JP2021145045A - Stiffener with good quality and excellent bending resistance - Google Patents

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桂也 ▲徳▼田
桂也 ▲徳▼田
Katsuya Tokuda
直樹 渡辺
Naoki Watanabe
直樹 渡辺
幸太 北村
Kota Kitamura
幸太 北村
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Abstract

To determine a stiffener with good quality and excellent bendability from compression test characteristics.SOLUTION: A metal rod is used to evaluate the compression characteristics of a stiffener at multiple locations, and satisfy a specific condition. A stiffener that changes the compression rate and has small rate dependence of compressive fracture stress exhibits excellent bendability.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、フレキシブルプリント回路基板(以下「FPC基板」という)の強度を保持するために、FPC基板に接着させて使用されるスティフナー(支持板あるいは補強板)、特に複数枚のポリイミドフィルムを接着剤により貼り合わせて形成されたポリイミドフィルム積層体スティフナーに関する。 In the present invention, in order to maintain the strength of a flexible printed circuit board (hereinafter referred to as "FPC board"), a stiffener (support plate or reinforcing plate) used by adhering to the FPC substrate, particularly a plurality of polyimide films are adhered. The present invention relates to a polyimide film laminate stiffener formed by laminating with an agent.

単層又は複層のポリイミドフィルムの片側又は両側に加熱硬化型の接着剤を設けたフィルムの代表的な例をあげると、「カバーレイフィルム」や「TAB(Tape Automated Bonding)用フィルム」が挙げられる。これらのフィルムに用いられている接着剤は、図1(a)に示されるように、ポリイミドフィルムからなる基材フィルム11上に塗布された後乾燥されて半硬化状態(Bステージ)の接着剤層12とされている。そして、この接着剤層12の表面には、通常更にセパレーター13が積層されている。この積層物は、使用前においては半硬化状態とされた接着剤層を有する形態で保管されている。他の形態のポリイミドフィルムの接着剤層としては、接着剤ワニスをガラスクロスなどの補強基材に含浸させ、乾燥させて得られたプリプレグが挙げられる。プリプレグも、接着剤はB ステージの状態で保管される。そして、図1(b)に示されるように、これらカバーレイフィルムやTAB 用フィルムの基材フィルム11 を、接着層2(接着剤あるいはプリプレグからなる)を介してFPC基板14などの対象物に重ね合わせ、加熱、加圧することにより、基材フィルム11がFPC基板14などの対象物に接着される。また、図2に示されるように、銅箔などの金属箔23とポリイミドフィルム11とを接着剤22により接着したFPC基板も知られているが、これらの接着においては、金属箔とポリイミドフィルムとを貼合せた後、加熱エージングを行うことが必要である。 Typical examples of films in which a heat-curable adhesive is provided on one side or both sides of a single-layer or multi-layer polyimide film include "coverlay film" and "TAB (Tape Automated Bonding) film". Be done. As shown in FIG. 1A, the adhesive used in these films is an adhesive in a semi-cured state (B stage) after being applied on a base film 11 made of a polyimide film and then dried. It is said to be layer 12. Then, a separator 13 is usually further laminated on the surface of the adhesive layer 12. This laminate is stored in the form of having an adhesive layer that has been semi-cured before use. Examples of the adhesive layer of the polyimide film of another form include a prepreg obtained by impregnating a reinforcing base material such as a glass cloth with an adhesive varnish and drying the adhesive layer. As for the prepreg, the adhesive is stored in the B stage state. Then, as shown in FIG. 1 (b), the base film 11 of these coverlay films and TAB films is applied to an object such as an FPC substrate 14 via an adhesive layer 2 (consisting of an adhesive or a prepreg). By stacking, heating, and pressurizing, the base film 11 is adhered to an object such as the FPC substrate 14. Further, as shown in FIG. 2, an FPC substrate in which a metal foil 23 such as a copper foil and a polyimide film 11 are bonded with an adhesive 22 is also known, but in these bonding, the metal foil and the polyimide film are used. It is necessary to perform heat aging after laminating.

ところで、FPC基板は、通常基板の厚みが薄い(例えば、12.5〜100μm)。しかし基板の厚みが薄いと、スイッチ部やコネクタ部において不都合が起き易い。このため、従来、図3に示すように、この不都合の起き易い部分あるいはこの不都合の起き易い部分をも含むポリイミドフィルムからなるFPC 基板を、加熱硬化型の接着剤(ボンディングシートという)を介してスティフナーなどの支持体に固定することが行われている。この場合、1〜3MPa の圧力下において150〜180℃で15〜45分、加熱、加圧することが一般的な接着条件である。このFPC基板を支持するあるいは補強するために使用されるスティフナーとしては、一般的には単層のポリイミドフィルムが用いられている。厚さ225μm以下の単層ポリイミドフィルムは、広く一般的に市販されており、この市販の単層ポリイミドフィルムがスティフナーとして使用されている。これら単層ポリイミドフィルムの代表的なものを挙げると、カプトンHまたはVタイプ(東レ・デュポン(株)製)、ユーピレックスSタイプ(宇部興産(株)製)、アピカルAHまたはNPIタイプ((株)カネカ製)などの商品名で市販されているポリイミドフィルムが挙げられる。単層のポリイミドフィルムは、各商品によりその硬さや腰(Stiffness)が一定である。しかし、用途によっては、同じ厚さであっても、単層のものより剛性が求められる場合がある。 By the way, the thickness of the FPC substrate is usually thin (for example, 12.5 to 100 μm). However, if the thickness of the substrate is thin, inconvenience is likely to occur in the switch portion and the connector portion. Therefore, conventionally, as shown in FIG. 3, an FPC substrate made of a polyimide film including a portion where this inconvenience is likely to occur or a portion where this inconvenience is likely to occur is passed through a heat-curable adhesive (referred to as a bonding sheet). It is fixed to a support such as a stiffener. In this case, it is a general bonding condition to heat and pressurize at 150 to 180 ° C. for 15 to 45 minutes under a pressure of 1 to 3 MPa. As the stiffener used to support or reinforce the FPC substrate, a single-layer polyimide film is generally used. A single-layer polyimide film having a thickness of 225 μm or less is widely and generally commercially available, and this commercially available single-layer polyimide film is used as a stiffener. Typical examples of these single-layer polyimide films are Kapton H or V type (manufactured by Toray DuPont Co., Ltd.), Upirex S type (manufactured by Ube Industries, Ltd.), Apical AH or NPI type (manufactured by Ube Industries, Ltd.). Examples thereof include polyimide films commercially available under trade names such as (manufactured by Kaneka). The hardness and stiffness of a single-layer polyimide film are constant depending on each product. However, depending on the application, rigidity may be required more than that of a single layer even if the thickness is the same.

また、ポリイミドフィルムは、主として流延による溶液製膜で製造されており、その製法上厚いフィルムを作ることは困難であったり、またはその生産性が極度に劣ったりしていた。 Further, the polyimide film is mainly produced by solution film formation by casting, and it is difficult to produce a thick film due to the production method, or the productivity thereof is extremely inferior.

このことから、ポリイミドフィルムを複数貼り合わせたシートをスティフナーとして用いる場合があるが、複数のフィルムを貼り合わせる際のフィルム間の異物噛み込み、貼り合わせ時の圧力不足、フィルム表面の凸によるブリスターなどの空隙、などが生じた場合、その部分でスティフナーの強度が不十分となる。単層のスティフナーであっても、製膜時に生じた空隙やキズがあると強度が不十分となる場合がある。 For this reason, a sheet in which a plurality of polyimide films are bonded may be used as a stiffener. If a gap or the like is generated, the strength of the stiffener becomes insufficient at that portion. Even with a single-layer stiffener, the strength may be insufficient if there are voids or scratches generated during film formation.

また、スティフナーはポリイミドフィルムよりも剛性の高い金属部品などと共に用いられる場合が多いため、硬い部材との接合部における耐折り曲げ性が重要である。 Further, since the stiffener is often used together with a metal part having a higher rigidity than a polyimide film, bending resistance at a joint with a hard member is important.

折り曲げ部に空隙やキズ、異物噛み込みがあると、クラック発生の原因となる。 If there are gaps, scratches, or foreign matter caught in the bent part, it may cause cracks.

本発明者らは前記課題を解決するために鋭意検討した結果、ロッドを用いてスティフナーの圧縮試験を実施し、特定の条件を満たさない箇所が0.1個/平方cm以下であれば、欠点が少なく、FPC用として十分な強度を有するスティフナーであると言えることを見出した。さらに、圧縮試験速度を0.2mm/minから10mm/minに変化させた際、破壊点におけるひずみの差が0.2mm/min時の15%以下であれば、耐90度折り曲げ性に優れたスティフナーであり、金属部品との接触部分において折れ痕がつきにくいことを見出した。 As a result of diligent studies to solve the above problems, the present inventors conducted a compression test of a stiffener using a rod, and if the number of places that do not satisfy a specific condition is 0.1 pieces / square cm or less, there is a drawback. It was found that it can be said that it is a stiffener having sufficient strength for FPC. Further, when the compression test speed is changed from 0.2 mm / min to 10 mm / min, if the strain difference at the fracture point is 15% or less at 0.2 mm / min, the 90-degree bending resistance is excellent. It is a stiffener, and it has been found that it is difficult for creases to be formed at the contact portion with metal parts.

すなわち本発明は以下の構成からなる。
[1] ポリイミドフィルムからなるスティフナーであって、
スティフナーとの接触面が10mm×10mmのロッドを用いて厚み方向への圧縮試験を圧縮速度0.2mm/minで行った際に以下の条件(I)を満たさない場所が0.1個/平方cm以下であることを特長とするスティフナー。
条件(I)
横軸を圧縮ひずみ、縦軸を圧縮応力として得られるスティフナーの応力−ひずみ曲線において、応力−ひずみ曲線が線形領域に移行する移行開始点でのひずみの値がスティフナー厚みの20%以下である。
[2] 前記[1]に記載のスティフナーであって、スティフナーとの接触面が10mm×10mmのロッドを用いて厚み方向への圧縮試験を行った際に、以下の条件(II)を満たすことを特長とするスティフナー。
条件(II)
圧縮速度を10mm/minおよび0.2mm/minとして、横軸を圧縮ひずみ、縦軸を圧縮応力として得られるスティフナーの応力−ひずみ曲線において、応力が最大となるひずみの際の圧縮応力σ10とσ0.2の差が
|σ10−σ0.2|<0.15×σ0.2
である。
[3] 前記[1]に記載のスティフナーであって、上に乗せた鉄板に添わせて60°の角度に折り曲げ、3秒間保持、開放する操作を10回繰り返した場合に、折り曲げ部分に亀裂が生じないことを特長とするスティフナー。
That is, the present invention has the following configuration.
[1] A stiffener made of a polyimide film.
When a compression test in the thickness direction is performed at a compression speed of 0.2 mm / min using a rod having a contact surface with a stiffener of 10 mm × 10 mm, 0.1 places / square do not satisfy the following condition (I). A stiffener characterized by being less than cm.
Condition (I)
In the stress-strain curve of the stiffener obtained with the horizontal axis as the compressive strain and the vertical axis as the compressive stress, the strain value at the transition start point where the stress-strain curve shifts to the linear region is 20% or less of the stiffener thickness.
[2] The stiffener according to the above [1], which satisfies the following condition (II) when a compression test is performed in the thickness direction using a rod having a contact surface with the stiffener of 10 mm × 10 mm. Stiffener featuring.
Condition (II)
In the stress-strain curve of the stiffener obtained with the compression speeds of 10 mm / min and 0.2 mm / min, the horizontal axis as the compressive strain, and the vertical axis as the compressive stress, the compressive stress σ 10 at the time of the strain that maximizes the stress. The difference of σ 0.2 is | σ 10 − σ 0.2 | <0.15 × σ 0.2
Is.
[3] The stiffener according to the above [1], when the operation of bending at an angle of 60 ° along the iron plate placed on the plate, holding and opening for 3 seconds is repeated 10 times, a crack is formed in the bent portion. A stiffener that is characterized by the fact that

スティフナー中に欠点があると、その部分に応力が集中し、割れ、欠けなどの原因となる。また、一般にFPC基板に要求される耐熱性は半田付け温度を想定すれば260℃程度であり、さらに内燃機関、外燃機関、核エネルギー施設、航空宇宙用途、地殻掘削機器、金属産業などの現場で用いられる機器にはさらに高い温度での長時間にわたる耐熱性が要求される。これらの高温下においては、熱的、機械的ストレスがスティフナーにかかるため、室温での使用よりもスティフナー中の欠陥が少ないことが重要である。
本発明におけるスティフナーは、構成するポリイミドフィルムが単層、複層のいずれの場合であっても、欠点が少ないスティフナーに関する。また、本発明におけるスティフナーはコネクタなどの部品との接触部における耐折り曲げ性を有するため、高温領域において使用されるFPC基板の部分的な補強、たとえばコネクタ抜き差し部分の補強に好ましく用いられる。
If there is a defect in the stiffener, stress will be concentrated on that part, causing cracks and chips. In addition, the heat resistance generally required for FPC substrates is about 260 ° C, assuming the soldering temperature, and moreover, sites such as internal combustion engines, external combustion engines, nuclear energy facilities, aerospace applications, crustal excavation equipment, and the metal industry. The equipment used in the above is required to have heat resistance for a long time at a higher temperature. Under these high temperatures, thermal and mechanical stress is applied to the stiffener, so it is important that there are fewer defects in the stiffener than when used at room temperature.
The stiffener in the present invention relates to a stiffener having few defects regardless of whether the polyimide film constituting the film is a single layer or a plurality of layers. Further, since the stiffener in the present invention has bending resistance at a contact portion with a component such as a connector, it is preferably used for partial reinforcement of an FPC substrate used in a high temperature region, for example, reinforcement of a connector insertion / removal portion.

図1は、片面に接着剤層を設けたPIフィルム(a)およびPIフィルムが貼り合わされたFPC基板(b)の断面模式図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a PI film (a) provided with an adhesive layer on one side and an FPC substrate (b) to which the PI film is bonded. 図2は、銅箔とPIフィルムを貼り合わせたFPC基板の断面模式図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of an FPC substrate in which a copper foil and a PI film are bonded together. 図3は、2枚の薄いPIフィルムを貼り合わせたスティフナーの断面模式図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a stiffener in which two thin PI films are bonded together. 図4は、本発明におけるスティフナー折り曲げ試験の模式図である。FIG. 4 is a schematic view of the stiffener bending test in the present invention. 図5は、本発明における、フィルムへの、気相を介したシランカップリング剤処理法に用いる装置の一例を示す概略構成図である。FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing an example of an apparatus used in the method for treating a silane coupling agent via a gas phase on a film in the present invention. 図6は、本発明における、フィルムへの、気相を介したシランカップリング剤処理法に用いる装置の一例を示す概略構成図である。FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing an example of an apparatus used in the method for treating a silane coupling agent via a gas phase on a film in the present invention. 図7は、降伏点を示さずに破壊に至る場合の典型的な圧縮応力−ひずみ曲線の一例である。FIG. 7 is an example of a typical compressive stress-strain curve in the case of failure without showing a yield point. 図8は、降伏点が現れる場合の典型的な圧縮応力−ひずみ曲線の一例である。FIG. 8 is an example of a typical compressive stress-strain curve when a yield point appears.

<スティフナーの形状>
本発明におけるスティフナーとは、樹脂によって構成された補強材であり、特に形状は問わない。たとえば、上面の形状は正方形、長方形、円などでも良い。また積層数は何枚でも良く、樹脂フィルム単層でも良い。
<Shape of stiffener>
The stiffener in the present invention is a reinforcing material made of resin, and the shape is not particularly limited. For example, the shape of the upper surface may be a square, a rectangle, a circle, or the like. The number of layers may be any number, and a single layer of resin film may be used.

<ポリイミドフィルムの積層方法>
本発明におけるスティフナーを構成するポリイミドフィルムは、単層でも良いし、複数のポリイミドフィルムを積層させても良い。ポリイミドフィルムを積層させる方法としては、熱可塑性樹脂を接着剤として熱プレスによって積層する方法、貼り合わせ面に反応性の液体、たとえばシランカップリング剤を塗布してラミネートする方法、ポリイミドフィルム表面にプラズマ処理などの易接着処理を施してから熱プレスする方法などが挙げられる。
<Polyimide film laminating method>
The polyimide film constituting the stiffener in the present invention may be a single layer or a plurality of polyimide films may be laminated. As a method of laminating the polyimide film, a method of laminating by hot pressing using a thermoplastic resin as an adhesive, a method of applying a reactive liquid such as a silane coupling agent to the bonded surface and laminating, and a method of laminating by applying a silane coupling agent, plasma on the surface of the polyimide film. Examples thereof include a method of performing an easy-adhesion treatment such as treatment and then hot-pressing.

<シランカップリング剤>
本発明におけるシランカップリング剤とは、分子内に珪素元素を有し、ポリイミドフィルム間を物理的および化学的に介在し、両者間の接着力を高める作用を有する化合物を云う。
シランカップリング剤の好ましい具体例としては、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−トリエトキシシリル−N−(1,3−ジメチル−ブチリデン)プロピルアミン、2−(3,4−エポキシシクロへキシル)エチルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、ビニルトリクロルシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、p−スチリルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−(ビニルベンジル)−2−アミノエチル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン塩酸塩、3−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、3−クロロプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、ビス(トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、3−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、トリス−(3−トリメトキシシリルプロピル)イソシアヌレート、クロロメチルフェネチルトリメトキシシラン、クロロメチルトリメトキシシラン、アミノフェニルトリメトキシシラン、アミノフェネチルトリメトキシシラン、アミノフェニルアミノメチルフェネチルトリメトキシシラン、ヘキサメチルジシラザンなどが挙げられる。
<Silane coupling agent>
The silane coupling agent in the present invention refers to a compound having a silicon element in the molecule, physically and chemically interposing between polyimide films, and having an action of enhancing the adhesive force between the two.
Preferred specific examples of the silane coupling agent include N-2- (aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-2- (aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, and N-2- ( Aminoethyl) -3-aminopropyltriethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-triethoxysilyl-N- (1,3-dimethyl-butylidene) propylamine, 2- (3,4-Epoxycyclohexyl) Ethyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, vinyltricrolsilane, Vinyl trimethoxysilane, vinyl triethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, 3-glycid Xypropyltriethoxysilane, p-styryltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldiethoxysilane, 3-methacryloxypropyltriethoxysilane, 3-Acryloxypropyltrimethoxysilane, N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, N- (vinylbenzyl) -2-aminoethyl-3-aminopropyltrimethoxysilane hydrochloride, 3-ureidopropyltriethoxysilane , 3-Chloropropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, bis (triethoxysilylpropyl) tetrasulfide, 3-isocyanuppropyltriethoxysilane, tris- (3-trimethoxy) Cyrilpropyl) isocyanurate, chloromethylphenetyltrimethoxysilane, chloromethyltrimethoxysilane, aminophenyltrimethoxysilane, aminophenyltrimethoxysilane, aminophenylaminomethylphenetyltrimethoxysilane, hexamethyldisilazane and the like.

本発明で用いることのできるシランカップリング剤としては、上記のほかにn−プロピルトリメトキシシラン、ブチルトリクロロシラン、2−シアノエチルトリエトキシシラン、シクロヘキシルトリクロロシラン、デシルトリクロロシラン、ジアセトキシジメチルシラン、ジエトキシジメチルシラン、ジメトキシジメチルシラン、ジメトキシジフェニルシラン、ジメトキシメチルフェニルシラン、ドデシルリクロロシラン、ドデシルトリメトキシラン、エチルトリクロロシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、オクタデシルトリエトキシシラン、オクタデシルトリメトキシシラン、n−オクチルトリクロロシラン、n−オクチルトリエトキシシラン、n−オクチルトリメトキシシラン、トリエトキシエチルシラン、トリエトキシメチルシラン、トリメトキシメチルシラン、トリメトキシフェニルシラン、ペンチルトリエトキシシラン、ペンチルトリクロロシラン、トリアセトキシメチルシラン、トリクロロヘキシルシラン、トリクロロメチルシラン、トリクロロオクタデシルシラン、トリクロロプロピルシラン、トリクロロテトラデシルシラン、トリメトキシプロピルシラン、アリルトリクロロシラン、アリルトリエトキシシラン、アリルトリメトキシシラン、ジエトキシメチルビニルシラン、ジメトキシメチルビニルシラン、トリクロロビニルシラン、トリエトキシビニルシラン、ビニルトリス(2−メトキシエトキシ)シラン、トリクロロ−2−シアノエチルシラン、ジエトキシ(3−グリシジルオキシプロピル)メチルシラン、3−グリシジルオキシプロピル(ジメトキシ)メチルシラン、3−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン、などを使用することもできる。 In addition to the above, silane coupling agents that can be used in the present invention include n-propyltrimethoxysilane, butyltrichlorosilane, 2-cyanoethyltriethoxysilane, cyclohexyltrichlorosilane, decyltrichlorosilane, diacetoxydimethylsilane, and diacetoxydimethylsilane. Ethoxydimethylsilane, dimethoxydimethylsilane, dimethoxydiphenylsilane, dimethoxymethylphenylsilane, dodecyllichlorosilane, dodecyltrimethoxylane, ethyltrichlorosilane, hexyltrimethoxysilane, octadecyltriethoxysilane, octadecyltrimethoxysilane, n-octyltrichlorosilane , N-octyltriethoxysilane, n-octyltrimethoxysilane, triethoxyethylsilane, triethoxymethylsilane, trimethoxymethylsilane, trimethoxyphenylsilane, pentyltriethoxysilane, pentyllichlorosilane, triacetoxymethylsilane, trichloro Hexylsilane, trichloromethylsilane, trichlorooctadecylsilane, trichloropropylsilane, trichlorotetradecylsilane, trimethoxypropylsilane, allyltrichlorosilane, allyltriethoxysilane, allyltrimethoxysilane, diethoxymethylvinylsilane, dimethoxymethylvinylsilane, trichlorovinylsilane , Triethoxyvinylsilane, vinyltris (2-methoxyethoxy) silane, trichloro-2-cyanoethylsilane, diethoxy (3-glycidyloxypropyl) methylsilane, 3-glycidyloxypropyl (dimethoxy) methylsilane, 3-glycidyloxypropyltrimethoxysilane, Etc. can also be used.

また、シランカップリング剤の中に他のアルコキシラン類、例えばテトラメトキシシラン、テトラエトキシシランなどを適宜加えても良い。 Further, other alkoxylans such as tetramethoxysilane and tetraethoxysilane may be appropriately added to the silane coupling agent.

また、シランカップリング剤の中に他のアルコキシラン類、例えばテトラメトキシシラン、テトラエトキシランなどを適宜加えた場合、あるいは、加えない場合も含めて、混合、加熱操作を加えて、反応を若干進めてから、使用しても良い。 In addition, mixing and heating operations are added to the silane coupling agent, including cases where other alkoxylans such as tetramethoxysilane and tetraethoxylan are appropriately added or not added, to slightly react the reaction. You may use it after proceeding.

かかるシランカップリング剤の中で、本発明にて好ましく用いられるシランカップリング剤はカップリング剤の、一分子あたりに一個の珪素原子を有する化学構造のシランカップリング剤が好ましい。
本発明では、特に好ましいシランカップリング剤としては、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−トリエトキシシリル−N−(1,3−ジメチル−ブチリデン)プロピルアミン、2−(3,4−エポキシシクロへキシル)エチルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、アミノフェニルトリメトキシシラン、アミノフェネチルトリメトキシシラン、アミノフェニルアミノメチルフェネチルトリメトキシシランなどが挙げられる。プロセスで特に高い耐熱性が要求される場合、Siとアミノ基の間を芳香族基でつないだものが望ましい。
なお本発明では必要に応じて、リン系カップリング剤、チタネート系カップリング剤等を併用しても良い。
Among such silane coupling agents, the silane coupling agent preferably used in the present invention is preferably a silane coupling agent having a chemical structure having one silicon atom per molecule.
In the present invention, particularly preferable silane coupling agents include N-2- (aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-2- (aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, and N-2. -(Aminoethyl) -3-aminopropyltriethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-triethoxysilyl-N- (1,3-dimethyl-butylidene) propylamine, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, aminophenyl Examples thereof include trimethoxysilane, aminophenyl trimethoxysilane, and aminophenyl aminomethylphenyl trimethoxysilane. When particularly high heat resistance is required in the process, it is desirable to connect Si and an amino group with an aromatic group.
In the present invention, a phosphorus-based coupling agent, a titanate-based coupling agent, or the like may be used in combination, if necessary.

<シランカップリング剤処理>
一般にシランカップリング剤処理とは、対象物表面にシランカップリング剤、ないしシランカップリング剤の縮合物からなる薄膜層を形成する処理を云う。
シランカップリング剤処理は、一般に、シランカップリング剤をアルコールなどの溶液とし、対象物に塗布ないし、対象物をシランカップリング剤溶液に浸漬等の手段により塗布し、その後、乾燥、加熱によりシランカップリング剤を縮合させると同時に対象物表面に化学反応的に結合させることによる。
シランカップリング剤の塗布方法としては、スピンコート法、スプレーコート法、キャピラリーコート法、ディップ法などが一般的である。
シランカップリング剤処理は、必要に応じてポリイミドフィルムの片面、ないし両面に行われる。
<Silane coupling agent treatment>
Generally, the silane coupling agent treatment refers to a treatment of forming a thin film layer composed of a silane coupling agent or a condensate of a silane coupling agent on the surface of an object.
In the silane coupling agent treatment, generally, the silane coupling agent is made into a solution such as alcohol and is not applied to the object, or the object is applied by means such as immersion in the silane coupling agent solution, and then silane is dried and heated. By condensing the coupling agent and at the same time chemically reacting it to the surface of the object.
As a method for applying the silane coupling agent, a spin coating method, a spray coating method, a capillary coating method, a dip method and the like are generally used.
The silane coupling agent treatment is performed on one side or both sides of the polyimide film, if necessary.

本発明では、好ましくは、シランカップリング剤塗布工程を気相を介して行うことができる。気相を解するとは、気化させたシランカップリング剤にポリイミドフィルムを暴露させる方法である。気化とは、シランカップリング剤の蒸気、すなわち実質的に気体状態のシランカップリング剤あるいは、微粒子状態のシランカップリング剤が存在する状態を指す。そして、ここへの暴露とは、前記の気化したはシランカップリング剤を含んだ雰囲気にポリイミドフィルムを接触させることを云う。シランカップリング剤は一定の蒸気圧を有するため、常温雰囲気かであっても一定量の気体状態のシランカップリング剤は存在する。液体状態のシランカップリング剤を40℃〜シランカップリング剤の沸点までの温度に加温すれば、さらに高濃度のシランカップリング剤の蒸気を得ることができる。気化したシランカップリング剤は露点の関係からミスト化し気体中での微粒子状態で存在する場合もある。本発明ではこのような状態も利用できる。また、温度圧力の操作によって、蒸気密度を高める操作を付け加えることも行いうる。シランカップリング剤の沸点は、化学構造によって異なるが、概ね100〜250℃の範囲である。ただし200℃以上の加熱は、シランカップリング剤の有機基側の副反応を招く恐れがあるため好ましくない。
シランカップリング剤を加温する環境は、加圧下、略常圧下、減圧下のいずれでも構わないが、シランカップリング剤の気化を促進する場合には略常圧下ないし減圧下が好ましい。多くのシランカップリング剤は可燃性液体であるため、密閉容器内にて、好ましくは容器内を不活性ガスで置換した後に気化作業を行うことが好ましい。しかし、生産効率向上および生産設備価格低減の観点からは、真空を使わない環境でのシランカップリング剤塗布が望ましい。本発明における真空を使わないシランカップリング剤堆積法とは、堆積時のみに真空を使わないのではなく、通常大気雰囲気でポリイミドフィルムをセットしてから、キャリアガスに置換してシランカップリング剤を堆積してから、またシランカップリング剤の無い状態に戻す時まで、概略大気圧のままで行うことを指す。
ポリイミドフィルムをシランカップリング剤に暴露する時間は特に制限されないが、60分以内、好ましくは20分以内、さらに好ましくは10分以内である。暴露時間はシランカップリング剤の濃度と、必要なシランカップリング剤塗布量との関係によって定まる工程設計値である。暴露時間の下限は特に限定されないが、工業的に生じる塗布量の斑を低減するためには10秒以上、好ましくは30秒以上程度の時間を設けた方が良い。
In the present invention, preferably, the silane coupling agent coating step can be performed via the gas phase. Dissolving the gas phase is a method of exposing a polyimide film to a vaporized silane coupling agent. The vaporization refers to a state in which the vapor of the silane coupling agent, that is, the silane coupling agent in a substantially gaseous state or the silane coupling agent in a fine particle state is present. Then, the exposure to this means that the polyimide film is brought into contact with the atmosphere containing the vaporized silane coupling agent. Since the silane coupling agent has a constant vapor pressure, there is a constant amount of the silane coupling agent in a gaseous state even in a normal temperature atmosphere. If the liquid silane coupling agent is heated to a temperature from 40 ° C. to the boiling point of the silane coupling agent, a higher concentration of silane coupling agent vapor can be obtained. The vaporized silane coupling agent may be mist-ized due to the dew point and may exist in the form of fine particles in a gas. Such a state can also be used in the present invention. It is also possible to add an operation to increase the steam density by manipulating the temperature and pressure. The boiling point of the silane coupling agent varies depending on the chemical structure, but is generally in the range of 100 to 250 ° C. However, heating at 200 ° C. or higher is not preferable because it may cause a side reaction on the organic group side of the silane coupling agent.
The environment for heating the silane coupling agent may be under pressure, substantially normal pressure, or reduced pressure, but in the case of promoting vaporization of the silane coupling agent, it is preferably under substantially normal pressure or reduced pressure. Since many silane coupling agents are flammable liquids, it is preferable to carry out the vaporization work in a closed container, preferably after replacing the inside of the container with an inert gas. However, from the viewpoint of improving production efficiency and reducing the price of production equipment, it is desirable to apply a silane coupling agent in an environment that does not use a vacuum. The silane coupling agent deposition method that does not use a vacuum in the present invention is not to use a vacuum only at the time of deposition, but to set a polyimide film in an ordinary atmospheric atmosphere and then replace it with a carrier gas to replace the silane coupling agent. It means that the pressure is kept at about atmospheric pressure from the time when the film is deposited until the time when the silane coupling agent is returned to the state without the silane coupling agent.
The time for exposing the polyimide film to the silane coupling agent is not particularly limited, but is 60 minutes or less, preferably 20 minutes or less, and more preferably 10 minutes or less. The exposure time is a process design value determined by the relationship between the concentration of the silane coupling agent and the required amount of the silane coupling agent applied. The lower limit of the exposure time is not particularly limited, but in order to reduce the unevenness of the coating amount that occurs industrially, it is preferable to provide a time of about 10 seconds or more, preferably about 30 seconds or more.

ポリイミドフィルムをシランカップリング剤に暴露する間のポリイミドフィルム温度は、シランカップリング剤の種類と、求めるシランカップリング剤層の厚さにより−50℃から200℃の間の適正な温度に制御することが好ましい。
シランカップリング剤に暴露されたポリイミドフィルムは、好ましくは、暴露後に、70℃〜200℃、さらに好ましくは75℃〜150℃に加熱される。かかる加熱によって、ポリイミドフィルム表面の水酸基などと、シランカップリング剤のアルコキシ基やシラザン基が反応し、シランカップリング剤処理が完了する。加熱に要する時間は10秒以上10分程度以内である。温度が高すぎたり、時間が長すぎる場合にはカップリング剤の劣化が生じる場合がある。また短すぎると処理効果が得られない。なお、シランカップリング剤に暴露中の基板温度が既に80℃以上である場合には、事後の加熱を省略することも出来る。
The polyimide film temperature during exposure of the polyimide film to the silane coupling agent is controlled to an appropriate temperature between -50 ° C and 200 ° C depending on the type of the silane coupling agent and the desired thickness of the silane coupling agent layer. Is preferable.
The polyimide film exposed to the silane coupling agent is preferably heated to 70 ° C. to 200 ° C., more preferably 75 ° C. to 150 ° C. after exposure. By such heating, the hydroxyl group and the like on the surface of the polyimide film react with the alkoxy group and the silazane group of the silane coupling agent, and the silane coupling agent treatment is completed. The time required for heating is 10 seconds or more and 10 minutes or less. If the temperature is too high or the time is too long, the coupling agent may deteriorate. If it is too short, the processing effect cannot be obtained. If the substrate temperature during exposure to the silane coupling agent is already 80 ° C. or higher, the subsequent heating can be omitted.

本発明では、ポリイミドフィルムのシランカップリング剤塗布面を下向きに保持してシランカップリング剤蒸気に暴露することが好ましい。シランカップリング剤の溶液を塗布する従来法では、必然的に塗布中および塗布前後にポリイミドフィルムの塗布面が上を向くため、作業環境下の浮遊異物などが無機基板表面に沈着する可能性を否定できない。しかしながら本発明ではポリイミドフィルムを下向きに保持することが出来るため。環境中の異物付着を大幅に減ずることが可能となる。
また、気化したシランカップリング剤を含む気体を高分子基板に暴露させる部屋に導入する際に、一旦2つ以上に気体を分離して導入すること、2つ以上の気体を前記部屋内で衝突させることで乱流を生じさせ、シランカップリング剤分布を均一化させる操作なども有効である。
シランカップリング剤を気化させる方式としては、加熱による蒸発気化以外に、シランカップリング剤液中に気体を導入して気泡を発生させる方式もあり得る。これを以後バブリングと呼ぶ。バブリングについては、単純に気体の通る配管をシランカップリング剤液に入れること、配管の先に多孔質体を取り付けて、微細な気泡が数多く出るようにしたもの、超音波を重畳して、気化を促すものも有効である。
In the present invention, it is preferable to hold the silane coupling agent coated surface of the polyimide film downward and expose it to the silane coupling agent vapor. In the conventional method of applying a solution of a silane coupling agent, the coated surface of the polyimide film inevitably faces upward during and before and after coating, so that floating foreign substances in the working environment may be deposited on the surface of the inorganic substrate. I can't deny it. However, in the present invention, the polyimide film can be held downward. It is possible to significantly reduce the adhesion of foreign matter in the environment.
Further, when introducing a gas containing a vaporized silane coupling agent into a room where the polymer substrate is exposed, once the gas is separated into two or more and introduced, the two or more gases collide in the room. It is also effective to generate turbulence by causing the silane coupling agent to be distributed to make the distribution of the silane coupling agent uniform.
As a method of vaporizing the silane coupling agent, in addition to evaporative vaporization by heating, there may be a method of introducing a gas into the silane coupling agent liquid to generate bubbles. This is hereafter referred to as bubbling. For bubbling, simply put a pipe through which gas passes into a silane coupling agent solution, attach a porous body to the tip of the pipe so that many fine bubbles are emitted, and vaporize by superimposing ultrasonic waves. It is also effective to encourage.

また、気化したシランカップリング剤は帯電する場合がある。この効果を利用して暴露時にフィルムに電界を加えることにより多くのシランカップリング剤を短時間で堆積でき、かつシランカップリング剤が運動エネルギーを持つため、堆積膜が、島状膜になることを抑制できる。また、使用するキャリアガスについては、水分が含まれていると、この水分とシランカップリング剤の反応が始まることが知られている。このため、露点が低いことが有効である。望ましくは、露点15℃以下、さらに望ましくは10℃以下、さらに望ましくは、5℃以下である。
シランカップリング剤層積層ポリイミドフィルムのシランカップリング剤層に存在する長径10μm以上の珪素含有異物数は2000個/m2以下、好ましくは1000個/m2以下、更には500個/m2以下とすることが、本発明の好ましい形態である。また前記操作を組み合わせる事により珪素含有異物数は達成可能である。
In addition, the vaporized silane coupling agent may be charged. By utilizing this effect and applying an electric field to the film at the time of exposure, many silane coupling agents can be deposited in a short time, and since the silane coupling agent has kinetic energy, the deposited film becomes an island-like film. Can be suppressed. Further, it is known that when the carrier gas used contains water, the reaction between the water and the silane coupling agent starts. Therefore, it is effective that the dew point is low. Desirably, the dew point is 15 ° C. or lower, more preferably 10 ° C. or lower, and even more preferably 5 ° C. or lower.
Silane Coupling Agent Layer The number of silicon-containing foreign substances with a major axis of 10 μm or more present in the silane coupling agent layer of the laminated polyimide film is 2000 pieces / m2 or less, preferably 1000 pieces / m2 or less, and further 500 pieces / m2 or less. Is a preferred embodiment of the present invention. Further, the number of silicon-containing foreign substances can be achieved by combining the above operations.

シランカップリング剤の塗布量は、シランカップリング剤縮合物層の厚さよる。カップリング剤層が厚すぎると、高温暴露時に発生する分解物量が増え、ポリイミドフィルム間の接着を阻害する場合がある。本発明のシランカップリング剤縮合物層の厚さは0.1nm以上300nm以下である事が好ましく、0.5nm以上200nm以下がさらに好ましい。さらに、厚さの上限は200nm未満が好ましく、150nm以下が好ましく、さらに実用上は100nm以下が好ましく、より好ましくは70nm以下、さらに好ましくは50nm以下である。0.1nm以下の領域になるとカップリング剤が均一な塗膜としてではなく、クラスター状に存在するケースが想定され、好ましくはない。
シランカップリング剤縮合物層の膜厚は、ポリイミドフィルム積層体のフィルム面に垂直方向の断面を研磨した後にミクロトームで超薄切片とし、透過型電子顕微鏡にて断面写真を撮影し、実測値を拡大倍率から逆算して求めた。
The amount of the silane coupling agent applied depends on the thickness of the silane coupling agent condensate layer. If the coupling agent layer is too thick, the amount of decomposition products generated during high temperature exposure increases, which may hinder the adhesion between the polyimide films. The thickness of the silane coupling agent condensate layer of the present invention is preferably 0.1 nm or more and 300 nm or less, and more preferably 0.5 nm or more and 200 nm or less. Further, the upper limit of the thickness is preferably less than 200 nm, preferably 150 nm or less, more preferably 100 nm or less, more preferably 70 nm or less, still more preferably 50 nm or less in practical use. In the region of 0.1 nm or less, it is assumed that the coupling agent exists in a cluster form rather than as a uniform coating film, which is not preferable.
The thickness of the silane coupling agent condensate layer is determined by polishing the cross section of the polyimide film laminate in the direction perpendicular to the film surface, then making an ultrathin section with a microtome, taking a cross-sectional photograph with a transmission electron microscope, and measuring the measured value. It was calculated back from the magnification.

本発明のポリイミドフィルムの厚さは3μm以上が好ましく、11μm以上がなお好ましい。ポリイミドフィルムの厚さの上限は特に制限されないが、フレキシブル電子デバイスとしての要求より250μm以下であることが好ましく、さらに150μm以下、なおさらには90μm以下が好ましい。
本発明のポリイミドフィルムの面積は、積層体やフレキシブル電子デバイスの生産効率・コストの観点より、大面積であることが好ましい。1000平方cm以上であることが好ましく、1500平方cm以上であることがより好ましく、2000平方cm以上であることがさらに好ましい。
The thickness of the polyimide film of the present invention is preferably 3 μm or more, and more preferably 11 μm or more. The upper limit of the thickness of the polyimide film is not particularly limited, but it is preferably 250 μm or less, more preferably 150 μm or less, and further preferably 90 μm or less from the requirement as a flexible electronic device.
The area of the polyimide film of the present invention is preferably large from the viewpoint of production efficiency and cost of the laminate and the flexible electronic device. It is preferably 1000 square cm or more, more preferably 1500 square cm or more, and even more preferably 2000 square cm or more.

本発明では、ポリイミドフィルムとして芳香族ポリイミド、脂環族ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミドなどを用いることが出来る。より好ましくは、ポリイミド骨格を50%以上含む高分子を指す。 In the present invention, aromatic polyimide, alicyclic polyimide, polyamideimide, polyetherimide and the like can be used as the polyimide film. More preferably, it refers to a polymer containing 50% or more of a polyimide skeleton.

一般にポリイミドフィルムは、溶媒中でジアミン類とテトラカルボン酸類とを反応させて得られるポリアミド酸(ポリイミド前駆体)溶液を、ポリイミドフィルム作製用支持体に塗布、乾燥してグリーンフィルム(「前駆体フィルム」または「ポリアミド酸フィルム」ともいう)となし、さらにポリイミドフィルム作製用支持体上で、あるいは該支持体から剥がした状態でグリーンフィルムを高温熱処理して脱水閉環反応を行わせることによって得られる。 Generally, a polyimide film is a green film (“precursor film”) in which a polyamic acid (polyimide precursor) solution obtained by reacting diamines and tetracarboxylic acids in a solvent is applied to a support for producing a polyimide film and dried. (Also referred to as "polyamic acid film"), and further obtained by subjecting the green film to a high-temperature heat treatment to carry out a dehydration ring-closing reaction on a support for producing a polyimide film or in a state of being peeled off from the support.

ポリアミド酸を構成するジアミン類としては、特に制限はなく、ポリイミド合成に通常用いられる芳香族ジアミン類、脂肪族ジアミン類、脂環式ジアミン類等を用いることができる。耐熱性の観点からは、芳香族ジアミン類が好ましく、芳香族ジアミン類の中では、ベンゾオキサゾール構造を有する芳香族ジアミン類がより好ましい。ベンゾオキサゾール構造を有する芳香族ジアミン類を用いると、高い耐熱性とともに、高曲げ弾性率、低熱収縮性、低線膨張係数を発現させることが可能になる。ジアミン類は、単独で用いてもよいし二種以上を併用してもよい。 The diamines constituting the polyamic acid are not particularly limited, and aromatic diamines, aliphatic diamines, alicyclic diamines and the like usually used for polyimide synthesis can be used. From the viewpoint of heat resistance, aromatic diamines are preferable, and among aromatic diamines, aromatic diamines having a benzoxazole structure are more preferable. When aromatic diamines having a benzoxazole structure are used, it is possible to develop high bending elastic modulus, low coefficient of thermal expansion, and low linear expansion coefficient as well as high heat resistance. The diamines may be used alone or in combination of two or more.

ベンゾオキサゾール構造を有する芳香族ジアミン類としては、特に限定はなく、例えば、5−アミノ−2−(p−アミノフェニル)ベンゾオキサゾール、6−アミノ−2−(p−アミノフェニル)ベンゾオキサゾール、5−アミノ−2−(m−アミノフェニル)ベンゾオキサゾール、6−アミノ−2−(m−アミノフェニル)ベンゾオキサゾール、2,2’−p−フェニレンビス(5−アミノベンゾオキサゾール)、2,2’−p−フェニレンビス(6−アミノベンゾオキサゾール)、1−(5−アミノベンゾオキサゾロ)−4−(6−アミノベンゾオキサゾロ)ベンゼン、2,6−(4,4’−ジアミノジフェニル)ベンゾ[1,2−d:5,4−d’]ビスオキサゾール、2,6−(4,4’−ジアミノジフェニル)ベンゾ[1,2−d:4,5−d’]ビスオキサゾール、2,6−(3,4’−ジアミノジフェニル)ベンゾ[1,2−d:5,4−d’]ビスオキサゾール、2,6−(3,4’−ジアミノジフェニル)ベンゾ[1,2−d:4,5−d’]ビスオキサゾール、2,6−(3,3’−ジアミノジフェニル)ベンゾ[1,2−d:5,4−d’]ビスオキサゾール、2,6−(3,3’−ジアミノジフェニル)ベンゾ[1,2−d:4,5−d’]ビスオキサゾール等が挙げられる。 The aromatic diamines having a benzoxazole structure are not particularly limited, and are, for example, 5-amino-2- (p-aminophenyl) benzoxazole, 6-amino-2- (p-aminophenyl) benzoxazole, 5 -Amino-2- (m-aminophenyl) benzoxazole, 6-amino-2- (m-aminophenyl) benzoxazole, 2,2'-p-phenylenebis (5-aminobenzoxazole), 2,2' -P-Phenylenebis (6-aminobenzoxazole), 1- (5-aminobenzoxazole) -4- (6-aminobenzoxazole) benzene, 2,6- (4,4'-diaminodiphenyl) benzo [1,2-d: 5,4-d'] bisoxazole, 2,6- (4,4-diaminodiphenyl) benzo [1,2-d: 4,5-d'] bisoxazole, 2, 6- (3,4'-diaminodiphenyl) benzo [1,2-d: 5,4-d'] bisoxazole, 2,6- (3,4'-diaminodiphenyl) benzo [1,2-d: 4,5-d'] bisoxazole, 2,6- (3,3'-diaminodiphenyl) benzo [1,2-d: 5,4-d'] bisoxazole, 2,6- (3,3') -Diaminodiphenyl) benzo [1,2-d: 4,5-d'] bisoxazole and the like can be mentioned.

上述したベンゾオキサゾール構造を有する芳香族ジアミン類以外の芳香族ジアミン類としては、例えば、2,2’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、1,4−ビス[2−(4−アミノフェニル)−2−プロピル]ベンゼン(ビスアニリン)、1,4−ビス(4−アミノ−2−トリフルオロメチルフェノキシ)ベンゼン、2,2’−ジトリフルオロメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、4,4’−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、ビス[4−(3−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]スルフィド、ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、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−(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、m−フェニレンジアミン、o−フェニレンジアミン、p−フェニレンジアミン、m−アミノベンジルアミン、p−アミノベンジルアミン、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、3,3’−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、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、3,4’−ジアミノベンゾフェノン、4,4’−ジアミノベンゾフェノン、3,3’−ジアミノジフェニルメタン、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、ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]メタン、1,1−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]エタン、1,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]エタン、1,1−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、1,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、1,3−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、1,1−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]ブタン、1,3−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]ブタン、1,4−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]ブタン、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]ブタン、2,3−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]ブタン、2−[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]−2−[4−(4−アミノフェノキシ)−3−メチルフェニル]プロパン、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)−3−メチルフェニル]プロパン、2−[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]−2−[4−(4−アミノフェノキシ)−3,5−ジメチルフェニル]プロパン、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)−3,5−ジメチルフェニル]プロパン、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン、1,4−ビス(3−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)ベンゼン、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、4,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル、ビス[4−(4−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]スルフィド、ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]スルホキシド、ビス[4−(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]エーテル、ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]エーテル、1,3−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)ベンゾイル]ベンゼン、1,3−ビス[4−(3−アミノフェノキシ)ベンゾイル]ベンゼン、1,4−ビス[4−(3−アミノフェノキシ)ベンゾイル]ベンゼン、4,4’−ビス[(3−アミノフェノキシ)ベンゾイル]ベンゼン、1,1−ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、1,3−ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、3,4’−ジアミノジフェニルスルフィド、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、ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]メタン、1,1−ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]エタン、1,2−ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]エタン、ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]スルホキシド、4,4’−ビス[3−(4−アミノフェノキシ)ベンゾイル]ジフェニルエーテル、4,4’−ビス[3−(3−アミノフェノキシ)ベンゾイル]ジフェニルエーテル、4,4’−ビス[4−(4−アミノ−α,α−ジメチルベンジル)フェノキシ]ベンゾフェノン、4,4’−ビス[4−(4−アミノ−α,α−ジメチルベンジル)フェノキシ]ジフェニルスルホン、ビス[4−{4−(4−アミノフェノキシ)フェノキシ}フェニル]スルホン、1,4−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェノキシ−α,α−ジメチルベンジル]ベンゼン、1,3−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェノキシ−α,α−ジメチルベンジル]ベンゼン、1,3−ビス[4−(4−アミノ−6−トリフルオロメチルフェノキシ)−α,α−ジメチルベンジル]ベンゼン、1,3−ビス[4−(4−アミノ−6−フルオロフェノキシ)−α,α−ジメチルベンジル]ベンゼン、1,3−ビス[4−(4−アミノ−6−メチルフェノキシ)−α,α−ジメチルベンジル]ベンゼン、1,3−ビス[4−(4−アミノ−6−シアノフェノキシ)−α,α−ジメチルベンジル]ベンゼン、3,3’−ジアミノ−4,4’−ジフェノキシベンゾフェノン、4,4’−ジアミノ−5,5’−ジフェノキシベンゾフェノン、3,4’−ジアミノ−4,5’−ジフェノキシベンゾフェノン、3,3’−ジアミノ−4−フェノキシベンゾフェノン、4,4’−ジアミノ−5−フェノキシベンゾフェノン、3,4’−ジアミノ−4−フェノキシベンゾフェノン、3,4’−ジアミノ−5’−フェノキシベンゾフェノン、3,3’−ジアミノ−4,4’−ジビフェノキシベンゾフェノン、4,4’−ジアミノ−5,5’−ジビフェノキシベンゾフェノン、3,4’−ジアミノ−4,5’−ジビフェノキシベンゾフェノン、3,3’−ジアミノ−4−ビフェノキシベンゾフェノン、4,4’−ジアミノ−5−ビフェノキシベンゾフェノン、3,4’−ジアミノ−4−ビフェノキシベンゾフェノン、3,4’−ジアミノ−5’−ビフェノキシベンゾフェノン、1,3−ビス(3−アミノ−4−フェノキシベンゾイル)ベンゼン、1,4−ビス(3−アミノ−4−フェノキシベンゾイル)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノ−5−フェノキシベンゾイル)ベンゼン、1,4−ビス(4−アミノ−5−フェノキシベンゾイル)ベンゼン、1,3−ビス(3−アミノ−4−ビフェノキシベンゾイル)ベンゼン、1,4−ビス(3−アミノ−4−ビフェノキシベンゾイル)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノ−5−ビフェノキシベンゾイル)ベンゼン、1,4−ビス(4−アミノ−5−ビフェノキシベンゾイル)ベンゼン、2,6−ビス[4−(4−アミノ−α,α−ジメチルベンジル)フェノキシ]ベンゾニトリル、および上記芳香族ジアミンの芳香環上の水素原子の一部もしくは全てが、ハロゲン原子、炭素数1〜3のアルキル基またはアルコキシル基、シアノ基、またはアルキル基またはアルコキシル基の水素原子の一部もしくは全部がハロゲン原子で置換された炭素数1〜3のハロゲン化アルキル基またはアルコキシル基で置換された芳香族ジアミン等が挙げられる。 Examples of aromatic diamines other than the above-mentioned aromatic diamines having a benzoxazole structure include 2,2'-dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl and 1,4-bis [2- (4-aminophenyl). ) -2-propyl] benzene (bisaniline), 1,4-bis (4-amino-2-trifluoromethylphenoxy) benzene, 2,2'-ditrifluoromethyl-4,4'-diaminobiphenyl, 4,4 '-Bis (4-aminophenoxy) biphenyl, 4,4'-bis (3-aminophenoxy) biphenyl, bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] ketone, bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl ] Sulfates, bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] sulfone, 2,2-bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] propane, 2,2-bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl ] -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane, m-phenylenediamine, o-phenylenediamine, p-phenylenediamine, m-aminobenzylamine, p-aminobenzylamine, 3,3'- Diaminodiphenyl ether, 3,4'-diaminodiphenyl ether, 4,4'-diaminodiphenyl ether, 3,3'-diaminodiphenyl sulfide, 3,3'-diaminodiphenyl sulfoxide, 3,4'-diaminodiphenyl sulfoxide, 4,4' −Diaminodiphenylsulfoxide, 3,3′-diaminodiphenylsulfone, 3,4′-diaminodiphenylsulfone, 4,4′-diaminodiphenylsulfone, 3,3′-diaminobenzophenone, 3,4′-diaminobenzophenone, 4, 4'-diaminobenzophenone, 3,3'-diaminodiphenylmethane, 3,4'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-diaminodiphenylmethane, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] methane, 1,1-bis [ 4- (4-Aminophenoxy) phenyl] ethane, 1,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] ethane, 1,1-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane, 1, 2-Bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane, 1,3-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] Propane, 1,1-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] butane, 1,3- Bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] butane, 1,4-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] butane, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] butane, 2,3-Bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] butane, 2- [4- (4-aminophenoxy) phenyl] -2- [4- (4-aminophenoxy) -3-methylphenyl] propane , 2,2-Bis [4- (4-aminophenoxy) -3-methylphenyl] propane, 2- [4- (4-aminophenoxy) phenyl] -2- [4- (4-aminophenoxy) -3 , 5-Dimethylphenyl] propane, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) -3,5-dimethylphenyl] propane, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] -1 , 1,1,3,3,3-hexafluoropropane, 1,4-bis (3-aminophenoxy) benzene, 1,3-bis (3-aminophenoxy) benzene, 1,4-bis (4-amino) Phenoxy) benzene, 4,4'-bis (4-aminophenoxy) biphenyl, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] ketone, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] sulfide, bis [4- (4-Aminophenoxy) phenyl] sulfoxide, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] sulfone, bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] ether, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] Ether, 1,3-bis [4- (4-aminophenoxy) benzoyl] benzene, 1,3-bis [4- (3-aminophenoxy) benzoyl] benzene, 1,4-bis [4- (3-amino) benzoyl] Phenoxy) benzoyl] benzene, 4,4'-bis [(3-aminophenoxy) benzoyl] benzene, 1,1-bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] propane, 1,3-bis [4- ( 3-Aminophenoxy) Phenyl] Propane, 3,4'-Diaminodiphenylsulfide, 2,2-Bis [3- (3-Aminophenoxy) Phenyl] -1,1,1,3,3,3-Hexafluoropropane , Bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] methane, 1,1-bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] ethane, 1,2-bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] ethane , Bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] sulfoxide, 4,4'-bis [ 3- (4-Aminophenoxy) benzoyl] diphenyl ether, 4,4'-bis [3- (3-aminophenoxy) benzoyl] diphenyl ether, 4,4'-bis [4- (4-amino-α, α-dimethyl) Benzene) phenoxy] benzophenone, 4,4'-bis [4- (4-amino-α, α-dimethylbenzyl) phenoxy] diphenylsulfone, bis [4- {4- (4-aminophenoxy) phenoxy} phenyl] sulfone , 1,4-bis [4- (4-aminophenoxy) phenoxy-α, α-dimethylbenzyl] benzene, 1,3-bis [4- (4-aminophenoxy) phenoxy-α, α-dimethylbenzyl] benzene , 1,3-bis [4- (4-amino-6-trifluoromethylphenoxy) -α, α-dimethylbenzyl] benzene, 1,3-bis [4- (4-amino-6-fluorophenoxy)- α, α-dimethylbenzyl] benzene, 1,3-bis [4- (4-amino-6-methylphenoxy) -α, α-dimethylbenzyl] benzene, 1,3-bis [4- (4-amino-) 6-Cyanophenoxy) -α, α-dimethylbenzyl] Benzene, 3,3'-diamino-4,4'-diphenoxybenzophenone, 4,4'-diamino-5,5'-diphenoxybenzophenone, 3,4 '-Diamino-4,5'-diphenoxybenzophenone, 3,3'-diamino-4-phenoxybenzophenone, 4,4'-diamino-5-phenoxybenzophenone, 3,4'-diamino-4-phenoxybenzophenone, 3 , 4'-diamino-5'-phenoxybenzophenone, 3,3'-diamino-4,4'-dibiphenoxybenzophenone, 4,4'-diamino-5,5'-dibiphenoxybenzophenone, 3,4'-diamino -4,5'-dibiphenoxybenzophenone, 3,3'-diamino-4-biphenoxybenzophenone, 4,4'-diamino-5-biphenoxybenzophenone, 3,4'-diamino-4-biphenoxybenzophenone, 3 , 4'-Diamino-5'-biphenoxybenzophenone, 1,3-bis (3-amino-4-phenoxybenzoyl) benzene, 1,4-bis (3-amino-4-phenoxybenzoyl) benzene, 1,3 -Bis (4-amino-5-phenoxybenzoyl) benzene, 1,4-bis (4-amino-5-phenoxybenzoyl) benzene, 1,3-bis (3-amino-4-bife) Noxybenzoyl) benzene, 1,4-bis (3-amino-4-biphenoxybenzoyl) benzene, 1,3-bis (4-amino-5-biphenoxybenzoyl) benzene, 1,4-bis (4-) Amino-5-biphenoxybenzoyl) benzene, 2,6-bis [4- (4-amino-α, α-dimethylbenzyl) phenoxy] benzonitrile, and some of the hydrogen atoms on the aromatic ring of the aromatic diamine. Alternatively, all of them are halogen atoms, alkyl or alkoxyl groups having 1 to 3 carbon atoms, cyano groups, or halogens having 1 to 3 carbon atoms in which some or all of the hydrogen atoms of the alkyl or alkoxyl groups are substituted with halogen atoms. Examples thereof include aromatic diamines substituted with an alkylated group or an alkoxyl group.

前記脂肪族ジアミン類としては、例えば、1,2−ジアミノエタン、1,4−ジアミノブタン、1,5−ジアミノペンタン、1,6−ジアミノヘキサン、1,8−ジアミノオクタン等が挙げられる。
前記脂環式ジアミン類としては、例えば、1,4−ジアミノシクロヘキサン、4,4’−メチレンビス(2,6−ジメチルシクロヘキシルアミン)等が挙げられる。
芳香族ジアミン類以外のジアミン(脂肪族ジアミン類および脂環式ジアミン類)の合計量は、全ジアミン類の20質量%以下が好ましく、より好ましくは10質量%以下、さらに好ましくは5質量%以下である。換言すれば、芳香族ジアミン類は全ジアミン類の80質量%以上が好ましく、より好ましくは90質量%以上、さらに好ましくは95質量%以上である。
Examples of the aliphatic diamines include 1,2-diaminoethane, 1,4-diaminobutane, 1,5-diaminopentane, 1,6-diaminohexane, 1,8-diaminooctane and the like.
Examples of the alicyclic diamines include 1,4-diaminocyclohexane and 4,4'-methylenebis (2,6-dimethylcyclohexylamine).
The total amount of diamines other than aromatic diamines (aliphatic diamines and alicyclic diamines) is preferably 20% by mass or less, more preferably 10% by mass or less, still more preferably 5% by mass or less of all diamines. Is. In other words, the aromatic diamines are preferably 80% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, and further preferably 95% by mass or more of all diamines.

本発明におけるポリイミド樹脂は、用途によっては透明であることが好ましい場合がある。その前駆体の合成に用いられる酸成分として1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,4,5−シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,4,5−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、ビシクロ[2,2,1]ヘプタン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、ビシクロ[2,2,2]オクタン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ビシクロヘキシルテトラカルボン酸二無水物、1,2,4−シクロヘキサントリカルボン酸無水物などが例示されるが、特に好ましいのは1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,4,5−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ビシクロヘキシルテトラカルボン酸二無水物である。これらの脂肪族カルボン酸類は単独で用いてもよいし、二種以上を併用してもよい。一方、ビシクロ[2,2,2]オクト−7−エン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物などの不飽和結合を含むものは加熱処理時に着色し、フィルムの光学特性を低下させる傾向があるため好ましくない。 The polyimide resin in the present invention may preferably be transparent depending on the intended use. 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic acid dianhydride, 1,2,4,5-cyclopentanetetracarboxylic acid dianhydride, 1,2,4, as acid components used in the synthesis of the precursor 5-Cyclohexanetetracarboxylic acid dianhydride, bicyclo [2,2,1] heptane-2,3,5,6-tetracarboxylic acid dianhydride, bicyclo [2,2,2] octane-2,3,5 , 6-Tetracarboxylic acid dianhydride, 3,3', 4,4'-bicyclohexyltetracarboxylic acid dianhydride, 1,2,4-cyclohexanetricarboxylic acid anhydride and the like are exemplified, but are particularly preferable. 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic acid dianhydride, 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic acid dianhydride, 3,3', 4,4'-bicyclohexyltetracarboxylic acid dianhydride It is a thing. These aliphatic carboxylic acids may be used alone or in combination of two or more. On the other hand, those containing unsaturated bonds such as bicyclo [2,2,2] octo-7-ene-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride are colored during heat treatment to improve the optical properties of the film. It is not preferable because it tends to decrease.

本発明のポリイミド系樹脂またはその前駆体の合成に用いられるジアミン成分をジアミン化合物として例示すると、1,3−フェニレンジアミン、1,4−フェニレンジアミン、2,4−ジアミノトルエン、2,6−ジアミノトルエン、3,4−ジアミノトルエン、4,5−ジメチル−1,2−フェニレンジアミン、2,5−ジメチル−1,4−フェニレンジアミン、2,6−ジメチル−1,4−フェニレンジアミン、2,3,5,6−テトラメチル−1,4−フェニレンジアミン、3−アミノベンジルアミン、m−キシリレンジアミン、p−キシリレンジアミン、1,5−ジアミノナフタレン、2,2’−ジメチルビフェニル−4,4’−ジアミン、2,2’−ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン、3,3’−ジメトキシベンジジン、4,4’−ジアミノオクタフルオロビフェニル、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、4,4’−メチレンビス(2,6−ジエチルアニリン)、4,4’−メチレンビス(2−エチル−6−メチルアニリン)、4,4’−エチレンジアニリン、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、3,4’−ジアミノジフェニルエーテル、3,3’−ジアミノジフェニルエーテル、2,2’−ビス(トリフルオロメチル)−4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、1,3−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)ベンゼン、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,4−ビス(4−アミノ−2−トリフルオロメチルフェノキシ)ベンゼン、4,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジメチルジフェニルメタン、ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]スルフォン、ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]スルフォン、2,2−ビス(4−アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス(3−アミノフェニル)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]プロパン、2,2’−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス(3−アミノ−4−メチルフェニル)ヘキサフルオロプロパン、α,α’−ビス(4−アミノフェニル)−1,4−ジイソプロピルベンゼン、ビス(2−アミノフェニル)スルフィド、ビス(4−アミノフェニル)スルフィド、3,3’−ジアミノジフェニルスルフォン、4,4’−ジアミノジフェニルスルフォン、4,4’−ジアミノジフェニルスルフィド、4,4’−ジアミノベンゾフェノン、3,3’−ジアミノベンゾフェノン、4,4’−ジアミノベンズアニリド、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、ビス(4−アミノフェニル)テレフタレート、2,7−ジアミノフルオレン、9,9−ビス(4−アミノフェニル)フルオレンなどの芳香族ジアミンが挙げられる。また脂肪族ジアミンとして1,3−ジアミノシクロヘキサン、1,4−ジアミノシクロヘキサン、1,3−ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、1,1−ビス(4−アミノフェニル)シクロヘキサン、4,4’−ジアミノジシクロヘキシルメタン、4,4’−メチレンビス(2−メチルシクロヘキシルアミン)、4,4’−メチレンビス(2,6−ジメチルシクロヘキシルアミン)、4,4’−ジアミノジシクロヘキシルプロパン、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2,3−ジアミン、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2,5−ジアミン、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2,6−ジアミン、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2,7−ジアミン、2,3−ビス(アミノメチル)−ビシクロ[2.2.1]ヘプタン、2,5−ビス(アミノメチル)−ビシクロ[2.2.1]ヘプタン、2,6−ビス(アミノメチル)−ビシクロ[2.2.1]ヘプタン、3(4),8(9)−ビス(アミノメチル)トリシクロ[5.2.1.0(2,6)]デカンなどが例示される。これらの中で特に好ましいのはp−フェニレンジアミン、2,2’−ジメチルビフェニル−4,4’−ジアミン、2,2’−ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン、2,2’−ビス(トリフルオロメチル)−4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、1,4−ビス(4−アミノ−2−トリフルオロメチルフェノキシ)ベンゼン、1,4−ジアミノシクロヘキサン、4,4’−ジアミノジシクロヘキシルメタン、4,4’−メチレンビス(2−メチルシクロヘキシルアミン)、4,4’−メチレンビス(2,6−ジメチルシクロヘキシルアミン)である。上記アミン成分は単独で用いてもよいし、二種以上を併用してもよい。 Examples of the diamine component used for the synthesis of the polyimide resin of the present invention or a precursor thereof are 1,3-phenylenediamine, 1,4-phenylenediamine, 2,4-diaminotoluene, and 2,6-diamino. Toluene, 3,4-diaminotoluene, 4,5-dimethyl-1,2-phenylenediamine, 2,5-dimethyl-1,4-phenylenediamine, 2,6-dimethyl-1,4-phenylenediamine, 2, 3,5,6-Tetramethyl-1,4-phenylenediamine, 3-aminobenzylamine, m-xylylenediamine, p-xylylenediamine, 1,5-diaminonaphthalene, 2,2'-dimethylbiphenyl-4 , 4'-diamine, 2,2'-bis (trifluoromethyl) benzidine, 3,3'-dimethoxybenzidine, 4,4'-diaminooctafluorobiphenyl, 3,3'-diaminodiphenylmethane, 3,4'- Diaminodiphenylmethane, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-methylenebis (2,6-diethylaniline), 4,4'-methylenebis (2-ethyl-6-methylaniline), 4,4'-ethylenedi Aniline, 4,4'-diaminodiphenyl ether, 3,4'-diaminodiphenyl ether, 3,3'-diaminodiphenyl ether, 2,2'-bis (trifluoromethyl) -4,4'-diaminodiphenyl ether, 1,3- Bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,3-bis (3-aminophenoxy) benzene, 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,4-bis (4-amino-2-trifluoromethyl) Phenoxy) benzene, 4,4'-bis (4-aminophenoxy) biphenyl, 4,4'-diamino-3,3'-dimethyldiphenylmethane, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] sulfone, bis [4 -(3-Aminophenoxy) phenyl] sulfone, 2,2-bis (4-aminophenyl) hexafluoropropane, 2,2-bis (3-aminophenyl) hexafluoropropane, 2,2'-bis [4- (4-Aminophenoxy) phenyl] propane, 2,2'-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] hexafluoropropane, 2,2-bis (3-amino-4-methylphenyl) hexafluoropropane, α, α'-bis (4-aminophenyl) -1,4-diisopropylbenzene, bis (2-aminophenyl) Rufido, bis (4-aminophenyl) sulfide, 3,3'-diaminodiphenyl sulfone, 4,4'-diaminodiphenyl sulfone, 4,4'-diaminodiphenyl sulfide, 4,4'-diaminobenzophenone, 3,3' -Diaminobenzophenone, 4,4'-diaminobenzanilide, 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, bis (4-aminophenyl) terephthalate, 2,7-diaminofluorene, 9,9-bis (4-) Aromatic diamines such as aminophenyl) fluorene can be mentioned. As aliphatic diamines, 1,3-diaminocyclohexane, 1,4-diaminocyclohexane, 1,3-bis (aminomethyl) cyclohexane, 1,1-bis (4-aminophenyl) cyclohexane, 4,4'-diaminodicyclohexyl Methane, 4,4'-methylenebis (2-methylcyclohexylamine), 4,4'-methylenebis (2,6-dimethylcyclohexylamine), 4,4'-diaminodicyclohexylpropane, bicyclo [2.2.1] heptane -2,3-diamine, bicyclo [2.2.1] heptane-2,5-diamine, bicyclo [2.2.1] heptane-2,6-diamine, bicyclo [2.2.1] heptane-2 , 7-Diamine, 2,3-bis (aminomethyl) -bicyclo [2.2.1] heptane, 2,5-bis (aminomethyl) -bicyclo [2.2.1] heptane, 2,6-bis (Aminomethyl) -bicyclo [2.2.1] heptane, 3 (4), 8 (9) -bis (aminomethyl) tricyclo [5.2.1.0 (2,6)] decane and the like are exemplified. NS. Of these, particularly preferred are p-phenylenediamine, 2,2'-dimethylbiphenyl-4,4'-diamine, 2,2'-bis (trifluoromethyl) benzidine, 2,2'-bis (trifluoro). Methyl) -4,4'-diaminodiphenyl ether, 1,4-bis (4-amino-2-trifluoromethylphenoxy) benzene, 1,4-diaminocyclohexane, 4,4'-diaminodicyclohexylmethane, 4,4' -Methylenebis (2-methylcyclohexylamine), 4,4'-methylenebis (2,6-dimethylcyclohexylamine). The above amine components may be used alone or in combination of two or more.

ポリアミド酸を構成するテトラカルボン酸類としては、ポリイミド合成に通常用いられる芳香族テトラカルボン酸類(その酸無水物を含む)、脂肪族テトラカルボン酸類(その酸無水物を含む)、脂環族テトラカルボン酸類(その酸無水物を含む)を用いることができる。中でも、芳香族テトラカルボン酸無水物類、脂環族テトラカルボン酸無水物類が好ましく、耐熱性の観点からは芳香族テトラカルボン酸無水物類がより好ましく、光透過性の観点からは脂環族テトラカルボン酸類がより好ましい。これらが酸無水物である場合、分子内に無水物構造は1個であってもよいし2個であってもよいが、好ましくは2個の無水物構造を有するもの(二無水物)がよい。テトラカルボン酸類は単独で用いてもよいし、二種以上を併用してもよい。 Examples of the tetracarboxylic acids constituting the polyamic acid include aromatic tetracarboxylic acids (including the acid anhydride thereof), aliphatic tetracarboxylic acids (including the acid anhydride) and alicyclic tetracarboxylic acids usually used for polyimide synthesis. Acids (including its acid anhydride) can be used. Among them, aromatic tetracarboxylic acid anhydrides and alicyclic tetracarboxylic acid anhydrides are preferable, aromatic tetracarboxylic acid anhydrides are more preferable from the viewpoint of heat resistance, and alicyclics are more preferable from the viewpoint of light transmission. Group tetracarboxylic acids are more preferred. When these are acid anhydrides, the number of anhydride structures in the molecule may be one or two, but those having two anhydride structures (dianhydride) are preferable. good. The tetracarboxylic acids may be used alone or in combination of two or more.

脂環族テトラカルボン酸類としては、例えば、シクロブタンテトラカルボン酸、1,2,4,5−シクロヘキサンテトラカルボン酸、3,3’,4,4’−ビシクロヘキシルテトラカルボン酸等の脂環族テトラカルボン酸、およびこれらの酸無水物が挙げられる。これらの中でも、2個の無水物構造を有する二無水物(例えば、シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,4,5−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ビシクロヘキシルテトラカルボン酸二無水物等)が好適である。なお、脂環族テトラカルボン酸類は単独で用いてもよいし、二種以上を併用してもよい。
脂環式テトラカルボン酸類は、透明性を重視する場合には、例えば、全テトラカルボン酸類の80質量%以上が好ましく、より好ましくは90質量%以上、さらに好ましくは95質量%以上である。
Examples of the alicyclic tetracarboxylic acids include cyclobutanetetracarboxylic acids, 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic acids, and 3,3', 4,4'-bicyclohexyltetracarboxylic acids. Examples include carboxylic acids and their acid anhydrides. Among these, dianhydrides having two anhydride structures (eg, cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic dianhydride, 3,3', 4,4 '-Bicyclohexyltetracarboxylic dianhydride, etc.) is suitable. The alicyclic tetracarboxylic acids may be used alone or in combination of two or more.
When transparency is important, the alicyclic tetracarboxylic acids are, for example, preferably 80% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, and further preferably 95% by mass or more of all tetracarboxylic acids.

芳香族テトラカルボン酸類としては、特に限定されないが、ピロメリット酸残基(すなわちピロメリット酸由来の構造を有するもの)であることが好ましく、その酸無水物であることがより好ましい。このような芳香族テトラカルボン酸類としては、例えば、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、4,4’−オキシジフタル酸二無水物、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、2,2−ビス[4−(3,4−ジカルボキシフェノキシ)フェニル]プロパン酸無水物等が挙げられる。
芳香族テトラカルボン酸類は、耐熱性を重視する場合には、例えば、全テトラカルボン酸類の80質量%以上が好ましく、より好ましくは90質量%以上、さらに好ましくは95質量%以上である。
The aromatic tetracarboxylic acid is not particularly limited, but is preferably a pyromellitic acid residue (that is, one having a structure derived from pyromellitic acid), and more preferably an acid anhydride thereof. Examples of such aromatic tetracarboxylic acids include pyromellitic acid dianhydride, 3,3', 4,4'-biphenyltetracarboxylic acid dianhydride, 4,4'-oxydiphthalic acid dianhydride, and 3 , 3', 4,4'-benzophenone tetracarboxylic acid dianhydride, 3,3', 4,4'-diphenylsulfonetetracarboxylic acid dianhydride, 2,2-bis [4- (3,4-di) Carboxylic phenoxy) phenyl] propanoic acid anhydride and the like can be mentioned.
When heat resistance is important, the aromatic tetracarboxylic acids are, for example, preferably 80% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, and further preferably 95% by mass or more of all tetracarboxylic acids.

本発明のポリイミドフィルムは、ガラス転移温度が250℃以上、好ましくは300℃以上、さらに好ましくは350℃以上であり、あるいは500℃以下の領域においてガラス転移点が観測されないことが好ましい。本発明におけるガラス転移温度は、示差熱分析(DSC)により求めるものである。 In the polyimide film of the present invention, it is preferable that the glass transition temperature is 250 ° C. or higher, preferably 300 ° C. or higher, more preferably 350 ° C. or higher, or no glass transition point is observed in the region of 500 ° C. or lower. The glass transition temperature in the present invention is determined by differential thermal analysis (DSC).

本発明のポリイミドフィルムの線膨張係数(CTE)は、好ましくは、−5ppm/K〜+20ppm/Kであり、より好ましくは−5ppm/K〜+15ppm/Kであり、さらに好ましくは1ppm/K〜+10ppm/Kである。CTEが前記範囲であると、一般的な支持体との線膨張係数の差を小さく保つことができ、熱を加えるプロセスに供してもポリイミドフィルムと無機物からなる支持体とが剥がれることを回避できる。また、問題とする本発明におけるポリイミドフィルムの線膨張係数は30から200℃の間の平均の値を用いているが、用途によって、注目する温度範囲は変わり、高温でのプロセスを考慮して、30℃から400℃の範囲を調べる場合、100℃から400℃の範囲の場合もあり、リフロープロセスを念頭において、50℃から280℃の範囲を調べる場合、使用温度範囲として、−50℃から150℃の範囲を重視する場合もありえる。 The coefficient of linear expansion (CTE) of the polyimide film of the present invention is preferably -5 ppm / K to + 20 ppm / K, more preferably -5 ppm / K to + 15 ppm / K, and even more preferably 1 ppm / K to +10 ppm. / K. When the CTE is in the above range, the difference in the coefficient of linear expansion from that of a general support can be kept small, and it is possible to prevent the polyimide film and the support made of an inorganic substance from peeling off even when subjected to a process of applying heat. .. Further, although the coefficient of linear expansion of the polyimide film in the present invention in question uses an average value between 30 and 200 ° C., the temperature range of interest varies depending on the application, and the process at high temperature is taken into consideration. When examining the range of 30 ° C to 400 ° C, it may be in the range of 100 ° C to 400 ° C, and when examining the range of 50 ° C to 280 ° C with the reflow process in mind, the operating temperature range is -50 ° C to 150. In some cases, the temperature range may be emphasized.

本発明におけるポリイミドフィルムの破断強度は、60MPa以上、好ましくは120MP以上、さらに好ましくは240MPa以上である。破断強度の上限に制限は無いが、事実上1000MPa程度未満である。なお、ここで前記ポリイミドフィルムの破断強度とは、ポリイミドフィルムの長さ方向と幅方向の平均値をさす。 The breaking strength of the polyimide film in the present invention is 60 MPa or more, preferably 120 MPa or more, and more preferably 240 MPa or more. There is no limit to the upper limit of breaking strength, but it is practically less than about 1000 MPa. Here, the breaking strength of the polyimide film refers to an average value in the length direction and the width direction of the polyimide film.

本発明におけるポリイミドフィルムの厚さ斑は、20%以下であることが好ましく、より好ましくは12%以下、さらに好ましくは7%以下、特に好ましくは4%以下である。厚さ斑が20%を超えると、狭小部へ適用し難くなる傾向がある。なお、フィルムの厚さ斑は、例えば接触式の膜厚計にて被測定フィルムから無作為に10点程度の位置を抽出してフィルム厚を測定し、下記式に基づき求めることができる。
フィルムの厚さ斑(%)
=100×(最大フィルム厚−最小フィルム厚)÷平均フィルム厚
The thickness unevenness of the polyimide film in the present invention is preferably 20% or less, more preferably 12% or less, still more preferably 7% or less, and particularly preferably 4% or less. If the thickness spots exceed 20%, it tends to be difficult to apply to narrow areas. The thickness unevenness of the film can be obtained, for example, by randomly extracting about 10 positions from the film to be measured with a contact-type film thickness meter and measuring the film thickness based on the following formula.
Film thickness spots (%)
= 100 x (maximum film thickness-minimum film thickness) / average film thickness

本発明におけるポリイミドフィルムは、その製造時において幅が300mm以上、長さが10m以上の長尺ポリイミドフィルムとして巻き取られた形態で得られるものが好ましく、巻取りコアに巻き取られたロール状ポリイミドフィルムの形態のものがより好ましい。 The polyimide film in the present invention is preferably obtained in the form of being wound as a long polyimide film having a width of 300 mm or more and a length of 10 m or more at the time of its manufacture, and is a roll-shaped polyimide wound around a winding core. The one in the form of a film is more preferable.

ポリイミドフィルムにおいては、ハンドリング性および生産性を確保する為、フィルム中に滑材(粒子)を添加・含有させて、ポリイミドフィルム表面に微細な凹凸を付与して滑り性を確保することが好ましい。前記滑材(粒子)とは、好ましくは無機物からなる微粒子であり、金属、金属酸化物、金属窒化物、金属炭素化物、金属酸塩、リン酸塩、炭酸塩、タルク、マイカ、クレイ、その他粘土鉱物、等からなる粒子を用いることができる。好ましくは、酸化珪素、リン酸カルシウム、リン酸水素カルシウム、リン酸二水素カルシウム、ピロリン酸カルシウム、ヒドロキシアパタイト、炭酸カルシウム、ガラスフィラーなどの金属酸化物、リン酸塩、炭酸塩を用いることができる。滑材は1種のみであってもよいし、2種以上であってもよい。 In the polyimide film, in order to secure handleability and productivity, it is preferable to add and contain a lubricant (particles) in the film to impart fine irregularities on the surface of the polyimide film to ensure slipperiness. The lubricant (particles) is preferably fine particles made of an inorganic substance, such as metal, metal oxide, metal nitride, metal carbonized product, metal salt salt, phosphate, carbonate, talc, mica, clay, and the like. Particles composed of clay minerals, etc. can be used. Preferably, metal oxides such as silicon oxide, calcium phosphate, calcium hydrogen phosphate, calcium dihydrogen phosphate, calcium pyrophosphate, hydroxyapatite, calcium carbonate, and glass filler, phosphates, and carbonates can be used. The lubricant may be only one type or two or more types.

前記滑材(粒子)の体積平均粒子径は、通常0.001〜10μmであり、好ましくは0.03〜2.5μm、より好ましくは0.05〜0.7μm、さらに好ましくは0.05〜0.3μmである。かかる体積平均粒子径は光散乱法で得られる測定値を基準とする。粒子径が下限より小さいとポリイミドフィルムの工業的生産が困難となり、また上限を超えると表面の凹凸が大きくなりすぎて貼り付け強度が弱くなり、実用上の支障が出る虞がある。 The volume average particle size of the lubricant (particle) is usually 0.001 to 10 μm, preferably 0.03 to 2.5 μm, more preferably 0.05 to 0.7 μm, and further preferably 0.05 to 0.05. It is 0.3 μm. The volume average particle size is based on the measured value obtained by the light scattering method. If the particle size is smaller than the lower limit, industrial production of the polyimide film becomes difficult, and if it exceeds the upper limit, the unevenness of the surface becomes too large and the sticking strength becomes weak, which may cause a practical problem.

前記滑材の添加量は、ポリイミドフィルム中の高分子成分に対する添加量として、0.02〜50質量%であり、好ましくは0.04〜3質量%、より好ましくは0.08〜1.2質量%である。滑材の添加量が少なすぎると滑材添加の効果が期待し難く、滑り性の確保がそれほどなくポリイミドフィルム製造に支障をきたす場合があり、多すぎると、フィルムの表面凹凸が大きくなり過ぎて、滑り性の確保が見られても平滑性の低下を招いたり、ポリイミドフィルムの破断強度や破断伸度の低下を招いたり、CTEの上昇を招くなどの課題を招く場合がある。 The amount of the lubricant added to the polymer component in the polyimide film is 0.02 to 50% by mass, preferably 0.04 to 3% by mass, and more preferably 0.08 to 1.2. It is mass%. If the amount of the lubricant added is too small, it is difficult to expect the effect of the lubricant added, and the slipperiness is not so ensured, which may hinder the production of the polyimide film. If the amount is too large, the surface unevenness of the film becomes too large. Even if the slipperiness is ensured, there may be problems such as a decrease in smoothness, a decrease in breaking strength and breaking elongation of the polyimide film, and an increase in CTE.

ポリイミドフィルムに滑材(粒子)を添加・含有させる場合、滑材が均一に分散した単層のポリイミドフィルムとしてもよいが、例えば、一方の面が滑材を含有させたポリイミドフィルムで構成され、他方の面が滑材を含有しないか含有していても滑材含有量が少量であるポリイミドフィルムで構成された滑剤濃度傾斜型のポリイミドフィルムとしてもよい。このような滑剤濃度傾斜型のフィルムにおいては、一方の層(フィルム)表面に微細な凹凸が付与されて該層(フィルム)で滑り性を確保することができ、良好なハンドリング性や生産性を確保できる。 When a lubricant (particle) is added / contained in the polyimide film, it may be a single-layer polyimide film in which the lubricant is uniformly dispersed. For example, one surface is composed of a polyimide film containing the lubricant. A lubricant concentration gradient type polyimide film composed of a polyimide film having a lubricant content of a small amount even if the other surface does not contain or contains a lubricant may be used. In such a lubricant concentration gradient type film, fine irregularities are imparted to the surface of one layer (film) so that the layer (film) can secure slipperiness, and good handleability and productivity can be achieved. Can be secured.

滑剤濃度傾斜型ポリイミドフィルムは、溶融延伸製膜法に製造されるフィルムの場合、例えばまず、滑剤含有しないポリイミドフィルム原料を用いてフィルム化を行い、その工程途上に置いて少なくともフィルムの片面に、滑剤を含有する樹脂層を塗布することにより得ることが出来る。もちろん、この逆で、滑剤を含有するポリイミドフィルム原料を用いてフィルム化を行い、その工程途上、ないし、フィルム化が完了した後に、滑剤を含有しないポリイミドフィルム原料を塗布してフィルムを得ることも出来る。
ポリイミドフィルムのような溶液製膜法を用いて得られるポリイミドフィルムの場合にも同様で、例えば、ポリアミド酸溶液(ポリイミドの前駆体溶液)として、滑材(好ましくは平均粒子径0.05〜2.5μm程度)をポリアミド酸溶液中のポリマー固形分に対して0.02質量%〜50質量%(好ましくは0.04〜3質量%、より好ましくは0.08〜1。2質量%)含有したポリアミド酸溶液と、滑材を含有しないか又はその含有量が少量(好ましくはポリアミド酸溶液中のポリマー固形分に対して0.02質量%未満、より好ましくは0.01質量%未満)である2種のポリアミド酸溶液を用いて製造することができる。
In the case of a film produced by the melt-stretching film-forming method, for example, the lubricant concentration-inclined polyimide film is first formed into a film using a polyimide film raw material containing no lubricant, and placed in the middle of the process on at least one side of the film. It can be obtained by applying a resin layer containing a lubricant. Of course, on the contrary, a film may be formed using a polyimide film raw material containing a lubricant, and a film may be obtained by applying a polyimide film raw material containing no lubricant during the process or after the film formation is completed. I can do it.
The same applies to a polyimide film obtained by using a solution film forming method such as a polyimide film. For example, as a polyamic acid solution (polyimide precursor solution), a lubricant (preferably an average particle diameter of 0.05 to 2) is used. (Approximately 5.5 μm) is contained in 0.02% by mass to 50% by mass (preferably 0.04 to 3% by mass, more preferably 0.08 to 1.2% by mass) with respect to the polymer solid content in the polyamic acid solution. The polyimide solution is free of lubricant or its content is small (preferably less than 0.02% by mass, more preferably less than 0.01% by mass based on the polymer solid content in the polyimide solution). It can be produced by using two kinds of polyamic acid solutions.

滑剤濃度傾斜型ポリイミドフィルムの滑剤濃度傾斜型化(積層)方法は、両層の密着に問題が生じなければ、特に限定されるものではなく、かつ接着剤層などを介することなく密着するものであればよい。
ポリイミドフィルムの場合、例えば、i)一方のポリイミドフィルムを作製後、このポリイミドフィルム上に他方のポリアミド酸溶液を連続的に塗布してイミド化する方法、ii)一方のポリアミド酸溶液を流延しポリアミド酸フィルムを作製後このポリアミド酸フィルム上に他方のポリアミド酸溶液を連続的に塗布した後、イミド化する方法、iii)共押し出しによる方法、iv)滑材を含有しないか又はその含有量が少量であるポリアミド酸溶液で形成したフィルムの上に、滑材を多く含有するポリアミド酸溶液をスプレーコート、Tダイ塗工などで塗布してイミド化する方法などを例示できる。本発明では、上記i)ないし上記ii)の方法を用いることが好ましい。
The method for tilting the lubricant concentration (lamination) of the lubricant concentration gradient type polyimide film is not particularly limited as long as there is no problem in the adhesion between the two layers, and the lubricant concentration gradient type polyimide film adheres without interposing an adhesive layer or the like. All you need is.
In the case of a polyimide film, for example, i) a method of producing one polyimide film and then continuously applying the other polyamic acid solution on the polyimide film for imidization, ii) casting the one polyamic acid solution. After preparing the polyamic acid film, the other polyamic acid solution is continuously applied onto the polyamic acid film and then imidized, iii) the method by co-extrusion, iv) the lubricant is not contained or the content thereof is high. Examples thereof include a method of applying a polyamic acid solution containing a large amount of lubricating material on a film formed of a small amount of the polyamic acid solution by spray coating, T-die coating, or the like to imidize the film. In the present invention, it is preferable to use the methods i) to ii) above.

滑剤濃度傾斜型のポリイミドフィルムにおける各層の厚さの比率は、特に限定されないが、滑材を多く含有する高分子層を(a)層、滑材を含有しないか又はその含有量が少量である高分子層を(b)層とすると、(a)層/(b)層は0.05〜0.95が好ましい。(a)層/(b)層が0.95を超えると(b)層の平滑性が失われがちとなり、一方0.05未満の場合、表面特性の改良効果が不足し易滑性が失われることがある。 The ratio of the thickness of each layer in the lubricant concentration gradient type polyimide film is not particularly limited, but the polymer layer containing a large amount of lubricant is the layer (a), and the layer does not contain or contains a small amount of lubricant. When the polymer layer is the layer (b), the layer (a) / layer (b) is preferably 0.05 to 0.95. If the number of the (a) layer / (b) layer exceeds 0.95, the smoothness of the (b) layer tends to be lost, while if it is less than 0.05, the effect of improving the surface characteristics is insufficient and the slipperiness is lost. May be struck.

<ポリイミドフィルムの表面活性化処理>
本発明において用いられるポリイミドフィルムには表面活性化処理を行うことが好ましい。該表面活性化処理によって、ポリイミドフィルム表面は官能基が存在する状態(いわゆる活性化した状態)に改質され、シランカップリング剤との親和性が向上する。
本発明における表面活性化処理とは、乾式、ないし湿式の表面処理である。本発明の乾式処理としては、紫外線、電子線、X線などの活性エネルギー線を表面に照射する処理、コロナ処理、真空プラズマ処理、常圧プラズマ処理、火炎処理、イトロ処理等を用いることが出来る。湿式処理としては、フィルム表面を酸ないしアルカリ溶液に接触させる処理を例示できる。本発明に置いて好ましく用いられる表面活性化処理は、プラズマ処理であり、プラズマ処理と湿式の酸処理の組み合わせである。
<Surface activation treatment of polyimide film>
It is preferable that the polyimide film used in the present invention is subjected to a surface activation treatment. By the surface activation treatment, the surface of the polyimide film is modified to a state in which functional groups are present (so-called activated state), and the affinity with the silane coupling agent is improved.
The surface activation treatment in the present invention is a dry or wet surface treatment. As the dry treatment of the present invention, treatment of irradiating the surface with active energy rays such as ultraviolet rays, electron beams, and X-rays, corona treatment, vacuum plasma treatment, atmospheric pressure plasma treatment, flame treatment, itro treatment, and the like can be used. .. As the wet treatment, a treatment in which the film surface is brought into contact with an acid or alkaline solution can be exemplified. The surface activation treatment preferably used in the present invention is a plasma treatment, which is a combination of a plasma treatment and a wet acid treatment.

プラズマ処理は、特に限定されるものではないが、真空中でのRFプラズマ処理、マイクロ波プラズマ処理、マイクロ波ECRプラズマ処理、大気圧プラズマ処理、コロナ処理などがあり、フッ素を含むガス処理、イオン源を使ったイオン打ち込み処理、PBII法を使った処理、熱プラズマに暴露する火炎処理、イトロ処理なども含める。これらの中でも真空中でのRFプラズマ処理、マイクロ波プラズマ処理、大気圧プラズマ処理が好ましい。 The plasma treatment is not particularly limited, but includes RF plasma treatment in vacuum, microwave plasma treatment, microwave ECR plasma treatment, atmospheric pressure plasma treatment, corona treatment, etc., and gas treatment containing fluorine and ions. It also includes ion implantation treatment using a source, treatment using the PBII method, flame treatment exposed to thermal plasma, and itro treatment. Among these, RF plasma treatment in vacuum, microwave plasma treatment, and atmospheric pressure plasma treatment are preferable.

プラズマ処理の適当な条件としては、酸素プラズマ、CF4、C2F6などフッ素を含むプラズマなど化学的にエッチング効果が高いことが知られるプラズマ、或はNe,Ar、Kr,Xe、プラズマのように物理的なエネルギーを高分子表面に与えて物理的にエッチングする効果の高いプラズマによる処理が望ましい。また、CO、CO、H、N、NH、CHなどプラズマ、およびこれらの混合気体や、さらに水蒸気を付加することも好ましい。これらに加えてOH、N, N, CO、CO, H、H、O、NH、NH、NH、COOH、NO、NO、 He, Ne, Ar, Kr, Xe, CHO, Si(OCH、 Si(OC、CSi(OCH、 CSi(OC といったからなる群から選ばれる少なくとも1種以上の成分を気体としてあるいはプラズマ中での分解物として含有したプラズマを作る必要がある。短時間での処理を目指す場合、プラズマのエネルギー密度が高く、プラズマ中のイオンの持つ運動エネルギーが高いもの、活性種の数密度が高いプラズマが望ましいが、表面平滑性を必要とするため、エネルギー密度を高める事には限界がある。酸素プラズマを使った時には、表面酸化が進み、OH基の生成という点ではよいのだが、既にフィルム自体との密着力に乏しい表面ができやすく、かつ表面のあれ(粗さ)が大きくなるため、密着性も悪くなる。
また、Arガスを使ったプラズマでは純粋に物理的な衝突の影響が表面ではおこり、この場合も表面のあれが大きくなる。これら総合的に考えると、マイクロ波プラズマ処理、マイクロ波ECRプラズマ処理、高いエネルギーのイオンを打ち込みやすいイオン源によるプラズマ照射、PBII法なども望ましい。
Suitable conditions for plasma treatment include oxygen plasma, plasma containing fluorine such as CF4 and C2F6, and plasma known to have a high chemical etching effect, or physical such as Ne, Ar, Kr, Xe, and plasma. It is desirable to use plasma, which has a high effect of physically etching by applying a large amount of energy to the surface of the polymer. It is also preferable to add plasma such as CO 2 , CO, H 2 , N 2 , NH 4 , CH 4 and a mixed gas thereof, and further water vapor. In addition to these, OH, N 2 , N, CO, CO 2 , H, H 2 , O 2 , NH, NH 2 , NH 3 , COOH, NO, NO 2 , He, Ne, Ar, Kr, Xe, CH At least selected from the group consisting of 2 O, Si (OCH 3 ) 4 , Si (OC 2 H 5 ) 4 , C 3 H 7 Si (OCH 3 ) 3 , C 3 H 7 Si (OC 2 H 5 ) 3. It is necessary to make a plasma containing one or more components as a gas or as a decomposition product in the plasma. When aiming for processing in a short time, plasma with high energy density, high kinetic energy of ions in plasma, and plasma with high number density of active species are desirable, but energy is required because surface smoothness is required. There is a limit to increasing the density. When oxygen plasma is used, surface oxidation progresses, which is good in terms of forming OH groups, but it is easy to form a surface that already has poor adhesion to the film itself, and the surface roughness (roughness) increases. Adhesion also deteriorates.
Further, in plasma using Ar gas, the influence of purely physical collision occurs on the surface, and in this case as well, the surface roughness becomes large. Considering all of these, microwave plasma treatment, microwave ECR plasma treatment, plasma irradiation with an ion source that can easily shoot high-energy ions, PBII method, and the like are also desirable.

かかる表面活性化処理は高分子表面を清浄化し、さらに活性な官能基を生成する。生成した官能基は、カップリング剤層と水素結合ないし化学反応により結びつき、ポリイミドフィルム層とカップリング剤層とを強固に接着することが可能となる。
プラズマ処理においてはポリイミドフィルム表面をエッチングする効果も得ることが出来る。特に滑剤粒子を比較的多く含むポリイミドフィルムにおいては、滑剤による突起が、フィルムと無機基板との接着を阻害する場合がある。この場合、プラズマ処理によってポリイミドフィルム表面を薄くエッチングし、滑剤粒子の一部を露出せしめた上で、フッ酸にて処理を行えば、フィルム表面近傍の滑剤粒子を除去することが可能である。
Such surface activation treatment cleans the polymer surface and produces more active functional groups. The generated functional group is bonded to the coupling agent layer by a hydrogen bond or a chemical reaction, and the polyimide film layer and the coupling agent layer can be firmly adhered to each other.
In the plasma treatment, the effect of etching the surface of the polyimide film can also be obtained. In particular, in a polyimide film containing a relatively large amount of lubricant particles, protrusions due to the lubricant may hinder the adhesion between the film and the inorganic substrate. In this case, if the surface of the polyimide film is thinly etched by plasma treatment to expose a part of the lubricant particles and then treated with hydrofluoric acid, the lubricant particles in the vicinity of the film surface can be removed.

表面活性化処理は、ポリイミドフィルムの片面のみに施してもよいし、両面に施してもよい。片面にプラズマ処理を行う場合、並行平板型電極でのプラズマ処理で片側の電極上にポリイミドフィルムを接して置くことにより、ポリイミドフィルムの電極と接していない側の面のみにプラズマ処理を施すことができる。また2枚の電極間の空間に電気的に浮かせる状態でポリイミドフィルムを置くようにすれば、両面にプラズマ処理が行える。また、ポリイミドフィルムの片面に保護フィルムを貼った状態でプラズマ処理を行うことで片面処理が可能となる。なお保護フィルムとしては粘着剤付のPETフィルムやオレフィンフィルムなどが使用できる。 The surface activation treatment may be applied to only one side of the polyimide film or may be applied to both sides. When plasma treatment is performed on one side, plasma treatment can be performed only on the side of the polyimide film that is not in contact with the electrode by placing the polyimide film in contact with the electrode on one side in the plasma treatment with the parallel plate type electrode. can. Further, if the polyimide film is placed in a state of being electrically floated in the space between the two electrodes, plasma treatment can be performed on both sides. Further, one-sided treatment is possible by performing plasma treatment with a protective film attached to one side of the polyimide film. As the protective film, a PET film with an adhesive, an olefin film, or the like can be used.

<ポリイミドフィルムの表面粗さ>
本発明におけるポリイミドフィルムの表面粗さRaは70nm以下が望ましく、より望ましくは30nm以下、さらに望ましくは1.5nm以下である。Raが70nmよりも大きいと、シランカップリング剤層を介して複数のポリイミドフィルムを貼り合わせた際、シランカップリング剤塗工ムラやそれによる剥離ムラの原因になる。
<Surface roughness of polyimide film>
The surface roughness Ra of the polyimide film in the present invention is preferably 70 nm or less, more preferably 30 nm or less, and further preferably 1.5 nm or less. If Ra is larger than 70 nm, it causes uneven coating of the silane coupling agent and uneven peeling due to the uneven coating of the silane coupling agent when a plurality of polyimide films are laminated via the silane coupling agent layer.

<フィルムラミネート方法>
本発明では、シランカップリング剤層を介してポリイミドフィルムを貼り合わせることにより、ポリイミドフィルム層とシランカップリング剤縮合物層が交互に積層されたポリイミドフィルム積層体を得る。
ポリイミドフィルムの積層は、シランカップリング剤処理を行った面が、ポリイミドフィルム層間に配置されるように、ポリイミドフィルムを重ね、加圧することによる。加圧と加熱をの組み合わせは有効である。
加圧処理は、例えば、大気圧雰囲気下あるいは真空中で、プレス、ラミネート、ロールラミネート等を、加熱しながら行えばよい。またフレキシブルなバッグに入れた状態で加圧加熱する方法も応用できる。生産性の向上や、高い生産性によりもたらされる低加工コスト化の観点からは、大気雰囲気下でのプレスまたはロールラミネートが好ましく、特にロールを用いて行う方法(ロールラミネート等)が好ましい。
<Film laminating method>
In the present invention, by laminating a polyimide film via a silane coupling agent layer, a polyimide film laminate in which a polyimide film layer and a silane coupling agent condensate layer are alternately laminated is obtained.
The polyimide film is laminated by laminating and pressurizing the polyimide film so that the surface treated with the silane coupling agent is arranged between the polyimide film layers. The combination of pressurization and heating is effective.
The pressurization treatment may be performed, for example, in an atmospheric pressure atmosphere or in a vacuum while heating a press, a laminate, a roll laminate, or the like. In addition, a method of pressurizing and heating in a flexible bag can also be applied. From the viewpoint of improving productivity and reducing the processing cost brought about by high productivity, pressing or roll laminating in an atmospheric atmosphere is preferable, and a method using rolls (roll laminating or the like) is particularly preferable.

本発明では、片面に熱可塑性ポリイミドを塗布したポリイミドフィルム、またはプラズマ処理などの易接着処理を施したポリイミドフィルムを熱プレスによって貼り合わせることによりポリイミドフィルム積層体を得る。
加圧処理は、例えば大気圧雰囲気下あるいは真空中で、プレス、ラミネート、ロールラミネートを加熱しながら行えば良い。
In the present invention, a polyimide film laminate is obtained by laminating a polyimide film having a thermoplastic polyimide coated on one side or a polyimide film having undergone an easy adhesion treatment such as plasma treatment by a hot press.
The pressurization treatment may be performed while heating the press, laminate, and roll laminate, for example, in an atmospheric pressure atmosphere or in a vacuum.

加圧処理の際の圧力としては、1MPa〜30MPaが好ましく、さらに好ましくは3MPa〜10MPaである。圧力が高すぎると、支持体を破損するおそれがあり、圧力が低すぎると、密着しない部分が生じ、接着が不充分になる場合がある。加圧処理の際の温度としては、用いるポリイミドフィルムの耐熱温度を超えない範囲にて行う。非熱可塑性のポリイミドフィルムの場合には10℃〜400℃、さらに好ましくは150℃〜350℃での処理が好ましい。
また加圧処理は、上述のように大気圧雰囲気中で行うこともできるが、全面の安定した接着強度を得る為には、真空下で行うことが好ましい。このとき真空度は、通常の油回転ポンプによる真空度で充分であり、10Torr以下程度あれば充分である。
加圧加熱処理に使用することができる装置としては、真空中でのプレスを行うには、例えば井元製作所製の「11FD」等を使用でき、真空中でのロール式のフィルムラミネーターあるいは真空にした後に薄いゴム膜によりガラス全面に一度に圧力を加えるフィルムラミネーター等の真空ラミネートを行うには、例えば名機製作所製の「MVLP」等を使用できる。
The pressure during the pressurization treatment is preferably 1 MPa to 30 MPa, more preferably 3 MPa to 10 MPa. If the pressure is too high, the support may be damaged, and if the pressure is too low, some parts may not adhere to each other, resulting in insufficient adhesion. The temperature at the time of the pressure treatment is within a range not exceeding the heat resistant temperature of the polyimide film to be used. In the case of a non-thermoplastic polyimide film, treatment at 10 ° C. to 400 ° C., more preferably 150 ° C. to 350 ° C. is preferable.
Further, the pressurization treatment can be performed in an atmospheric pressure atmosphere as described above, but it is preferable to perform the pressure treatment under vacuum in order to obtain stable adhesive strength on the entire surface. At this time, the degree of vacuum is sufficient with the degree of vacuum by a normal oil rotary pump, and about 10 Torr or less is sufficient.
As a device that can be used for pressure heat treatment, for example, "11FD" manufactured by Imoto Seisakusho can be used for pressing in a vacuum, and a roll-type film laminator in a vacuum or a vacuum is used. For vacuum laminating such as a film laminator that applies pressure to the entire surface of the glass at once with a thin rubber film, for example, "MVLP" manufactured by Meiki Seisakusho can be used.

本発明におけるポリイミドフィルム積層体の、ポリイミドフィルム層間の接着強度は、90度剥離法において、0.1N/cm以上、20N/cm以下であり、好ましくは0.1N/cm以上18N/cmであり、さらに好ましくは0.15N/cm以上15N/cm以下である。 The adhesive strength between the polyimide film layers of the polyimide film laminate in the present invention is 0.1 N / cm or more and 20 N / cm or less, preferably 0.1 N / cm or more and 18 N / cm in the 90 degree peeling method. More preferably, it is 0.15 N / cm or more and 15 N / cm or less.

以下、実施例及び比較例を示して本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例によって限定されるものではない。なお、以下の実施例における物性の評価方法は下の通りである。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to the following Examples. The method for evaluating the physical properties in the following examples is as follows.

<スティフナーの圧縮試験>
下記の装置、条件で圧縮試験を実施した。
装置名 ; ミネベア製 TGI−50kN
測定温度 ; 室温
圧縮速度 ; 0.2mm/minおよび10mm/min
雰囲気 ; 大気
測定サンプルサイズ ; 30cm×30cm
測定においてはかご型治具、スティフナーを乗せるためのステージ、圧縮用のロッド(SUS製、圧子面積10mm×10mm)を使用した。
<Stiffener compression test>
A compression test was carried out under the following equipment and conditions.
Device name; Minebea TGI-50kN
Measurement temperature; room temperature compression rate; 0.2 mm / min and 10 mm / min
Atmosphere; Atmosphere measurement sample size; 30 cm x 30 cm
In the measurement, a basket-type jig, a stage on which the stiffener was placed, and a compression rod (made of SUS, indenter area 10 mm × 10 mm) were used.

圧縮試験の結果を、横軸を圧縮ひずみ、縦軸を圧縮応力として、スティフナーの応力−ひずみ曲線を描き、応力−ひずみ曲線が線形領域に移行する移行開始点を求めた。
本発明における移行開始点とは、図7、図8に示すように、応力−ひずみ曲線において、歪を加え始めた初期領域の傾きの延長線と、フックの法則に従う線形領域の延長線が交差する点におけるひずみの値である。
本試験において、応力−ひずみ曲線が線形領域に移行する移行開始点でのひずみの値がスティフナー厚みの20%以下であるということは、圧子が接触した部分に大きな欠点がないことを意味している。大きな欠点があった場合、応力−ひずみ曲線は応力のかかりはじめから線形領域に移行するまでの間隔が広がり移行開始点ひずみ量はスティフナーの厚みの20%以上となる。ここでいう大きな欠点とは、ブリスター欠点ないしスティフナーを補強材と使用する場合に破壊の起点となるような欠点のことである。
Based on the results of the compression test, the stress-strain curve of the stiffener was drawn with the horizontal axis as the compressive strain and the vertical axis as the compressive stress, and the transition start point at which the stress-strain curve transitioned to the linear region was obtained.
As shown in FIGS. 7 and 8, the transition start point in the present invention intersects the extension line of the slope of the initial region where strain is applied and the extension line of the linear region according to Hooke's law in the stress-strain curve. It is the value of the strain at the point where the strain is applied.
In this test, the strain value at the transition start point where the stress-strain curve transitions to the linear region is 20% or less of the stiffener thickness, which means that there are no major defects in the indenter contact area. There is. If there is a major drawback, the stress-strain curve will widen the interval from the beginning of stress to the transition to the linear region, and the strain amount at the transition start point will be 20% or more of the thickness of the stiffener. The major drawbacks here are the blister defects or the defects that become the starting point of destruction when the stiffener is used as a reinforcing material.

本試験において、圧縮速度を変えて、10mm/minおよび0.2mm/minにて応力−ひずみ曲線を求めた場合に、それぞれの応力が最大となるひずみの際の圧縮応力σ10とσ0.2の差が
|σ10−σ0.2|<0.15×σ0.2
である、ということは圧縮応力をかける速度が変化しても破壊ひずみ量が大きくは変わらないことを意味している。
ここで応力が最大となるひずみの際の圧縮応力とは、図7における破壊点応力または図8における降伏点応力である。本発明におけるスティフナーをコネクタ部分の補強材として用いることを想定した場合、金属部品と接合された部分と、接合されていない部分の境界にはハンドリング工程にて90°程度の曲げが生じる場合がある。この曲げは、常に一定の速度ではなく、工程によってさまざまに変化する。曲がったスティフナーには、厚み方向に圧縮応力が生じるため、破壊点応力または降伏点応力が圧縮速度によって大きく変化しないことは、スティフナーが接合部分で壊れにくいことを示している。
In this test, when the stress-strain curves were obtained at 10 mm / min and 0.2 mm / min at different compression rates, the compressive stresses σ 10 and σ 0. The difference between 2 is | σ 10- σ 0.2 | <0.15 × σ 0.2
This means that the amount of fracture strain does not change significantly even if the speed at which compressive stress is applied changes.
Here, the compressive stress at the time of the strain that maximizes the stress is the fracture point stress in FIG. 7 or the yield point stress in FIG. Assuming that the stiffener in the present invention is used as a reinforcing material for the connector portion, the boundary between the portion joined to the metal part and the portion not joined may be bent by about 90 ° in the handling process. .. This bending is not always a constant speed and varies from process to process. Since compressive stress is generated in the bent stiffener in the thickness direction, the fact that the fracture point stress or the yield point stress does not change significantly with the compression rate indicates that the stiffener is hard to break at the joint.

90度法接着強度
JISK6854−1 の90度剥離法に従って、ポリイミドフィルム積層体のポリイミドフィルム層間の接着強度を求めた。
装置名 ; 島津製作所社製 オートグラフAG−IS
測定温度 ; 室温
剥離速度 ; 50mm/min
雰囲気 ; 25℃60%RH常圧大気中
測定サンプル幅 ; 1cm
サンプルは一辺が100mmの正方形のポリイミドフィルム積層体の表面に、最表層のポリイミドフィルム厚さの120%に相当する深さまで切り込みを入れ、積層体の端から最表層のポリイミドフィルムを剥がして測定した。
接着強度は、200℃1時間後の加熱処理後について測定した。
Adhesive strength by 90 degree method The adhesive strength between the polyimide film layers of the polyimide film laminate was determined according to the 90 degree peeling method of JISK6854-1.
Device name; Shimadzu Autograph AG-IS
Measurement temperature; Room temperature peeling speed; 50 mm / min
Atmosphere; 25 ° C, 60% RH, atmospheric measurement sample width; 1 cm
The sample was measured by making a cut in the surface of a square polyimide film laminate having a side of 100 mm to a depth corresponding to 120% of the thickness of the outermost polyimide film, and peeling off the outermost polyimide film from the edge of the laminate. ..
The adhesive strength was measured after the heat treatment at 200 ° C. for 1 hour.

60°折り曲げ性試験
25℃60%RH常圧大気中にて、図4のように、幅1cm長さ10cmにカットしたスティフナーを作業台の上に置き、スティフナーの端から3cmの位置を、スティフナーと触れる側の角のRが0.3mmとなるように仕上げられた厚さ10mmの鉄板で、押さえつけた。鉄板からはみ出した部分を作業台とスティフナーが成す角が60°となるように持ち上げ、3秒間保持、開放する操作を10回繰り返した。その後、折り曲げ部分をキーエンス製デジタルマイクロスコープVH−Z100Rを用いて倍率100倍にて観察し、クラックの有無を確認した。ここでいうクラックとは、試験に使用したスティフナーの厚みの1/4以上に達するキズ、割れのことである。
60 ° bendability test In the atmosphere of 25 ° C and 60% RH normal pressure, as shown in Fig. 4, a stiffener cut to a width of 1 cm and a length of 10 cm is placed on a work table, and the stiffener is located 3 cm from the end of the stiffener. It was pressed down with a 10 mm thick iron plate finished so that the R of the corner on the side that touches was 0.3 mm. The operation of lifting the portion protruding from the iron plate so that the angle formed by the work table and the stiffener was 60 °, holding and opening for 3 seconds was repeated 10 times. Then, the bent portion was observed with a digital microscope VH-Z100R manufactured by KEYENCE at a magnification of 100 times, and the presence or absence of cracks was confirmed. The cracks referred to here are scratches and cracks that reach 1/4 or more of the thickness of the stiffener used in the test.

〔製造例〕
(ポリアミド酸溶液の調製)
窒素導入管、温度計、攪拌棒を備えた反応容器内を窒素置換した後、5−アミノ−2−(p−アミノフェニル)ベンゾオキサゾール(DAMBO)223質量部と、N,N−ジメチルアセトアミド4416質量部とを加えて完全に溶解させ、次いで、ピロメリット酸二無水物(PMDA)217質量部とともに、滑剤としてコロイダルシリカをジメチルアセトアミドに分散してなる分散体(日産化学工業製「スノーテックス(登録商標)DMAC−ST30」)とをシリカ(滑剤)がポリアミド酸溶液中のポリマー固形分総量にて0.12質量%)になるように加え、25℃の反応温度で24時間攪拌して、褐色で粘調なポリアミド酸溶液V1を得た。
(ポリアミド酸溶液の調製)
窒素導入管,温度計,攪拌棒を備えた反応容器内を窒素置換した後、反応容器に窒素雰囲気下、1,4−ビス(4−アミノ−2−トリフルオロメチルフェノキシ)ベンゼン205.8g(0.480mol)とN,N−ジメチルアセトアミド1200gを仕込んで溶解させた後、反応容器を冷却しながらシクロブタンテトラカルボン酸二無水物93.8g(0.478mol)を固体のまま分割添加し、室温で12時間攪拌した。その後4−メチルシクロヘキサン−1,2−ジカルボン酸無水物1.0g(5.9mmol)を加え4時間攪拌した後、N,N−ジメチルアセトアミド1000gで希釈し、還元粘度5.28dl/gのポリアミド酸溶液V2を得た。アミン末端量が5eq/tであったポリアミック酸溶液V2に、平均粒径0.08μmのコロイダルシリカ微粒子をN,N−ジメチルアセトアミドに分散してなる溶液を、微粒子がポリアミック酸に対して2.0質量%となるように加え、微粒子含有ポリアミド酸溶液V2’を得た。
[Manufacturing example]
(Preparation of polyamic acid solution)
After replacing the inside of the reaction vessel equipped with a nitrogen introduction tube, a thermometer, and a stirring rod with nitrogen, 223 parts by mass of 5-amino-2- (p-aminophenyl) benzoxazole (DAMBO) and N, N-dimethylacetamide 4416 A dispersion consisting of 217 parts by mass of pyromellitic acid dianhydride (PMDA) and colloidal silica dispersed in dimethylacetamide as a lubricant (Snowtex (Nissan Chemical Industry Co., Ltd.)). Add the registered trademark) DMAC-ST30 ") so that the silica (lubricant) becomes 0.12% by mass of the total amount of polymer solids in the polyamic acid solution), and stir at a reaction temperature of 25 ° C. for 24 hours. A brown and viscous polyamic acid solution V1 was obtained.
(Preparation of polyamic acid solution)
After replacing the inside of the reaction vessel equipped with a nitrogen introduction tube, a thermometer, and a stirring rod with nitrogen, 205.8 g of 1,4-bis (4-amino-2-trifluoromethylphenoxy) benzene (205.8 g) in the reaction vessel under a nitrogen atmosphere. 0.480 mol) and 1200 g of N, N-dimethylacetamide were charged and dissolved, and then 93.8 g (0.478 mol) of cyclobutanetetracarboxylic acid dianhydride was added separately as a solid while cooling the reaction vessel, and the temperature was changed to room temperature. Was stirred for 12 hours. Then, 1.0 g (5.9 mmol) of 4-methylcyclohexane-1,2-dicarboxylic acid anhydride was added, and the mixture was stirred for 4 hours, diluted with 1000 g of N, N-dimethylacetamide, and a polyamide having a reduced viscosity of 5.28 dl / g. An acid solution V2 was obtained. A solution prepared by dispersing colloidal silica fine particles having an average particle size of 0.08 μm in N, N-dimethylacetamide in a polyamic acid solution V2 having an amine terminal amount of 5 eq / t was prepared. In addition to 0% by mass, a fine particle-containing polyamic acid solution V2'was obtained.

(ポリイミドフィルムの作製)
上記で得られたポリアミド酸溶液V1を、スリットダイを用いて幅1050mmの長尺ポリエステルフィルム(東洋紡株式会社製「A−4100」)の平滑面(無滑剤面)上に、最終膜厚(イミド化後の膜厚)が40μmとなるように塗布し、105℃にて20分間乾燥した後、ポリエステルフィルムから剥離して、幅920mmの自己支持性のポリアミド酸フィルムを得た。
上記で得られたポリアミド酸フィルムを得た後、ピンテンターによって、1段目150℃×5分、2段目220℃×5分、3段目495℃×10分間)熱処理を施してイミド化させ、両端のピン把持部分をスリットにて落とし、幅850mmの長尺ポリイミドフィルムF1(1000m巻き)を得た。
(Preparation of polyimide film)
The polyamic acid solution V1 obtained above was applied to a smooth surface (non-slip agent surface) of a long polyester film (“A-4100” manufactured by Toyobo Co., Ltd.) having a width of 1050 mm using a slit die to achieve a final film thickness (imide). The film was applied so that the film thickness after conversion was 40 μm, dried at 105 ° C. for 20 minutes, and then peeled off from the polyester film to obtain a self-supporting polyamic acid film having a width of 920 mm.
After the polyamic acid film obtained above is obtained, it is imidized by heat treatment with a pin tenter at the first stage of 150 ° C. × 5 minutes, the second stage of 220 ° C. × 5 minutes, and the third stage of 495 ° C. × 10 minutes). , The pin gripping portions at both ends were dropped by slits to obtain a long polyimide film F1 (1000 m roll) having a width of 850 mm.

(ポリイミドフィルムの作製)
微粒子含有ポリアミック酸溶液V2’を最終乾燥厚みが3μmとなるようコンマコーターを用いて厚み188μmのポリエステルフィルム上に塗布した後、その上にポリアミック酸溶液V2を最終乾燥厚みが40μmとなるようTダイのスリットより連続的に押し出し薄膜を形成した。いずれのポリマー溶液も脱泡工程、ろ過精度3μmのポリマーフィルターを通過させるろ過工程を経て供給された。この薄膜を110℃〜135℃で15分間加熱後、支持体から剥離して揮発成分が23.7質量%の自己支持性フィルムを得た。
(Preparation of polyimide film)
A fine particle-containing polyamic acid solution V2'is applied onto a polyester film having a thickness of 188 μm using a comma coater so that the final dry thickness is 3 μm, and then a polyamic acid solution V2 is applied onto the polyester film so that the final dry thickness is 40 μm. A thin film was continuously extruded from the slit of. Both polymer solutions were supplied through a defoaming step and a filtering step of passing through a polymer filter having a filtration accuracy of 3 μm. This thin film was heated at 110 ° C. to 135 ° C. for 15 minutes and then peeled off from the support to obtain a self-supporting film having a volatile component of 23.7% by mass.

続いてこの自己支持性フィルムをレールに沿って駆動するチェーンに取り付けたフィルム把持装置に両端部を把持させ、150℃〜320℃に加熱された連続加熱炉に挿入し、炉内最高温度での処理が5分以下となる条件で熱処理した。その時の炉内の酸素濃度は20.6%であった。上記工程により揮発成分量が1質量%以下でイミド化が完了したすることで、厚み40μmの長尺状ポリイミドフィルムF2(200m巻き)を得た。 Subsequently, this self-supporting film is gripped at both ends by a film gripping device attached to a chain driven along a rail, and inserted into a continuous heating furnace heated to 150 ° C. to 320 ° C. at the maximum temperature in the furnace. The heat treatment was performed under the condition that the treatment was 5 minutes or less. The oxygen concentration in the furnace at that time was 20.6%. By completing the imidization with the amount of volatile components of 1% by mass or less by the above step, a long polyimide film F2 (200 m roll) having a thickness of 40 μm was obtained.

これらの他、市販されている耐熱性フィルムを用いて同様に実施例、比較例に用いた。
F3:ユーピレックス75S(宇部興産株式会社製ポリイミドフィルム、厚さ75μm)
In addition to these, a commercially available heat-resistant film was used in the same manner as in Examples and Comparative Examples.
F3: Upirex 75S (polyimide film manufactured by Ube Industries, Ltd., thickness 75 μm)

<ポリイミドフィルムの真空プラズマ処理>
ポリイミドフィルムにシランカップリング剤処理を行う前工程として、ポリイミドフィルムに真空プラズマ処理を行った。真空プラズマ処理は枚葉ガラス用の装置を用い、ガラスのシランカップリング剤処理面にメタルマスクを重ねて装置にセットし、真空チャンバー内を1×10−3Pa以下になるまで真空排気し、真空チャンバー内にアルゴンガスを導入して、放電電力100W、周波数15kHzの条件で20秒間、ガラス板表面にアルゴンガスのプラズマ処理を行った。
<Vacuum plasma treatment of polyimide film>
As a pre-process for treating the polyimide film with a silane coupling agent, the polyimide film was subjected to vacuum plasma treatment. For vacuum plasma treatment, a device for single-wafer glass is used, a metal mask is placed on the silane coupling agent-treated surface of the glass and set in the device, and the inside of the vacuum chamber is evacuated until it becomes 1 × 10-3 Pa or less, and vacuum is applied. Argon gas was introduced into the chamber, and the surface of the glass plate was subjected to plasma treatment with argon gas for 20 seconds under the conditions of a discharge power of 100 W and a frequency of 15 kHz.

<シランカップリング剤処理1>
図5に概略を示したシランカップリング剤蒸気を発生させる装置を用い、以下の条件にてポリイミドフィルムにシランカップリング剤を塗布した。
シランカップリング剤(信越化学工業株式会社製「KBM−903」:3−アミノプロピルトリメトキシシラン)100gを入れた容器を、40℃に温調した後に窒素ガスを20L/minでバブリングの要領で送り、発生したシランカップリング剤蒸気を含んだ窒素ガスを、配管を通じて前期チャンバー内に導入し、ポリイミドフィルムの両面を前記ガスに3分間暴露し、シランカップリング剤塗布ポリイミドフィルム(40cm×40cm)を得た。
<Silane coupling agent treatment 1>
The silane coupling agent was applied to the polyimide film under the following conditions using the device for generating the silane coupling agent vapor outlined in FIG.
A container containing 100 g of a silane coupling agent (“KBM-903” manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd .: 3-aminopropyltrimethoxysilane) was adjusted to 40 ° C., and then nitrogen gas was bubbling at 20 L / min. A nitrogen gas containing the silane coupling agent vapor that was fed and generated was introduced into the chamber in the previous period through a pipe, and both sides of the polyimide film were exposed to the gas for 3 minutes to apply a silane coupling agent-coated polyimide film (40 cm × 40 cm). Got

<シランカップリング剤処理例2>
図6に概略を示したシランカップリング剤蒸気を発生させる装置を用い、以下の条件にてポリイミドフィルムにシランカップリング剤を塗布した。
幅350mmのポリイミドフィルムを20mm×370mmのスリットを有する750mm×200mm×400mmのチャンバー内を速度240mm/minで通過させた。
シランカップリング剤(信越化学工業株式会社製「KBM−903」:3−アミノプロピルトリメトキシシラン)100gを入れた容器を、40℃に温調した後に窒素ガスを20L/minでバブリングの要領で送り、発生したシランカップリング剤蒸気を含んだ窒素ガスを、配管を通じて前期チャンバー内に導入し、ポリイミドフィルムの両面を前記ガスに3分間暴露し、直ちに第2のポリイミドフィルムF1と100MPaでラミネートし、仮接着体を得た。この積層体を繰り返し巻き出し部に入れ、複数回積層を行うことで目的の厚みの仮接着体を得た。
<Silane Coupling Agent Treatment Example 2>
The silane coupling agent was applied to the polyimide film under the following conditions using the device for generating the silane coupling agent vapor outlined in FIG.
A polyimide film having a width of 350 mm was passed through a chamber of 750 mm × 200 mm × 400 mm having a slit of 20 mm × 370 mm at a speed of 240 mm / min.
A container containing 100 g of a silane coupling agent (“KBM-903” manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd .: 3-aminopropyltrimethoxysilane) was adjusted to 40 ° C., and then nitrogen gas was bubbling at 20 L / min. Nitrogen gas containing the generated silane coupling agent vapor was introduced into the chamber in the previous period through a pipe, both sides of the polyimide film were exposed to the gas for 3 minutes, and immediately laminated with the second polyimide film F1 at 100 MPa. , A temporary adhesive was obtained. This laminated body was repeatedly put into the unwinding portion and laminated a plurality of times to obtain a temporary adhesive having a desired thickness.

<実施例1>
プラズマ処理を施したポリイミドフィルムF1を、最終的な厚みが0.1mmになるまで重ね、さらに離型シート挟み、真空プレスにて、減圧化に400℃、30MPaの圧力を60min印加し、スティフナーを作製した。
<Example 1>
The plasma-treated polyimide film F1 is laminated until the final thickness becomes 0.1 mm, and a release sheet is sandwiched, and a pressure of 400 ° C. and 30 MPa is applied for 60 minutes to reduce the pressure by a vacuum press, and a stiffener is applied. Made.

<実施例2>
最終的な厚みを0.2mmとした以外は実施例1と同様にしてスティフナーを作製した。
<Example 2>
A stiffener was produced in the same manner as in Example 1 except that the final thickness was 0.2 mm.

<実施例3>
ポリイミドフィルムF1を用いてシランカップリング剤処理例2の方法で厚み0.5mmの仮接着体を作製し、PPコアに巻き取ったまま110℃で20hr熱処理を実施し、スティフナーを作製した。
<Example 3>
A temporary adhesive having a thickness of 0.5 mm was prepared using the polyimide film F1 by the method of Example 2 of silane coupling agent treatment, and a stiffener was prepared by performing a 20 hr heat treatment at 110 ° C. while being wound around the PP core.

<実施例4>
ポリイミドフィルムF2を、最終的な厚みが0.1mmになるまで重ね、さらに離型シート挟み、真空プレスにて、減圧化に350℃、30MPaの圧力を20min印加し、スティフナーを作製した。
<Example 4>
The polyimide film F2 was laminated until the final thickness became 0.1 mm, and a release sheet was sandwiched and a pressure of 350 ° C. and 30 MPa was applied for 20 minutes to reduce the pressure by a vacuum press to prepare a stiffener.

<実施例5>
ポリイミドフィルムとしてF3を用いた以外は実施例4と同様にスティフナーを作製した。
<Example 5>
A stiffener was produced in the same manner as in Example 4 except that F3 was used as the polyimide film.

<実施例6>
ポリイミドフィルムとしてF2、シランカップリング剤処理1を用いて、シランカップリング剤付きのポリイミドフィルムを作製した。最終的な厚みが0.1mmになるまでこのシランカップリング剤付きポリイミドフィルムを重ね、さらに離型シート挟み、真空プレスにて、減圧化に100Paの圧力を印加し、仮接着を行った。次いで得られた仮接着積層板をクリーンオーブンに入れ、窒素雰囲気下で180℃にて1時間加熱し、スティフナーを得た。
<実施例7>
最終的な厚みを1mmとした以外は実施例1と同様にしてスティフナーを作製した。
<Example 6>
F2 and silane coupling agent treatment 1 were used as the polyimide film to prepare a polyimide film with a silane coupling agent. This polyimide film with a silane coupling agent was laminated until the final thickness became 0.1 mm, and a pressure of 100 Pa was applied to reduce the pressure by sandwiching a release sheet and vacuum pressing to perform temporary bonding. Next, the obtained temporary adhesive laminate was placed in a clean oven and heated at 180 ° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere to obtain a stiffener.
<Example 7>
A stiffener was produced in the same manner as in Example 1 except that the final thickness was 1 mm.

<比較例1>
仮接着時にラミネーターロールを通さない以外は実施例3と同様の方法でスティフナーを作製した。
<Comparative example 1>
A stiffener was prepared in the same manner as in Example 3 except that the laminator roll was not passed during the temporary bonding.

<比較例2>
最終的な厚みを0.3mm、プレス時の圧力を5MPaとした以外は実施例1と同様の方法でスティフナーを作製した。
<Comparative example 2>
A stiffener was prepared in the same manner as in Example 1 except that the final thickness was 0.3 mm and the pressing pressure was 5 MPa.

得られた積層体を評価した結果を表1に示す。層間に空隙が発生する比較例1および2に対して、使用しているフィルムは同じでありながら、実施例は欠陥の少ないスティフナーであるといえる。また、圧縮速度を変えた際の圧縮応力差が小さいスティフナーは耐折り曲げ性が高い。 Table 1 shows the results of evaluating the obtained laminate. It can be said that the film used is the same as that of Comparative Examples 1 and 2 in which voids are generated between the layers, but the example is a stiffener with few defects. Further, the stiffener having a small difference in compressive stress when the compression speed is changed has high bending resistance.

Figure 2021145045
Figure 2021145045

本発明のスティフナーは、層間に空隙がなく、折り曲げ性に優れるため、FPC基板の補強用途に限らず、ポリイミド製スティフナーと金属部材との組み合わせが考えられる用途に用いることができる。 Since the stiffener of the present invention has no gaps between layers and is excellent in bendability, it can be used not only for reinforcing FPC substrates but also for applications where a combination of a polyimide stiffener and a metal member can be considered.

11 基材フィルム
12、22、32 接着剤層
13 セパレーター
14 フレキシブルプリント基板
23 銅箔
31 ポリイミドフィルム
41 金属板
42 スティフナー
61 フィルム巻き出し部
62 塗工液供給部
63 塗工液吐出部
64 塗工液蒸気の排気口
65 長尺基材巻き出し部
66 加圧部
67 巻取り部
68 長尺基材の高さ調整ロール
11 Base film 12, 22, 32 Adhesive layer 13 Separator 14 Flexible printed substrate 23 Copper foil 31 Polyimide film 41 Metal plate 42 Stiffener 61 Film unwinding part 62 Coating liquid supply part 63 Coating liquid discharge part 64 Coating liquid Steam exhaust port 65 Long base material unwinding part 66 Pressurizing part 67 Winding part 68 Long base material height adjustment roll

Claims (3)

ポリイミドフィルムからなるスティフナーであって、
スティフナーとの接触面が10mm×10mmのロッドを用いて厚み方向への圧縮試験を圧縮速度0.2mm/minで行った際に以下の条件(I)を満たさない場所が0.1個/平方cm以下であることを特長とするスティフナー。
条件(I)
横軸を圧縮ひずみ、縦軸を圧縮応力として得られるスティフナーの応力−ひずみ曲線において、応力−ひずみ曲線が線形領域に移行する移行開始点でのひずみの値がスティフナー厚みの20%以下である。
A stiffener made of polyimide film
When a compression test in the thickness direction is performed at a compression speed of 0.2 mm / min using a rod having a contact surface with a stiffener of 10 mm × 10 mm, 0.1 places / square do not satisfy the following condition (I). A stiffener characterized by being less than cm.
Condition (I)
In the stress-strain curve of the stiffener obtained with the horizontal axis as the compressive strain and the vertical axis as the compressive stress, the strain value at the transition start point where the stress-strain curve shifts to the linear region is 20% or less of the stiffener thickness.
請求項1に記載のスティフナーであって、スティフナーとの接触面が10mm×10mmのロッドを用いて厚み方向への圧縮試験を行った際に、以下の条件(II)を満たすことを特長とするスティフナー。
条件(II)
圧縮速度を10mm/minおよび0.2mm/minとして、横軸を圧縮ひずみ、縦軸を圧縮応力として得られるスティフナーの応力−ひずみ曲線において、応力が最大となるひずみの際の圧縮応力σ10とσ0.2の差が
|σ10−σ0.2|<0.15×σ0.2
である。
The stiffener according to claim 1, wherein a rod having a contact surface with the stiffener of 10 mm × 10 mm is used to perform a compression test in the thickness direction, and the following condition (II) is satisfied. Stiffener.
Condition (II)
In the stress-strain curve of the stiffener obtained with the compression speeds of 10 mm / min and 0.2 mm / min, the horizontal axis as the compressive strain, and the vertical axis as the compressive stress, the compressive stress σ 10 at the time of the strain that maximizes the stress. The difference of σ 0.2 is | σ 10 − σ 0.2 | <0.15 × σ 0.2
Is.
請求項1に記載のスティフナーであって、上に乗せた鉄板に添わせて60°の角度に折り曲げ、3秒間保持、開放する操作を10回繰り返した場合に、折り曲げ部分に亀裂が生じないことを特長とするスティフナー。 The stiffener according to claim 1, wherein the bent portion is not cracked when the operation of bending at an angle of 60 ° along the iron plate placed on the plate, holding and opening for 3 seconds is repeated 10 times. A stiffener featuring.
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