着色遮光ポリイミドフィルム
【課題】 耐熱性に優れた着色遮光ポリイミドフィルムを提供する。
【解決手段】 特定の繰り返し単位を有するポリイミド、有色着色材料および白色顔料を含む樹脂組成物からなる着色遮光ポリイミドフィルム。
【解決手段】 特定の繰り返し単位を有するポリイミド、有色着色材料および白色顔料を含む樹脂組成物からなる着色遮光ポリイミドフィルム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はポリイミドと有色着色材料及び白色顔料を含む樹脂組成物を用いた着色遮光フィルムに関する。この着色遮光フィルムは意匠性の高い耐熱性フィルムとしてＩＨマットやプリント配線基板のカバーコート材であるカバーレイフィルムに利用される。
【背景技術】
【０００２】
ポリイミド樹脂は耐熱性に優れ、機械強度に優れる樹脂として知られている。一般的にポリイミド樹脂は芳香族テトラカルボン酸二無水物と芳香族ジアミン類との重縮合反応により得られる全芳香族ポリイミド樹脂のフィルムが広く用いられている（特許文献１）。しかし、この様な全芳香族ポリイミド樹脂は、優れた耐熱性、透明性および機械特性を有するものの、可視光の吸収が大きく淡黄色から赤褐色に着色している。このように淡黄色から赤褐色に着色しているために、発色させたい着色材料を混合しても、色が混ざり、目的とする色を得ることができなかった。
【０００３】
一般的にポリイミドを構成するモノマーに脂肪族系のものを用いることにより、テトラカルボン酸二無水物部分とジアミン部分との間の電荷移動が抑制されるために着色が抑制される事が知られている（非特許文献１）。
着色を抑制した無色透明ポリイミドに着色材料を混合することで、より鮮明に発色させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭５５−９１８９５号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】最新ポリイミド〜基礎と応用〜日本ポリイミド協会編第３編第１章
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、従来用いられてきた材料の問題点を解決し、耐熱性に優れた着色遮光フィルムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは上記の課題を解決するため鋭意検討した結果、脂肪族テトラカルボン酸構造を有する繰り返し単位を有する無色透明ポリイミドと有色着色材料と白色顔料を混合した樹脂組成物を用いると全光線透過率の低い有色のフィルムが得られることを見出し、本発明に到達した。着色を抑制した無色透明ポリイミドに着色材料を混合することで、より鮮明に発色させることができる。
【０００８】
すなわち本発明は、一般式Ｉで示される繰り返し単位を有するポリイミドと有色着色材料及び白色顔料を含む樹脂組成物（以下、“樹脂組成物Ａ”と称することがある）からなる着色遮光フィルムに関するものである。
【０００９】
【化１】
（式中、Ｒは環状構造、非環状構造、または環状構造と非環状構造を有する４価の脂肪族残基である。Φは炭素数２〜３９の２価の置換基であり、脂肪族構成単位、脂環族構成単位、芳香族構成単位、オルガノシロキサン構成単位、またはこれらの組み合わせあるいは繰り返しからなる置換基であり、Φの主鎖には−Ｏ−、−ＳＯ２−、−ＣＯ−、−ＣＨ２−、−Ｃ（ＣＨ３）２−、−Ｃ２Ｈ４Ｏ−、および−Ｓ−からなる群から選ばれた少なくとも１の置換基が介在していてもよい。）
【発明の効果】
【００１０】
着色を抑制した無色透明ポリイミドに着色材料を混合することで、より鮮明に発色した遮光フィルムが得られる。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明に用いられるポリイミドは、下記一般式Ｉで示される繰り返し単位を有する。
【００１２】
【化２】
式中、Ｒは環状構造、非環状構造、または環状構造と非環状構造を有する４価の脂肪族残基である。Φは炭素数２〜３９の２価の置換基であり、脂肪族構成単位、脂環族構成単位、芳香族構成単位、オルガノシロキサン構成単位、またはこれらの組み合わせあるいは繰り返しからなる置換基であり、Φの主鎖には−Ｏ−、−ＳＯ２−、−ＣＯ−、−ＣＨ２−、−Ｃ（ＣＨ３）２−、−Ｃ２Ｈ４Ｏ−、および−Ｓ−からなる群から選ばれた少なくとも１の置換基が介在していてもよい。
【００１３】
好ましいＲとしてはシクロヘキサン、シクロペンタン、シクロブタン、ビシクロペンタンから誘導される４価の置換基およびその立体異性体が挙げられる。より具体的には、下記構造式で表される四価の置換基が挙げられる。
【００１４】
【化３】
【００１５】
【化４】
中でもシクロヘキサンから誘導される４価の置換基およびその立体異性体がより好ましい。
【００１６】
好ましいΦとしては、ポリアルキレン、ポリオキシアルキレン、キシリレン、およびそれらのアルキル置換体、ハロゲン置換体などの脂肪族構成単位；シクロヘキサン、ジシクロヘキシルメタン、ジメチルシクロヘキサン、イソフォロン、ノルボルナン、およびそれらのアルキル置換体、ハロゲン置換体などから誘導される２価の脂環族構成単位；および、ベンゼン、ナフタレン、ビフェニル、ジフェニルメタン、ジフェニルエーテル、ジフェニルスルフォン、ベンゾフェノン、およびそれらのアルキル置換体,ハロゲン置換体などから誘導される２価の芳香族構成単位、オルガノシロキサン構成単位が挙げられる。より具体的には、下記構造式で表される２価の基が挙げられる。
【００１７】
【化５】
【００１８】
【化６】
【００１９】
【化７】
【００２０】
【化８】
【００２１】
【化９】
【００２２】
【化１０】
【００２３】
【化１１】
【００２４】
一般式Ｉで示される繰り返し単位の含有量は、全繰り返し単位の１０〜１００モル％であるのが好ましく、５０〜１００モル％であるのがより好ましい。また、ポリイミド１分子中の一般式Ｉで示される繰り返し単位の個数は、１０〜２０００であるのが好ましく、２０〜２００であるのがより好ましい。
【００２５】
本発明において用いられるポリイミドは、テトラカルボン酸成分とジアミン系成分（ジアミン及びその誘導体）とを反応させることにより得られる。テトラカルボン酸成分としては、シクロヘキサンテトラカルボン酸、シクロヘキサンテトラカルボン酸エステル類、シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、シクロブタンテトラカルボン酸、シクロブタンテトラカルボン酸エステル類、シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、シクロペンタンテトラカルボン酸、シクロペンタンテトラカルボン酸エステル類、シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、ビシクロペンタンテトラカルボン酸二無水物などが挙げられるが、好ましいのはシクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物である。さらに好ましいのはシクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物である。なお、前記テトラカルボン酸成分は位置異性体を含む。
【００２６】
前記テトラカルボン酸成分としては、例えば、１，２，４，５−シクロヘキサンテトラカルボン酸、１，２，４，５−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、１，２，４，５−シクロヘキサンテトラカルボン酸メチルエステル、１，２，３，４−ブタンテトラカルボン酸、１，２，３，４−ブタンテトラカルボン酸二無水物、１，２，３，４−ブタンテトラカルボン酸メチルエステル、１，２，３，４−シクロブタンテトラカルボン酸、１，２，３，４−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、１，２，３，４−シクロブタンテトラカルボン酸メチルエステル、１，２，４，５−シクロペンタンテトラカルボン酸、１，２，４，５−シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、１，２，４，５−シクロペンタンテトラカルボン酸メチルエステル、３−カルボキシメチル−１，２，４−シクロペンタントリカルボン酸、ビシクロ[２．２．２]オクタ−７−エン−２，３，５，６−テトラカルボン酸、ビシクロ[２．２．２]オクタ−７−エン−２，３，５，６−テトラカルボン酸二無水物、ビシクロ[２．２．２]オクタ−７−エン−２，３，５，６−テトラカルボン酸メチルエステル、ジシクロヘキシルテトラカルボン酸、ジシクロヘキシルテトラカルボン酸二無水物、ジシクロヘキシルテトラカルボン酸メチルエステルなどが挙げられる。
【００２７】
上記テトラカルボン酸成分のうちシクロへキサンテトラカルボン酸骨格を有するポリイミドは高分子量化が容易で、フレキシブルなフィルムが得られ易い上に、溶剤に対する溶解度も充分に大きいので、フィルムの成形加工の面で有利である。
【００２８】
テトラカルボン酸成分は、ポリイミドの溶剤可溶性、フィルムのフレキシビリティ、熱圧着性を損なわない範囲で、他のテトラカルボン酸またはその誘導体、例えば、ピロメリット酸、３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸、２，３，３’，４’−ビフェニルテトラカルボン酸、２，２−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）プロパン、２，２−ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）プロパン、２，２−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）−１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロプロパン、２，２−ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）−１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロプロパン、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）スルホン、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）エーテル、ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）エーテル、３，３’，４、４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸、２，２’，３，３’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸、４，４−（ｐ−フェニレンジオキシ）ジフタル酸、４，４−（ｍ−フェニレンジオキシ）ジフタル酸、エチレンテトラカルボン酸、１，１−ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）エタン、ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）メタン、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）メタン、およびそれらの誘導体から選ばれる少なくとも１種の化合物を含んでいてもよい。
【００２９】
ジアミン系成分としては、ジアミン、ジイソシアネート、ジアミノジシラン類などが上げられるが、好ましいのはジアミンである。ジアミン系成分中のジアミン含量は、好ましくは５０モル％以上（１００モル％を含む）である。
【００３０】
前記ジアミンは、脂肪族ジアミンであっても芳香族ジアミンであってもよく、それらの混合物でもよい。なお、本発明において“芳香族ジアミン”とは、アミノ基が芳香族環に直接結合しているジアミンを表し、その構造の一部に脂肪族基、脂環基、その他の置換基を含んでいてもよい。“脂肪族ジアミン”とは、アミノ基が脂肪族基または脂環基に直接結合しているジアミンを表し、その構造の一部に芳香族基、その他の置換基を含んでいてもよい。
【００３１】
一般に、脂肪族ジアミンを構成成分として使用すると、中間生成物であるポリアミド酸と脂肪族ジアミンが強固な錯体を形成するために、高分子量ポリイミドが得られにくい。そのため、錯体の溶解性が比較的高い溶剤、例えばクレゾール、を用いるなどの工夫が必要になる。しかし、シクロへキサンテトラカルボン酸またはその誘導体と脂肪族ジアミンを構成成分として用いると、ポリアミド酸と脂肪族ジアミンの結合が比較的弱い錯体が形成されるので、ポリイミドを容易に高分子量化できる。
【００３２】
前記脂肪族ジアミンとしては、例えば、４，４’−ジアミノジシクロヘキシルメタン、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ポリエチレングリコールビス（３−アミノプロピル）エーテル、ポリプロピレングリコールビス（３−アミノプロピル）エーテル、１,３−ビス（アミノメチル）シクロヘキサン、１，４−ビス（アミノメチル）シクロヘキサン、ｍ−キシリレンジアミン、ｐ−キシリレンジアミン、イソホロンジアミン、ノルボルナンジアミン、シロキサンジアミン類などが挙げられる。
【００３３】
前記芳香族ジアミンとしては、例えば、４,４’−ジアミノジフェニルエーテル、４,４’−ジアミノジフェニルメタン、４,４’−ジアミノジフェニルスルホン、ｍ−フェニレンジアミン、ｐ−フェニレンジアミン、ジアミノベンゾフェノン、２,６−ジアミノナフタレン、１,５−ジアミノナフタレンなどが挙げられる。
【００３４】
本発明に用いられる有色着色材料は、有機顔料、無機顔料、染料からなる群より選ばれる１種以上を好適に用いることができる。有機顔料としてはアゾ系、フタロシアニン系、シアニン系、アジレーキ系、トリフェニルメタン系、キナクリドン系、アントラキノン系、ペリレン系、ペリノン系、金属錯塩、バット染料系、イソインドリノン系などが好適に用いられる。また、無機顔料の例としては、酸化マンガン・アルミナ、酸化クロム・酸化錫、酸化鉄、硫化カドミウム・硫化セレンの如き赤色物、酸化コバルト、ジルコニア・酸化バナジウム、酸化クロム・五酸化二バナジウムの如き青色物、酸化クロム・酸化コバルト・酸化鉄・酸化マンガンやクロム酸塩、過マンガン酸塩の如き黒色物、ジルコニウム・珪素・プラセオジム、バナジウム・錫、クロム・チタン・アンチモンの如き黄色物、酸化クロム、コバルト・クロム、アルミナ・クロムの如き緑色物、アルミニウム・マンガン、鉄・珪素・ジルコニウムの如き桃色物などをその代表例として挙げられる。
本発明に用いられる白色顔料は、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化カルシウム、酸化ケイ素、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、硫化亜鉛、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、炭酸鉛、水酸化鉛、塩基性モリブデン酸亜鉛、塩基性モリブデン酸カルシウム亜鉛、鉛白、モリブデンホワイト、およびリトポンからなる群より選ばれる１種以上のものである。使用される酸化チタンとしては、結晶構造がアナターゼ型のものとルチル型のものを採用することができる。
【００３５】
本発明に用いられる有色着色材料および白色顔料の粒径は０．０５〜５μｍ、好ましくは０．１〜１μｍのものが好適に使用される。粒径が０．０５μｍより小さい場合には、粒子が密集しやすく、遮光する効果が低くなる。一方５μｍを超える場合にはフィルム表面の凹凸が目立ち外観不良を起こしたり、機械的性質、特に破断伸びの低下が大きくなるので好ましくない。
【００３６】
本発明において用いられる樹脂組成物Ａは、ポリイミドと有色着色材料及び白色顔料を混合して得られるが、ポリイミド樹脂に対して有色着色材料は０.１〜２０重量％、より好ましくは０．３〜１５重量％である。０．１重量％より少ない場合は無色不透明フィルムとなる。２０重量％を超える場合は、分散しにくく凝集し外観不良となり好ましくない。また、ポリイミド樹脂に対して白色顔料は１〜７０重量％、好ましくは２〜５０重量％である。含有率が７０重量％を超える場合は、機械的性質、特に破断強度が低下したり、十分な接着強度が得られなくなり好ましくない。また含有率が１重量％より小さい場合は、全光線透過率が２０％以上と十分な遮光性が得られなくなり好ましくない。
【００３７】
本発明において用いられる樹脂組成物Ａから得られるフィルムの全光線透過率は、フィルムの厚みが２０μｍであるときに０〜２０％であることが好ましい。
【００３８】
本発明において、樹脂組成物Ａは、有機溶剤分散液として製造される。有機溶剤としては、例えば、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチルホスホルアミド、テトラメチレンスルホン、ｐ−クロルフェノール、ｍ−クレゾール、２−クロル−４−ヒドロキシトルエンなどが挙げられる。
【００３９】
樹脂組成物Ａの有機溶剤分散液は下記の（i）〜（iii）の方法で得られる。
（i）ジアミン系成分の有機溶剤溶液にテトラカルボン酸成分を添加、あるいは、テトラカルボン酸成分の有機溶剤溶液にジアミン系成分を添加し、好ましくは８０℃以下、特に室温付近ないしそれ以下の温度に０．５〜３時間保つ。得られた反応中間体のポリアミド酸溶液にトルエンあるいはキシレンなどの共沸脱水溶剤を添加して、生成水を共沸により系外へ除きつつ脱水反応を行い、ポリイミドの有機溶剤溶液を得る。その上で、所定量の有色着色材料と白色顔料をポリイミドの有機溶剤溶液に添加、攪拌分散し、樹脂組成物Ａの有機溶剤分散液を得る。
（ii）反応中間体のポリアミド酸溶液に無水酢酸などの脱水剤を加えてイミド化した後、メタノールなどのポリイミドに対する溶解能が乏しい溶剤を添加して、ポリイミドを沈殿させる。ろ過・洗浄・乾燥により固体として分離した後、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミドなどの有機溶剤に溶解してポリイミドの有機溶剤溶液を得る。その上で、所定量の有色着色材料と白色顔料をポリイミドの有機溶剤溶液に添加、攪拌分散し、樹脂組成物Ａの有機溶剤分散液を得る。
（iii）クレゾールなどの高沸点溶剤を用いてポリアミド酸溶液を調製し、そのまま１５０〜２２０℃に３〜１２時間保ってポリイミド化させた後、メタノールなどのポリイミドに対する溶解能が乏しい溶剤を添加して、ポリイミドを沈殿させる。ろ過・洗浄・乾燥により固体として分離した後、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミドなどの有機溶剤に溶解してポリイミドの有機溶剤溶液を得る。その上で、所定量の有色着色材料と白色顔料をポリイミドの有機溶剤溶液に添加、攪拌分散し、樹脂組成物Ａの有機溶剤分散液を得る。
【００４０】
なお、有色着色材料および白色顔料の添加は、ポリイミドの合成、溶解操作の前、合成中、あるいは合成終了後、さらには合成終了後希釈溶媒にて希釈した後のいずれかで行っても良い。
【００４１】
有色着色材料および白色顔料の攪拌分散は適切な攪拌能力を有する攪拌機を付設した攪拌槽にて実施してもよく、またボールミルなどの混合を目的とした装置のいずれの装置を用いても行うことができる。
【００４２】
上記有機溶剤分散液の樹脂組成物Ａ濃度は、５〜７０重量％であるのが好ましく、１０〜５０重量％がより好ましい。
【００４３】
本発明において、フィルムは、上記の（i）〜（iii）の方法で得られた樹脂組成物Ａの有機溶剤分散液を金属箔などに塗布した後、加熱して溶剤を蒸発させることにより形成される。このような樹脂組成物フィルムは、該有機溶剤分散液を、ガラス板、金属板などの基板上に塗布し、１００℃〜３５０℃に加熱して溶剤を蒸発させ、形成されたフィルムを基板から剥離することにより製造される。またポリイミドの溶剤への溶解性が低い場合は、有機溶媒中、室温〜５０℃においてテトラカルボン酸二無水物とジアミンを反応させてポリアミド酸を形成し、このポリアミド酸、有色着色材料および白色顔料を有機溶剤に混合分散した液をガラス板、金属板などの基板上に塗布し、２００℃〜３５０℃に加熱して脱水イミド化反応を行う方法によっても樹脂組成物フィルムを製造することができる。また、前記ポリアミド酸と白色顔料を有機溶剤において混合分散した液をガラス板、金属板などの基板上に塗布し、無水酢酸などの無水化剤を用いて化学イミド化反応を行う方法によっても樹脂組成物フィルムを製造することができる。樹脂組成物層の厚さは５〜１００μｍであるのが好ましい。従来の全芳香族ポリイミドはポリアミド酸に有色着色材料および白色顔料を有機溶剤に混合分散した液をガラス板、金属板などの基板上に塗布し、３００℃〜４００℃に加熱して脱水イミド化を行う方法、あるいは、無水酢酸などの無水化剤を用いて化学イミド化する方法でのみ、ポリイミドフィルムを得ることができるが、本願記載のポリイミドは、従来の全芳香族ポリイミドと同様に、ポリアミド酸溶液として取り出し、有色着色材料を混合して、加熱イミド化あるいは化学イミド化することに加えて、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミドなどの有機溶剤に溶解したポリイミドの有機溶剤溶液を得ることができるので、ポリイミドの有機溶剤溶液に有色着色材料を混合分散させた後に、ガラス板、金属板などの基板上に塗布・乾燥するだけで、有色着色ポリイミドフィルムを得ることができる。すなわち、有色着色材料を混合分散させた後に脱水イミド化、化学イミド化する必要がなく、有色着色材料に熱あるいは無水化剤などの刺激が加わらないので、有色着色材料が損なわれない。
【００４４】
また、前記着色遮光フィルムをプリント配線基板のカバーレイフィルムに用いた場合、配線や基板の色が透けて見えない意匠性の高いものとして使用される。
【実施例】
【００４５】
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。但し、本発明はこれらの実施例により何ら制限されるものではない。
【００４６】
得られたポリイミドフィルムの評価は以下のように行った。
（１）ガラス転移温度
エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社製の示差走査熱量計装置（ＤＳＣ６２２０）を用い、昇温速度１０℃／ｍｉｎの条件でＤＳＣ測定を行い、ガラス転移温度を求めた。
（２）全光線透過率
日本電色工業株式会社製色彩・濁度同時測定器（ＣＯＨ ４００）を用いて測定した。
（３）外観
○：良好
×：不良（分散不良によるフィルム表面の凹凸）
【００４７】
＜参考例１＞
１，２，４，５-シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物の合成
内容積５リットルのハステロイ製(ＨＣ２２)オートクレーブにピロメリット酸５５２ｇ、活性炭にロジウムを担持させた触媒（エヌ・イーケムキャット株式会社（N.E. Chemcat Corporation）製）２００ｇ、水１６５６ｇを仕込み、攪拌をしながら反応器内を窒素ガスで置換した。次に水素ガスで反応器内を置換し、反応器の水素圧を５．０ＭＰａとして６０℃まで昇温した。水素圧を５．０ＭＰａに保ちながら２時間反応させた。反応器内の水素ガスを窒素ガスで置換し、反応液をオートクレーブより抜き出し、この反応液を熱時濾過して触媒を分離した。濾過液をロータリーエバポレーターで減圧下に水を蒸発させて濃縮し、結晶を析出させた。析出した結晶を室温で固液分離し、乾燥して１，２，４，５-シクロヘキサンテトラカルボン酸４８１ｇ（収率８５．０％）を得た。
続いて、得られた１，２，４，５−シクロヘキサンテトラカルボン酸４５０gと無水酢酸４０００gとを、５リットルのガラス製セパラブルフラスコ（ジムロート冷却管付）に仕込み、攪拌しながら反応器内を窒素ガスで置換した。窒素ガス雰囲気下で溶媒の還流温度まで昇温し、１０分間溶媒を還流させた。攪拌しながら室温まで冷却し、結晶を析出させた。析出した結晶を固液分離し、乾燥して一次結晶を得た。更に分離母液をロータリーエバポレーターで減圧下に濃縮し、結晶を析出させた。この結晶を固液分離し、乾燥して二次結晶を得た。一次結晶、二次結晶を合わせて１，２，４，５−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物３７５gが得られた（無水化の収率９６．６％）。
【００４８】
＜参考例２＞
温度計、撹拌器、窒素導入管、側管付き滴下ロート、ディーンスターク、冷却管を備えた５００ｍＬ５つ口フラスコに、窒素気流下、１，４−ビス（4‐アミノ‐α，α−ジメチルベンジル）ベンゼン（ＢｉｓＡ−Ｐ）１２．１ｇ（０．０３５モル）および４，４‘−ビス（４−アミノフェノキシ）ビフェニル（ＢＡＰＢ）５．５ｇ（０．０１５モル）と、溶剤としてＮ−メチル−２−ピロリドン８５ｇを仕込んで溶解させた後、参考例１で合成した１，２，４，５−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物１１．２ｇ（０．０５モル）を室温にて固体のまま１時間かけて分割投入し、室温下２時間撹拌した。次に共沸脱水溶剤としてキシレン３０．０ｇを添加して１８０℃に昇温して３時間反応を行い、ディーンスタークでキシレンを還流させて、共沸してくる生成水を分離した。３時間後、水の留出が終わったことを確認し、１時間かけて１９０℃に昇温しながらキシレンを留去し２９．０ｇを回収した後、内温が６０℃になるまで空冷してポリイミドの有機溶剤溶液を取り出した。得られたポリイミドの有機溶剤溶液をガラス板に塗布し、９０℃のホットプレート上で１時間加熱して溶剤を蒸発させた後、ガラス板から剥がして自立膜を得た。この自立膜をステンレス製の固定治具に固定して熱風乾燥器中２２０℃で２時間加熱して溶剤をさらに蒸発させ、薄茶色のフレキシブルな膜厚１１０μｍのフィルムを得た。このフィルムのＩＲスペクトルを測定したところ、ν（Ｃ＝Ｏ）１７７０、１７０４（ｃｍ−１）にイミド環の特性吸収が認められ、下記式（Ａ）の繰り返し単位を有するポリイミドであると同定された。
【００４９】
【化１２】
【００５０】
得られたフィルムのガラス転移温度は３００℃であった。また、このフィルムを、ＪＩＳ Ｋ７１０５に準拠して、全光線透過率を測定したところ、９１％と高い値を示した。
このポリイミドフィルムを空気中２２０℃で４時間熱処理し、熱処理前後の全光線透過率を測定したが、９０％で変化は無く、目視観察でも着色は見られなかった。また、このポリイミドフィルムを空気中（温度：６０℃）にて、２００Ｗの高圧水銀灯を光源として１０００時間の照射を行って高エネルギー光処理し、同様に全光線透過率を測定したが、９１％で変化は無く、目視観察でも着色は見られなかった。
【００５１】
＜参考例３＞
温度計、撹拌器、窒素導入管、側管付き滴下ロート、ディーンスターク、冷却管を備えた５００ｍＬ５つ口フラスコに、窒素気流下、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル１０．０ｇ（０．０５モル）と、溶剤としてＮ−メチル−２−ピロリドン８５ｇを仕込んで溶解させた後、参考例１で合成した１，２，４，５−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物１１．２ｇ（０．０５モル）を室温にて固体のまま１時間かけて分割投入し、室温下２時間撹拌した。次に共沸脱水溶剤としてキシレン３０．０ｇを添加して１８０℃に昇温して３時間反応を行い、ディーンスタークでキシレンを還流させて、共沸してくる生成水を分離した。３時間後、水の留出が終わったことを確認し、１時間かけて１９０℃に昇温しながらキシレンを留去し２９．０ｇを回収した後、内温が６０℃になるまで空冷してポリイミドの有機溶剤溶液を取り出した。得られたポリイミドの有機溶剤溶液をガラス板に塗布し、９０℃のホットプレート上で１時間加熱して溶剤を蒸発させた後、ガラス板から剥がして自立膜を得た。この自立膜をステンレス製の固定治具に固定して熱風乾燥器中２２０℃で２時間加熱して溶剤をさらに蒸発させ、薄茶色のフレキシブルな膜厚１００μｍのフィルムを得た。このフィルムのＩＲスペクトルを測定したところ、ν（Ｃ＝Ｏ）１７７２、１７００（ｃｍ−１）にイミド環の特性吸収が認められ、下記式（Ｂ）の繰り返し単位を有するポリイミドであると同定された。
【００５２】
【化１３】
【００５３】
得られたフィルムのガラス転移温度は３１５℃であった。また、このフィルムを、ＪＩＳ Ｋ７１０５に準拠して、全光線透過率を測定したところ、９０％と高い値を示した。
このポリイミドフィルムを空気中２２０℃で４時間熱処理し、熱処理前後の全光線透過率を測定したが、９０％で変化は無く、目視観察でも着色は見られなかった。また、このポリイミドフィルムを空気中（温度：６０℃）にて、２００Ｗの高圧水銀灯を光源として１０００時間の照射を行って高エネルギー光処理し、同様に全光線透過率を測定したが、９０％で変化は無く、目視観察でも着色は見られなかった。
【００５４】
＜参考例４＞
温度計、撹拌器、窒素導入管、側管付き滴下ロート、ディーンスターク、冷却管を備えた５００ｍＬ５つ口フラスコに、窒素気流下、２，２−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］プロパン２０．５ｇ（０．０５モル）と、溶剤としてＮ−メチル−２−ピロリドン８５ｇを仕込んで溶解させた後、参考例１で合成した１，２，４，５−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物１１．２ｇ（０．０５モル）を室温にて固体のまま１時間かけて分割投入し、室温下２時間撹拌した。次に共沸脱水溶剤としてキシレン３０．０ｇを添加して１８０℃に昇温して３時間反応を行い、ディーンスタークでキシレンを還流させて、共沸してくる生成水を分離した。３時間後、水の留出が終わったことを確認し、１時間かけて１９０℃に昇温しながらキシレンを留去し２９．０ｇを回収した後、内温が６０℃になるまで空冷してポリイミドの有機溶剤溶液を取り出した。得られたポリイミドの有機溶剤溶液をガラス板に塗布し、９０℃のホットプレート上で１時間加熱して溶剤を蒸発させた後、ガラス板から剥がして自立膜を得た。この自立膜をステンレス製の固定治具に固定して熱風乾燥器中２２０℃で２時間加熱して溶剤をさらに蒸発させ、薄茶色のフレキシブルな膜厚１００μｍのフィルムを得た。このフィルムのＩＲスペクトルを測定したところ、ν（Ｃ＝Ｏ）１７７３、１７０２（ｃｍ−１）にイミド環の特性吸収が認められ、下記式（Ｃ）の繰り返し単位を有するポリイミドであると同定された。
【００５５】
【化１４】
【００５６】
得られたフィルムのガラス転移温度は２６０℃であった。また、このフィルムを、ＪＩＳ Ｋ７１０５に準拠して、全光線透過率を測定したところ、９０％と高い値を示した。
このポリイミドフィルムを空気中２２０℃で４時間熱処理し、熱処理前後の全光線透過率を測定したが、９０％で変化は無く、目視観察でも着色は見られなかった。また、このポリイミドフィルムを空気中（温度：６０℃）にて、２００Ｗの高圧水銀灯を光源として１０００時間の照射を行って高エネルギー光処理し、同様に全光線透過率を測定したが、９０％で変化は無く、目視観察でも着色は見られなかった。
【００５７】
＜参考例５＞
温度計、撹拌器、窒素導入管、側管付き滴下ロート、ディーンスターク、冷却管を備えた５００ｍＬ５つ口フラスコに、窒素気流下、４，４’−ビス（４−アミノフェノキシ）ビフェニル（ＢＡＰＢ）１８．４ｇ（０．０５モル）と、溶剤としてＮ−メチル−２−ピロリドン８５ｇを仕込んで溶解させた後、参考例１で合成した１，２，４，５−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物１１．２ｇ（０．０５モル）を室温にて固体のまま１時間かけて分割投入し、室温下２時間撹拌した。次に共沸脱水溶剤としてキシレン３０．０ｇを添加して１８０℃に昇温して３時間反応を行い、ディーンスタークでキシレンを還流させて、共沸してくる生成水を分離した。３時間後、水の留出が終わったことを確認し、１時間かけて１９０℃に昇温しながらキシレンを留去し２９．０ｇを回収した後、内温が６０℃になるまで空冷してポリイミドの有機溶剤溶液を取り出した。得られたポリイミドの有機溶剤溶液をガラス板に塗布し、９０℃のホットプレート上で１時間加熱して溶剤を蒸発させた後、ガラス板から剥がして自立膜を得た。この自立膜をステンレス製の固定治具に固定して熱風乾燥器中２２０℃で２時間加熱して溶剤をさらに蒸発させ、薄茶色のフレキシブルな膜厚１００μｍのフィルムを得た。このフィルムのＩＲスペクトルを測定したところ、ν（Ｃ＝Ｏ）１７７３、１７０２（ｃｍ−１）にイミド環の特性吸収が認められ、下記式（Ｄ）の繰り返し単位を有するポリイミドであると同定された。
【００５８】
【化１５】
【００５９】
得られたフィルムのガラス転移温度は２６０℃であった。また、このフィルムを、ＪＩＳ Ｋ７１０５に準拠して、全光線透過率を測定したところ、９０％と高い値を示した。
このポリイミドフィルムを空気中２２０℃で４時間熱処理し、熱処理前後の全光線透過率を測定したが、９０％で変化は無く、目視観察でも着色は見られなかった。また、このポリイミドフィルムを空気中（温度：６０℃）にて、２００Ｗの高圧水銀灯を光源として１０００時間の照射を行って高エネルギー光処理し、同様に全光線透過率を測定したが、９０％で変化は無く、目視観察でも着色は見られなかった。
【００６０】
＜参考例６＞
温度計、撹拌器、窒素導入管、側管付き滴下ロート、ディーンスターク、冷却管を備えた５００ｍＬ５つ口フラスコに、窒素気流下、１，４−ビス（4‐アミノ‐α，α−ジメチルベンジル）ベンゼン（ＢｉｓＡ−Ｐ）１２．１ｇ（０．０３５モル）および１−（４−アミノフェニル）−１，３，３−トリメチル−１Ｈ−インデン‐５−アミン（ＴＭＤＡ）４．０ｇ（０．０１５モル）と、溶剤としてＮ−メチル−２−ピロリドン８５ｇを仕込んで溶解させた後、参考例１で合成した１，２，４，５−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物１１．２ｇ（０．０５モル）を室温にて固体のまま１時間かけて分割投入し、室温下２時間撹拌した。次に共沸脱水溶剤としてキシレン３０．０ｇを添加して１８０℃に昇温して３時間反応を行い、ディーンスタークでキシレンを還流させて、共沸してくる生成水を分離した。３時間後、水の留出が終わったことを確認し、１時間かけて１９０℃に昇温しながらキシレンを留去し２９．０ｇを回収した後、内温が６０℃になるまで空冷してポリイミドの有機溶剤溶液を取り出した。得られたポリイミドの有機溶剤溶液をガラス板に塗布し、９０℃のホットプレート上で１時間加熱して溶剤を蒸発させた後、ガラス板から剥がして自立膜を得た。この自立膜をステンレス製の固定治具に固定して熱風乾燥器中２２０℃で２時間加熱して溶剤をさらに蒸発させ、薄茶色のフレキシブルな膜厚１００μｍのフィルムを得た。このフィルムのＩＲスペクトルを測定したところ、ν（Ｃ＝Ｏ）１７８４、１７０３（ｃｍ−１）にイミド環の特性吸収が認められ、下記式（Ｅ）の繰り返し単位を有するポリイミドであると同定された。
【００６１】
【化１６】
【００６２】
得られたフィルムのガラス転移温度は３２０℃であった。また、このフィルムを、ＪＩＳ Ｋ７１０５に準拠して、全光線透過率を測定したところ、９１％と高い値を示した。
このポリイミドフィルムを空気中２２０℃で４時間熱処理し、熱処理前後の全光線透過率を測定したが、９１％で変化は無く、目視観察でも着色は見られなかった。また、このポリイミドフィルムを空気中（温度：６０℃）にて、２００Ｗの高圧水銀灯を光源として１０００時間の照射を行って高エネルギー光処理し、同様に全光線透過率を測定したが、９１％で変化は無く、目視観察でも着色は見られなかった。
【００６３】
＜参考例７＞
温度計、撹拌器、窒素導入管、側管付き滴下ロート、ディーンスターク、冷却管を備えた５００ｍＬ５つ口フラスコに、窒素気流下、９，９−ビス（４‐アミノフェニル）フルオレン（ＢＡＦＬ）１３．９ｇ（０．０４モル）および４，４‘−ビス（４−アミノフェノキシ）ビフェニル（ＢＡＰＢ）３．７ｇ（０．０１モル）と、溶剤としてＮ−メチル−２−ピロリドン８５ｇを仕込んで溶解させた後、参考例１で合成した１，２，４，５−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物１１．２ｇ（０．０５モル）を室温にて固体のまま１時間かけて分割投入し、室温下２時間撹拌した。次に共沸脱水溶剤としてキシレン３０．０ｇを添加して１８０℃に昇温して３時間反応を行い、ディーンスタークでキシレンを還流させて、共沸してくる生成水を分離した。３時間後、水の留出が終わったことを確認し、１時間かけて１９０℃に昇温しながらキシレンを留去し２９．０ｇを回収した後、内温が６０℃になるまで空冷してポリイミドの有機溶剤溶液を取り出した。得られたポリイミドの有機溶剤溶液をガラス板に塗布し、９０℃のホットプレート上で１時間加熱して溶剤を蒸発させた後、ガラス板から剥がして自立膜を得た。この自立膜をステンレス製の固定治具に固定して熱風乾燥器中２２０℃で２時間加熱して溶剤をさらに蒸発させ、薄茶色のフレキシブルな膜厚１００μｍのフィルムを得た。このフィルムのＩＲスペクトルを測定したところ、ν（Ｃ＝Ｏ）１７７５、１７０３（ｃｍ−１）にイミド環の特性吸収が認められ、下記式（Ｆ）の繰り返し単位を有するポリイミドであると同定された。
【００６４】
【化１７】
【００６５】
得られたフィルムのガラス転移温度は４１０℃であった。また、このフィルムを、ＪＩＳ Ｋ７１０５に準拠して、全光線透過率を測定したところ、９０％と高い値を示した。
このポリイミドフィルムを空気中２２０℃で４時間熱処理し、熱処理前後の全光線透過率を測定したが、９０％で変化は無く、目視観察でも着色は見られなかった。また、このポリイミドフィルムを空気中（温度：６０℃）にて、２００Ｗの高圧水銀灯を光源として１０００時間の照射を行って高エネルギー光処理し、同様に全光線透過率を測定したが、９０％で変化は無く、目視観察でも着色は見られなかった。
【００６６】
＜参考例８＞
温度計、撹拌器、窒素導入管、側管付き滴下ロート、ディーンスターク、冷却管を備えた５００ｍＬ５つ口フラスコに、窒素気流下、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２５．９ｇ（０．０５モル）と、溶剤としてＮ−メチル−２−ピロリドン８５ｇを仕込んで溶解させた後、参考例１で合成した１，２，４，５−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物１１．２ｇ（０．０５モル）を室温にて固体のまま１時間かけて分割投入し、室温下２時間撹拌した。次に共沸脱水溶剤としてキシレン３０．０ｇを添加して１８０℃に昇温して３時間反応を行い、ディーンスタークでキシレンを還流させて、共沸してくる生成水を分離した。３時間後、水の留出が終わったことを確認し、１時間かけて１９０℃に昇温しながらキシレンを留去し２９．０ｇを回収した後、内温が６０℃になるまで空冷してポリイミドの有機溶剤溶液を取り出した。得られたポリイミドの有機溶剤溶液をガラス板に塗布し、９０℃のホットプレート上で１時間加熱して溶剤を蒸発させた後、ガラス板から剥がして自立膜を得た。この自立膜をステンレス製の固定治具に固定して熱風乾燥器中２２０℃で２時間加熱して溶剤をさらに蒸発させ、薄茶色のフレキシブルな膜厚１００μｍのフィルムを得た。このフィルムのＩＲスペクトルを測定したところ、ν（Ｃ＝Ｏ）１７７３、１７０２（ｃｍ−１）にイミド環の特性吸収が認められ、下記式（Ｇ）の繰り返し単位を有するポリイミドであると同定された。
【００６７】
【化１８】
【００６８】
得られたフィルムのガラス転移温度は２６０℃であった。また、このフィルムを、ＪＩＳ Ｋ７１０５に準拠して、全光線透過率を測定したところ、９１％と高い値を示した。
このポリイミドフィルムを空気中２２０℃で４時間熱処理し、熱処理前後の全光線透過率を測定したが、９１％で変化は無く、目視観察でも着色は見られなかった。また、このポリイミドフィルムを空気中（温度：６０℃）にて、２００Ｗの高圧水銀灯を光源として１０００時間の照射を行って高エネルギー光処理し、同様に全光線透過率を測定したが、９１％で変化は無く、目視観察でも着色は見られなかった。
【００６９】
＜実施例１＞
温度計、撹拌器、窒素導入管、冷却管を備えた３００ｍＬ３つ口フラスコに、窒素気流下、参考例２で合成したポリイミドの有機溶剤溶液１１０g（固形分２０g）と三菱化学株式会社製樹脂着色剤ダイアレジンＧｒｅｅｎ Ｃを０．２ｇと平均粒径０．２１μｍのルチル型酸化チタンを１．０ｇ（石原産業株式会社製ＣＲ−６０）を加え、攪拌しつつ８０℃に加熱し１時間後、樹脂組成物を得た。続いてガラス板上に、得られた樹脂組成物を塗布し、１００℃のホットプレート上で１時間加熱して溶剤を蒸発させた後、ステンレス製の固定治具に固定して熱風乾燥器中２２０℃で２時間加熱して溶剤をさらに蒸発させ、厚み２０μｍのフィルムを得た。得られたフィルムのガラス転移温度、全光線透過率、ヘイズおよび外観を評価した。結果を表１に示す。
【００７０】
＜実施例２＞
樹脂着色剤ダイアレジンＧｒｅｅｎ Ｃを０．２ｇの代わりに０．５ｇ用い、酸化チタンを１．０ｇの代わりに２．０ｇ用いた以外は実施例１と同様の方法で厚み２０μｍのフィルムを作製し、評価を行った。結果を表１に示す。
【００７１】
＜実施例３＞
樹脂着色剤ダイアレジンＧｒｅｅｎ Ｃを０．２ｇの代わりに三菱化学株式会社製樹脂着色剤ダイアレジンＢｌｕｅ Ｋを０．２ｇ用いた以外は実施例１と同様の方法で厚み２０μｍのフィルムを作製し、評価を行った。結果を表１に示す。
【００７２】
＜実施例４＞
樹脂着色剤ダイアレジンＧｒｅｅｎ Ｃを０．２ｇ、酸化チタン１．０ｇの代わりに三菱化学株式会社製樹脂着色剤ダイアレジンＲｅｄ Ａを０．５ｇ、酸化チタン０．５ｇを用いた以外は実施例１と同様の方法で厚み２０μｍのフィルムを作製し、評価を行った。結果を表１に示す。
【００７３】
＜実施例５＞
樹脂着色剤ダイアレジンＧｒｅｅｎ Ｃを０．２ｇ、酸化チタン１．０ｇの代わりに三菱化学株式会社製樹脂着色剤ダイアレジンＲｅｄ Ａを０．５ｇ、酸化チタン２．０ｇを用いた以外は実施例１と同様の方法で厚み２０μｍのフィルムを作製し、評価を行った。結果を表１に示す。
【００７４】
＜実施例６＞
参考例２で合成したポリイミドの有機溶剤溶液の代わりに参考例３を用いた以外は実施例１と同様の方法で厚み２０μｍのフィルムを作製し、評価を行った。結果を表１に示す。
【００７５】
＜実施例７＞
参考例２で合成したポリイミドの有機溶剤溶液の代わりに参考例４を用いた以外は実施例１と同様の方法で厚み２０μｍのフィルムを作製し、評価を行った。結果を表１に示す。
【００７６】
＜実施例８＞
参考例２で合成したポリイミドの有機溶剤溶液の代わりに参考例５を用いた以外は実施例１と同様の方法で厚み２０μｍのフィルムを作製し、評価を行った。結果を表１に示す。
【００７７】
＜実施例９＞
参考例２で合成したポリイミドの有機溶剤溶液の代わりに参考例６を用いた以外は実施例１と同様の方法で厚み２０μｍのフィルムを作製し、評価を行った。結果を表１に示す。
【００７８】
＜実施例１０＞
参考例２で合成したポリイミドの有機溶剤溶液の代わりに参考例７を用いた以外は実施例１と同様の方法で厚み２０μｍのフィルムを作製し、評価を行った。結果を表１に示す。
【００７９】
＜実施例１１＞
参考例２で合成したポリイミドの有機溶剤溶液の代わりに参考例８を用いた以外は実施例１と同様の方法で厚み２０μｍのフィルムを作製し、評価を行った。結果を表１に示す。
【００８０】
＜比較例１＞
酸化チタン１．０ｇを加えない以外は実施例１と同様の方法で厚み２０μｍのフィルムを作製し、評価を行った。結果を表１に示す。
【００８１】
＜比較例２＞
樹脂着色剤ダイアレジンＧｒｅｅｎ Ｃを０．２ｇ、酸化チタン１．０ｇの代わりに、樹脂着色剤ダイアレジンＲｅｄ Ａ０．２ｇ、酸化チタン０ｇを用いた以外は実施例１と同様の方法で厚み２０μｍのフィルムを作製し、評価を行った。結果を表１に示す。
【００８２】
＜比較例３＞
樹脂着色剤ダイアレジンＧｒｅｅｎ Ｃを０．２ｇ、酸化チタン１．０ｇの代わりに、樹脂着色剤ダイアレジンＲｅｄ Ａ５．０ｇ、酸化チタン０ｇを用いた以外は実施例１と同様の方法で厚み２０μｍのフィルムを作製し、評価を行った。結果を表１に示す。
【００８３】
【表１】
【技術分野】
【０００１】
本発明はポリイミドと有色着色材料及び白色顔料を含む樹脂組成物を用いた着色遮光フィルムに関する。この着色遮光フィルムは意匠性の高い耐熱性フィルムとしてＩＨマットやプリント配線基板のカバーコート材であるカバーレイフィルムに利用される。
【背景技術】
【０００２】
ポリイミド樹脂は耐熱性に優れ、機械強度に優れる樹脂として知られている。一般的にポリイミド樹脂は芳香族テトラカルボン酸二無水物と芳香族ジアミン類との重縮合反応により得られる全芳香族ポリイミド樹脂のフィルムが広く用いられている（特許文献１）。しかし、この様な全芳香族ポリイミド樹脂は、優れた耐熱性、透明性および機械特性を有するものの、可視光の吸収が大きく淡黄色から赤褐色に着色している。このように淡黄色から赤褐色に着色しているために、発色させたい着色材料を混合しても、色が混ざり、目的とする色を得ることができなかった。
【０００３】
一般的にポリイミドを構成するモノマーに脂肪族系のものを用いることにより、テトラカルボン酸二無水物部分とジアミン部分との間の電荷移動が抑制されるために着色が抑制される事が知られている（非特許文献１）。
着色を抑制した無色透明ポリイミドに着色材料を混合することで、より鮮明に発色させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭５５−９１８９５号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】最新ポリイミド〜基礎と応用〜日本ポリイミド協会編第３編第１章
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、従来用いられてきた材料の問題点を解決し、耐熱性に優れた着色遮光フィルムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは上記の課題を解決するため鋭意検討した結果、脂肪族テトラカルボン酸構造を有する繰り返し単位を有する無色透明ポリイミドと有色着色材料と白色顔料を混合した樹脂組成物を用いると全光線透過率の低い有色のフィルムが得られることを見出し、本発明に到達した。着色を抑制した無色透明ポリイミドに着色材料を混合することで、より鮮明に発色させることができる。
【０００８】
すなわち本発明は、一般式Ｉで示される繰り返し単位を有するポリイミドと有色着色材料及び白色顔料を含む樹脂組成物（以下、“樹脂組成物Ａ”と称することがある）からなる着色遮光フィルムに関するものである。
【０００９】
【化１】
（式中、Ｒは環状構造、非環状構造、または環状構造と非環状構造を有する４価の脂肪族残基である。Φは炭素数２〜３９の２価の置換基であり、脂肪族構成単位、脂環族構成単位、芳香族構成単位、オルガノシロキサン構成単位、またはこれらの組み合わせあるいは繰り返しからなる置換基であり、Φの主鎖には−Ｏ−、−ＳＯ２−、−ＣＯ−、−ＣＨ２−、−Ｃ（ＣＨ３）２−、−Ｃ２Ｈ４Ｏ−、および−Ｓ−からなる群から選ばれた少なくとも１の置換基が介在していてもよい。）
【発明の効果】
【００１０】
着色を抑制した無色透明ポリイミドに着色材料を混合することで、より鮮明に発色した遮光フィルムが得られる。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明に用いられるポリイミドは、下記一般式Ｉで示される繰り返し単位を有する。
【００１２】
【化２】
式中、Ｒは環状構造、非環状構造、または環状構造と非環状構造を有する４価の脂肪族残基である。Φは炭素数２〜３９の２価の置換基であり、脂肪族構成単位、脂環族構成単位、芳香族構成単位、オルガノシロキサン構成単位、またはこれらの組み合わせあるいは繰り返しからなる置換基であり、Φの主鎖には−Ｏ−、−ＳＯ２−、−ＣＯ−、−ＣＨ２−、−Ｃ（ＣＨ３）２−、−Ｃ２Ｈ４Ｏ−、および−Ｓ−からなる群から選ばれた少なくとも１の置換基が介在していてもよい。
【００１３】
好ましいＲとしてはシクロヘキサン、シクロペンタン、シクロブタン、ビシクロペンタンから誘導される４価の置換基およびその立体異性体が挙げられる。より具体的には、下記構造式で表される四価の置換基が挙げられる。
【００１４】
【化３】
【００１５】
【化４】
中でもシクロヘキサンから誘導される４価の置換基およびその立体異性体がより好ましい。
【００１６】
好ましいΦとしては、ポリアルキレン、ポリオキシアルキレン、キシリレン、およびそれらのアルキル置換体、ハロゲン置換体などの脂肪族構成単位；シクロヘキサン、ジシクロヘキシルメタン、ジメチルシクロヘキサン、イソフォロン、ノルボルナン、およびそれらのアルキル置換体、ハロゲン置換体などから誘導される２価の脂環族構成単位；および、ベンゼン、ナフタレン、ビフェニル、ジフェニルメタン、ジフェニルエーテル、ジフェニルスルフォン、ベンゾフェノン、およびそれらのアルキル置換体,ハロゲン置換体などから誘導される２価の芳香族構成単位、オルガノシロキサン構成単位が挙げられる。より具体的には、下記構造式で表される２価の基が挙げられる。
【００１７】
【化５】
【００１８】
【化６】
【００１９】
【化７】
【００２０】
【化８】
【００２１】
【化９】
【００２２】
【化１０】
【００２３】
【化１１】
【００２４】
一般式Ｉで示される繰り返し単位の含有量は、全繰り返し単位の１０〜１００モル％であるのが好ましく、５０〜１００モル％であるのがより好ましい。また、ポリイミド１分子中の一般式Ｉで示される繰り返し単位の個数は、１０〜２０００であるのが好ましく、２０〜２００であるのがより好ましい。
【００２５】
本発明において用いられるポリイミドは、テトラカルボン酸成分とジアミン系成分（ジアミン及びその誘導体）とを反応させることにより得られる。テトラカルボン酸成分としては、シクロヘキサンテトラカルボン酸、シクロヘキサンテトラカルボン酸エステル類、シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、シクロブタンテトラカルボン酸、シクロブタンテトラカルボン酸エステル類、シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、シクロペンタンテトラカルボン酸、シクロペンタンテトラカルボン酸エステル類、シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、ビシクロペンタンテトラカルボン酸二無水物などが挙げられるが、好ましいのはシクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物である。さらに好ましいのはシクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物である。なお、前記テトラカルボン酸成分は位置異性体を含む。
【００２６】
前記テトラカルボン酸成分としては、例えば、１，２，４，５−シクロヘキサンテトラカルボン酸、１，２，４，５−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、１，２，４，５−シクロヘキサンテトラカルボン酸メチルエステル、１，２，３，４−ブタンテトラカルボン酸、１，２，３，４−ブタンテトラカルボン酸二無水物、１，２，３，４−ブタンテトラカルボン酸メチルエステル、１，２，３，４−シクロブタンテトラカルボン酸、１，２，３，４−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、１，２，３，４−シクロブタンテトラカルボン酸メチルエステル、１，２，４，５−シクロペンタンテトラカルボン酸、１，２，４，５−シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、１，２，４，５−シクロペンタンテトラカルボン酸メチルエステル、３−カルボキシメチル−１，２，４−シクロペンタントリカルボン酸、ビシクロ[２．２．２]オクタ−７−エン−２，３，５，６−テトラカルボン酸、ビシクロ[２．２．２]オクタ−７−エン−２，３，５，６−テトラカルボン酸二無水物、ビシクロ[２．２．２]オクタ−７−エン−２，３，５，６−テトラカルボン酸メチルエステル、ジシクロヘキシルテトラカルボン酸、ジシクロヘキシルテトラカルボン酸二無水物、ジシクロヘキシルテトラカルボン酸メチルエステルなどが挙げられる。
【００２７】
上記テトラカルボン酸成分のうちシクロへキサンテトラカルボン酸骨格を有するポリイミドは高分子量化が容易で、フレキシブルなフィルムが得られ易い上に、溶剤に対する溶解度も充分に大きいので、フィルムの成形加工の面で有利である。
【００２８】
テトラカルボン酸成分は、ポリイミドの溶剤可溶性、フィルムのフレキシビリティ、熱圧着性を損なわない範囲で、他のテトラカルボン酸またはその誘導体、例えば、ピロメリット酸、３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸、２，３，３’，４’−ビフェニルテトラカルボン酸、２，２−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）プロパン、２，２−ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）プロパン、２，２−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）−１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロプロパン、２，２−ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）−１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロプロパン、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）スルホン、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）エーテル、ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）エーテル、３，３’，４、４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸、２，２’，３，３’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸、４，４−（ｐ−フェニレンジオキシ）ジフタル酸、４，４−（ｍ−フェニレンジオキシ）ジフタル酸、エチレンテトラカルボン酸、１，１−ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）エタン、ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）メタン、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）メタン、およびそれらの誘導体から選ばれる少なくとも１種の化合物を含んでいてもよい。
【００２９】
ジアミン系成分としては、ジアミン、ジイソシアネート、ジアミノジシラン類などが上げられるが、好ましいのはジアミンである。ジアミン系成分中のジアミン含量は、好ましくは５０モル％以上（１００モル％を含む）である。
【００３０】
前記ジアミンは、脂肪族ジアミンであっても芳香族ジアミンであってもよく、それらの混合物でもよい。なお、本発明において“芳香族ジアミン”とは、アミノ基が芳香族環に直接結合しているジアミンを表し、その構造の一部に脂肪族基、脂環基、その他の置換基を含んでいてもよい。“脂肪族ジアミン”とは、アミノ基が脂肪族基または脂環基に直接結合しているジアミンを表し、その構造の一部に芳香族基、その他の置換基を含んでいてもよい。
【００３１】
一般に、脂肪族ジアミンを構成成分として使用すると、中間生成物であるポリアミド酸と脂肪族ジアミンが強固な錯体を形成するために、高分子量ポリイミドが得られにくい。そのため、錯体の溶解性が比較的高い溶剤、例えばクレゾール、を用いるなどの工夫が必要になる。しかし、シクロへキサンテトラカルボン酸またはその誘導体と脂肪族ジアミンを構成成分として用いると、ポリアミド酸と脂肪族ジアミンの結合が比較的弱い錯体が形成されるので、ポリイミドを容易に高分子量化できる。
【００３２】
前記脂肪族ジアミンとしては、例えば、４，４’−ジアミノジシクロヘキシルメタン、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ポリエチレングリコールビス（３−アミノプロピル）エーテル、ポリプロピレングリコールビス（３−アミノプロピル）エーテル、１,３−ビス（アミノメチル）シクロヘキサン、１，４−ビス（アミノメチル）シクロヘキサン、ｍ−キシリレンジアミン、ｐ−キシリレンジアミン、イソホロンジアミン、ノルボルナンジアミン、シロキサンジアミン類などが挙げられる。
【００３３】
前記芳香族ジアミンとしては、例えば、４,４’−ジアミノジフェニルエーテル、４,４’−ジアミノジフェニルメタン、４,４’−ジアミノジフェニルスルホン、ｍ−フェニレンジアミン、ｐ−フェニレンジアミン、ジアミノベンゾフェノン、２,６−ジアミノナフタレン、１,５−ジアミノナフタレンなどが挙げられる。
【００３４】
本発明に用いられる有色着色材料は、有機顔料、無機顔料、染料からなる群より選ばれる１種以上を好適に用いることができる。有機顔料としてはアゾ系、フタロシアニン系、シアニン系、アジレーキ系、トリフェニルメタン系、キナクリドン系、アントラキノン系、ペリレン系、ペリノン系、金属錯塩、バット染料系、イソインドリノン系などが好適に用いられる。また、無機顔料の例としては、酸化マンガン・アルミナ、酸化クロム・酸化錫、酸化鉄、硫化カドミウム・硫化セレンの如き赤色物、酸化コバルト、ジルコニア・酸化バナジウム、酸化クロム・五酸化二バナジウムの如き青色物、酸化クロム・酸化コバルト・酸化鉄・酸化マンガンやクロム酸塩、過マンガン酸塩の如き黒色物、ジルコニウム・珪素・プラセオジム、バナジウム・錫、クロム・チタン・アンチモンの如き黄色物、酸化クロム、コバルト・クロム、アルミナ・クロムの如き緑色物、アルミニウム・マンガン、鉄・珪素・ジルコニウムの如き桃色物などをその代表例として挙げられる。
本発明に用いられる白色顔料は、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化カルシウム、酸化ケイ素、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、硫化亜鉛、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、炭酸鉛、水酸化鉛、塩基性モリブデン酸亜鉛、塩基性モリブデン酸カルシウム亜鉛、鉛白、モリブデンホワイト、およびリトポンからなる群より選ばれる１種以上のものである。使用される酸化チタンとしては、結晶構造がアナターゼ型のものとルチル型のものを採用することができる。
【００３５】
本発明に用いられる有色着色材料および白色顔料の粒径は０．０５〜５μｍ、好ましくは０．１〜１μｍのものが好適に使用される。粒径が０．０５μｍより小さい場合には、粒子が密集しやすく、遮光する効果が低くなる。一方５μｍを超える場合にはフィルム表面の凹凸が目立ち外観不良を起こしたり、機械的性質、特に破断伸びの低下が大きくなるので好ましくない。
【００３６】
本発明において用いられる樹脂組成物Ａは、ポリイミドと有色着色材料及び白色顔料を混合して得られるが、ポリイミド樹脂に対して有色着色材料は０.１〜２０重量％、より好ましくは０．３〜１５重量％である。０．１重量％より少ない場合は無色不透明フィルムとなる。２０重量％を超える場合は、分散しにくく凝集し外観不良となり好ましくない。また、ポリイミド樹脂に対して白色顔料は１〜７０重量％、好ましくは２〜５０重量％である。含有率が７０重量％を超える場合は、機械的性質、特に破断強度が低下したり、十分な接着強度が得られなくなり好ましくない。また含有率が１重量％より小さい場合は、全光線透過率が２０％以上と十分な遮光性が得られなくなり好ましくない。
【００３７】
本発明において用いられる樹脂組成物Ａから得られるフィルムの全光線透過率は、フィルムの厚みが２０μｍであるときに０〜２０％であることが好ましい。
【００３８】
本発明において、樹脂組成物Ａは、有機溶剤分散液として製造される。有機溶剤としては、例えば、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチルホスホルアミド、テトラメチレンスルホン、ｐ−クロルフェノール、ｍ−クレゾール、２−クロル−４−ヒドロキシトルエンなどが挙げられる。
【００３９】
樹脂組成物Ａの有機溶剤分散液は下記の（i）〜（iii）の方法で得られる。
（i）ジアミン系成分の有機溶剤溶液にテトラカルボン酸成分を添加、あるいは、テトラカルボン酸成分の有機溶剤溶液にジアミン系成分を添加し、好ましくは８０℃以下、特に室温付近ないしそれ以下の温度に０．５〜３時間保つ。得られた反応中間体のポリアミド酸溶液にトルエンあるいはキシレンなどの共沸脱水溶剤を添加して、生成水を共沸により系外へ除きつつ脱水反応を行い、ポリイミドの有機溶剤溶液を得る。その上で、所定量の有色着色材料と白色顔料をポリイミドの有機溶剤溶液に添加、攪拌分散し、樹脂組成物Ａの有機溶剤分散液を得る。
（ii）反応中間体のポリアミド酸溶液に無水酢酸などの脱水剤を加えてイミド化した後、メタノールなどのポリイミドに対する溶解能が乏しい溶剤を添加して、ポリイミドを沈殿させる。ろ過・洗浄・乾燥により固体として分離した後、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミドなどの有機溶剤に溶解してポリイミドの有機溶剤溶液を得る。その上で、所定量の有色着色材料と白色顔料をポリイミドの有機溶剤溶液に添加、攪拌分散し、樹脂組成物Ａの有機溶剤分散液を得る。
（iii）クレゾールなどの高沸点溶剤を用いてポリアミド酸溶液を調製し、そのまま１５０〜２２０℃に３〜１２時間保ってポリイミド化させた後、メタノールなどのポリイミドに対する溶解能が乏しい溶剤を添加して、ポリイミドを沈殿させる。ろ過・洗浄・乾燥により固体として分離した後、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミドなどの有機溶剤に溶解してポリイミドの有機溶剤溶液を得る。その上で、所定量の有色着色材料と白色顔料をポリイミドの有機溶剤溶液に添加、攪拌分散し、樹脂組成物Ａの有機溶剤分散液を得る。
【００４０】
なお、有色着色材料および白色顔料の添加は、ポリイミドの合成、溶解操作の前、合成中、あるいは合成終了後、さらには合成終了後希釈溶媒にて希釈した後のいずれかで行っても良い。
【００４１】
有色着色材料および白色顔料の攪拌分散は適切な攪拌能力を有する攪拌機を付設した攪拌槽にて実施してもよく、またボールミルなどの混合を目的とした装置のいずれの装置を用いても行うことができる。
【００４２】
上記有機溶剤分散液の樹脂組成物Ａ濃度は、５〜７０重量％であるのが好ましく、１０〜５０重量％がより好ましい。
【００４３】
本発明において、フィルムは、上記の（i）〜（iii）の方法で得られた樹脂組成物Ａの有機溶剤分散液を金属箔などに塗布した後、加熱して溶剤を蒸発させることにより形成される。このような樹脂組成物フィルムは、該有機溶剤分散液を、ガラス板、金属板などの基板上に塗布し、１００℃〜３５０℃に加熱して溶剤を蒸発させ、形成されたフィルムを基板から剥離することにより製造される。またポリイミドの溶剤への溶解性が低い場合は、有機溶媒中、室温〜５０℃においてテトラカルボン酸二無水物とジアミンを反応させてポリアミド酸を形成し、このポリアミド酸、有色着色材料および白色顔料を有機溶剤に混合分散した液をガラス板、金属板などの基板上に塗布し、２００℃〜３５０℃に加熱して脱水イミド化反応を行う方法によっても樹脂組成物フィルムを製造することができる。また、前記ポリアミド酸と白色顔料を有機溶剤において混合分散した液をガラス板、金属板などの基板上に塗布し、無水酢酸などの無水化剤を用いて化学イミド化反応を行う方法によっても樹脂組成物フィルムを製造することができる。樹脂組成物層の厚さは５〜１００μｍであるのが好ましい。従来の全芳香族ポリイミドはポリアミド酸に有色着色材料および白色顔料を有機溶剤に混合分散した液をガラス板、金属板などの基板上に塗布し、３００℃〜４００℃に加熱して脱水イミド化を行う方法、あるいは、無水酢酸などの無水化剤を用いて化学イミド化する方法でのみ、ポリイミドフィルムを得ることができるが、本願記載のポリイミドは、従来の全芳香族ポリイミドと同様に、ポリアミド酸溶液として取り出し、有色着色材料を混合して、加熱イミド化あるいは化学イミド化することに加えて、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミドなどの有機溶剤に溶解したポリイミドの有機溶剤溶液を得ることができるので、ポリイミドの有機溶剤溶液に有色着色材料を混合分散させた後に、ガラス板、金属板などの基板上に塗布・乾燥するだけで、有色着色ポリイミドフィルムを得ることができる。すなわち、有色着色材料を混合分散させた後に脱水イミド化、化学イミド化する必要がなく、有色着色材料に熱あるいは無水化剤などの刺激が加わらないので、有色着色材料が損なわれない。
【００４４】
また、前記着色遮光フィルムをプリント配線基板のカバーレイフィルムに用いた場合、配線や基板の色が透けて見えない意匠性の高いものとして使用される。
【実施例】
【００４５】
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。但し、本発明はこれらの実施例により何ら制限されるものではない。
【００４６】
得られたポリイミドフィルムの評価は以下のように行った。
（１）ガラス転移温度
エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社製の示差走査熱量計装置（ＤＳＣ６２２０）を用い、昇温速度１０℃／ｍｉｎの条件でＤＳＣ測定を行い、ガラス転移温度を求めた。
（２）全光線透過率
日本電色工業株式会社製色彩・濁度同時測定器（ＣＯＨ ４００）を用いて測定した。
（３）外観
○：良好
×：不良（分散不良によるフィルム表面の凹凸）
【００４７】
＜参考例１＞
１，２，４，５-シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物の合成
内容積５リットルのハステロイ製(ＨＣ２２)オートクレーブにピロメリット酸５５２ｇ、活性炭にロジウムを担持させた触媒（エヌ・イーケムキャット株式会社（N.E. Chemcat Corporation）製）２００ｇ、水１６５６ｇを仕込み、攪拌をしながら反応器内を窒素ガスで置換した。次に水素ガスで反応器内を置換し、反応器の水素圧を５．０ＭＰａとして６０℃まで昇温した。水素圧を５．０ＭＰａに保ちながら２時間反応させた。反応器内の水素ガスを窒素ガスで置換し、反応液をオートクレーブより抜き出し、この反応液を熱時濾過して触媒を分離した。濾過液をロータリーエバポレーターで減圧下に水を蒸発させて濃縮し、結晶を析出させた。析出した結晶を室温で固液分離し、乾燥して１，２，４，５-シクロヘキサンテトラカルボン酸４８１ｇ（収率８５．０％）を得た。
続いて、得られた１，２，４，５−シクロヘキサンテトラカルボン酸４５０gと無水酢酸４０００gとを、５リットルのガラス製セパラブルフラスコ（ジムロート冷却管付）に仕込み、攪拌しながら反応器内を窒素ガスで置換した。窒素ガス雰囲気下で溶媒の還流温度まで昇温し、１０分間溶媒を還流させた。攪拌しながら室温まで冷却し、結晶を析出させた。析出した結晶を固液分離し、乾燥して一次結晶を得た。更に分離母液をロータリーエバポレーターで減圧下に濃縮し、結晶を析出させた。この結晶を固液分離し、乾燥して二次結晶を得た。一次結晶、二次結晶を合わせて１，２，４，５−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物３７５gが得られた（無水化の収率９６．６％）。
【００４８】
＜参考例２＞
温度計、撹拌器、窒素導入管、側管付き滴下ロート、ディーンスターク、冷却管を備えた５００ｍＬ５つ口フラスコに、窒素気流下、１，４−ビス（4‐アミノ‐α，α−ジメチルベンジル）ベンゼン（ＢｉｓＡ−Ｐ）１２．１ｇ（０．０３５モル）および４，４‘−ビス（４−アミノフェノキシ）ビフェニル（ＢＡＰＢ）５．５ｇ（０．０１５モル）と、溶剤としてＮ−メチル−２−ピロリドン８５ｇを仕込んで溶解させた後、参考例１で合成した１，２，４，５−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物１１．２ｇ（０．０５モル）を室温にて固体のまま１時間かけて分割投入し、室温下２時間撹拌した。次に共沸脱水溶剤としてキシレン３０．０ｇを添加して１８０℃に昇温して３時間反応を行い、ディーンスタークでキシレンを還流させて、共沸してくる生成水を分離した。３時間後、水の留出が終わったことを確認し、１時間かけて１９０℃に昇温しながらキシレンを留去し２９．０ｇを回収した後、内温が６０℃になるまで空冷してポリイミドの有機溶剤溶液を取り出した。得られたポリイミドの有機溶剤溶液をガラス板に塗布し、９０℃のホットプレート上で１時間加熱して溶剤を蒸発させた後、ガラス板から剥がして自立膜を得た。この自立膜をステンレス製の固定治具に固定して熱風乾燥器中２２０℃で２時間加熱して溶剤をさらに蒸発させ、薄茶色のフレキシブルな膜厚１１０μｍのフィルムを得た。このフィルムのＩＲスペクトルを測定したところ、ν（Ｃ＝Ｏ）１７７０、１７０４（ｃｍ−１）にイミド環の特性吸収が認められ、下記式（Ａ）の繰り返し単位を有するポリイミドであると同定された。
【００４９】
【化１２】
【００５０】
得られたフィルムのガラス転移温度は３００℃であった。また、このフィルムを、ＪＩＳ Ｋ７１０５に準拠して、全光線透過率を測定したところ、９１％と高い値を示した。
このポリイミドフィルムを空気中２２０℃で４時間熱処理し、熱処理前後の全光線透過率を測定したが、９０％で変化は無く、目視観察でも着色は見られなかった。また、このポリイミドフィルムを空気中（温度：６０℃）にて、２００Ｗの高圧水銀灯を光源として１０００時間の照射を行って高エネルギー光処理し、同様に全光線透過率を測定したが、９１％で変化は無く、目視観察でも着色は見られなかった。
【００５１】
＜参考例３＞
温度計、撹拌器、窒素導入管、側管付き滴下ロート、ディーンスターク、冷却管を備えた５００ｍＬ５つ口フラスコに、窒素気流下、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル１０．０ｇ（０．０５モル）と、溶剤としてＮ−メチル−２−ピロリドン８５ｇを仕込んで溶解させた後、参考例１で合成した１，２，４，５−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物１１．２ｇ（０．０５モル）を室温にて固体のまま１時間かけて分割投入し、室温下２時間撹拌した。次に共沸脱水溶剤としてキシレン３０．０ｇを添加して１８０℃に昇温して３時間反応を行い、ディーンスタークでキシレンを還流させて、共沸してくる生成水を分離した。３時間後、水の留出が終わったことを確認し、１時間かけて１９０℃に昇温しながらキシレンを留去し２９．０ｇを回収した後、内温が６０℃になるまで空冷してポリイミドの有機溶剤溶液を取り出した。得られたポリイミドの有機溶剤溶液をガラス板に塗布し、９０℃のホットプレート上で１時間加熱して溶剤を蒸発させた後、ガラス板から剥がして自立膜を得た。この自立膜をステンレス製の固定治具に固定して熱風乾燥器中２２０℃で２時間加熱して溶剤をさらに蒸発させ、薄茶色のフレキシブルな膜厚１００μｍのフィルムを得た。このフィルムのＩＲスペクトルを測定したところ、ν（Ｃ＝Ｏ）１７７２、１７００（ｃｍ−１）にイミド環の特性吸収が認められ、下記式（Ｂ）の繰り返し単位を有するポリイミドであると同定された。
【００５２】
【化１３】
【００５３】
得られたフィルムのガラス転移温度は３１５℃であった。また、このフィルムを、ＪＩＳ Ｋ７１０５に準拠して、全光線透過率を測定したところ、９０％と高い値を示した。
このポリイミドフィルムを空気中２２０℃で４時間熱処理し、熱処理前後の全光線透過率を測定したが、９０％で変化は無く、目視観察でも着色は見られなかった。また、このポリイミドフィルムを空気中（温度：６０℃）にて、２００Ｗの高圧水銀灯を光源として１０００時間の照射を行って高エネルギー光処理し、同様に全光線透過率を測定したが、９０％で変化は無く、目視観察でも着色は見られなかった。
【００５４】
＜参考例４＞
温度計、撹拌器、窒素導入管、側管付き滴下ロート、ディーンスターク、冷却管を備えた５００ｍＬ５つ口フラスコに、窒素気流下、２，２−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］プロパン２０．５ｇ（０．０５モル）と、溶剤としてＮ−メチル−２−ピロリドン８５ｇを仕込んで溶解させた後、参考例１で合成した１，２，４，５−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物１１．２ｇ（０．０５モル）を室温にて固体のまま１時間かけて分割投入し、室温下２時間撹拌した。次に共沸脱水溶剤としてキシレン３０．０ｇを添加して１８０℃に昇温して３時間反応を行い、ディーンスタークでキシレンを還流させて、共沸してくる生成水を分離した。３時間後、水の留出が終わったことを確認し、１時間かけて１９０℃に昇温しながらキシレンを留去し２９．０ｇを回収した後、内温が６０℃になるまで空冷してポリイミドの有機溶剤溶液を取り出した。得られたポリイミドの有機溶剤溶液をガラス板に塗布し、９０℃のホットプレート上で１時間加熱して溶剤を蒸発させた後、ガラス板から剥がして自立膜を得た。この自立膜をステンレス製の固定治具に固定して熱風乾燥器中２２０℃で２時間加熱して溶剤をさらに蒸発させ、薄茶色のフレキシブルな膜厚１００μｍのフィルムを得た。このフィルムのＩＲスペクトルを測定したところ、ν（Ｃ＝Ｏ）１７７３、１７０２（ｃｍ−１）にイミド環の特性吸収が認められ、下記式（Ｃ）の繰り返し単位を有するポリイミドであると同定された。
【００５５】
【化１４】
【００５６】
得られたフィルムのガラス転移温度は２６０℃であった。また、このフィルムを、ＪＩＳ Ｋ７１０５に準拠して、全光線透過率を測定したところ、９０％と高い値を示した。
このポリイミドフィルムを空気中２２０℃で４時間熱処理し、熱処理前後の全光線透過率を測定したが、９０％で変化は無く、目視観察でも着色は見られなかった。また、このポリイミドフィルムを空気中（温度：６０℃）にて、２００Ｗの高圧水銀灯を光源として１０００時間の照射を行って高エネルギー光処理し、同様に全光線透過率を測定したが、９０％で変化は無く、目視観察でも着色は見られなかった。
【００５７】
＜参考例５＞
温度計、撹拌器、窒素導入管、側管付き滴下ロート、ディーンスターク、冷却管を備えた５００ｍＬ５つ口フラスコに、窒素気流下、４，４’−ビス（４−アミノフェノキシ）ビフェニル（ＢＡＰＢ）１８．４ｇ（０．０５モル）と、溶剤としてＮ−メチル−２−ピロリドン８５ｇを仕込んで溶解させた後、参考例１で合成した１，２，４，５−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物１１．２ｇ（０．０５モル）を室温にて固体のまま１時間かけて分割投入し、室温下２時間撹拌した。次に共沸脱水溶剤としてキシレン３０．０ｇを添加して１８０℃に昇温して３時間反応を行い、ディーンスタークでキシレンを還流させて、共沸してくる生成水を分離した。３時間後、水の留出が終わったことを確認し、１時間かけて１９０℃に昇温しながらキシレンを留去し２９．０ｇを回収した後、内温が６０℃になるまで空冷してポリイミドの有機溶剤溶液を取り出した。得られたポリイミドの有機溶剤溶液をガラス板に塗布し、９０℃のホットプレート上で１時間加熱して溶剤を蒸発させた後、ガラス板から剥がして自立膜を得た。この自立膜をステンレス製の固定治具に固定して熱風乾燥器中２２０℃で２時間加熱して溶剤をさらに蒸発させ、薄茶色のフレキシブルな膜厚１００μｍのフィルムを得た。このフィルムのＩＲスペクトルを測定したところ、ν（Ｃ＝Ｏ）１７７３、１７０２（ｃｍ−１）にイミド環の特性吸収が認められ、下記式（Ｄ）の繰り返し単位を有するポリイミドであると同定された。
【００５８】
【化１５】
【００５９】
得られたフィルムのガラス転移温度は２６０℃であった。また、このフィルムを、ＪＩＳ Ｋ７１０５に準拠して、全光線透過率を測定したところ、９０％と高い値を示した。
このポリイミドフィルムを空気中２２０℃で４時間熱処理し、熱処理前後の全光線透過率を測定したが、９０％で変化は無く、目視観察でも着色は見られなかった。また、このポリイミドフィルムを空気中（温度：６０℃）にて、２００Ｗの高圧水銀灯を光源として１０００時間の照射を行って高エネルギー光処理し、同様に全光線透過率を測定したが、９０％で変化は無く、目視観察でも着色は見られなかった。
【００６０】
＜参考例６＞
温度計、撹拌器、窒素導入管、側管付き滴下ロート、ディーンスターク、冷却管を備えた５００ｍＬ５つ口フラスコに、窒素気流下、１，４−ビス（4‐アミノ‐α，α−ジメチルベンジル）ベンゼン（ＢｉｓＡ−Ｐ）１２．１ｇ（０．０３５モル）および１−（４−アミノフェニル）−１，３，３−トリメチル−１Ｈ−インデン‐５−アミン（ＴＭＤＡ）４．０ｇ（０．０１５モル）と、溶剤としてＮ−メチル−２−ピロリドン８５ｇを仕込んで溶解させた後、参考例１で合成した１，２，４，５−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物１１．２ｇ（０．０５モル）を室温にて固体のまま１時間かけて分割投入し、室温下２時間撹拌した。次に共沸脱水溶剤としてキシレン３０．０ｇを添加して１８０℃に昇温して３時間反応を行い、ディーンスタークでキシレンを還流させて、共沸してくる生成水を分離した。３時間後、水の留出が終わったことを確認し、１時間かけて１９０℃に昇温しながらキシレンを留去し２９．０ｇを回収した後、内温が６０℃になるまで空冷してポリイミドの有機溶剤溶液を取り出した。得られたポリイミドの有機溶剤溶液をガラス板に塗布し、９０℃のホットプレート上で１時間加熱して溶剤を蒸発させた後、ガラス板から剥がして自立膜を得た。この自立膜をステンレス製の固定治具に固定して熱風乾燥器中２２０℃で２時間加熱して溶剤をさらに蒸発させ、薄茶色のフレキシブルな膜厚１００μｍのフィルムを得た。このフィルムのＩＲスペクトルを測定したところ、ν（Ｃ＝Ｏ）１７８４、１７０３（ｃｍ−１）にイミド環の特性吸収が認められ、下記式（Ｅ）の繰り返し単位を有するポリイミドであると同定された。
【００６１】
【化１６】
【００６２】
得られたフィルムのガラス転移温度は３２０℃であった。また、このフィルムを、ＪＩＳ Ｋ７１０５に準拠して、全光線透過率を測定したところ、９１％と高い値を示した。
このポリイミドフィルムを空気中２２０℃で４時間熱処理し、熱処理前後の全光線透過率を測定したが、９１％で変化は無く、目視観察でも着色は見られなかった。また、このポリイミドフィルムを空気中（温度：６０℃）にて、２００Ｗの高圧水銀灯を光源として１０００時間の照射を行って高エネルギー光処理し、同様に全光線透過率を測定したが、９１％で変化は無く、目視観察でも着色は見られなかった。
【００６３】
＜参考例７＞
温度計、撹拌器、窒素導入管、側管付き滴下ロート、ディーンスターク、冷却管を備えた５００ｍＬ５つ口フラスコに、窒素気流下、９，９−ビス（４‐アミノフェニル）フルオレン（ＢＡＦＬ）１３．９ｇ（０．０４モル）および４，４‘−ビス（４−アミノフェノキシ）ビフェニル（ＢＡＰＢ）３．７ｇ（０．０１モル）と、溶剤としてＮ−メチル−２−ピロリドン８５ｇを仕込んで溶解させた後、参考例１で合成した１，２，４，５−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物１１．２ｇ（０．０５モル）を室温にて固体のまま１時間かけて分割投入し、室温下２時間撹拌した。次に共沸脱水溶剤としてキシレン３０．０ｇを添加して１８０℃に昇温して３時間反応を行い、ディーンスタークでキシレンを還流させて、共沸してくる生成水を分離した。３時間後、水の留出が終わったことを確認し、１時間かけて１９０℃に昇温しながらキシレンを留去し２９．０ｇを回収した後、内温が６０℃になるまで空冷してポリイミドの有機溶剤溶液を取り出した。得られたポリイミドの有機溶剤溶液をガラス板に塗布し、９０℃のホットプレート上で１時間加熱して溶剤を蒸発させた後、ガラス板から剥がして自立膜を得た。この自立膜をステンレス製の固定治具に固定して熱風乾燥器中２２０℃で２時間加熱して溶剤をさらに蒸発させ、薄茶色のフレキシブルな膜厚１００μｍのフィルムを得た。このフィルムのＩＲスペクトルを測定したところ、ν（Ｃ＝Ｏ）１７７５、１７０３（ｃｍ−１）にイミド環の特性吸収が認められ、下記式（Ｆ）の繰り返し単位を有するポリイミドであると同定された。
【００６４】
【化１７】
【００６５】
得られたフィルムのガラス転移温度は４１０℃であった。また、このフィルムを、ＪＩＳ Ｋ７１０５に準拠して、全光線透過率を測定したところ、９０％と高い値を示した。
このポリイミドフィルムを空気中２２０℃で４時間熱処理し、熱処理前後の全光線透過率を測定したが、９０％で変化は無く、目視観察でも着色は見られなかった。また、このポリイミドフィルムを空気中（温度：６０℃）にて、２００Ｗの高圧水銀灯を光源として１０００時間の照射を行って高エネルギー光処理し、同様に全光線透過率を測定したが、９０％で変化は無く、目視観察でも着色は見られなかった。
【００６６】
＜参考例８＞
温度計、撹拌器、窒素導入管、側管付き滴下ロート、ディーンスターク、冷却管を備えた５００ｍＬ５つ口フラスコに、窒素気流下、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２５．９ｇ（０．０５モル）と、溶剤としてＮ−メチル−２−ピロリドン８５ｇを仕込んで溶解させた後、参考例１で合成した１，２，４，５−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物１１．２ｇ（０．０５モル）を室温にて固体のまま１時間かけて分割投入し、室温下２時間撹拌した。次に共沸脱水溶剤としてキシレン３０．０ｇを添加して１８０℃に昇温して３時間反応を行い、ディーンスタークでキシレンを還流させて、共沸してくる生成水を分離した。３時間後、水の留出が終わったことを確認し、１時間かけて１９０℃に昇温しながらキシレンを留去し２９．０ｇを回収した後、内温が６０℃になるまで空冷してポリイミドの有機溶剤溶液を取り出した。得られたポリイミドの有機溶剤溶液をガラス板に塗布し、９０℃のホットプレート上で１時間加熱して溶剤を蒸発させた後、ガラス板から剥がして自立膜を得た。この自立膜をステンレス製の固定治具に固定して熱風乾燥器中２２０℃で２時間加熱して溶剤をさらに蒸発させ、薄茶色のフレキシブルな膜厚１００μｍのフィルムを得た。このフィルムのＩＲスペクトルを測定したところ、ν（Ｃ＝Ｏ）１７７３、１７０２（ｃｍ−１）にイミド環の特性吸収が認められ、下記式（Ｇ）の繰り返し単位を有するポリイミドであると同定された。
【００６７】
【化１８】
【００６８】
得られたフィルムのガラス転移温度は２６０℃であった。また、このフィルムを、ＪＩＳ Ｋ７１０５に準拠して、全光線透過率を測定したところ、９１％と高い値を示した。
このポリイミドフィルムを空気中２２０℃で４時間熱処理し、熱処理前後の全光線透過率を測定したが、９１％で変化は無く、目視観察でも着色は見られなかった。また、このポリイミドフィルムを空気中（温度：６０℃）にて、２００Ｗの高圧水銀灯を光源として１０００時間の照射を行って高エネルギー光処理し、同様に全光線透過率を測定したが、９１％で変化は無く、目視観察でも着色は見られなかった。
【００６９】
＜実施例１＞
温度計、撹拌器、窒素導入管、冷却管を備えた３００ｍＬ３つ口フラスコに、窒素気流下、参考例２で合成したポリイミドの有機溶剤溶液１１０g（固形分２０g）と三菱化学株式会社製樹脂着色剤ダイアレジンＧｒｅｅｎ Ｃを０．２ｇと平均粒径０．２１μｍのルチル型酸化チタンを１．０ｇ（石原産業株式会社製ＣＲ−６０）を加え、攪拌しつつ８０℃に加熱し１時間後、樹脂組成物を得た。続いてガラス板上に、得られた樹脂組成物を塗布し、１００℃のホットプレート上で１時間加熱して溶剤を蒸発させた後、ステンレス製の固定治具に固定して熱風乾燥器中２２０℃で２時間加熱して溶剤をさらに蒸発させ、厚み２０μｍのフィルムを得た。得られたフィルムのガラス転移温度、全光線透過率、ヘイズおよび外観を評価した。結果を表１に示す。
【００７０】
＜実施例２＞
樹脂着色剤ダイアレジンＧｒｅｅｎ Ｃを０．２ｇの代わりに０．５ｇ用い、酸化チタンを１．０ｇの代わりに２．０ｇ用いた以外は実施例１と同様の方法で厚み２０μｍのフィルムを作製し、評価を行った。結果を表１に示す。
【００７１】
＜実施例３＞
樹脂着色剤ダイアレジンＧｒｅｅｎ Ｃを０．２ｇの代わりに三菱化学株式会社製樹脂着色剤ダイアレジンＢｌｕｅ Ｋを０．２ｇ用いた以外は実施例１と同様の方法で厚み２０μｍのフィルムを作製し、評価を行った。結果を表１に示す。
【００７２】
＜実施例４＞
樹脂着色剤ダイアレジンＧｒｅｅｎ Ｃを０．２ｇ、酸化チタン１．０ｇの代わりに三菱化学株式会社製樹脂着色剤ダイアレジンＲｅｄ Ａを０．５ｇ、酸化チタン０．５ｇを用いた以外は実施例１と同様の方法で厚み２０μｍのフィルムを作製し、評価を行った。結果を表１に示す。
【００７３】
＜実施例５＞
樹脂着色剤ダイアレジンＧｒｅｅｎ Ｃを０．２ｇ、酸化チタン１．０ｇの代わりに三菱化学株式会社製樹脂着色剤ダイアレジンＲｅｄ Ａを０．５ｇ、酸化チタン２．０ｇを用いた以外は実施例１と同様の方法で厚み２０μｍのフィルムを作製し、評価を行った。結果を表１に示す。
【００７４】
＜実施例６＞
参考例２で合成したポリイミドの有機溶剤溶液の代わりに参考例３を用いた以外は実施例１と同様の方法で厚み２０μｍのフィルムを作製し、評価を行った。結果を表１に示す。
【００７５】
＜実施例７＞
参考例２で合成したポリイミドの有機溶剤溶液の代わりに参考例４を用いた以外は実施例１と同様の方法で厚み２０μｍのフィルムを作製し、評価を行った。結果を表１に示す。
【００７６】
＜実施例８＞
参考例２で合成したポリイミドの有機溶剤溶液の代わりに参考例５を用いた以外は実施例１と同様の方法で厚み２０μｍのフィルムを作製し、評価を行った。結果を表１に示す。
【００７７】
＜実施例９＞
参考例２で合成したポリイミドの有機溶剤溶液の代わりに参考例６を用いた以外は実施例１と同様の方法で厚み２０μｍのフィルムを作製し、評価を行った。結果を表１に示す。
【００７８】
＜実施例１０＞
参考例２で合成したポリイミドの有機溶剤溶液の代わりに参考例７を用いた以外は実施例１と同様の方法で厚み２０μｍのフィルムを作製し、評価を行った。結果を表１に示す。
【００７９】
＜実施例１１＞
参考例２で合成したポリイミドの有機溶剤溶液の代わりに参考例８を用いた以外は実施例１と同様の方法で厚み２０μｍのフィルムを作製し、評価を行った。結果を表１に示す。
【００８０】
＜比較例１＞
酸化チタン１．０ｇを加えない以外は実施例１と同様の方法で厚み２０μｍのフィルムを作製し、評価を行った。結果を表１に示す。
【００８１】
＜比較例２＞
樹脂着色剤ダイアレジンＧｒｅｅｎ Ｃを０．２ｇ、酸化チタン１．０ｇの代わりに、樹脂着色剤ダイアレジンＲｅｄ Ａ０．２ｇ、酸化チタン０ｇを用いた以外は実施例１と同様の方法で厚み２０μｍのフィルムを作製し、評価を行った。結果を表１に示す。
【００８２】
＜比較例３＞
樹脂着色剤ダイアレジンＧｒｅｅｎ Ｃを０．２ｇ、酸化チタン１．０ｇの代わりに、樹脂着色剤ダイアレジンＲｅｄ Ａ５．０ｇ、酸化チタン０ｇを用いた以外は実施例１と同様の方法で厚み２０μｍのフィルムを作製し、評価を行った。結果を表１に示す。
【００８３】
【表１】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式Ｉで示される繰り返し単位を有するポリイミド、有色着色材料および白色顔料を含む樹脂組成物からなる着色遮光ポリイミドフィルム。
【化１】
（式中、Ｒは環状構造、非環状構造、または環状構造と非環状構造を有する４価の脂肪族残基である。Φは炭素数２〜３９の２価の置換基であり、脂肪族構成単位、脂環族構成単位、芳香族構成単位、オルガノシロキサン構成単位、またはこれらの組み合わせあるいは繰り返しからなる置換基であり、Φの主鎖には−Ｏ−、−ＳＯ２−、−ＣＯ−、−ＣＨ２−、−Ｃ（ＣＨ３）２−、−Ｃ２Ｈ４Ｏ−、および−Ｓ−からなる群から選ばれた少なくとも１の置換基が介在していてもよい。）
【請求項２】
前記一般式Ｉ中のＲがシクロヘキサンから誘導される４価の基である請求項１記載の着色遮光ポリイミドフィルム。
【請求項３】
前記有色着色材料が有機顔料、無機顔料、染料からなる群より選ばれる１種以上であり、前記白色顔料が酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化カルシウム、酸化ケイ素、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、硫化亜鉛、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、炭酸鉛、水酸化鉛、塩基性モリブデン酸亜鉛、塩基性モリブデン酸カルシウム、酸化亜鉛、鉛白、モリブデンホワイト、およびリトポンからなる群より選ばれる１種以上である請求項１または２に記載の着色遮光ポリイミドフィルム。
【請求項４】
樹脂組成物中の前記有色着色材料の含有率が０.１〜２０重量％であり、前記白色顔料の含有率が１〜７０重量％である請求項１〜３のいずれかに記載の着色遮光ポリイミドフィルム。
【請求項１】
下記一般式Ｉで示される繰り返し単位を有するポリイミド、有色着色材料および白色顔料を含む樹脂組成物からなる着色遮光ポリイミドフィルム。
【化１】
（式中、Ｒは環状構造、非環状構造、または環状構造と非環状構造を有する４価の脂肪族残基である。Φは炭素数２〜３９の２価の置換基であり、脂肪族構成単位、脂環族構成単位、芳香族構成単位、オルガノシロキサン構成単位、またはこれらの組み合わせあるいは繰り返しからなる置換基であり、Φの主鎖には−Ｏ−、−ＳＯ２−、−ＣＯ−、−ＣＨ２−、−Ｃ（ＣＨ３）２−、−Ｃ２Ｈ４Ｏ−、および−Ｓ−からなる群から選ばれた少なくとも１の置換基が介在していてもよい。）
【請求項２】
前記一般式Ｉ中のＲがシクロヘキサンから誘導される４価の基である請求項１記載の着色遮光ポリイミドフィルム。
【請求項３】
前記有色着色材料が有機顔料、無機顔料、染料からなる群より選ばれる１種以上であり、前記白色顔料が酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化カルシウム、酸化ケイ素、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、硫化亜鉛、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、炭酸鉛、水酸化鉛、塩基性モリブデン酸亜鉛、塩基性モリブデン酸カルシウム、酸化亜鉛、鉛白、モリブデンホワイト、およびリトポンからなる群より選ばれる１種以上である請求項１または２に記載の着色遮光ポリイミドフィルム。
【請求項４】
樹脂組成物中の前記有色着色材料の含有率が０.１〜２０重量％であり、前記白色顔料の含有率が１〜７０重量％である請求項１〜３のいずれかに記載の着色遮光ポリイミドフィルム。
【公開番号】特開２０１２−１６７１６９（Ｐ２０１２−１６７１６９Ａ）
【公開日】平成２４年９月６日（２０１２．９．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２８７３０（Ｐ２０１１−２８７３０）
【出願日】平成２３年２月１４日（２０１１．２．１４）
【出願人】（０００００４４６６）三菱瓦斯化学株式会社 (1,281)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月６日（２０１２．９．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月１４日（２０１１．２．１４）
【出願人】（０００００４４６６）三菱瓦斯化学株式会社 (1,281)
【Ｆターム（参考）】
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