JP2005194395A - 接着フィルムならびにそれから得られる寸法安定性を向上させたフレキシブル金属張積層板 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 絶縁性フィルムの少なくとも片面に熱可塑性ポリイミドを含有する接着層を設けた接着フィルムであって、接着層が
(A)貯蔵弾性率変曲点から求めたガラス転移温度が235℃以上、300℃以下
かつ
(B)ガラス転移温度+60℃における貯蔵弾性率が107Pa以上、109Pa以下
の条件を満たすことを特徴とする、接着フィルムならびにそれに金属箔を貼り合わせることにより得られるフレキシブル金属張積層板。
【選択図】 なし
Description
(A)貯蔵弾性率変曲点から求めたガラス転移温度が235℃以上、300℃以下
かつ
(B)ガラス転移温度+60℃における貯蔵弾性率が107Pa以上、109Pa以下
の条件を満たすことを特徴とする、接着フィルムに関する。
(A)貯蔵弾性率変曲点から求めたガラス転移温度が235℃以上、300℃以下
かつ
(B)ガラス転移温度+60℃における貯蔵弾性率が107Pa以上、109Pa以下
の条件を満たすように制御することが必要である。
接着層の貯蔵弾性率は、接着層のみから成る単層シートの動的粘弾性測定(DMS)から求めることが可能である。
1)芳香族ジアミンを有機極性溶媒中に溶解し、これと実質的に等モルの芳香族テトラカルボン酸二無水物を反応させて重合する方法。
2)芳香族テトラカルボン酸二無水物とこれに対し過小モル量の芳香族ジアミン化合物とを有機極性溶媒中で反応させ、両末端に酸無水物基を有するプレポリマーを得る。続いて、全工程において芳香族テトラカルボン酸二無水物と芳香族ジアミン化合物が実質的に等モルとなるように芳香族ジアミン化合物を用いて重合させる方法。
3)芳香族テトラカルボン酸二無水物とこれに対し過剰モル量の芳香族ジアミン化合物とを有機極性溶媒中で反応させ、両末端にアミノ基を有するプレポリマーを得る。続いてここに芳香族ジアミン化合物を追加添加後、全工程において芳香族テトラカルボン酸二無水物と芳香族ジアミン化合物が実質的に等モルとなるように芳香族テトラカルボン酸二無水物を用いて重合する方法。
4)芳香族テトラカルボン酸二無水物を有機極性溶媒中に溶解及び/または分散させた後、実質的に等モルとなるように芳香族ジアミン化合物を用いて重合させる方法。
5)実質的に等モルの芳香族テトラカルボン酸二無水物と芳香族ジアミンの混合物を有機極性溶媒中で反応させて重合する方法。
1.重合前または途中に重合反応液に添加する方法
2.重合完了後、3本ロールなどを用いてフィラーを混錬する方法
3.フィラーを含む分散液を用意し、これをポリアミド酸有機溶媒溶液に混合する方法
などいかなる方法を用いてもよいが、フィラーを含む分散液をポリアミド酸溶液に混合する方法、特に製膜直前に混合する方法が製造ラインのフィラーによる汚染が最も少なくすむため、好ましい。フィラーを含む分散液を用意する場合、ポリアミド酸の重合溶媒と同じ溶媒を用いるのが好ましい。また、フィラーを良好に分散させ、また分散状態を安定化させるために分散剤、増粘剤等をフィルム物性に影響を及ぼさない範囲内で用いることもできる。
また、本発明において特に好ましいポリイミドフィルムの製造工程は、
a)有機溶剤中で芳香族ジアミンと芳香族テトラカルボン酸二無水物を反応させてポリアミド酸溶液を得る工程、
b)上記ポリアミド酸溶液を含む製膜ドープを支持体上に流延する工程、
c)支持体上で加熱した後、支持体からゲルフィルムを引き剥がす工程、
d)更に加熱して、残ったアミック酸をイミド化し、かつ乾燥させる工程、
を含むことが好ましい。
(A−B)×100/B・・・・(1)
式(1)中A,Bは以下のものを表す。
A:ゲルフィルムの重量
B:ゲルフィルムを450℃で20分間加熱した後の重量
から算出される揮発分含量は5〜500重量%の範囲、好ましくは5〜200重量%、より好ましくは5〜150重量%の範囲にある。この範囲のフィルムを用いることが好適であり、焼成過程でフィルム破断、乾燥ムラによるフィルムの色調ムラ、特性ばらつき等の不具合が起こることがある。
1.引張弾性率は4.0GPa以上、好ましくは4.5GPa以上、特に好ましくは5.0GPa以上
2.吸湿膨張係数は12ppm以下、好ましくは10ppm以下
3.線膨張係数は1〜20ppm、好ましくは3〜18ppm、特に好ましくは5〜15ppm
また、本発明においては市販のポリイミドフィルムを用いてもよく、例えば、アピカル(鐘淵化学工業社製)、カプトン(デュポン社製)、ユーピレックス(宇部興産社製)が挙げられる。この中でも、低吸水、低吸湿膨張率を示し、弾性率等とのバランスも取れているアピカルHPP(鐘淵化学工業社製)が特に好ましく用いられ得る。
貯蔵弾性率は、セイコーインスツルメンツ社製 DMS200により、昇温速度3℃/分にて、室温から400℃までの温度範囲で測定した後、それぞれの温度での値を読み取った。また、貯蔵弾性率の変曲点をガラス転移温度(Tg)とした。
JIS C6481に基づいて、フレキシブル積層板に4つの穴を形成し、各穴のそれぞれの距離を測定した。次に、エッチング工程を実施してフレキシブル積層板から金属箔を除去した後に、20℃、60%RHの恒温室に24時間放置した。その後、エッチング工程前と同様に、上記4つの穴について、それぞれの距離を測定した。金属箔除去前における各穴の距離の測定値をD1とし、金属箔除去後における各穴の距離の測定値をD2として、次式によりエッチング前後の寸法変化率を求めた。
寸法変化率(%)={(D2−D1)/D1}×100
続いて、エッチング後の測定サンプルを250℃で30分加熱した後、20℃、60%RHの恒温室に24時間放置した。その後、上記4つの穴について、それぞれの距離を測定した。加熱後における各穴の距離の測定値をD3として、次式により加熱前後の寸法変化率を求めた。
寸法変化率(%)={(D3−D2)/D2}×100
なお、上記寸法変化率は、MD方向及びTD方向の双方について測定した。
JIS C6471の「6.5 引きはがし強さ」に従って、サンプルを作製し、5mm幅の金属箔部分を、180度の剥離角度、50mm/分の条件で剥離し、その荷重を測定した。
容量2000mlのガラス製フラスコにDMFを780g、ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕スルホン(以下、BAPSともいう。)を117.2g加え、窒素雰囲気下で攪拌しながら、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(以下、BPDAともいう。)を71.7g徐々に添加した。続いて、3,3’,4,4’−エチレングリコールジベンゾエートテトラカルボン酸二無水物(以下、TMEGともいう。)を5.6g添加し、氷浴下で30分間撹拌した。5.5gのTMEGを20gのDMFに溶解させた溶液を別途調製し、これを上記反応溶液に、粘度に注意しながら徐々に添加、撹拌を行った。粘度が3000poiseに達したところで添加、撹拌をやめ、ポリアミド酸溶液を得た。
容量2000mlのガラス製フラスコにDMFを780g、4,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル(以下、BAPBともいう。)を110.2g加え、窒素雰囲気下で攪拌しながら、BPDAを83.6g徐々に添加した。続いて、TMEGを3.1g添加し、氷浴下で30分間撹拌した。3.0gのTMEGを20gのDMFに溶解させた溶液を別途調製し、これを上記反応溶液に、粘度に注意しながら徐々に添加、撹拌を行った。粘度が3000poiseに達したところで添加、撹拌をやめ、ポリアミド酸溶液を得た。
容量2000mlのガラス製フラスコにDMFを780g、2,2−ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕プロパン(以下、BAPPともいう。)を115.6g加え、窒素雰囲気下で攪拌しながら、BPDAを78.7g徐々に添加した。続いて、TMEGを3.8g添加し、氷浴下で30分間撹拌した。2.0gのTMEGを20gのDMFに溶解させた溶液を別途調製し、これを上記反応溶液に、粘度に注意しながら徐々に添加、撹拌を行った。粘度が3000poiseに達したところで添加、撹拌をやめ、ポリアミド酸溶液を得た。
容量2000mlのガラス製フラスコにDMFを680g、2,2’−ビス(トリフルオロメチル)−4,4’−ジアミノビフェニル(以下、TFMBともいう。)を110.2g加え、窒素雰囲気下で攪拌しながら、2,2’-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)-1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロプロパン酸二無水物(以下、6FDAともいう。)を170.3g徐々に添加し、氷浴下で30分間撹拌した。4.0gの6FDAを20gのDMFに溶解させた溶液を別途調製し、これを上記反応溶液に、粘度に注意しながら徐々に添加、撹拌を行った。粘度が3000poiseに達したところで添加、撹拌をやめ、ポリアミド酸溶液を得た。
容量2000mlのガラス製フラスコにDMFを780g、BAPPを56.4g、BAPSを59.5g加え、窒素雰囲気下で攪拌しながら、BPDAを72.8g、TMEGを9.3g添加し、氷浴下で30分間撹拌した。2.0gのTMEGを20gのDMFに溶解させた溶液を別途調製し、これを上記反応溶液に、粘度に注意しながら徐々に添加、撹拌を行った。粘度が3000poiseに達したところで添加、撹拌をやめ、ポリアミド酸溶液を得た。
容量2000mlのガラス製フラスコにDMFを800g、BAPPを115.6g、無水フタル酸を1.7g加え、窒素雰囲気下で攪拌しながら、BPDAを78.7g徐々に添加した。続いて、TMEGを1.2g添加、撹拌を行った。30分間撹拌を行い、ポリアミド酸溶液を得た。
容量2000mlのガラス製フラスコにDMFを780g、BAPPを100g加え、窒素雰囲気下で攪拌しながら、p−フェニレンビス(トリメリット酸モノエステル酸無水物)(以下、TMHQともいう。)を75.1g徐々に添加した。続いて、TMEGを25.8g添加し、氷浴下で30分間撹拌した。3.0gのTMEGを20gのDMFに溶解させた溶液を別途調製し、これを上記反応溶液に、粘度に注意しながら徐々に添加、撹拌を行った。粘度が3000poiseに達したところで添加、撹拌をやめ、ポリアミド酸溶液を得た。
容量2000mlのガラス製フラスコにDMFを780g、BAPPを107.5g加え、窒素雰囲気下で攪拌しながら、ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物(以下、BTDAともいう。)を54.9g徐々に添加した。続いて、TMEGを34.6g添加し、氷浴下で30分間撹拌した。3.0gのTMEGを20gのDMFに溶解させた溶液を別途調製し、これを上記反応溶液に、粘度に注意しながら徐々に添加、撹拌を行った。粘度が3000poiseに達したところで添加、撹拌をやめ、ポリアミド酸溶液を得た。
合成例1で得られたポリアミド酸溶液を25μmPETフィルム(セラピールHP,東洋メタライジング社製)上に最終厚みが20μmとなるように流延し、120℃で5分間乾燥を行った。乾燥後の自己支持性フィルムをPETから剥離した後、金属製のピン枠に固定し、150℃で5分間、200℃で5分間、250℃で5分間、350℃で5分間乾燥を行い、単層シートを得た。
合成例2で得られたポリアミド酸溶液を用いて実施例1と同様の操作を行い、単層シート、接着フィルムならびにフレキシブル金属張積層板を作製した。
合成例4で得られた熱可塑性ポリイミド樹脂を、固形分濃度20重量%になるまでDMFで希釈した。得られた溶液を、合成例3で得られたポリアミド酸溶液90重量部に対して10重量部の割合で添加した。得られた混合溶液を用いて実施例1と同様の操作を行い、単層シートを作製した。
合成例5で得られたポリアミド酸溶液を用いて実施例1と同様の操作を行い、単層シート、接着フィルムならびにフレキシブル金属張積層板を作製した。
合成例6で得られたポリアミド酸溶液を用いて、実施例1と同様の操作を行い、単層シートを作製した。また、合成例6で得られたポリアミド酸溶液を用いて、イミド化のための加熱温度を390℃とする以外は実施例1と同様の操作を行い、接着フィルムを作製した。得られた接着フィルムを用いて、ラミネート温度を360℃とする以外は実施例1と同様の操作を行い、フレキシブル金属張積層板を作製した。
合成例7で得られたポリアミド酸溶液を用いて比較例1と同様の操作を行い、単層シート、接着フィルムならびにフレキシブル金属張積層板を作製した。
合成例8で得られたポリアミド酸溶液を用いて、実施例1と同様の操作を行い、単層シートを作製した。また、合成例8で得られたポリアミド酸溶液を用いて、イミド化のための加熱温度を340℃とする以外は比較例1と同様の操作を行い、接着フィルムを作製した。得られた接着フィルムを用いて、ラミネート温度を340℃とする以外は比較例1と同様の操作を行い、フレキシブル金属張積層板を作製した。
合成例4で得られたポリアミド酸溶液を25μmPETフィルム(セラピールHP,東洋メタライジング社製)上に最終厚みが20μmとなるように流延し、120℃で5分間乾燥を行った。乾燥後の自己支持性フィルムをPETから剥離した後、金属製のピン枠に固定し、150℃で5分間、200℃で5分間、250℃で5分間、350℃で5分間、400℃で5分間乾燥を行い、単層シートを得た。
Claims (5)
- 絶縁性フィルムの少なくとも片面に熱可塑性ポリイミドを含有する接着層を設けた接着フィルムであって、接着層が
(A)貯蔵弾性率変曲点から求めたガラス転移温度が235℃以上、300℃以下
かつ
(B)ガラス転移温度+60℃における貯蔵弾性率が107Pa以上、109Pa以下
の条件を満たすことを特徴とする、接着フィルム。 - 接着層のガラス転移温度+120℃における貯蔵弾性率が107Pa以上、108Pa以下であることを特徴とする、請求項1記載の接着フィルム。
- 接着層に含有される熱可塑性ポリイミドが、ビフェニル構造を有するジアミン成分もしくは酸二無水物成分を、全ジアミン成分もしくは全酸二無水物成分の50モル%以上使用して得られることを特徴とする、請求項1または2に記載の接着フィルム。
- 一対以上の金属ロールを有する熱ロールラミネート装置を用いて、請求項1乃至3に記載の接着フィルムに金属箔を貼り合わせて得られることを特徴とする、フレキシブル金属張積層板。
- 金属箔を除去する前後の寸法変化率、ならびに金属箔除去後に250℃、30分の加熱を行う前後の寸法変化率の合計値が、MD方向、TD方向共に−0.08〜+0.08の範囲にあることを特徴とする、請求項4に記載のフレキシブル金属張積層板。
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JP2010201625A (ja) * | 2009-02-27 | 2010-09-16 | Nippon Steel Chem Co Ltd | フレキシブル基板用積層体及び熱伝導性ポリイミドフィルム |
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2004
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