JP2018024262A - Laminate and manufacturing method of laminate - Google Patents

Laminate and manufacturing method of laminate Download PDF

Info

Publication number
JP2018024262A
JP2018024262A JP2017223147A JP2017223147A JP2018024262A JP 2018024262 A JP2018024262 A JP 2018024262A JP 2017223147 A JP2017223147 A JP 2017223147A JP 2017223147 A JP2017223147 A JP 2017223147A JP 2018024262 A JP2018024262 A JP 2018024262A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polyimide
layer
film
laminate
porous
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2017223147A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6508295B2 (en
Inventor
大矢 修生
Nobuo Oya
修生 大矢
あすみ 鎌田
Asumi Kamata
あすみ 鎌田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ube Corp
Original Assignee
Ube Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ube Industries Ltd filed Critical Ube Industries Ltd
Priority to JP2017223147A priority Critical patent/JP6508295B2/en
Publication of JP2018024262A publication Critical patent/JP2018024262A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6508295B2 publication Critical patent/JP6508295B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a flexible laminate having practical heat resistance and high dimensional stability and containing a porous layer, which is used as a heat insulation sheet for protecting electronic components which are weak to heating in a thin televisions, mobile devices, laptop computers or the like.SOLUTION: There is provided a laminate with 2 or more layers including at least one porous layer, having a thermal conductance in a thickness direction of the laminate of 1000 W/m2 or less and a liner expansion coefficient in a direction orthogonal to the thickness direction at 200°C or less of ±100 ppm/K% or less.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、耐熱性を有し、寸法安定性が高い多孔質層を含む積層体に関する。この多孔質層を含む積層体は、薄型テレビ、モバイル機器、ノートパソコン等の内部において、加熱に弱い電子部品を保護する断熱シートとして使用される。また、その空孔を生かして低誘電率回路用基板、高周波回路基板、電磁波シールドや電磁波吸収体などの電磁波制御材等の広範囲な基礎材料として利用可能である。また、車載用電子機器類の熱からの保護にも使用することができる。   The present invention relates to a laminate including a porous layer having heat resistance and high dimensional stability. The laminate including the porous layer is used as a heat insulating sheet that protects electronic components that are vulnerable to heating in thin televisions, mobile devices, laptop computers, and the like. Moreover, it can be used as a wide range of basic materials such as low dielectric constant circuit boards, high frequency circuit boards, electromagnetic wave control materials such as electromagnetic wave shields and electromagnetic wave absorbers, etc. by utilizing the holes. It can also be used to protect automotive electronic devices from heat.

近年、CPUの高性能化、回路基板の高集積化に伴い、これら電子部品からの発熱による電子機器類の内部での熱マネジメントの重要性が高まっている。これら電子機器類の内部で発生する熱を外部に放出する為に、小型のファンを設けるケースが多く見られる。しかしながら、小型のファンの設置にはスペースが必要であり、またその作動の為の電力が必要なことからモバイル機器類への適用は限定的にならざるを得ない。   In recent years, with the improvement of CPU performance and circuit board integration, the importance of heat management inside electronic devices due to the heat generated from these electronic components is increasing. In many cases, a small fan is provided in order to release the heat generated inside these electronic devices to the outside. However, installation of a small fan requires space, and power for its operation is required, so application to mobile devices must be limited.

また、グラファイトシートのような高熱伝導率を有する部材により外部に熱を逃がす技術が開示されている。しかしながら、グラファイトシートは高価であり、また外部との温度差や接触する媒体との熱交換の効率により放熱効果が変化してしまうので、補完的な放熱機能以上の役割を期待した設計はし難いと思われる。   Further, a technique for releasing heat to the outside by a member having high thermal conductivity such as a graphite sheet is disclosed. However, the graphite sheet is expensive, and the heat dissipation effect changes depending on the temperature difference with the outside and the efficiency of heat exchange with the contacting medium, so it is difficult to design with the expectation of a role beyond the complementary heat dissipation function. I think that the.

また、スポンジ状の断熱材やフィルム状の断熱シートが種々提案され、産業上も使用されている(特許文献1、特許文献2)。しかしながら、発泡剤を用いて製造される断熱材はそのままでは厚みが厚い為に使用できる箇所が限られる。また、プレスにより薄膜化して使用する例もあるが、柔軟性が失われ板状になる上に薄膜化には限界があるので電子機器類の内部で使用するには困難が伴う。   Moreover, various sponge-like heat insulating materials and film-like heat insulating sheets have been proposed and used in industry (Patent Document 1, Patent Document 2). However, since the heat insulating material manufactured using a foaming agent is thick as it is, the places where it can be used are limited. In addition, there is an example in which a thin film is used by pressing, but it is difficult to use inside an electronic device because it loses flexibility and becomes plate-like and there is a limit to thin film.

さらに、これらの断熱材ではみかけの熱伝導率が材料固有の物性値として表記されて使用されるが、実際にはみかけの熱伝導率は厚みによって変わる為に、必ずしもみかけの熱伝導率から期待されるだけの断熱効果を発揮しないという問題があった。   Furthermore, in these insulations, the apparent thermal conductivity is used as a physical property value specific to the material, but since the actual thermal conductivity varies depending on the thickness, it is not always expected from the apparent thermal conductivity. There was a problem of not exhibiting the heat insulation effect as much as possible.

特開平10−259268号公報JP 10-259268 A 特開2011−184574号公報JP 2011-184574 A

本発明の目的は、実用的な耐熱性を有し寸法安定性が高い、多孔質層を含むフレキシブルな積層体を提供することにある。また、この積層体は、その空孔を生かして低誘電率回路用基板、高周波回路基板、電磁波シールドや電磁波吸収体などの電磁波制御材等の広範囲な基礎材料として利用可能である。   An object of the present invention is to provide a flexible laminate including a porous layer having practical heat resistance and high dimensional stability. Moreover, this laminated body can be utilized as a wide range of basic materials such as a low dielectric constant circuit board, a high frequency circuit board, an electromagnetic wave control material such as an electromagnetic wave shield and an electromagnetic wave absorber, making use of the pores.

本発明は、以下のとおりである。
1.少なくとも1層の多孔質層を含む2層以上の積層体であり、
前記積層体の厚み方向の熱コンダクタンスが1000W/m2K以下であり、200℃以下での厚み方向と直交方向の線膨張係数が100ppm/K以下であることを特徴とする積層体。
The present invention is as follows.
1. It is a laminate of two or more layers including at least one porous layer,
A laminate having a thermal conductance in a thickness direction of the laminate of 1000 W / m 2 K or less and a linear expansion coefficient in a direction perpendicular to the thickness direction of 200 ° C. or less of 100 ppm / K or less.

2.前記多孔質層以外の層が、無孔のポリイミド又はポリアミドから選ばれる層であることを特徴とする前記項1に記載の積層体。 2. The layered product according to item 1, wherein the layer other than the porous layer is a layer selected from non-porous polyimide or polyamide.

3.前記積層体が3層以上であり、多孔質層が内層であり、最表層が無孔フィルムであることを特徴とする前記項1に記載の積層体。 3. 2. The laminate according to item 1, wherein the laminate has three or more layers, the porous layer is an inner layer, and the outermost layer is a nonporous film.

4.積層体全体での空孔率が40%以上であることを特徴とする前記項1〜3のいずれか1項に記載の積層体。 4). Item 4. The laminate according to any one of items 1 to 3, wherein the porosity of the entire laminate is 40% or more.

5.前記多孔質層がポリイミド多孔質層であることを特徴とする前記項1〜4のいずれか1項に記載の積層体。 5. Item 5. The laminate according to any one of Items 1 to 4, wherein the porous layer is a polyimide porous layer.

6.前記多孔質層が、
2つの表面層(a)及び(b)と、当該表面層(a)及び(b)の間に挟まれたマクロボイド層とを有する三層構造のポリイミド多孔質層であって、
前記マクロボイド層は、前記表面層(a)及び(b)に結合した隔壁と、当該隔壁並びに前記表面層(a)及び(b)に囲まれた、膜平面方向の平均孔径が10〜500μmである複数のマクロボイドを有し、
前記マクロボイド層の隔壁は、厚さが0.1〜50μmであり、平均孔径0.01〜50μmの複数の細孔を有し、前記表面層(a)及び(b)はそれぞれ、厚さが0.1〜50μmであり、少なくとも一方の表面層が平均孔径0.01〜200μmの複数の細孔を有し、前記のマクロボイド層の隔壁並びに前記表面層(a)及び(b)における細孔同士が連通し更に前記マクロボイドに連通しており、
総膜厚が5〜500μmであり、空孔率が50〜95%である多孔質膜であることを特徴とする前記項1〜5のいずれか1項に記載の積層体。
6). The porous layer is
A three-layer polyimide porous layer having two surface layers (a) and (b) and a macrovoid layer sandwiched between the surface layers (a) and (b),
The macrovoid layer has a partition wall bonded to the surface layers (a) and (b), and an average pore diameter in the film plane direction surrounded by the partition wall and the surface layers (a) and (b) is 10 to 500 μm. Having a plurality of macrovoids,
The partition wall of the macrovoid layer has a thickness of 0.1 to 50 μm and has a plurality of pores having an average pore diameter of 0.01 to 50 μm, and each of the surface layers (a) and (b) has a thickness. Is 0.1 to 50 μm, and at least one surface layer has a plurality of pores having an average pore diameter of 0.01 to 200 μm, and the partition walls of the macrovoid layer and the surface layers (a) and (b) The pores communicate with each other and further communicate with the macro void.
Item 6. The laminate according to any one of Items 1 to 5, which is a porous film having a total film thickness of 5 to 500 µm and a porosity of 50 to 95%.

7.熱融着層を有するポリイミドフィルムとポリイミド多孔質膜を加熱プレスにより接着する工程を含む、前記項1〜6のいずれか1項に記載の積層体の製造方法。 7). The manufacturing method of the laminated body of any one of said claim | item 1-6 including the process of adhere | attaching the polyimide film which has a heat-fusion layer, and a polyimide porous membrane with a hot press.

本願発明によって、実用的な耐熱性を有し寸法安定性が高い、多孔質層を含むフレキシブルな積層体を提供することにある。また、この積層体は、その空孔を生かして低誘電率回路用基板、高周波回路基板、電磁波シールドや電磁波吸収体などの電磁波制御材等の広範囲な基礎材料として利用可能である。また、この多孔質層を含む積層体は、薄型テレビ、モバイル機器、ノートパソコン等の内部において、加熱に弱い電子部品を保護する断熱シートとして使用される。また、その空孔を生かして低誘電率回路用基板、高周波回路基板、電磁波シールドや電磁波吸収体などの電磁波制御材等の広範囲な基礎材料として利用可能である。また、車載用電子機器類の熱からの保護にも使用することができる。   An object of the present invention is to provide a flexible laminate including a porous layer having practical heat resistance and high dimensional stability. Moreover, this laminated body can be utilized as a wide range of basic materials such as a low dielectric constant circuit board, a high frequency circuit board, an electromagnetic wave control material such as an electromagnetic wave shield and an electromagnetic wave absorber, making use of the pores. In addition, the laminate including the porous layer is used as a heat insulating sheet for protecting electronic components that are vulnerable to heating in thin televisions, mobile devices, notebook personal computers, and the like. Moreover, it can be used as a wide range of basic materials such as low dielectric constant circuit boards, high frequency circuit boards, electromagnetic wave control materials such as electromagnetic wave shields and electromagnetic wave absorbers, etc. by utilizing the holes. It can also be used to protect automotive electronic devices from heat.

本願発明の積層体は、少なくとも1層の多孔質層を含む2層以上の積層体である。   The laminate of the present invention is a laminate of two or more layers including at least one porous layer.

<多孔質層>
本願発明で用いる多孔質層は多孔質であることを特徴とし、多孔質層として多孔質膜を用いることができ、この多孔質膜はポリイミド多孔質膜等を用いることが好ましい。このポリイミド多孔質膜は、特に限定されるわけではないが、以下のものを用いることができる。
<Porous layer>
The porous layer used in the present invention is characterized by being porous, and a porous film can be used as the porous layer, and a polyimide porous film or the like is preferably used as the porous film. Although this polyimide porous membrane is not necessarily limited, the following can be used.

本発明の多孔質ポリイミド膜は、テトラカルボン酸二無水物とジアミンとから得られるポリイミドを主たる成分とする多孔質ポリイミド膜であり、好ましくはテトラカルボン酸二無水物とジアミンとから得られるポリイミドからなる多孔質ポリイミド膜である。   The porous polyimide film of the present invention is a porous polyimide film mainly composed of a polyimide obtained from tetracarboxylic dianhydride and diamine, preferably from a polyimide obtained from tetracarboxylic dianhydride and diamine. A porous polyimide film.

テトラカルボン酸二無水物は、任意のテトラカルボン酸二無水物を用いることができ、所望の特性などに応じて適宜選択することができる。テトラカルボン酸二無水物の具体例として、ピロメリット酸二無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(s−BPDA)、2,3,3’,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(a−BPDA)などのビフェニルテトラカルボン酸二無水物、オキシジフタル酸二無水物、ジフェニルスルホン−3,4,3’,4’−テトラカルボン酸二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)スルフィド二無水物、2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン二無水物、2,3,3’,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)メタン二無水物、2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物、p−フェニレンビス(トリメリット酸モノエステル酸無水物)、p−ビフェニレンビス(トリメリット酸モノエステル酸無水物)、m−ターフェニル−3,4,3’,4’−テトラカルボン酸二無水物、p−ターフェニル−3,4,3’,4’−テトラカルボン酸二無水物、1,3−ビス(3,4−ジカルボキシフェノキシ)ベンゼン二無水物、1,4−ビス(3,4−ジカルボキシフェノキシ)ベンゼン二無水物、1,4−ビス(3,4−ジカルボキシフェノキシ)ビフェニル二無水物、2,2−ビス〔(3,4−ジカルボキシフェノキシ)フェニル〕プロパン二無水物、2,3,6,7−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、1,4,5,8−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、4,4’−(2,2−ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸二無水物等を挙げることができる。また、2,3,3’,4’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸等の芳香族テトラカルボン酸を用いることも好ましい。これらは単独でも、2種以上を組み合わせて用いることもできる。   As the tetracarboxylic dianhydride, any tetracarboxylic dianhydride can be used, and can be appropriately selected according to desired characteristics. Specific examples of tetracarboxylic dianhydride include pyromellitic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride (s-BPDA), 2,3,3 ′, 4 ′. -Biphenyltetracarboxylic dianhydride such as biphenyltetracarboxylic dianhydride (a-BPDA), oxydiphthalic dianhydride, diphenylsulfone-3,4,3 ', 4'-tetracarboxylic dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) sulfide dianhydride, 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane dianhydride, 2, 3,3 ′, 4′-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) methane dianhydride 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) propane dianhydride, p-phenylenebis (trimellitic acid monoester acid anhydride), p-biphenylenebis (trimellitic acid monoester acid anhydride), m-terphenyl-3,4,3 ′, 4′-tetracarboxylic dianhydride, p-terphenyl-3,4,3 ′, 4′-tetracarboxylic dianhydride, 1,3-bis ( 3,4-dicarboxyphenoxy) benzene dianhydride, 1,4-bis (3,4-dicarboxyphenoxy) benzene dianhydride, 1,4-bis (3,4-dicarboxyphenoxy) biphenyl dianhydride 2,2-bis [(3,4-dicarboxyphenoxy) phenyl] propane dianhydride, 2,3,6,7-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 1,4,5,8-naphthalenetetra Carboxylic acid dianhydride, 4,4 '- (2,2-hexafluoroisopropylidene) may be mentioned diphthalic dianhydride and the like. It is also preferable to use an aromatic tetracarboxylic acid such as 2,3,3 ', 4'-diphenylsulfonetetracarboxylic acid. These can be used alone or in combination of two or more.

これらの中でも、特に、ビフェニルテトラカルボン酸二無水物及びピロメリット酸二無水物からなる群から選ばれる少なくとも一種の芳香族テトラカルボン酸二無水物が好ましい。ビフェニルテトラカルボン酸二無水物としては、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物を好適に用いることができる。   Among these, in particular, at least one aromatic tetracarboxylic dianhydride selected from the group consisting of biphenyltetracarboxylic dianhydride and pyromellitic dianhydride is preferable. As the biphenyltetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride can be suitably used.

ジアミンは、任意のジアミンを用いることができる。ジアミンの具体例として、以下のものを挙げることができる。   Arbitrary diamine can be used for diamine. Specific examples of diamines include the following.

1)1,4−ジアミノベンゼン(パラフェニレンジアミン)、1,3−ジアミノベンゼン、2,4−ジアミノトルエン、2,6−ジアミノトルエンなどのベンゼン核1つのべンゼンジアミン、
2)4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、3,4’−ジアミノジフェニルエーテルなどのジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、2,2’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、2,2’−ビス(トリフルオロメチル)−4,4’−ジアミノビフェニル、3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノジフェニルメタン、3,3’−ジカルボキシ−4,4’−ジアミノジフェニルメタン、3,3’,5,5’−テトラメチル−4,4’−ジアミノジフェニルメタン、ビス(4−アミノフェニル)スルフィド、4,4’−ジアミノベンズアニリド、3,3’−ジクロロベンジジン、3,3’−ジメチルベンジジン、2,2’−ジメチルベンジジン、3,3’−ジメトキシベンジジン、2,2’−ジメトキシベンジジン、3,3’−ジアミノジフェニルエーテル、3,4’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、3,3’−ジアミノジフェニルスルフィド、3,4’−ジアミノジフェニルスルフィド、4,4’−ジアミノジフェニルスルフィド、3,3’−ジアミノジフェニルスルホン、3,4’−ジアミノジフェニルスルホン、4,4’−ジアミノジフェニルスルホン、3,3’−ジアミノベンゾフェノン、3,3’−ジアミノ−4,4’−ジクロロベンゾフェノン、3,3’−ジアミノ−4,4’−ジメトキシベンゾフェノン、3,3’−ジアミノジフェニルメタン、3,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、2,2−ビス(3−アミノフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−アミノフェニル)プロパン、2,2−ビス(3−アミノフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス(4−アミノフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン、3,3’−ジアミノジフェニルスルホキシド、3,4’−ジアミノジフェニルスルホキシド、4,4’−ジアミノジフェニルスルホキシドなどのベンゼン核2つのジアミン、
3)1,3−ビス(3−アミノフェニル)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノフェニル)ベンゼン、1,4−ビス(3−アミノフェニル)ベンゼン、1,4−ビス(4−アミノフェニル)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,4−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)−4−トリフルオロメチルベンゼン、3,3’−ジアミノ−4−(4−フェニル)フェノキシベンゾフェノン、3,3’−ジアミノ−4,4’−ジ(4−フェニルフェノキシ)ベンゾフェノン、1,3−ビス(3−アミノフェニルスルフィド)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノフェニルスルフィド)ベンゼン、1,4−ビス(4−アミノフェニルスルフィド)ベンゼン、1,3−ビス(3−アミノフェニルスルホン)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノフェニルスルホン)ベンゼン、1,4−ビス(4−アミノフェニルスルホン)ベンゼン、1,3−ビス〔2−(4−アミノフェニル)イソプロピル〕ベンゼン、1,4−ビス〔2−(3−アミノフェニル)イソプロピル〕ベンゼン、1,4−ビス〔2−(4−アミノフェニル)イソプロピル〕ベンゼンなどのベンゼン核3つのジアミン、
4)3,3’−ビス(3−アミノフェノキシ)ビフェニル、3,3’−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル、4,4’−ビス(3−アミノフェノキシ)ビフェニル、4,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル、ビス〔3−(3−アミノフェノキシ)フェニル〕エーテル、ビス〔3−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕エーテル、ビス〔4−(3−アミノフェノキシ)フェニル〕エーテル、ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕エーテル、ビス〔3−(3−アミノフェノキシ)フェニル〕ケトン、ビス〔3−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕ケトン、ビス〔4−(3−アミノフェノキシ)フェニル〕ケトン、ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕ケトン、ビス〔3−(3−アミノフェノキシ)フェニル〕スルフィド、ビス〔3−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕スルフィド、ビス〔4−(3−アミノフェノキシ)フェニル〕スルフィド、ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕スルフィド、ビス〔3−(3−アミノフェノキシ)フェニル〕スルホン、ビス〔3−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕スルホン、ビス〔4−(3−アミノフェノキシ)フェニル〕スルホン、ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕スルホン、ビス〔3−(3−アミノフェノキシ)フェニル〕メタン、ビス〔3−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕メタン、ビス〔4−(3−アミノフェノキシ)フェニル〕メタン、ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕メタン、2,2−ビス〔3−(3−アミノフェノキシ)フェニル〕プロパン、2,2−ビス〔3−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕プロパン、2,2−ビス〔4−(3−アミノフェノキシ)フェニル〕プロパン、2,2−ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕プロパン、2,2−ビス〔3−(3−アミノフェノキシ)フェニル〕−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス〔3−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス〔4−(3−アミノフェノキシ)フェニル〕−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパンなどのベンゼン核4つのジアミン。
1) One benzene nucleus such as 1,4-diaminobenzene (paraphenylenediamine), 1,3-diaminobenzene, 2,4-diaminotoluene, 2,6-diaminotoluene,
2) Diaminodiphenyl ethers such as 4,4'-diaminodiphenyl ether and 3,4'-diaminodiphenyl ether, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 3,3'-dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl, 2,2'- Dimethyl-4,4′-diaminobiphenyl, 2,2′-bis (trifluoromethyl) -4,4′-diaminobiphenyl, 3,3′-dimethyl-4,4′-diaminodiphenylmethane, 3,3′- Dicarboxy-4,4′-diaminodiphenylmethane, 3,3 ′, 5,5′-tetramethyl-4,4′-diaminodiphenylmethane, bis (4-aminophenyl) sulfide, 4,4′-diaminobenzanilide, 3,3′-dichlorobenzidine, 3,3′-dimethylbenzidine, 2,2′-dimethylbenzidine, 3,3′-dimethoxybenzidine 2,2′-dimethoxybenzidine, 3,3′-diaminodiphenyl ether, 3,4′-diaminodiphenyl ether, 4,4′-diaminodiphenyl ether, 3,3′-diaminodiphenyl sulfide, 3,4′-diaminodiphenyl sulfide, 4,4'-diaminodiphenyl sulfide, 3,3'-diaminodiphenyl sulfone, 3,4'-diaminodiphenyl sulfone, 4,4'-diaminodiphenyl sulfone, 3,3'-diaminobenzophenone, 3,3'-diamino -4,4'-dichlorobenzophenone, 3,3'-diamino-4,4'-dimethoxybenzophenone, 3,3'-diaminodiphenylmethane, 3,4'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 2, 2-bis (3-aminophenyl) propane, 2,2-bis 4-aminophenyl) propane, 2,2-bis (3-aminophenyl) -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane, 2,2-bis (4-aminophenyl) -1,1 , Two benzene nucleus diamines such as 1,3,3,3-hexafluoropropane, 3,3′-diaminodiphenyl sulfoxide, 3,4′-diaminodiphenyl sulfoxide, 4,4′-diaminodiphenyl sulfoxide,
3) 1,3-bis (3-aminophenyl) benzene, 1,3-bis (4-aminophenyl) benzene, 1,4-bis (3-aminophenyl) benzene, 1,4-bis (4-amino) Phenyl) benzene, 1,3-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,4-bis (3-aminophenoxy) benzene, 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,3-bis (3 -Aminophenoxy) -4-trifluoromethylbenzene, 3,3'-diamino-4- (4-phenyl) phenoxybenzophenone, 3,3'-diamino-4,4'-di (4-phenylphenoxy) benzophenone, 1,3-bis (3-aminophenyl sulfide) benzene, 1,3-bis (4-aminophenyl sulfide) benzene, 1,4-bis (4-aminophenyls) Fido) benzene, 1,3-bis (3-aminophenylsulfone) benzene, 1,3-bis (4-aminophenylsulfone) benzene, 1,4-bis (4-aminophenylsulfone) benzene, 1,3- Bis [2- (4-aminophenyl) isopropyl] benzene, 1,4-bis [2- (3-aminophenyl) isopropyl] benzene, 1,4-bis [2- (4-aminophenyl) isopropyl] benzene, etc. The benzene core of three diamines,
4) 3,3′-bis (3-aminophenoxy) biphenyl, 3,3′-bis (4-aminophenoxy) biphenyl, 4,4′-bis (3-aminophenoxy) biphenyl, 4,4′-bis (4-aminophenoxy) biphenyl, bis [3- (3-aminophenoxy) phenyl] ether, bis [3- (4-aminophenoxy) phenyl] ether, bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] ether, Bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] ether, bis [3- (3-aminophenoxy) phenyl] ketone, bis [3- (4-aminophenoxy) phenyl] ketone, bis [4- (3-amino Phenoxy) phenyl] ketone, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] ketone, bis [3- (3-aminophenoxy) phenyl] Sulfide, bis [3- (4-aminophenoxy) phenyl] sulfide, bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] sulfide, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] sulfide, bis [3- (3 -Aminophenoxy) phenyl] sulfone, bis [3- (4-aminophenoxy) phenyl] sulfone, bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] sulfone, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] sulfone, Bis [3- (3-aminophenoxy) phenyl] methane, bis [3- (4-aminophenoxy) phenyl] methane, bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] methane, bis [4- (4-amino Phenoxy) phenyl] methane, 2,2-bis [3- (3-aminophenoxy) phenyl] propane, , 2-bis [3- (4-aminophenoxy) phenyl] propane, 2,2-bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] propane, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl ] Propane, 2,2-bis [3- (3-aminophenoxy) phenyl] -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane, 2,2-bis [3- (4-aminophenoxy) Phenyl] -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane, 2,2-bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] -1,1,1,3,3,3-hexafluoro Four diamine diamines such as propane and 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane.

これらは単独でも、2種以上を混合して用いることもできる。用いるジアミンは、所望の特性などに応じて適宜選択することができる。   These may be used alone or in combination of two or more. The diamine to be used can be appropriately selected according to desired characteristics.

これらの中でも、芳香族ジアミン化合物が好ましく、3,3’−ジアミノジフェニルエーテル、3,4’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル及びパラフェニレンジアミン、1,3−ビス(3−アミノフェニル)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノフェニル)ベンゼン、1,4−ビス(3−アミノフェニル)ベンゼン、1,4−ビス(4−アミノフェニル)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,4−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼンを好適に用いることができる。特に、ベンゼンジアミン、ジアミノジフェニルエーテル及びビス(アミノフェノキシ)フェニルからなる群から選ばれる少なくとも一種のジアミンが好ましい。   Among these, aromatic diamine compounds are preferable, and 3,3′-diaminodiphenyl ether, 3,4′-diaminodiphenyl ether, 4,4′-diaminodiphenyl ether and paraphenylenediamine, 1,3-bis (3-aminophenyl) Benzene, 1,3-bis (4-aminophenyl) benzene, 1,4-bis (3-aminophenyl) benzene, 1,4-bis (4-aminophenyl) benzene, 1,3-bis (4-amino) Phenoxy) benzene and 1,4-bis (3-aminophenoxy) benzene can be preferably used. In particular, at least one diamine selected from the group consisting of benzenediamine, diaminodiphenyl ether and bis (aminophenoxy) phenyl is preferred.

多孔質ポリイミド膜は、耐熱性、高温下での寸法安定性の観点から、ガラス転移温度が240℃以上であるか、又は300℃以上で明確な転移点がないテトラカルボン酸二無水物とジアミンとを組み合わせて得られるポリイミドから形成されていることが好ましい。 本発明の多孔質ポリイミド膜は、耐熱性、高温下での寸法安定性の観点から、以下の芳香族ポリイミドからなる多孔質ポリイミド膜であることが好ましい。   The porous polyimide film is composed of a tetracarboxylic dianhydride and a diamine having a glass transition temperature of 240 ° C. or higher or a clear transition point of 300 ° C. or higher from the viewpoint of heat resistance and dimensional stability at high temperatures. It is preferable that it is formed from the polyimide obtained combining these. The porous polyimide film of the present invention is preferably a porous polyimide film made of the following aromatic polyimide from the viewpoints of heat resistance and dimensional stability at high temperatures.

(i)ビフェニルテトラカルボン酸単位及びピロメリット酸単位からなる群から選ばれる少なくとも一種のテトラカルボン酸単位と、芳香族ジアミン単位とからなる芳香族ポリイミド、
(ii)テトラカルボン酸単位と、ベンゼンジアミン単位、ジアミノジフェニルエーテル単位及びビス(アミノフェノキシ)フェニル単位からなる群から選ばれる少なくとも一種の芳香族ジアミン単位とからなる芳香族ポリイミド、及び/又は、
(iii)ビフェニルテトラカルボン酸単位及びピロメリット酸単位からなる群から選ばれる少なくとも一種のテトラカルボン酸単位と、ベンゼンジアミン単位、ジアミノジフェニルエーテル単位及びビス(アミノフェノキシ)フェニル単位からなる群から選ばれる少なくとも一種の芳香族ジアミン単位とからなる芳香族ポリイミド。
次に、本発明の多孔質ポリイミド膜の製造方法について説明する。
本発明の多孔質ポリイミド膜の製造方法は、テトラカルボン酸単位及びジアミン単位からなるポリアミック酸0.3〜60質量%と有機極性溶媒40〜99.7質量%とからなるポリアミック酸溶液(A)、及び前記ポリアミック酸100質量部に対して0.1〜200質量部の、極性基を有する有機化合物(B)又は側鎖に極性基を有する高分子化合物(C)を含有するポリアミック酸溶液組成物を、フィルム状に流延し、水を必須成分とする凝固溶媒に浸漬又は接触させて、ポリアミック酸の多孔質膜を作製する工程、及び前記工程で得られたポリアミック酸の多孔質膜を熱処理してイミド化する工程を含む。ここで、前記有機化合物(B)及び前記高分子化合物(C)は、前記ポリアミック酸溶液組成物のフィルム状流延物に水の浸入を促進させる有機化合物である。
(I) an aromatic polyimide comprising at least one tetracarboxylic acid unit selected from the group consisting of a biphenyltetracarboxylic acid unit and a pyromellitic acid unit, and an aromatic diamine unit,
(Ii) an aromatic polyimide comprising a tetracarboxylic acid unit and at least one aromatic diamine unit selected from the group consisting of a benzenediamine unit, a diaminodiphenyl ether unit and a bis (aminophenoxy) phenyl unit, and / or
(Iii) at least one tetracarboxylic acid unit selected from the group consisting of biphenyltetracarboxylic acid units and pyromellitic acid units, and at least selected from the group consisting of benzenediamine units, diaminodiphenyl ether units and bis (aminophenoxy) phenyl units An aromatic polyimide composed of a kind of aromatic diamine unit.
Next, the manufacturing method of the porous polyimide film of this invention is demonstrated.
The method for producing a porous polyimide film of the present invention is a polyamic acid solution (A) comprising 0.3 to 60% by mass of a polyamic acid composed of a tetracarboxylic acid unit and a diamine unit and 40 to 99.7% by mass of an organic polar solvent. And a polyamic acid solution composition containing 0.1 to 200 parts by mass of an organic compound (B) having a polar group or a polymer compound (C) having a polar group in a side chain with respect to 100 parts by mass of the polyamic acid. Casting a product into a film and immersing or contacting it in a coagulation solvent containing water as an essential component to produce a polyamic acid porous membrane, and the polyamic acid porous membrane obtained in the step Including a step of imidization by heat treatment. Here, the said organic compound (B) and the said high molecular compound (C) are organic compounds which accelerate | stimulate permeation of water into the film-form casting of the said polyamic acid solution composition.

ポリアミック酸とは、テトラカルボン酸単位及びジアミン単位からなり、ポリイミド前駆体或いはその部分的にイミド化したポリイミド前駆体である。ポリアミック酸は、テトラカルボン酸二無水物とジアミンとを重合することで得ることができる。ポリアミック酸を熱イミド化若しくは化学イミド化することにより、閉環してポリイミドとすることができる。本発明におけるポリイミドは、イミド化率が約80%以上、好ましくは85%以上、より好ましくは90%以上、さらに好ましくは95%以上であることが好ましい。   The polyamic acid is composed of a tetracarboxylic acid unit and a diamine unit, and is a polyimide precursor or a partially imidized polyimide precursor. The polyamic acid can be obtained by polymerizing tetracarboxylic dianhydride and diamine. By polyimidic acid thermal imidization or chemical imidization, ring closure can be made into polyimide. The polyimide in the present invention preferably has an imidization ratio of about 80% or more, preferably 85% or more, more preferably 90% or more, and still more preferably 95% or more.

ポリアミック酸を重合するための溶媒としては任意の有機極性溶媒を用いることができ、p−クロロフェノール、o−クロルフェノール、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)、ピリジン、N,N−ジメチルアセトアミド(DMAc)、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、テトラメチル尿素、フェノール、クレゾールなどの有機極性溶媒などを用いることができ、特にN−メチル−2−ピロリドン(NMP)、N,N−ジメチルアセトアミド(DMAc)を好ましく用いることができる。テトラカルボン酸二無水物及びジアミンは、上述したものを好ましく用いることができる。   Any organic polar solvent can be used as a solvent for polymerizing the polyamic acid, and p-chlorophenol, o-chlorophenol, N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), pyridine, N, N-dimethylacetamide Organic polar solvents such as (DMAc), N, N-dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, tetramethylurea, phenol, cresol and the like can be used, and in particular, N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), N, N-dimethyl Acetamide (DMAc) can be preferably used. As the tetracarboxylic dianhydride and diamine, those described above can be preferably used.

ポリアミック酸は、テトラカルボン酸二無水物、ジアミン、及び上記の有機極性溶媒などを用いて任意の方法で製造することができる。例えば、テトラカルボン酸二無水物とジアミンと略等モルで、好ましくは約100℃以下、より好ましくは80℃以下、更に好ましくは0〜60℃、特に好ましくは20〜60℃の温度で、好ましくは約0.2時間以上、より好ましくは0.3〜60時間反応させることで、ポリアミック酸溶液を製造することができる。   A polyamic acid can be manufactured by arbitrary methods using tetracarboxylic dianhydride, diamine, said organic polar solvent, etc. For example, tetracarboxylic dianhydride and diamine are approximately equimolar, preferably at a temperature of about 100 ° C. or lower, more preferably 80 ° C. or lower, still more preferably 0 to 60 ° C., particularly preferably 20 to 60 ° C. Can react for about 0.2 hours or more, more preferably 0.3 to 60 hours to produce a polyamic acid solution.

ポリアミック酸溶液を製造するときに、分子量を調整する目的で、任意の分子量調整成分を反応溶液に加えてもよい。   When preparing a polyamic acid solution, an arbitrary molecular weight adjusting component may be added to the reaction solution for the purpose of adjusting the molecular weight.

ポリアミック酸の対数粘度(30℃、濃度;0.5g/100mL、溶媒;NMP)は、本発明の多孔質ポリイミド膜が製造できる粘度であればよい。本発明の方法では、前記対数粘度が好ましくは0.3以上、より好ましくは0.5〜7であるポリアミック酸を用いることが好ましい。   The logarithmic viscosity (30 ° C., concentration: 0.5 g / 100 mL, solvent: NMP) of the polyamic acid may be any viscosity that can produce the porous polyimide film of the present invention. In the method of the present invention, it is preferable to use a polyamic acid having a logarithmic viscosity of preferably 0.3 or more, more preferably 0.5 to 7.

ポリアミック酸は、アミック酸の一部がイミド化していても、本発明に影響を及ぼさない範囲であればそれを用いることができる。   As the polyamic acid, even if a part of the amic acid is imidized, it can be used as long as it does not affect the present invention.

ポリアミック酸溶液(A)は、ポリアミック酸0.3〜60質量%と有機極性溶媒40〜99.7質量%とからなる。ポリアミック酸の含有量が0.3質量%未満だと多孔質ポリイミド膜を作製した際のフィルム強度が低下し、60質量%を超えると多孔質ポリイミド膜の物質透過性が低下する。ポリアミック酸溶液(A)におけるポリアミック酸の含有量は、好ましくは1〜30質量%、より好ましくは2〜15質量%、更に好ましくは5〜10質量%であり、ポリアミック酸溶液(A)における有機極性溶媒の含有量は、好ましくは70〜99質量%、より好ましくは85〜98質量%、更に好ましくは90〜95質量%である。   The polyamic acid solution (A) comprises 0.3 to 60% by mass of polyamic acid and 40 to 99.7% by mass of organic polar solvent. When the content of the polyamic acid is less than 0.3% by mass, the film strength when the porous polyimide film is produced is lowered, and when it exceeds 60% by mass, the material permeability of the porous polyimide film is lowered. The content of the polyamic acid in the polyamic acid solution (A) is preferably 1 to 30% by mass, more preferably 2 to 15% by mass, still more preferably 5 to 10% by mass, and the organic in the polyamic acid solution (A). The content of the polar solvent is preferably 70 to 99% by mass, more preferably 85 to 98% by mass, and still more preferably 90 to 95% by mass.

ポリアミック酸溶液(A)は、有機極性溶媒の存在下でテトラカルボン酸二無水物とジアミンを重合反応させて得られる溶液であってもよく、ポリアミック酸を有機極性溶媒に溶解させて得られる溶液であってもよい。   The polyamic acid solution (A) may be a solution obtained by polymerizing tetracarboxylic dianhydride and diamine in the presence of an organic polar solvent, or a solution obtained by dissolving polyamic acid in an organic polar solvent. It may be.

ポリアミック酸溶液組成物は、ポリアミック酸溶液(A)と極性基を有する有機化合物(B)とを含有する組成物、ポリアミック酸溶液(A)と極性基を有する高分子化合物(C)とを含有する組成物、ポリアミック酸溶液(A)と極性基を有する有機化合物(B)と極性基を有する高分子化合物(C)とを含有する組成物を挙げることができ、好ましくはポリアミック酸溶液(A)と極性基を有する有機化合物(B)とを含有する組成物、又はポリアミック酸溶液(A)と極性基を有する高分子化合物(C)とを含有する組成物である。   The polyamic acid solution composition includes a composition containing a polyamic acid solution (A) and an organic compound (B) having a polar group, a polyamic acid solution (A) and a polymer compound (C) having a polar group. And a composition containing a polyamic acid solution (A), an organic compound (B) having a polar group, and a polymer compound (C) having a polar group, preferably a polyamic acid solution (A ) And an organic compound (B) having a polar group, or a composition containing a polyamic acid solution (A) and a polymer compound (C) having a polar group.

極性基を有する有機化合物(B)及び極性基を有する高分子化合物(C)は、ポリアミック酸溶液組成物のフィルム状流延物への水の浸入を促進させる有機化合物である。ポリアミック酸溶液組成物のフィルム状流延物への水の浸入を促進させることで、ポリイミド膜中に平均孔径が10〜500μmのマクロボイドを形成することができる。
極性基を有する有機化合物(B)は、ポリアミック酸溶液組成物のフィルム状流延物を凝固浴に浸漬する工程において、ポリアミック酸の凝固が、極性基を有する有機化合物(B)を含有しないポリアミック酸溶液組成物におけるポリアミック酸の凝固過程と比較して促進される効果が認められるものであればよく、特に凝固浴と接触する面から内部へと膜厚み方向に速やかに凝固化を促進する効果を有するものであることが好ましい。したがって、極性基を有する有機化合物(B)は、上記の特性上、ポリアミック酸と反応しないか又は反応しにくい化合物であることが好ましい。
The organic compound (B) having a polar group and the polymer compound (C) having a polar group are organic compounds that promote the penetration of water into the film-like casting of the polyamic acid solution composition. By promoting the penetration of water into the film-like cast product of the polyamic acid solution composition, macrovoids having an average pore diameter of 10 to 500 μm can be formed in the polyimide film.
The organic compound (B) having a polar group is a polyamic acid in which the solidification of the polyamic acid does not contain the organic compound (B) having a polar group in the step of immersing the film-like casting of the polyamic acid solution composition in the coagulation bath. What is necessary is that the effect accelerated compared with the solidification process of the polyamic acid in the acid solution composition is recognized, especially the effect of promptly promoting the solidification in the film thickness direction from the surface in contact with the coagulation bath to the inside. It is preferable that it has. Therefore, the organic compound (B) having a polar group is preferably a compound that does not react or hardly reacts with the polyamic acid in view of the above characteristics.

極性基を有する有機化合物(B)としては、例えば安息香酸、フタル酸などのカルボン酸基を有する有機化合物、ニトリル基を有する有機化合物、水酸基を有する有機化合物、スルホン酸基を有する有機化合物などを用いることができ、これらは単独で、又は2種以上を組み合わせて用いることができる。特に極性基を有する有機化合物としては、安息香酸、フタル酸などのカルボン酸基を有する有機化合物が好ましい。   Examples of the organic compound (B) having a polar group include organic compounds having a carboxylic acid group such as benzoic acid and phthalic acid, organic compounds having a nitrile group, organic compounds having a hydroxyl group, and organic compounds having a sulfonic acid group. These can be used alone or in combination of two or more. In particular, the organic compound having a polar group is preferably an organic compound having a carboxylic acid group such as benzoic acid or phthalic acid.

極性基を有する高分子化合物(C)は、ポリアミック酸溶液組成物のフィルム状流延物を凝固浴に浸漬する工程において、ポリアミック酸の凝固が、前記高分子化合物(C)を含有しないポリアミック酸溶液組成物におけるポリアミック酸の凝固過程と比較して促進される効果が認められるものであればよく、特に凝固浴と接触する面から内部へと膜厚み方向に速やかに凝固化を促進する効果を有するものであることが好ましい。したがって、前記高分子化合物(C)は、上記の特性上、ポリアミック酸と反応しないか又は反応しにくい化合物であることが好ましい。   The polymer compound (C) having a polar group is a polyamic acid in which solidification of the polyamic acid does not contain the polymer compound (C) in the step of immersing the film casting of the polyamic acid solution composition in a coagulation bath. It is sufficient that the effect promoted as compared with the solidification process of the polyamic acid in the solution composition is observed, and in particular, the effect of promptly promoting the coagulation in the film thickness direction from the surface in contact with the coagulation bath to the inside. It is preferable to have it. Therefore, the polymer compound (C) is preferably a compound that does not react or hardly reacts with the polyamic acid in view of the above characteristics.

極性基を有する高分子化合物(C)としては、側鎖にCN基、OH基、COOH基、SO3H基、NH2基などの極性基を有する重合体(例えばビニル重合体など)などを挙げることができ、これらは単独で、又は2種以上を組み合わせて用いることができる。特に、極性基を有する高分子化合物(C)としては、ポリアクリロニトリルなどの側鎖にCN基、OH基、COOH基、SO3H基、NH2基などの極性基を有するビニル重合体が好ましい。 Examples of the polymer compound (C) having a polar group include a polymer having a polar group such as a CN group, OH group, COOH group, SO3H group or NH2 group in the side chain (for example, a vinyl polymer). These can be used alone or in combination of two or more. In particular, as the polymer compound (C) having a polar group, a vinyl polymer having a polar group such as a CN group, OH group, COOH group, SO 3 H group, NH 2 group in the side chain such as polyacrylonitrile is preferable. .

ポリアミック酸溶液組成物において、前記高分子化合物(C)の含有量は、マクロボイドの形成の観点から、ポリアミック酸100質量部に対して0.1〜200質量部、好ましくは1〜150質量部、より好ましくは10〜100質量部、更に好ましくは20〜70質量部である。   In the polyamic acid solution composition, the content of the polymer compound (C) is 0.1 to 200 parts by mass, preferably 1 to 150 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyamic acid, from the viewpoint of forming macrovoids. More preferably, it is 10-100 mass parts, More preferably, it is 20-70 mass parts.

ポリアミック酸溶液組成物において、極性基を有する有機化合物(B)と極性基を有する高分子化合物(C)とを含有する場合、前記有機化合物(B)と前記高分子化合物(C)との合計の含有量は、マクロボイドの形成の観点から、ポリアミック酸100質量部に対して0.1〜200質量部、好ましくは1〜150質量部、より好ましくは10〜100質量部、更に好ましくは20〜70質量部である。   In the polyamic acid solution composition, when the organic compound (B) having a polar group and the polymer compound (C) having a polar group are contained, the total of the organic compound (B) and the polymer compound (C) The content of is from 0.1 to 200 parts by weight, preferably from 1 to 150 parts by weight, more preferably from 10 to 100 parts by weight, still more preferably from 20 parts by weight, based on 100 parts by weight of the polyamic acid, from the viewpoint of macrovoid formation. -70 mass parts.

極性基を有する高分子化合物(C)は、下記特徴(C1)〜(C4)の少なくとも1つ、好ましくは下記特徴(C1)〜(C3)、より好ましくは下記特徴(C1)〜(C4)のすべてを備えることが好ましい。
(C1)水、凝固溶媒及び/又は有機極性溶媒に不溶又は難溶であること。
(C2)熱イミド化工程で分解されること。
(C3)ポリアミック酸溶液組成物中に極性基を有する高分子化合物(C)が均質で懸濁していること。
(C4)ポリアミック酸と相溶しないこと。
極性基を有する高分子化合物(C)の作用機序については明確でないが、以下のように考えられる。
The polymer compound (C) having a polar group is at least one of the following features (C1) to (C4), preferably the following features (C1) to (C3), more preferably the following features (C1) to (C4). It is preferable to provide all of the above.
(C1) Insoluble or hardly soluble in water, coagulation solvent and / or organic polar solvent.
(C2) Decomposing in the thermal imidization step.
(C3) The polymer compound (C) having a polar group is homogeneously suspended in the polyamic acid solution composition.
(C4) Incompatible with polyamic acid.
Although the mechanism of action of the polymer compound (C) having a polar group is not clear, it is considered as follows.

c1)ポリアミック酸中に前記高分子化合物(C)が非相溶物として残存する。この高分子化合物(C)の一部または全部は、凝固溶媒に浸漬又は接触させてポリアミック酸の多孔質膜を作製する際において凝固浴中に溶出し、更には加熱イミド化する工程で分解される。その結果、ポリイミド膜のマクロボイド層の隔壁並びに表面層(a)及び(b)において、除去された高分子化合物(C)が存在していた部分は細孔を形成し、ポリイミド膜の物質透過性が向上する。
及び/又は
c2)ポリアミック酸溶液組成物の凝固を促進するなど、凝固過程に影響を与えることにより、ポリイミド膜の物質透過性が向上する。
ポリアミック酸溶液組成物に極性基を有する高分子化合物(C)を添加する場合には、該高分子化合物(C)は、原体そのままで、又は溶解溶液もしくは懸濁溶液などの形態で添加することができる。
c1) The polymer compound (C) remains as an incompatible material in the polyamic acid. Part or all of the polymer compound (C) is eluted in a coagulation bath when it is immersed or brought into contact with a coagulation solvent to produce a porous film of polyamic acid, and further decomposed in a process of heating imidization. The As a result, in the partition of the macrovoid layer and the surface layers (a) and (b) of the polyimide film, the portions where the removed polymer compound (C) was present formed pores, and the polyimide membrane material permeation Improves.
And / or c2) The substance permeability of the polyimide film is improved by affecting the coagulation process, such as promoting the coagulation of the polyamic acid solution composition.
When the polymer compound (C) having a polar group is added to the polyamic acid solution composition, the polymer compound (C) is added as it is or in the form of a solution or suspension. be able to.

なお、ポリアミック酸溶液組成物の製造の際に、溶液が懸濁状になる場合があるが、十分な時間をかけて撹拌することで均質な状態を保つことができれば、本発明のポリイミドの製造に用いることができる。   In addition, in the production of the polyamic acid solution composition, the solution may become a suspension, but if the homogeneous state can be maintained by stirring for a sufficient time, the production of the polyimide of the present invention Can be used.

また、ポリアミック酸溶液組成物の溶液粘度は、流延のしやすさ及びフィルム強度の観点から、好ましくは10〜10000ポアズ(1〜1000Pa・s)、より好ましくは100〜3000ポアズ(10〜300Pa・s)、更に好ましくは200〜2000ポアズ(20〜200Pa・s)、特に好ましくは300〜1000ポアズ(30〜100Pa・s)である。   The solution viscosity of the polyamic acid solution composition is preferably 10 to 10000 poise (1 to 1000 Pa · s), more preferably 100 to 3000 poise (10 to 300 Pa) from the viewpoint of ease of casting and film strength. S), more preferably 200 to 2000 poise (20 to 200 Pa · s), particularly preferably 300 to 1000 poise (30 to 100 Pa · s).

(流延)
本発明の多孔質ポリイミドの製造方法では、まず、ポリアミック酸溶液組成物を、フィルム状に流延する。流延方法は特に限定されず、例えば、ポリアミック酸溶液組成物をドープ液として使用し、ブレードやTダイなどを用いてガラス板やステンレス板等の上に、ポリアミック酸溶液組成物をフィルム状に流延することができる。また、連続の可動式のベルト又はドラム上に、ポリアミック酸溶液組成物をフィルム状に断続的又は連続的に流延して、連続的に個片又は長尺状の流延物を製造することができる。ベルト又はドラムは、ポリアミック酸溶液組成物及び凝固溶液に影響を受けないものであればよく、ステンレスなどの金属製、ポリテトラフルオロエチレンなどの樹脂製を用いることができる。また、Tダイからフィルム状に成形したポリアミック酸溶液組成物をそのまま凝固浴に投入することもできる。また、必要に応じて流延物の片面又は両面を、水蒸気などを含むガス(空気、不活性ガスなど)と接触させてもよい。
(Casting)
In the method for producing a porous polyimide of the present invention, first, a polyamic acid solution composition is cast into a film. The casting method is not particularly limited. For example, the polyamic acid solution composition is used as a dope solution, and the polyamic acid solution composition is formed into a film on a glass plate or a stainless steel plate using a blade or a T-die. Can be cast. In addition, the polyamic acid solution composition is intermittently or continuously cast on a continuous movable belt or drum in the form of a film to continuously produce individual pieces or long-form casts. Can do. The belt or drum may be any one that is not affected by the polyamic acid solution composition and the coagulation solution, and may be made of a metal such as stainless steel or a resin such as polytetrafluoroethylene. Moreover, the polyamic acid solution composition formed into a film form from a T-die can be put into a coagulation bath as it is. Moreover, you may make the one surface or both surfaces of a casting thing contact with gas (air, an inert gas, etc.) containing water vapor | steam etc. as needed.

(ポリアミック酸の多孔質膜の作製)
次に、流延物を、水を必須成分とする凝固溶媒に浸漬又は接触させて、ポリアミック酸を析出させて多孔質化を行うことで、ポリアミック酸の多孔質膜を作製する。得られたポリアミック酸の多孔質膜は、必要に応じて洗浄及び/又は乾燥を行う。
水を必須成分とする凝固溶媒は、水、又は5質量%以上100質量%未満の水と0質量%を超え95質量%以下の有機極性溶媒との混合液を用いることができる。火災などの安全面、製造原価、及び得られる膜の均質性の確保の観点から、水と有機極性溶媒とを含む凝固溶媒を用いることが好ましい。凝固溶媒に含有してもよい有機極性溶媒としては、ポリアミック酸の貧溶媒であるエタノール、メタノール等のアルコ−ル類、アセトン等が挙げられる。
(Preparation of porous film of polyamic acid)
Next, the casting is immersed or brought into contact with a coagulation solvent containing water as an essential component, and a polyamic acid is precipitated to make a porous film, thereby producing a porous film of polyamic acid. The obtained porous film of polyamic acid is washed and / or dried as necessary.
As the coagulation solvent containing water as an essential component, water or a mixed solution of 5% by mass or more and less than 100% by mass of water and an organic polar solvent of more than 0% by mass and 95% by mass or less can be used. From the viewpoint of ensuring safety such as fire, manufacturing cost, and ensuring the homogeneity of the obtained film, it is preferable to use a coagulation solvent containing water and an organic polar solvent. Examples of the organic polar solvent that may be contained in the coagulation solvent include alcohols such as ethanol and methanol, which are poor solvents for polyamic acid, and acetone.

凝固溶媒が水と有機極性溶媒との混合液である場合、凝固溶媒100質量%中の水の含有量は、好ましくは5質量%以上100質量%未満、より好ましくは20質量%以上100質量%未満、更に好ましくは30〜95質量%、特に好ましくは45〜90質量%である。凝固溶媒100質量%中の有機極性溶媒の含有量は、好ましくは0質量%を超え95質量%以下、より好ましくは0質量%を超え80質量%以下、更に好ましくは5〜70質量%、特に好ましくは10〜55質量%である。   When the coagulation solvent is a mixed solution of water and an organic polar solvent, the content of water in 100% by mass of the coagulation solvent is preferably 5% by mass or more and less than 100% by mass, more preferably 20% by mass or more and 100% by mass. Less than, more preferably 30 to 95% by mass, particularly preferably 45 to 90% by mass. The content of the organic polar solvent in 100% by mass of the coagulation solvent is preferably more than 0% by mass and 95% by mass or less, more preferably more than 0% by mass and 80% by mass or less, still more preferably 5 to 70% by mass, Preferably it is 10-55 mass%.

凝固溶媒の温度は、目的に応じて適宜選択して用いればよく、例えば−30〜70℃、好ましくは0〜60℃、さらに好ましくは10〜50℃の範囲で行うことが好ましい。   The temperature of the coagulation solvent may be appropriately selected according to the purpose and used, for example, in the range of -30 to 70 ° C, preferably 0 to 60 ° C, more preferably 10 to 50 ° C.

(イミド化処理)
次に、得られたポリアミック酸の多孔質膜をイミド化して多孔質ポリイミド膜を製造する。イミド化としては、熱イミド化処理、化学イミド化処理等を挙げることができるが、本発明では熱イミド化処理が好ましい。
(Imidization treatment)
Next, the obtained porous film of polyamic acid is imidized to produce a porous polyimide film. Examples of imidization include thermal imidization treatment and chemical imidization treatment. In the present invention, thermal imidization treatment is preferable.

(熱イミド化処理)
熱イミド化処理は、例えば、ポリアミック酸の多孔質膜を、ピン、チャック若しくはピンチロールなどを用いて熱収縮により平滑性が損なわれないように支持体に固定し、大気中にて加熱することにより行うことができる。反応条件は、例えば280〜600℃、好ましくは350〜550℃の加熱温度で、1〜120分間、好ましくは2〜120分間、より好ましくは3〜90分間、さらに好ましくは5〜60分の加熱時間から適宜選択して行うことが好ましい。
(Thermal imidization treatment)
Thermal imidation treatment is performed by, for example, fixing a porous film of polyamic acid to a support using pins, chucks, pinch rolls, etc. so that the smoothness is not impaired by heat shrinkage, and heating in the atmosphere. Can be performed. The reaction conditions are, for example, a heating temperature of 280 to 600 ° C., preferably 350 to 550 ° C., for 1 to 120 minutes, preferably 2 to 120 minutes, more preferably 3 to 90 minutes, and further preferably 5 to 60 minutes. It is preferable to carry out by appropriately selecting from the time.

本発明の方法では、熱イミド化処理において200℃以上の温度域での昇温速度が、25℃/分以上、好ましくは50℃/分以上であり、昇温速度の上限値は特に限定する必要はないが、昇温速度の上限値を設定する場合は、50〜500℃/分、好ましくは50〜400/分、より好ましくは70〜300℃/分、さらに好ましくは120〜200℃/分である。イミド化反応が顕著に起こる200℃以上の温度域において上記の昇温速度で加熱することにより、表面開口率及び孔径が大幅に向上し、気体などの物質透過性が大幅に向上した本発明の多孔質ポリイミド膜を得ることができる。   In the method of the present invention, the temperature rise rate in the temperature range of 200 ° C. or higher in the thermal imidization treatment is 25 ° C./min or higher, preferably 50 ° C./min or higher, and the upper limit of the temperature rising rate is particularly limited. Although it is not necessary, when setting the upper limit value of the heating rate, it is 50 to 500 ° C./min, preferably 50 to 400 / min, more preferably 70 to 300 ° C./min, and further preferably 120 to 200 ° C./min. Minutes. By heating at the above temperature increase rate in the temperature range of 200 ° C. or higher where the imidization reaction occurs remarkably, the surface opening ratio and the pore diameter are greatly improved, and the permeability of substances such as gas is greatly improved. A porous polyimide film can be obtained.

なお、極性基を有する高分子化合物(C)を含むポリアミック酸溶液組成物を用いる場合には、ポリアミック酸の多孔質膜を前記高分子化合物(C)の熱分解開始温度以上に加熱して熱イミド化することが好ましい。前記高分子化合物(C)の熱分解開始温度は、例えば、熱重量測定装置(TGA)を用いて、空気中、10℃/分の条件で測定することができる。   In addition, when using the polyamic acid solution composition containing the high molecular compound (C) which has a polar group, it heats by heating the porous film of polyamic acid more than the thermal decomposition start temperature of the said high molecular compound (C). It is preferable to imidize. The thermal decomposition start temperature of the polymer compound (C) can be measured, for example, in the air at 10 ° C./min using a thermogravimetric apparatus (TGA).

通常、ポリアミック酸溶液の流延物からポリイミドフィルムを成形する場合は、急激な加熱昇温を行うと急激に溶媒揮発が生じて発泡現象を誘発し良好なフィルムが得られないため、一定量の溶媒が溶液から揮発して溶液がゲル状になるまでは緩やかな昇温速度で加熱が行われる。一方、多孔質ポリイミド膜の場合は、前駆体であるポリアミック酸多孔質膜の形成工程である貧溶媒凝固浴への浸漬工程で大部分の良溶媒が抽出されるので、熱イミド化工程において上記のような発泡現象は生じない。しかしながら、ポリアミック酸のガラス転移温度がイミド化反応の進行に従って上昇するプロファイルと比べて大幅に高い温度で加熱処理を施すと、高分子の流動が生じて孔が閉塞して緻密化が生じ、通気性が悪化するという問題が生じる。   Normally, when a polyimide film is formed from a cast product of a polyamic acid solution, if a rapid heating and temperature increase is performed, solvent volatilization occurs suddenly and a foaming phenomenon is induced and a good film cannot be obtained. Heating is performed at a moderate temperature increase rate until the solvent evaporates from the solution and the solution becomes a gel. On the other hand, in the case of a porous polyimide film, most of the good solvent is extracted in the dipping process in the poor solvent coagulation bath, which is the process for forming the precursor polyamic acid porous film. Such a foaming phenomenon does not occur. However, when heat treatment is performed at a temperature that is significantly higher than the profile in which the glass transition temperature of the polyamic acid rises as the imidization reaction proceeds, the polymer flows and the pores close, resulting in densification and air flow. The problem that the sex deteriorates arises.

これに対して、本発明者らは、ポリアミック酸多孔質膜の熱イミド化処理において200℃以上の温度域での昇温速度を50℃/分以上、好ましくは70℃以上、さらに好ましくは100℃以上とすることで、表面開口率及び孔径が大幅に向上し、気体などの物質透過性が大幅に向上した本発明の多孔質ポリイミド膜を得ることができることを見出した。昇温速度を50℃/分以上とすることで物質透過性を向上させることができる作用機序についてはまだ明らかにされていないが、マクロボイドを有するポリアミック酸多孔質膜において空孔率が高いために緻密化が行われるだけの物質移動が起こらないことや、原料に用いた極性基を有する有機化合物(B)がポリアミック酸分子の流動を抑制することに起因すると推測される。   On the other hand, the present inventors set the rate of temperature increase in the temperature region of 200 ° C. or higher in the thermal imidization treatment of the polyamic acid porous membrane at 50 ° C./min or higher, preferably 70 ° C. or higher, more preferably 100 It has been found that the porous polyimide film of the present invention in which the surface opening ratio and the pore diameter are greatly improved and the permeability of a substance such as a gas is greatly improved can be obtained by setting the temperature to be equal to or higher. Although the mechanism of action that can improve the material permeability by setting the heating rate to 50 ° C./min or more has not yet been clarified, the porosity of the polyamic acid porous membrane having macrovoids is high For this reason, it is presumed that mass transfer that is performed only for densification does not occur, and that the organic compound (B) having a polar group used as a raw material suppresses the flow of polyamic acid molecules.

本発明の多孔質ポリイミド膜は、ポリアミック酸溶液或いはポリイミド溶液を介して製造する場合、用いるポリマーの種類、ポリマー溶液のポリマー濃度、粘度、有機溶液など、凝固条件(溶媒置換速度調整層の種類、温度、凝固溶媒など)などを適宜選択することにより、空孔率、膜厚、表面の平均孔径、最大孔径、中央部の平均孔径などを適宜設計することができる。   When the porous polyimide membrane of the present invention is produced via a polyamic acid solution or a polyimide solution, the type of polymer used, the polymer concentration of the polymer solution, the viscosity, the organic solution, and the like, solidification conditions (the type of the solvent substitution rate adjusting layer, By appropriately selecting the temperature, the coagulation solvent, etc.), the porosity, film thickness, surface average pore diameter, maximum pore diameter, center average pore diameter, and the like can be appropriately designed.

本発明の多孔質ポリイミド膜は、目的に応じて少なくとも片面をコロナ放電処理、低温プラズマ放電或いは常圧プラズマ放電などのプラズマ放電処理、化学エッチングなどを施すことにより、膜の表面処理を行ってもよい。また、表面層(a)及び/又は(b)を面削りして用いてもよい。これらの処理により膜の物質透過性、表面孔径、濡れ性を制御することができる。   The porous polyimide film of the present invention may be subjected to a surface treatment of the film by subjecting at least one surface to a corona discharge treatment, a plasma discharge treatment such as a low-temperature plasma discharge or an atmospheric pressure plasma discharge, a chemical etching or the like according to the purpose. Good. Further, the surface layer (a) and / or (b) may be shaved and used. By these treatments, the material permeability, surface pore diameter, and wettability of the membrane can be controlled.

<多孔質層以外の層>
本願発明は少なくとも1層の多孔質層を含む2層以上で構成されており、本願発明で用いる多孔質層以外の層は多孔質でない層を想定しており、無孔のフィルムを用いることも考えられ、無孔フィルムとしてポリイミドフィルムやポリアミドフィルムを用いることができる。
<Layers other than porous layer>
The present invention is composed of two or more layers including at least one porous layer, and layers other than the porous layer used in the present invention are assumed to be non-porous, and a nonporous film may be used. A polyimide film or a polyamide film can be used as the nonporous film.

本発明で用いられるポリイミドフィルムとしては、表面に熱融着性樹ポリイミド表面層を有する多層のポリイミドフィルムを用いることができ、例えば2層あるいは3層構造[熱融着性樹ポリイミド表面層/ポリイミド層(/熱融着性ポリイミド表面層)]の多層ポリイミドフィルムが挙げられる。このような多層ポリイミドフィルムは、例えば熱融着性ポリイミドフィルムを与えるポリイミド前駆体溶液をポリイミド層の少なくとも片面、或いは両面に、共押出し成形法によって積層する方法によって得ることができる。   As the polyimide film used in the present invention, a multilayer polyimide film having a heat-fusible resin polyimide surface layer on the surface can be used. For example, a two-layer or three-layer structure [heat-adhesive resin polyimide surface layer / polyimide] Layer (/ heat-sealable polyimide surface layer)]. Such a multilayer polyimide film can be obtained, for example, by a method in which a polyimide precursor solution that gives a heat-fusible polyimide film is laminated on at least one surface or both surfaces of a polyimide layer by a coextrusion molding method.

熱融着性多層ポリイミドフィルムにおける熱融着性ポリイミド表面層は、250〜400℃の温度範囲で熱圧着できる熱融着性ポリイミドからなるものが好ましい。好ましくは、熱融着性ポリイミドはガラス転移温度が200℃〜300℃である。
熱融着性ポリイミドは好適には1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン(以下、TPE-Rと略記することもある。)と2,3,3’,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(以下、a−BPDAと略記することもある。)とから製造される。また、熱融着性ポリイミドとしては、1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)−2,2−ジメチルプロパン(DANPG)と4,4’−オキシジフタル酸二無水物(ODPA)とから製造される。あるいは、4,4’−オキシジフタル酸二無水物(ODPA)およびピロメリット酸二無水物と1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼンとから製造される。また、1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼンと3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物とから、あるいは3,3’−ジアミノベンゾフェノンおよび1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼンと3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物とから製造される。さらに、テトラカルボン酸成分中、100モル%中の12〜25モル%がピロメリット酸二無水物、5〜15モル%が3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、残部が3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物であり、ジアミン成分として1、3−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼンを必須成分とし、DSC測定によりTgが観測できる熱融着性ポリイミドも好適である。
The heat-sealable polyimide surface layer in the heat-sealable multilayer polyimide film is preferably made of a heat-sealable polyimide that can be thermocompression bonded in a temperature range of 250 to 400 ° C. Preferably, the heat-fusible polyimide has a glass transition temperature of 200 ° C to 300 ° C.
The heat-fusible polyimide is preferably 1,3-bis (4-aminophenoxy) benzene (hereinafter sometimes abbreviated as TPE-R) and 2,3,3 ′, 4′-biphenyltetracarboxylic acid. It is produced from a dianhydride (hereinafter sometimes abbreviated as a-BPDA). Further, the heat-fusible polyimide is manufactured from 1,3-bis (4-aminophenoxy) -2,2-dimethylpropane (DANPG) and 4,4′-oxydiphthalic dianhydride (ODPA). . Alternatively, it is produced from 4,4′-oxydiphthalic dianhydride (ODPA) and pyromellitic dianhydride and 1,3-bis (4-aminophenoxy) benzene. Also, from 1,3-bis (3-aminophenoxy) benzene and 3,3 ′, 4,4′-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, or from 3,3′-diaminobenzophenone and 1,3-bis ( 3-aminophenoxy) benzene and 3,3 ′, 4,4′-benzophenone tetracarboxylic dianhydride. Further, in the tetracarboxylic acid component, 12 to 25 mol% of 100 mol% is pyromellitic dianhydride, 5 to 15 mol% is 3,3 ′, 4,4′-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, The balance is 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 1,3-bis (4-aminophenoxy) benzene is an essential component as a diamine component, and Tg can be observed by DSC measurement A fusible polyimide is also suitable.

この熱融着性ポリイミドは、前記熱融着性を損なわない範囲で他のテトラカルボン酸二無水物、例えば3,3’,4,4’−ビフェニル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)プロパン二無水物などで置き換えられてもよい。熱融着性のポリイミドは、前記各成分と、さらに場合により他のテトラカルボン酸二無水物および他のジアミンとを、有機溶媒中、約100℃以下、特に20〜60℃の温度で反応させてポリアミック酸の溶液とし、このポリアミック酸の溶液をド−プ液として使用できる。   This heat-fusible polyimide can be used in the form of other tetracarboxylic dianhydrides, for example, 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,2- It may be replaced with bis (3,4-dicarboxyphenyl) propane dianhydride and the like. The heat-fusible polyimide is obtained by reacting each of the above components with another tetracarboxylic dianhydride and another diamine in an organic solvent at a temperature of about 100 ° C. or less, particularly 20 to 60 ° C. Thus, a polyamic acid solution can be used, and this polyamic acid solution can be used as a dope solution.

前記熱融着性ポリイミドの前駆体であるポリアミック酸溶液は、酸成分のモル数がジアミンのモル数に対する比として、好ましくは0.92〜1.1、特に0.98〜1.1、そのなかでも特に0.99〜1.1であるような割合が好ましい。また、ポリアミック酸のゲル化を制限する目的でリン系安定剤、例えば亜リン酸トリフェニル、リン酸トリフェニル等をポリアミック酸重合時に固形分(ポリマ−)濃度に対して0.01〜1%の範囲で添加することができる。また、イミド化促進の目的で、溶液中に塩基性有機化合物系触媒を添加することができる。例えば、イミダゾ−ル、2−イミダゾ−ル、1,2−ジメチルイミダゾ−ル、2−フェニルイミダゾ−ルなどをポリアミック酸(固形分)に対して0.01〜20重量%、特に0.5〜10重量%の割合で使用することができる。これらは比較的低温でポリイミドフィルムを形成するため、イミド化が不十分となることを避けるために使用する。また、接着強度の安定化の目的で、熱融着性の芳香族ポリイミド原料ド−プに有機アルミニウム化合物、無機アルミニウム化合物または有機錫化合物を添加してもよい。例えば水酸化アルミニウム、アルミニウムトリアセチルアセトナ−トなどをポリアミック酸(固形分)に対してアルミニウム金属として1ppm以上、特に1〜1000ppmの割合で添加することができる。   The polyamic acid solution that is a precursor of the heat-fusible polyimide is preferably 0.92 to 1.1, particularly 0.98 to 1.1, in terms of the ratio of the number of moles of the acid component to the number of moles of the diamine. In particular, a ratio of 0.99 to 1.1 is preferable. Further, for the purpose of limiting the gelation of polyamic acid, phosphorus stabilizers such as triphenyl phosphite and triphenyl phosphate are 0.01 to 1% based on the solid content (polymer) concentration during polyamic acid polymerization. It can be added in the range of. For the purpose of promoting imidization, a basic organic compound catalyst can be added to the solution. For example, imidazole, 2-imidazole, 1,2-dimethylimidazole, 2-phenylimidazole and the like are 0.01 to 20% by weight, particularly 0.5% with respect to the polyamic acid (solid content). It can be used at a ratio of -10% by weight. Since these form a polyimide film at a relatively low temperature, they are used to avoid imidation becoming insufficient. For the purpose of stabilizing the adhesive strength, an organoaluminum compound, an inorganic aluminum compound, or an organotin compound may be added to the heat-sealable aromatic polyimide raw material dope. For example, aluminum hydroxide, aluminum triacetylacetonate, or the like can be added in an amount of 1 ppm or more, particularly 1 to 1000 ppm as an aluminum metal with respect to polyamic acid (solid content).

前記のポリアミック酸製造に使用する有機溶媒は、高耐熱性の芳香族ポリイミドおよび熱融着性の芳香族ポリイミドのいずれに対しても、N−メチル−2−ピロリドン、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−ジエチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチルホスホルアミド、N−メチルカプロラクタム、クレゾ−ル類などが挙げられる。これらの有機溶媒は単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。   The organic solvent used for the production of the polyamic acid is N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylformamide, any of highly heat-resistant aromatic polyimide and heat-sealable aromatic polyimide. N, N-dimethylacetamide, N, N-diethylacetamide, dimethyl sulfoxide, hexamethylphosphoramide, N-methylcaprolactam, cresols and the like can be mentioned. These organic solvents may be used alone or in combination of two or more.

本発明の多層ポリイミドフィルムの熱融着性ポリイミド表面層を除いたポリイミド層を形成するポリイミドは、好適にはガラス転移温度が250℃以上或いはガラス転移温度を示さない高耐熱性ポリイミドであることが好適である。前記高耐熱性ポリイミドは、好適には3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(以下単にs−BPDAと略記することもある。)とパラフェニレンジアミン(以下単にPPDと略記することもある。)と場合によりさらに4,4’−ジアミノジフェニルエ−テル(以下単にDADEと略記することもある。)および/またはピロメリット酸二無水物(以下単にPMDAと略記することもある。)とから製造される。この場合PPD/DADE(モル比)は100/0〜85/15であることが好ましい。また、s−BPDA/PMDAは100:0−50/50であることが好ましい。   The polyimide forming the polyimide layer excluding the heat-fusible polyimide surface layer of the multilayer polyimide film of the present invention is preferably a high heat-resistant polyimide having a glass transition temperature of 250 ° C. or higher or not exhibiting a glass transition temperature. Is preferred. The high heat-resistant polyimide is preferably 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride (hereinafter sometimes simply referred to as s-BPDA) and paraphenylenediamine (hereinafter simply referred to as PPD). And sometimes 4,4′-diaminodiphenyl ether (hereinafter simply abbreviated as DADE) and / or pyromellitic dianhydride (hereinafter simply abbreviated as PMDA). There are also. In this case, the PPD / DADE (molar ratio) is preferably 100/0 to 85/15. Moreover, it is preferable that s-BPDA / PMDA is 100: 0-50 / 50.

また、前記高耐熱性ポリイミドは、ピロメリット酸二無水物と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−テルとから製造される。この場合DADE/PPD(モル比)は90/10〜10/90であることが好ましい。   The high heat-resistant polyimide is produced from pyromellitic dianhydride, paraphenylenediamine and 4,4'-diaminodiphenyl ether. In this case, the DADE / PPD (molar ratio) is preferably 90/10 to 10/90.

さらに、前記高耐熱性ポリイミドは、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物(BTDA)およびピロメリット酸二無水物(PMDA)とパラフェニレンジアミン(PPD)および4,4’−ジアミノジフェニルエ−テル(DADE)とから製造される。この場合、酸二無水物中BTDAが20〜90モル%、PMDAが10〜80モル%、ジアミン中PPDが30〜90モル%、DADEが10〜70モル%であることが好ましい。   Further, the high heat-resistant polyimide includes 3,3 ′, 4,4′-benzophenonetetracarboxylic dianhydride (BTDA), pyromellitic dianhydride (PMDA), paraphenylenediamine (PPD), and 4,4. It is produced from '-diaminodiphenyl ether (DADE). In this case, it is preferable that BTDA in acid dianhydride is 20 to 90 mol%, PMDA is 10 to 80 mol%, PPD in diamine is 30 to 90 mol%, and DADE is 10 to 70 mol%.

前記高耐熱性ポリイミドでは、その物性を損なわない範囲で、他の種類の芳香族テトラカルボン酸二無水物や芳香族ジアミン、例えば4,4’−ジアミノジフェニルメタン等を使用してもよい。   In the high heat-resistant polyimide, other types of aromatic tetracarboxylic dianhydrides and aromatic diamines such as 4,4'-diaminodiphenylmethane may be used as long as the physical properties are not impaired.

前記の共押出し−流延製膜法においては、例えば前記高耐熱性ポリイミドのポリアミック酸溶液の片面あるいは両面に熱融着性ポリイミドの前駆体溶液を共押出して、これをステンレス鏡面、ベルト面等の支持体面上に流延塗布し、100〜300℃で半硬化状態またはそれ以前の乾燥状態とすることが好ましい。この半硬化状態またはそれ以前の状態とは、加熱および/または化学イミド化によって自己支持性の状態にあることを意味する。前記の共押出しは、例えば特開平3−180343号公報(特公平7−102661号公報)に記載の共押出法によって二層あるいは三層の押出し成形用ダイスに供給し、支持体上にキャストしておこなうことができる。   In the co-extrusion-casting film forming method, for example, a heat-fusible polyimide precursor solution is co-extruded on one side or both sides of the polyamic acid solution of the high heat-resistant polyimide, and this is stainless steel mirror surface, belt surface, etc. It is preferable to cast and apply it on the surface of the support and to make it a semi-cured state or a dried state before it at 100 to 300 ° C. This semi-cured state or an earlier state means that it is in a self-supporting state by heating and / or chemical imidization. The co-extrusion is, for example, supplied to a two-layer or three-layer extrusion die by a co-extrusion method described in JP-A-3-180343 (Japanese Patent Publication No. 7-102661) and cast on a support. Can be done.

前記の高耐熱性ポリイミドを与える押出し物層の片面あるいは両面に、熱融着性ポリイミドを与えるポリアミック酸溶液を積層して多層フィルム状物を形成して乾燥後、熱融着性ポリイミドのガラス転移温度(Tg)以上で劣化が生じる温度以下の温度、好適には最高加熱温度が375℃以上550℃以下の温度で加熱して乾燥およびイミド化すれば、高耐熱性ポリイミドの片面あるいは両面に熱融着性ポリイミド表面層を有する多層ポリイミドフィルムを好適に得ることができる。   A glass transition of the heat-fusible polyimide is formed by laminating a polyamic acid solution giving a heat-fusible polyimide on one or both sides of the extrudate layer giving the high heat-resistant polyimide, forming a multi-layer film and drying it. If heating and drying and imidization are performed at a temperature not lower than the temperature (Tg) and lower than the temperature at which deterioration occurs, preferably at a maximum heating temperature of 375 ° C. or higher and 550 ° C. or lower, heat is applied to one or both sides of the high heat resistant polyimide. A multilayer polyimide film having a fusible polyimide surface layer can be suitably obtained.

本発明の熱融着性ポリイミド表面層を有する多層ポリイミドフィルムは、ポリイミド層(基体層)の厚さは約5〜100μm、特に約7〜50μm程度である。また、熱融着性ポリイミド表面層の厚みは1〜10μm、特に2〜5μmが好ましい。1μm未満では熱融着によって良好な接着性能を得ることが難しくなる。一方、10μmを超えると、使用できなくはないが特に効果はなく、むしろ得られるポリイミドヒ−タ−の耐熱性が低下する。   In the multilayer polyimide film having the heat-fusible polyimide surface layer of the present invention, the thickness of the polyimide layer (base layer) is about 5 to 100 μm, particularly about 7 to 50 μm. The thickness of the heat-fusible polyimide surface layer is preferably 1 to 10 μm, particularly preferably 2 to 5 μm. If it is less than 1 μm, it is difficult to obtain good adhesion performance by heat fusion. On the other hand, if it exceeds 10 μm, it cannot be used but is not particularly effective. Rather, the heat resistance of the obtained polyimide heater is lowered.

そして、熱融着性ポリイミド表面層を有する多層ポリイミドフィルムは、厚みが10〜100μm、特に10〜50μm、その中でも10〜25μmであることが好ましい。10μm未満では作製したフィルムの取り扱いが難しく、100μmより厚くても特に効果はなく、発熱体と加熱圧着して片側の熱融着性多層ポリイミドフィルムによって発熱体の金属を除く空間を充填する際に困難になり不利である。   The multilayer polyimide film having a heat-fusible polyimide surface layer has a thickness of 10 to 100 μm, particularly 10 to 50 μm, and preferably 10 to 25 μm. If it is less than 10 μm, it is difficult to handle the produced film, and even if it is thicker than 100 μm, there is no particular effect, and when the space excluding the metal of the heating element is filled with the heat-bonding multilayer polyimide film on one side by heating and pressing with the heating element It becomes difficult and disadvantageous.

本発明の、熱可塑性ポリイミド樹脂は、ポリイミドヒーターを熱融着する際に、熱融着ポリイミド表面層と同様に熱溶融するものであり、好ましくはその温度で適当な流動性を示すものが好適である。したがって、150〜300℃好ましくは200〜300℃のガラス転移温度を有するものが好適であり、またポリイミドの繰返し単位の主鎖に2以上の複数のエーテル結合を有するポリイミドが好適である。例えば、酸成分が2,2’−ビス[4−(2,3−ジカルボキシフェンオキシ)フェニル]プロパン二無水物、ジアミン成分がm−フェニレンジアミンから得られるポリイミド、酸成分がs−BPDAとa−BPDAの混合物(混合割合がモル比でs−BPDA/a−BPDA=8/2程度)、ジアミン成分が1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼンから得られるポリイミド、酸成分がピロメリット酸無水物、ジアミン成分が4,4’−ビス(3−アミノフェノキシ)ビフェニルから得られるポリイミドなどを好適に挙げることができる。
この熱可塑性ポリイミド樹脂は、限定されるものではないが、厚みが10μm〜5mm好ましくは10μ〜500μm程度のフィルムを、必要に応じて重ねて、好適に用いることができる。
The thermoplastic polyimide resin of the present invention is one that melts in the same manner as the heat-sealable polyimide surface layer when the polyimide heater is heat-sealed, and preferably exhibits an appropriate fluidity at that temperature. It is. Accordingly, those having a glass transition temperature of 150 to 300 ° C., preferably 200 to 300 ° C. are suitable, and polyimide having two or more ether bonds in the main chain of the repeating unit of polyimide is suitable. For example, the acid component is 2,2′-bis [4- (2,3-dicarboxyphenoxy) phenyl] propane dianhydride, the diamine component is polyimide obtained from m-phenylenediamine, and the acid component is s-BPDA. Mixture of a-BPDA (mixing ratio is s-BPDA / a-BPDA = about 8/2 in molar ratio), polyimide obtained from 1,3-bis (4-aminophenoxy) benzene as diamine component, Preferable examples include merit acid anhydride and a polyimide whose diamine component is obtained from 4,4′-bis (3-aminophenoxy) biphenyl.
The thermoplastic polyimide resin is not limited, but a film having a thickness of 10 μm to 5 mm, preferably about 10 μm to 500 μm, can be suitably used by stacking as necessary.

本発明で用いられるポリアミドフィルムとしては、例えば、ポリアミド6、ポリアミド66、ポリアミド6・66共重合、ポリアミド12などが挙げられる。これらの中でも、ポリアミド6が好ましい。   Examples of the polyamide film used in the present invention include polyamide 6, polyamide 66, polyamide 6.66 copolymer, polyamide 12 and the like. Among these, polyamide 6 is preferable.

<積層体>
本発明の積層体は、多孔質層と多孔質層以外の層とをそれぞれ1層ずつ積層した2層構造でもよく、多孔質層をコア層としてその両面に多孔質層以外の層を積層した3層構造でもよく、4層構造・5層構造などのさらなる多層構造でもよい。2層構造の積層体の場合、多孔質層の厚みは、好ましくは1〜500μm、より好ましくは2〜300μm、特に好ましくは5〜150μmであり、多孔質層以外の層の厚みは、好ましくは0.5〜200μm、より好ましくは1〜100μm、特に好ましくは2〜75mmである。また、3層構造の積層体の場合、多孔質層の厚みは、好ましくは1〜300μm、より好ましくは2〜200μm、特に好ましくは5〜100μmであり、多孔質層以外の層の厚みは、好ましくは0.5〜150μm、より好ましくは1〜100μm、特に好ましくは2〜50μmであり、多孔質層の両面の多孔質層以外の層の厚みは、同じでもよく、異なっていてもよい。
<Laminate>
The laminate of the present invention may have a two-layer structure in which a porous layer and a layer other than the porous layer are laminated one by one, and a layer other than the porous layer is laminated on both sides of the porous layer as a core layer. It may be a three-layer structure or a further multilayer structure such as a four-layer structure or a five-layer structure. In the case of a laminate having a two-layer structure, the thickness of the porous layer is preferably 1 to 500 μm, more preferably 2 to 300 μm, particularly preferably 5 to 150 μm, and the thickness of layers other than the porous layer is preferably It is 0.5 to 200 μm, more preferably 1 to 100 μm, and particularly preferably 2 to 75 mm. In the case of a laminate having a three-layer structure, the thickness of the porous layer is preferably 1 to 300 μm, more preferably 2 to 200 μm, particularly preferably 5 to 100 μm, and the thickness of the layers other than the porous layer is Preferably it is 0.5-150 micrometers, More preferably, it is 1-100 micrometers, Most preferably, it is 2-50 micrometers, and the thickness of layers other than the porous layer of both surfaces of a porous layer may be the same, and may differ.

<積層体の物性>
本発明の積層体は、実用的な耐熱性を有し寸法安定性が高い、多孔質層を含むフレキシブルな積層体である。
<Physical properties of the laminate>
The laminate of the present invention is a flexible laminate including a porous layer having practical heat resistance and high dimensional stability.

積層体の実用的な耐熱性は、積層体の熱コンダクタンスで確認し、熱コンダクタンスは、1000W/m2K以下であることが好ましく、750W/m2K以下であることがより好ましく、500W/m2K以下であることがさらに好ましい。1000W/m2K以下であると、1mm以下の厚みでも実用的な断熱特性が得られる点で好ましい。 The practical heat resistance of the laminate is confirmed by the thermal conductance of the laminate, and the thermal conductance is preferably 1000 W / m 2 K or less, more preferably 750 W / m 2 K or less, and 500 W / More preferably, it is m 2 K or less. 1000 W / m 2 K or less is preferable in that practical heat insulating properties can be obtained even with a thickness of 1 mm or less.

積層体の寸法安定性は、積層体の線膨張係数で確認し、積層体の線膨張係数は、200℃以下での厚み方向と直交方向の線膨張係数が100ppm/K以下であることが好ましく、70ppm/K以下であることがより好ましく、50ppm/K以下であることがさらに好ましい。線膨張係数が100ppm/K以下であると、例えば電子機器内部等の狭い空間に多数の電子部品が配置されている箇所でも使用が容易であり、また回路基板との兼用も可能である点で好ましい。   The dimensional stability of the laminate is confirmed by the linear expansion coefficient of the laminate, and the linear expansion coefficient of the laminate is preferably 100 ppm / K or less in the direction perpendicular to the thickness direction at 200 ° C. or less. 70 ppm / K or less is more preferable, and 50 ppm / K or less is more preferable. When the linear expansion coefficient is 100 ppm / K or less, for example, it is easy to use even in a place where a large number of electronic components are arranged in a narrow space such as the inside of an electronic device, and can also be used as a circuit board. preferable.

積層体全体での空孔率は、使用する目的に応じて適宜選択すればよいが、40%〜95%であることが好ましく、50%〜90%であることがより好ましく、60%〜80%であることがさらに好ましい。空孔率が40%〜95%であることにより、実用的な耐熱性を有し、また積層体自体の強度も維持できる。   The porosity of the entire laminate may be appropriately selected depending on the purpose of use, but is preferably 40% to 95%, more preferably 50% to 90%, and 60% to 80%. % Is more preferable. When the porosity is 40% to 95%, it has practical heat resistance and can maintain the strength of the laminate itself.

<積層体の製造方法>
本願発明の積層体の製造方法は、特に限定するものではないが、以下の方法で製造することができる。
1)加熱融着層を有するポリイミドフィルムとポリイミド多孔質膜を積層し、加熱プレスすることで、2層構造の積層体を作製する。
2)加熱融着層を有するポリイミドフィルムをポリイミド多孔質膜の両面に配置して積層し、加熱プレスすることで3層構造の積層体を作製する。
3)加熱融着層を有するポリイミドフィルムとポリイミド多孔質膜を交互に、かつポリイミドフィルムが最表面になるように5層積層し、加熱プレスすることで5層構造の積層体を作製する。
4)接着剤を用いて各層を接合することで積層体を作製する。
5)積層するフィルム表面にプラズマや電子線等を照射して化学的に活性な状態にしたのちに、他のフィルムと貼りあわせる事で接合して積層体を作製する。
<Method for producing laminate>
Although the manufacturing method of the laminated body of this invention is not specifically limited, It can manufacture with the following method.
1) A polyimide film having a heat-fusion layer and a polyimide porous film are laminated and heated and pressed to produce a laminate having a two-layer structure.
2) A polyimide film having a heat fusion layer is disposed on both sides of the polyimide porous film, laminated, and heated and pressed to produce a laminate having a three-layer structure.
3) Five layers of a polyimide film having a heat-fusible layer and a polyimide porous film are alternately laminated so that the polyimide film becomes the outermost surface, and a laminate having a five-layer structure is produced by heat pressing.
4) A laminated body is produced by bonding the layers using an adhesive.
5) After the surface of the film to be laminated is irradiated with plasma, electron beam or the like to be in a chemically active state, it is bonded with another film to produce a laminate.

以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited to these Examples.

<多孔質層(多孔質フィルム)の評価>
1)多孔質フィルムの膜厚 膜厚みの測定は、接触式の厚み計で行った。
<Evaluation of porous layer (porous film)>
1) Film thickness of porous film The film thickness was measured with a contact-type thickness meter.

2)多孔質フィルムの空孔率
所定の大きさに切り取った多孔質フィルムの膜厚及び質量を測定し、目付質量から空孔率を下式(1)によって求めた。
2) Porosity of porous film The film thickness and mass of the porous film cut out to a predetermined size were measured, and the porosity was determined from the mass per unit area according to the following formula (1).

空孔率=S×d×D/w×100 ・・・(1)(式中、Sは多孔質フィルムの面積、dは膜厚、wは測定した質量、Dはポリイミドの密度をそれぞれ意味する。ポリイミドの密度は1.34g/cm3とする。) Porosity = S × d × D / w × 100 (1) (where S is the area of the porous film, d is the film thickness, w is the measured mass, and D is the polyimide density) (The density of polyimide is 1.34 g / cm 3.)

3)多孔質フィルムの気体透過性
ガーレー値(0.879g/mm2の圧力下で100ccの空気が膜を透過するのに要する秒数)の測定は、JIS P8117に準拠して行った。
3) Gas permeability of porous film The Gurley value (seconds required for 100 cc of air to pass through the membrane under a pressure of 0.879 g / mm 2 ) was measured according to JIS P8117.

<多孔質層以外の層(無孔フィルム)の評価>
1)無孔フィルムの膜厚 膜厚みの測定は、接触式の厚み計で行った。
<Evaluation of layers other than porous layer (non-porous film)>
1) Film thickness of non-porous film The film thickness was measured with a contact-type thickness meter.

<積層体の熱コンダクタンス>
株式会社アイフェイズ社製の熱伝導測定装置アイフェイズ・モバイル1uを用いて室温で熱伝導率を測定し、熱コンダクタンスを算出した。
<Thermal conductance of the laminate>
The thermal conductivity was measured at room temperature by using an eye phase mobile 1u manufactured by Eye Phase Co., Ltd., and the thermal conductance was calculated.

<積層体の線膨張係数>
線膨張係数(50〜200℃)測定:サンプルをTMA装置(引張りモ−ド、2g荷重、試料長10mm、20℃/分)で測定した。
<Linear expansion coefficient of laminate>
Linear expansion coefficient (50 to 200 ° C.) measurement: The sample was measured with a TMA apparatus (tensile mode, 2 g load, sample length 10 mm, 20 ° C./min).

以下のフィルムを準備した。
ポリイミド多孔質膜A
ポリイミド多孔質膜B
ユーピレックスVT(宇部興産製)
カプトン100H/V(東レ・デュポン株式会社製)
ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)多孔質膜(ミリポア社製。Omnipore JVWP)
それぞれの膜特性を表1に示す。
The following films were prepared.
Polyimide porous membrane A
Polyimide porous membrane B
Upilex VT (manufactured by Ube Industries)
Kapton 100H / V (manufactured by Toray DuPont)
Polytetrafluoroethylene (PTFE) porous membrane (Millipore, Omnipore JVWP)
The respective film properties are shown in Table 1.

Figure 2018024262
Figure 2018024262

<実施例1>
1)5×10cmのサイズのユーピレックスVTとポリイミド多孔質膜Aを、ユーピレックスVT、ポリイミド多孔質膜A、ユーピレックスVTの順に積層し、280℃で6MPaの圧力で5分間、加熱プレスを行い、3層構造の積層体を得た。積層体はエタノールに5分間浸漬後も剥離することは無かった。このフィルム厚みと見かけの空孔率、熱コンダクタンス、線膨張係数を測定した。結果を表2に示す。
2)5×10cmのサイズのユーピレックスVTとポリイミド多孔質膜Bを、ユーピレックスVT、ポリイミド多孔質膜B、ユーピレックスVTの順に積層し、280℃で2MPaの圧力で10秒間、加熱プレスを行い、3層構造の積層体を得た。積層体はエタノールに5分間浸漬後も剥離することは無かった。このフィルム厚みと見かけの空孔率、熱コンダクタンス、線膨張係数を測定した。結果を表2に示す。
3)5×10cmのサイズのユーピレックスVTとポリイミド多孔質膜Bを、ユーピレックスVT、ポリイミド多孔質膜B、ユーピレックスVT、ポリイミド多孔質膜B、ユーピレックスVTの順に積層し、280℃で2MPaの圧力で10秒間、加熱プレスを行い、5層構造の積層体を得た。積層体はエタノールに5分間浸漬後も剥離することは無かった。このフィルム厚みと見かけの空孔率、熱コンダクタンス、線膨張係数を測定した。結果を表2に示す。
<Example 1>
1) Upilex VT of 5 × 10 cm size and polyimide porous membrane A are laminated in the order of Upilex VT, polyimide porous membrane A, and Upilex VT, and heated and pressed at 280 ° C. and 6 MPa pressure for 5 minutes. A layered laminate was obtained. The laminate did not peel even after being immersed in ethanol for 5 minutes. The film thickness, apparent porosity, thermal conductance, and linear expansion coefficient were measured. The results are shown in Table 2.
2) Upilex VT and polyimide porous membrane B with a size of 5 × 10 cm are laminated in the order of Upilex VT, polyimide porous membrane B, and Upilex VT, and heated and pressed at 280 ° C. under a pressure of 2 MPa for 10 seconds. A layered laminate was obtained. The laminate did not peel even after being immersed in ethanol for 5 minutes. The film thickness, apparent porosity, thermal conductance, and linear expansion coefficient were measured. The results are shown in Table 2.
3) Upilex VT of 5 × 10cm size and polyimide porous membrane B are laminated in the order of Upilex VT, polyimide porous membrane B, Upilex VT, polyimide porous membrane B, and Upilex VT at a pressure of 2 MPa at 280 ° C. Heat pressing was performed for 10 seconds to obtain a laminate having a five-layer structure. The laminate did not peel even after being immersed in ethanol for 5 minutes. The film thickness, apparent porosity, thermal conductance, and linear expansion coefficient were measured. The results are shown in Table 2.

<比較例1>
カプトン100H/Vフィルムの熱コンダクタンス、線膨張係数を測定した。結果を表2に示す。
<比較例2>
ポリイミド多孔質膜Aの熱コンダクタンス、線膨張係数を測定した。結果を表2に示す。
<比較例3>
ポリイミド多孔質膜Bの熱コンダクタンス、線膨張係数を測定した。結果を表2に示す。
<比較例4>
PTFE多孔質膜の熱コンダクタンス、線膨張係数を測定した。結果を表2に示す。
<Comparative Example 1>
The thermal conductance and linear expansion coefficient of Kapton 100H / V film were measured. The results are shown in Table 2.
<Comparative example 2>
The thermal conductance and linear expansion coefficient of the polyimide porous membrane A were measured. The results are shown in Table 2.
<Comparative Example 3>
The thermal conductance and linear expansion coefficient of the polyimide porous membrane B were measured. The results are shown in Table 2.
<Comparative Example 4>
The thermal conductance and linear expansion coefficient of the PTFE porous membrane were measured. The results are shown in Table 2.

Figure 2018024262
Figure 2018024262

この積層体は、その空孔を生かして低誘電率回路用基板、高周波回路基板、電磁波シールドや電磁波吸収体などの電磁波制御材等の広範囲な基礎材料として利用可能である。また、この多孔質層を含む積層体は、薄型テレビ、モバイル機器、ノートパソコン等の内部において、加熱に弱い電子部品を保護する断熱シートとして使用される。また、その空孔を生かして低誘電率回路用基板、高周波回路基板、電磁波シールドや電磁波吸収体などの電磁波制御材等の広範囲な基礎材料として利用可能である。また、車載用電子機器類の熱からの保護にも使用することができる。   The laminated body can be used as a wide range of basic materials such as low dielectric constant circuit boards, high frequency circuit boards, electromagnetic wave control materials such as electromagnetic wave shields and electromagnetic wave absorbers by making use of the holes. In addition, the laminate including the porous layer is used as a heat insulating sheet for protecting electronic components that are vulnerable to heating in thin televisions, mobile devices, notebook personal computers, and the like. Moreover, it can be used as a wide range of basic materials such as low dielectric constant circuit boards, high frequency circuit boards, electromagnetic wave control materials such as electromagnetic wave shields and electromagnetic wave absorbers, etc. by utilizing the holes. It can also be used to protect automotive electronic devices from heat.

Claims (4)

少なくとも1層の多孔質層を含む2層以上の積層体であり、
前記多孔質層以外の層が、無孔のポリイミド層であり、
前記多孔質層がポリイミド多孔質層であり、
前記積層体の厚み方向の熱コンダクタンスが1000W/mK以下であり、200℃以下での厚み方向と直交方向の線膨張係数が± 100ppm/K%以下であることを特徴とする積層体の製造方法であって、
熱融着層を有するポリイミドフィルムとポリイミド多孔質膜を加熱プレスにより接着する工程を含む、積層体の製造方法。
It is a laminate of two or more layers including at least one porous layer,
Layers other than the porous layer are non-porous polyimide layers,
The porous layer is a polyimide porous layer;
The laminate has a thermal conductance in the thickness direction of 1000 W / m 2 K or less and a linear expansion coefficient in the direction perpendicular to the thickness direction at 200 ° C. or less of ± 100 ppm / K% or less. A manufacturing method comprising:
The manufacturing method of a laminated body including the process of adhere | attaching the polyimide film which has a heat-fusion layer, and a polyimide porous membrane with a heat press.
前記積層体が3層以上であり、多孔質層が内層であり、最表層が無孔フィルムであることを特徴とする請求項1に記載の積層体の製造方法。   The method for producing a laminate according to claim 1, wherein the laminate has three or more layers, the porous layer is an inner layer, and the outermost layer is a nonporous film. 積層体全体での空孔率が40%以上であることを特徴とする請求項1又は2に記載の積層体の製造方法。   The method for producing a laminate according to claim 1 or 2, wherein the porosity of the entire laminate is 40% or more. 前記多孔質層が、
2つの表面層(a)及び(b)と、当該表面層(a)及び(b)の間に挟まれたマクロボイド層とを有する三層構造のポリイミド多孔質層であって、
前記マクロボイド層は、前記表面層(a)及び(b)に結合した隔壁と、当該隔壁並びに前記表面層(a)及び(b)に囲まれた、膜平面方向の平均孔径が10〜500μmである複数のマクロボイドを有し、
前記マクロボイド層の隔壁は、厚さが0.1〜50μmであり、平均孔径0.01〜50μmの複数の細孔を有し、前記表面層(a)及び(b)はそれぞれ、厚さが0.1〜50μmであり、少なくとも一方の表面層が平均孔径0.01〜200μ mの複数の細孔を有し、前記のマクロボイド層の隔壁並びに前記表面層(a)及び(b)における細孔同士が連通し更に前記マクロボイドに連通しており、
総膜厚が5〜500μmであり、空孔率が50〜95%である多孔質膜であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の積層体の製造方法。
The porous layer is
A three-layer polyimide porous layer having two surface layers (a) and (b) and a macrovoid layer sandwiched between the surface layers (a) and (b),
The macrovoid layer has a partition wall bonded to the surface layers (a) and (b), and an average pore diameter in the film plane direction surrounded by the partition wall and the surface layers (a) and (b) is 10 to 500 μm. Having a plurality of macrovoids,
The partition wall of the macrovoid layer has a thickness of 0.1 to 50 μm and has a plurality of pores having an average pore diameter of 0.01 to 50 μm, and each of the surface layers (a) and (b) has a thickness. Is 0.1 to 50 μm, at least one surface layer has a plurality of pores having an average pore diameter of 0.01 to 200 μm, and the partition walls of the macrovoid layer and the surface layers (a) and (b) And the pores in the communication with the macro voids,
The method for producing a laminate according to any one of claims 1 to 3, wherein the laminate is a porous film having a total film thickness of 5 to 500 µm and a porosity of 50 to 95%.
JP2017223147A 2017-11-20 2017-11-20 Laminate and method of manufacturing laminate Active JP6508295B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017223147A JP6508295B2 (en) 2017-11-20 2017-11-20 Laminate and method of manufacturing laminate

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017223147A JP6508295B2 (en) 2017-11-20 2017-11-20 Laminate and method of manufacturing laminate

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013055613A Division JP2014180787A (en) 2013-03-18 2013-03-18 Laminate and production method of laminate

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018024262A true JP2018024262A (en) 2018-02-15
JP6508295B2 JP6508295B2 (en) 2019-05-08

Family

ID=61194991

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017223147A Active JP6508295B2 (en) 2017-11-20 2017-11-20 Laminate and method of manufacturing laminate

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6508295B2 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004014178A (en) * 2002-06-04 2004-01-15 Ube Ind Ltd Sheet-shaped heater module and manufacturing method of the same
JP2005050860A (en) * 2003-07-29 2005-02-24 Nitto Denko Corp Porosity wiring board and electronic component using it
JP2009274284A (en) * 2008-05-13 2009-11-26 Ube Ind Ltd Heat-resistant sandwich panel comprising polyimide composite material and its method for manufacturing
WO2010038873A1 (en) * 2008-10-02 2010-04-08 宇部興産株式会社 Porous polyimide membrane and process for production of same
WO2011074418A1 (en) * 2009-12-14 2011-06-23 ダイセル化学工業株式会社 Laminated body comprising porous layer and functional laminate using same

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004014178A (en) * 2002-06-04 2004-01-15 Ube Ind Ltd Sheet-shaped heater module and manufacturing method of the same
JP2005050860A (en) * 2003-07-29 2005-02-24 Nitto Denko Corp Porosity wiring board and electronic component using it
JP2009274284A (en) * 2008-05-13 2009-11-26 Ube Ind Ltd Heat-resistant sandwich panel comprising polyimide composite material and its method for manufacturing
WO2010038873A1 (en) * 2008-10-02 2010-04-08 宇部興産株式会社 Porous polyimide membrane and process for production of same
WO2011074418A1 (en) * 2009-12-14 2011-06-23 ダイセル化学工業株式会社 Laminated body comprising porous layer and functional laminate using same

Also Published As

Publication number Publication date
JP6508295B2 (en) 2019-05-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5641042B2 (en) Porous polyimide membrane and method for producing the same
JP5577804B2 (en) Porous polyimide membrane and method for producing the same
KR101680391B1 (en) Porous polyimide membrane and process for production of same
JP5577803B2 (en) Porous polyimide membrane and method for producing the same
JP4110669B2 (en) Porous insulating material and laminate thereof
TWI682019B (en) Multilayer adhesive film and flexible metal-clad laminate
KR102189214B1 (en) Method for producing a porous polyimide film and a porous polyimide film produced by the method
JP2004355882A (en) Polyamide heater
JP5076910B2 (en) Oil supply member
JP4794981B2 (en) Low dielectric polyimide film, method for producing the same, and laminate for wiring board
JP2004216830A (en) Method for manufacturing polyimide substrate having low dielectric constant
JP6508296B2 (en) Laminate and method of manufacturing laminate
JP6508295B2 (en) Laminate and method of manufacturing laminate
JP2002240195A (en) Polyimide/copper-clad panel
JP2014180787A (en) Laminate and production method of laminate
JP7144614B2 (en) Multilayer polyimide film for graphite sheet, method for producing the same, and graphite sheet produced therefrom
TW202208513A (en) Multilayer Polyimide Film
JP6936639B2 (en) Laminates, flexible metal-clad laminates, and flexible printed circuit boards
JP2001068608A (en) Heat conductor and electric and electronic equipment using the same
WO2023120549A1 (en) Porous polyimide film, and method for producing same
JP5069844B2 (en) Method for producing insulating film for printed wiring board, polyimide / copper laminate and printed wiring board
JP2023182523A (en) polyimide laminated film
JP2023552081A (en) Polyimide film with high dimensional stability and method for producing the same
JP2024505263A (en) High thickness multilayer polyimide film and its manufacturing method
TW202222972A (en) Multi-layer polyimide film characterized by comprising p-phenylenediamine and 1,3-bis(4-aminophenoxy)benzene as diamine components

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20171120

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20181109

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20181120

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190116

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20190305

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20190318

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6508295

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250