JP2003055487A - Method for manufacturing aromatic polyimide film - Google Patents

Method for manufacturing aromatic polyimide film

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JP2003055487A
JP2003055487A JP2001244334A JP2001244334A JP2003055487A JP 2003055487 A JP2003055487 A JP 2003055487A JP 2001244334 A JP2001244334 A JP 2001244334A JP 2001244334 A JP2001244334 A JP 2001244334A JP 2003055487 A JP2003055487 A JP 2003055487A
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polyimide film
film
aromatic polyimide
metal
treatment
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JP2001244334A
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Japanese (ja)
Inventor
Kenji Uhara
賢治 鵜原
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Du Pont Toray Co Ltd
Original Assignee
Du Pont Toray Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for efficiently manufacturing an aromatic polyimide film improved both in adhesion properties to a metal and in dimensional stability of a metallic article to which it is bonded. SOLUTION: An aromatic polyimide film is subjected to a heat-treatment in advance at a temperature of 200-500 deg.C and subsequently to a discharge treatment on one surface or both surfaces thereof to give an aromatic polyimide film having a heat shrinkage stress of 10 MPa or less and a surface free energy of 75-150 mN/m.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、金属との接着性お
よび金属接着品の寸法安定性を同時に改善した芳香族ポ
リイミドフィルムを効率的に製造する方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for efficiently producing an aromatic polyimide film having simultaneously improved adhesion to metal and dimensional stability of a metal-bonded article.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、エレクトロニクスの高度化に伴
い、特に高周波用に用いられるプリント基板の要求が高
まりつつある。
2. Description of the Related Art In recent years, with the sophistication of electronics, there is an increasing demand for printed circuit boards used especially for high frequencies.

【0003】そして、プリント基板の分野においては、
特にコストダウンを目的として大面積で処理されること
が多くなっており、また高温で使用される用途も多くな
ってきているため、使用される接着剤もアクリル系接着
剤からエポキシ系および/またはポリイミド系接着剤へ
と変化しつつある。そして、それと同時に、金属との接
着性および金属接着品の寸法安定性が同時に改良された
芳香族ポリイミドフィルムに対する需要が増大してい
る。
In the field of printed circuit boards,
In particular, it is often processed in a large area for the purpose of cost reduction, and since the applications used at high temperatures are also increasing, the adhesive used is changed from acrylic adhesive to epoxy adhesive and / or It is changing to a polyimide adhesive. At the same time, there is an increasing demand for aromatic polyimide films having improved adhesion to metals and dimensional stability of metal-bonded products.

【0004】従来、金属との接着性の改善を目的とし
て、芳香族ポリイミドフィルム表面を放電処理する方法
は知られているが、この方法では金属接着品の寸法安定
性をも同時に満足する芳香族ポリイミドフィルムを容易
に得ることはできなかった。
Conventionally, a method of subjecting an aromatic polyimide film surface to an electric discharge treatment for the purpose of improving the adhesiveness to a metal is known, but in this method, an aromatic compound film which satisfies the dimensional stability of a metal-bonded product at the same time. A polyimide film could not be easily obtained.

【0005】なお、特公平7−35106号公報には、
ポリイミドフィルムを予め低温プラズマにより表面処理
した後、熱処理する方法で得られた芳香族ポリイミドフ
ィルムが提案されており、当該公報には、この方法で得
られた芳香族ポリイミドフィルムは、熱収縮率が小さく
なり、これと金属とを貼り合わせたプリント基板のカー
ルが小さくなることが記載されている。つまり、カール
が小さくなることにより、金属接着フィルムの寸法安定
性がある程度改良されるのである。しかし、特公平7−
35106号公報に記載の方法では、フィルム表面の官
能基が熱処理を受けて分子運動によりフィルム内部に潜
り込んだり、経時変化を受けたりすることから、金属と
の接着性の改良効果がいまだに不十分なフィルムしか得
られないいう問題が残されていた。
Incidentally, Japanese Patent Publication No. 7-35106 discloses that
Aromatic polyimide film obtained by a method of preliminarily surface-treating a polyimide film by low-temperature plasma and then heat treatment is proposed, and in the publication, the aromatic polyimide film obtained by this method has a heat shrinkage rate. It is described that the size of the printed circuit board becomes smaller and the curl of the printed circuit board obtained by bonding the metal and the metal together becomes smaller. That is, the reduced curl improves the dimensional stability of the metal adhesive film to some extent. However, the special fair 7-
In the method described in Japanese Patent No. 35106, since the functional group on the film surface is subjected to heat treatment to sneak into the inside of the film due to molecular motion or undergoes a change over time, the effect of improving the adhesiveness with a metal is still insufficient. There was a problem that I could only get a film.

【0006】したがって、金属との接着性と金属接着品
の寸法安定性とを同時に満足する芳香族ポリイミドフィ
ルムはいまだに知られておらず、その実現が強く求めら
れているのが実情である。
Therefore, an aromatic polyimide film satisfying both the adhesiveness to a metal and the dimensional stability of a metal-bonded product has not been known yet, and the actual situation is strongly demanded.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した従
来技術における問題点の解決を課題として検討した結果
達成されたものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been achieved as a result of studying the solution of the above-mentioned problems in the prior art.

【0008】したがって、本発明の目的は、金属との接
着性および金属接着品の寸法安定性を同時に改善した芳
香族ポリイミドフィルムを効率的に製造する方法を提供
することにある。
Therefore, it is an object of the present invention to provide a method for efficiently producing an aromatic polyimide film having improved adhesion to metal and dimensional stability of a metal-bonded article.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を達成すべく鋭意検討した結果、芳香族ポリイミドフ
ィルムの金属接着品の寸法安定性は、応力のアンバラン
スに起因し、芳香族ポリイミドフィルムの熱収縮応力を
低くすることが平面性の改良に有効であること、および
表面自由エネルギーを特定の範囲にすることによって金
属との接着性も同時に改善できることを知見すると共
に、これら熱収縮応力と表面自由エネルギーの条件を備
えた芳香族ポリイミドフィルムを効率的に製造する方法
を見出し、本発明に到達した。
Means for Solving the Problems As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventors have found that the dimensional stability of a metal-bonded product of an aromatic polyimide film is due to stress imbalance. It was found that reducing the heat shrinkage stress of the group-polyimide film is effective in improving the flatness, and that the adhesion to metal can be improved at the same time by adjusting the surface free energy within a specific range. The present invention has been accomplished by finding a method for efficiently producing an aromatic polyimide film having conditions of shrinkage stress and surface free energy.

【0010】すなわち、本発明の芳香族ポリイミドフィ
ルムの製造方法は、芳香族ポリイミドフィルムを予め2
00〜500℃の温度で熱処理した後、その片面または
両面に放電処理を施すことを特徴とし、得られた芳香族
ポリイミドフィルムは、熱収縮応力が10MPa以下、
かつ表面自由エネルギーが75〜150mN/mの特性
を備えるものである。
That is, according to the method for producing an aromatic polyimide film of the present invention, the aromatic polyimide film is preliminarily prepared in advance.
After heat treatment at a temperature of 00 to 500 ° C., discharge treatment is applied to one side or both sides thereof, and the resulting aromatic polyimide film has a heat shrinkage stress of 10 MPa or less,
In addition, the surface free energy has a characteristic of 75 to 150 mN / m.

【0011】また、本発明の芳香族ポリイミドフィルム
の製造方法においては、前記熱処理時および放電処理時
のフィルム長手方向の張力がいずれも10Kg/m以下
であること、前記放電処理がプラズマ処理であること、
得られたフィルムがさらに電子スピン密度が1×1015
spins/g以上の特性を有すること、および得られ
たフィルムがさらに水接触角が55°以下の特性を有す
ることが、目的達成のためのより好ましい条件として挙
げられる。
In the method for producing an aromatic polyimide film of the present invention, the tension in the longitudinal direction of the film during the heat treatment and the discharge treatment is 10 kg / m or less, and the discharge treatment is plasma treatment. thing,
The obtained film has an electron spin density of 1 × 10 15
More preferable conditions for achieving the purpose are to have the properties of spins / g or more, and that the obtained film further has the property of having a water contact angle of 55 ° or less.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下に、本発明について詳細に説
明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention is described in detail below.

【0013】本発明の芳香族ポリイミドフィルムを構成
する素材ポリマは、次の一般式(I)で表される構造単
位を有するポリマである。
The raw material polymer constituting the aromatic polyimide film of the present invention is a polymer having a structural unit represented by the following general formula (I).

【0014】[0014]

【化1】 ここで、R1 およびR3 はテトラカルボン酸二無水物残
基であり、R2 およびR4 は二価のジアミン化合物残基
である。
[Chemical 1] Here, R 1 and R 3 are tetracarboxylic dianhydride residues, and R 2 and R 4 are divalent diamine compound residues.

【0015】上記一般式(I)において、好ましいテト
ラカルボン酸二無水物残基としては、次の一般式で表さ
れるものから選ばれたいずれかの基である。
In the above general formula (I), the preferable tetracarboxylic acid dianhydride residue is any group selected from those represented by the following general formula.

【0016】[0016]

【化2】 ここで、XはCO、SO2 、S、Oおよび[Chemical 2] Where X is CO, SO 2 , S, O and

【0017】[0017]

【化3】 から選ばれたいずれかである。[Chemical 3] It is one selected from.

【0018】好ましくは、次の一般式で表されるものか
ら選ばれたいずれかの基であり、
Preferred is any group selected from those represented by the following general formulas:

【0019】[0019]

【化4】 最も好ましくは次の一般式で表される基である。[Chemical 4] Most preferably, it is a group represented by the following general formula.

【0020】[0020]

【化5】 また、上記一般式(I)において、好ましいジアミン化
合物残基としては、次の一般式で表されるものから選ば
れたいずれかの基である。
[Chemical 5] Further, in the above general formula (I), the preferred diamine compound residue is any group selected from those represented by the following general formulas.

【0021】[0021]

【化6】 ここで、YはO、SO2 、S、CH2 およびCONHか
ら選ばれたいずれかであり、ZはC(CH3 2 、C
(CF3 2 およびSO2 から選ばれたいずれかであ
る。
[Chemical 6] Here, Y is any one selected from O, SO 2 , S, CH 2 and CONH, and Z is C (CH 3 ) 2 , C
It is any one selected from (CF 3 ) 2 and SO 2 .

【0022】好ましくは、次の一般式で表されるものか
ら選ばれたいずれかの基であり、
Preferably, it is any group selected from the groups represented by the following general formulas,

【0023】[0023]

【化7】 最も好ましくは上記一般式(I)におけるR2 が一般式[Chemical 7] Most preferably, R 2 in the above general formula (I) is a general formula

【0024】[0024]

【化8】 で表される基であり、R4 が次の一般式で表されるもの
から選ばれたいずれかの基である場合である。
[Chemical 8] And R 4 is any group selected from the groups represented by the following general formulas.

【0025】[0025]

【化9】 本発明の芳香族ポリイミドフィルムは、通常公知の方法
により製造することができ、その一例を挙げれば、ポリ
アミック酸を溶液状態のまま支持体上にキャストして自
己支持性のポリアミック酸フィルムを得た後、前記ポリ
アミック酸を加熱イミド化することによって製造するこ
とができる。
[Chemical 9] The aromatic polyimide film of the present invention can be produced by a generally known method, and by way of example, a polyamic acid is cast on a support in a solution state to obtain a self-supporting polyamic acid film. Then, the polyamic acid can be produced by imidizing with heat.

【0026】上記のポリアミック酸溶液とは、芳香族ジ
アミン成分と、ピロメリット酸類またはピロメリット酸
類と2個以上のベンゼン環を有する芳香族テトラカルボ
ン酸類化合物の2種以上からなる芳香族テトラカルボン
酸類成分とを、溶媒中で重合させることによって得られ
るものである。
The above polyamic acid solution is an aromatic tetracarboxylic acid consisting of an aromatic diamine component, pyromellitic acid or pyromellitic acid and two or more kinds of aromatic tetracarboxylic acid compounds having two or more benzene rings. And the components are obtained by polymerizing in a solvent.

【0027】好ましいポリアミック酸溶液の重合方法と
しては特願平11−366390号記載の製造方法があ
る。
As a preferable method for polymerizing the polyamic acid solution, there is a production method described in Japanese Patent Application No. 11-366390.

【0028】別の好ましいポリアミック酸溶液の重合方
法としては、芳香族ジアミン化合物を溶媒中に入れた
後、反応成分に対してピロメリット酸類またはピロメリ
ット酸類と芳香族テトラカルボン酸類化合物が95〜1
05モル%となる比率で反応に必要な時間混合した後、
さらに芳香族ジアミン化合物を添加し、続いてピロメリ
ット酸類またはピロメリット酸類と芳香族テトラカルボ
ン酸類化合物を全芳香族ジアミン成分とピロメリット酸
類またはピロメリット酸類と全芳香族テトラカルボン酸
類成分とがほぼ等量になるよう添加して重合する方法、
およびピロメリット酸類またはピロメリット酸類と芳香
族テトラカルボン酸類化合物を溶媒中に入れた後、反応
成分に対して芳香族ジアミン化合物が95〜105モル
%となる比率で反応に必要な時間混合した後、ピロメリ
ット酸類またはピロメリット酸類と芳香族テトラカルボ
ン酸類化合物を添加し、続いて芳香族ジアミン化合物を
全芳香族ジアミン成分とピロメリット酸類またはピロメ
リット酸類と全芳香族テトラカルボン酸類成分とがほぼ
等量になるよう添加して重合する方法などが挙げられ
る。
Another preferred method for polymerizing the polyamic acid solution is to put an aromatic diamine compound in a solvent and then add pyromellitic acid or pyromellitic acid and an aromatic tetracarboxylic acid compound to the reaction components in an amount of 95 to 1
After mixing at a ratio of 05 mol% for the time required for the reaction,
Furthermore, aromatic diamine compounds are added, and subsequently, pyromellitic acids or pyromellitic acids and aromatic tetracarboxylic acid compounds are converted to wholly aromatic diamine components and pyromellitic acids or pyromellitic acids and wholly aromatic tetracarboxylic acid components. A method of adding and polymerizing so that the same amount,
And after adding pyromellitic acid or pyromellitic acid and an aromatic tetracarboxylic acid compound in a solvent, after mixing for a time necessary for the reaction at a ratio of 95 to 105 mol% of aromatic diamine compound to the reaction components , Pyromellitic acid or pyromellitic acid and an aromatic tetracarboxylic acid compound are added, and then an aromatic diamine compound is added to a wholly aromatic diamine component and pyromellitic acid or pyromellitic acid and wholly aromatic tetracarboxylic acid component. Examples thereof include a method of adding and polymerizing so as to be an equal amount.

【0029】上記ポリアミック酸の具体例としては、パ
ラフェニレンジアミン、ベンジジン誘導体、4,4´−
ジアミノジフェニルエーテル、3,4´−ジアミノジフ
ェニルエーテル、ビスアミノフェノキシベンゼン類、ジ
アミノベンズアニリド類などの芳香族ジアミン成分と、
ピロメリット酸酸二無水物に代表されるピロメリット酸
類またはピロメリット酸類と3,3’−4,4’−ビフ
ェニルテトラカルボン酸またはその二無水物や3,3’
−4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸またはそ
の二無水物などの2個以上のベンゼン環を有する芳香族
テトラカルボン酸類化合物とを、溶媒中で重合させるこ
とによって得られ、非熱可塑性ポリイミドを生成するも
のが挙げられる。
Specific examples of the polyamic acid include paraphenylenediamine, benzidine derivative, 4,4'-
An aromatic diamine component such as diaminodiphenyl ether, 3,4′-diaminodiphenyl ether, bisaminophenoxybenzenes, diaminobenzanilides,
Pyromellitic acid or pyromellitic acid represented by pyromellitic dianhydride and 3,3′-4,4′-biphenyltetracarboxylic acid or its dianhydride or 3,3 ′
-4,4'-Benzophenonetetracarboxylic acid or an aromatic tetracarboxylic acid compound having two or more benzene rings such as a dianhydride thereof is obtained by polymerizing in a solvent to produce a non-thermoplastic polyimide. There are things to do.

【0030】上記の重合で使用する溶媒としては、ジメ
チルスルホキシド、N,N−ジメチルアセトアミド、
N,N−ジエチルアセトアミド、N,N−ジメチルホル
ムアミド、N,N−ジエチルホルムアミド、N−メチル
−2−ピロリドンおよびジメチルスルホンなどが挙げら
れ、これらを単独あるいは混合して使用するのが好まし
い。
As the solvent used in the above polymerization, dimethyl sulfoxide, N, N-dimethylacetamide,
Examples thereof include N, N-diethylacetamide, N, N-dimethylformamide, N, N-diethylformamide, N-methyl-2-pyrrolidone and dimethyl sulfone, and these are preferably used alone or in combination.

【0031】上記の重合で得られるポリアミック酸は、
前記溶媒中に10〜30重量%の割合となるように調整
する。
The polyamic acid obtained by the above polymerization is
It is adjusted to be 10 to 30% by weight in the solvent.

【0032】次に、得られたポリアミック酸溶液からポ
リイミドフィルムを得る方法の一例を説明する。
Next, an example of a method for obtaining a polyimide film from the obtained polyamic acid solution will be described.

【0033】まず、押出し口金を使用して、上記ポリア
ミック酸溶液を支持体上にキャストして自己支持性のポ
リアミック酸フィルムを得る。次いで、得られたたポリ
アミック酸フィルムを金枠にピンで固定し、200℃か
ら400℃の温度で熱処理を行うことにより多層ポリイ
ミドゲルフィルムを得る。
First, an extrusion die is used to cast the above polyamic acid solution on a support to obtain a self-supporting polyamic acid film. Then, the obtained polyamic acid film is fixed to a metal frame with a pin and heat-treated at a temperature of 200 to 400 ° C. to obtain a multilayer polyimide gel film.

【0034】次に、このゲルフィルムの端部を固定し、
縦方向に1.05〜1.5、横方向に1.05〜2.0
の倍率で延伸するのが好ましい。このような2軸延伸を
行うことにより、得られる多層ポリイミドフィルムの機
械特性向上、さらには等方性を改良することができる。
Next, the end portion of this gel film is fixed,
1.05-1.5 in the vertical direction, 1.05-2.0 in the horizontal direction
It is preferable to stretch at a magnification of. By carrying out such biaxial stretching, it is possible to improve the mechanical properties and further improve the isotropy of the obtained multilayer polyimide film.

【0035】なお、上記において、支持体とはガラス、
金属、高分子フィルムなど平面を有し、ポリアミック酸
をこの上にキャストした場合に、キャストされたポリア
ミック酸を支持することができるものを意味する。
In the above, the support means glass,
It means a metal, a polymer film or the like having a flat surface and capable of supporting the cast polyamic acid when the polyamic acid is cast thereon.

【0036】また、上記において、キャストとはポリア
ミック酸を支持体上に展開することを意味する。キャス
トの一例としては、バーコート、スピンコート、あるい
は任意の空洞形状を有するパイプ状物質からポリアミッ
ク酸を押し出し、支持体上に展開する方法が挙げられ
る。
Further, in the above, casting means spreading a polyamic acid on a support. Examples of casting include bar coating, spin coating, or a method in which a polyamic acid is extruded from a pipe-shaped substance having an arbitrary hollow shape and spread on a support.

【0037】得られたポリアミック酸を環化させてポリ
イミドフィルムにする際には、脱水剤と触媒を用いて脱
水する化学閉環法、熱的に脱水する熱閉環法のいずれで
行ってもよい。
When the obtained polyamic acid is cyclized into a polyimide film, it may be carried out by either a chemical ring-closing method of dehydrating using a dehydrating agent and a catalyst or a thermal ring-closing method of thermally dehydrating.

【0038】化学閉環法で使用する脱水剤としては、無
水酢酸などの脂肪族酸無水物、フタル酸無水物などの芳
香族酸無水物などが挙げられ、これらを単独あるいは混
合して使用するのが好ましい。また触媒としては、ピリ
ジン、ピコリン、キノリンなどの複素環式第3級アミン
類、トリエチルアミンなどの脂肪族第3級アミン類、
N,N−ジメチルアニリンなどの芳香族第3級アミン類
などが挙げられ、これらを単独あるいは混合して使用す
るのが好ましい。
Examples of the dehydrating agent used in the chemical ring-closing method include aliphatic acid anhydrides such as acetic anhydride and aromatic acid anhydrides such as phthalic anhydride. These are used alone or as a mixture. Is preferred. Further, as the catalyst, heterocyclic tertiary amines such as pyridine, picoline and quinoline, aliphatic tertiary amines such as triethylamine,
Examples thereof include aromatic tertiary amines such as N, N-dimethylaniline, and these are preferably used alone or in combination.

【0039】このようにして得られるポリイミドフィル
ムは厚みは、5μm以上であることが望ましい。フィル
ム厚みの上限は処理可能であれば特に限定しないが、3
00μm以下であろう。
The thickness of the polyimide film thus obtained is preferably 5 μm or more. The upper limit of the film thickness is not particularly limited as long as it can be processed, but it is 3
It will be less than 00 μm.

【0040】ポリイミドフィルムの分子構造としては、
酸成分あるいはジアミン成分に屈曲性部分が含まれるこ
とが好ましい。この理由については不明であるが、屈曲
成分に由来する柔軟部分が、下記で説明する放電処理に
より特異的に処理されることにより、ミクロ粗面化しや
すくなることに起因するものと推定している。したがっ
て、屈曲成分と直線成分をもつ3成分以上からなるポリ
イミドフィルムが特に好ましい。
The molecular structure of the polyimide film is
It is preferable that the acid component or the diamine component contains a flexible portion. Although the reason for this is unknown, it is presumed that it is because the flexible portion derived from the bending component is likely to be micro-roughened by being specifically treated by the discharge treatment described below. . Therefore, a polyimide film composed of three or more components having a bending component and a linear component is particularly preferable.

【0041】本発明の芳香族ポリイミドフィルムを製造
するに際しては、上記のようにして製造した芳香族ポリ
イミドフィルムに対し、熱処理を施した後さらに放電処
理を施すことが重要な要件である。
In producing the aromatic polyimide film of the present invention, it is an important requirement to subject the aromatic polyimide film produced as described above to a heat treatment and then a discharge treatment.

【0042】上記の熱処理と放電処理は、それぞれ連続
して、またはそれぞれ単独で行うことができるが、熱処
理と放電処理とを引き続き行うことが好ましい。
The above heat treatment and discharge treatment can be carried out continuously or individually, but it is preferable to carry out heat treatment and discharge treatment successively.

【0043】放電処理方法としては、プラズマ放電処
理、コロナ放電処理、アーク放電処理およびグロー放電
処理などの電気により分子エネルギー状態を励起させ、
直接あるいは間接的にラジカルを発生させる方法が挙げ
られる。最も好ましくは、常圧プラズマ放電処理、常圧
コロナ処理および常圧グロー放電処理である。
As a discharge treatment method, a molecular energy state is excited by electricity such as plasma discharge treatment, corona discharge treatment, arc discharge treatment and glow discharge treatment,
There is a method of directly or indirectly generating radicals. Most preferable are atmospheric pressure plasma discharge treatment, atmospheric pressure corona treatment and atmospheric pressure glow discharge treatment.

【0044】また、これらの放電処理を行う際に、紫外
線処理、レーザー処理および電磁波処理などの、光、光
熱または電気エネルギー照射を併用することも好まし
く、これらの併用によって、分子エネルギー状態を励起
させ、直接あるいは間接的にラジカルを発生させること
ができる。
Further, when these discharge treatments are carried out, it is also preferable to use light, photothermal or electric energy irradiation such as ultraviolet treatment, laser treatment and electromagnetic wave treatment in combination, and by using these in combination, the molecular energy state is excited. , Radicals can be generated directly or indirectly.

【0045】以下に、本発明の芳香族ポリイミドフィル
ムの製造方法について、さらに具体的に説明する。
The method for producing the aromatic polyimide film of the present invention will be described in more detail below.

【0046】まず、ポリイミドフィルムの熱収縮応力を
10MPa以下にするための好ましい処理条件は、フィ
ルムを低張力で高温熱処理することである。具体的な最
高熱処理温度条件は、200℃以上500℃以下、好ま
しくは250℃500℃以下、更に好ましくは300℃
以上500℃以下である。
First, a preferable processing condition for making the heat shrinkage stress of the polyimide film 10 MPa or less is to heat the film at a high temperature and a low tension. The specific maximum heat treatment temperature condition is 200 ° C. or higher and 500 ° C. or lower, preferably 250 ° C. and 500 ° C. or lower, and more preferably 300 ° C.
It is above 500 ° C.

【0047】連続処理を行う場合の最高熱処理温度が2
00℃未満では、フィルムの電子スピン密度が減少する
ため好ましくない。バッチ処理で低温で熱処理する場合
は、1時間から数日程度の熱処理を行うこともできる
が、長尺品での熱処理時間は1秒から10分程度が好ま
しい。
The maximum heat treatment temperature for continuous treatment is 2
If it is less than 00 ° C, the electron spin density of the film decreases, which is not preferable. When the heat treatment is carried out at a low temperature in a batch process, the heat treatment may be carried out for 1 hour to several days, but the heat treatment time for a long product is preferably 1 second to 10 minutes.

【0048】また、熱収縮応力を小さくするための好ま
しい方法としては、多段階の温度で熱処理を行う方法が
挙げられる。この場合の最初の熱処理温度は、引き続い
て熱処理される温度より高温とする。例えば、第1段熱
処理を400〜500℃で1秒以上行い、次いで第2段
熱処理を300〜400℃で1秒以上行う多段熱処理と
することが好ましい。具体的手段としては、フィルムを
巻いたロールを加熱オーブン中に放置する方法、および
無張力下で熱処理する方法が挙げられるが、熱収縮応力
を小さくするという観点からは無張力での熱処理が好ま
しい。
As a preferable method for reducing the heat shrinkage stress, there is a method of performing heat treatment at multi-step temperatures. In this case, the temperature of the first heat treatment is higher than the temperature of subsequent heat treatment. For example, it is preferable that the first-stage heat treatment is performed at 400 to 500 ° C. for 1 second or longer, and then the second stage heat treatment is performed at 300 to 400 ° C. for 1 second or longer to form a multi-stage heat treatment. Specific means include a method in which a roll wound with a film is left in a heating oven, and a method in which heat treatment is performed under no tension, but heat treatment under no tension is preferable from the viewpoint of reducing heat shrinkage stress. .

【0049】しかし、熱処理の好ましい張力条件として
は、フィルムの長さ方向に1〜10kg/m、特に1〜
7kg/mの範囲が張力をかけるのが有利であり、この
ように張力をかけながら、連続的に熱風で加熱処理を施
した後、冷却処理を施すことが好ましい。
However, the preferable tension condition of the heat treatment is 1 to 10 kg / m, particularly 1 to 10 kg / m in the length direction of the film.
It is advantageous to apply tension in the range of 7 kg / m, and it is preferable to perform heat treatment with hot air continuously while applying tension, and then perform cooling treatment.

【0050】長さ方向の張力が1kg/m未満であると
フィルムにしわが生じ、連続巻き取り時に蛇行する問題
が生じる場合があり、また10kg/mを超えるとフィ
ルムの熱収縮応力が大きくなる場合がある。
If the tension in the length direction is less than 1 kg / m, wrinkles may occur in the film, causing a problem of meandering during continuous winding, and if it exceeds 10 kg / m, the heat shrinkage stress of the film becomes large. There is.

【0051】熱処理の加熱源としては、熱風、赤外線ヒ
ータなどによる熱輻射および電磁波などが挙げられる。
Examples of the heat source for the heat treatment include hot air, heat radiation from an infrared heater, and electromagnetic waves.

【0052】電気処理を行う直前に熱処理を行う理由
は、低水分含有フィルムとするためである。
The reason why the heat treatment is performed immediately before the electric treatment is to obtain a film having a low water content.

【0053】この熱処理に引き続いて、下記に説明する
放電処理を長巻きで連続的に行う場合は、フィルムの長
さ方向に1〜10kg/mの範囲の張力で熱処理をする
ことが好ましい。
When this discharge treatment, which will be described below, is continuously performed by long winding after this heat treatment, it is preferable to perform the heat treatment with a tension in the range of 1 to 10 kg / m in the length direction of the film.

【0054】このように、予め熱処理工程を経ることに
より、ポリイミドフィルム中の含水率を浸漬飽和水分の
10分の1以下にすることができる。
As described above, the water content in the polyimide film can be reduced to 1/10 or less of the saturated water content of immersion by preliminarily undergoing the heat treatment step.

【0055】放電処理直前または放電処理時のポリイミ
ドフィルムの含水率は1重量%以下、好ましくは0.5
重量%以下、最も好ましくは0.1重量%である。この
理由は不明であるが、フィルム中の含水量が高いと放電
処理の効果が著しく小さくなるからである。ポリイミド
フィルムの飽和含水量は通常約3重量%程度であるの
で、空気中の湿度により放電処理効果が変動するという
問題があったが、上記の熱処理でその含水量を低下さ
せ、次いで下記の放電処理を行うことにより、大面積に
わたって処理効果が安定した芳香族ポリイミドフィルム
が得られるという驚くべき効果の取得を期待することが
できる。
The moisture content of the polyimide film immediately before or during the discharge treatment is 1% by weight or less, preferably 0.5.
It is below wt%, most preferably 0.1 wt%. The reason for this is unknown, but if the water content in the film is high, the effect of discharge treatment will be significantly reduced. Since the saturated water content of the polyimide film is usually about 3% by weight, there was a problem that the discharge treatment effect fluctuated depending on the humidity in the air. By carrying out the treatment, it can be expected to obtain the surprising effect that an aromatic polyimide film having a stable treatment effect over a large area is obtained.

【0056】熱処理に引き続いてただちに放電処理を行
わない場合は、フィルムが吸湿しないように乾燥状態で
保管することが好ましい。そのための好ましい手段とし
ては、乾燥室での保管、乾燥剤との併用による保管およ
び防湿フィルムでの梱包保管などが挙げられる。
When the discharge treatment is not carried out immediately after the heat treatment, it is preferable to store the film in a dry state so as not to absorb moisture. Preferred means for this include storage in a drying room, storage in combination with a desiccant, and packaging storage in a moisture-proof film.

【0057】次に、放電加工を行うが、放電加工手段と
しては、上述したように低圧プラズマ法および常圧プラ
ズマ法が好ましい方法として挙げられる。プラズマ処理
における雰囲気ガスとしては、酸素、窒素、アルゴン、
二酸化炭素、空気、水素およびこれらの混合気体から選
ばれたガスが挙げられる。このとき水分は1000pp
m以下とすることが好ましい。もっとも好ましくは空
気、窒素、一酸化炭素およびアルゴンである。
Next, electric discharge machining is performed. As the electric discharge machining means, the low pressure plasma method and the atmospheric pressure plasma method are preferable as mentioned above. Atmospheric gases in the plasma treatment include oxygen, nitrogen, argon,
A gas selected from carbon dioxide, air, hydrogen and a mixed gas thereof is included. At this time, the water content is 1000 pp
It is preferably m or less. Most preferred are air, nitrogen, carbon monoxide and argon.

【0058】高電圧印加電極に印加する高電圧の周波数
は、20kHzから100MHzの範囲で選択するのが
好ましい。より好ましい周波数は50kHzから500
kHzである。処理強度としては、50W・min/m
2 以上の処理電力密度で処理するのがよく、より好まし
くは80W・min/m2 以上である。
The frequency of the high voltage applied to the high voltage applying electrode is preferably selected in the range of 20 kHz to 100 MHz. More preferable frequency is 50 kHz to 500
kHz. The processing strength is 50 W · min / m
Good to process in two or more processing power density, more preferably 80W · min / m 2 or more.

【0059】このようにして本発明の方法により得られ
た芳香族ポリイミドフィルムにおいては、その熱収縮応
力が10MPa以下、好ましくは5MPa以下で、更に
好ましくは1MPa以下であり、最も好ましくは0.5
MPa以下である。
In the aromatic polyimide film thus obtained by the method of the present invention, the heat shrinkage stress is 10 MPa or less, preferably 5 MPa or less, more preferably 1 MPa or less, most preferably 0.5 MPa.
It is below MPa.

【0060】芳香族ポリイミドフィルムの熱収縮応力が
10MPaを超えると、例えば携帯電話液晶用COF
(チップオンフレキ)などの高寸法安定性かつ高精度フ
レキシブル印刷回路基板として用いた場合に、銅をエッ
チングした後、部分的な応力集中が生じることに起因し
て、寸法変化が発生し、その結果カールが発生する傾向
となるため好ましくない。このカールが大きいとフレキ
シブル印刷回路基板の電気設備への組み込み時が操作し
にくくなるため好ましくない。
When the heat shrinkage stress of the aromatic polyimide film exceeds 10 MPa, for example, COF for mobile phone liquid crystal is used.
When it is used as a flexible printed circuit board with high dimensional stability and high precision such as (chip on flex), dimensional change occurs due to partial stress concentration after etching copper. As a result, curling tends to occur, which is not preferable. If this curl is large, it is difficult to operate the flexible printed circuit board when the flexible printed circuit board is incorporated into electrical equipment, which is not preferable.

【0061】本発明の方法で得られるポリイミドフィル
ムは、その熱収縮応力が10MPa以下であることに加
えて、フィルム表面の自由エネルギーが75mN/m以
上、好ましくは85mN/m以上、最も好ましくは95
mN/mである。
The polyimide film obtained by the method of the present invention has a heat shrinkage stress of 10 MPa or less and a free energy of the film surface of 75 mN / m or more, preferably 85 mN / m or more, and most preferably 95 mN / m or more.
It is mN / m.

【0062】上記表面自由エネルギーの値は大きい程好
ましいが、検討した範囲では上限は150mN/m程度
であることが望ましい。なお、表面自由エネルギーの値
が75mN/m未満では、ポリイミドフィルムと金属と
の積層に使用される一部の接着剤、例えばエポキシ系接
着剤またはポリイミド系接着剤との接着性が低くなる傾
向を生じる。
The larger the value of the surface free energy, the more preferable, but the upper limit is preferably about 150 mN / m in the range studied. If the surface free energy value is less than 75 mN / m, the adhesiveness with some adhesives used for laminating the polyimide film and the metal, such as an epoxy adhesive or a polyimide adhesive, tends to be low. Occurs.

【0063】また、本発明の方法により得られた芳香族
ポリイミドフィルムにおいては、フィルム中の電子スピ
ン密度が1×1015spins/g以上、好ましくは1
×1016spins/g以上、特に好ましくは1×10
17spins/g以上であることが望ましい。
Further, in the aromatic polyimide film obtained by the method of the present invention, the electron spin density in the film is 1 × 10 15 spins / g or more, preferably 1
× 10 16 spins / g or more, particularly preferably 1 × 10
It is preferably 17 spins / g or more.

【0064】電子スピン密度が1×1015spins/
g未満では、金属との接着性が不十分である傾向とな
る。
The electron spin density is 1 × 10 15 spins /
If it is less than g, the adhesion with metal tends to be insufficient.

【0065】ここでいう電子スピン密度とは、フィルム
中のラジカル量を表し、多いほど接着性が良くなる傾向
があるが、処理能力の限界で上限は1×1025spin
s/g程度であろう。ラジカル量を高めるためには、加
熱分解、ラジカル発生剤の混入またはイオン注入などの
方法も有効である。
The electron spin density as used herein means the amount of radicals in the film, and the larger the amount, the better the adhesiveness. However, the upper limit is 1 × 10 25 spin because of the limit of the processing capacity.
It will be about s / g. In order to increase the amount of radicals, methods such as thermal decomposition, mixing of a radical generator or ion implantation are also effective.

【0066】ポリイミドの加熱分解条件はTGAで評価
できる。1%熱減量温度より200℃低い温度以上で加
熱することが目安となる。一般に芳香族ポリイミドの1
%熱減量温度は520℃〜550℃であるので、この温
度を超えると逆に熱架橋が進みすぎるので好ましくな
い。好ましい加熱条件は、200℃以上であり、更に好
ましくは300℃以上であり、最も好ましくは400℃
以上である。雰囲気ガスは窒素または空気である。ポリ
イミドを加熱しラジカルを発生させると、その一部が熱
架橋を引き起こす。発生ラジカルを安定化させ熱架橋を
防ぐことが好ましいが、適度な熱架橋があることも良
い。
The thermal decomposition conditions of polyimide can be evaluated by TGA. The standard is to heat at a temperature of 200 ° C lower than the 1% heat loss temperature. 1 of aromatic polyimide in general
Since the% heat loss temperature is 520 ° C. to 550 ° C., if it exceeds this temperature, thermal crosslinking will proceed too much, which is not preferable. The preferred heating conditions are 200 ° C or higher, more preferably 300 ° C or higher, and most preferably 400 ° C.
That is all. The atmosphere gas is nitrogen or air. When polyimide is heated to generate radicals, a part of the radicals causes thermal crosslinking. It is preferable to stabilize the generated radicals and prevent thermal crosslinking, but it is also possible to have appropriate thermal crosslinking.

【0067】ラジカル発生剤としては300℃以上の加
熱により分解しラジカルを発生できる有機物が好まし
い。好ましくは300℃以上で1重量%以上分解し、ポ
リイミドフィルム中に安定ラジカルを存在させる置換基
を持った芳香環を有する有機物が挙げられる。ここで、
芳香環はラジカルを安定化させる働きをする。例えばラ
ジカル発生剤として、ベンゾイルパーオキサイド、ジク
ミルパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイドな
どがある。添加量としては0.01〜1重量%である。
The radical generator is preferably an organic substance capable of decomposing by heating at 300 ° C. or higher to generate radicals. Preferred is an organic substance having an aromatic ring having a substituent that decomposes at 1% by weight or more at 300 ° C. or higher and causes a stable radical to exist in the polyimide film. here,
The aromatic ring serves to stabilize the radical. Examples of the radical generator include benzoyl peroxide, dicumyl peroxide and cumene hydroperoxide. The addition amount is 0.01 to 1% by weight.

【0068】さらに、本発明の方法により得られた芳香
族ポリイミドフィルムにおいては、水接触角が55°以
下、好ましくは50°以下、特に好ましくは45°以下
であることが望ましい。
Further, in the aromatic polyimide film obtained by the method of the present invention, it is desirable that the water contact angle is 55 ° or less, preferably 50 ° or less, particularly preferably 45 ° or less.

【0069】芳香族ポリイミドフィルムの水接触角が5
5°を超えると、ポリイミドフィルムと金属との接着に
使用される接着剤または接着される金属との接着性が低
下する傾向となるため好ましくない。水接触角の下限は
1°程度であろうと考えられる。
The water contact angle of the aromatic polyimide film is 5
When it exceeds 5 °, the adhesiveness between the adhesive used for bonding the polyimide film and the metal or the adhesive metal tends to be deteriorated, which is not preferable. It is considered that the lower limit of the water contact angle will be about 1 °.

【0070】上記したように、表面自由エネルギー、フ
ィルム中の電子スピン密度および水接触角は、いずれも
好ましい接着性を得るための要件である。
As described above, the surface free energy, the electron spin density in the film and the water contact angle are all requirements for obtaining preferable adhesiveness.

【0071】本発明の方法により得られた芳香族ポリイ
ミドフィルムは、上記したように金属との接着性および
金属接着品の寸法安定性に優れていることから、主とし
て直接金属とポリイミドフィルムとが接着される用途に
使用される。
The aromatic polyimide film obtained by the method of the present invention is excellent in adhesiveness to metal and dimensional stability of a metal-bonded product as described above, and therefore, the metal and the polyimide film are directly bonded to each other. It is used for various purposes.

【0072】本発明処理を行った後、直ちにまたは連続
的に金属または金属化合物との接着処理を行うことも好
ましい。また、このようにして得られた金属または金属
化合物との接着品に対し、更にその上に金属メッキ層を
形成することも好ましい手段である。金属メッキ層の形
成方法としては、無電解メッキ法または電解メッキ法の
いずれであってもよい。本発明の方法により得られた芳
香族ポリイミドフィルムに対し、金属を接着して得られ
る積層フィルムは、金属との接着性および金属接着品の
寸法安定性性が同時に改善されたものである。
It is also preferable to carry out an adhesion treatment with a metal or a metal compound immediately or continuously after the treatment of the present invention. Further, it is also a preferable means to further form a metal plating layer on the adhesive product with the metal or metal compound thus obtained. The metal plating layer may be formed by either electroless plating or electrolytic plating. The laminated film obtained by adhering a metal to the aromatic polyimide film obtained by the method of the present invention has improved adhesiveness to a metal and dimensional stability of a metal-bonded product at the same time.

【0073】別の使用形態として上記の放電処理をした
後接着剤を介して金属と接着するために用いる用途にも
使用される。基材が薄い金属、合金、金属化合物または
金属酸化物が、接着剤を介してポリイミド面に接着され
る積層構成の用途分野に用いられる。
As another usage mode, it is also used for the purpose of bonding with a metal through an adhesive after the above-mentioned discharge treatment. Metals, alloys, metal compounds or metal oxides whose substrates are thin are used in the field of application of laminated constructions in which the polyimide surface is adhered via an adhesive.

【0074】また、配線間距離が10〜40μmおよび
それ以下である高寸法精度が要求される用途に対し好ま
しく用いられる。それらの具体的用途としては、PDP
やLCDなどディスプレイ用途やHDDのワイヤレスサ
スペンション用途など、特に20μmピッチ以下の高精
細配線が構成されるCOF(Chip on Film)回路用基板
が挙げられる。さらには、それらに類似または周辺に使
用されるFPCのベースフィルムまたはそのカバーフィ
ルム(裏打ち)としても好適である。
Further, it is preferably used for applications requiring a high dimensional accuracy with a wiring distance of 10 to 40 μm or less. Specific applications of them include PDP
For example, a COF (Chip on Film) circuit substrate in which high-definition wiring with a pitch of 20 μm or less is formed is used for applications such as displays for LCDs and wireless suspensions for HDDs. Further, it is also suitable as a base film for FPCs similar to or used in the periphery thereof or a cover film (lining) thereof.

【0075】[0075]

【実施例】以下に、実施例を挙げて、本発明の構成・効
果をさらに説明する。
EXAMPLES The constitution and effects of the present invention will be further described below with reference to examples.

【0076】次の実施例においては、別記しない限りす
べてのパーセントは重量による。
In the following examples, all percentages are by weight unless otherwise stated.

【0077】なお、各種特性の測定および評価は次の方
法により行った。また、以下に用いたポリイミドフィル
ムは処理中または評価中以外は全て真空デシケータ中で
室温保管した物を用いた。 [ポリイミドフィルムの熱収縮応力]引っ張り様式の試
験片について、TMA(セイコー電子工業株社製、TM
A/SS120C型)を使用し、室温(25℃)で歪み
一定様式で測定した。試験片としては、幅2mm、測定
長10mmのものを使用し、昇降温速度5℃/min、
最高温度300℃の条件で測定した。室温に戻したとき
の残留応力を熱収縮応力とした。 [表面自由エネルギー]接触角計(CA−X型、協和界
面科学社製)を用い、エチレングリコール、ヨウ化メチ
レンおよび水と、フィルムとの接触角を測定し、フィル
ム表面の、分散力成分γd、双極子成分γp、水素結合
成分γhを求めた。
The measurement and evaluation of various characteristics were carried out by the following methods. The polyimide films used below were all stored at room temperature in a vacuum desiccator except during processing or evaluation. [Heat Shrinkage Stress of Polyimide Film] TMA (manufactured by Seiko Instruments Inc., TM
A / SS120C type) was used, and the strain was measured in a constant strain mode at room temperature (25 ° C.). A test piece having a width of 2 mm and a measurement length of 10 mm was used, and the temperature rising / falling rate was 5 ° C./min.
The measurement was performed under the condition of the maximum temperature of 300 ° C. The residual stress when returning to room temperature was defined as the heat shrinkage stress. [Surface free energy] A contact angle meter (CA-X type, manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.) was used to measure the contact angle between ethylene glycol, methylene iodide and water and the film, and the dispersion force component γd of the film surface was measured. , The dipole component γp and the hydrogen bond component γh were determined.

【0078】このときの各液体の分散力成分γd、双極
子成分γp、水素結合成分γhとしては、表1に示した
値を用いた。
At this time, the values shown in Table 1 were used as the dispersion force component γd, the dipole component γp, and the hydrogen bond component γh of each liquid.

【0079】計算は、拡張Fowkesの理論を適用し
た固体表面自由エネルギー解析ソフトウェアEG−11
(協和界面科学社製)を用いた。
The calculation is performed on the solid surface free energy analysis software EG-11 to which the extended Fowkes theory is applied.
(Manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.) was used.

【0080】[0080]

【表1】 [電子スピン密度]ESR測定装置としてJES−FE
3XG(日本電子社製)、付属装置として、マイクロ波
周波数カウンター(TR5212、アドバンテスト社)
およびESRデータ・システム(ES−PRIT23、
日本電子社製)を用いて測定した。
[Table 1] [Electron Spin Density] JES-FE as an ESR measuring device
3XG (manufactured by JEOL Ltd.), microwave frequency counter (TR5212, Advantest) as an accessory device
And ESR data system (ES-PRIT23,
(Made by JEOL Ltd.).

【0081】マイクロ波出力に対するシグナルの飽和を
避けるため、スピンが多い試料はマイクロ波出力4μ
W、少ない試料はマイクロ波出力20μWで測定した。
測定に際しては、外部標準試料としてMgO中のMn2+
を同時に測定した。
In order to avoid saturation of the signal with respect to the microwave output, the sample with many spins had a microwave output of 4 μm.
W, a small sample was measured with a microwave output of 20 μW.
In the measurement, Mn 2+ in MgO was used as an external standard sample.
Was measured at the same time.

【0082】電子スピン密度は観測されるESRシグナ
ルを数値的に2回積分して得られるESR信号強度より
求めた値で単位重量当たりのラジカル量を表す。ESR
信号強度はキュリー則にしたがうと仮定し、2次標準試
料としてイオン注入したポリエチレンフィルムを用い
て、ラジカル量を算出した。
The electron spin density is a value obtained from the ESR signal intensity obtained by numerically integrating the observed ESR signal twice, and represents the radical amount per unit weight. ESR
The signal intensity was assumed to follow the Curie law, and the radical amount was calculated using an ion-implanted polyethylene film as a secondary standard sample.

【0083】用いた測定条件は以下の通り。The measurement conditions used are as follows.

【0084】測定温度 ;室温 磁場掃引範囲 ;326.2〜346.2mT 変調 ;100kHz、0.32mT マイクロ波出力 ;4μWまたは20μW、9.43G
Hz 掃引時間 ;1.5分×20回 時定数 ;0.1秒 データポイント数;2048points キャビティー ;TE011 、円筒型 [水接触角]接触角計(CA−X型、協和界面科学社
製)を用い、水とフィルムとの接触角を測定した。 [接着力]エポキシ系接着剤(東レ(株)社製“TI
A”8500番)を使用し、上記で得たポリイミドフィ
ルムと銅箔(三井金属鉱業(株)社製電解銅箔“3E
C”35μm厚)とをラミネートし、185℃×1時間
の条件で接着剤の硬化反応を行うことにより、ポリイミ
ドフィルム/接着剤/銅箔からなる積層板を作成した。
得られた積層板から幅10mm×長さ30cmのサンプ
ルを切りだし、引張試験器((株)A&D社製テンシロ
ン万能試験器UTA−300KN)により、ピルテスト
スピード50mm/minの条件で90度剥離の引張試
験を行った。値はN=5の平均をとり次の4段階で評価
した。×レベルは金属配線回路板として用いる場合密着
強度が劣るレベルである。
Measurement temperature; room temperature magnetic field sweep range; 326.2 to 346.2 mT modulation; 100 kHz, 0.32 mT microwave output; 4 μW or 20 μW, 9.43 G
Hz sweep time; 1.5 minutes x 20 times time constant; 0.1 seconds Number of data points; 2048 points cavity; TE 011 , cylindrical [water contact angle] contact angle meter (CA-X type, manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.) ) Was used to measure the contact angle between water and the film. [Adhesive strength] Epoxy adhesive (“TI” manufactured by “TI”)
A "No. 8500" was used, and the polyimide film obtained above and the copper foil (Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. electrolytic copper foil "3E"
C ″ (thickness: 35 μm), and a curing reaction of the adhesive was performed under the condition of 185 ° C. for 1 hour to prepare a laminated plate composed of polyimide film / adhesive / copper foil.
A sample having a width of 10 mm and a length of 30 cm is cut out from the obtained laminated plate, and peeled by 90 degrees at a pill test speed of 50 mm / min by a tensile tester (Tensilon universal tester UTA-300KN manufactured by A & D Co., Ltd.). Was subjected to a tensile test. The value was averaged with N = 5 and evaluated in the following four stages. The x level is a level at which the adhesion strength is poor when used as a metal wiring circuit board.

【0085】◎ 密着強度 18N/cm以上で銅箔
と接着剤との界面で剥離 ○ 密着強度 18N/cm以上で銅箔とフィルムと
の界面で剥離 △ 密着強度 14N/cm以上18N/cm未満 × 密着強度 10N/cm未満 [寸法安定性(カール)]ポリイミドフィルムにポリイ
ミド系接着剤(東レ(株)社製”TPI”)を塗布し、
この上に銅箔を250℃の温度で貼り合わせた。その
後、最高温度300℃まで昇温して接着剤を硬化させ
た。得られた金属積層板を35mm×120mmのサン
プルサイズにカットし、25℃、60RH%雰囲気中で
24時間放置した後、それぞれのサンプルの反りを測定
した。反りはサンプルをガラス平板に置き、四隅の高さ
を測定平均化した。評価基準は反り量に応じて以下の3
段階に判定した。×レベルは金属配線回路板として用い
る場合、後工程の搬送時に取り扱いが困難となるレベル
である。
Adhesion strength: 18 N / cm or more, peeling at the interface between the copper foil and the adhesive. ○ Adhesion strength, 18 N / cm or more, peeling at the interface between the copper foil and the film. Δ Adhesion strength: 14 N / cm or more and less than 18 N / cm × Adhesion strength Less than 10 N / cm [Dimensional stability (curl)] Polyimide film is coated with polyimide adhesive ("TPI" manufactured by Toray Industries, Inc.),
Copper foil was stuck on this at a temperature of 250 ° C. Then, the maximum temperature was raised to 300 ° C. to cure the adhesive. The obtained metal laminated plate was cut into a sample size of 35 mm × 120 mm, left in an atmosphere of 25 ° C. and 60 RH% for 24 hours, and then the warpage of each sample was measured. As for the warp, the sample was placed on a glass plate and the heights of the four corners were measured and averaged. The evaluation criteria are the following 3 according to the amount of warpage.
Graded. When used as a metal wiring circuit board, the X level is a level at which handling becomes difficult during transportation in a subsequent process.

【0086】 ○ 反り量 1mm未満 △ 反り量 1mm以上3mm未満 × 反り量 3mm以上 [実施例1〜5]N,N−ジメチルホルムアミド(以
下、DMAcという)中に4,4’−ジアミノジフェニ
ルエーテル(以下、44’ODAという)を供給して溶
解させ、続いてピロメリット酸二無水物(以下、PMD
Aという)を順次供給し、室温で、約1時間撹拌した。
最終的にテトラカルボン酸二無水物成分とジアミン成分
が約100モル%化学量論からなるポリアミド酸濃度2
0重量%の溶液を調製した。
Amount of warp less than 1 mm Δ Amount of warp 1 mm or more and less than 3 mm × Amount of warp 3 mm or more [Examples 1 to 5] 4,4′-diaminodiphenyl ether (hereinafter referred to as DMAc) in N, N-dimethylformamide (hereinafter referred to as DMAc) , 44 'ODA) is supplied and dissolved, and then pyromellitic dianhydride (hereinafter referred to as PMD).
(Referred to as A) were sequentially supplied, and the mixture was stirred at room temperature for about 1 hour.
Finally, the polycarboxylic acid concentration 2 in which the tetracarboxylic dianhydride component and the diamine component are approximately 100 mol% stoichiometry
A 0 wt% solution was prepared.

【0087】このポリアミド酸溶液を氷冷し、二無水酢
酸、β−ピコリンを加え撹拌してから、加熱支持性のフ
ィルムとした後、支持体から剥離し、更にイミドへの転
化反応を完結すると共に、溶媒を乾燥し、厚み25μm
のポリイミドフィルムとしてロール状に巻き取った(フ
ィルムA)。
This polyamic acid solution was ice-cooled, acetic acid dianhydride and β-picoline were added, and the mixture was stirred to form a heat-supporting film, which was then peeled from the support to further complete the conversion reaction to an imide. Along with drying the solvent, thickness 25 μm
The film was wound into a roll as a polyimide film (Film A).

【0088】一方、DMAc中にパラフェニレンジアミ
ン(以下、PPDという)を全ジアミン基準で30モル
%供給して溶解させ、続いてPMDAを全酸無水物基準
で29モル%供給して反応させ、無水酢酸を0.5モル
%加えアセチル末端封鎖させたポリアミド酸ポリマーA
を調整した。引き続きビフェニルテトラカルボン酸(以
下、BPDAという)を30モル%およびPMDAを約
40モル%順次供給して、さらにポリマーBを重合し
た。
On the other hand, 30 mol% of para-phenylenediamine (hereinafter referred to as PPD) was supplied in DMAc to dissolve it, and then PMDA was supplied in an amount of 29 mol% based on the total acid anhydride to react. Polyamic acid polymer A in which 0.5 mol% of acetic anhydride was added to block the acetyl end
Was adjusted. Subsequently, 30 mol% of biphenyltetracarboxylic acid (hereinafter referred to as BPDA) and about 40 mol% of PMDA were sequentially supplied to further polymerize the polymer B.

【0089】最終的にテトラカルボン酸二無水物成分と
ジアミン成分が約100モル%化学量論からなるポリマ
ーAとポリマーBとの混交組成物からなるポリアミド酸
濃度20重量%の溶液を調製した。
Finally, a solution of a polyamic acid concentration of 20% by weight was prepared, which was a mixed composition of the polymer A and the polymer B in which the tetracarboxylic dianhydride component and the diamine component had a stoichiometric ratio of about 100 mol%.

【0090】このポリアミド酸溶液を氷冷し、二無水酢
酸、β−ピコリンを加え撹拌してから、加熱支持性のフ
ィルムとした後、支持体から剥離し、更にイミドへの転
化反応を完結すると共に溶媒を乾燥し、厚み10μmの
ポリイミドフィルムとしてロール状に巻き取った(フィ
ルムB)。
This polyamic acid solution was ice-cooled, acetic acid dianhydride and β-picoline were added, and the mixture was stirred to form a heat-supporting film, which was then peeled from the support to further complete the conversion reaction to an imide. At the same time, the solvent was dried and wound into a roll as a polyimide film having a thickness of 10 μm (film B).

【0091】このようにして得られたポリイミドフィル
ム(フィルムAまたはフィルムB)を、それぞれトンネ
ル型熱風炉に連続的に送り込み、表2に示した条件で熱
処理した後、室温に冷却しながら巻き取った。熱処理中
のフィルム張力は送りローラと巻き取りローラの回転速
度差で調節し、熱処理時間は各ローラの相対回転速度で
調節した。
Each of the polyimide films (Film A or Film B) thus obtained was continuously fed into a tunnel type hot air oven, heat-treated under the conditions shown in Table 2, and then wound while cooling to room temperature. It was The film tension during heat treatment was adjusted by the difference in rotation speed between the feed roller and the take-up roller, and the heat treatment time was adjusted by the relative rotation speed of each roller.

【0092】次に、熱処理後のフィルムAまたはフィル
ムBを、ただちに760Torrの窒素ガス雰囲気中に
送り、表2に示した条件でプラズマ処理した。プラズマ
処理の他の条件は、電極幅1m、フィルム走行速度は1
4m/min、投入電力は1470Wとした。
Next, the heat-treated film A or film B was immediately sent into a nitrogen gas atmosphere of 760 Torr and plasma-treated under the conditions shown in Table 2. Other conditions for plasma treatment are: electrode width 1m, film running speed 1
4 m / min, input power was 1470 W.

【0093】このように熱処理/放電処理して得られた
各ポリイミドフィルムについて、熱収縮応力、水接触
角、表面自由エネルギー、電子スピン密度、接着力およ
び表面性を測定・評価した結果を表2に併せて示す。
[比較例1〜3]フィルムAについて熱処理のみを施し
た場合(比較例1)、同じくプラズマ処理のみを施した
場合(比較例2)、およびフィルムBについてプラガマ
処理を施した後熱処理を施した場合(比較例3)につい
て得られた各フィルムについて、熱収縮応力、水接触
角、表面自由エネルギー、電子スピン密度、接着力およ
び表面性を測定・評価した結果を表2に併せて示す。
The heat shrinkage stress, the water contact angle, the surface free energy, the electron spin density, the adhesive strength and the surface property of each polyimide film thus obtained by the heat treatment / discharge treatment were measured and evaluated. Are also shown.
[Comparative Examples 1 to 3] When film A was only subjected to heat treatment (Comparative Example 1), similarly when only plasma treatment was performed (Comparative Example 2), and when film B was subjected to Pragamama treatment and then heat treated. Table 2 also shows the results of measuring and evaluating the heat shrinkage stress, the water contact angle, the surface free energy, the electron spin density, the adhesive force, and the surface property of each film obtained in the case (Comparative Example 3).

【0094】[0094]

【表2】 表2の結果から明らかなように、熱処理/放電処理する
ことからなる本発明の方法により得られた芳香族ポリイ
ミドフィルム(実施例1〜5)は、金属との接着性およ
び金属接着品の寸法安定性(カール)性が同時に改善さ
れたものである。
[Table 2] As is clear from the results in Table 2, the aromatic polyimide films (Examples 1 to 5) obtained by the method of the present invention, which consist of heat treatment / discharge treatment, have adhesiveness to metal and dimensions of metal-bonded articles. The stability (curl) is improved at the same time.

【0095】[0095]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の方法によ
れば、金属との接着性および金属接着品の寸法安定性性
が同時に改善された芳香族ポリイミドフィルムを効率的
に製造することができる。そして、本発明により得られ
た芳香族ポリイミドフィルムは、特に金属との接着用途
に有用であり、その接着性改良面に直接金属または金属
化合物が積層されて成る構成の用途分野、具体的には、
PDPやLCDなどディスプレイ用途やHDDのワイヤ
レスサスペンション用途など、特に20μmピッチ以下
の高精細配線が構成されるCOF回路用基板などの用途
に好適に使用することができる。
As described above, according to the method of the present invention, it is possible to efficiently produce an aromatic polyimide film having improved adhesion to metal and dimensional stability of a metal-bonded product. it can. Then, the aromatic polyimide film obtained by the present invention is particularly useful for adhesion with a metal, and the application field of a structure in which a metal or a metal compound is directly laminated on the adhesion improving surface, specifically, ,
It can be suitably used for displays such as PDPs and LCDs, wireless suspensions for HDDs, etc., and especially for COF circuit substrates in which high-definition wiring with a pitch of 20 μm or less is formed.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 芳香族ポリイミドフィルムを予め200
〜500℃の温度で熱処理した後、その片面または両面
に放電処理を施すことを特徴とする熱収縮応力が10M
Pa以下、かつ表面自由エネルギーが75〜150mN
/mである芳香族ポリイミドフィルムの製造方法。
1. An aromatic polyimide film is prepared in advance of 200
After heat treatment at a temperature of up to 500 ° C., a heat shrinkage stress of 10 M, characterized by subjecting one or both surfaces to an electric discharge treatment
Pa or less and surface free energy of 75 to 150 mN
/ M. The method for producing an aromatic polyimide film.
【請求項2】 前記熱処理時および放電処理時のフィル
ム長手方向の張力が、いずれも10Kg/m以下である
ことを特徴とする請求項1に記載の芳香族ポリイミドフ
ィルムの製造方法。
2. The method for producing an aromatic polyimide film according to claim 1, wherein the tension in the longitudinal direction of the film during the heat treatment and the discharge treatment is 10 kg / m or less.
【請求項3】 前記放電処理がプラズマ処理であること
を特徴とする請求項1または2に記載の芳香族ポリイミ
ドフィルムの製造方法。
3. The method for producing an aromatic polyimide film according to claim 1, wherein the discharge treatment is plasma treatment.
【請求項4】 得られたフィルムがさらに電子スピン密
度が1×1015spins/g以上の特性を有すること
を特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の芳香
族ポリイミドフィルムの製造方法。
4. The aromatic polyimide film according to claim 1, wherein the obtained film further has a characteristic that the electron spin density is 1 × 10 15 spins / g or more. Production method.
【請求項5】 フィルムがさらに水接触角が55°以下
の特性を有することを特徴とする請求項1〜4のいずれ
か1項に記載の芳香族ポリイミドフィルムの製造方法。
5. The method for producing an aromatic polyimide film according to claim 1, wherein the film further has a water contact angle of 55 ° or less.
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