JP2007197696A - Low heat-shrinking and highly adhesive polyimide film - Google Patents

Low heat-shrinking and highly adhesive polyimide film Download PDF

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伸介 山下
Hironori Ishikawa
裕規 石川
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polyimide film that exhibits improved heat shrinkage and enhanced adhesive properties. <P>SOLUTION: The low heat-shrinking and highly adhesive polyimide film is obtained by subjecting a polyimide film formed from p-phenylenediamine, 4,4'-diaminodiphenyl ether, pyromellitic dianhydride and 3,3',4,4'-biphenyltetracarboxylic acid dianhydride to a discharge treatment and subsequently to a heat treatment while keeping a tension of the film constant in the longitudinal direction and has a surface free energy of at least 80 mN/m as measured by the contact angle method and a heat shrinkage of at most 0.10% at 200°C for 1 hr. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、熱に対する収縮性が改善されると同時に接着性が向上したポリイミドフィルムに関する。   The present invention relates to a polyimide film having improved heat shrinkability and at the same time improved adhesion.

芳香族テトラカルボン酸二無水物と芳香族ジアミンを重縮合して得られるポリイミドフィルムは、耐熱性、絶縁性および機械特性に優れているため、フレキシブルプリント基板のベースフィルムとして従来から広く利用されてきた。   Polyimide films obtained by polycondensation of aromatic tetracarboxylic dianhydrides and aromatic diamines have been widely used as base films for flexible printed circuit boards because of their excellent heat resistance, insulation and mechanical properties. It was.

ポリイミドフィルムをベースフィルムに使用してフレキシブルプリント基板を作るためには、銅などの金属箔を接着剤を介してフィルムに積層するか、あるいは真空蒸着、スパッタリングなどにより金属を直接フィルムに付着させる必要があるが、これらの工程ではかなりの熱がかかるため、ポリイミドフィルムには熱に対する寸法安定性が要求される。さらに、最近の動向として、ファインピッチ化が進められており、熱による収縮がより小さなポリイミドフィルムが求められている。   In order to make a flexible printed circuit board using a polyimide film as a base film, it is necessary to laminate a metal foil such as copper on the film via an adhesive, or to attach the metal directly to the film by vacuum deposition, sputtering, etc. However, since considerable heat is applied in these steps, the polyimide film is required to have dimensional stability against heat. Furthermore, as a recent trend, fine pitches are being promoted, and a polyimide film with smaller shrinkage due to heat is required.

このような要求に応える手段としては、ポリイミドフィルムを実質的に、無張力化、加熱オーブン中で加熱処理した後、冷却する方法(例えば、特許文献1参照)が提案されている。しかしながら、このように無張力下で熱処理する方法は、フィルムの潜在収縮応力が緩和され、その後の加熱に対する収縮が小さくなるため、有効な方法であるといえるが、無張力下で熱処理するために、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あるいは巻出し、巻取り機を備えた連続的加熱炉中でフィルムを連続的に処理する方法がとられていることから、いずれにしても無張力下で長時間処理することになるために、得られるフィルムが波を打つ状態になり、これによって熱収縮率がばらつくという問題があった。また、特に連続処理の場合には、フィルムが蛇行して完全な製品ロールが得られないという不都合も生じていた。   As means for meeting such demands, there has been proposed a method in which a polyimide film is substantially tension free, heat-treated in a heating oven, and then cooled (for example, see Patent Document 1). However, this method of heat treatment under no tension is an effective method because the latent shrinkage stress of the film is alleviated and the subsequent shrinkage to heating is reduced. However, in order to perform the heat treatment under no tension, In any case, a roll of film is allowed to stand in a heating oven or a method of unwinding and continuously processing the film in a continuous heating furnace equipped with a winder. Since the film is processed for a long time under no tension, there is a problem that the resulting film is in a state of waves, which causes a variation in thermal shrinkage. In particular, in the case of continuous processing, there has been a disadvantage that the film meanders and a complete product roll cannot be obtained.

さらに、フレキシブルプリント配線板のベースフィルム、ICのテープオートメイティッドボンディング用のキャリアテープフィルムなどの用途においては、通常、種々の接着剤を介してポリイミドフィルムと銅箔とが接着されて用いられている。ところがポリイミドはその化学構造および高度な耐薬品性により、接着性が不十分な場合が多いことから、フィルム表面を酸やアルカリを用いて化学的処理する方法(例えば、特許文献1参照)、およびサンドブラストのような物理的処理する方法(例えば、特許文献2参照)などを施すことにより、接着性を改善する試みが従来からなされている。   Furthermore, in applications such as base films for flexible printed wiring boards and carrier tape films for IC tape automated bonding, polyimide films and copper foils are usually bonded using various adhesives. Yes. However, since polyimide often has insufficient adhesion due to its chemical structure and high chemical resistance, a method of chemically treating the film surface with an acid or alkali (see, for example, Patent Document 1), and Attempts have been made to improve adhesiveness by applying a physical processing method such as sandblasting (see, for example, Patent Document 2).

しかしながら、これらの処理は、処理後に、洗浄、乾燥などの別工程を要することから、生産性、安定性、コスト面だけでなく、環境保全の面でも問題を含んでいた。
特開昭62−41024号公報 特開2002−294965号公報 特開平9−48864号公報
However, since these processes require separate steps such as washing and drying after the process, they have problems in terms of not only productivity, stability and cost but also environmental conservation.
JP 62-41024 JP 2002-294965 A Japanese Patent Laid-Open No. 9-48864

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。   The present invention has been achieved as a result of studying the solution of the problems in the prior art described above as an issue.

したがって、本発明の目的は、熱に対する収縮性が改善されると同時に接着性が向上したポリイミドフィルムを提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a polyimide film having improved heat shrinkability and at the same time improved adhesion.

上記の目的を達成するために本発明によれば、パラフェニレンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、ピロメリット酸二無水物および3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物から形成されたポリイミドフィルムに放電処理を施し、次いでこのフィルムの長さ方向の張力を一定に保ちながら加熱処理を施してなるポリイミドフィルムあって、接触角法に基づき測定した表面自由エネルギーが80mN/m以上であり、200℃、1時間での加熱収縮率が0.10%以下であることを特徴とする低熱収縮・高接着性ポリイミドフィルムが提供される。   To achieve the above object, according to the present invention, paraphenylenediamine, 4,4′-diaminodiphenyl ether, pyromellitic dianhydride and 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride A polyimide film formed by subjecting a polyimide film formed from a discharge treatment to heat treatment while maintaining a constant tension in the length direction of the film, and having a surface free energy measured based on a contact angle method of 80 mN / There is provided a low heat shrinkage / high adhesion polyimide film characterized by having a heat shrinkage ratio of 0.10% or less at 200 ° C. for 1 hour.

なお、本発明の低熱収縮・高接着性ポリイミドフィルムにおいては、
前記ポリイミドフィルムが、12〜30モル%のパラフェニレンジアミン、70〜88モル%の4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、50〜99.5モル%のピロメリット酸二無水物および0.5〜50モル%の3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物から形成された共重合ポリイミドからなること、
前記ポリイミドフィルムの弾性率が4〜7GPa、50〜200℃での線膨張係数が5〜20ppm/℃、湿度膨張係数が20ppm/%RH以下、吸水率が2%以下であること、
前記放電処理がプラズマ放電処理であること、および
前記加熱処理がフィルムの長さ方向の張力を1kg/m以上、10kg/m以下の範囲で一定に保ちながら行う処理であること、
が、いずれも好ましい条件として挙げられる。
In the low thermal shrinkage / high adhesion polyimide film of the present invention,
The polyimide film comprises 12-30 mol% paraphenylenediamine, 70-88 mol% 4,4'-diaminodiphenyl ether, 50-99.5 mol% pyromellitic dianhydride and 0.5-50 mol. % Copolymerized polyimide formed from 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride,
The elastic modulus of the polyimide film is 4 to 7 GPa, the linear expansion coefficient at 50 to 200 ° C. is 5 to 20 ppm / ° C., the humidity expansion coefficient is 20 ppm /% RH or less, and the water absorption is 2% or less.
The electric discharge treatment is a plasma electric discharge treatment, and the heat treatment is a treatment performed while keeping the tension in the length direction of the film constant within a range of 1 kg / m to 10 kg / m,
Are mentioned as preferable conditions.

本発明によれば、以下に説明するとおり、熱に対する収縮性が改善されると同時に接着性が向上したポリイミドフィルムを得ることができる。すなわち、本発明の低熱収縮・高接着性ポリイミドフィルムは、熱に対する寸法安定性が優れるばかりか、熱による収縮が小さく、しかも銅箔との接着性が従来よりも格段に向上したものである。   According to the present invention, as will be described below, it is possible to obtain a polyimide film having improved heat shrinkability and at the same time improved adhesion. That is, the low heat shrinkage / high adhesion polyimide film of the present invention is not only excellent in dimensional stability against heat, but also has a small shrinkage due to heat, and its adhesion to copper foil is greatly improved as compared with the prior art.

以下、本発明の低熱収縮・高接着性ポリイミドフィルムについて詳細に説明する。   Hereinafter, the low thermal shrinkage / high adhesion polyimide film of the present invention will be described in detail.

まず、本発明のポリイミドフィルムを得るに際してその前駆体であるポリイミド酸について説明する。本発明に用いられるポリアミド酸は、芳香族ジアミン成分としてのパラフェニレンジアミンおよび4,4’−ジアミノジフェニルエーテルと、芳香族テトラカルボン酸二無水物成分としてのピロメリット酸二無水物および3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物とを重合させることにより得られるものである。   First, the polyimide acid that is a precursor for obtaining the polyimide film of the present invention will be described. The polyamic acid used in the present invention comprises paraphenylenediamine and 4,4′-diaminodiphenyl ether as aromatic diamine components, pyromellitic dianhydride and 3,3 ′ as aromatic tetracarboxylic dianhydride components. , 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride is obtained by polymerization.

本発明のポリイミドフィルムを製膜するまでの方法としては、あらかじめポリアミド酸を重合したのちイミド化する方法など公知のあらゆる方法を用いることができる。例えば、ポリアミド酸の製造方法としては公知のあらゆる方法を用いることができ、通常、芳香族酸二無水物と芳香族ジアミンを、実質的等モル量を有機溶媒中に溶解させて、得られたポリアミド酸有機溶媒溶液を、制御された温度条件下で、上記酸二無水物とジアミンの重合が完了するまで攪拌することによって製造される。これらのポリアミド酸溶液は通常5〜35wt%、好ましくは10〜30wt%の濃度で得られる。この範囲の濃度である場合に適当な分子量と溶液粘度を得ることができる。   As a method until the polyimide film of the present invention is formed, any known method such as a method in which polyamic acid is polymerized in advance and then imidized can be used. For example, any known method can be used as a method for producing a polyamic acid, and usually obtained by dissolving substantially equal molar amounts of an aromatic dianhydride and an aromatic diamine in an organic solvent. It is produced by stirring the polyamic acid organic solvent solution under controlled temperature conditions until the polymerization of the acid dianhydride and the diamine is completed. These polyamic acid solutions are usually obtained at a concentration of 5 to 35 wt%, preferably 10 to 30 wt%. When the concentration is in this range, an appropriate molecular weight and solution viscosity can be obtained.

重合方法としてはあらゆる公知の方法を用いることができるが、特に好ましい重合方法として次のような方法が挙げられる。   Any known method can be used as the polymerization method, and the following method is particularly preferable as the polymerization method.

すなわち、
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。
などの方法である。
That is,
1) A method in which an aromatic diamine is dissolved in an organic polar solvent and this is reacted with a substantially equimolar amount of an aromatic tetracarboxylic dianhydride for polymerization.
2) An aromatic tetracarboxylic dianhydride is reacted with a small molar amount of an aromatic diamine compound in an organic polar solvent to obtain a prepolymer having acid anhydride groups at both ends. Then, the method of superposing | polymerizing using an aromatic diamine compound so that an aromatic tetracarboxylic dianhydride and an aromatic diamine compound may become substantially equimolar in all the processes.
3) An aromatic tetracarboxylic dianhydride is reacted with an excess molar amount of an aromatic diamine compound in an organic polar solvent to obtain a prepolymer having amino groups at both ends. Subsequently, after adding an aromatic diamine compound here, using the aromatic tetracarboxylic dianhydride so that the aromatic tetracarboxylic dianhydride and the aromatic diamine compound are substantially equimolar in all steps. How to polymerize.
4) A method in which an aromatic tetracarboxylic dianhydride is dissolved and / or dispersed in an organic polar solvent and then polymerized using an aromatic diamine compound so as to be substantially equimolar.
5) A method in which a substantially equimolar mixture of aromatic tetracarboxylic dianhydride and aromatic diamine is reacted in an organic polar solvent for polymerization.
And so on.

本発明においては、上記いかなる方法を用いて得られるポリアミド酸を用いても良く、重合方法は特に限定されるものではない。本発明においては、ポリマー中の分子配列および高価なモノマーを使ってももちろん効果を得ることができる。   In the present invention, the polyamic acid obtained by any of the above methods may be used, and the polymerization method is not particularly limited. In the present invention, the effect can of course be obtained even if molecular arrangement in the polymer and expensive monomers are used.

これら方法の中でも、安定的に工程を制御するという観点から、全工程において用いられる芳香族ジアミン成分すべてを有機溶剤に溶解し、その後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成分を添加して重合反応を行う方法を用いるのが好ましい。   Among these methods, from the viewpoint of stably controlling the process, all of the aromatic diamine components used in all processes are dissolved in an organic solvent, and then aromatic tetracarboxylic dianhydride so as to be substantially equimolar thereafter. It is preferable to use a method in which a physical component is added to conduct a polymerization reaction.

本発明において、芳香族テトラカルボン酸二無水物成分としては、ピロメリット酸二無水物と3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物を併用して用いるが、40モル%以下であれば他の芳香族テトラカルボン酸二無水物を併用することができる。   In the present invention, as the aromatic tetracarboxylic dianhydride component, pyromellitic dianhydride and 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride are used in combination. Other aromatic tetracarboxylic dianhydrides can be used in combination as long as they are below.

併用できる他の芳香族テトラカルボン酸二無水物としては、2,3,6,7−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、2,2’−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)スルホン二無水物、3,4,9,10−ペリレンテトラカルボン酸二無水物、ビス(3,4−カルボキシフェニル)エーテル二無水物、ナフタレン−1,2,4,5−テトラカルボン酸二無水物、ナフタレン−1,4,5,8−テトラカルボン酸二無水物、デカヒドロ−ナフタレン−1,4,5,8−テトラカルボン酸二無水物、4,8−ジメチル−1,2,3,5,7−ヘキサヒドロナフタレン−1,2,5,6−テトラカルボン酸二無水物、2,6,−ジクロロナフタレン−1,4,58−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、フェナントレン−1,8,9,10−テトラカルボン酸二無水物、2,2−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、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(3,4−ジカルボキシフェニル)スルホン二無水物、ベンゼン−1,2,3,4−テトラカルボン酸二無水物、3,4,3’,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物など、またはこれらの2種以上の混合物が挙げられる。   Other aromatic tetracarboxylic dianhydrides that can be used in combination include 2,3,6,7-naphthalenetetracarboxylic dianhydride and 2,2′-bis (3,4-dicarboxyphenyl) propane dianhydride. Bis (3,4-dicarboxyphenyl) sulfone dianhydride, 3,4,9,10-perylenetetracarboxylic dianhydride, bis (3,4-carboxyphenyl) ether dianhydride, naphthalene-1, 2,4,5-tetracarboxylic dianhydride, naphthalene-1,4,5,8-tetracarboxylic dianhydride, decahydro-naphthalene-1,4,5,8-tetracarboxylic dianhydride, 4 , 8-Dimethyl-1,2,3,5,7-hexahydronaphthalene-1,2,5,6-tetracarboxylic dianhydride, 2,6, -dichloronaphthalene-1,4,58-tetracarboxylic acid Anhydride, 2,7-dichloronaphthalene-1,4,5,8-tetracarboxylic dianhydride, 2,3,6,7-tetrachloronaphthalene-1,4,5,8-tetracarboxylic dianhydride Phenanthrene-1,8,9,10-tetracarboxylic dianhydride, 2,2-bis (2,3-dicarboxyphenyl) ethane dianhydride, 1,1-bis (3,4-dicarboxy) Phenyl) ethane dianhydride, bis (2,3-dicarboxyphenyl) methane dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) methane dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) sulfone dianhydride Benzene-1,2,3,4-tetracarboxylic dianhydride, 3,4,3 ′, 4′-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, or a mixture of two or more thereof.

また、芳香族ジアミン成分としては、4,4’−ジアミノジフェニルエーテルおよびパラフェニレンジアミンの2種類を使用するが、40モル%以下であれば他の芳香族ジアミンをさらに併用することができる。   As the aromatic diamine component, two kinds of 4,4'-diaminodiphenyl ether and paraphenylene diamine are used, but other aromatic diamines can be used in combination as long as they are 40 mol% or less.

併用できる他の芳香族ジアミンとしては、3,4’−ジアミノジフェニルエーテル、メタフェニレンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルプロパン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、ベンチジン、4,4’−ジアミノジフェニルサルファイド、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ホン、2,6−ジアミノピリジン、ビス−(4−アミノフェニル)ジエチルシラン、ビス−(4−アミノフェニル)ジフェニルシラン、3,3’−ジクロロベンチジン、ビス−(4−アミノフェニル)エチルホスフィンオキサイド、ビス−(4−アミノフェニル)フェニルホスフィンオキサイド、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)−N−メチルアミン、1,5−ジアミノナフタレン、3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、3,4’−ジメチル−3’,4−ジアミノビフェニル、3,3’−ジメトキシベンチジン、2,4−ビス(β−アミノ−t−ブチル)トルエン、ビス(p−β−アミノ−t−ブチル−フェニル)エーテル、p−ビス−(2−メチル−4−アミノ−ベンチル)ベンゼン、p−ビス−(1,1−ジメチル−5−アミノ−ベンチル)ベンゼン、m−キシリレンジアミン、p−キシリレンジアミン、1,3−ジアミノアダマンタン、3,37−ジアミノ−1,17−ジアダマンタン、3,3’−ジアミノ−1,1’−ジアダマンタン、ビス(パラ−アミノ−シクロヘキシル)メタン、ヘキサメチレンジアミン、ペプタメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、デカメチレンジアミン、3−メチルヘプタメチレンジアミン、4,4−ジメチルヘプタメチレンジアミン、2,11−ジアミノ−ドデカン、1,2−ビス−(3−アミノ−プロポキシ)エタン、2,2−ジメチルプロピレンジアミン、3−メトキシ−ヘキサメチレンジアミン、2,5−ジメチルヘキサメチレンジアミン、5−メチルノナメチレンジアミン、5−メチルノナメチレンジアミン、1,4−ジアミノ−シクロヘキサン、1,12−ジアミノ−オクタデカン、2,5−ジアミノ−1,3,4−オキサジアゾール、2,2−ビス(4−アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、N−(3−アミノフェニル)−4−アミノベンズアミド、4−アミノフェニル−3−アミノベンゾエートなどが挙げられる。     Other aromatic diamines that can be used in combination include 3,4'-diaminodiphenyl ether, metaphenylenediamine, 4,4'-diaminodiphenylpropane, 4,4'-diaminodiphenylmethane, benzidine, 4,4'-diaminodiphenyl sulfide, 4,4′-diaminodiphenylsulfone, 3,3′-diaminodiphenylsulfone, 2,6-diaminopyridine, bis- (4-aminophenyl) diethylsilane, bis- (4-aminophenyl) diphenylsilane, 3,3 '-Dichlorobenzidine, bis- (4-aminophenyl) ethylphosphine oxide, bis- (4-aminophenyl) phenylphosphine oxide, bis- (4-aminophenyl) -N-phenylamine, bis- (4-amino) Phenyl) -N-methylamine, 1, -Diaminonaphthalene, 3,3'-dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl, 3,4'-dimethyl-3 ', 4-diaminobiphenyl, 3,3'-dimethoxybenzidine, 2,4-bis (β -Amino-t-butyl) toluene, bis (p-β-amino-t-butyl-phenyl) ether, p-bis- (2-methyl-4-amino-benzyl) benzene, p-bis- (1,1 -Dimethyl-5-amino-benzyl) benzene, m-xylylenediamine, p-xylylenediamine, 1,3-diaminoadamantane, 3,37-diamino-1,17-diadamantane, 3,3'-diamino- 1,1′-diadamantane, bis (para-amino-cyclohexyl) methane, hexamethylenediamine, peptamethylenediamine, octamethylenediamine, noname Range amine, decamethylenediamine, 3-methylheptamethylenediamine, 4,4-dimethylheptamethylenediamine, 2,11-diamino-dodecane, 1,2-bis- (3-amino-propoxy) ethane, 2,2- Dimethylpropylenediamine, 3-methoxy-hexamethylenediamine, 2,5-dimethylhexamethylenediamine, 5-methylnonamethylenediamine, 5-methylnonamethylenediamine, 1,4-diamino-cyclohexane, 1,12-diamino-octadecane 2,5-diamino-1,3,4-oxadiazole, 2,2-bis (4-aminophenyl) hexafluoropropane, N- (3-aminophenyl) -4-aminobenzamide, 4-aminophenyl -3-aminobenzoate and the like.

次に、本発明でポリイミドの縮重合に用いられる有機溶剤としては、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,N−ジエチルホルムアミド、N,N−ジエチルアセトアミド、N−ジメチルメトキシアセトアミド、N−メチル−カプロラクタム、ジメチルスルホキシド、N−メチル−2−ピロリドン、テトラメチル尿素、ピリジン、ジメチルスルホン、ヘキサメチルホスホルアミド、テトラメチレンスルホン、ホルムアミド、N−メチルホルムアミドおよびプチロラクトンなどが挙げられる。これらの有機溶媒は単独または組み合わせて、あるいはベンゼン、ベンゾニトリル、ジオキサン、プチロラクトン、キシレン、トルエンおよびシクロヘキサンのごとき溶媒性の劣る溶媒との組み合わせにおいて用いることができる。   Next, as an organic solvent used for polycondensation of polyimide in the present invention, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N, N-diethylformamide, N, N-diethylacetamide, N-dimethylmethoxy Examples include acetamide, N-methyl-caprolactam, dimethyl sulfoxide, N-methyl-2-pyrrolidone, tetramethyl urea, pyridine, dimethyl sulfone, hexamethylphosphoramide, tetramethylene sulfone, formamide, N-methylformamide and ptyrolactone. . These organic solvents can be used alone or in combination, or in combination with solvents having poor solvent properties such as benzene, benzonitrile, dioxane, ptyrolactone, xylene, toluene and cyclohexane.

本発明においては、触媒を添加せずにポリイミドの重縮合を行うことも可能であるが、以下に挙げる触媒および脱水剤を添加することが好ましいこともある。   In the present invention, it is possible to carry out polycondensation of polyimide without adding a catalyst, but it may be preferable to add the following catalysts and dehydrating agents.

触媒としては、第三級アミン類の使用が望ましく、これらのアミン類の具体例としては、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリエチレンジアミン、ピリジン、イソキノリン、2−エチルピリジン、2−メチルピリジン、N−エチルモルフォリン、N−メチルモルフォリン、ジエチルシクロヘキシルアミン、N−ジメチルシクロヘキシルアミン、4−ベンゾイルピリジン、2,4−ルチジン、2,6−ルチジン、2,4,6−コリジン、3,4−ルチジン、3,5−ルチジン、4−メチルピリジン、3−メチルピリジン、4−イソプロピルピリジン、N−ジメチルベンジルアミン、4−ベンジルピリジン、およびN−ジメチルドデシルアミンなどが挙げられる。   As the catalyst, tertiary amines are preferably used. Specific examples of these amines include trimethylamine, triethylamine, triethylenediamine, pyridine, isoquinoline, 2-ethylpyridine, 2-methylpyridine, and N-ethylmorpholine. N-methylmorpholine, diethylcyclohexylamine, N-dimethylcyclohexylamine, 4-benzoylpyridine, 2,4-lutidine, 2,6-lutidine, 2,4,6-collidine, 3,4-lutidine, 3, Examples include 5-lutidine, 4-methylpyridine, 3-methylpyridine, 4-isopropylpyridine, N-dimethylbenzylamine, 4-benzylpyridine, and N-dimethyldodecylamine.

また、脱水剤としては、有機カルボン酸無水物、N,N−ジアルキルカルボジイミド類、低級脂肪酸ハロゲン化物、ハロゲン化低級脂肪酸ハロゲン化物、ハロゲン化低級脂肪酸無水物、アリールホスホン酸ジハロゲン化物およびチオニルハロゲン化物が挙げられる。   Examples of the dehydrating agent include organic carboxylic acid anhydrides, N, N-dialkylcarbodiimides, lower fatty acid halides, halogenated lower fatty acid halides, halogenated lower fatty acid anhydrides, arylphosphonic acid dihalides, and thionyl halides. Can be mentioned.

ここで、有機カルボン酸無水物としては、無水酢酸、プロピオン酸無水物、酪酸無水物、吉草酸無水物、これらが互いに混合された無水物および芳香族モノカルボン酸たとえば安息香酸、ナフトエ酸などの無水物との混合物、および炭酸及びギ酸並びに脂肪酸ケテン類(ケテン及びジメチルケテン)の無水物との混合物などが挙げられるが、なかでも無水酢酸およびケテン類の使用が好ましい。   Here, examples of the organic carboxylic acid anhydride include acetic anhydride, propionic anhydride, butyric anhydride, valeric anhydride, anhydrides mixed with each other, and aromatic monocarboxylic acids such as benzoic acid and naphthoic acid. Examples thereof include a mixture with an anhydride and a mixture of carbonic acid and formic acid and an anhydride of a fatty acid ketene (ketene and dimethyl ketene). Among them, the use of acetic anhydride and ketene is preferable.

安息香酸無水物のほか、他の使用し得る芳香族酸無水物としては、o−,m−またはp−トルイル酸、m−またはp−エチル安息香酸、p−プロピル安息香酸、p−イソプロピル安息香酸、アニス酸、o−、m−またはp−ニトロ安息香酸、o−、m−またはp−ハロ安息香酸、種々のジブロモまたはジクロロ安息香酸、トリブロモまたはトリクロロ安息香酸、ジメチル安息香酸の異性体たとえばヘメリチル酸、3,4−キシリル酸、イソキシリル酸またはメシチレン酸、ベラトルム酸、トリメトキシ安息香酸、αまたはβ−ナフトエ酸、ビフェニルカルボン酸などの酸無水物、上記無水物相互の混合無水物、脂肪酸モノカルボン酸たとえば酢酸、プロピオン酸などの無水物との混合物無水物、および炭酸またはギ酸各無水物との混合無水物が挙げられる。   In addition to benzoic anhydride, other usable aromatic anhydrides include o-, m- or p-toluic acid, m- or p-ethylbenzoic acid, p-propylbenzoic acid, p-isopropylbenzoic acid. Acid, anisic acid, o-, m- or p-nitrobenzoic acid, o-, m- or p-halobenzoic acid, various dibromo or dichlorobenzoic acids, tribromo or trichlorobenzoic acid, isomers of dimethylbenzoic acid, for example Hemicylic acid, 3,4-xylyl acid, isoxysilyl acid or mesitylene acid, veratrmic acid, trimethoxybenzoic acid, α or β-naphthoic acid, biphenylcarboxylic acid and other acid anhydrides, mixed anhydrides of the above anhydrides, fatty acid mono Mixture anhydrides with carboxylic acids such as acetic acid, propionic acid and the like, and mixed anhydrides with carbonic acid or formic acid respective anhydrides Can be mentioned.

N,N’−ジアルキルカルボジイミド類は、式:R−N=C=N−R(式中、Rは異なったアルキル基であり得るが、一般に同一である)により表され、好ましくは、R基は1乃至8個の炭素原子の低級アルキル基である。   N, N′-dialkylcarbodiimides are represented by the formula: R—N═C═N—R, wherein R can be different alkyl groups but are generally the same, preferably R groups Is a lower alkyl group of 1 to 8 carbon atoms.

ハロゲンを含む脱水剤としては、塩化アセチル、臭化アセチル、沃化アセチル、弗化アセチル、塩化プロピオニル、臭化プロピオニル、沃化プロピオニル、弗化プロピオニル、塩化イソブチリル、臭化イソブチリル、塩化n−ブチリル、臭化n−ブチリル、塩化バレリル、塩化モノ−、塩化ジ−または塩化トリ−クロロアセチル、臭化ブロモアセチル、クロロ酢酸無水物、フェニルホスホン酸ジクロライド、塩化チオニル、臭化チオニル、弗化チオニル、チオニルクロロフルオライドおよびトリフルオロ酢酸無水物などが挙げられる。   Examples of the dehydrating agent containing halogen include acetyl chloride, acetyl bromide, acetyl iodide, acetyl fluoride, propionyl chloride, propionyl bromide, propionyl iodide, propionyl fluoride, isobutyryl chloride, isobutyryl bromide, n-butyryl chloride, N-butyryl bromide, valeryl chloride, mono-, di- or tri-chloroacetyl chloride, bromoacetyl bromide, chloroacetic anhydride, phenylphosphonic dichloride, thionyl chloride, thionyl bromide, thionyl fluoride, thionyl Examples include chlorofluoride and trifluoroacetic anhydride.

本発明のポリイミドフィルムの製膜法は特に限定されないが、ポリアミド酸溶液を流延またはフィルム状に押出し、乾燥、熱処理を行って、イミド化を進行させることにより、製膜するのが一般的である。   The method for forming the polyimide film of the present invention is not particularly limited, but it is common to form a film by casting a polyamic acid solution or extruding it into a film, performing drying and heat treatment to advance imidization. is there.

この際、乾燥・熱処理は、流延またはフィルム状に押し出されたポリアミド酸溶液を、200〜550℃、好ましくは250〜500℃の高温雰囲気に維持した乾燥熱処理ゾーンを通過させることにより達成することができる。   At this time, the drying / heat treatment is achieved by passing the polyamic acid solution extruded into a cast or film shape through a drying heat treatment zone maintained in a high temperature atmosphere of 200 to 550 ° C., preferably 250 to 500 ° C. Can do.

本発明においては、フィルム厚みが5〜150μm、好ましくは7〜125μmになるように調整することが望ましい。   In the present invention, it is desirable to adjust the film thickness to be 5 to 150 μm, preferably 7 to 125 μm.

本発明のポリイミドフィルムは、12〜30モル%のパラフェニレンジアミン、70〜88モル%の4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、50〜99.5モル%のピロメリット酸二無水物、0.5〜50モル%の3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物から形成されることが望ましい。   The polyimide film of the present invention comprises 12-30 mol% paraphenylenediamine, 70-88 mol% 4,4'-diaminodiphenyl ether, 50-99.5 mol% pyromellitic dianhydride, 0.5- Desirably, it is formed from 50 mole percent 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride.

ただし、ジアミン成分におけるパラフェニレンジアミンと4,4’−ジアミノジフェニルエーテルの添加割合は、4,4’−ジアミノジフェニルエーテルが多くなると共重合ポリイミドフィルムが柔らかくなり、逆にパラフェニレンジアミンが多くなると共重合ポリイミドフィルムが硬くなるため、共重合ポリイミドフィルムの用途に応じて両者の添加割合を設定するのが好ましい。また、得られた共重合ポリイミドフィルムを例えばフレキシブルプリント基板に用いる際には、フィルムの特性として硬すぎず且つ柔らかすぎないことが好ましいため、かかる条件に適合する共重合ポリイミドフィルムを得るにはパラフェニレンジアミンが12〜30モル%であることが好ましい。   However, the addition ratio of paraphenylenediamine and 4,4′-diaminodiphenyl ether in the diamine component is such that the copolymerized polyimide film becomes soft when the amount of 4,4′-diaminodiphenyl ether increases, and conversely the copolymer polyimide when the amount of paraphenylenediamine increases. Since a film becomes hard, it is preferable to set the addition ratio of both according to the use of a copolymerization polyimide film. In addition, when the obtained copolymerized polyimide film is used for, for example, a flexible printed board, it is preferable that the film properties are not too hard and not too soft. It is preferable that a phenylenediamine is 12-30 mol%.

そして、本発明のポリイミドフィルムは、接触角法に基づき測定した表面自由エネルギ−が80mN/m以上であることを特徴とする。   And the polyimide film of this invention is characterized by the surface free energy measured based on the contact angle method being 80 mN / m or more.

ここで、ポリイミドフィルムの表面自由エネルギ−が80mN/m未満の場合は、接着性改良効果が不十分となるため好ましくない。表面自由エネルギ−の条件が上記の範囲を満たすことにより、銅箔との接着性が優れた共重合ポリイミドフィルムを得ることができるのである。   Here, when the surface free energy of the polyimide film is less than 80 mN / m, the effect of improving adhesiveness becomes insufficient, which is not preferable. When the surface free energy condition satisfies the above range, a copolymerized polyimide film having excellent adhesion to the copper foil can be obtained.

また、本発明のポリイミドフィルムは、200℃/1時間の加熱条件における熱収縮率が0.10%以下であることが好ましく、より好ましくは、0.05%以下である。   In addition, the polyimide film of the present invention preferably has a thermal shrinkage rate of 0.10% or less, more preferably 0.05% or less under heating conditions of 200 ° C./1 hour.

熱収縮率が0.10%を超える場合には、熱に対する収縮性の改善効果が小さくなるため好ましくない。   When the thermal shrinkage rate exceeds 0.10%, the effect of improving the shrinkability to heat is reduced, which is not preferable.

さらに、本発明のポリイミドフィルムは、弾性率4〜7GPa、50〜200℃での線膨張係数が5〜20ppm/℃、湿度膨張係数が20ppm/%RH以下、吸水率が2%以下であることが好ましく、より好ましい範囲は、弾性率5〜6GPa、線膨張係数8〜18ppm/℃、湿度膨張係数15ppm/RH%以下、吸水率1.8%以下の範囲である。   Furthermore, the polyimide film of the present invention has an elastic modulus of 4 to 7 GPa, a linear expansion coefficient at 50 to 200 ° C. of 5 to 20 ppm / ° C., a humidity expansion coefficient of 20 ppm /% RH or less, and a water absorption of 2% or less. More preferably, the elastic modulus is 5 to 6 GPa, the linear expansion coefficient is 8 to 18 ppm / ° C., the humidity expansion coefficient is 15 ppm / RH% or less, and the water absorption is 1.8% or less.

上記の特性を満たす本発明の共重合ポリイミドフィルムは、上記の組成からなるポリイミドフィルムを製膜後、この共重合ポリイミドフィルムに放電処理を施し、次いでフィルムの長さ方向の張力を一定に保ちながら加熱処理することにより製造することができる。   The copolymerized polyimide film of the present invention satisfying the above characteristics is obtained by forming a polyimide film having the above composition, then subjecting the copolymerized polyimide film to a discharge treatment, and then maintaining a constant tension in the length direction of the film. It can manufacture by heat-processing.

本発明における放電処理としては、プラズマ処理が代表的である。   As the discharge treatment in the present invention, plasma treatment is typical.

前記プラズマ処理を行う雰囲気の圧力は特に限定されないが、100〜1000Torrの範囲が好ましく、より好ましくは600〜900Torrの圧力範囲で選択するのがよい。前記プラズマ処理を行う雰囲気のガス組成としては、特に限定されないが、酸素を含有することが好ましい。また、希ガスを少なくとも20モル%含有していてもよい。希ガスとしてはHe、Ne、Ar、Xeなどが挙げられるが、Arが好ましい。希ガスにCOおよびNなどを混合して使用してもよい。前記プラズマ処理を行うプラズマ照射時間は1秒〜10分が好ましい。 The pressure of the atmosphere in which the plasma treatment is performed is not particularly limited, but is preferably in the range of 100 to 1000 Torr, and more preferably in the pressure range of 600 to 900 Torr. Although it does not specifically limit as a gas composition of the atmosphere which performs the said plasma processing, It is preferable to contain oxygen. Moreover, you may contain a noble gas at least 20 mol%. Examples of the rare gas include He, Ne, Ar, and Xe, and Ar is preferable. A rare gas such as CO 2 and N 2 may be mixed and used. The plasma irradiation time for performing the plasma treatment is preferably 1 second to 10 minutes.

プラズマ処理のガス種類、ガス圧、処理密度は特に限定されないが、ガス圧に関しては、13300〜1330000Paの範囲の圧力下で行うことが好ましい。プラズマガスを形成するのに用いられ得るガスは、不活性ガスを50%以上含有していることが好ましい。さらには80%以上、特には90%以上が好ましい。不活性ガスの具体例としては、例えば、ヘリウム、アルゴン、クリプトン、キセノン、ネオン、ラドン、窒素等が挙げられ、これらは単独であるいは2種以上組み合わせて用いることができる。   The gas type, gas pressure, and treatment density of the plasma treatment are not particularly limited, but the gas pressure is preferably performed under a pressure in the range of 13300 to 1330,000 Pa. The gas that can be used to form the plasma gas preferably contains 50% or more of an inert gas. Further, it is preferably 80% or more, particularly 90% or more. Specific examples of the inert gas include helium, argon, krypton, xenon, neon, radon, nitrogen and the like, and these can be used alone or in combination of two or more.

また、不活性ガスと混合し得るガスとしては、酸素、空気、一酸化炭素、二酸化炭素、四塩化炭素、クロロホルム、水素、アンモニア、カーボンテトラフルオライド、トリクロロフルオロエタン、トリフルオロメタン等が挙げられる。   Examples of the gas that can be mixed with the inert gas include oxygen, air, carbon monoxide, carbon dioxide, carbon tetrachloride, chloroform, hydrogen, ammonia, carbon tetrafluoride, trichlorofluoroethane, trifluoromethane, and the like.

好ましい混合ガスの組み合わせは、アルゴン/酸素、アルゴン/アンモニア、アルゴン/ヘリウム/酸素、アルゴン/二酸化炭素、アルゴン/窒素/二酸化炭素、アルゴン/ヘリウム/窒素、アルゴン/ヘリウム/窒素/二酸化炭素、アルゴン/ヘリウム、アルゴン/ヘリウム/アセトン、ヘリウム/アセトン、ヘリウム/空気、アルゴン/ヘリウム/シランである。処理電力密度は、200w・min/m以上が好ましい。より好ましくは500w・min/m以上、さらに好ましくは1000w・min/mで処理するのが良い。 Preferred gas mixture combinations are argon / oxygen, argon / ammonia, argon / helium / oxygen, argon / carbon dioxide, argon / nitrogen / carbon dioxide, argon / helium / nitrogen, argon / helium / nitrogen / carbon dioxide, argon / Helium, argon / helium / acetone, helium / acetone, helium / air, argon / helium / silane. The processing power density is preferably 200 w · min / m 2 or more. More preferably, the treatment is performed at 500 w · min / m 2 or more, more preferably 1000 w · min / m 2 .

このように、コロナ処理のガス種類、ガス圧、処理密度は特に限定されないが、一般的には大気中で行われる。   As described above, the gas type, gas pressure, and treatment density of the corona treatment are not particularly limited, but are generally performed in the atmosphere.

本発明における放電処理後の加熱処理については、得られたポリイミドフィルムを、フィルムの長さ方向の張力を1kg/m以上、10kg/m以下に保ちながら、比較的低い温度で、しかも比較的短時間で加熱処理することが重要な要件である。   Regarding the heat treatment after the discharge treatment in the present invention, the obtained polyimide film is kept at a relatively low temperature and relatively short while maintaining the tension in the length direction of the film at 1 kg / m or more and 10 kg / m or less. Heating in time is an important requirement.

加熱処理時の張力が小さい程低熱収縮性のフィルムが得られるが、完全無張力下では、特に連続巻取りを行うときにフィルムが蛇行し、フィルムにシワや波打ちが発生するばかりか、熱収縮率のバラツキが大きくなる傾向になるため、1kg/m以上にする必要がある。また、張力が10kg/mを越えると、本発明が目的とする加熱低収縮性のフィルムが得られなくなるため好ましくない。そして、好ましい張力の範囲は2kg/m〜7kg/mである。   The smaller the tension during the heat treatment, the lower the heat shrinkable film can be obtained. However, under complete tension, the film meanders, especially during continuous winding, and the film not only wrinkles and wavy, but also heat shrinks. Since the variation in rate tends to increase, the rate needs to be 1 kg / m or more. On the other hand, if the tension exceeds 10 kg / m, it is not preferable because the heat-shrinkable film intended by the present invention cannot be obtained. And the range of a preferable tension | tensile_strength is 2 kg / m-7 kg / m.

加熱処理時の加熱の手段としては、遠赤外線を照射する方法または熱風を吹き付ける方法が好ましい。ポリイミドフィルムは遠赤外線領域に吸収ピークがあり、この吸収波長を含む遠赤外線を照射することにより、極めて短時間で加熱処理が行なわれる。また、遠赤外線照射や熱風吹き付けに加えて、ラジエーションヒーターを併用することもでき、さらにはラジエーションヒーターのみを用いて加熱処理を行うこともできる。   As a heating means during the heat treatment, a method of irradiating far infrared rays or a method of blowing hot air is preferable. The polyimide film has an absorption peak in the far-infrared region, and heat treatment is performed in an extremely short time by irradiating far-infrared rays including this absorption wavelength. In addition to far-infrared irradiation and hot air spraying, a radiation heater can be used in combination, and further, heat treatment can be performed using only the radiation heater.

加熱処理温度は特に限定されないが、300〜500℃が好ましく、さらに好ましくは350〜450℃である。   Although heat processing temperature is not specifically limited, 300-500 degreeC is preferable, More preferably, it is 350-450 degreeC.

また、加熱処理時間は1秒から10分程度が好ましい。処理時間がこれより長くなると、フィルム平面性が悪くなるなどの特性の低下を生じるため好ましくない傾向を生じる場合がある。   The heat treatment time is preferably about 1 second to 10 minutes. When the treatment time is longer than this, the characteristics such as poor film flatness are deteriorated, which may cause an undesirable tendency.

本発明においては、放電処理を行った後、加熱処理をすることが好ましい。この順序で処理を行うことにより、フィルムが適度な滑り性を持ち、巻き取ったときのしわなどが少なくなる。   In the present invention, it is preferable to perform a heat treatment after the discharge treatment. By performing the treatment in this order, the film has appropriate slipperiness, and wrinkles and the like when wound are reduced.

本発明において、放電処理、加熱処理を行ったポリイミドフィルムは、端部をスリットするなどして規定の幅にしたのち巻き取られる。   In the present invention, the polyimide film that has been subjected to the discharge treatment and the heat treatment is wound after having a specified width, for example, by slitting the end portion.

かくして得られる本発明のポリイミドフィルムは、熱に対する寸法安定性が優れるばかりか、熱による収縮が小さく、しかも銅箔との接着性が従来よりも格段に向上したものであるため、これらの特性を活かして、電子部品などのフレキシブルプリント配線基板(FPC)に用いる基材であるTAB(Tape Automated Bonding)、COF(Chip On Flex)の基材絶縁フィルムとして、あるいは半導体装置における支持部材であるLOC用テープなどとして有用に利用することができる。   The polyimide film of the present invention thus obtained has not only excellent dimensional stability against heat, but also small shrinkage due to heat, and further improved adhesiveness with copper foil, so these characteristics are improved. Utilizing it as a base insulating film for TAB (Tape Automated Bonding) and COF (Chip On Flex), which are base materials used for flexible printed circuit boards (FPC) such as electronic components, or for LOC, which is a support member in semiconductor devices It can be usefully used as a tape.

以下、実施例により本発明を具体的に説明する。実施例中のポリイミドフィルムの各特性は、次の方法で評価した。   Hereinafter, the present invention will be described specifically by way of examples. Each characteristic of the polyimide film in an Example was evaluated with the following method.

(表面自由エネルギ−)
表面処理を実施したフィルム表面を水、エチレングリコール、ヨウ化メチレンで各n=5回測定した接触角の平均値から、Kyowa Interface ScienceのFACE CA-W150を用い表面自由エネルギ−を求めた。この値が大きいということは水濡れ性が良く接着力が一般に高い。
(Surface free energy)
The surface free energy was determined using the FACE CA-W150 of Kyoto Interface Science from the average value of contact angles obtained by measuring n = 5 times each with water, ethylene glycol and methylene iodide on the surface of the film subjected to the surface treatment. A large value means good wettability and generally high adhesion.

(接着性評価)
三井化学株式会社製 エポキシ樹脂接着剤(商品名エポックス AH−357A/AH−357B/AH−357C=100/5/12重量比)で混合した接着剤をコータで各フィルムに塗布し130℃×4分で予備乾燥を行い18μm圧延銅箔(BHY−22B−T、ジャパンエナジ−社製)を重ねて2MPa加圧下170℃80分のプレスキュアで銅張り積層板を得た。得られた積層板に0.8mmの回路をきり塩化第2鉄溶液でエッチチングを行い評価用サンプルを作製した。得られた0.8mm幅の金属箔部分を90°の剥離角度、50mm/分の条件で剥離し、n=5回測定しその平均値を接着力とした。
(Adhesion evaluation)
An adhesive mixed with an epoxy resin adhesive (trade name Epox AH-357A / AH-357B / AH-357C = 100/5/12 weight ratio) manufactured by Mitsui Chemicals, Inc. is applied to each film with a coater, and 130 ° C. × 4 Pre-drying was performed for 18 minutes, and 18 μm rolled copper foil (BHY-22B-T, manufactured by Japan Energy Co., Ltd.) was layered thereon to obtain a copper-clad laminate by press curing at 170 ° C. for 80 minutes under 2 MPa pressure. A 0.8 mm circuit was cut into the obtained laminate and etched with a ferric chloride solution to prepare a sample for evaluation. The obtained metal foil part with a width of 0.8 mm was peeled off at a peeling angle of 90 ° and 50 mm / min, measured n = 5 times, and the average value was defined as the adhesive strength.

(熱収縮率測定)
熱収縮率の測定は、200℃×1時間の加熱条件を用い、その他の条件については、IPC-FC-231 Number 2.2.4. に準じて行った。
(Measurement of heat shrinkage)
The measurement of the heat shrinkage rate was performed according to IPC-FC-231 Number 2.2.4. Heating conditions of 200 ° C. × 1 hour were used and other conditions were used.

<実施例1>
500ccのガラス製フラスコにN,N−ジメチルアセトアミド253.4gを入れ、ここにパラフェニレンジアミン1.947gとピロメリット酸二無水物3.828gを投入し常温常圧中で1時間反応させた。次に、ここに4,4’−ジアミノジフェニルエーテルを26.431gを投入し均一になるまで攪拌した後、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物8.826gを添加し、1時間反応させた。続いてここにピロメリット酸二無水物22.314gを添加し、さらに1時間反応させることによりポリアミド酸溶液を得た。
<Example 1>
253.4 g of N, N-dimethylacetamide was placed in a 500 cc glass flask, and 1.947 g of paraphenylenediamine and 3.828 g of pyromellitic dianhydride were added thereto and reacted at room temperature and normal pressure for 1 hour. Next, 26.431 g of 4,4′-diaminodiphenyl ether was added thereto and stirred until uniform, and then 8.826 g of 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride was added. The reaction was performed for 1 hour. Subsequently, 22.314 g of pyromellitic dianhydride was added thereto and further reacted for 1 hour to obtain a polyamic acid solution.

このポリアミド酸溶液に対し、無水酢酸、イソキノリン、N,N−ジメチルアセトアミドを加え攪拌した後、加熱支持体上に溶液を押出し、ポリイミドに転化させてから自己支持性のフィルムを得た。   Acetic anhydride, isoquinoline, and N, N-dimethylacetamide were added to this polyamic acid solution and stirred, and then the solution was extruded onto a heated support and converted into polyimide to obtain a self-supporting film.

次に、上記のフィルムを支持体から剥離し、さらにイミドへの転化反応を完結すると共に、250〜450℃の乾燥熱処理ゾーンを通過させることにより乾燥・熱処理して、厚み25μmのポリイミドフィルムとしてロール上に巻き取った。得られた、フィルムの熱収縮はMD:0.12、TD:0.15であった。   Next, the above film is peeled off from the support, and further, the conversion reaction to imide is completed, and the film is dried and heat-treated by passing through a 250 to 450 ° C. drying heat treatment zone to roll as a polyimide film having a thickness of 25 μm. Winded up. The obtained film had thermal shrinkage of MD: 0.12 and TD: 0.15.

次いで、このポリイミドフィルムにプラズマ処理を施した。プラズマ処理は、希ガスを少なくとも20モル%含有する750Toorの雰囲気下で、表面が誘電体によって被覆され、かつ25℃に冷却された電極と、前記ポリイミドフィルムを支持する誘電体被覆電極との間に印加された高電圧によって、フィルムの表面を500w・min/mの処理強度で連続的に処理することにより行った。 Next, the polyimide film was subjected to plasma treatment. The plasma treatment is performed between an electrode whose surface is coated with a dielectric and cooled to 25 ° C. in an atmosphere of 750 Toor containing at least 20 mol% of a rare gas, and a dielectric-coated electrode that supports the polyimide film. The surface of the film was continuously treated with a treatment strength of 500 w · min / m 2 by a high voltage applied to the film.

その後、400℃のトンネル型赤外線照射炉に連続的に送り込み、張力1.0kg/mで熱処理した後、炉外で巻取りながら室温まで冷却した。熱処理中のフィルム張力は送りローラと巻取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て目的とするポリイミドフィルムを得た。   Then, after continuously feeding into a tunnel type infrared irradiation furnace at 400 ° C., heat treatment was performed at a tension of 1.0 kg / m, and cooling to room temperature while winding up outside the furnace. The film tension during the 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 to obtain the target polyimide film.

このフィルムについて、接着性,熱収縮率の評価を行った結果を表1にまとめた。   Table 1 summarizes the results of the evaluation of adhesiveness and heat shrinkage of this film.

<実施例2>
フィルム厚みを7.5μmにした以外は、実施例1と同様の方法でポリイミドフィルムを得た後、接着性,熱収縮率の評価を行った結果を表1にまとめた。
<Example 2>
Table 1 summarizes the results of evaluation of adhesiveness and thermal shrinkage after obtaining a polyimide film by the same method as in Example 1 except that the film thickness was 7.5 μm.

<実施例3>
ジメチルアセトアミドを248gとし、パラフェニレンジアミン4.866gと4,4’−ジアミノジフェニルエーテル21.215gを加えた後、ピロメリット酸無水物を22.870g添加し、1時間反応させ、続いてここに3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物13.240gを添加し、さらに1時間反応させることによりポリアミド酸溶液を得た以外は、実施例と同様の方法でポリイミドフィルムを得た後、接着性、熱収縮率の評価を行った結果を表1にまとめた。
<Example 3>
After adding 248 g of dimethylacetamide, 4.866 g of paraphenylenediamine and 21.215 g of 4,4′-diaminodiphenyl ether, 22.870 g of pyromellitic anhydride was added and reacted for 1 hour. , 3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride 13.240 g was added, and a polyimide film was obtained in the same manner as in Example except that a polyamic acid solution was obtained by reacting for 1 hour. Table 1 summarizes the results of evaluation of adhesiveness and thermal shrinkage.

<実施例4>
フィルム厚みを7.5μmにした以外は、実施例3と同様の方法でポリイミドフィルムを得た後、接着性,熱収縮率の評価を行った結果を表1にまとめた。
<Example 4>
Table 1 summarizes the results of evaluation of adhesiveness and thermal shrinkage after obtaining a polyimide film by the same method as in Example 3 except that the film thickness was 7.5 μm.

<比較例1>
400℃の加熱処理を行わなかった以外は、実施例1と同様の方法で得たポリイミドフィルムについて、接着性,熱収縮率の評価を行った結果を表1にまとめた。
<Comparative Example 1>
Table 1 summarizes the results of evaluation of adhesiveness and thermal shrinkage of the polyimide film obtained by the same method as in Example 1 except that the heat treatment at 400 ° C. was not performed.

<比較例2>
プラズマ処理を行わなかった以外は、実施例1と同様の方法で得たポリイミドフィルムについて、接着性,熱収縮率の評価を行った結果を表1にまとめた。
<Comparative example 2>
Table 1 summarizes the results of evaluation of adhesiveness and thermal shrinkage of the polyimide film obtained by the same method as in Example 1 except that the plasma treatment was not performed.

<比較例3>
400℃の加熱処理とプラズマ処理を行わなかった以外は、実施例1と同様の方法で得たポリイミドフィルムについて、接着性,熱収縮率の評価を行った結果を表1にまとめた。
<Comparative Example 3>
Table 1 summarizes the results of evaluation of adhesiveness and thermal shrinkage of the polyimide film obtained by the same method as in Example 1 except that the heat treatment at 400 ° C. and the plasma treatment were not performed.

Figure 2007197696
Figure 2007197696

本発明のポリイミドフィルムは、熱に対する寸法安定性が優れるばかりか、熱による収縮が小さく、しかも銅箔との接着性が従来よりも格段に向上したものであるため、これらの特性を活かして、電子部品などのフレキシブルプリント配線基板(FPC)に用いる基材であるTAB(Tape Automated Bonding)、COF(Chip On Flex)の基材絶縁フィルムとして、あるいは半導体装置における支持部材であるLOC用テープなどとして有用に利用することができる。   The polyimide film of the present invention is not only excellent in dimensional stability against heat, but also has small shrinkage due to heat, and the adhesiveness with the copper foil is significantly improved than before, making use of these characteristics, As a base insulating film for TAB (Tape Automated Bonding) and COF (Chip On Flex), which are base materials used for flexible printed circuit boards (FPC) such as electronic components, or as a LOC tape as a support member in semiconductor devices It can be usefully used.

Claims (5)

パラフェニレンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、ピロメリット酸二無水物および3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物から形成されたポリイミドフィルムに放電処理を施し、次いでこのフィルムの長さ方向の張力を一定に保ちながら加熱処理を施してなるポリイミドフィルムあって、接触角法に基づき測定した表面自由エネルギーが80mN/m以上であり、200℃、1時間での加熱収縮率が0.10%以下であることを特徴とする低熱収縮・高接着性ポリイミドフィルム。 A polyimide film formed from paraphenylenediamine, 4,4′-diaminodiphenyl ether, pyromellitic dianhydride and 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride is subjected to discharge treatment, A polyimide film obtained by heat treatment while maintaining a constant tension in the length direction of the film. The surface free energy measured based on the contact angle method is 80 mN / m or more, and heat shrinkage at 200 ° C. for 1 hour. A low heat shrinkage and high adhesion polyimide film characterized by a rate of 0.10% or less. 前記ポリイミドフィルムが、12〜30モル%のパラフェニレンジアミン、70〜88モル%の4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、50〜99.5モル%のピロメリット酸二無水物および0.5〜50モル%の3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物から形成された共重合ポリイミドからなることを特徴とする請求項1記載の低熱収縮・高接着性ポリイミドフィルム。 The polyimide film comprises 12-30 mol% paraphenylenediamine, 70-88 mol% 4,4'-diaminodiphenyl ether, 50-99.5 mol% pyromellitic dianhydride and 0.5-50 mol. 2. The low thermal shrinkage and high adhesion polyimide film according to claim 1, comprising a copolymerized polyimide formed from 3% 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride. 前記ポリイミドフィルムの弾性率が4〜7GPa、50〜200℃での線膨張係数が5〜20ppm/℃、湿度膨張係数が20ppm/%RH以下、吸水率が2%以下であることを特徴とする請求項1または2記載の低熱収縮・高接着性ポリイミドフィルム。 The polyimide film has an elastic modulus of 4 to 7 GPa, a linear expansion coefficient at 50 to 200 ° C. of 5 to 20 ppm / ° C., a humidity expansion coefficient of 20 ppm /% RH or less, and a water absorption of 2% or less. The low thermal shrinkage and high adhesion polyimide film according to claim 1 or 2. 前記放電処理がプラズマ放電処理であることを特徴とする請求項請求項1〜3のいずれか1項記載の低熱収縮・高接着性ポリイミドフィルム。 The low heat shrinkage / high adhesion polyimide film according to claim 1, wherein the discharge treatment is a plasma discharge treatment. 前記加熱処理が、フィルムの長さ方向の張力を1kg/m以上、10kg/m以下の範囲で一定に保ちながら行う処理であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項記載の低熱収縮・高接着性ポリイミドフィルム。 5. The heat treatment is a treatment performed while keeping the tension in the length direction of the film constant within a range of 1 kg / m to 10 kg / m. 5. Low heat shrink and high adhesion polyimide film.
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