JP2010106059A - Polybenzazole composite - Google Patents

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JP2010106059A JP2008276751A JP2008276751A JP2010106059A JP 2010106059 A JP2010106059 A JP 2010106059A JP 2008276751 A JP2008276751 A JP 2008276751A JP 2008276751 A JP2008276751 A JP 2008276751A JP 2010106059 A JP2010106059 A JP 2010106059A
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JP2008276751A
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Yuhiko Fukawa
雄彦 布川
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Polymatech Co Ltd
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Polymatech Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polybenzazole composite having an excellent anisotropic function and improved thermal property in a thickness direction. <P>SOLUTION: The polybenzazole composite 1 includes a film-like substrate 6 comprising a polybenzazole having at least one of four predetermined polybenzazole repeating units. In the film-like substrate 6, molecular chains of the polybenzazole are oriented in a thickness direction, and a plurality of recesses 6b are formed on the surface 6a of the film-like substrate 6. An elastic member 7 is provided to intrude into the recesses 6b. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、分子鎖が高度に配向されることにより、優れた異方性機能を有するとともに、その熱的性質が改善されたポリベンズアゾール複合体に関する。   The present invention relates to a polybenzazole complex having an excellent anisotropic function and improved thermal properties by highly oriented molecular chains.

近年、ポリベンズアゾールにより形成されるフィルムは、高強度及び高弾性率を有し、耐熱性や難燃性に優れていることから、磁気テープ、電気電子部品用絶縁フィルム又は液晶配向膜等の新規用途に向けて多くの研究が行なわれている。例えば、特許文献1には、2軸延伸して延伸方向に配向させたフィルム形のポリベンズアゾール成形体が開示されている。特許文献2には、平滑性に優れる特定の表面粗さのフィルム形のポリベンズアゾール成形体が開示されている。特許文献3には、磁気記録媒体に好適な特定の伸度やヤング率を有するフィルム状のポリベンズアゾール成形体が開示されている。特許文献4には、分子鎖が厚み方向に沿って配向されたポリベンズアゾール成形体を製造する方法が開示されている。その方法は、ポリベンズアゾールの溶媒溶液を調製する工程と、その溶媒溶液から中間体を成形する工程と、得られた中間体に磁場等を印加することにより、ポリベンズアゾール分子鎖を一定方向に配向させる工程と、そのポリベンズアゾール分子鎖の配向状態を維持したまま、前記中間体を凝固させる工程とを有する。
特表平6−503521号公報 特開平11−171993号公報 特開2000−273214号公報 特開2006−182898号公報
In recent years, films formed from polybenzazole have high strength and high elastic modulus, and are excellent in heat resistance and flame retardancy, such as magnetic tape, insulating films for electrical and electronic parts, liquid crystal alignment films, etc. Much research is being done for new applications. For example, Patent Document 1 discloses a film-shaped polybenzazole molded body that is biaxially stretched and oriented in the stretching direction. Patent Document 2 discloses a film-shaped polybenzazole molded body having a specific surface roughness excellent in smoothness. Patent Document 3 discloses a film-like polybenzazole molded body having specific elongation and Young's modulus suitable for a magnetic recording medium. Patent Document 4 discloses a method for producing a polybenzazole molded body in which molecular chains are aligned in the thickness direction. The method includes a step of preparing a solvent solution of polybenzazole, a step of forming an intermediate from the solvent solution, and applying a magnetic field to the obtained intermediate to move the polybenzazole molecular chain in a certain direction. And the step of solidifying the intermediate while maintaining the orientation state of the polybenzazole molecular chain.
JP-T 6-503521 Japanese Patent Laid-Open No. 11-171993 JP 2000-273214 A JP 2006-182898 A

特許文献1〜3に開示されている延伸などの方法を用いることにより、平滑性の良好なポリベンズアゾールフィルムを得ることができる。しかし、ポリベンズアゾールの分子鎖が剛直な棒状であるため、ポリベンズアゾールの分子鎖がフィルムの平面に沿って配向したものしか得られない。特許文献4では、厚み方向に分子鎖を配向させ、厚み方向に異方性機能を発現させたポリベンズアゾールフィルムの製造方法が開示されている。しかし、この製造方法では、分子鎖を厚み方向に沿って配向させるため、成形されたフィルムによれやしわなどによる凹凸が発生し易い。   By using a method such as stretching disclosed in Patent Documents 1 to 3, a polybenzazole film having good smoothness can be obtained. However, since the molecular chain of polybenzazole is a rigid rod, the molecular chain of polybenzazole can only be obtained along the plane of the film. Patent Document 4 discloses a method for producing a polybenzazole film in which molecular chains are oriented in the thickness direction and an anisotropic function is expressed in the thickness direction. However, in this manufacturing method, the molecular chains are oriented along the thickness direction, so that irregularities due to wrinkles or wrinkles are easily generated.

こうしたよれやしわなどによる凹凸が原因で、ポリベンズアゾールフィルムに本来期待される性能、特に熱的性質を発揮できないという課題がある。
本発明は、上記のような従来技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的とするところは、分子鎖が厚み方向に沿って高度に配向されることにより、優れた異方性機能を発現するとともに、厚み方向の熱的性質が改善されたポリベンズアゾール複合体を提供することにある。
Due to the unevenness caused by such warps and wrinkles, there is a problem that the performance expected from the polybenzazole film, in particular, thermal properties cannot be exhibited.
The present invention has been made paying attention to the problems existing in the prior art as described above. The purpose is to provide a polybenzazole complex that exhibits an excellent anisotropic function and improved thermal properties in the thickness direction due to the highly oriented molecular chains along the thickness direction. It is to provide.

上記の従来技術における課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、下記一般式(1)〜(4)(式中、Xはイオウ原子、酸素原子又はイミノ基を表し、Ar及びArは芳香族炭化水素基を表し、nは10〜500の整数である)で示される繰り返し単位のうちの少なくともいずれかを有するポリベンズアゾールからなり、ポリベンズアゾールの分子鎖が厚さ方向に配向し、表面に複数の凹部が形成されたフィルム状基体を備え、そのフィルム状基体の凹部に入り込む弾性部材を設けたことを特徴とするポリベンズアゾール複合体を提供する。 In order to solve the above-mentioned problems in the prior art, the invention described in claim 1 is characterized by the following general formulas (1) to (4) (wherein X represents a sulfur atom, an oxygen atom or an imino group, Ar 1 And Ar 2 represents an aromatic hydrocarbon group, and n is an integer of 10 to 500), and the molecular chain of the polybenzazole has a thickness. Provided is a polybenzazole composite comprising a film-like substrate oriented in the direction and having a plurality of recesses formed on the surface, and an elastic member that enters the recesses of the film-like substrate.

Figure 2010106059
請求項2に記載の発明は、請求項1記載のポリベンズアゾール複合体について、前記弾性部材が粘着剤からなることを要旨とする。
Figure 2010106059
The invention according to claim 2 is the gist of the polybenzazole complex according to claim 1, wherein the elastic member is made of an adhesive.

請求項3に記載の発明は、請求項1記載のポリベンズアゾール複合体について、前記弾性部材は、JIS K 6253で規定されるタイプE硬度が30以下のゴム状弾性体であることを要旨とする。   The invention according to claim 3 is the gist of the polybenzazole complex according to claim 1, wherein the elastic member is a rubber-like elastic body having a type E hardness of 30 or less as defined in JIS K 6253. To do.

請求項4に記載の発明は、請求項1〜3の何れか1項記載のポリベンズアゾール複合体について、前記弾性部材に熱伝導性充填材を含むことを要旨とする。
請求項5に記載の発明は、請求項1〜4の何れか1項記載のポリベンズアゾール複合体について、前記弾性部材の厚さが40μm以下であることを要旨とする。
The gist of the invention described in claim 4 is that the polybenzazole complex according to any one of claims 1 to 3 includes a heat conductive filler in the elastic member.
The invention according to claim 5 is the gist of the polybenzazole complex according to any one of claims 1 to 4, wherein the elastic member has a thickness of 40 μm or less.

本発明のポリベンズアゾール複合体によれば、ポリベンズアゾールの性質を備えつつその厚さ方向の熱抵抗値を低下させることができる。   According to the polybenzazole complex of the present invention, the thermal resistance value in the thickness direction can be reduced while having the properties of polybenzazole.

以下、本発明のポリベンズアゾール複合体の実施形態について説明する。
図1に本発明のポリベンズアゾール複合体をポリベンズアゾール複合フィルム1として具体化した実施形態を示す。ポリベンズアゾール複合フィルム1は、ポリベンズアゾールからなるフィルム状基体6と、弾性部材7とからなる。フィルム状基体6は、ポリベンズアゾールの分子鎖が厚さ方向に配向し、表面6aに複数の凹部6b及び複数の凸部6cが形成されたものである。そして、弾性部材7はフィルム状基体6の表面6aの凹部6bに入り込むように、フィルム状基体6上に設けられている。このように、ポリベンズアゾール複合フィルム1は、ポリベンズアゾールと弾性部材7とが複合化されたものである。
Hereinafter, embodiments of the polybenzazole complex of the present invention will be described.
FIG. 1 shows an embodiment in which the polybenzazole composite of the present invention is embodied as a polybenzazole composite film 1. The polybenzazole composite film 1 includes a film base 6 made of polybenzazole and an elastic member 7. The film-like substrate 6 has a polybenzazole molecular chain oriented in the thickness direction and a plurality of concave portions 6b and a plurality of convex portions 6c formed on the surface 6a. The elastic member 7 is provided on the film base 6 so as to enter the recess 6b of the surface 6a of the film base 6. Thus, the polybenzazole composite film 1 is a composite of the polybenzazole and the elastic member 7.

本発明においてポリベンズアゾールとは、ポリベンゾオキサゾール(PBO)、ポリベンゾチアゾール(PBT)、ポリベンズイミダゾール(PBI)から選ばれる少なくとも一種を含む高分子を指す。このようなポリベンズアゾールとしては、PBO、PBT、PBIのいずれか一種からなるホモポリマー、PBO、PBT、PBIから選ばれる二種以上からなる混合物、ブロックコポリマー又はランダムコポリマー、およびPBO、PBT又はPBIのうち少なくとも一種を含むコポリマー等が挙げられる。   In the present invention, polybenzazole refers to a polymer containing at least one selected from polybenzoxazole (PBO), polybenzothiazole (PBT), and polybenzimidazole (PBI). Examples of such polybenzazoles include homopolymers consisting of any one of PBO, PBT, and PBI, mixtures of two or more selected from PBO, PBT, and PBI, block copolymers, or random copolymers, and PBO, PBT, or PBI. Among them, a copolymer containing at least one of them can be mentioned.

PBOとは、芳香族基に結合した少なくとも1つのオキサゾール環を有する繰り返し単位からなる高分子を指し、例えば、ポリ(フェニレンベンゾビスオキサゾール)などが含まれる。PBTとは、芳香族基に結合した少なくとも1つのチアゾール環を有する繰り返し単位からなる高分子を指し、例えば、ポリ(フェニレンベンゾビスチアゾール)等が含まれる。PBIとは、芳香族基に結合した少なくとも1つのイミダゾール環を有する繰り返し単位からなる高分子を指し、例えばポリ(フェニレンベンズビスイミダゾール)等が含まれる。   PBO refers to a polymer composed of a repeating unit having at least one oxazole ring bonded to an aromatic group, and includes, for example, poly (phenylenebenzobisoxazole). PBT refers to a polymer composed of a repeating unit having at least one thiazole ring bonded to an aromatic group, and includes, for example, poly (phenylenebenzobisthiazole). PBI refers to a polymer composed of a repeating unit having at least one imidazole ring bonded to an aromatic group, and includes, for example, poly (phenylenebenzbisimidazole).

具体的には、本発明のポリベンズアゾール複合体は、上記一般式(1)〜(4)で示される繰り返し単位のうち少なくともいずれかを有するポリベンズアゾールを含む。
上記一般式(1)〜(4)中、Xはイオウ原子、酸素原子又はイミノ基を表し、Ar及びArは芳香族炭化水素基をそれぞれ表し、nは10〜500の整数である。
Specifically, the polybenzazole complex of the present invention includes polybenzazole having at least one of the repeating units represented by the general formulas (1) to (4).
In the general formulas (1) to (4), X represents a sulfur atom, an oxygen atom or an imino group, Ar 1 and Ar 2 each represent an aromatic hydrocarbon group, and n is an integer of 10 to 500.

Arの具体例としては、下記一般式(I)〜(IV)で示すものが挙げられる。 Specific examples of Ar 1 include those represented by the following general formulas (I) to (IV).

Figure 2010106059
Arの具体例としては、下記一般式(V)〜(VIII)で示すものが挙げられる。
Figure 2010106059
Specific examples of Ar 2 include those represented by the following general formulas (V) to (VIII).

Figure 2010106059
上記一般式(I)〜(VIII)中のZは、それぞれ酸素原子、イオウ原子、SO、CO、CH、C(CH、CF又はC(CFのいずれかを表すか、または、隣り合うベンゼン環中の炭素同士の直接結合を表す。また、上記一般式(I)〜(VIII)中のベンゼン環において、各炭素原子と結合している水素原子は低級アルキル基、低級アルコキシル基、ハロゲン原子又はトリフルオロメチル等のハロゲン化アルキル基、ニトロ基、スルホン酸基、ホスホン酸基等に置換されていてもよい。この置換反応は、重縮合反応前に対応する上記部分を含む原材料において行なわれてもよいし、または重縮合反応後のポリベンズアゾールの対応する部分について行なわれてもよい。
Figure 2010106059
Z in the general formula (I) ~ (VIII), respectively oxygen atom, a sulfur atom, SO 2, CO, CH 2 , C (CH 3) 2, CF 2 or C (CF 3) 2 in any Or a direct bond between carbons in adjacent benzene rings. In the benzene rings in the general formulas (I) to (VIII), the hydrogen atom bonded to each carbon atom is a lower alkyl group, a lower alkoxyl group, a halogen atom or a halogenated alkyl group such as trifluoromethyl, It may be substituted with a nitro group, a sulfonic acid group, a phosphonic acid group, or the like. This substitution reaction may be performed on the raw material containing the corresponding part before the polycondensation reaction, or may be performed on the corresponding part of the polybenzazole after the polycondensation reaction.

本発明のポリベンズアゾール複合体は、最も好ましくは、上記一般式(1)および(2)の少なくともいずれかの繰り返し単位を有するポリベンズアゾールであって、前記式中、Xは酸素原子であり、ArおよびArは一般式(I)〜(VIII)においてZが酸素原子または直接結合を示すものであるポリベンズアゾールから形成される。このような構造を有することにより、ポリベンズアゾール分子鎖がより直線的となり、一定方向(厚さ方向)に配向されることによって、より高度な異方性機能が発現する。 The polybenzazole complex of the present invention is most preferably a polybenzazole having at least one repeating unit of the above general formulas (1) and (2), wherein X is an oxygen atom , Ar 1 and Ar 2 are formed from polybenzazoles in which in formulas (I) to (VIII), Z represents an oxygen atom or a direct bond. By having such a structure, the polybenzazole molecular chain becomes more linear and is oriented in a certain direction (thickness direction), so that a higher anisotropic function is expressed.

また、本発明のポリベンズアゾールは、上記一般式(1)〜(4)で示す繰り返し単位の他に、その製造過程で生じる、下記式(IX)および(X)で示すような未反応の開環部分を有する繰り返し単位を含んでもよい。   In addition to the repeating units represented by the above general formulas (1) to (4), the polybenzazole of the present invention is unreacted as represented by the following formulas (IX) and (X) generated in the production process. It may contain a repeating unit having a ring-opening moiety.

Figure 2010106059
上記一般式(1)〜(4)で示される繰り返し単位を有するポリベンズアゾールは、溶媒に溶解すると所定の濃度範囲において光学異方性を示し、特に限られた濃度範囲においてはリオトロピック液晶性を示す。このようにポリベンズアゾールが光学異方性を示す状態、すなわちポリベンズアゾール分子鎖が一定の規則性を有している状態において、磁場または電場の印加などの手段により、ポリベンズアゾールの分子鎖をフィルム状基体6の厚さ方向にさらに配向させることによって、ポリベンズアゾールの分子鎖がより高度に配向した複合体を得ることができる。このように、本発明のポリベンズアゾール複合体は、ポリベンズアゾールの分子鎖が厚さ方向に配向されることにより、異方性機能を発現するように構成されている。
Figure 2010106059
The polybenzazole having the repeating units represented by the general formulas (1) to (4) exhibits optical anisotropy in a predetermined concentration range when dissolved in a solvent, and exhibits lyotropic liquid crystallinity particularly in a limited concentration range. Show. Thus, in a state where polybenzazole exhibits optical anisotropy, that is, in a state where the polybenzazole molecular chain has a certain regularity, the molecular chain of polybenzazole is applied by means such as application of a magnetic field or an electric field. Is further oriented in the thickness direction of the film-like substrate 6 to obtain a composite in which the molecular chains of polybenzazole are more highly oriented. Thus, the polybenzazole complex of the present invention is configured to exhibit an anisotropic function by orienting the molecular chain of polybenzazole in the thickness direction.

ポリベンズアゾールを含む分子鎖の配向は、ポリベンズアゾール複合体が所定の光線透過性を有する場合には、2枚の偏光子や偏光顕微鏡を用いた光学的異方性(位相差、複屈折)の測定による方法又は偏光赤外線吸収スペクトルによる解析法によって確認することができる。さらに、偏光ラマンスペクトル法、X線回折分析による方法、電子線回折分析による方法、電子顕微鏡により観察する方法等によっても確認することができる。   The orientation of the molecular chain containing polybenzazole is such that when the polybenzazole complex has a predetermined light transmittance, optical anisotropy (phase difference, birefringence using two polarizers or a polarizing microscope) is used. ) Measurement or a polarized infrared absorption spectrum analysis method. Further, it can be confirmed by a polarization Raman spectrum method, a method by X-ray diffraction analysis, a method by electron beam diffraction analysis, a method of observation by an electron microscope, and the like.

本発明のポリベンズアゾール複合体において、異方性が発現される特性としては、光学的性質、磁気的性質、力学的性質、熱的性質、物理的性質及び電気的性質から選ばれる少なくとも一種が有用である。より詳細には、熱伝導性、線膨張係数、誘電率、光透過性、気体透過率、液体透過率、電気伝導率、およびイオン伝導率等の特性が挙げられる。例えば、ポリベンズアゾール複合体中で一定方向に配向されたポリベンズアゾール分子鎖あるいはポリベンズアゾールを含む混合分子鎖がπ電子共役系分子として働き、π電子共役系が一定の配向方向に延びることにより、該複合体は磁気的性質において異方性機能を発現することができる。また、一般に高分子材料のような絶縁体における熱伝導はフォノンの散乱により起こり、このフォノンは分子鎖の長手方向に沿って散乱し易いと考えられている。従って、複合体中においてポリベンズアゾール分子鎖あるいはポリベンズアゾールを含む混合分子鎖が一定方向に配向されていることにより、その方向における熱伝導率λが向上し、優れた熱伝導性を発揮することが可能となる。   In the polybenzazole complex of the present invention, the characteristic that anisotropy is manifested is at least one selected from optical properties, magnetic properties, mechanical properties, thermal properties, physical properties, and electrical properties. Useful. More specifically, characteristics such as thermal conductivity, linear expansion coefficient, dielectric constant, light permeability, gas permeability, liquid permeability, electrical conductivity, and ionic conductivity can be mentioned. For example, a polybenzazole molecular chain oriented in a certain direction in a polybenzazole complex or a mixed molecular chain containing polybenzazole acts as a π-electron conjugated molecule, and the π-electron conjugated system extends in a certain orientation direction. Thus, the composite can exhibit an anisotropic function in magnetic properties. In general, heat conduction in an insulator such as a polymer material is caused by phonon scattering, and this phonon is considered to be easily scattered along the longitudinal direction of the molecular chain. Therefore, when the polybenzazole molecular chain or the mixed molecular chain containing polybenzazole is oriented in a certain direction in the composite, the thermal conductivity λ in that direction is improved, and excellent thermal conductivity is exhibited. It becomes possible.

上記実施形態では、複合体中においてポリベンズアゾール分子鎖が厚さ方向に配向されており、下記式(i)によって求められる、ポリベンズアゾール分子鎖の配向度Aが、0.6以上1.0未満の範囲にある。   In the above embodiment, the polybenzazole molecular chain is oriented in the thickness direction in the composite, and the degree of orientation A of the polybenzazole molecular chain determined by the following formula (i) is 0.6 or more and 1. It is in the range of less than 0.

配向度A=(180−ΔB)/180 ・・・ (i)
このポリベンズアゾール分子鎖の配向度Aは、ポリベンズアゾール複合体の広角X線回折測定(透過)を行うことによって求められる。
Orientation degree A = (180−ΔB) / 180 (i)
The degree of orientation A of the polybenzazole molecular chain is determined by performing wide-angle X-ray diffraction measurement (transmission) of the polybenzazole complex.

本発明のポリベンズアゾール複合体における配向度Aは、好ましくは0.6以上1.0未満、さらに好ましくは0.65以上1.0未満、最も好ましくは0.7以上1.0未満の範囲にある。この配向度Aが0.6未満であると、前記複合体中においてポリベンズアゾール分子鎖が十分に配向されていない。従って、ポリベンズアゾール複合体の厚さ方向における熱伝導率λが低く、十分な熱伝導性が得られない。一方、1.0以上の配向度Aは、半値幅ΔBが常に正の値を示すため、上記式(i)からはとり得ない。配向度Aの範囲が0.6以上1.0未満であると、ポリベンズアゾール複合体中においてポリベンズアゾール分子鎖が十分に配向されており、その複合体はポリベンズアゾール分子鎖の配向方向において優れた異方性機能、例えば、優れた熱伝導性を発揮できる。   The orientation degree A in the polybenzazole complex of the present invention is preferably in the range of 0.6 or more and less than 1.0, more preferably 0.65 or more and less than 1.0, and most preferably 0.7 or more and less than 1.0. It is in. When the degree of orientation A is less than 0.6, the polybenzazole molecular chain is not sufficiently oriented in the complex. Therefore, the thermal conductivity λ in the thickness direction of the polybenzazole composite is low, and sufficient thermal conductivity cannot be obtained. On the other hand, an orientation degree A of 1.0 or more cannot be taken from the above formula (i) because the full width at half maximum ΔB always shows a positive value. When the range of the orientation degree A is 0.6 or more and less than 1.0, the polybenzazole molecular chain is sufficiently oriented in the polybenzazole complex, and the complex has an orientation direction of the polybenzazole molecular chain. Can exhibit an excellent anisotropic function, for example, excellent thermal conductivity.

本発明のポリベンズアゾール複合体は、半導体用絶縁膜、配線基板材料、封止剤、ディスプレイ用配向膜、偏光フィルム用フィルム基材、磁気記録フィルム基材、コンデンサ用フィルム、太陽電池、面状発熱体、電磁波対策用フィルム、センサ、アクチュエータ、電池用材料、実装材料、ガスバリアー材、積層フィルム、フィルター、分離膜、イオン交換膜等において、異方性機能が必要とされる用途に用いることができる。   The polybenzazole composite of the present invention includes a semiconductor insulating film, a wiring board material, a sealant, a display alignment film, a polarizing film film base, a magnetic recording film base, a capacitor film, a solar cell, and a planar shape. Use in applications that require anisotropy in heating elements, electromagnetic wave countermeasure films, sensors, actuators, battery materials, mounting materials, gas barrier materials, laminated films, filters, separation membranes, ion exchange membranes, etc. Can do.

ポリベンズアゾール複合体をフィルム状に成形したポリベンズアゾール複合フィルム1の場合、該フィルムの厚みは1μm以上2mm以下であることが好ましい。フィルムの厚みが1μm未満であると、同複合体において破断等の欠陥が生じやすい。一方、フィルムの厚みが2mmを超えると、フィルムの成形が困難となり、製造コストが嵩む傾向にある。   In the case of the polybenzazole composite film 1 in which the polybenzazole composite is formed into a film shape, the thickness of the film is preferably 1 μm or more and 2 mm or less. When the thickness of the film is less than 1 μm, defects such as breakage tend to occur in the composite. On the other hand, when the thickness of the film exceeds 2 mm, it becomes difficult to form the film, and the production cost tends to increase.

本発明に用いられるポリベンズアゾールの合成方法は、例えば上記の特許文献4に開示されており、周知であるため、その説明を省略する。
フィルム状基体6の表面6aにおける凹部6b及び凸部6cは、ポリベンズアゾールの分子鎖を厚さ方向に高度に配向させつつフィルム状基体6を形成する際に生じるものである。ここでいう凹部及び凸部とは、フィルム状基体6の表面6a上の微細な凹部及び凸部の他、よれ、しわ、うねりなどの比較的大きな凹部及び凸部をも含むものであることを意味する。フィルム状基体6の表面粗さは、算術平均粗さRaが0.1μm〜5μmであり、十点平均粗さRzが5μm〜30μmの範囲にある。
The method for synthesizing the polybenzazole used in the present invention is disclosed in, for example, the above-mentioned Patent Document 4 and is well known, and thus the description thereof is omitted.
The concave portions 6b and the convex portions 6c on the surface 6a of the film-like substrate 6 are generated when the film-like substrate 6 is formed while the molecular chains of polybenzazole are highly oriented in the thickness direction. The recesses and projections as used herein mean that they include not only fine recesses and projections on the surface 6a of the film-like substrate 6 but also relatively large recesses and projections such as kinks, wrinkles, and swells. . As for the surface roughness of the film-like substrate 6, the arithmetic average roughness Ra is 0.1 μm to 5 μm, and the ten-point average roughness Rz is in the range of 5 μm to 30 μm.

本発明において、弾性部材7は、フィルム状基体6の表面6aの凹部6bに入り込むように設けられ、フィルム状基体6の被取付体への密着性を高める。被取付体には、例えば電子機器内の電子素子が含まれる。弾性部材7は、好適には図1(a)〜(c)に示すように、フィルム状基体6の表面6aの凹部6b及び凸部6cを完全に埋めるように積層され、一層として形成されている。この場合、弾性部材7によってフィルム状基体6の表面6aを平坦化するとともに、被取付体への密着性をより高め、より低い熱抵抗を得ることができる。また、図2(a),(b)に示すように、弾性部材7は凸部6cと弾性部材7とで略面一な表面を形成するように設けられても良い。さらに、図3(a),(b)に示すように、弾性部材7は部分的にフィルム状基体6が露出するように、凹部6bのみに入り込んで形成されていても良い。これらの場合でも、図1(a)〜(c)の弾性部材と同様の作用効果が得られる。   In the present invention, the elastic member 7 is provided so as to enter the recess 6 b of the surface 6 a of the film-like substrate 6, and improves the adhesion of the film-like substrate 6 to the attached body. The mounted body includes, for example, an electronic element in an electronic device. As shown in FIGS. 1A to 1C, the elastic member 7 is preferably laminated and formed as a single layer so as to completely fill the concave portion 6b and the convex portion 6c of the surface 6a of the film-like substrate 6. Yes. In this case, the surface 6a of the film-like substrate 6 can be flattened by the elastic member 7, and the adhesiveness to the mounted body can be further increased to obtain a lower thermal resistance. Further, as shown in FIGS. 2A and 2B, the elastic member 7 may be provided so as to form a substantially flush surface with the convex portion 6 c and the elastic member 7. Further, as shown in FIGS. 3A and 3B, the elastic member 7 may be formed so as to enter only the recess 6b so that the film-like substrate 6 is partially exposed. Even in these cases, the same effects as those of the elastic member shown in FIGS.

弾性部材7の材料には、粘着剤又はゴム状弾性体を用いることができる。このような弾性部材7は、容易にフィルム状基体6の凹部6bに入り込むことができる。粘着剤としては、例えば、合成ゴム系、シリコーン系、アクリル系、ウレタン系、エチレン−酢酸ビニル系粘着剤などを用いることができる。   As the material of the elastic member 7, an adhesive or a rubber-like elastic body can be used. Such an elastic member 7 can easily enter the recess 6 b of the film-like substrate 6. As the adhesive, for example, a synthetic rubber-based, silicone-based, acrylic-based, urethane-based, or ethylene-vinyl acetate-based adhesive can be used.

弾性部材7としてゴム状弾性体を用いる場合、日本工業規格であるJIS K 6253:2006で規定されるタイプE硬度が30以下のゴム状弾性体であることが好ましい。E硬度が30を超えると、被取付体との密着性が悪くなり、熱抵抗値を低下させ難くなるためである。このようなゴム状弾性体としては、例えば、シリコーンゴム、アクリルゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、ブチルゴム、エチレンプロピレンゴム等を用いることができる。耐熱性に優れるポリベンズアゾールを考慮して、弾性部材7についても耐熱性があることが好ましいため、シリコーン系やフッ素系の粘着剤やゴム状弾性体が好適に用いられる。また、フィルム状基体6の表面6aの凹部6bに入り込み易いように、液状のゴム材料を用いることが好ましい。   When a rubber-like elastic body is used as the elastic member 7, a rubber-like elastic body having a type E hardness defined by Japanese Industrial Standard JIS K 6253: 2006 of 30 or less is preferable. This is because if the E hardness exceeds 30, the adhesion to the mounted body is deteriorated and it is difficult to reduce the thermal resistance value. As such a rubber-like elastic body, for example, silicone rubber, acrylic rubber, fluorine rubber, urethane rubber, butadiene rubber, styrene butadiene rubber, butyl rubber, ethylene propylene rubber, or the like can be used. In consideration of polybenzazole having excellent heat resistance, it is preferable that the elastic member 7 also has heat resistance. Therefore, a silicone-based or fluorine-based pressure-sensitive adhesive or a rubber-like elastic body is preferably used. In addition, it is preferable to use a liquid rubber material so that the surface 6a of the film-like substrate 6 can easily enter the recess 6b.

弾性部材7の厚さは、フィルム状基体6の表面6aに凹部6b及び凸部6cがあるため、不均一ではあるが、平均して40μm以下であることが好ましい。ここで、弾性部材7の厚さとは、ポリベンズアゾール複合フィルム1全体の厚さからフィルム状基体6の厚さを引いた値である。ただし、フィルム状基体6に凹凸があることから、測定箇所によって弾性部材7及びフィルム状基体6の厚さが異なるため、次のようにして測定した。すなわち、フィルム状基体6に弾性部材7の原材料を塗布した直後、同じ塗布条件(印刷であれば同じ印刷条件)で、平滑な二軸延伸ポリエステルフィルム(東レ株式会社製、商品名:ルミラー(登録商標)、厚さ100μm)にも弾性部材7の原材料を塗布し、対照試料を形成した。その対照試料の総厚さからポリエステルフィルム単体の厚さ(100μm)を引いた値を弾性部材7の厚さとした。弾性部材7の厚さが40μmを超えると、ポリベンズアゾール複合フィルム1全体に対する弾性部材7の性能の影響が大きくなり、ポリベンズアゾールからなるフィルム状基体6本来の性能が発揮され難くなるためである。また、弾性部材7の厚さは、フィルム状基体6の表面6aの凹部6bを埋めるほどの厚さであることが好ましい。   The thickness of the elastic member 7 is not uniform because the surface 6a of the film-like substrate 6 has the concave portions 6b and the convex portions 6c, but is preferably 40 μm or less on average. Here, the thickness of the elastic member 7 is a value obtained by subtracting the thickness of the film-like substrate 6 from the total thickness of the polybenzazole composite film 1. However, since the film-like substrate 6 has irregularities, the thickness of the elastic member 7 and the film-like substrate 6 differs depending on the measurement location, and thus the measurement was performed as follows. That is, immediately after applying the raw material of the elastic member 7 to the film-like substrate 6, a smooth biaxially stretched polyester film (trade name: Lumirror (registered by Toray Industries, Inc.) under the same application conditions (the same print conditions for printing) Trademark) and a thickness of 100 μm) were coated with the raw material of the elastic member 7 to form a control sample. The value obtained by subtracting the thickness of the polyester film alone (100 μm) from the total thickness of the control sample was taken as the thickness of the elastic member 7. If the thickness of the elastic member 7 exceeds 40 μm, the influence of the performance of the elastic member 7 on the entire polybenzazole composite film 1 becomes large, and the original performance of the film-like substrate 6 made of polybenzazole becomes difficult to be exhibited. is there. Moreover, it is preferable that the thickness of the elastic member 7 is a thickness that fills the concave portion 6 b of the surface 6 a of the film-like substrate 6.

弾性部材7には、さらに熱伝導性充填材の粉末を含有させることができる。熱伝導性充填材としては、例えば、酸化アルミニウム粉末、窒化ホウ素粉末、窒化アルミニウム粉末、酸化マグネシウム粉末、酸化亜鉛粉末、炭化ケイ素粉末、石英粉末、及び水酸化アルミニウム粉末、炭素繊維粉末等が挙げられる。熱伝導性充填材の割合は、弾性部材7の原材料100重量部に対して50重量部以下が好ましい。その割合が50重量部を超えると、弾性部材7として粘着剤を用いる場合には粘着性が低下し、E硬度が30以下のゴム状弾性体を用いる場合には柔軟性が低下するためである。   The elastic member 7 can further contain a powder of a heat conductive filler. Examples of the thermally conductive filler include aluminum oxide powder, boron nitride powder, aluminum nitride powder, magnesium oxide powder, zinc oxide powder, silicon carbide powder, quartz powder, aluminum hydroxide powder, and carbon fiber powder. . The proportion of the heat conductive filler is preferably 50 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the raw material of the elastic member 7. When the proportion exceeds 50 parts by weight, the adhesiveness is lowered when a pressure-sensitive adhesive is used as the elastic member 7, and the flexibility is lowered when a rubber-like elastic body having an E hardness of 30 or less is used. .

また、弾性部材7には必要に応じて、粘着付与剤、希釈溶剤、充填剤、着色剤、難燃剤、紫外線吸収剤、光安定剤、老化防止剤、可塑剤、レベリング剤、帯電防止剤、消泡剤等を含有させることができる。   Further, the elastic member 7 may include a tackifier, a diluent solvent, a filler, a colorant, a flame retardant, an ultraviolet absorber, a light stabilizer, an anti-aging agent, a plasticizer, a leveling agent, an antistatic agent, as necessary. An antifoaming agent etc. can be contained.

次に、ポリベンズアゾール複合フィルム1の製造方法について説明する。
本発明のポリベンズアゾール複合フィルム1は、簡潔にいうと、ポリベンズアゾールからなるフィルム状基体6を製造する工程と、該フィルム状基体6の表面6aに、該表面6aの凹部6bに入り込む弾性部材7を設ける工程と、を経て製造することができる。
Next, the manufacturing method of the polybenzazole composite film 1 is demonstrated.
Briefly speaking, the polybenzazole composite film 1 of the present invention includes a step of producing a film-like substrate 6 made of polybenzazole, and an elasticity that enters the surface 6a of the film-like substrate 6 into the recess 6b of the surface 6a. And the step of providing the member 7.

まず、ポリベンズアゾールからなるフィルム状基体6を製造する。その製造方法は、ポリベンズアゾールの溶液を調整する工程と、そのポリベンズアゾール溶液に磁場または電場を印加することにより、ポリベンズアゾール分子鎖をフィルム状基体6の厚さ方向に配向させる工程と、そのポリベンズアゾール分子鎖の配向状態を維持したまま、前記ポリベンズアゾール溶液を凝固させてポリベンズアゾールからなるフィルム状基体6を形成する工程と、を有する。   First, a film-like substrate 6 made of polybenzazole is manufactured. The manufacturing method includes a step of preparing a polybenzazole solution, a step of orienting polybenzazole molecular chains in the thickness direction of the film-like substrate 6 by applying a magnetic field or an electric field to the polybenzazole solution, and And a step of solidifying the polybenzazole solution while maintaining the orientation state of the polybenzazole molecular chain to form a film-like substrate 6 made of polybenzazole.

ポリベンズアゾールの溶液を調製する工程は、例えば上記の特許文献4に開示されているが、簡単に説明する。ポリベンズアゾール溶液を調製するための溶媒としては、N、N−ジメチルアセトアミド、N、N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、N−メチルピロリドン、ヘキサメチルホスホルトリアミドなどの非プロトン極性溶媒やポリリン酸、メタンスルホン酸、クレゾール及び高濃度の硫酸等が挙げられる。これらの溶媒は単独で用いてもよいし、二種以上を混合して用いてもよい。さらに、両者の溶解性を向上させる手段として臭化リチウム、塩化リチウム、塩化アルミニウムなどのルイス酸を溶剤に添加しても良い。ポリベンズアゾール溶液中のポリベンズアゾールの濃度は、ポリベンズアゾール溶液中においてポリベンズアゾールが液晶性を発現するのに十分高い濃度であることが好ましい。また、ポリベンズアゾール分子鎖あるいはポリベンズアゾールを含む混合分子鎖を容易に配向させるためには、ポリベンズアゾール溶液中のポリベンズアゾール濃度は、好ましくは2〜30重量%、より好ましくは5〜25重量%、さらに好ましくは5〜20重量%である。   The process of preparing the polybenzazole solution is disclosed in, for example, Patent Document 4 described above, but will be briefly described. Solvents for preparing polybenzazole solutions include aprotic polar solvents such as N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, N-methylpyrrolidone, hexamethylphosphortriamide, polyphosphoric acid, Examples include methanesulfonic acid, cresol, and high-concentration sulfuric acid. These solvents may be used alone or in combination of two or more. Furthermore, a Lewis acid such as lithium bromide, lithium chloride, or aluminum chloride may be added to the solvent as a means for improving the solubility of both. The polybenzazole concentration in the polybenzazole solution is preferably high enough for the polybenzazole to exhibit liquid crystallinity in the polybenzazole solution. In order to easily orient polybenzazole molecular chains or mixed molecular chains containing polybenzazole, the polybenzazole concentration in the polybenzazole solution is preferably 2 to 30% by weight, more preferably 5 to 5% by weight. 25% by weight, more preferably 5 to 20% by weight.

ポリベンズアゾール溶液中のポリベンズアゾールの最大濃度は主に、ポリベンズアゾール及びポリベンズアゾール溶液の粘度のような物理的因子により限定される。ポリベンズアゾール溶液中のポリベンズアゾールの濃度が30重量%を超えると、溶液の粘性が高すぎてポリベンズアゾールの分子鎖が配向され難い。また、ポリベンズアゾール溶液中のポリベンズアゾールの濃度が2重量%未満であると、ポリベンズアゾールの濃度が低いため、ポリベンズアゾール溶液が液晶性を発現できない。従って、磁場印加などによりポリベンズアゾール分子鎖の配向を促す効果が低いために、ポリベンズアゾール複合体1において十分な異方性機能が得られないことがある。   The maximum concentration of polybenzazole in the polybenzazole solution is mainly limited by physical factors such as the viscosity of polybenzazole and the polybenzazole solution. When the concentration of polybenzazole in the polybenzazole solution exceeds 30% by weight, the viscosity of the solution is too high and the molecular chains of polybenzazole are difficult to be oriented. If the polybenzazole concentration in the polybenzazole solution is less than 2% by weight, the polybenzazole solution cannot exhibit liquid crystallinity because the polybenzazole concentration is low. Therefore, since the effect of accelerating the orientation of the polybenzazole molecular chain by applying a magnetic field or the like is low, a sufficient anisotropic function may not be obtained in the polybenzazole complex 1 in some cases.

本発明に用いられ得るポリベンズアゾールの極限粘度は、25°Cにおいて溶媒としてメタンスルホン酸を用いたオストワルド粘度計による測定(米国材料試験協会規格 ASTM D2857−95準拠)で、好ましくは0.5〜30dl/g、より好ましくは0.5〜20dl/g、さらに好ましくは0.5〜15dl/gである。ポリベンズアゾールの極限粘度が0.5dl/g未満である場合、一般にそのようなポリベンズアゾールは低い分子量を有するために、成形が困難である。一方、ポリベンズアゾールの極限粘度が30dl/gを超えると、そのポリベンズアゾールからポリベンズアゾール溶液を調製した場合に、粘度が高すぎてポリベンズアゾール分子鎖が配向され難い。   The intrinsic viscosity of the polybenzazole that can be used in the present invention is measured by an Ostwald viscometer using methanesulfonic acid as a solvent at 25 ° C. (according to American Society for Testing and Materials standard ASTM D2857-95), preferably 0.5 It is -30 dl / g, More preferably, it is 0.5-20 dl / g, More preferably, it is 0.5-15 dl / g. When the intrinsic viscosity of a polybenzazole is less than 0.5 dl / g, such polybenzazole generally has a low molecular weight and is difficult to mold. On the other hand, when the intrinsic viscosity of polybenzazole exceeds 30 dl / g, when a polybenzazole solution is prepared from the polybenzazole, the viscosity is too high and the polybenzazole molecular chain is hardly oriented.

ポリベンズアゾール溶液には、ガラス繊維等の補強材、各種充填剤、顔料、染料、蛍光増白剤、分散剤、安定剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、酸化防止剤、熱安定剤、滑剤、可塑剤等を少量添加してもよい。   Polybenzazole solutions include glass fibers and other reinforcing materials, various fillers, pigments, dyes, fluorescent brighteners, dispersants, stabilizers, UV absorbers, antistatic agents, antioxidants, thermal stabilizers, and lubricants. A small amount of a plasticizer or the like may be added.

ポリベンズアゾール溶液からフィルム状基体6を成形する方法としては、ダイ、例えばスリットダイから基材上にポリベンズアゾール溶液を流延させる方法や、キャスト法などによってポリベンズアゾール溶液を基材上に塗布する方法があるが、これらに限定されるものではない。このとき、図4に示すように、ポリベンズアゾール溶液をスリットダイから下側の基材3上に流延させ、流延されたポリベンズアゾール溶液上に別の基材3を重ねて、ポリベンズアゾール溶液を2枚の基材3の間に挟持する構成としてもよい。このようにポリベンズアゾール溶液を2枚の基材3の間に挟持することにより、ポリベンズアゾール溶液が空気に触れて劣化することを防止することができる。   As a method of forming the film-like substrate 6 from the polybenzazole solution, the polybenzazole solution is cast on the substrate by a method such as casting a polybenzazole solution from a die, for example, a slit die, onto the substrate, or by a casting method. Although there is a method of applying, it is not limited to these. At this time, as shown in FIG. 4, a polybenzazole solution is cast on the lower substrate 3 from the slit die, and another substrate 3 is stacked on the cast polybenzazole solution. The benzazole solution may be sandwiched between the two substrates 3. By sandwiching the polybenzazole solution between the two substrates 3 in this way, it is possible to prevent the polybenzazole solution from being deteriorated by contact with air.

前記基材3は特に限定されるものではないが、長尺の均一なフィルム状ポリベンズアゾール複合体を得るためには、閉ループ状のエンドレスベルト、エンドレスドラム又はエンドレスフィルム等を用いることが好ましい。また、基板としてガラス板および樹脂フィルムなどの板状物を使用することも可能である。基板は金属から形成されていてもよく、特にステンレス鋼、ハステロイ系合金、タンタル等が好ましい。   The substrate 3 is not particularly limited, but it is preferable to use a closed loop endless belt, an endless drum, an endless film or the like in order to obtain a long uniform film-like polybenzazole composite. Moreover, it is also possible to use plate-shaped objects, such as a glass plate and a resin film, as a board | substrate. The substrate may be made of metal, and stainless steel, hastelloy alloy, tantalum, etc. are particularly preferable.

ポリベンズアゾール溶液がリオトロピック液晶性を有する場合、液晶性の発現は、溶液の濃度および温度の双方の条件に依存する。よって、上記配向工程の前、あるいは最中に、必要に応じて、ポリベンズアゾール溶液の液晶性を発現させるために、ポリベンズアゾール溶液を加熱してもよい。具体的には、支持面上に流延したポリベンズアゾール溶液を、該溶液が液晶性を示す温度範囲まで昇温させる。あるいは、ポリベンズアゾール溶液を該溶液が液晶性を有さない温度範囲まで昇温して、一旦、ポリベンズアゾール溶液を均一な非液晶状態に転移させた後、同溶液が液晶性を有する温度範囲まで徐々に降温してもよい。これにより、より大きく成長した液晶相を得ることができる。あるいは、上記のような昇温と降温とを逐次的に併用してもよい。前記加熱は、通常、40〜250℃、好ましくは40〜200℃、最も好ましくは60〜150℃の温度範囲で行われる。加熱手段は特に限定されるものではなく、高温の加湿空気を中間体に当てる方法、紫外線ランプから紫外線を照射する方法、誘電加熱による方法等が挙げられる。   When the polybenzazole solution has lyotropic liquid crystallinity, the development of liquid crystallinity depends on both the solution concentration and temperature conditions. Therefore, before or during the alignment step, the polybenzazole solution may be heated as necessary to develop the liquid crystallinity of the polybenzazole solution. Specifically, the polybenzazole solution cast on the support surface is heated to a temperature range in which the solution exhibits liquid crystallinity. Alternatively, the polybenzazole solution is heated to a temperature range where the solution does not have liquid crystallinity, and once the polybenzazole solution is transferred to a uniform non-liquid crystal state, the temperature at which the solution has liquid crystallinity The temperature may be gradually lowered to the range. Thereby, the liquid crystal phase grown larger can be obtained. Or you may use together temperature rising and temperature falling as mentioned above sequentially. The heating is usually performed in a temperature range of 40 to 250 ° C, preferably 40 to 200 ° C, and most preferably 60 to 150 ° C. The heating means is not particularly limited, and examples thereof include a method of applying high-temperature humidified air to the intermediate, a method of irradiating ultraviolet rays from an ultraviolet lamp, and a method of dielectric heating.

ポリベンズアゾール分子鎖を配向させる方法としては、ポリベンズアゾール溶液に対して、配向方向に磁力線が平行になるように磁場を印加することが好ましい。磁場の磁束密度は、好ましくは1〜30テスラ(T)、より好ましくは2〜25T、さらに好ましくは3〜20Tである。1T未満の磁場では、ポリベンズアゾール分子鎖あるいはポリベンズアゾールを含む混合分子鎖の配向が不十分となることがある。一方、磁束密度が30Tを超えると、磁場の磁束密度を向上させるためのコストが増大する。   As a method for aligning the polybenzazole molecular chains, it is preferable to apply a magnetic field to the polybenzazole solution so that the magnetic lines of force are parallel to the alignment direction. The magnetic flux density of the magnetic field is preferably 1 to 30 Tesla (T), more preferably 2 to 25 T, and still more preferably 3 to 20 T. When the magnetic field is less than 1 T, the orientation of the polybenzazole molecular chain or the mixed molecular chain containing polybenzazole may be insufficient. On the other hand, when the magnetic flux density exceeds 30T, the cost for improving the magnetic flux density of the magnetic field increases.

ポリベンズアゾール溶液の凝固は、単なる溶媒の蒸発によっても可能であるが、好ましくは、凝固液を用いることによって行われる。この凝固液はポリベンズアゾール溶液の溶媒と相溶性を有し、かつポリベンズアゾールを溶解することはない物質である。この凝固液を前記ポリベンズアゾール溶液に接触させることにより、ポリベンズアゾール溶液中の溶媒のみが凝固液に溶解し、その結果、ポリベンズアゾールが析出することにより凝固する。これによりポリベンズアゾールのフィルム状基体6が得られる。凝固液を用いる方法によれば、溶媒を蒸発させるための加熱装置や蒸発した溶媒を回収する装置などを必要とすることがなく、より容易にポリベンズアゾールの凝固を行うことができる。また、溶媒としてポリリン酸のような強酸を用いる場合には、凝固液を用いることによって、そのような強酸が薄められるので安全面においても好ましい。   The polybenzazole solution can be solidified by simple evaporation of the solvent, but is preferably performed by using a coagulation liquid. This coagulation liquid is a substance that is compatible with the solvent of the polybenzazole solution and does not dissolve the polybenzazole. By bringing the coagulation liquid into contact with the polybenzazole solution, only the solvent in the polybenzazole solution is dissolved in the coagulation liquid, and as a result, the polybenzazole is solidified by precipitation. As a result, a polybenzazole film-like substrate 6 is obtained. According to the method using a coagulating liquid, polybenzazole can be coagulated more easily without the need for a heating device for evaporating the solvent or a device for collecting the evaporated solvent. In addition, when a strong acid such as polyphosphoric acid is used as a solvent, such a strong acid can be diluted by using a coagulating liquid, which is preferable in terms of safety.

凝固液として使用できる物質は、水、リン酸水溶液、硫酸水溶液、水酸化ナトリウム水溶液、メタノール、エタノール、アセトン、およびエチレングリコール等が挙げられ、それらの物質を単独で用いても、2種以上を混合して用いてもよい。また、この凝固工程中、ポリベンズアゾール分子鎖の配向を維持するため、磁場を印加し続けてもよい。凝固液とポリベンズアゾール溶液の溶媒との交換が穏やかで、フィルム状基体6の表面6aの荒れを抑制し易いことから、凝固液として、10〜70重量%のリン酸水溶液または低級アルコールを使用することが特に好ましい。   Substances that can be used as the coagulation liquid include water, phosphoric acid aqueous solution, sulfuric acid aqueous solution, sodium hydroxide aqueous solution, methanol, ethanol, acetone, ethylene glycol, and the like. You may mix and use. In addition, a magnetic field may be continuously applied during the solidification process in order to maintain the orientation of the polybenzazole molecular chain. Since the exchange of the coagulation liquid with the solvent of the polybenzazole solution is gentle and the surface 6a of the film-like substrate 6 can be easily prevented from being roughened, a 10 to 70% by weight phosphoric acid aqueous solution or lower alcohol is used as the coagulation liquid. It is particularly preferable to do this.

凝固液の温度は−60〜60℃にすることが好ましく、より好ましくは−30〜30℃、最も好ましくは0〜10℃である。凝固液の温度が60℃を超える場合はフィルム状基体6の表面6aが著しく荒れたり、成形体の表裏で密度に差が生じることがあり、−60℃未満では物性の低下や溶液の凝固速度が遅く、生産性が低下する。   The temperature of the coagulation liquid is preferably −60 to 60 ° C., more preferably −30 to 30 ° C., and most preferably 0 to 10 ° C. When the temperature of the coagulation liquid exceeds 60 ° C., the surface 6a of the film-like substrate 6 may be extremely rough, or the density may be different between the front and back of the molded body. Is slow and productivity decreases.

ポリベンズアゾール溶液の凝固によって得られるポリベンズアゾールのフィルム状基体6は、好ましくは、硬化させる前に洗浄される。洗浄は、例えば、それらのフィルム状基体6を支持する基板を洗浄液中にて走行させたり、前記フィルム状基体6に洗浄液を噴霧することにより行われる。洗浄液として通常は水が用いられるが、必要に応じて温水を用いてもよい。まず、前記フィルム状基体6を水酸化ナトリウム、水酸化リチウム等のアルカリ水溶液で中和洗浄した後、水などで洗浄してもよい。洗浄された後のフィルム状基体6における酸成分、アミノ塩基性成分及び無機塩の濃度は、それぞれ500ppm以下であることが好ましい。洗浄後の前記酸成分、アミノ塩基性成分及び無機塩の濃度が500ppmを超えると、フィルム状基体6が劣化(分解)する原因となり、最終的に得られるポリベンズアゾール複合フィルム1の特性が損なわれる可能性があるので好ましくない。   The polybenzazole film-like substrate 6 obtained by coagulation of the polybenzazole solution is preferably washed before curing. The cleaning is performed, for example, by running a substrate that supports the film-like substrate 6 in a cleaning solution or by spraying the cleaning solution on the film-like substrate 6. Water is usually used as the cleaning liquid, but warm water may be used as necessary. First, the film-like substrate 6 may be neutralized and washed with an aqueous alkali solution such as sodium hydroxide or lithium hydroxide, and then washed with water or the like. The concentration of the acid component, amino basic component, and inorganic salt in the film-like substrate 6 after being washed is preferably 500 ppm or less. If the concentration of the acid component, amino basic component and inorganic salt after washing exceeds 500 ppm, the film-like substrate 6 will be deteriorated (decomposed), and the properties of the polybenzazole composite film 1 finally obtained will be impaired. This is not preferable.

凝固したフィルム状基体6の硬化方法は特に限定されるものではないが、空気、窒素、アルゴン等の加熱気体を用いる方法、電気ヒータや赤外線ランプ等の輻射熱を利用する方法、および誘電加熱法などの加熱による乾燥が挙げられる。ポリベンズアゾールあるいはポリベンズアゾールを含む混合分子が光架橋性分子を含む場合は光照射による架橋反応が挙げられる。   The method for curing the solidified film-like substrate 6 is not particularly limited, but includes a method using a heated gas such as air, nitrogen or argon, a method using radiant heat such as an electric heater or an infrared lamp, and a dielectric heating method. And drying by heating. In the case where polybenzazole or a mixed molecule containing polybenzazole contains a photocrosslinkable molecule, a crosslinking reaction by light irradiation may be mentioned.

フィルム状基体6を硬化させる際、その外縁部を拘束してフィルム状基体6の収縮を制限してもよい。フィルム状基体6を硬化させるための温度は、好ましくは100〜500℃、より好ましくは100〜400℃、最も好ましくは100〜200℃である。100℃未満では、フィルム状基体6が硬化し難いため好ましくない。   When the film-like substrate 6 is cured, the outer edge portion thereof may be constrained to limit the shrinkage of the film-like substrate 6. The temperature for curing the film-like substrate 6 is preferably 100 to 500 ° C, more preferably 100 to 400 ° C, and most preferably 100 to 200 ° C. If it is less than 100 degreeC, since the film-form base | substrate 6 is hard to harden | cure, it is not preferable.

本発明において、上記成形工程、並びにそれに続く加熱・磁場配向・凝固・洗浄・含浸・硬化等の工程を連続的に行ってもよいし、これらの全部又は一部の工程を断続的に、つまり回分式に行っても構わない。   In the present invention, the molding step and the subsequent steps such as heating, magnetic field orientation, solidification, washing, impregnation, and curing may be performed continuously, or all or some of these steps may be performed intermittently, that is, You may go batch-wise.

以下、図4に従って、ポリベンズアゾール複合フィルム1の製造方法をより詳細に説明する。
まず、本発明に用いられるポリベンズアゾール溶液を調製する。前記ポリベンズアゾール溶液は、ポリベンズアゾールが液晶状態を有する濃度範囲にあることが好ましい。次に、その溶液を、スリットダイ(図示せず)から下側の基材3の上に流延し、流延された溶液上に別の基材3を重ねて、前記溶液を2枚の基材3の間に挟持することにより、前記溶液が一定の厚さを有するフィルム状に成形されたフィルム中間体2を形成する。
Hereinafter, according to FIG. 4, the manufacturing method of the polybenzazole composite film 1 is demonstrated in detail.
First, a polybenzazole solution used in the present invention is prepared. The polybenzazole solution is preferably in a concentration range in which the polybenzazole has a liquid crystal state. Next, the solution is cast on a lower substrate 3 from a slit die (not shown), another substrate 3 is overlaid on the cast solution, and the solution is separated into two sheets. By sandwiching between the base materials 3, the film intermediate body 2 in which the solution is formed into a film shape having a certain thickness is formed.

次に、図4に示すように、基材3の上方及び下方に、磁場発生装置として一対の永久磁石4を配設し、フィルム中間体2に磁場を印加する。一対の永久磁石4のN極及びS極は、磁力線5がフィルム中間体2の厚み方向に沿うように、対向して配設されている。   Next, as shown in FIG. 4, a pair of permanent magnets 4 is disposed as a magnetic field generator above and below the base material 3, and a magnetic field is applied to the film intermediate 2. The N pole and S pole of the pair of permanent magnets 4 are arranged so as to face each other so that the lines of magnetic force 5 are along the thickness direction of the film intermediate 2.

これにより、フィルム中間体2中のポリベンズアゾール分子鎖が、該フィルム中間体2の厚み方向に配向される。このとき基材3の両側には加熱装置(図示せず)が備えられ、フィルム中間体2は該溶液が液晶状態を発現する温度範囲に維持される。この配向状態を維持したまま、フィルム中間体2を凝固させることにより、ポリベンズアゾールからなるフィルム状基体6を形成する。その後、フィルム状基体6を硬化させることによって、フィルム状基体6の厚み方向にポリベンズアゾール分子鎖が配向され、その方向において優れた異方性機能を有するポリベンズアゾールからなるフィルム状基体6を得ることができる。   Thereby, the polybenzazole molecular chain in the film intermediate 2 is oriented in the thickness direction of the film intermediate 2. At this time, a heating device (not shown) is provided on both sides of the substrate 3, and the film intermediate 2 is maintained in a temperature range in which the solution exhibits a liquid crystal state. While the orientation state is maintained, the film intermediate 2 is solidified to form the film-like substrate 6 made of polybenzazole. Thereafter, by curing the film-like substrate 6, the polybenzazole molecular chain is oriented in the thickness direction of the film-like substrate 6, and the film-like substrate 6 made of polybenzazole having an excellent anisotropic function in that direction is obtained. Obtainable.

ここで、フィルム状基体6を得る際に、仮に延伸加工等の機械的手法でフィルム化を行うと、厚さ方向に配向したポリベンズアゾール分子鎖が延伸方向に沿って配向されるように作用して厚さ方向の配向性が損なわれる。そのため、上記のように、ポリベンズアゾール分子鎖の厚さ方向への配向を維持した状態で、ポリベンズアゾール溶液を凝固させてフィルム状基体6を製造する。分子鎖の厚さ方向の配向を維持した状態でフィルム化するため、平滑な表面6aを有するフィルム状基体6を得ることが困難であり、表面6aによれやしわなどによる凹部6b及び凸部6cが形成される。その原因としては以下のことが考えられる。   Here, when the film-like substrate 6 is obtained, if the film is formed by a mechanical method such as stretching, the polybenzazole molecular chain oriented in the thickness direction acts so as to be oriented along the stretching direction. Thus, the orientation in the thickness direction is impaired. Therefore, as described above, the film-like substrate 6 is manufactured by solidifying the polybenzazole solution while maintaining the orientation of the polybenzazole molecular chain in the thickness direction. Since the film is formed while maintaining the orientation of the molecular chain in the thickness direction, it is difficult to obtain a film-like substrate 6 having a smooth surface 6a, and the concave portion 6b and the convex portion 6c caused by the surface 6a or wrinkles are difficult. Is formed. The following can be considered as the cause.

ポリベンズアゾール分子鎖を厚さ方向に配向させる工程から、該分子鎖の配向状態を維持した状態でポリベンズアゾール溶液を凝固させてフィルム状基体6を形成する工程までの過程において、ポリベンズアゾール溶液状態では、厚さ方向に配向した分子鎖のまわりに溶媒が存在する。この溶媒が凝固工程において除去された時、除去された空間を補うために分子鎖が近づき、収縮が起きると考えられる。その際、分子鎖の各々は均一な長さではなく、分子鎖間に働く力(分子間力など)はそれぞれ異なると考えられる。そのため、各分子鎖が整然と収縮し難く、よれやしわなどをともなうと考えられる。   In the process from the step of orienting the polybenzazole molecular chains in the thickness direction to the step of forming the film-like substrate 6 by solidifying the polybenzazole solution while maintaining the alignment state of the molecular chains, the polybenzazole In the solution state, a solvent exists around the molecular chain oriented in the thickness direction. When this solvent is removed in the coagulation step, it is considered that the molecular chain approaches to make up for the removed space and contraction occurs. At that time, the molecular chains are not uniform in length, and the forces acting between the molecular chains (such as intermolecular forces) are considered to be different. Therefore, it is considered that each molecular chain is difficult to contract in an orderly manner and is accompanied by twists and wrinkles.

弾性部材7がない場合、この表面6aの凹部6b及び凸部6cの影響により、フィルム状基体6の表面6aが被取付体に直接接触するため、良好な接触状態が得られず、ポリベンズアゾール本来の熱伝導性能から期待される熱抵抗値を得ることができない。本実施形態では、この凹部及び凸部を埋めて熱抵抗値の低下を図るために、弾性部材7が設けられている。   In the absence of the elastic member 7, the surface 6a of the film-like substrate 6 is in direct contact with the mounted body due to the influence of the concave portion 6b and the convex portion 6c of the surface 6a, so that a good contact state cannot be obtained. The heat resistance value expected from the original heat conduction performance cannot be obtained. In the present embodiment, the elastic member 7 is provided in order to fill the concave and convex portions and reduce the thermal resistance value.

弾性部材7を設ける方法としては、印刷、塗装、浸漬などの手段を採用することができ、印刷方法としては、スクリーン印刷、グラビア印刷、パッド印刷など、塗装方法としては、スプレー塗装、ロールコーター、バーコーター、ブレードコーターなどが挙げられる。   As a method of providing the elastic member 7, means such as printing, painting, and dipping can be adopted. As a printing method, screen printing, gravure printing, pad printing, and the like, spray coating, roll coater, Examples include bar coaters and blade coaters.

本実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1)フィルム状基体6はポリベンズアゾールの分子鎖が厚み方向に配向したものであり、フィルム状基体6の表面6aには凹部6b及び凸部6cが形成される。該フィルム状基体6に、凹部6bに入り込む弾性部材7を設けたため、フィルム状基体表面6aが平坦化されるとともに、被取付体への密着性が高まる。ここで、仮にポリベンズアゾールからなるフィルム状基体のみを被取付体に設ける場合には、フィルム状基体の凹凸によりフィルム状基体と被取付体との間に空気が介在することになる。しかし、本発明のポリベンズアゾール複合体によれば、弾性部材を設けたことにより、従来空気が介在していた箇所が弾性部材に置き換わる。これにより、ポリベンズアゾール複合体の熱抵抗を低下することができる。したがって、ポリベンズアゾールに由来する優れた耐熱性を有する熱伝導性部材として用途展開が可能となる。
According to this embodiment, the following effects can be obtained.
(1) The film-like substrate 6 has polybenzazole molecular chains oriented in the thickness direction, and a concave portion 6b and a convex portion 6c are formed on the surface 6a of the film-like substrate 6. Since the elastic member 7 that enters the recess 6b is provided in the film-like substrate 6, the film-like substrate surface 6a is flattened and the adhesion to the attached body is enhanced. Here, if only the film-like substrate made of polybenzazole is provided on the attached body, air is interposed between the film-like substrate and the attached body due to the unevenness of the film-like substrate. However, according to the polybenzazole composite of the present invention, by providing the elastic member, the place where air has conventionally been interposed is replaced with the elastic member. Thereby, the thermal resistance of the polybenzazole complex can be lowered. Therefore, application development is possible as a heat conductive member having excellent heat resistance derived from polybenzazole.

例えば、ポリベンズアゾールにより形成されるフィルムについて、発熱体からの熱を放熱体へ伝え、発熱体を放熱(冷却)するという用途として適用することができる。しかし、上記の用途のみならず、ポリベンズアゾールの耐熱性を活かして、ヒータ等で加熱される被加熱部材において該ヒータの熱を被加熱部材へ効率よく伝えるという用途にも、本発明のポリベンズアゾール複合体を用いることができる。   For example, a film formed of polybenzazole can be used as an application in which heat from a heating element is transmitted to a radiator and the heating element is radiated (cooled). However, not only for the above applications, but also for applications in which the heat of the polybenzazole is utilized to efficiently transfer the heat of the heater to the heated member in the heated member heated by a heater or the like. A benzazole complex can be used.

(2)前記弾性部材7を粘着剤から形成したため、被取付体に対して容易に密着、位置決めすることができる。また、ポリベンズアゾールに由来する優れた耐熱性を有する熱伝導性粘着テープとして用途展開が可能となる。   (2) Since the elastic member 7 is formed of an adhesive, it can be easily adhered and positioned with respect to the mounted body. In addition, application development is possible as a heat conductive pressure-sensitive adhesive tape having excellent heat resistance derived from polybenzazole.

(3)弾性部材7は、JIS K 6253で規定されるタイプE硬度が30以下のゴム状弾性体であるため、被取付体に対する密着性が高まり、ポリベンズアゾール複合フィルム1の熱抵抗を低下することができる。また、熱硬化型樹脂のゴム状弾性体を用いれば、高温下においても使用することができ、ポリベンズアゾールの優れた耐熱性の特性を活かした分野にも適用することが可能となる。   (3) Since the elastic member 7 is a rubber-like elastic body having a type E hardness of 30 or less as defined in JIS K 6253, the adhesion to the mounted body is increased and the thermal resistance of the polybenzazole composite film 1 is reduced. can do. Further, if a rubber-like elastic body of a thermosetting resin is used, it can be used even at high temperatures, and it can be applied to a field utilizing the excellent heat resistance characteristics of polybenzazole.

(4)弾性部材7に熱伝導性充填材を含むため、弾性部材7自体にも熱伝導性を向上させ、ポリベンズアゾール複合体の熱伝導性をさらに向上させることができる。
(5)弾性部材7の厚さを40μm以下とすることにより、ポリベンズアゾールからなるフィルム状基体6本来の熱的性質が発揮され易くすることができる。
(4) Since the elastic member 7 includes a heat conductive filler, the heat conductivity of the elastic member 7 itself can be improved, and the heat conductivity of the polybenzazole composite can be further improved.
(5) By setting the thickness of the elastic member 7 to 40 μm or less, the original thermal properties of the film-like substrate 6 made of polybenzazole can be easily exhibited.

なお、上記実施形態を以下のように変更することも可能である。
・ポリベンズアゾールのフィルム状基体6に、150℃〜300℃、0.3N/cm〜1.5N/cm程度の低荷重条件で加熱圧縮加工を行った後に、弾性部材7を設けても良い。このような低荷重の加圧圧縮加工により、フィルム状基体6の厚さ方向における分子鎖の配向状態を損なわず、かつフィルム状基体6のよれが緩和された状態で、弾性部材7を設けることができる。
The embodiment described above can be modified as follows.
The poly benz film-shaped substrate 6 azole, 0.99 ° C. to 300 ° C., after the heat compression process in 0.3N / cm 2 ~1.5N / cm 2 as low load condition, and an elastic member 7 Also good. The elastic member 7 is provided in such a state that the orientation state of the molecular chains in the thickness direction of the film-like substrate 6 is not impaired by the low-load pressure compression processing and the twist of the film-like substrate 6 is relaxed. Can do.

・図5(a),(b)に示すように、弾性部材の表面に、さらに離型シートなどの剥離可能な保護層8を積層しても良い。保護層8を設けることにより、弾性部材7の粘着性に起因するポリベンズアゾール複合体の製造、運搬、及び取付などの困難性を改善し、また、ポリベンズアゾール複合体1の変形を抑制することができる。   As shown in FIGS. 5A and 5B, a peelable protective layer 8 such as a release sheet may be further laminated on the surface of the elastic member. By providing the protective layer 8, it is possible to improve the difficulty of manufacturing, transporting, and attaching the polybenzazole complex due to the adhesiveness of the elastic member 7, and to suppress deformation of the polybenzazole complex 1. be able to.

・上記の実施形態では、フィルム状基体6の一方の表面6a側のみに弾性部材7を設けているが、図6(a),(b)に示すように、フィルム状基体6の両面に弾性部材7を設けても良い。   In the above embodiment, the elastic member 7 is provided only on the one surface 6a side of the film-like substrate 6, but as shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b), it is elastic on both surfaces of the film-like substrate 6. The member 7 may be provided.

次に、実施例及び比較例を挙げて前記実施形態をさらに具体的に説明する。
(実施例1)
実施例1では、ポリベンズアゾールとして、前記式(1)においてArおよびArが共にベンゼン環であり、Xが酸素原子であるポリベンゾオキサゾールを合成した。まず、攪拌装置、窒素導入管、乾燥器を備えた反応容器に、ポリリン酸(HPO当量115%)300g、4,6−ジアミノレゾルシノール二塩酸塩5g(23.4mmol)、テレフタル酸ジクロライド4.76g(23.4mmol)および所定量の塩化ベンゾイルを充填し、70℃で16時間撹拌した。さらに、その溶液を攪拌しながら、90℃で5時間、130℃で3時間、150℃で16時間、170℃で3時間、185℃で3時間、200℃で48時間の順に段階的に昇温し、各段階においてその温度を一定時間維持することによって、溶液を反応させ、粗製ポリベンゾオキサゾール溶液を得た。次に上記粗製ポリベンゾオキサゾール溶液をメタノール、アセトン、水で再沈殿して固有粘度約3dl/gのポリベンゾオキサゾールを得た。得られたポリベンゾオキサゾールに、ポリリン酸を加え、最終濃度が10wt%のポリベンゾオキサゾール溶液を調製した。ここで、偏光顕微鏡を用いてポリベンゾオキサゾール溶液を観察し、そのポリベンゾオキサゾール溶液が液晶性を示すことを確認した。
Next, the embodiment will be described more specifically with reference to examples and comparative examples.
Example 1
In Example 1, polybenzoxazole in which Ar 1 and Ar 2 are both benzene rings and X is an oxygen atom in the formula (1) was synthesized as polybenzazole. First, in a reaction vessel equipped with a stirrer, a nitrogen introduction tube and a dryer, 300 g of polyphosphoric acid (H 3 PO 4 equivalent 115%), 5 g (23.4 mmol) of 4,6-diaminoresorcinol dihydrochloride, terephthalic acid dichloride 4.76 g (23.4 mmol) and a predetermined amount of benzoyl chloride were charged and stirred at 70 ° C. for 16 hours. Further, while stirring the solution, the temperature was increased stepwise in the order of 5 hours at 90 ° C, 3 hours at 130 ° C, 16 hours at 150 ° C, 3 hours at 170 ° C, 3 hours at 185 ° C, 48 hours at 200 ° C. The solution was reacted by warming and maintaining the temperature at each stage for a certain time to obtain a crude polybenzoxazole solution. Next, the crude polybenzoxazole solution was reprecipitated with methanol, acetone and water to obtain polybenzoxazole having an intrinsic viscosity of about 3 dl / g. Polyphosphoric acid was added to the obtained polybenzoxazole to prepare a polybenzoxazole solution having a final concentration of 10 wt%. Here, the polybenzoxazole solution was observed using a polarizing microscope, and it was confirmed that the polybenzoxazole solution exhibited liquid crystallinity.

図4に示すように、ポリベンゾオキサゾール溶液を2枚の基材3の間に塗布して、フィルム中間体2を成形した。次に、磁力線5がフィルム中間体2の厚み方向と平行になるように、基材3の上方及び下方に一対の磁石4を配置した。それにより、フィルム中間体2に8テスラの磁場を印加しながら、120℃で60分加熱し、さらに、室温まで自然冷却させて静置した。その後、基材3に挟持された状態でフィルム中間体2を磁石4の間から取出し、メタノールと水の混合溶液中に浸漬した。前記混合溶液中にて、基材3のうちの1枚を取り外し、フィルム中間体2を凝固させて、ポリベンゾオキサゾール基体を得た。そのポリベンゾオキサゾール基体をそのまま同混合溶液中に1時間浸漬し、次いで水中で1時間、さらにアセトンに1時間浸漬した。その後、120℃で2時間乾燥し、ポリベンゾオキサゾールからなるフィルム状基体6を得た。ここで、磁場の印加方向は基板上に広がるフィルム中間体2に対して図1に示すZ軸方向に一致している。   As shown in FIG. 4, the polybenzoxazole solution was apply | coated between the two base materials 3, and the film intermediate body 2 was shape | molded. Next, a pair of magnets 4 was disposed above and below the base material 3 so that the magnetic lines of force 5 were parallel to the thickness direction of the film intermediate 2. Thereby, while applying a magnetic field of 8 Tesla to the film intermediate 2, it was heated at 120 ° C. for 60 minutes, further naturally cooled to room temperature, and allowed to stand. Thereafter, the film intermediate 2 was taken out from between the magnets 4 while being sandwiched between the substrates 3 and immersed in a mixed solution of methanol and water. In the mixed solution, one of the substrates 3 was removed, and the film intermediate 2 was solidified to obtain a polybenzoxazole substrate. The polybenzoxazole substrate was immersed in the same mixed solution for 1 hour as it was, then immersed in water for 1 hour and further in acetone for 1 hour. Then, it dried at 120 degreeC for 2 hours, and obtained the film-form base | substrate 6 which consists of polybenzoxazole. Here, the application direction of the magnetic field coincides with the Z-axis direction shown in FIG. 1 with respect to the film intermediate 2 spreading on the substrate.

次に弾性部材7として粘着剤の積層を行った。シリコーン系粘着剤としてモメンティブパフォーマンスマテリアルズ社製TSR1512粘着剤70重量部と、CR50硬化剤を7重量部、さらに物性調整剤として東レダウコーニングシリコーン社製シリコーンゲルCY52-276A&B30重量部を撹拌混合した。得られた混合物をポリベンゾオキサゾールのフィルム状基体6にスクリーン印刷で塗布して粘着剤層を形成し、ポリベンゾオキサゾール複合フィルム1を得た。得られた複合体の粘着剤層の厚みは平均10μmであった。
(実施例2)
実施例2においては、粘着剤層の厚みが平均20μmであること以外は、実施例1と同様の方法によりポリベンゾオキサゾール複合フィルムを得た。
(実施例3)
実施例3においては、粘着剤層の厚みが平均40μmであること以外は、実施例1と同様の方法によりポリベンゾオキサゾール複合フィルムを得た。
(実施例4)
実施例4においては、粘着剤が合成ゴム系粘着剤(十条ケミカル社製KIWOPRINT TC−2000)であり、粘着剤層の厚みが平均20μmであること以外は、実施例1と同様の方法によりポリベンゾオキサゾール複合フィルムを得た。
(実施例5)
実施例5においては、粘着剤がアクリル系粘着剤(帝国インキ社製CAT-1400S粘着剤)であり、粘着剤層の厚みが平均20μmであること以外は、実施例1と同様の方法によりポリベンゾオキサゾール複合フィルムを得た。
(実施例6)
実施例6においては、粘着剤100重量部に対して熱伝導性フィラー10重量部(マイクロン社製 球状アルミナAH3−2)を配合したこと以外は、実施例1と同様の方法によりポリベンゾオキサゾール複合フィルムを得た。
(実施例7)
実施例7では、実施例1と同一のポリベンゾオキサゾールフィルムに弾性部材7としてゴム状弾性体の積層を行った。ゴム状弾性体として、東レダウコーニングシリコーン社製付加型シリコーンゲルCY52−290A&Bを使用し、ポリベンゾオキサゾールからなるフィルム状基体にバーコーターで塗布して、シリコーンゴム層を積層させたポリベンゾオキサゾール複合フィルムを得た。シリコーンゴム層のE硬度は14、厚みは平均20μmであった。
(実施例8)
実施例8において、ゴム状弾性体のシリコーンゴム層のE硬度が28であること以外は、実施例7と同様の方法によりポリベンゾオキサゾール複合フィルムを得た。
(実施例9)
実施例9において、ゴム状弾性体としてウレタンゴムを使用したこと以外は、実施例7と同様の方法によりポリベンゾオキサゾール複合フィルムを得た。上記ウレタンゴムは、出光興産製水添ポリイソプレンポリオール EPOL 50重量部、米国サートマー社製水添ポリブタジエンポリオール KRASOLHLBH-P3000 50重量部、出光興産製ポリαオレフィン PAO5010 200重量部、さらに住友バイエルウレタン製ポリイソシアネート ディスモジュールWをNCO/OHモル比が1.05になるように加え、さらに反応触媒として共同薬品製ジブチル錫ジラウレートを0.01重量部入れ、撹拌混合した材料である。
(比較例)
比較例においては、実施例1で得られたポリベンゾオキサゾールからなるフィルム状基体6のみとした。
(評価方法)
<熱抵抗値の測定>
各例のシートを縦10mm×横10mmにカットすることにより、試料を作製した。各例の試料を発熱基板(発熱量Q:25W)とヒートシンク(株式会社アルファ製「FH60−30」)との間に挟み、ヒートシンクに一定の荷重(4kgf/cm)を加えた。このヒートシンクの上部には、冷却ファン(風量0.01kg/sec、風圧49Pa)が取り付けられており、ヒートシンク及び発熱基板には温度センサが接続されている。冷却ファンを作動させた状態で、発熱基板に通電する。通電の開始後、10分経過した時点で、発熱基板の温度(T1)及びヒートシンクの温度(T2)を測定し、各温度を下記式に代入することにより熱抵抗値を算出した。
熱抵抗値(℃/W)=(T1−T2)/発熱量Q
Next, an adhesive was laminated as the elastic member 7. 70 parts by weight of TSR1512 pressure-sensitive adhesive manufactured by Momentive Performance Materials, 7 parts by weight of CR50 curing agent as a silicone-based pressure-sensitive adhesive, and 30 parts by weight of silicone gel CY52-276A & B manufactured by Toray Dow Corning Silicone as a physical property adjusting agent were mixed. The obtained mixture was applied to a polybenzoxazole film-like substrate 6 by screen printing to form an adhesive layer, whereby a polybenzoxazole composite film 1 was obtained. The thickness of the pressure-sensitive adhesive layer of the obtained composite was an average of 10 μm.
(Example 2)
In Example 2, a polybenzoxazole composite film was obtained by the same method as in Example 1 except that the thickness of the pressure-sensitive adhesive layer was 20 μm on average.
(Example 3)
In Example 3, a polybenzoxazole composite film was obtained by the same method as in Example 1 except that the thickness of the pressure-sensitive adhesive layer was an average of 40 μm.
Example 4
In Example 4, the pressure-sensitive adhesive is a synthetic rubber-based pressure-sensitive adhesive (KIWOPRINT TC-2000 manufactured by Jujo Chemical Co., Ltd.), and the thickness of the pressure-sensitive adhesive layer is 20 μm on average. A benzoxazole composite film was obtained.
(Example 5)
In Example 5, the pressure-sensitive adhesive was an acrylic pressure-sensitive adhesive (CAT-1400S pressure-sensitive adhesive manufactured by Teikoku Ink Co., Ltd.), and the thickness of the pressure-sensitive adhesive layer was 20 μm on average. A benzoxazole composite film was obtained.
(Example 6)
In Example 6, a polybenzoxazole composite was prepared in the same manner as in Example 1 except that 10 parts by weight of thermally conductive filler (spherical alumina AH3-2 manufactured by Micron) was blended with 100 parts by weight of the adhesive. A film was obtained.
(Example 7)
In Example 7, a rubber-like elastic material was laminated as the elastic member 7 on the same polybenzoxazole film as in Example 1. A polybenzoxazole composite in which an addition type silicone gel CY52-290A & B manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd. is used as a rubber-like elastic body, which is applied to a film-like substrate made of polybenzoxazole with a bar coater, and a silicone rubber layer is laminated. A film was obtained. The silicone rubber layer had an E hardness of 14 and an average thickness of 20 μm.
(Example 8)
In Example 8, a polybenzoxazole composite film was obtained in the same manner as in Example 7 except that the E hardness of the silicone rubber layer of the rubbery elastic body was 28.
Example 9
In Example 9, a polybenzoxazole composite film was obtained by the same method as in Example 7 except that urethane rubber was used as the rubber-like elastic body. The urethane rubber is composed of 50 parts by weight of hydrogenated polyisoprene polyol EPOL manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd., 50 parts by weight of hydrogenated polybutadiene polyol KRASOLHLBH-P3000 manufactured by Sartomer, USA, 200 parts by weight of polyalphaolefin PAO5010 manufactured by Idemitsu Kosan, and poly Isocyanate Dismodule W was added so that the NCO / OH molar ratio was 1.05, and 0.01 parts by weight of Kyodo Kagaku dibutyltin dilaurate was added as a reaction catalyst, and the mixture was stirred and mixed.
(Comparative example)
In the comparative example, only the film-like substrate 6 made of polybenzoxazole obtained in Example 1 was used.
(Evaluation methods)
<Measurement of thermal resistance value>
Samples were prepared by cutting the sheet of each example into 10 mm length × 10 mm width. The sample of each example was sandwiched between a heat generating substrate (heat generation amount Q: 25 W) and a heat sink (“FH60-30” manufactured by Alpha Co., Ltd.), and a constant load (4 kgf / cm 2 ) was applied to the heat sink. A cooling fan (air volume 0.01 kg / sec, wind pressure 49 Pa) is attached to the upper part of the heat sink, and a temperature sensor is connected to the heat sink and the heat generating board. The heating substrate is energized with the cooling fan activated. When 10 minutes passed after the start of energization, the temperature of the heat generating substrate (T1) and the temperature of the heat sink (T2) were measured, and the thermal resistance value was calculated by substituting each temperature into the following equation.
Thermal resistance value (° C / W) = (T1-T2) / Heat generation amount Q

Figure 2010106059
Figure 2010106059

Figure 2010106059
熱抵抗測定結果を表1及び2に示す。この結果から明らかなように、各実施例の熱抵抗値は、弾性材料を積層していない比較例の熱抵抗値より低い値を示している。これは流れ性や柔軟性を有した弾性部材によって被取付体との高度な密着が可能となり、熱伝導性能が向上したためと考えられる。
Figure 2010106059
The thermal resistance measurement results are shown in Tables 1 and 2. As is clear from this result, the thermal resistance value of each example is lower than the thermal resistance value of the comparative example in which the elastic material is not laminated. This is presumably because the elastic member having flowability and flexibility enables a high degree of close contact with the mounted body and improves the heat conduction performance.

一方、比較例では弾性材料が積層されていないため、フィルム状基体6の表面6aの凹部6b及び凸部6cが、フィルム状基体6と被取付体との密着性を妨げ、熱抵抗値は高い値を示した。   On the other hand, since the elastic material is not laminated in the comparative example, the concave portion 6b and the convex portion 6c of the surface 6a of the film-like substrate 6 hinder the adhesion between the film-like substrate 6 and the mounted body, and the thermal resistance value is high. The value is shown.

(a)は本発明のポリベンズアゾール複合体の一実施形態を示す斜視図、(b)はその断面図、(c)は(b)の部分拡大図。(A) is a perspective view which shows one Embodiment of the polybenzazole complex of this invention, (b) is the sectional drawing, (c) is the elements on larger scale of (b). 本発明のポリベンズアゾール複合体の別の実施形態を示し、図1(b)及び(c)に相当する断面図。Sectional drawing which shows another embodiment of the polybenzazole complex of this invention, and corresponds to FIG.1 (b) and (c). 本発明のポリベンズアゾール複合体のさらに別の実施形態を示し、図1(b)及び(c)に相当する断面図。Sectional drawing which shows another embodiment of the polybenzazole composite_body | complex of this invention, and corresponds to FIG.1 (b) and (c). ポリベンズアゾール複合体を構成する分子鎖が厚み方向に配向されたポリベンズアゾールからなるフィルム状基体の製造方法を示す概略図。Schematic which shows the manufacturing method of the film-form base | substrate which consists of polybenzazole by which the molecular chain which comprises a polybenzazole composite body was orientated in the thickness direction. (a)は本発明のポリベンズアゾール複合体のさらに別の実施形態を示す斜視図、(b)はその断面図。(A) is a perspective view which shows another embodiment of the polybenzazole complex of this invention, (b) is the sectional drawing. (a)は本発明のポリベンズアゾール複合体のさらに別の実施形態を示す斜視図、(b)はその断面図。(A) is a perspective view which shows another embodiment of the polybenzazole complex of this invention, (b) is the sectional drawing.

符号の説明Explanation of symbols

1…ポリベンズアゾール複合体、2…フィルム中間体、3…基材、4…永久磁石、5…磁力線、6…フィルム状基体、6a…表面、6b…凹部、6c…凸部、7…弾性部材、8…保護層。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Polybenzazole composite, 2 ... Film intermediate body, 3 ... Base material, 4 ... Permanent magnet, 5 ... Magnetic field line, 6 ... Film-like base | substrate, 6a ... Surface, 6b ... Concave part, 6c ... Convex part, 7 ... Elasticity Member, 8 ... protective layer.

Claims (5)

下記一般式(1)〜(4)(式中、Xはイオウ原子、酸素原子又はイミノ基を表し、Ar及びArは芳香族炭化水素基を表し、nは10〜500の整数である)で示される繰り返し単位のうちの少なくともいずれかを有するポリベンズアゾールからなり、ポリベンズアゾールの分子鎖が厚さ方向に配向し、表面に複数の凹部が形成されたフィルム状基体を備え、そのフィルム状基体の凹部に入り込む弾性部材を設けたことを特徴とするポリベンズアゾール複合体。
Figure 2010106059
The following general formulas (1) to (4) (wherein X represents a sulfur atom, oxygen atom or imino group, Ar 1 and Ar 2 represent aromatic hydrocarbon groups, and n is an integer of 10 to 500). And a film-like substrate having a polybenzazole molecular chain oriented in the thickness direction and having a plurality of recesses formed on the surface thereof. A polybenzazole composite comprising an elastic member that enters a recess of a film-like substrate.
Figure 2010106059
前記弾性部材が、粘着剤からなることを特徴とする請求項1記載のポリベンズアゾール複合体。 The polybenzazole complex according to claim 1, wherein the elastic member is made of an adhesive. 前記弾性部材は、JIS K 6253で規定されるタイプE硬度が30以下のゴム状弾性体であることを特徴とする請求項1記載のポリベンズアゾール複合体。 The polybenzazole composite according to claim 1, wherein the elastic member is a rubber-like elastic body having a type E hardness of 30 or less as defined in JIS K 6253. 前記弾性部材に熱伝導性充填材を含むことを特徴とする請求項1〜3の何れか1項記載のポリベンズアゾール複合体。 The polybenzazole composite according to any one of claims 1 to 3, wherein the elastic member includes a heat conductive filler. 前記弾性部材の厚さが、40μm以下であることを特徴とする請求項1〜4の何れか1項記載のポリベンズアゾール複合体。 The polybenzazole complex according to any one of claims 1 to 4, wherein the elastic member has a thickness of 40 µm or less.
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