, the content of polyamic acid [P] is preferably 5,000 parts by mass or more, and more preferably 10,000 parts by mass or more, per 100 parts by mass of carbon nanotubes. Furthermore, the content of polyamic acid [P] is preferably 100,000 parts by mass or less, more preferably 50,000 parts by mass or less, and even more preferably 20,000 parts by mass or less, per 100 parts by mass of carbon nanotubes.

なお、ポリアミック酸[P]を分散組成物に配合することにより、被分散体の分散性及び分散安定性を良好にすることができた理由は定かではないが、1つの仮説として、ポリアミック酸[P]が有する上記特定構造による排除体積効果により被分散体の凝集が抑制されたこと、及びポリアミック酸の静電相互作用により被分散体の分散安定性が向上したことが考えられる。 It is not clear why the incorporation of polyamic acid [P] into the dispersion composition improves the dispersibility and dispersion stability of the dispersed substance. One hypothesis is that the excluded volume effect of the specific structure of polyamic acid [P] inhibits aggregation of the dispersed substance, and that the electrostatic interaction of polyamic acid improves the dispersion stability of the dispersed substance.

<その他の成分>
本開示の分散組成物は、本開示の目的及び効果を妨げない範囲内において、被分散体、分散媒、及びポリアミック酸[P]以外のその他の成分を含有していてもよい。その他の成分としては、例えば、ポリアミック酸[P]とは異なる分散剤(以下「その他の分散剤」ともいう)、界面活性剤、充填剤、消泡剤、増感剤、酸化防止剤、密着助剤、帯電防止剤、レベリング剤、抗菌剤等が挙げられる。その他の成分の含有割合は、配合する各化合物に応じて、本開示の効果を妨げない範囲で適宜設定することができる。
<Other ingredients>
The dispersion composition of the present disclosure may contain other components in addition to the dispersed substance, dispersion medium, and polyamic acid [P], as long as the purpose and effects of the present disclosure are not impaired. Examples of other components include dispersants other than the polyamic acid [P] (hereinafter also referred to as "other dispersants"), surfactants, fillers, antifoaming agents, sensitizers, antioxidants, adhesion aids, antistatic agents, leveling agents, antibacterial agents, etc. The content ratio of other components can be appropriately set depending on each compound to be blended, as long as the effects of the present disclosure are not impaired.

なお、本開示の分散組成物がその他の分散剤を含有する場合、その他の分散剤の含有割合は、分散組成物に含有されるポリアミック酸[P]及びその他の分散剤の全量に対して、10質量%以下であることが好ましく、5質量%以下であることがより好ましく、1質量%以下であることが更に好ましい。 In addition, when the dispersion composition of the present disclosure contains other dispersants, the content of the other dispersants is preferably 10% by mass or less, more preferably 5% by mass or less, and even more preferably 1% by mass or less, relative to the total amount of polyamic acid [P] and other dispersants contained in the dispersion composition.

分散組成物の調製方法は特に限定されず、公知の方法に従って行うことができる。例えば、被分散体と分散媒と分散剤とを混合し、必要に応じて加熱、撹拌等を行うことにより調製することができる。分散組成物を調製する際の温度は、好ましくは5~90℃であり、より好ましくは10~65℃である。被分散体と分散媒と分散剤とを混合する処理は、ホモジナイザー、ビーズミル等を用いて行ってもよい。 The method for preparing the dispersion composition is not particularly limited and can be carried out according to known methods. For example, the dispersion composition can be prepared by mixing the substance to be dispersed, the dispersion medium, and the dispersant, and then heating, stirring, etc. as necessary. The temperature when preparing the dispersion composition is preferably 5 to 90°C, and more preferably 10 to 65°C. The process of mixing the substance to be dispersed, the dispersion medium, and the dispersant may be carried out using a homogenizer, bead mill, etc.

分散組成物の固形分濃度(すなわち、分散組成物の分散媒以外の成分の合計質量が分散組成物の全質量に占める割合)は、粘性や分散媒の揮発性等を考慮して適宜に選択される。例えば、被分散体がカーボンナノチューブ等のカーボンである場合、固形分濃度は、好ましくは0.1~10.0質量%の範囲であり、より好ましくは0.3~6.0質量%の範囲であり、更に好ましくは0.5~2.0質量%の範囲である。The solids concentration of the dispersion composition (i.e., the proportion of the total mass of the dispersion composition's components other than the dispersion medium) is selected appropriately, taking into consideration factors such as viscosity and the volatility of the dispersion medium. For example, when the dispersed substance is carbon such as carbon nanotubes, the solids concentration is preferably in the range of 0.1 to 10.0% by mass, more preferably 0.3 to 6.0% by mass, and even more preferably 0.5 to 2.0% by mass.

本開示の分散組成物は、ポリアミック酸[P]を高分子分散剤として用いる。これにより、分散媒中において被分散体の凝集が抑制され、被分散体が均一に分散された状態にすることができる。本開示の分散組成物を基材上に塗布し、好ましくは加熱して分散媒を除去することにより、基材上に被分散体を含む薄膜を形成することができる。また、本開示の分散組成物をそのまま又は他の分散液と混合して液体の状態で用いることも可能である。The dispersion composition of the present disclosure uses polyamic acid [P] as a polymer dispersant. This suppresses aggregation of the dispersed substance in the dispersion medium, allowing the dispersed substance to be uniformly dispersed. By applying the dispersion composition of the present disclosure to a substrate and then removing the dispersion medium, preferably by heating, a thin film containing the dispersed substance can be formed on the substrate. The dispersion composition of the present disclosure can also be used in liquid form, either as is or by mixing it with other dispersions.

本開示の分散組成物及び分散剤は、被分散体の種類に応じて種々の用途に使用することができる。具体的には、透明導電膜、帯電防止膜、絶縁膜、保護膜、反射防止膜、着色膜、電界効果トランジスタ(FET)、タッチパネル、導電性インク、塗料、印刷用インキ、インクジェット塗布用インキ等に使用することができる。The dispersion composition and dispersant disclosed herein can be used in a variety of applications depending on the type of dispersed material. Specifically, they can be used in transparent conductive films, antistatic films, insulating films, protective films, antireflective films, colored films, field-effect transistors (FETs), touch panels, conductive inks, paints, printing inks, inkjet coating inks, etc.

以下、実施例により更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。以下の例において、重合体の重量平均分子量Mw及び重合体溶液の溶液粘度は、以下の方法により測定した。以下の例で用いた原料化合物及び重合体の必要量は、下記の合成例に示す合成スケールでの合成を必要に応じて繰り返すことにより確保した。The following examples provide a more detailed explanation, but the present invention is not limited to these examples. In the following examples, the weight-average molecular weight Mw of the polymer and the solution viscosity of the polymer solution were measured using the following methods. The required amounts of the raw material compounds and polymers used in the following examples were obtained by repeating synthesis on the synthesis scale shown in the synthesis examples below as necessary.

1.重合体の合成
[合成例1:ポリアミック酸の合成]
2,3,5-トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物(AN-2)33.4g(95モル部)、3,5-ジアミノ安息香酸コレスタニル(DA-1)16.4g(20モル部)、及び4,4’-ジアミノジフェニルエーテル(DA-6)25.1g(80モル部)をN-メチル-2-ピロリドン(NMP)425gに溶解し、室温で6時間反応を行った。反応混合物を大過剰のメタノール中に注ぎ、反応生成物を沈澱させた。この沈殿物をメタノールで洗浄し、減圧下40℃で15時間乾燥することにより、ポリアミック酸(以下「重合体(paa―1)」とする)を67g得た。
1. Polymer Synthesis [Synthesis Example 1: Synthesis of Polyamic Acid]
33.4 g (95 parts by mole) of 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic dianhydride (AN-2), 16.4 g (20 parts by mole) of cholestanyl 3,5-diaminobenzoate (DA-1), and 25.1 g (80 parts by mole) of 4,4'-diaminodiphenyl ether (DA-6) were dissolved in 425 g of N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), and the reaction was carried out at room temperature for 6 hours. The reaction mixture was poured into a large excess of methanol to precipitate the reaction product. This precipitate was washed with methanol and dried under reduced pressure at 40°C for 15 hours, yielding 67 g of polyamic acid (hereinafter referred to as "polymer (paa-1)").

[合成例2~10、比較合成例1~2]
反応に使用するテトラカルボン酸二無水物及びジアミン化合物の種類及び量を下記表1の通り変更した以外は合成例1と同様にしてポリアミック酸(重合体(paa-2)~(paa-12)を得た。なお、比較合成例1と比較合成例2で得られた(paa-11)と(paa-12)は、ステロイド構造及び式(1)で表される構造を有しないポリアミック酸である。各ポリアミック酸を下記表1に示した。
[Synthesis Examples 2 to 10, Comparative Synthesis Examples 1 and 2]
Polyamic acids (polymers (paa-2) to (paa-12)) were obtained in the same manner as in Synthesis Example 1, except that the types and amounts of the tetracarboxylic dianhydride and diamine compound used in the reaction were changed as shown in Table 1 below. Note that (paa-11) and (paa-12) obtained in Comparative Synthesis Example 1 and Comparative Synthesis Example 2 are polyamic acids that do not have a steroid structure or a structure represented by formula (1). Each polyamic acid is shown in Table 1 below.

[比較例合成例3:ポリイミドの合成]
上記合成例1と同様に2,3,5-トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物(AN-2)95モル部、3,5-ジアミノ安息香酸コレスタニル(DA-1)20モル部、及び4,4’-ジアミノジフェニルエーテル(DA-6)80モル部をN-メチル-2-ピロリドン(NMP)に溶解させ、重合体濃度が15質量%のポリアミック酸溶液を得た。得られたポリアミック酸溶液にNMPを加え、重合体濃度が10質量%となるように希釈した後、所定量のピリジン及び無水酢酸を加え、110℃で4時間反応させた。次いで、得られた反応混合物を大過剰のメタノール中に注ぎ、反応生成物を沈澱させた。回収した沈殿物をメタノールで洗浄した後、減圧下100℃で乾燥することにより、ポリイミド(以下「重合体(PI-1)」とする)を得た。得られた重合体(PI-1)のイミド化率は50%であった。
Comparative Example 3: Synthesis of Polyimide
Similar to Synthesis Example 1, 95 mol parts of 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic dianhydride (AN-2), 20 mol parts of cholestanyl 3,5-diaminobenzoate (DA-1), and 80 mol parts of 4,4'-diaminodiphenyl ether (DA-6) were dissolved in N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) to obtain a polyamic acid solution with a polymer concentration of 15% by mass. NMP was added to the resulting polyamic acid solution to dilute it to a polymer concentration of 10% by mass, after which predetermined amounts of pyridine and acetic anhydride were added and the mixture was reacted at 110°C for 4 hours. The resulting reaction mixture was then poured into a large excess of methanol to precipitate the reaction product. The recovered precipitate was washed with methanol and then dried under reduced pressure at 100°C to obtain a polyimide (hereinafter referred to as "polymer (PI-1)"). The imidization rate of the resulting polymer (PI-1) was 50%.

表1中の数値は、テトラカルボン酸二無水物については、反応に使用したテトラカルボン酸二無水物の合計量に対する使用割合(モル%)を示し、ジアミン化合物については、反応に使用したジアミン化合物の合計量に対する使用割合(モル%)を示す。各合成例及び比較例において使用した全てのテトラカルボン酸二無水物と全てのジアミン化合物とのモル比は、いずれも95:100である。表1中のテトラカルボン酸二無水物及びジアミン化合物の略称は以下の通りである。
(テトラカルボン酸二無水物)
AN-1;ビシクロ[3.3.0]オクタン-2,4,6,8-テトラカルボン酸2:4,6:8-二無水物
AN-2;2,3,5-トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物
AN-3;ピロメリット酸二無水物
(ジアミン化合物)
DA-1;3,5-ジアミノ安息香酸コレスタニル
DA-2;コレスタニルオキシ-2,4-ジアミノベンゼン
DA-3;下記式(DA-3)で表される化合物
DA-4;下記式(DA-4)で表される化合物
DA-5;パラフェニレンジアミン
DA-6;4,4’-ジアミノジフェニルエーテル
DA-7;下記式(DA-7)で表される化合物
DA-8;下記式(DA-8)で表される化合物
The numerical values in Table 1 indicate the proportion (mol %) of tetracarboxylic dianhydrides used relative to the total amount of tetracarboxylic dianhydrides used in the reaction, and the numerical values in Table 1 indicate the proportion (mol %) of diamine compounds used relative to the total amount of diamine compounds used in the reaction. The molar ratio of all tetracarboxylic dianhydrides to all diamine compounds used in each Synthesis Example and Comparative Example was 95:100. The abbreviations for the tetracarboxylic dianhydrides and diamine compounds in Table 1 are as follows:
(Tetracarboxylic acid dianhydride)
AN-1: Bicyclo[3.3.0]octane-2,4,6,8-tetracarboxylic acid 2:4,6:8-dianhydride AN-2: 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic acid dianhydride AN-3: Pyromellitic dianhydride (diamine compound)
DA-1; cholestanyl 3,5-diaminobenzoate DA-2; cholestanyloxy-2,4-diaminobenzene DA-3; a compound represented by the following formula (DA-3) DA-4; a compound represented by the following formula (DA-4) DA-5; paraphenylenediamine DA-6; 4,4'-diaminodiphenyl ether DA-7; a compound represented by the following formula (DA-7) DA-8; a compound represented by the following formula (DA-8)

2.分散組成物の調製及び評価
[実施例1]
(1)分散組成物の調製
被分散体であるシングルウォールカーボンナノチューブ(SWNT)10質量部、及び分散剤である合成例1で得た重合体(paa-1)500質量部が入った容器に、分散媒としてNMPを加え、総量で100,000質量部とした。次いで、60分間、超音波分散を行い、分散組成物(S-1)を調製した。
2. Preparation and Evaluation of Dispersion Composition [Example 1]
(1) Preparation of Dispersion Composition To a vessel containing 10 parts by mass of single-walled carbon nanotubes (SWNTs) as a dispersion medium and 500 parts by mass of the polymer (paa-1) obtained in Synthesis Example 1 as a dispersant, NMP was added as a dispersion medium to make the total amount 100,000 parts by mass. Next, ultrasonic dispersion was carried out for 60 minutes to prepare a dispersion composition (S-1).

(2)分散性の評価
上記(1)で得た分散組成物(S-1)を25℃の環境下において、平坦な場所に静置させた。評価は、1週間後に被分散体であるCNTが沈降することなく初期の分散状態を保っていれば「最優良(A++)」、3日後まではCNTが沈降することなく初期の分散状態を保っていれば「優良(A)」、1日後まではCNTが沈降することなく初期の分散状態を保っていれば「良好(A)」、3時間後まではCNTが沈降することなく初期の分散状態を保っていれば「可(B)」、3時間以内にCNTの沈降や凝集が見られた場合には「不良(C)」とした。その結果、この分散組成物(S-1)の分散性は「最優良(A++)」であった。
(2) Evaluation of Dispersibility The dispersion composition (S-1) obtained in (1) above was placed on a flat surface in an environment of 25 ° C. The evaluation was as follows: if the CNT, which is the dispersed substance, maintained its initial dispersion state without settling after one week, it was rated "best (A ++ )"; if the CNT maintained its initial dispersion state without settling after three days, it was rated "excellent (A + )"; if the CNT maintained its initial dispersion state without settling after one day, it was rated "good (A)"; if the CNT maintained its initial dispersion state without settling after three hours, it was rated "fair (B)"; if settling or aggregation of CNT was observed within three hours, it was rated "poor (C)". As a result, the dispersibility of this dispersion composition (S-1) was rated "best (A ++ )".

(3)分散安定性(耐久性)の評価
上記(1)と同様にして分散組成物を調製した。得られた分散組成物を40℃の環境下、平坦な場所に静置し、時間経過に伴う分散状態を観察した。評価は、1週間後にCNTが沈降することなく、初期の分散状態を保っていれば「最優良(A++)」、3日後まではCNTが沈降することなく、初期の分散状態を保っていれば「優良(A)」、1日後まではCNTが沈降することなく、初期の分散状態を保っていれば「良好(A)」、3時間後まではCNTが沈降することなく、初期の分散状態を保っていれば「可(B)」、3時間後に沈降や凝集が見られた場合は「不良(C)」とした。その結果、この分散組成物(S-1)の分散安定性は「最優良(A++)」であった。
(3) Evaluation of Dispersion Stability (Durability) A dispersion composition was prepared in the same manner as in (1) above. The obtained dispersion composition was left to stand on a flat surface in an environment of 40 ° C., and the dispersion state over time was observed. The evaluation was as follows: if the CNT did not settle after one week and maintained its initial dispersion state, it was rated "best (A ++ )"; if the CNT did not settle after three days and maintained its initial dispersion state, it was rated "excellent (A + )"; if the CNT did not settle after one day and maintained its initial dispersion state, it was rated "good (A)"; if the CNT did not settle after three hours and maintained its initial dispersion state, it was rated "fair (B)"; and if sedimentation or aggregation was observed after three hours, it was rated "poor (C)". As a result, the dispersion stability of this dispersion composition (S-1) was rated "best (A ++ )".

(4)塗布性の評価
上記(1)で得た分散組成物(S-1)をガラス基板上にブレードを用いて塗布し、80℃のホットプレートで10分間乾燥することにより、基板中央の膜厚が0.1μmの塗膜を形成した。この塗膜を倍率50倍の顕微鏡で観察し、塗膜の膜厚ムラ及びピンホールの有無を調べた。評価は、膜厚ムラ及びピンホールの双方とも観察されなかった場合を塗布性「良好(A)」、膜厚ムラ及びピンホールの少なくとも一方が僅かに観測された場合を塗布性「可(B)」、膜厚ムラ及びピンホールの少なくとも一方が明確に観察された場合を塗布性「不良(C)」とした。その結果、膜厚ムラ及びピンホールの双方とも観察されず、この分散組成物(S-1)の塗布性は「良好(A)」であった。
(4) Evaluation of Coatability The dispersion composition (S-1) obtained in (1) above was applied to a glass substrate using a blade and dried on a hot plate at 80 ° C. for 10 minutes to form a coating film having a thickness of 0.1 μm at the center of the substrate. This coating film was observed under a microscope at a magnification of 50 times to check for unevenness in the coating film thickness and the presence or absence of pinholes. The evaluation was as follows: when neither unevenness in the coating thickness nor pinholes were observed, the coating property was rated "good (A)", when at least one of unevenness in the coating thickness and pinholes was slightly observed, the coating property was rated "fair (B)", and when at least one of unevenness in the coating thickness and pinholes was clearly observed, the coating property was rated "poor (C)". As a result, neither unevenness in the coating thickness nor pinholes was observed, and the coating property of this dispersion composition (S-1) was "good (A)".

(5)分散剤除去性の評価
上記(1)で得た分散組成物(S-1)をガラス基板上にブレードを用いて塗布し、80℃のホットプレートで10分間乾燥することにより、基板中央の膜厚が0.1μmの塗膜を形成した。この塗膜を水酸化ナトリウム水溶液に1分間浸漬し、表面をAFM(原子間力顕微鏡、日立ハイテク社製)にて観察した。表面の分散剤が除去され、CNTの露出が見られるものを「良(A)」」(例:図1)とし、CNTが一部露出しているものを「可(B)」表面が樹脂に覆われておりCNTの露出が見られない、または膜形成が不良で判別できないものを「不良(C)」(例:図2)とした。その結果、表面の分散剤が除去され、CNTの露出が見られ、この分散組成物(S-1)の分散剤除去性は「良(A)」であった。
(5) Evaluation of Dispersant Removability The dispersion composition (S-1) obtained in (1) above was applied to a glass substrate using a blade and dried on a hot plate at 80 ° C. for 10 minutes to form a coating film with a film thickness of 0.1 μm at the center of the substrate. This coating film was immersed in a sodium hydroxide aqueous solution for 1 minute, and the surface was observed with an AFM (atomic force microscope, manufactured by Hitachi High-Tech Corporation). Those in which the dispersant on the surface was removed and CNT exposure was observed were rated "Good (A)" (example: Figure 1), those in which CNT was partially exposed were rated "Fair (B)", and those in which the surface was covered with resin and no CNT exposure was observed, or the film formation was so poor that it could not be determined were rated "Poor (C)" (example: Figure 2). As a result, the dispersant on the surface was removed and CNT exposure was observed, and the dispersant removability of this dispersion composition (S-1) was rated "Good (A)".

[実施例2~18、比較例1~3]
分散組成物の被分散体及び分散剤の組成(種類及び配合量)を下記表2に記載の通りに変更した以外は、実施例1の分散組成物(S-1)と同様にして、分散組成物(S-2)~(S-18)及び(sr-1)~(sr-3)を調製した。また、分散組成物(S-1)に代えて分散組成物(S-2)~(S-18)及び(sr-1)~(sr-3)をそれぞれ用いた点以外は、実施例1と同様にして各種評価を行った。実施例1~18及び比較例1~3の評価結果を下記表2にまとめた。
[Examples 2 to 18, Comparative Examples 1 to 3]
Except for changing the composition (type and amount) of the dispersed substance and dispersant of the dispersion composition as shown in Table 2 below, dispersion compositions (S-2) to (S-18) and (sr-1) to (sr-3) were prepared in the same manner as the dispersion composition (S-1) of Example 1. In addition, various evaluations were performed in the same manner as in Example 1, except that dispersion compositions (S-2) to (S-18) and (sr-1) to (sr-3) were used instead of dispersion composition (S-1). The evaluation results of Examples 1 to 18 and Comparative Examples 1 to 3 are summarized in Table 2 below.

表2中、「配合量」の数値は質量部を示す。被分散体の略称は以下の通りである。
<被分散体>
SWNT;シングルウォールカーボンナノチューブ
In Table 2, the numerical values for "amount blended" indicate parts by mass. The abbreviations for the dispersed substances are as follows:
<Dispersed element>
SWNT: Single-wall carbon nanotube

表2の結果から比較例3の分散剤にポリイミドを用いた場合、及び比較例1、2の特定構造を有さないポリアミック酸を用いた場合に比較して、実施例1~18は、分散性、分散安定性、塗布性、及び分散剤除去性の各評価が、最優良、優良、良好又は可の評価であった。
分散性、分散安定性及び分散剤除去性が良好な分散組成物を用いることにより、基板に対する塗布性が良好であり、効果的にカーボンナノチューブが表面に露出した膜を形成することができた。
From the results in Table 2, compared to the case of using polyimide as the dispersant in Comparative Example 3 and the cases of using polyamic acid without a specific structure in Comparative Examples 1 and 2, Examples 1 to 18 were rated as excellent, excellent, good, or fair in terms of dispersibility, dispersion stability, coatability, and dispersant removability.
By using a dispersion composition with good dispersibility, dispersion stability, and dispersant removal properties, it was possible to obtain a film with good coating properties on a substrate and with carbon nanotubes exposed on the surface effectively.

Claims (9)

被分散体と、
分散媒と、
ステロイド構造及び下記式(1)で表される構造よりなる群から選択される少なくとも1種である特定構造を有するポリアミック酸と
を含有し、
前記被分散体が無機物粒子であり、
前記分散媒が非プロトン性極性溶媒を含み、
前記非プロトン性極性溶媒の割合が、前記分散媒の全量に対して70質量%以上であり、
前記ポリアミック酸が前記特定構造を有するジアミン化合物に由来する構造単位UDを有し、
前記ジアミン化合物が、下記式(2)で表される化合物及び下記式(3)で表される化合物よりなる群から選択される少なくとも1種である、分散組成物。
*-L-R-R-R-R …(1)
(式(1)中、Lは、単結合、-O-、-CO-、-COO-*、-OCO-*、-NR-、-NR-CO-*、-CO-NR-*、炭素数1~6のアルカンジイル基、-O-R-*、又は-R-O-*(ただし、Rは、水素原子又は炭素数1~10の1価の炭化水素基であり、Rは、炭素数1~3のアルカンジイル基である。*は、Rとの結合手である。)である。R及びRは、それぞれ独立して、単結合、置換若しくは無置換のフェニレン基、又は置換若しくは無置換のシクロアルキレン基である。Rは、単結合、置換若しくは無置換のフェニレン基、置換若しくは無置換のシクロアルキレン基、又は-R-B-R-(ただし、R及びRは、それぞれ独立して、置換又は無置換のフェニレン基、又は置換若しくは無置換のシクロアルキレン基であり、Bは、単結合、-O-、-COO-*、-OCO-*、-OCH-*、-CHO-*、又は炭素数1~3のアルカンジイル基である。*は、Rとの結合手である。)である。Rは、水素原子、フッ素原子、シアノ基、*-OCO-CH(*は、Rとの結合手である。)、炭素数1~18のアルキル基、炭素数1~18のフルオロアルキル基、炭素数1~18のアルコキシ基、炭素数1~18のフルオロアルコキシ基、又は炭素数1~18のアルキル基が有する少なくとも1個の水素原子がシアノ基で置換された1価の基である。ただし、R、R及びRの全部が単結合であるか、又はR、R及びRが有するベンゼン環とシクロアルカン環との合計数が1個である場合、Rは、炭素数3~18のアルキル基、炭素数3~18のフルオロアルキル基、炭素数3~18のアルコキシ基、又は炭素数3~18のフルオロアルコキシ基である。*は、結合手である。)
(式(2)中、L は、単結合、-O-、-CO-、-COO-* 、-OCO-* 、-NR 10 -、-NR 10 -CO-* 、又は-CO-NR 10 -* (ただし、R 10 は、水素原子又は炭素数1~10の1価の炭化水素基である。* は、R との結合手である。)である。R は、ステロイド骨格を有する1価の基である。2つのアミノ基は互いにメタ位に結合している。)
(式(3)中、L 、R 、R 、R 及びR は、前記式(1)と同義である。2つのアミノ基は互いにメタ位に結合している。)
A dispersed material;
A dispersion medium;
and a polyamic acid having at least one specific structure selected from the group consisting of a steroid structure and a structure represented by the following formula (1) ,
the dispersed material is inorganic particles,
the dispersion medium comprises an aprotic polar solvent,
the proportion of the aprotic polar solvent is 70% by mass or more based on the total amount of the dispersion medium;
the polyamic acid has structural units UD derived from a diamine compound having the specific structure,
The dispersion composition , wherein the diamine compound is at least one selected from the group consisting of compounds represented by the following formula (2) and compounds represented by the following formula (3) :
*-L 1 -R 1 -R 2 -R 3 -R 4 ...(1)
(In formula (1), L 1 is a single bond, —O—, —CO—, —COO-* 1 , —OCO-* 1 , —NR 5 —, —NR 5 —CO-* 1 , —CO-NR 5 —* 1 , an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms, —O-R 6 —* 1 , or —R 6 —O-* 1 (wherein R 5 is a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and R 6 is an alkanediyl group having 1 to 3 carbon atoms. * 1 is a bond to R 1 ). R 1 and R 3 are each independently a single bond, a substituted or unsubstituted phenylene group, or a substituted or unsubstituted cycloalkylene group. R 2 is a single bond, a substituted or unsubstituted phenylene group, a substituted or unsubstituted cycloalkylene group, or —R 7 -B 1 -R 8 - (wherein R 7 and R 8 are each independently a substituted or unsubstituted phenylene group or a substituted or unsubstituted cycloalkylene group, and B 1 is a single bond, —O—, —COO-* 2 , —OCO-* 2 , —OCH 2 -* 2 , —CH 2 O-* 2 , or an alkanediyl group having 1 to 3 carbon atoms. * 2 is a bond to R 8 ). R 4 is a hydrogen atom, a fluorine atom, a cyano group, * 3 -OCO-CH 3 (* 3 is R is a bond to 3. ), an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, a fluoroalkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 18 carbon atoms, a fluoroalkoxy group having 1 to 18 carbon atoms, or a monovalent group in which at least one hydrogen atom of an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms has been substituted with a cyano group. However, when all of R 1 , R 2 and R 3 are single bonds, or the total number of benzene rings and cycloalkane rings possessed by R 1 , R 2 and R 3 is 1, R 4 is an alkyl group having 3 to 18 carbon atoms, a fluoroalkyl group having 3 to 18 carbon atoms, an alkoxy group having 3 to 18 carbon atoms, or a fluoroalkoxy group having 3 to 18 carbon atoms. * is a bond.)
In formula (2), L2 is a single bond, —O—, —CO—, —COO-* 4 , —OCO-* 4 , —NR 10 —, —NR 10 -CO-* 4 , or —CO—NR 10 -* 4 (wherein R 10 is a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms , and * 4 is a bond to R 9 ). R 9 is a monovalent group having a steroid skeleton, and the two amino groups are bonded to each other at the meta position.)
(In formula (3), L 1 , R 1 , R 2 , R 3 and R 4 have the same meanings as in formula (1). The two amino groups are bonded to each other at the meta position.)
記ポリアミック酸を構成するジアミンに由来する構造単位の全量に対する前記構造単位UDの含有割合が、1モル%以上95モル%以下である、請求項1に記載の分散組成物。 2. The dispersion composition according to claim 1, wherein the content of the structural units UD relative to the total amount of structural units derived from diamines constituting the polyamic acid is 1 mol % or more and 95 mol % or less. 前記ポリアミック酸が、脂環式テトラカルボン酸二無水物に由来する構造単位UAを有する、請求項1又は請求項2に記載の分散組成物。 The dispersion composition according to claim 1 or 2, wherein the polyamic acid has structural units UA derived from an alicyclic tetracarboxylic dianhydride. 前記ポリアミック酸を構成するテトラカルボン酸二無水物に由来する構造単位の全量に対する前記構造単位UAの含有割合が、5モル%以上である、請求項3に記載の分散組成物。 The dispersion composition according to claim 3, wherein the content of the structural unit UA relative to the total amount of structural units derived from tetracarboxylic dianhydride constituting the polyamic acid is 5 mol % or more. 前記分散媒が、N-メチルピロリドン、N-エチルピロリドン及びγ-ブチロラクトンよりなる群から選択される少なくとも1種を含む、請求項1~のいずれか一項に記載の分散組成物。 The dispersion composition according to any one of claims 1 to 4 , wherein the dispersion medium comprises at least one selected from the group consisting of N-methylpyrrolidone, N-ethylpyrrolidone, and γ-butyrolactone. 前記被分散体の含有割合が、分散組成物の全量に対して、0質量%より大きく0.05質量%以下である請求項1~のいずれか一項に記載の分散組成物。 6. The dispersion composition according to claim 1 , wherein the content of the dispersed substance is greater than 0% by mass and not more than 0.05% by mass relative to the total amount of the dispersion composition. 前記被分散体が、ナノカーボンである請求項1~のいずれか一項に記載の分散組成物。 The dispersion composition according to any one of claims 1 to 6 , wherein the substance to be dispersed is nanocarbon. 前記ナノカーボンが、カーボンブラック、カーボンファイバー、カーボンナノチューブ、グラファイト、フラーレン及びカーボンナノホーンの群から選ばれる少なくとも一種である請求項に記載の分散組成物。 The dispersion composition according to claim 7 , wherein the nanocarbon is at least one selected from the group consisting of carbon black, carbon fiber, carbon nanotube, graphite, fullerene, and carbon nanohorn. 前記ポリアミック酸の含有割合が、前記被分散体100質量部に対して、5,000質量部以上50,000質量部以下である、請求項1~のいずれか一項に記載の分散組成物。 9. The dispersion composition according to claim 1 , wherein the content of the polyamic acid is 5,000 parts by mass or more and 50,000 parts by mass or less per 100 parts by mass of the substance to be dispersed.
JP2023500895A 2021-02-18 2022-02-16 Dispersion composition Active JP7823647B2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021024709 2021-02-18
JP2021024709 2021-02-18
PCT/JP2022/006163 WO2022176905A1 (en) 2021-02-18 2022-02-16 Dispersion composition and dispersant

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2022176905A1 JPWO2022176905A1 (en) 2022-08-25
JP7823647B2 true JP7823647B2 (en) 2026-03-04

Family

ID=82930607

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2023500895A Active JP7823647B2 (en) 2021-02-18 2022-02-16 Dispersion composition

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP7823647B2 (en)
WO (1) WO2022176905A1 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20230403918A1 (en) * 2022-06-09 2023-12-14 Jsr Corporation Method for producing vertical organic light-emitting transistor device, display
CN115466341B (en) * 2022-09-26 2024-12-20 新乡市瑞丰新材料股份有限公司 Ashless dispersant and preparation method thereof
WO2025057653A1 (en) * 2023-09-11 2025-03-20 Jsr株式会社 Method for manufacturing electroconductive film, touch panel, and display panel

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003163444A (en) 2001-11-28 2003-06-06 Jsr Corp Printed wiring board and method of manufacturing the same
JP2012096953A (en) 2010-11-01 2012-05-24 Osaka Gas Co Ltd Nanocarbon aqueous dispersant, method of producing the same, and nanocarbon-containing structure
WO2015012368A1 (en) 2013-07-25 2015-01-29 日産化学工業株式会社 Liquid-crystal display element, liquid-crystal alignment agent, and liquid-crystal alignment film
WO2016072498A1 (en) 2014-11-07 2016-05-12 日産化学工業株式会社 Liquid crystal display element

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3635883B2 (en) * 1997-08-08 2005-04-06 Jsr株式会社 Aqueous dispersion and method for producing the same
CN114026178B (en) * 2019-08-19 2024-01-30 Jsr株式会社 Dispersing composition, dispersing agent, anisotropic film, method for producing the same, and anisotropic film forming apparatus
WO2021171765A1 (en) * 2020-02-28 2021-09-02 Jsr株式会社 Dispersion composition and dispersant

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003163444A (en) 2001-11-28 2003-06-06 Jsr Corp Printed wiring board and method of manufacturing the same
JP2012096953A (en) 2010-11-01 2012-05-24 Osaka Gas Co Ltd Nanocarbon aqueous dispersant, method of producing the same, and nanocarbon-containing structure
WO2015012368A1 (en) 2013-07-25 2015-01-29 日産化学工業株式会社 Liquid-crystal display element, liquid-crystal alignment agent, and liquid-crystal alignment film
WO2016072498A1 (en) 2014-11-07 2016-05-12 日産化学工業株式会社 Liquid crystal display element

Also Published As

Publication number Publication date
WO2022176905A1 (en) 2022-08-25
JPWO2022176905A1 (en) 2022-08-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7823647B2 (en) Dispersion composition
CN114026178B (en) Dispersing composition, dispersing agent, anisotropic film, method for producing the same, and anisotropic film forming apparatus
US7588699B2 (en) Electrically conductive, optically transparent polymer/carbon nanotube composites and process for preparation thereof
JP5597131B2 (en) Polyimide film
JP5061709B2 (en) Composition for liquid crystal alignment film, liquid crystal alignment film, and liquid crystal display element
JP4891411B2 (en) Polyimide resin, liquid crystal alignment film and polyimide film using the same
CN106661273A (en) Surface-modified composite silica particles and polyimide film comprising same
WO2016153064A1 (en) Diamine and use thereof
JP6990354B2 (en) Composition for forming a resin thin film
JP2015117258A (en) Method of producing polyimide precursor composition
JP2012077144A (en) Polyamideimide resin, manufacturing method therefor, polyamideimide resin solution, polyamideimide film, and use thereof
US11767412B2 (en) Manufacturing process for dark-color polymer composite films
US11242443B2 (en) Dark-color polymer composite films
JP7632448B2 (en) Dispersion Composition and Dispersant
Zhao et al. Functionalized MWNT‐doped thermoplastic polyurethane nanocomposites for aerospace coating applications
JP5019152B2 (en) Carbon nanotube-dispersed polyimide composition
JP2011111596A (en) Manufacturing method of polyimide film, and polyimide film
TW201831563A (en) Composition for forming flexible device substrate
JP7701444B2 (en) Polyamic acid composition and polyimide containing same
JP2011148955A (en) Method for producing polyimide film, and the resultant polyimide film
US20080167429A1 (en) Nanoimprinting composition
JPH1160947A (en) Aqueous dispersion and method for producing the same
WO2015052907A1 (en) Benzofuran derivative composition, polyimide precursor composition, and method for producing polyimide resin
JP5768926B2 (en) Polyimide precursor composition, method for producing polyimide precursor composition, method for producing polyimide molded body, polyimide molded body, liquid crystal alignment film, passivation film, wire coating material, and adhesive film
JP2011043805A (en) New composition and method for producing the same

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20240430

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20250303

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20250610

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20250812

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20251008

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20260120

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20260202

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7823647

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150