JP2003340919A - Method for manufacturing polyimide film - Google Patents

Method for manufacturing polyimide film

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JP2003340919A
JP2003340919A JP2002157132A JP2002157132A JP2003340919A JP 2003340919 A JP2003340919 A JP 2003340919A JP 2002157132 A JP2002157132 A JP 2002157132A JP 2002157132 A JP2002157132 A JP 2002157132A JP 2003340919 A JP2003340919 A JP 2003340919A
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JP
Japan
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polyimide
film
bis
layered silicate
polyamic acid
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Pending
Application number
JP2002157132A
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Japanese (ja)
Inventor
Susumu Honda
勧 本多
Shunichi Matsumura
俊一 松村
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Teijin Ltd
Original Assignee
Teijin Ltd
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing a polyimide film containing a swelling silicate. <P>SOLUTION: (1) A polyamide acid solution comprising polyamide acid practically composed of an aromatic diamine component having p-phenylenediamine as a main component and an aromatic tetracarbonate having pyromellitic acid as a main component, a swelling laminar silicate treated by an organic onium ion, and an organic polar solvent, is adjusted; (2) a gel-like film wherein a part of the polyamide acid is converted to polyimide or polyisoimide, is formed from the polyamide acid solution by using a dehydrating condensation agent and a cyclocatalyst; (3) the gel-like film prepared in the process (2) is drawn; and (4) an oriented polyimide film containing a laminar silicate is formed by submitting the obtained oriented film to heat treatment to provide the method for manufacturing the polyimide film. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

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】本発明は膨潤性珪酸塩を含有
するポリイミド系フィルムの製造方法に関するものであ
る。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing a polyimide film containing a swelling silicate.

【0002】[0002]

【従来の技術】ポリイミドフィルムはその高い耐熱性や
機械的物性から幅広く開発がなされている。とりわけ全
芳香族ポリイミドは剛直構造から特に高い耐熱性や機械
的物性を発揮することが期待され、フレキシブルプリン
ト配線板や半導体装置におけるリードオンチップテープ
用ベースフィルム等の電子材料分野に広く用いられてい
る。しかし、近年の電子機器の小型化、薄型化、軽量
化、高速化に伴い、それらに用いる電子部品の小型化、
精密化の要求が強く、それを実現するためには、ポリイ
ミドフィルムの薄葉化や高い熱寸法安定性及び吸湿安定
性、ガスに対する高いバリア性が切望されている。ポリ
イミド樹脂の弾性率、強度といった機械的物性を向上さ
せる方法として、特開平11−349709号公報に
は、エチレングリコール鎖を有する有機オニウムイオン
で処理した層状珪酸塩を分散させたポリイミド系フィル
ムが提案されている。また、ポリイミド樹脂のガスバリ
ア性と熱寸法安定性を向上させる方法として、特開平4
−33955号公報には、アルキルアンモニウムイオン
で処理した層状珪酸塩を分散させたポリイミド系フィル
ムが提案されている。
2. Description of the Related Art Polyimide films have been widely developed due to their high heat resistance and mechanical properties. In particular, wholly aromatic polyimide is expected to exhibit particularly high heat resistance and mechanical properties due to its rigid structure, and is widely used in the field of electronic materials such as base films for lead-on-chip tape in flexible printed wiring boards and semiconductor devices. There is. However, as electronic devices have become smaller, thinner, lighter, and faster in recent years, the electronic components used for them have become smaller,
There is a strong demand for precision, and in order to realize it, thinning of polyimide film, high thermal dimensional stability and moisture absorption stability, and high gas barrier property are desired. As a method for improving mechanical properties such as elastic modulus and strength of a polyimide resin, JP-A-11-349709 proposes a polyimide film in which a layered silicate treated with an organic onium ion having an ethylene glycol chain is dispersed. Has been done. Further, as a method for improving the gas barrier property and the thermal dimensional stability of the polyimide resin, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4 (1998) -54242
JP-A-33955 proposes a polyimide film in which a layered silicate treated with an alkylammonium ion is dispersed.

【0003】一方、ポリイミド樹脂中に粘土鉱物が良好
に分散したポリイミド系フィルムの製造方法としては、
特開2000−302867号公報には、粘土鉱物分散
水系溶液とポリアミド酸とから製造する方法、特開20
00−302897号公報には、粘土鉱物とポリアミド
酸の混合液に脱水剤を混合して製造する方法が記載され
ている。
On the other hand, as a method for producing a polyimide film in which clay mineral is satisfactorily dispersed in a polyimide resin,
Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-302867 discloses a method of producing a clay mineral-dispersed aqueous solution and a polyamic acid,
Japanese Patent Publication No. 00-302897 describes a method of producing a mixture of a clay mineral and a polyamic acid with a dehydrating agent.

【0004】また特開平11−349709号公報、特
開2000−302867号公報および特開2000−
302897号公報には、フィルムを乾燥またはイミド
化させる際に、延伸することにより機械的物性に優れる
フィルムを得やすいという記載があるが、具体的な方法
は記載されておらず、実施もされていない。一方、Po
lymer 42(2001) 3399−3408に
は、3、3‘、4、4’−ビフェニルテトラカルボン酸
無水物とパラフェニレンジアミンからなるポリイミドに
ついて、ポリアミド酸の状態で低温一軸延伸した後、熱
処理することで作製した一軸延伸層状珪酸塩含有ポリイ
ミド系フィルムについて記載されている。しかし、層状
珪酸塩を含有することにより、ポリマー鎖の運動性が低
下してしまい層状珪酸塩を含有しない系よりも、延伸に
よる機械的物性の向上は達成されていない。すなわち、
延伸することにより層状珪酸塩を含有しないポリイミド
フィルムよりも機械的物性が向上した層状珪酸塩を含有
するポリイミド系フィルムは知られていない。
Further, JP-A-11-349709, JP-A-2000-302867 and JP-A-2000-
No. 302897 discloses that when a film is dried or imidized, it is easy to obtain a film having excellent mechanical properties by stretching, but no specific method is described and it is also practiced. Absent. On the other hand, Po
Lymer 42 (2001) 3399-3408, a polyimide consisting of 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic acid anhydride and paraphenylenediamine is subjected to low temperature uniaxial stretching in a polyamic acid state and then heat treated. The uniaxially stretched layered silicate-containing polyimide film produced in 1. is described. However, the inclusion of the layered silicate reduces the mobility of the polymer chains, and the mechanical properties by stretching have not been improved as compared with the system containing no layered silicate. That is,
A polyimide-based film containing a layered silicate, which has improved mechanical properties as compared with a polyimide film containing no layered silicate by stretching, is not known.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は高度な
機械的特性、熱寸法安定性およびガスバリア性を有する
ポリイミド系フィルムを得ることである。
The object of the present invention is to obtain a polyimide film having high mechanical properties, thermal dimensional stability and gas barrier properties.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、ポリマーマトリク
ス中に含まれる層状珪酸塩及びポリイミドを高配向化す
ることにより、機械的性質、特に引張り弾性率の改善さ
れた膨潤性珪酸塩を含むポリイミド系フィルムの製造方
法を見出し、本願発明に到達した。
Means for Solving the Problems As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have made mechanical properties by highly orienting the layered silicate and polyimide contained in the polymer matrix. In particular, they have found a method for producing a polyimide film containing a swelling silicate having an improved tensile elastic modulus, and have reached the present invention.

【0007】すなわち、本願発明は、次の構成を有す
る。 1. (1)p−フエニレンジアミンを主成分とする芳
香族ジアミン成分とピロメリット酸を主成分とする芳香
族テトラカルボン酸成分から実質的になるポリアミド
酸、有機オニウムイオンで処理された膨潤性層状珪酸
塩、および有機極性溶媒からなるポリアミド酸溶液を調
整し; (2)上記ポリアミド酸溶液より、脱水縮合剤および閉
環触媒を用いて、ポリアミド酸の一部がポリイミドもし
くはポリイソイミドに変換されたゲル状フィルムを形成
し; (3)上記工程(2)で調製したゲル状フィルムを延伸
し; (4)得られた延伸フィルムを、熱処理に付して層状珪
酸塩を含む延伸ポリイミド系フィルムを形成する、こと
を特徴とするポリイミド系フィルムの製造方法。 2. 該ポリイミドが、p−フエニレンジアミン成分1
00モル%からなるジアミン成分と、ピロメリット酸成
分100モル%からなる芳香族テトラカルボン酸成分か
らなる上記1に記載のポリイミド系フィルムの製造方
法。 3. 有機オニウムイオンが、4級アンモニウムイオン
であることを特徴とする上記1〜2のいずれかに記載の
ポリイミド系フィルムの製造方法。 4. 4級アンモニウムイオンが下記式1で示されるこ
とを特徴とする上記1〜3に記載のポリイミド系フィル
ムの製造方法。
That is, the present invention has the following configuration. 1. (1) Swelling layered layer treated with an organic onium ion, a polyamic acid consisting essentially of an aromatic diamine component containing p-phenylenediamine as a main component and an aromatic tetracarboxylic acid component containing pyromellitic acid as a main component A polyamic acid solution composed of a silicate and an organic polar solvent is prepared; (2) A gel form in which a part of the polyamic acid is converted to a polyimide or polyisoimide from the above polyamic acid solution using a dehydration condensation agent and a ring-closing catalyst. Forming a film; (3) stretching the gel film prepared in the above step (2); (4) subjecting the obtained stretched film to heat treatment to form a stretched polyimide-based film containing a layered silicate. A method for producing a polyimide-based film, comprising: 2. The polyimide is a p-phenylenediamine component 1
2. The method for producing a polyimide film as described in 1 above, which comprises a diamine component consisting of 00 mol% and an aromatic tetracarboxylic acid component consisting of 100 mol% of a pyromellitic acid component. 3. 3. The method for producing a polyimide film as described in any one of 1 to 2 above, wherein the organic onium ion is a quaternary ammonium ion. 4. Quaternary ammonium ion is shown by following formula 1, The manufacturing method of the polyimide film of said 1-3 characterized by the above-mentioned.

【0008】[0008]

【化2】 [Chemical 2]

【0009】(R1、R2、R3及びR4は、それぞれ独立
に、炭素数1〜30のアルキル基またはエチレンオキサ
イドである) 5. 膨潤性層状珪酸塩がモンモリロナイトのスメクタ
イト系粘土鉱物、または膨潤性雲母であることを特徴と
する上記1〜4に記載のポリイミド系フィルムの製造方
法。
(R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are each independently an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms or ethylene oxide) 5. The method for producing a polyimide film as described in 1 to 4, wherein the swelling layered silicate is a smectite clay mineral of montmorillonite or a swelling mica.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】本発明のポリイミド系フィルムお
よびその製造方法を以下に詳しく記載する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The polyimide film of the present invention and the method for producing the same are described in detail below.

【0011】本発明で使用される膨潤性層状珪酸塩は、
陽イオン交換能を有し、さらに層間に水を取り込んで膨
潤する性質を示す層状珪酸塩である。モンモリロナイト
のスメクタイト系粘土鉱物、または膨潤性雲母が好まし
い。具体的には、スメクタイト型粘土としてヘクトライ
ト、サポナイト、スチブンサイト、バイデライト、モン
モリロナイト又はこれらの天然または化学的に合成した
もの又はこれらの置換体、誘導体、あるいは混合物が挙
げることができる。また、膨潤性雲母としては、化学的
に合成した層間にLi、Naイオンを持った合成膨潤性
雲母又はこれらの置換体、誘導体あるいは混合物を挙げ
ることができる。
The swellable layered silicate used in the present invention is
It is a layered silicate that has a cation exchange ability and that has the property of taking in water between layers and swelling. A smectite clay mineral of montmorillonite or swelling mica is preferred. Specific examples of the smectite-type clay include hectorite, saponite, stevensite, beidellite, montmorillonite, natural or chemically synthesized products thereof, or substitution products, derivatives, or mixtures thereof. Examples of the swelling mica include synthetic swelling mica having Li and Na ions between chemically synthesized layers, or a substitution product, derivative or mixture thereof.

【0012】本発明のポリイミド系フィルムについて、
ポリイミド100重量部に対し、膨潤性層状珪酸塩が
0.1〜20重量部の範囲で含まれることが好ましい。
さらに好ましくは、膨潤性層状珪酸塩は1〜10重量部
である。ポリイミド100重量部に対する膨潤性層状珪
酸塩の重量部が0.1重量部未満であると物性向上が見
られないことがある。一方ポリイミド100重量部に対
する膨潤性層状珪酸塩の重量部が20重量部を超えると
フィルムが脆くなることがある。
Regarding the polyimide film of the present invention,
The swelling layered silicate is preferably contained in the range of 0.1 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polyimide.
More preferably, the swellable layered silicate is 1 to 10 parts by weight. When the weight part of the swellable layered silicate is less than 0.1 part by weight with respect to 100 parts by weight of polyimide, the physical properties may not be improved. On the other hand, if the amount of the swellable layered silicate exceeds 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polyimide, the film may become brittle.

【0013】本発明では、上記膨潤性層状珪酸塩を有機
オニウムイオンによって処理したものを用いることが好
ましい。使用される有機オニウムイオンは、下記式
(1)
In the present invention, it is preferable to use the swellable layered silicate treated with an organic onium ion. The organic onium ion used is represented by the following formula (1)

【0014】[0014]

【化3】 [Chemical 3]

【0015】(R1、R2、R3及びR4は、それぞれ独立
に、炭素数1〜30のアルキル基、またはエチレンオキ
サイドである)の構造である4級アンモニウムイオンが
好ましい。ここで、炭素数1〜30のアルキル基として
は、炭素数1〜18のアルキル基が好ましい。
A quaternary ammonium ion having the structure of (R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are each independently an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms or ethylene oxide) is preferred. Here, the alkyl group having 1 to 30 carbon atoms is preferably an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms.

【0016】本願発明で使用される4級アンモニウムイ
オンの具体例として、ドデシルトリメチルアンモニウム
クロライド、テトラデシルトリメチルアンモニウムクロ
ライド、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムクロライ
ド、オクタデシルトリメチルアンモニウムクロライド、
オレイルトリメチルアンモニウムクロライド、ジドデシ
ルジメチルアンモニウムクロライド、ジテトラデシルジ
メチルアンモニウムクロライド、ジヘキサデシルジメチ
ルアンモニウムクロライド、ジオクタデシルジメチルア
ンモニウムクロライド、ジオレイルジメチルアンモニウ
ムクロライド、ドデシルジエチルベンジルアンモニウム
クロライド、テトラデシルジメチルベンジルアンモニウ
ムクロライド、ヘキサデシルジメチルベンジルアンモニ
ウムクロライド、オクタデシルジメチルベンジルアンモ
ニウムクロライド、オレイルジメチルベンジルクロライ
ド、ヒドロキシポリオキシエチレンドデシルジメチルア
ンモニウムクロライド、ヒドロキシポリオキシエチレン
テトラデシルジメチルアンモニウムクロライド、ヒドロ
キシポリオキシエチレンヘキサデシルジメチルアンモニ
ウムクロライド、ヒドロキシポリオキシエチレンオクタ
デシルジメチルアンモニウムクロライド、ヒドロキシポ
リオキシエチレンオレイルジメチルアンモニウムクロラ
イド、ジヒドロキシポリオキシエチレンドデシルメチル
アンモニウムクロライド、ジヒドロキシポリオキシエチ
レンテトラデシルメチルアンモニウムクロライド、ジヒ
ドロキシポリオキシエチレンヘキサデシルメチルアンモ
ニウムクロライド、ジヒドロキシポリオキシエチレンオ
クタデシルメチルアンモニウムクロライド、ジヒドロキ
シポリオキシエチレンオレイルメチルアンモニウムクロ
ライドが挙げられる。
Specific examples of the quaternary ammonium ion used in the present invention include dodecyltrimethylammonium chloride, tetradecyltrimethylammonium chloride, hexadecyltrimethylammonium chloride, octadecyltrimethylammonium chloride,
Oleyltrimethylammonium chloride, didodecyldimethylammonium chloride, ditetradecyldimethylammonium chloride, dihexadecyldimethylammonium chloride, dioctadecyldimethylammonium chloride, dioleyldimethylammonium chloride, dodecyldiethylbenzylammonium chloride, tetradecyldimethylbenzylammonium chloride, Hexadecyldimethylbenzylammonium chloride, octadecyldimethylbenzylammonium chloride, oleyldimethylbenzyl chloride, hydroxypolyoxyethylenedodecyldimethylammonium chloride, hydroxypolyoxyethylenetetradecyldimethylammonium chloride, hydroxypolyoxye Len hexadecyl dimethyl ammonium chloride, hydroxypolyoxyethylene octadecyl dimethyl ammonium chloride, hydroxy polyoxyethylene oleyl dimethyl ammonium chloride, dihydroxy polyoxyethylene dodecyl methyl ammonium chloride, dihydroxy polyoxyethylene tetradecyl methyl ammonium chloride, dihydroxy polyoxyethylene hexadecyl Examples thereof include methylammonium chloride, dihydroxypolyoxyethylene octadecylmethylammonium chloride and dihydroxypolyoxyethylene oleylmethylammonium chloride.

【0017】膨潤性層状珪酸塩の有機オニウムイオンで
の処理方法は、とくに限定されないが、膨潤性珪酸塩1
重量部、有機オニウムイオン1〜10重量部とを水中で
混合した後、乾燥する方法が挙げられる。水の量は、膨
潤性珪酸塩の1〜100倍である。また、混合するとき
の温度は、30から70度であり、混合時間は0.5か
ら2時間が好ましい。乾燥条件としては、70〜100
℃で3日間常圧乾燥、2日間真空乾燥が好ましい。
The method of treating the swelling layered silicate with an organic onium ion is not particularly limited, but the swelling silicate 1
A method may be mentioned in which 1 part by weight and 1 to 10 parts by weight of organic onium ions are mixed in water and then dried. The amount of water is 1 to 100 times that of the swelling silicate. The temperature at the time of mixing is preferably 30 to 70 degrees, and the mixing time is preferably 0.5 to 2 hours. The drying conditions are 70-100
Drying under atmospheric pressure for 3 days at ℃ and vacuum drying for 2 days is preferable.

【0018】本願発明においてポリイミドは、溶液中で
のテトラカルボン酸無水物とジアミンとの縮合反応から
得られるポリアミド酸を脱水縮合反応することで得るこ
とができる。
In the present invention, the polyimide can be obtained by subjecting a polyamic acid obtained by the condensation reaction of a tetracarboxylic acid anhydride and a diamine in a solution to a dehydration condensation reaction.

【0019】具体的に本願発明において使用される芳香
族ジアミン成分はp−フェニレンジアミンおよびそれと
は異なる芳香族ジアミンである。
The aromatic diamine component specifically used in the present invention is p-phenylenediamine and an aromatic diamine different from p-phenylenediamine.

【0020】p−フェニレンジアミンと異なる芳香族ジ
アミン成分としては、例えばm−フェニレンジアミン、
1,4−ジアミノナフタレン、1,5−ジアミノナフタ
レン、1,8−ジアミノナフタレン、2,6−ジアミノ
ナフタレン、2,7−ジアミノナフタレン、2,6−ジ
アミノアントラセン、2,7−ジアミノアントラセン、
1,8−ジアミノアントラセン、2,4−ジアミノトル
エン、2,5−ジアミノ(m−キシレン)、2,5−ジ
アミノピリジン、2,6−ジアミノピリジン、3,5−
ジアミノピリジン、2,4−ジアミノトルエンベンジジ
ン、3,3’−ジアミノビフェニル、3,3’−ジクロ
ロベンジジン、3,3’−ジメチルベンジジン、3,
3’−ジメトキシベンジジン、2,2’−ジアミノベン
ゾフェノン、4,4’−ジアミノベンゾフェノン、3,
3’−ジアミノジフェニルエーテル、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、3,3’−ジアミノジフェニルメタン、4,
4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノ
ジフェニルメタン、3,4’−ジアミノジフェニルスル
ホン、4,4’−ジアミノジフェニルスルホン、3,
3’−ジアミノジフェニルスルフィド、3,4’−ジア
ミノジフェニルスルフィド、4,4’−ジアミノジフェ
ニルスルフィド、4,4’−ジアミノジフェニルチオエ
ーテル、4,4’−ジアミノ−3,3’,5,5’−テ
トラメチルジフェニルエーテル、4,4’−ジアミノ−
3,3’,5,5’−テトラエチルジフェニルエーテ
ル、4,4’−ジアミノ−3,3’,5,5’−テトラ
メチルジフェニルメタン、1,3−ビス(3−アミノフ
ェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノフェノ
キシ)ベンゼン、1,4−ビス(3−アミノフェノキ
シ)ベンゼン、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)
ベンゼン、2,6−ビス(3−アミノフェノキシ)ピリ
ジン、1,4−ビス(3−アミノフェニルスルホニル)
ベンゼン、1,4−ビス(4−アミノフェニルスルホニ
ル)ベンゼン、1,4−ビス(3−アミノフェニルチオ
エーテル)ベンゼン、1,4−ビス(4−アミノフェニ
ルチオエーテル)ベンゼン、4,4’−ビス(3−アミ
ノフェノキシ)ジフェニルスルホン、4,4’−ビス
(4−アミノフェノキシ)ジフェニルスルホン、ビス
(4−アミノフェニル)アミンビス(4−アミノフェニ
ル)−N−メチルアミンビス(4−アミノフェニル)−
N−フェニルアミンビス(4−アミノフェニル)ホスフ
ィンオキシド、1,1−ビス(3−アミノフェニル)エ
タン、1,1−ビス(4−アミノフェニル)エタン、
2,2−ビス(3−アミノフェニル)プロパン、2,2
−ビス(4−アミノフェニル)プロパン、2,2−ビス
(4−アミノ−3,5−ジメチルフェニル)プロパン、
4,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル、
ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]スルホ
ン、ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]ス
ルホン、ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニ
ル]エーテル、ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フ
ェニル]メタン、ビス[3−メチル−4−(4−アミノ
フェノキシ)フェニル]メタン、ビス[3−クロロ−4
−(4−アミノフェノキシ)フェニル]メタン、ビス
[3,5−ジメチル−4−(4−アミノフェノキシ)フ
ェニル]メタン、1,1−ビス[4−(4−アミノフェ
ノキシ)フェニル]エタン、1,1−ビス[3−メチル
−4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]エタン、
1,1−ビス[3−クロロ−4−(4−アミノフェノキ
シ)フェニル]エタン、1,1−ビス[3,5−ジメチ
ル−4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]エタン、
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[3−メチル−4−(4−
アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、2,2−ビス
[3−クロロ−4−(4−アミノフェノキシ)フェニ
ル]プロパン、2,2−ビス[3,5−ジメチル−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]ブタ
ン、2,2−ビス[3−メチル−4−(4−アミノフェ
ノキシ)フェニル]ブタン、2,2−ビス[3,5−ジ
メチル−4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]ブタ
ン、2,2−ビス[3,5−ジブロモ−4−(4−アミ
ノフェノキシ)フェニル]ブタン、1,1,1,3,
3,3−ヘキサフルオロ−2,2−ビス(4−アミノフ
ェニル)プロパン、1,1,1,3,3,3−ヘキサフ
ルオロ−2,2−ビス[3−メチル−4−(4−アミノ
フェノキシ)フェニル]プロパン等およびそれらのハロ
ゲン原子あるいはアルキル基による芳香核置換体が挙げ
られる。
As the aromatic diamine component different from p-phenylenediamine, for example, m-phenylenediamine,
1,4-diaminonaphthalene, 1,5-diaminonaphthalene, 1,8-diaminonaphthalene, 2,6-diaminonaphthalene, 2,7-diaminonaphthalene, 2,6-diaminoanthracene, 2,7-diaminoanthracene,
1,8-diaminoanthracene, 2,4-diaminotoluene, 2,5-diamino (m-xylene), 2,5-diaminopyridine, 2,6-diaminopyridine, 3,5-
Diaminopyridine, 2,4-diaminotoluenebenzidine, 3,3′-diaminobiphenyl, 3,3′-dichlorobenzidine, 3,3′-dimethylbenzidine, 3,
3'-dimethoxybenzidine, 2,2'-diaminobenzophenone, 4,4'-diaminobenzophenone, 3,
3'-diaminodiphenyl ether, 4,4'-diaminodiphenyl ether, 3,4'-diaminodiphenyl ether, 3,3'-diaminodiphenylmethane, 4,
4'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 3,4'-diaminodiphenylsulfone, 4,4'-diaminodiphenylsulfone, 3,
3'-diaminodiphenyl sulfide, 3,4'-diaminodiphenyl sulfide, 4,4'-diaminodiphenyl sulfide, 4,4'-diaminodiphenyl thioether, 4,4'-diamino-3,3 ', 5,5' -Tetramethyldiphenyl ether, 4,4'-diamino-
3,3 ', 5,5'-tetraethyldiphenyl ether, 4,4'-diamino-3,3', 5,5'-tetramethyldiphenylmethane, 1,3-bis (3-aminophenoxy) benzene, 1,3 -Bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,4-bis (3-aminophenoxy) benzene, 1,4-bis (4-aminophenoxy)
Benzene, 2,6-bis (3-aminophenoxy) pyridine, 1,4-bis (3-aminophenylsulfonyl)
Benzene, 1,4-bis (4-aminophenylsulfonyl) benzene, 1,4-bis (3-aminophenylthioether) benzene, 1,4-bis (4-aminophenylthioether) benzene, 4,4′-bis (3-Aminophenoxy) diphenyl sulfone, 4,4′-bis (4-aminophenoxy) diphenyl sulfone, bis (4-aminophenyl) amine bis (4-aminophenyl) -N-methylamine bis (4-aminophenyl) −
N-phenylamine bis (4-aminophenyl) phosphine oxide, 1,1-bis (3-aminophenyl) ethane, 1,1-bis (4-aminophenyl) ethane,
2,2-bis (3-aminophenyl) propane, 2,2
-Bis (4-aminophenyl) propane, 2,2-bis (4-amino-3,5-dimethylphenyl) propane,
4,4'-bis (4-aminophenoxy) biphenyl,
Bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] sulfone, Bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] sulfone, Bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] ether, Bis [4- (4-amino) Phenoxy) phenyl] methane, bis [3-methyl-4- (4-aminophenoxy) phenyl] methane, bis [3-chloro-4
-(4-aminophenoxy) phenyl] methane, bis [3,5-dimethyl-4- (4-aminophenoxy) phenyl] methane, 1,1-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] ethane, 1 , 1-bis [3-methyl-4- (4-aminophenoxy) phenyl] ethane,
1,1-bis [3-chloro-4- (4-aminophenoxy) phenyl] ethane, 1,1-bis [3,5-dimethyl-4- (4-aminophenoxy) phenyl] ethane,
2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane, 2,2-bis [3-methyl-4- (4-
Aminophenoxy) phenyl] propane, 2,2-bis [3-chloro-4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane, 2,2-bis [3,5-dimethyl-4-]
(4-Aminophenoxy) phenyl] propane, 2,2
-Bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] butane, 2,2-bis [3-methyl-4- (4-aminophenoxy) phenyl] butane, 2,2-bis [3,5-dimethyl-4] -(4-Aminophenoxy) phenyl] butane, 2,2-bis [3,5-dibromo-4- (4-aminophenoxy) phenyl] butane, 1,1,1,3
3,3-hexafluoro-2,2-bis (4-aminophenyl) propane, 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2,2-bis [3-methyl-4- (4- Aminophenoxy) phenyl] propane and the like, and aromatic nucleus substitution products thereof with a halogen atom or an alkyl group thereof.

【0021】ジアミン成分は、p−フェニレンジアミン
単独からなるかあるいはp−フェニレンジアミンおよび
上記の如きそれと異なる芳香族ジアミンとの組合せから
なる。後者の組合せの場合、p−フェニレンジアミン
は、全ジアミン成分に基づき、80モル%を超える割
合、好ましくは90モル%を超える割合すなわちそれと
異なる芳香族ジアミンが20モル%未満、好ましくは1
0モル%未満からなる。
The diamine component consists of p-phenylenediamine alone or in combination with p-phenylenediamine and an aromatic diamine different from that as described above. In the latter combination, p-phenylenediamine is present in a proportion of more than 80 mol%, preferably of more than 90 mol%, i.e. of less than 20 mol%, preferably of less than 1 mol, based on the total diamine component.
It comprises less than 0 mol%.

【0022】また、ポリアミド酸を構成するテトラカル
ボン酸成分は、ピロメリット酸およびそれと異なる芳香
族テトラカルボン酸である。
The tetracarboxylic acid component constituting the polyamic acid is pyromellitic acid and aromatic tetracarboxylic acid different from it.

【0023】ピロメリット酸と異なる芳香族テトラカル
ボン酸成分としては、例えば1,2,3,4−ベンゼン
テトラカルボン酸二無水物、2,3,5,6−ピリジン
テトラカルボン酸二無水物、2,3,4,5−チオフェ
ンテトラカルボン酸二無水物、2,2’,3,3’−ベ
ンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、2,3’,
3,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、
3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸
二無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカル
ボン酸二無水物、2,2’,3,3’−ビフェニルテト
ラカルボン酸二無水物、2,3,3’,4’−ビフェニ
ルテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−p
−テルフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,2’,
3,3’−p−テルフェニルテトラカルボン酸二無水
物、2,3,3’,4’−p−テルフェニルテトラカル
ボン酸二無水物、1,2,4,5−ナフタレンテトラカ
ルボン酸二無水物、1,2,5,6−ナフタレンテトラ
カルボン酸二無水物、1,2,6,7−ナフタレンテト
ラカルボン酸二無水物、1,4,5,8−ナフタレンテ
トラカルボン酸二無水物、2,3,6,7−ナフタレン
テトラカルボン酸二無水物、2,3,6,7−アントラ
センテトラカルボン酸二無水物、1,2,5,6−アン
トラセンテトラカルボン酸二無水物、1,2,6,7−
フェナンスレンテトラカルボン酸二無水物、1,2,
7,8−フェナンスレンテトラカルボン酸二無水物、
1,2,9,10−フェナンスレンテトラカルボン酸二
無水物、3,4,9,10−ペリレンテトラカルボン酸
二無水物、2,6−ジクロロナフタレン−1,4,5,
8−テトラカルボン酸二無水物、2,7−ジクロロナフ
タレン−1,4,5,8−テトラカルボン酸二無水物、
2,3,6,7−テトラクロロナフタレン−1,4,
5,8−テトラカルボン酸二無水物、1,4,5,8−
テトラクロロナフタレン−2,3,6,7−テトラカル
ボン酸二無水物、ビス(2,3−ジカルボキシフェニ
ル)エーテル二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフ
ェニル)エーテル二無水物、ビス(2,3−ジカルボキ
シフェニル)メタン二無水物、ビス(3,4−ジカルボ
キシフェニル)メタン二無水物、ビス(2,3−ジカル
ボキシフェニル)スルホン二無水物、ビス(3,4−ジ
カルボキシフェニル)スルホン二無水物、1,1−ビス
(2,3−ジカルボキシフェニル)エタン二無水物、
1,1−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)エタン
二無水物、2,2−ビス(2,3−ジカルボキシフェニ
ル)プロパン二無水物、2,2−ビス(3,4−ジカル
ボキシフェニル)プロパン二無水物、2,6−ビス
(3,4−ジカルボキシフェノキシ)ピリジン二無水
物、1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ−2,2
−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)プロパン二無
水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)ジメチル
シラン二無水物等が挙げられる。
Examples of the aromatic tetracarboxylic acid component different from pyromellitic acid include 1,2,3,4-benzenetetracarboxylic dianhydride, 2,3,5,6-pyridinetetracarboxylic dianhydride, 2,3,4,5-thiophene tetracarboxylic acid dianhydride, 2,2 ', 3,3'-benzophenone tetracarboxylic acid dianhydride, 2,3',
3,4′-benzophenone tetracarboxylic acid dianhydride,
3,3 ′, 4,4′-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,2 ′, 3,3′-biphenyltetracarboxylic acid Dianhydride, 2,3,3 ', 4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 3,3', 4,4'-p
-Terphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,2 ',
3,3'-p-terphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,3,3 ', 4'-p-terphenyltetracarboxylic dianhydride, 1,2,4,5-naphthalenetetracarboxylic dianhydride Anhydride, 1,2,5,6-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 1,2,6,7-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 1,4,5,8-naphthalenetetracarboxylic dianhydride 2,3,6,7-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 2,3,6,7-anthracenetetracarboxylic dianhydride, 1,2,5,6-anthracenetetracarboxylic dianhydride, 1 , 2, 6, 7-
Phenanthrene tetracarboxylic dianhydride, 1,2,
7,8-phenanthrene tetracarboxylic acid dianhydride,
1,2,9,10-phenanthrenetetracarboxylic dianhydride, 3,4,9,10-perylenetetracarboxylic dianhydride, 2,6-dichloronaphthalene-1,4,5,5
8-tetracarboxylic dianhydride, 2,7-dichloronaphthalene-1,4,5,8-tetracarboxylic dianhydride,
2,3,6,7-tetrachloronaphthalene-1,4
5,8-Tetracarboxylic acid dianhydride, 1,4,5,8-
Tetrachloronaphthalene-2,3,6,7-tetracarboxylic dianhydride, bis (2,3-dicarboxyphenyl) ether dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) ether dianhydride, bis (2,3-Dicarboxyphenyl) methane dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) methane dianhydride, bis (2,3-dicarboxyphenyl) sulfone dianhydride, bis (3,4- Dicarboxyphenyl) sulfone dianhydride, 1,1-bis (2,3-dicarboxyphenyl) ethane dianhydride,
1,1-bis (3,4-dicarboxyphenyl) ethane dianhydride, 2,2-bis (2,3-dicarboxyphenyl) propane dianhydride, 2,2-bis (3,4-dicarboxy) Phenyl) propane dianhydride, 2,6-bis (3,4-dicarboxyphenoxy) pyridine dianhydride, 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2,2
Examples thereof include bis (3,4-dicarboxyphenyl) propane dianhydride and bis (3,4-dicarboxyphenyl) dimethylsilane dianhydride.

【0024】テトラカルボン酸成分は、ピロメリット酸
単独からなるかあるいはピロメリット酸および上記の如
きそれと異なる芳香族テトラカルボン酸との組合せから
なる。後者の組合せの場合、ピロメリット酸は、全テト
ラカルボン酸成分に基づき、80モル%を超える割合、
好ましくは90モル%を超える割合すなわちそれと異な
る芳香族テトラカルボン酸が20モル%未満、好ましく
は10モル%未満からなる。
The tetracarboxylic acid component consists of pyromellitic acid alone or in combination with pyromellitic acid and an aromatic tetracarboxylic acid different from that as described above. In the case of the latter combination, pyromellitic acid is a proportion of more than 80 mol% based on the total tetracarboxylic acid component,
It is preferably greater than 90 mol%, ie less than 20 mol%, preferably less than 10 mol%, of aromatic tetracarboxylic acids different therefrom.

【0025】p−フエニレンジアミン成分が100モル
%からなるジアミン成分と、ピロメリット酸成分100
モル%からなる芳香族テトラカルボン酸成分からなるポ
リイミドであるとき、より好ましく高い機械的物性が発
現する。
A diamine component consisting of 100 mol% of p-phenylenediamine component and 100 parts of pyromellitic acid component.
When the polyimide is composed of an aromatic tetracarboxylic acid component composed of mol%, more preferable high mechanical properties are exhibited.

【0026】本発明により製造されるポリイミド系フィ
ルムはこれまでにない高い引張り弾性率と、引張り弾性
率のフィルム面内におけるバランスに優れるという実用
的にすぐれた特性を有する。
The polyimide film produced according to the present invention has a high tensile elastic modulus which has never been seen and an excellent balance of the tensile elastic modulus in the plane of the film, which is excellent in practical use.

【0027】またポリアミド酸を重合する際の溶媒とし
ては、ポリアミド酸を溶解し、縮合剤と反応しない溶媒
であれば良い。具体的に例としては、N,N−ジメチル
ホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メ
チル−2−ピロリドン、ヘキサメチルホスホルアミド、
1,3−ジメチルイミダゾリジノン、テトラメチルウレ
ア、1,3−ジプロピルイミダゾリジノン、N−メチル
カプロラクタム、ジメチルスルホキシド等が挙げられ
る。ポリアミド酸は水分により加水分解を起こすので、
該溶媒は脱水されていることが望ましい。
The solvent for polymerizing the polyamic acid may be any solvent which dissolves the polyamic acid and does not react with the condensing agent. Specific examples include N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, hexamethylphosphoramide,
Examples thereof include 1,3-dimethylimidazolidinone, tetramethylurea, 1,3-dipropylimidazolidinone, N-methylcaprolactam and dimethyl sulfoxide. Polyamic acid causes hydrolysis due to water,
The solvent is preferably dehydrated.

【0028】また、ポリアミド酸を製造する際、これら
のジアミン成分と酸無水物成分は、ジアミン成分対酸無
水物成分のモル比として好ましくは0.90〜1.1
0、より好ましくは0.95〜1.05で、用いること
が好ましい。
When the polyamic acid is produced, the diamine component and the acid anhydride component are preferably contained in a molar ratio of diamine component to acid anhydride component of 0.90 to 1.1.
It is preferably 0, more preferably 0.95 to 1.05.

【0029】このポリアミド酸の末端は封止されること
が好ましい。末端封止剤を用いて封止する場合、その末
端封止剤としては、例えば無水フタル酸およびその置換
体、ヘキサヒドロ無水フタル酸およびその置換体、無水
コハク酸およびその置換体、アミン成分としてはアニリ
ンおよびその置換体が挙げられる。
The end of this polyamic acid is preferably sealed. In the case of using a terminal blocking agent, examples of the terminal blocking agent include phthalic anhydride and a substituted product thereof, hexahydrophthalic anhydride and a substituted product thereof, succinic anhydride and a substituted product thereof, and an amine component. Examples include aniline and its substitution products.

【0030】以下、膨潤性珪酸塩を含むポリイミド系フ
ィルムの製造方法について説明する。
The method for producing a polyimide film containing a swelling silicate will be described below.

【0031】まず工程(1)として、p−フエニレンジ
アミンを主成分とする芳香族ジアミン成分とピロメリッ
ト酸を主成分とする芳香族テトラカルボン酸成分から実
質的になるポリアミド酸、有機オニウムイオンで処理さ
れた膨潤性層状珪酸塩、および有機極性溶媒からなるポ
リアミド酸溶液を調整するが、好ましくは、ポリアミド
酸濃度1〜15重量%、より好ましくは3〜10重量%
のポリアミド酸の溶液が調製される。
First, in the step (1), a polyamic acid or an organic onium ion which is substantially composed of an aromatic diamine component containing p-phenylenediamine as a main component and an aromatic tetracarboxylic acid component containing pyromellitic acid as a main component. A polyamic acid solution comprising a swellable layered silicate treated with and a polar organic solvent is prepared, but the polyamic acid concentration is preferably 1 to 15% by weight, more preferably 3 to 10% by weight.
A solution of polyamic acid is prepared.

【0032】また、ポリアミド酸と膨潤性層状珪酸塩の
量は、前述のように得られるポリイミド系フィルムにお
いてポリイミド100重量部に対し、膨潤性層状珪酸塩
が0.1〜20重量部の範囲で含まれるように、さらに
好ましくは、膨潤性層状珪酸塩は1〜10重量部の範囲
で含まれるように調製するのが好ましい。
The amounts of the polyamic acid and the swellable layered silicate are in the range of 0.1 to 20 parts by weight of the swellable layered silicate with respect to 100 parts by weight of the polyimide in the polyimide film obtained as described above. It is preferable that the swellable layered silicate is contained in the range of 1 to 10 parts by weight.

【0033】有機極性溶媒としては、ポリアミド酸の重
合に使用した有機極性溶媒が好ましく用いられる。
As the organic polar solvent, the organic polar solvent used for the polymerization of polyamic acid is preferably used.

【0034】上記ポリアミド酸溶液と層状珪酸塩との混
合方法は、特に制限はなくポリアミド酸溶液に膨潤性層
状珪酸塩を固体のまま添加する方法、あるいは有機溶媒
に予め分散させた状態で添加する方法が用いられるが、
混合溶液は均一な状態になるまで攪拌混練する必要があ
る。
The method for mixing the polyamic acid solution and the layered silicate is not particularly limited, and the swellable layered silicate is added as a solid to the polyamic acid solution or added in a state of being dispersed in an organic solvent in advance. Method is used,
It is necessary to stir and knead the mixed solution until it becomes a uniform state.

【0035】続いて工程(2)において、得られたポリ
アミド酸と層状珪酸塩の混合溶液を脱水縮合剤および閉
環触媒を用いて、ポリアミド酸の一部がポリイミドもし
くはポリイソイミドに変換されたゲル状フィルムを得
る。
Subsequently, in the step (2), a gel-like film in which a part of the polyamic acid is converted into polyimide or polyisoimide by using the dehydrated condensing agent and the ring-closing catalyst, is obtained the mixed solution of the polyamic acid and the layered silicate. To get

【0036】ポリアミド酸と層状珪酸塩の混合溶液を支
持体上に流延するには、一般に知られている乾式ならび
に乾湿式成形方法等のいかなる製膜方法を用いてもよ
い。この製膜方法としてはダイ押し出しによる工法、ア
プリケーターを用いたキャスティング、コーターを用い
る方法などが例示される。ポリアミド酸と層状珪酸塩の
混合溶液の流延に際して支持体として金属性のベルト、
キャステイングドラムなどを用いることができる。また
ポリエステルやポリプロピレンのような有機高分子フィ
ルム上に流延することもできる。これらの工程はポリマ
ーの加水分解を抑制するため低湿度雰囲気下で行うこと
が好ましい。
In order to cast the mixed solution of the polyamic acid and the layered silicate on the support, any generally known dry method and dry-wet molding method may be used. Examples of the film forming method include a die extrusion method, casting using an applicator, and a method using a coater. When casting a mixed solution of polyamic acid and layered silicate, a metallic belt as a support,
A casting drum or the like can be used. It can also be cast on an organic polymer film such as polyester or polypropylene. These steps are preferably performed in a low humidity atmosphere in order to suppress hydrolysis of the polymer.

【0037】本発明において脱水縮合剤としては、無水
酢酸、無水プロピオン酸、無水吉草酸、無水安息香酸、
トリフルオロ酢酸二無水物のごとき酸無水物が縮合剤と
して挙げられる。
In the present invention, the dehydration condensing agent includes acetic anhydride, propionic anhydride, valeric anhydride, benzoic anhydride,
Acid anhydrides such as trifluoroacetic acid dianhydride may be mentioned as condensing agents.

【0038】本発明において閉環触媒としては、トリエ
チルアミン、トリブチルアミン、ジイソプロピルエチル
アミンといった三級脂肪族アミン;N,N−ジメチルア
ニリン、1,8−ビス(N,N−ジメチルアミノ)ナフ
タレンの如き芳香族アミン、ピリジンおよびその誘導
体、ピコリンおよびその誘導体、ルチジン、キノリン、
イソキノリンの如き複素環式化合物を用いることができ
る。また、トリエチレンジアミン、N,N−ジメチルア
ミノピリジンといった有機アミン化合物は、少量で効率
良くポリアミド酸の閉環反応を可能とすることから好ま
しい。
In the present invention, the ring-closing catalyst may be a tertiary aliphatic amine such as triethylamine, tributylamine or diisopropylethylamine; an aromatic such as N, N-dimethylaniline or 1,8-bis (N, N-dimethylamino) naphthalene. Amines, pyridine and its derivatives, picoline and its derivatives, lutidine, quinoline,
Heterocyclic compounds such as isoquinoline can be used. In addition, organic amine compounds such as triethylenediamine and N, N-dimethylaminopyridine are preferable because they enable efficient ring closure reaction of polyamic acid with a small amount.

【0039】ポリアミド酸と層状珪酸塩の混合溶液をポ
リアミド酸の一部がポリイミドもしくはポリイソイミド
に変換されたゲル状フィルムを得る方法として、上記化
学量論以上の脱水縮合剤とイミド化触媒とを含有する溶
液(反応凝固液)にキャストしたフィルムを導入し、ゲ
ル状フィルムを得る方法がある。この時、反応凝固液は
有機溶媒を希釈剤として用いても良い。希釈剤としては
脱水縮合剤およびイミド化触媒を溶解し、脱水縮合剤お
よびイミド化触媒と反応せず、ポリイミド前駆体を溶解
しない一般有機溶媒であれば良い。このような溶媒とし
ては特に限定するものではないがポリアミド酸を重合す
る際に溶媒として用いた溶媒を用いることが好ましい。
As a method for obtaining a gel-like film in which a part of polyamic acid is converted to polyimide or polyisoimide, a mixed solution of polyamic acid and layered silicate contains a dehydration condensing agent having a stoichiometric amount or more and an imidization catalyst. There is a method of introducing a cast film into a solution (reaction coagulating liquid) to obtain a gel film. At this time, the reaction coagulation liquid may use an organic solvent as a diluent. As the diluent, a general organic solvent that dissolves the dehydration condensation agent and the imidization catalyst, does not react with the dehydration condensation agent and the imidization catalyst, and does not dissolve the polyimide precursor may be used. The solvent is not particularly limited, but it is preferable to use the solvent used as the solvent when polymerizing the polyamic acid.

【0040】一方、ポリアミド酸と層状珪酸塩の混合溶
液に化学量論以上の脱水縮合剤とイミド化触媒を低温で
添加して、成形ドープを調製したのち、上記のようにフ
ィルムキャストを行い、乾燥させてゲル状フィルムを作
製することも可能である。
On the other hand, a dehydration condensing agent having a stoichiometric amount or more and an imidization catalyst were added at a low temperature to a mixed solution of a polyamic acid and a layered silicate to prepare a molding dope, and then film casting was performed as described above. It is also possible to produce a gel film by drying.

【0041】ゲル状フィルムのイミド基分率とイソイミ
ド基分率が20%〜100%であるとき高い延伸倍率が
得られ好ましい。さらにアミド酸残基が存在しないこと
がより好ましい。アミド酸残基が残存していることで、
加水分解を生じ物性低下を引き起こす。
When the imide group fraction and the isoimide group fraction of the gel film are 20% to 100%, a high stretch ratio can be obtained, which is preferable. Furthermore, it is more preferable that no amic acid residue is present. With the remaining amide acid residue,
It causes hydrolysis and causes deterioration of physical properties.

【0042】ゲル状フィルムが300〜5000%の膨
潤度をもつことにより高い延伸倍率が得られ好ましい。
300%以下では延伸性が不十分であり、5000%以
上ではゲルの強度が低下しハンドリングが困難となる。
It is preferable that the gel film has a swelling degree of 300 to 5000% because a high stretch ratio can be obtained.
When it is 300% or less, the stretchability is insufficient, and when it is 5000% or more, the strength of the gel decreases and handling becomes difficult.

【0043】工程(3)において、得られた未延伸ゲル
状フィルムを支持体から分離したのち延伸処理に付すこ
とで機械的強度および熱寸法安定性を向上することがで
きる。延伸処理はフィルム面内におけるバランスに優れ
るという点から二軸延伸であることが好ましい。延伸
は、未延伸フィルムを支持体から分離したのち、洗浄し
てから行っても、未洗浄のまま行ってもよい。洗浄に
は、例えば工程(1)で用いられた溶媒と同様の溶媒が
用いられる。延伸方法は、一般に知られているいかなる
方法を用いても良い。二軸延伸においては同時及び逐次
延伸のいずれを用いても良い。また延伸は溶剤中、空気
中、不活性雰囲気中、また低温加熱した状態でも良い。
延伸の際の温度としては特に限定するものではないが、
溶剤が揮発し延伸性が低下しない程度であればよい。
In step (3), mechanical strength and thermal dimensional stability can be improved by separating the obtained unstretched gel film from the support and subjecting it to a stretching treatment. The stretching treatment is preferably biaxial stretching from the viewpoint of excellent in-plane balance in the film. Stretching may be performed after the unstretched film is separated from the support and then washed, or may be performed without washing. For the washing, for example, a solvent similar to the solvent used in the step (1) is used. As the stretching method, any generally known method may be used. In biaxial stretching, either simultaneous or sequential stretching may be used. The stretching may be carried out in a solvent, air, an inert atmosphere, or heated at a low temperature.
The temperature at the time of stretching is not particularly limited,
It only needs to be such that the solvent does not evaporate and the stretchability does not decrease.

【0044】工程(4)において、上記ゲル状フィルム
を定長ないし緊張下に熱処理することで、二軸配向層状
珪酸塩を含むポリイミド系フィルムを形成する。熱処理
温度としては、300〜550℃の温度で実施すること
により95%を超えるイミド化率の配向緩和を抑制して
実現しうることから好ましい。熱処理方法としては熱風
加熱、真空加熱、赤外線加熱、マイクロ波加熱の他、熱
板、ホットロールを用いた接触による加熱などが例示で
きるがこれに限定されるものではない。この際段階的に
温度をあげることでイミド化を進行させることが好まし
い。
In step (4), the gel-like film is heat-treated under a fixed length or under tension to form a polyimide film containing a biaxially oriented layered silicate. As the heat treatment temperature, it is preferable to carry out the heat treatment at a temperature of 300 to 550 ° C. because it can be realized by suppressing the orientation relaxation of the imidization ratio exceeding 95%. Examples of the heat treatment method include, but are not limited to, hot air heating, vacuum heating, infrared heating, microwave heating, and heating by contact using a hot plate or a hot roll. At this time, it is preferable to promote the imidization by raising the temperature stepwise.

【0045】このようにして得られた層状珪酸塩を含む
延伸ポリイミド系フィルムは分子鎖がフィルム面内に強
く配向し、それと同時にポリマーマトリクス中に存在す
る層状珪酸塩が面内に強く配向することで、特にニ軸に
延伸することにより面内のバランスに優れた高い引張り
弾性率を有するポリイミド系フィルムとなり面内の直交
するニ方向に測定したヤング率の値が14GPaを超
え、かつ延伸配向により特殊な微細構造が形成されるこ
とにより強度の改善されたフィルムを得ることが出来
る。このような高い引張り弾性率フィルムは剛性の高さ
から厚みが10μm以下の薄いフィルムであっても電子
用途、例えば銅薄が積層された電気配線板の支持体など
に好適に用いることができる。またフレキシブル回路基
板、TAB(テープオートメイテッドボンデイング)用
テープ、LOC(リードオンチップ)用テープの支持体
としても用いることができる。また磁気記録テープのベ
ースフィルムとして用いることができる。
In the stretched polyimide film containing the layered silicate thus obtained, the molecular chains are strongly oriented in the plane of the film, and at the same time, the layered silicate present in the polymer matrix is strongly oriented in the plane. In particular, by stretching in the biaxial direction, a polyimide film having a high tensile elastic modulus with excellent in-plane balance is obtained, and the Young's modulus value measured in the in-plane two orthogonal directions exceeds 14 GPa, and depending on the stretching orientation. A film having improved strength can be obtained by forming a special fine structure. Such a high tensile elastic modulus film can be suitably used for electronic applications, such as a support for an electric wiring board laminated with a copper thin film, even if it is a thin film having a thickness of 10 μm or less due to its high rigidity. It can also be used as a support for flexible circuit boards, TAB (tape automated bonding) tapes, and LOC (lead-on-chip) tapes. It can also be used as a base film of a magnetic recording tape.

【0046】[0046]

【発明の効果】本発明によりポリイミドと有機オニウム
イオンで処理された膨潤性層状珪酸塩からなるポリイミ
ド系フィルムを好適に得ることができ、該ポリイミド系
フィルムは、層状珪酸塩とポリイミドが高度に配向して
いることで、高い引張り弾性を持ち、電子材料用フィル
ムとして優れている。
EFFECTS OF THE INVENTION According to the present invention, it is possible to preferably obtain a polyimide film composed of a swellable layered silicate treated with a polyimide and an organic onium ion, and the polyimide film has a highly oriented layered silicate and polyimide. By doing so, it has high tensile elasticity and is excellent as a film for electronic materials.

【0047】[0047]

【実施例】以下、実施例により本発明方法をさらに詳し
く具体的に説明する。ただしこれらの実施例により本発
明の範囲が限定されるものではない。
EXAMPLES The method of the present invention will be described in more detail below with reference to examples. However, the scope of the present invention is not limited by these examples.

【0048】本実施例に使用したモンモリロナイトはク
ニミネ工業(株)製、ジヒドロキシポリオキシエチレン
オレイルメチルアンモニウムクロライドは竹本油脂
(株)製を使用した。
The montmorillonite used in this example was from Kunimine Industry Co., Ltd., and the dihydroxypolyoxyethylene oleylmethylammonium chloride was from Takemoto Yushi Co., Ltd.

【0049】[ポリアミド酸の対数粘度の測定]ポリア
ミド酸の対数粘度は、NMP(N−メチル−2−ピロリ
ドン)中ポリマー濃度0.5g/100ml、30℃で
測定したものである。
[Measurement of logarithmic viscosity of polyamic acid] The logarithmic viscosity of polyamic acid was measured at 30 ° C. in NMP (N-methyl-2-pyrrolidone) at a polymer concentration of 0.5 g / 100 ml.

【0050】[灰分率の測定]層状珪酸塩に由来する無
機物の含有率は、JISK7052に準拠し、燃焼は温
度950℃で3時間加熱して、層状珪酸塩を含むポリイ
ミド系フィルムの無機物の重量を測定した。
[Measurement of ash content] The content of the inorganic substance derived from the layered silicate is based on JISK7052, and the combustion is heated at a temperature of 950 ° C. for 3 hours, and the weight of the inorganic substance of the polyimide film containing the layered silicate is measured. Was measured.

【0051】[弾性率・伸度の測定]弾性率および伸度
の測定には、50mm×10mmのサンプルを用い、引
っ張り速度2mm/minで行いオリエンテックUCT
−1Tによって測定を行なったものである。
[Measurement of Elastic Modulus / Elongation] A 50 mm × 10 mm sample was used to measure the elastic modulus and elongation at a pulling speed of 2 mm / min.
It is measured by -1T.

【0052】[実施例1] (ア)膨潤性層状珪酸塩分散液の作製 モンモリロナイト100g、ジヒドロキシポリオキシエ
チレンオレイルメチルアンモニウムクロライド100g
に水10Lを加え、室温で2時間攪拌を行い、ろ過によ
り粗生成物を得た。さらに、水10Lで3回洗浄を行っ
た後、100℃で3日間熱風乾燥、2日間真空乾燥を行
い4級アンモニウムイオン処理されたモンモリロナイト
を得た。得られた4級アンモニウムイオンで処理された
モンモリロナイトをN−メチル−2−ピロリドンに5重
量%となるように分散させて、均一不透明な層状珪酸塩
分散液を得た。
[Example 1] (a) Preparation of swellable layered silicate dispersion 100 g of montmorillonite, 100 g of dihydroxypolyoxyethylene oleylmethyl ammonium chloride
10 L of water was added to the mixture, the mixture was stirred at room temperature for 2 hours, and a crude product was obtained by filtration. Further, after washing with 10 L of water three times, hot air drying was performed at 100 ° C. for 3 days and vacuum drying was performed for 2 days to obtain quaternary ammonium ion-treated montmorillonite. The obtained quaternary ammonium ion-treated montmorillonite was dispersed in N-methyl-2-pyrrolidone in an amount of 5% by weight to obtain a uniform opaque layered silicate dispersion.

【0053】(イ)ポリアミド酸溶液の作製 温度計・攪拌装置および原料投入口を備えた反応容器
に、窒素雰囲気下モレキュラーシーブスで脱水したN−
メチル−2−ピロリドン800mlを入れ、さらにパラ
フェニレンジアミン11.9gを加えて完全に溶解した
後、氷浴下0℃まで冷却した。この冷却したジアミン溶
液に無水ピロメリット酸24.1gを添加しさらに反応
させた。反応終了後窒素雰囲気下で濾過後、脱泡してポ
リアミド酸溶液を得た。この溶液の対数粘度は14.1
であり最終的なポリマー濃度は4重量%となった。
(B) Preparation of Polyamic Acid Solution A reaction vessel equipped with a thermometer, a stirrer, and a raw material inlet was dehydrated with molecular sieves under a nitrogen atmosphere to produce N-.
Methyl-2-pyrrolidone (800 ml) was added, and paraphenylenediamine (11.9 g) was further added to completely dissolve it, followed by cooling to 0 ° C. in an ice bath. To this cooled diamine solution, 24.1 g of pyromellitic dianhydride was added and further reacted. After completion of the reaction, the mixture was filtered under a nitrogen atmosphere and defoamed to obtain a polyamic acid solution. The logarithmic viscosity of this solution is 14.1
And the final polymer concentration was 4% by weight.

【0054】(ウ)フィルムの製造 上記の方法で作製した層状珪酸塩分散液とポリアミド酸
溶液を室温で混合し、ポリアミド酸と層状珪酸塩を含む
混合液を調製した。得られたポリアミド酸と層状珪酸塩
の混合溶液を、0.3mmのドクターブレードを用いて
コロナ処理ポリプロピレンフィルム上にキャストした。
これを無水酢酸350ml、ピリジン150ml、N−
メチル−2−ピロリドン500mlの反応凝固液に導入
し、10分反応凝固させたのち支持体から剥離し、さら
に10分計20分反応させることでゲル状フィルムを得
た。得られたゲル状フィルムを、同時二軸延伸機を用い
て、縦および横方向に1.7倍ずつ延伸を行い、金枠に
固定してトルエンで洗浄した後、200℃で20分乾燥
した後、450℃まで除除に温度を上げ熱処理すること
で、透明な層状珪酸塩を有する二軸延伸ポリイミド系フ
ィルムを得た。灰分率測定結果から、無機成分の含有率
は1.2重量%であった。得られたフィルムの厚みは1
5μm、引張り弾性率は直交する延伸方向について1
5.5GPa、および15.5GPa、引張り強度はそ
れぞれ0.41GPaおよび0.37Gpa、伸度はそ
れぞれ8.0%および6.4%であった。
(C) Production of Film The layered silicate dispersion prepared by the above method and the polyamic acid solution were mixed at room temperature to prepare a mixed solution containing the polyamic acid and the layered silicate. The resulting mixed solution of polyamic acid and layered silicate was cast on a corona-treated polypropylene film using a 0.3 mm doctor blade.
350 ml of acetic anhydride, 150 ml of pyridine, N-
Methyl-2-pyrrolidone was introduced into 500 ml of a reaction coagulation solution, reacted and coagulated for 10 minutes, peeled from the support, and further reacted for 10 minutes for 20 minutes to obtain a gel film. The obtained gel film was stretched 1.7 times in the machine and transverse directions using a simultaneous biaxial stretching machine, fixed on a metal frame, washed with toluene, and then dried at 200 ° C. for 20 minutes. Then, the temperature was gradually increased to 450 ° C. and heat treatment was performed to obtain a biaxially stretched polyimide-based film having a transparent layered silicate. From the ash content measurement result, the content of the inorganic component was 1.2% by weight. The thickness of the obtained film is 1
5 μm, tensile elastic modulus is 1 in the orthogonal stretching direction
The values were 5.5 GPa and 15.5 GPa, the tensile strengths were 0.41 GPa and 0.37 GPa, and the elongations were 8.0% and 6.4%, respectively.

【0055】[比較例1]膨潤性珪酸塩を含まない以外
は実施例1と同様にして、膨潤性珪酸塩を含まないポリ
イミド系フィルムを得た。得られたフィルムの厚みは1
5μm、引張り弾性率は直交する延伸方向について1
2.5GPa、および13.6GPa、引張り強度はそ
れぞれ0.35GPaおよび0.39Gpa、伸度はそ
れぞれ12.5%、および13.7%であった。
Comparative Example 1 A polyimide film containing no swelling silicate was obtained in the same manner as in Example 1 except that the swelling silicate was not contained. The thickness of the obtained film is 1
5 μm, tensile elastic modulus is 1 in the orthogonal stretching direction
2.5 GPa and 13.6 GPa, tensile strengths were 0.35 GPa and 0.39 GPa, and elongations were 12.5% and 13.7%, respectively.

【0056】[比較例2]延伸をしない以外は、実施例
1と同様にして、膨潤性珪酸塩を含む未延伸ポリイミド
系フィルムを得た。得られたフィルムの厚みは15μ
m、引張り弾性率は直交する延伸方向について11.5
GPa、および12.1GPa、引張り強度はそれぞれ
0.18GPaおよび0.18Gpa、伸度はそれぞれ
1.8%および1.9%であった。
[Comparative Example 2] An unstretched polyimide film containing a swelling silicate was obtained in the same manner as in Example 1 except that stretching was not performed. The thickness of the obtained film is 15μ
m, the tensile elastic modulus is 11.5 in the orthogonal stretching direction.
GPa and 12.1 GPa, tensile strengths were 0.18 GPa and 0.18 GPa, and elongations were 1.8% and 1.9%, respectively.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B29K 105:16 B29K 105:16 B29L 7:00 B29L 7:00 Fターム(参考) 4F071 AA60 AB26 AE17 AF08 BA06 BA07 BB02 BB07 BB12 BC01 4F210 AA40 AB11 AB16 AB27 AG01 AH36 QC07 QD01 QG01 QW05 QW17 4J002 CM041 DJ006 FB086 FD016─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) B29K 105: 16 B29K 105: 16 B29L 7:00 B29L 7:00 F term (reference) 4F071 AA60 AB26 AE17 AF08 BA06 BA07 BB02 BB07 BB12 BC01 4F210 AA40 AB11 AB16 AB27 AG01 AH36 QC07 QD01 QG01 QW05 QW17 4J002 CM041 DJ006 FB086 FD016

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 (1)p−フエニレンジアミンを主成分
とする芳香族ジアミン成分とピロメリット酸を主成分と
する芳香族テトラカルボン酸成分から実質的になるポリ
アミド酸、有機オニウムイオンで処理された膨潤性層状
珪酸塩、および有機極性溶媒からなるポリアミド酸溶液
を調整し; (2)上記ポリアミド酸溶液より、脱水縮合剤および閉
環触媒を用いて、ポリアミド酸の一部がポリイミドもし
くはポリイソイミドに変換されたゲル状フィルムを形成
し; (3)上記工程(2)で調製したゲル状フィルムを延伸
し; (4)得られた延伸フィルムを、熱処理に付して層状珪
酸塩を含む延伸ポリイミド系フィルムを形成する、こと
を特徴とするポリイミド系フィルムの製造方法。
(1) Treatment with a polyamic acid substantially composed of an aromatic diamine component containing p-phenylenediamine as a main component and an aromatic tetracarboxylic acid component containing pyromellitic acid as a main component, and an organic onium ion. A polyamic acid solution containing the swellable layered silicate and an organic polar solvent prepared; (2) From the polyamic acid solution, a part of the polyamic acid is converted into a polyimide or polyisoimide by using a dehydration condensation agent and a ring-closing catalyst. Forming a converted gel-like film; (3) stretching the gel-like film prepared in the above step (2); (4) subjecting the obtained stretched film to heat treatment to obtain a stretched polyimide containing layered silicate A method for producing a polyimide-based film, comprising forming a film-based film.
【請求項2】 該ポリイミドが、p−フエニレンジアミ
ン成分100モル%からなるジアミン成分と、ピロメリ
ット酸成分100モル%からなる芳香族テトラカルボン
酸成分からなる請求項1に記載のポリイミド系フィルム
の製造方法。
2. The polyimide film according to claim 1, wherein the polyimide comprises a diamine component consisting of 100 mol% of a p-phenylenediamine component and an aromatic tetracarboxylic acid component consisting of 100 mol% of a pyromellitic acid component. Manufacturing method.
【請求項3】 有機オニウムイオンが、4級アンモニウ
ムイオンであることを特徴とする請求項1〜2のいずれ
かに記載のポリイミド系フィルムの製造方法。
3. The method for producing a polyimide film according to claim 1, wherein the organic onium ion is a quaternary ammonium ion.
【請求項4】 4級アンモニウムイオンが下記式1で示
されることを特徴とする請求項1〜3記載のポリイミド
系フィルムの製造方法。 【化1】 (R1、R2、R3及びR4は、それぞれ独立に、炭素数1
〜30のアルキル基またはエチレンオキサイドである)
4. The method for producing a polyimide film according to claim 1, wherein the quaternary ammonium ion is represented by the following formula 1. [Chemical 1] (R 1 , R 2 , R 3 and R 4 each independently have 1 carbon atom
~ 30 alkyl groups or ethylene oxide)
【請求項5】 膨潤性層状珪酸塩がモンモリロナイトの
スメクタイト系粘土鉱物、または膨潤性雲母であること
を特徴とする請求項1〜4記載のポリイミド系フィルム
の製造方法。
5. The method for producing a polyimide film according to claim 1, wherein the swelling layered silicate is a smectite clay mineral of montmorillonite or a swelling mica.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2005123837A1 (en) * 2004-06-21 2005-12-29 Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. Colorless transparent polyimide composite film and method for producing same
JP2006037079A (en) * 2004-06-21 2006-02-09 Mitsubishi Gas Chem Co Inc Colorless transparent polyimide composite film and its production method
WO2013031578A1 (en) 2011-08-29 2013-03-07 住友精化株式会社 Vapor barrier film, dispersion for vapor barrier film, method for producing vapor barrier film, solar cell back sheet, and solar cell

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