JP2023006387A - Polyamide acid, polyimide, polyimide film, metal-clad laminate and circuit board - Google Patents

Polyamide acid, polyimide, polyimide film, metal-clad laminate and circuit board Download PDF

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Abstract

To provide a polyimide film that has low thermal expandability, low hygroscopicity, and high film formability and also has sufficiently low dielectric loss tangents.SOLUTION: A polyimide comprises an imidized polyamide acid that satisfies condition (i): it contains 25 mol% or more of residues of the following formula (1), condition (ii): it contains 50 mol% or more of diamine residues induced from compounds of the formula (2): H2 N-φ(Y)-φ(Y)-NH2, and condition (iii): the proportion of monomer residues having biphenyl skeletons is 65 mol% or more relative to all the monomer residues.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、ポリアミド酸、ポリイミド、ポリイミドフィルム、金属張積層板及び回路基板に関する。 The present invention relates to polyamic acid, polyimide, polyimide film, metal-clad laminate and circuit board.

近年、電気、電子機器の高性能、高機能化に伴い、情報の高速伝送化が要求されており、これらに使用される部品や部材にも高速伝送への対応が求められている。高周波信号を伝送する場合、電気信号のロスや信号の遅延時間が長くなるなどの不都合が生じ易くなることから、高周波機器に使用されるフレキシブルプリント基板(FPC;Flexible Printed Circuits)などの回路基板について、高速伝送化に対応した電気特性を有するように改善が進められている。そのため、FPC材料として使用されるポリマーについても、伝送損失を低減すべく、誘電正接を下げる検討がなされている。 2. Description of the Related Art In recent years, as electric and electronic devices have become more sophisticated and functional, there has been a demand for high-speed transmission of information. When transmitting high-frequency signals, problems such as loss of electrical signals and longer signal delays are likely to occur. , and improvements are being made to have electrical characteristics compatible with high-speed transmission. Therefore, studies are being made to lower the dielectric loss tangent of polymers used as FPC materials in order to reduce transmission loss.

低誘電正接なポリマーの代表例として、フッ素系樹脂、液晶ポリマー(LCP)、モディファイドポリイミド(MPI)が挙げられる。しかし、フッ素系樹脂は、低粗化銅箔との密着性やレーザー加工性、銅メッキ性等に課題があり、LCPは低粗化銅箔との密着性が低いことや多層化が困難であるといった課題がある。また、MPIについてはフッ素系樹脂やLCPのような課題はないが、一般に吸湿率や誘電正接が高いと言った課題がある。 Typical examples of low dielectric loss tangent polymers include fluorine-based resins, liquid crystal polymers (LCP), and modified polyimides (MPI). However, fluorine-based resins have problems such as adhesion to low-roughened copper foil, laser processing, and copper plating. LCP has low adhesion to low-roughened copper foil and is difficult to multilayer. There is an issue. MPI does not have the problems of fluorine-based resins and LCP, but generally has the problem of high moisture absorption and dielectric loss tangent.

ポリイミドの誘電正接を低下させるために、ポリイミド鎖中にエステル構造を導入することが提案されている(例えば、特許文献1)。また、低熱膨張性や低吸湿性などを目的として、ポリイミド鎖へエステル構造を導入することも提案されている(例えば、特許文献2~4)。 In order to reduce the dielectric loss tangent of polyimide, it has been proposed to introduce an ester structure into the polyimide chain (for example, Patent Document 1). Also, for the purpose of low thermal expansion and low hygroscopicity, it has been proposed to introduce an ester structure into the polyimide chain (for example, Patent Documents 2 to 4).

特開2021-074894号公報JP 2021-074894 A 再表2010-093021号公報Retable 2010-093021 特開平10-36506号公報JP-A-10-36506 特開2006-336011号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-336011

特許文献1では、ポリイミド鎖中にエステル構造を導入することによって誘電正接を下げているが、その実施例において10GHzでの誘電正接が0.003を上回っており、高周波信号の伝送損失の低減という観点で満足のいくものではなかった。また、特許文献1では、ポリイミドのイミド化を閉環化剤によって行っているため、極性基の増加によって誘電正接が下がり難い傾向がある。
一方、特許文献3、4のように、ジアミン成分として1,4-ジアミノベンゼン(p-PDA;パラフェニレンジアミン)を用いると、ポリイミドフィルムが脆くなりやすく、製膜性が低下するという課題があった。
In Patent Document 1, the dielectric loss tangent is lowered by introducing an ester structure into the polyimide chain. It was not satisfactory from the point of view. Further, in Patent Document 1, since polyimide is imidized with a cyclization agent, the dielectric loss tangent tends to be difficult to decrease due to an increase in polar groups.
On the other hand, when 1,4-diaminobenzene (p-PDA; paraphenylenediamine) is used as a diamine component as in Patent Documents 3 and 4, the polyimide film tends to become brittle, resulting in a problem of reduced film formability. rice field.

従って、本発明の目的は、FPC材料として要求される低熱膨張性、良好な製膜性を有し、かつ、誘電正接が十分に低いポリイミドフィルムを提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a polyimide film which has low thermal expansion and good film formability required as an FPC material and which has a sufficiently low dielectric loss tangent.

本発明者らは、鋭意研究の結果、ポリイミドを形成するためのモノマーとして、特定構造の酸二無水物とジアミン化合物を所定の比率で用いることによって、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成した。 As a result of intensive research, the present inventors found that the above problems can be solved by using an acid dianhydride having a specific structure and a diamine compound in a predetermined ratio as monomers for forming a polyimide, and have completed the present invention. completed.

すなわち、本発明の第1の観点のポリアミド酸は、酸二無水物成分から誘導される酸二無水物残基及びジアミン成分から誘導されるジアミン残基を含有するポリアミド酸であって、下記の条件(i)~(iii)を満たす。 That is, the polyamic acid of the first aspect of the present invention is a polyamic acid containing an acid dianhydride residue derived from an acid dianhydride component and a diamine residue derived from a diamine component, Satisfies conditions (i) to (iii).

条件(i):
全酸二無水物残基に対して、下記の式(1)で表される酸二無水物から誘導される酸二無水物残基を25mol%以上含有すること。
Condition (i):
Contain 25 mol % or more of acid dianhydride residues derived from the acid dianhydride represented by the following formula (1) with respect to all acid dianhydride residues.

Figure 2023006387000001
Figure 2023006387000001

条件(ii):
全ジアミン残基に対して、下記の一般式(2)で表されるジアミン化合物から誘導されるジアミン残基を50mol%以上含有すること。
Condition (ii):
Contain 50 mol % or more of diamine residues derived from a diamine compound represented by the following general formula (2) with respect to all diamine residues.

Figure 2023006387000002
Figure 2023006387000002

式(2)において、Yは独立に水素、炭素数1~3の1価の炭化水素基又はアルコキシ基を示し、p及びqは独立して0~4の整数を示す。 In formula (2), Y independently represents hydrogen, a monovalent hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms or an alkoxy group, and p and q independently represent an integer of 0 to 4.

条件(iii):
全モノマー成分から誘導される全モノマー残基に対し、ビフェニル骨格を有するモノマー残基の割合が65mo1%以上であること。
Condition (iii):
The ratio of monomer residues having a biphenyl skeleton to all monomer residues derived from all monomer components is 65 mol or more.

本発明の第1の観点のポリアミド酸は、全ジアミン残基に対して、下記の一般式(3)~(6)で表されるジアミン化合物から誘導されるジアミン残基を1~50mol%の範囲内で含有するものであってもよい。 The polyamic acid of the first aspect of the present invention contains 1 to 50 mol% of diamine residues derived from diamine compounds represented by the following general formulas (3) to (6) with respect to all diamine residues. It may be contained within the range.

Figure 2023006387000003
Figure 2023006387000003

式(3)~(6)において、Rは独立に炭素数1~6の1価の炭化水素基、アルコキシ基又はアルキルチオ基を示し、連結基Aは独立に-O-、-SO-、-CH-又は-C(CH-から選ばれる2価の基を示し、連結基Xは独立に-CH-、-O-CH-O-、-O-C-O-、-O-C-O-、-O-C-O-、-O-C10-O-、-O-CH-C(CH-CH-O-、-C(CH-、-C(CF-又は-SO-を示し、mは独立に1~4の整数を示し、nは独立に0~4の整数を示すが、式(5)において、連結基Aが、-CH-、-C(CH-、-C(CF-又は-SO-を含まない場合、nのいずれかは1以上である。 In formulas (3) to (6), each R independently represents a monovalent hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group or an alkylthio group, and the linking group A independently represents -O-, -SO 2 -, -CH 2 - or -C(CH 3 ) 2 -, wherein the linking group X is independently -CH 2 -, -O-CH 2 -O-, or -O-C 2 H 4 —O—, —O—C 3 H 6 —O—, —O—C 4 H 8 —O—, —O—C 5 H 10 —O—, —O—CH 2 —C(CH 3 ) 2 — CH 2 —O—, —C(CH 3 ) 2 —, —C(CF 3 ) 2 — or —SO 2 —, m is independently an integer of 1 to 4, n is independently 0 to 4 is an integer of n _ is 1 or more.

本発明の第2の観点のポリイミドは、上記第1の観点のポリアミド酸をイミド化してなるものである。 The polyimide of the second aspect of the present invention is obtained by imidating the polyamic acid of the first aspect.

本発明の第3の観点のポリイミドフィルムは、単層又は複数層のポリイミド層を含むポリイミドフィルムであって、
前記ポリイミド層の少なくとも1層が、上記第2の観点のポリイミドを樹脂成分の主成分として含有するものである。
The polyimide film of the third aspect of the present invention is a polyimide film comprising a single or multiple polyimide layers,
At least one of the polyimide layers contains the polyimide of the second aspect as a main component of the resin component.

本発明の第4の観点のポリイミドフィルムは、第1のポリイミドを樹脂成分の主成分として含有するポリイミド層(A)と、該ポリイミド層(A)に積層されており、前記第1のポリイミドとは異なる第2のポリイミドを樹脂成分の主成分として含有するポリイミド層(B)と、を含むポリイミドフィルムであってもよい。この第4の観点のポリイミドフィルムは、前記第1のポリイミドが、酸二無水物成分から誘導される酸二無水物残基及びジアミン成分から誘導されるジアミン残基を含有するポリイミドであって、全酸二無水物残基中に、ピロメリット酸二無水物から誘導される残基を5mol%以上90mol%以下、分子内にケトン基(-CO-)を有する酸二無水物から誘導される残基を10mol%以上95mol%以下で含有し、且つピロメリット酸二無水物から誘導される残基と分子内にケトン基(-CO-)を有する酸二無水物から誘導される残基とを合計で80mol%以上の割合で含有してもよい。また、この第4の観点のポリイミドフィルムは、全ジアミン残基中に、下記の一般式(A1)で表されるジアミン化合物から誘導される残基を5mol%以上90mol%以下の割合で含有してもよい。さらに、この第4の観点のポリイミドフィルムは、動的粘弾性測定装置(DMA)を用いて測定される300℃における貯蔵弾性率E’が1.0×10Pa以上且つ350℃における貯蔵弾性率E’が1.0×10Pa以上であるポリイミドであってもよい。
さらに、第4の観点のポリイミドフィルムは、前記第2のポリイミドが、上記第2の観点のポリイミドである。
The polyimide film of the fourth aspect of the present invention is a polyimide layer (A) containing a first polyimide as a main component of the resin component, and is laminated on the polyimide layer (A), and the first polyimide and may be a polyimide film containing a polyimide layer (B) containing a different second polyimide as the main component of the resin component. In the polyimide film of the fourth aspect, the first polyimide is a polyimide containing an acid dianhydride residue derived from an acid dianhydride component and a diamine residue derived from a diamine component, In all acid dianhydride residues, 5 mol% or more and 90 mol% or less of residues derived from pyromellitic dianhydride, derived from acid dianhydride having a ketone group (-CO-) in the molecule A residue containing 10 mol% or more and 95 mol% or less, and a residue derived from pyromellitic dianhydride and a residue derived from an acid dianhydride having a ketone group (-CO-) in the molecule may be contained in a total ratio of 80 mol % or more. Further, the polyimide film of the fourth aspect contains residues derived from a diamine compound represented by the following general formula (A1) in a proportion of 5 mol% or more and 90 mol% or less in all diamine residues. may Furthermore, the polyimide film of the fourth aspect has a storage elastic modulus E′ at 300° C. of 1.0×10 8 Pa or more and a storage elastic modulus at 350° C. measured using a dynamic viscoelasticity measuring device (DMA). A polyimide having a modulus E′ of 1.0×10 7 Pa or more may also be used.
Furthermore, in the polyimide film of the fourth aspect, the second polyimide is the polyimide of the second aspect.

Figure 2023006387000004
式(A1)において、連結基X1は単結合又は-CONH-から選ばれる2価の基を示し、Yは独立に水素、炭素数1~3の1価の炭化水素基又はアルコキシ基を示し、n1は0~2の整数を示し、p及びqは独立して0~4の整数を示す。
Figure 2023006387000004
In formula (A1), the linking group X1 represents a single bond or a divalent group selected from -CONH-, Y independently represents hydrogen, a monovalent hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms or an alkoxy group, n1 represents an integer of 0-2, and p and q independently represent an integer of 0-4.

本発明の第3の観点もしくは第4の観点のポリイミドフィルムは、温度24~26℃、湿度45~55%の環境下でスプリットポスト誘電体共振器(SPDR)により測定したときの10GHzにおける誘電正接(Tanδ)が、0.003未満であってもよく、熱膨張係数(CTE)が25ppm/K未満であってもよい。 The polyimide film of the third aspect or the fourth aspect of the present invention has a dielectric loss tangent at 10 GHz when measured by a split post dielectric resonator (SPDR) in an environment with a temperature of 24 to 26 ° C. and a humidity of 45 to 55%. (Tan δ) may be less than 0.003 and the coefficient of thermal expansion (CTE) may be less than 25 ppm/K.

本発明の第5の観点の金属張積層板は、絶縁樹脂層と、該絶縁樹脂層の少なくとも一方の面に設けられている金属層と、を備えた金属張積層板であって、前記絶縁樹脂層が、上記第3の観点もしくは第4の観点のポリイミドフィルムを含む。 A metal-clad laminate according to a fifth aspect of the present invention is a metal-clad laminate comprising an insulating resin layer and a metal layer provided on at least one surface of the insulating resin layer, wherein the insulating The resin layer includes the polyimide film of the third or fourth aspect.

本発明の第6の観点の回路基板は、絶縁樹脂層と、該絶縁樹脂層の少なくとも一方の面に設けられている配線層と、を備えた回路基板であって、前記絶縁樹脂層が、上記第3の観点もしくは第4の観点のポリイミドフィルムを含む。 A circuit board according to a sixth aspect of the present invention is a circuit board comprising an insulating resin layer and a wiring layer provided on at least one surface of the insulating resin layer, the insulating resin layer comprising: The polyimide film of the third aspect or the fourth aspect is included.

本発明のポリアミド酸及びポリイミドは、条件(i)~(iii)を満たすことによって、低熱膨張性と良好な製膜性を損なうことなく、極めて低い誘電正接を有するポリイミドフィルムを形成できる。したがって、本発明のポリイミドフィルムを回路基板材料として利用することによって、高速伝送への対応が可能な回路基板を提供できる。 By satisfying the conditions (i) to (iii), the polyamic acid and polyimide of the present invention can form a polyimide film having an extremely low dielectric loss tangent without impairing low thermal expansion and good film formability. Therefore, by using the polyimide film of the present invention as a circuit board material, it is possible to provide a circuit board capable of handling high-speed transmission.

次に、本発明の実施の形態について説明する。 Next, an embodiment of the invention will be described.

<ポリアミド酸・ポリイミド>
本発明の一実施の形態のポリアミド酸は、ポリイミドの前駆体であり、特定の酸二無水物成分と特定のジアミン成分とを反応させて得られるポリアミド酸であって、酸二無水物成分から誘導される酸二無水物残基及びジアミン成分から誘導されるジアミン残基を含むものである。
また、本実施の形態のポリイミドは、上記ポリアミド酸をイミド化してなるものであり、特定の酸無水物残基及び特定のジアミン残基を含むものである。
本発明において、酸無水物残基とは、酸二無水物から誘導された4価の基のことを表し、ジアミン残基とは、ジアミン化合物から誘導された2価の基のことを表す。原料である酸二無水物及びジアミン化合物をほぼ等モルで反応させた場合には、原料の種類とモル比に対して、ポリイミド中に含まれる酸二無水物残基及びジアミン残基の種類やモル比などをほぼ対応させることができる。
なお、本発明で「ポリイミド」という場合、ポリイミドの他、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリエステルイミド、ポリシロキサンイミド、ポリベンズイミダゾールイミドなど、分子構造中にイミド基を有するポリマーからなる樹脂を意味する。
<Polyamide acid/polyimide>
Polyamic acid of one embodiment of the present invention is a polyimide precursor, polyamic acid obtained by reacting a specific acid dianhydride component and a specific diamine component, the acid dianhydride component It contains a diamine residue derived from a derived acid dianhydride residue and a diamine component.
Further, the polyimide of the present embodiment is obtained by imidating the polyamic acid, and contains a specific acid anhydride residue and a specific diamine residue.
In the present invention, the acid anhydride residue represents a tetravalent group derived from an acid dianhydride, and the diamine residue represents a divalent group derived from a diamine compound. When the acid dianhydride and diamine compound as raw materials are reacted in approximately equimolar amounts, the type and amount of acid dianhydride residue and diamine residue contained in the polyimide with respect to the type and molar ratio of the raw materials. The molar ratio and the like can be almost matched.
In the present invention, the term "polyimide" means a resin composed of a polymer having an imide group in its molecular structure, such as polyimide, polyetherimide, polyesterimide, polysiloxaneimide, and polybenzimidazoleimide, in addition to polyimide. .

以下、本実施の形態のポリアミド酸及びポリイミドに含まれる酸無水物残基及びジアミン残基について、その原料とともに説明する。 The acid anhydride residue and diamine residue contained in the polyamic acid and polyimide of the present embodiment will be described below together with their raw materials.

本実施の形態のポリアミド酸及びポリイミドは、以下の条件(i)~(iii)を満たすものである。 Polyamic acid and polyimide of the present embodiment satisfy the following conditions (i) to (iii).

条件(i):
全酸二無水物残基に対して、下記の式(1)で表される酸二無水物から誘導される酸二無水物残基を25mol%以上含有すること。以下、式(1)で表される酸二無水物から誘導される酸二無水物残基を「酸二無水物残基(1)」と記すことがある。
Condition (i):
Contain 25 mol % or more of acid dianhydride residues derived from the acid dianhydride represented by the following formula (1) with respect to all acid dianhydride residues. Hereinafter, the acid dianhydride residue derived from the acid dianhydride represented by formula (1) may be referred to as "acid dianhydride residue (1)".

Figure 2023006387000005
Figure 2023006387000005

式(1)で表される酸二無水物は、p-ビフェニレンビス(トリメリット酸モノエステル酸無二水物)(BP-TME)として知られるものであり、分子内にビフェニル骨格と、該ビフェニル骨格に結合した2つのエステル構造(-CO-O-)を有している。ビフェニル骨格は剛直性を有し、エステル構造はポリマー全体に秩序構造を付与する作用を有しているため、酸二無水物残基(1)を含有することによって、熱膨張係数の低減(低CTE化)が可能になるとともに、分子の秩序構造の向上と運動抑制により誘電正接を効果的に低下させること(低誘電正接化)が可能になる。 The acid dianhydride represented by formula (1) is known as p-biphenylene bis (trimellitic acid monoester acid anhydride) (BP-TME), and has a biphenyl skeleton and the It has two ester structures (--CO--O--) attached to the biphenyl skeleton. The biphenyl skeleton has rigidity, and the ester structure has the effect of imparting an ordered structure to the entire polymer. CTE) can be achieved, and the dielectric loss tangent can be effectively reduced (lower dielectric loss tangent) by improving the molecular ordered structure and suppressing motion.

本実施の形態のポリアミド酸及びポリイミドにおける酸二無水物残基(1)の含有量は、全酸二無水物残基に対して25mol%以上であり、25~100mol%の範囲内が好ましく、40~80mol%の範囲内がより好ましい。酸二無水物残基(1)の含有量が25mol%未満では、分子の秩序構造の向上と運動抑制による低誘電正接化と低CTE化の双方の効果が十分に発揮されない。なお、酸二無水物残基(1)の含有量の上限は100mol%でもよいが、任意の機能性付与を目的として他の酸二無水物を併用する場合には、その使用量に応じて式(1)で表される酸二無水物の使用量を調節できる。 The content of the acid dianhydride residue (1) in the polyamic acid and polyimide of the present embodiment is 25 mol% or more with respect to the total acid dianhydride residue, preferably in the range of 25 to 100 mol%, A range of 40 to 80 mol % is more preferable. If the content of the acid dianhydride residue (1) is less than 25 mol %, both effects of lowering the dielectric loss tangent and lowering the CTE due to the improvement of the molecular ordered structure and the suppression of motion are not sufficiently exhibited. The upper limit of the content of the acid dianhydride residue (1) may be 100 mol%, but when other acid dianhydrides are used in combination for the purpose of imparting arbitrary functionality, depending on the amount used The amount of acid dianhydride represented by formula (1) used can be adjusted.

ここで、式(1)で表される酸二無水物の類縁化合物として、式(1)中のビフェニル骨格がフェニル基などの置換基を有するものが知られている(例えば、特許文献2)。しかし、ビフェニル骨格に結合した置換基の存在によって、ポリイミドの分子運動抑制効果が小さくなり、誘電正接を十分に低下させることができないというデメリットがある。
また、式(1)で表される酸二無水物と同様に2つのエステル構造を有する酸二無水物として、1,4-フェニレンビス(トリメリット酸モノエステル)二無水物(TAHQ)が知られている。このTAHQはフェニレン基に2つのエステル構造が結合した構造であることから、剛直性を有するものの、誘電正接を下げる効果が十分に得られない。また、TAHQを式(1)で表される酸二無水物と比較した際に、ビフェニル骨格を有さないことから、分子運動抑制効果が小さいため低誘電正接化に不利であり、分子量についても小さいため、TAHQを使用したポリイミドは、相対的にポリイミドのイミド基濃度が高くなり、吸湿性が高くなるというデメリットがある。
さらに、式(1)で表される酸二無水物と同様に2つのエステル構造を有する酸二無水物として、式(1)中のビフェニル骨格がナフタレン骨格に置き換わった構造の2,6-ナフタレンビス(トリメリット酸モノエステル酸無水物)(26DHN-TME)も知られている。この26DHN-TMEは、ナフタレンエステル骨格の存在によって、発泡が発生し易くなり、また、ポリイミドの直線性が低下することで熱膨張係数(CTE)を十分に低下させることができないというデメリットがある。
Here, as analogous compounds of the acid dianhydride represented by the formula (1), those having a substituent such as a phenyl group in the biphenyl skeleton in the formula (1) are known (for example, Patent Document 2). . However, due to the presence of substituents bonded to the biphenyl skeleton, the effect of suppressing molecular motion of polyimide is reduced, and there is a demerit that the dielectric loss tangent cannot be sufficiently lowered.
Also, 1,4-phenylenebis(trimellitic acid monoester) dianhydride (TAHQ) is known as an acid dianhydride having two ester structures like the acid dianhydride represented by formula (1). It is Since this TAHQ has a structure in which two ester structures are bonded to a phenylene group, although it has rigidity, the effect of lowering the dielectric loss tangent is not sufficiently obtained. In addition, when TAHQ is compared with the acid dianhydride represented by formula (1), since it does not have a biphenyl skeleton, the effect of suppressing molecular motion is small, so it is disadvantageous for lowering the dielectric loss tangent. Due to its small size, polyimide using TAHQ has the disadvantage of relatively high imide group concentration and high hygroscopicity.
Furthermore, as an acid dianhydride having two ester structures like the acid dianhydride represented by formula (1), 2,6-naphthalene having a structure in which the biphenyl skeleton in formula (1) is replaced with a naphthalene skeleton Bis(trimellitic monoester anhydride) (26DHN-TME) is also known. This 26DHN-TME has the disadvantage that foaming is likely to occur due to the presence of the naphthalene ester skeleton, and the linearity of the polyimide is lowered, so that the coefficient of thermal expansion (CTE) cannot be sufficiently lowered.

条件(ii):
全ジアミン残基に対して、下記の一般式(2)で表されるジアミン化合物から誘導されるジアミン残基を50mol%以上含有すること。以下、式(2)で表されるジアミン化合物から誘導されるジアミン残基を「ジアミン残基(2)」と記すことがある。
Condition (ii):
Contain 50 mol % or more of diamine residues derived from a diamine compound represented by the following general formula (2) with respect to all diamine residues. Hereinafter, the diamine residue derived from the diamine compound represented by formula (2) may be referred to as "diamine residue (2)".

Figure 2023006387000006
Figure 2023006387000006

一般式(2)において、Yは独立に水素、炭素数1~3の1価の炭化水素基又はアルコキシ基を示し、p及びqは独立して0~4の整数を示す。なお、上記式(2)において、末端の二つのアミノ基における水素原子は置換されていてもよく、例えば-NR(ここで、R,Rは、独立してアルキル基などの任意の置換基を意味する)であってもよい。 In general formula (2), Y independently represents hydrogen, a monovalent hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms or an alkoxy group, and p and q independently represent an integer of 0 to 4. In the above formula (2), the hydrogen atoms in the two terminal amino groups may be substituted, for example —NR x R y (where R x and R y are independently meaning any substituent).

ジアミン残基(2)は、剛直構造を有しているため、ポリマー全体に秩序構造を付与する作用を有している。ジアミン残基(2)を含有することによって、低吸湿性のポリイミドが得られ、分子鎖内部の水分を低減できるため、誘電正接を下げることができる。また、ジアミン残基(2)は、酸二無水物残基(1)と共通する構造としてビフェニル骨格を含むため、ポリマー全体に秩序構造を付与する作用が大きくなり、しかも、モノマー由来単位の分子量を大きくできるので、イミド基濃度を低減できる。 Since the diamine residue (2) has a rigid structure, it has the effect of imparting an ordered structure to the entire polymer. By containing the diamine residue (2), a polyimide with low hygroscopicity can be obtained, and the water content inside the molecular chain can be reduced, so that the dielectric loss tangent can be lowered. In addition, since the diamine residue (2) contains a biphenyl skeleton as a structure common to the acid dianhydride residue (1), the effect of imparting an ordered structure to the entire polymer increases, and the molecular weight of the monomer-derived unit can be increased, the imide group concentration can be reduced.

一般式(2)で表されるジアミン化合物の代表例としては、2,2’-ジメチル-4,4’-ジアミノビフェニル(m-TB)、2,2’-ジエチル-4,4’-ジアミノビフェニル(m-EB)、2,2’-ジエトキシ-4,4’-ジアミノビフェニル(m-EOB)、2,2’-ジプロポキシ-4,4’-ジアミノビフェニル(m-POB)、2,2’-ジ-n-プロピル-4,4’-ジアミノビフェニル(m-NPB)、2,2’-ジビニル-4,4’-ジアミノビフェニル(VAB)、4,4’-ジアミノビフェニルなどを挙げることができる。 Representative examples of the diamine compound represented by the general formula (2) include 2,2'-dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl (m-TB), 2,2'-diethyl-4,4'-diamino biphenyl (m-EB), 2,2'-diethoxy-4,4'-diaminobiphenyl (m-EOB), 2,2'-dipropoxy-4,4'-diaminobiphenyl (m-POB), 2,2 to mention '-di-n-propyl-4,4'-diaminobiphenyl (m-NPB), 2,2'-divinyl-4,4'-diaminobiphenyl (VAB), 4,4'-diaminobiphenyl, etc. can be done.

本実施の形態のポリアミド酸及びポリイミドにおけるジアミン残基(2)の含有量は、全ジアミン残基に対して50mol%以上であり、60~100mol%の範囲内が好ましく、60~95mol%の範囲内がより好ましい。ジアミン残基(2)の含有量が50mol%未満では、誘電正接を低下させる効果が十分に発揮されない。
なお、誘電正接を低下させるという観点では、全ジアミン残基中に占めるジアミン残基(2)の割合を出来るだけ大きくすることが好ましく、ジアミン残基(2)の含有量が100mol%であってもよい。その一方で、後述する発泡抑制や熱イミド化のための熱処理時間の短縮も考慮に入れる場合は、ジアミン残基(2)の含有量の上限を、全ジアミン残基に対して60~95mol%の範囲内に設定することが好ましい。
The content of the diamine residue (2) in the polyamic acid and polyimide of the present embodiment is 50 mol% or more, preferably in the range of 60 to 100 mol%, more preferably in the range of 60 to 95 mol%, relative to the total diamine residue. Inside is more preferred. When the content of the diamine residue (2) is less than 50 mol %, the effect of lowering the dielectric loss tangent is not sufficiently exhibited.
From the viewpoint of reducing the dielectric loss tangent, it is preferable to increase the proportion of the diamine residue (2) in all diamine residues as much as possible. good too. On the other hand, when taking into consideration the reduction of the heat treatment time for foaming suppression and thermal imidization described later, the upper limit of the content of the diamine residue (2) is 60 to 95 mol% with respect to all diamine residues. is preferably set within the range of

条件(iii):
全モノマー成分から誘導される全モノマー残基に対し、ビフェニル骨格を有するモノマー残基(ビフェニル骨格含有残基)の割合が65mo1%以上であること。
ここで、ビフェニル骨格とは、2つのフェニル基が単結合した骨格である。従って、ビフェニル骨格含有残基とは、例えば、ビフェニルジイル基、ビフェニルテトライル基などを挙げることができる。全モノマー成分から誘導される全モノマー残基に対し、ビフェニル骨格含有残基の割合が65mo1%以上であることによって、モノマー由来の剛直構造によりポリマー全体に秩序構造が形成されやすくなり、分子の運動抑制により誘電正接を低下させることができる。ビフェニル骨格含有残基の割合が65mo1%未満では、誘電正接が十分に低下しない。このため、例えば回路基板に使用したときに、高速伝送への適応が困難となる。かかる観点から、ビフェニル骨格含有残基の割合は、70mo1%以上であることが好ましく、80mo1%以上であることがより好ましい。
Condition (iii):
The ratio of monomer residues having a biphenyl skeleton (biphenyl skeleton-containing residues) to all monomer residues derived from all monomer components is 65 mol or more.
Here, the biphenyl skeleton is a skeleton in which two phenyl groups are single bonded. Therefore, the biphenyl skeleton-containing residue includes, for example, a biphenyldiyl group, a biphenyltetrayl group, and the like. When the ratio of the biphenyl skeleton-containing residue to the total monomer residues derived from all the monomer components is 65 mol or more, the rigid structure derived from the monomer facilitates the formation of an ordered structure throughout the polymer, resulting in molecular motion. Suppression can lower the dissipation factor. If the ratio of the biphenyl skeleton-containing residue is less than 65 mol%, the dielectric loss tangent is not sufficiently reduced. For this reason, when it is used for a circuit board, for example, it becomes difficult to adapt to high-speed transmission. From this point of view, the ratio of the biphenyl skeleton-containing residue is preferably 70 mol% or more, more preferably 80 mol% or more.

また、本実施の形態のポリアミド酸及びポリイミドは、分子内に2つのエステル構造(-CO-O-)を有する式(1)で表される酸二無水物に由来する酸二無水物残基(1)を主要な構成単位として含むため、エステル基濃度が比較的高いという特徴を有する。ポリマー全体に秩序構造を付与し、誘電正接を低下させる観点から、本実施の形態のポリアミド酸及びポリイミドにおけるエステル基濃度は、例えば3~15重量%の範囲内が好ましく、7~15重量%の範囲内であることがより好ましい。ここで、エステル基濃度は、ポリポリイミドイミド構造全体の分子量中におけるエステル基(-COO-)の割合によって算出できる。 Further, the polyamic acid and polyimide of the present embodiment are acid dianhydride residues derived from the acid dianhydride represented by the formula (1) having two ester structures (-CO-O-) in the molecule Since it contains (1) as a main structural unit, it is characterized by a relatively high concentration of ester groups. From the viewpoint of imparting an ordered structure to the entire polymer and reducing the dielectric loss tangent, the ester group concentration in the polyamic acid and polyimide of the present embodiment is preferably in the range of, for example, 3 to 15% by weight, and 7 to 15% by weight. It is more preferable to be within the range. Here, the ester group concentration can be calculated from the ratio of ester groups (--COO--) in the molecular weight of the entire polypolyimideimide structure.

(他の酸二無水物残基)
本実施の形態のポリアミド酸及びポリイミドは、上記の式(1)で表される酸二無水物から誘導される残基のほかに、発明の効果を損なわない範囲で、一般にポリイミドの原料として用いられる酸二無水物の残基を含有することができる。そのような酸二無水物残基として、例えば、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)、2,3',3,4'-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、ピロメリット酸二無水物(PMDA)、1,4-フェニレンビス(トリメリット酸モノエステル)二無水物(TAHQ)、2,3,6,7-ナフタレンテトラカルボン酸二無水物(NTCDA)、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、4,4’-オキシジフタル酸無水物、2,2',3,3'-、2,3,3',4'-又は3,3',4,4'-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、2,3',3,4'-ジフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物、ビス(2,3-ジカルボキシフェニル)エーテル二無水物、3,3'',4,4''-、2,3,3'',4''-又は2,2'',3,3''-p-テルフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,2-ビス(2,3-又は3,4-ジカルボキシフェニル)-プロパン二無水物、ビス(2,3-又は3.4-ジカルボキシフェニル)メタン二無水物、ビス(2,3-又は3,4-ジカルボキシフェニル)スルホン二無水物、1,1-ビス(2,3-又は3,4-ジカルボキシフェニル)エタン二無水物、1,2,7,8-、1,2,6,7-又は1,2,9,10-フェナンスレン-テトラカルボン酸二無水物、2,3,6,7-アントラセンテトラカルボン酸二無水物、2,2-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)テトラフルオロプロパン二無水物、2,3,5,6-シクロヘキサン二無水物、1,2,5,6-ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、1,4,5,8-ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、4,8-ジメチル-1,2,3,5,6,7-ヘキサヒドロナフタレン-1,2,5,6-テトラカルボン酸二無水物、2,6-又は2,7-ジクロロナフタレン-1,4,5,8-テトラカルボン酸二無水物、2,3,6,7-(又は1,4,5,8-)テトラクロロナフタレン-1,4,5,8-(又は2,3,6,7-)テトラカルボン酸二無水物、2,3,8,9-、3,4,9,10-、4,5,10,11-又は5,6,11,12-ペリレン-テトラカルボン酸二無水物、シクロペンタン-1,2,3,4-テトラカルボン酸二無水物、ピラジン-2,3,5,6-テトラカルボン酸二無水物、ピロリジン-2,3,4,5-テトラカルボン酸二無水物、チオフェン-2,3,4,5-テトラカルボン酸二無水物、4,4’-ビス(2,3-ジカルボキシフェノキシ)ジフェニルメタン二無水物、エチレングリコール ビスアンヒドロトリメリテート等の芳香族テトラカルボン酸二無水物から誘導される酸二無水物残基が挙げられる。これらの中でも、特に、BPDAから誘導される酸二無水物残基(以下、「BPDA残基」ともいう。)は、剛直性を有するため、ポリマーの秩序構造を形成しやすく、分子の運動抑制により誘電正接を低下させることができるため好ましく、ピロメリット酸二無水物から誘導される酸二無水物残基(以下、「PMDA残基」ともいう。)は、低CTE化の観点で好ましい。
(Other acid dianhydride residues)
Polyamic acid and polyimide of the present embodiment, in addition to the residue derived from the acid dianhydride represented by the above formula (1), to the extent that the effects of the invention is not impaired, generally used as a raw material of polyimide can contain residues of dianhydrides such as Such acid dianhydride residues include, for example, 3,3′,4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride (BPDA), 2,3′,3,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride pyromellitic dianhydride (PMDA), 1,4-phenylenebis(trimellitic acid monoester) dianhydride (TAHQ), 2,3,6,7-naphthalenetetracarboxylic dianhydride (NTCDA) , 3,3′,4,4′-diphenylsulfonetetracarboxylic dianhydride, 4,4′-oxydiphthalic anhydride, 2,2′,3,3′-, 2,3,3′,4′ - or 3,3',4,4'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, 2,3',3,4'-diphenyl ether tetracarboxylic dianhydride, bis(2,3-dicarboxyphenyl) ether anhydride, 3,3'',4,4''-, 2,3,3'',4''- or 2,2'',3,3''-p-terphenyltetracarboxylic dianhydride 2,2-bis(2,3- or 3,4-dicarboxyphenyl)-propane dianhydride, bis(2,3- or 3.4-dicarboxyphenyl)methane dianhydride, bis(2 ,3- or 3,4-dicarboxyphenyl)sulfone dianhydride, 1,1-bis(2,3- or 3,4-dicarboxyphenyl)ethane dianhydride, 1,2,7,8-, 1,2,6,7- or 1,2,9,10-phenanthrene-tetracarboxylic dianhydride, 2,3,6,7-anthracenetetracarboxylic dianhydride, 2,2-bis(3, 4-dicarboxyphenyl)tetrafluoropropane dianhydride, 2,3,5,6-cyclohexane dianhydride, 1,2,5,6-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 1,4,5,8- naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 4,8-dimethyl-1,2,3,5,6,7-hexahydronaphthalene-1,2,5,6-tetracarboxylic dianhydride, 2,6- or 2,7-dichloronaphthalene-1,4,5,8-tetracarboxylic dianhydride, 2,3,6,7-(or 1,4,5,8-)tetrachloronaphthalene-1,4,5 ,8- (or 2,3,6,7-) tetracarboxylic dianhydride, 2,3,8,9-, 3,4,9,10-, 4,5,10,11- or 5, 6,11,12-perylene-tetracarboxylic dianhydride, cyclopentane-1,2,3,4-tetracarboxylic dianhydride, pyrazine-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride, pyrrolidine-2,3, 4,5-tetracarboxylic dianhydride, thiophene-2,3,4,5-tetracarboxylic dianhydride, 4,4'-bis(2,3-dicarboxyphenoxy)diphenylmethane dianhydride, ethylene glycol Acid dianhydride residues derived from aromatic tetracarboxylic dianhydrides such as bis-anhydrotrimellitate can be mentioned. Among these, in particular, an acid dianhydride residue derived from BPDA (hereinafter also referred to as "BPDA residue") has rigidity, so it is easy to form an ordered structure of a polymer, suppressing movement of molecules. An acid dianhydride residue derived from pyromellitic dianhydride (hereinafter also referred to as “PMDA residue”) is preferable from the viewpoint of lowering CTE.

(他のジアミン残基)
本実施の形態のポリアミド酸及びポリイミドは、上記の式(2)で表されるジアミン化合物から誘導される残基のほかに、例えば、下記の一般式(3)~(6)で表されるジアミン化合物から誘導されるジアミン残基を含有することが好ましい。
(other diamine residues)
Polyamic acid and polyimide of the present embodiment, in addition to the residue derived from the diamine compound represented by the above formula (2), for example, represented by the following general formulas (3) ~ (6) It preferably contains a diamine residue derived from a diamine compound.

Figure 2023006387000007
Figure 2023006387000007

式(3)~(6)において、Rは独立に炭素数1~6の1価の炭化水素基、アルコキシ基又はアルキルチオ基を示し、連結基Aは独立に-O-、-SO-、-CH-又は-C(CH-から選ばれる2価の基を示し、連結基Xは独立に-CH-、-O-CH-O-、-O-C-O-、-O-C-O-、-O-C-O-、-O-C10-O-、-O-CH-C(CH-CH-O-、-C(CH-、-C(CF-又は-SO-を示し、mは独立に1~4の整数を示し、nは独立に0~4の整数を示すが、式(5)において、連結基Aが、-CH-、-C(CH-、-C(CF-又は-SO-を含まない場合、nのいずれかは1以上である。ここで、「独立に」とは、上記式(3)~(6)の内の一つにおいて、または二つ以上において、複数の連結基A、複数の連結基X、複数の置換基R若しくは複数のm、nについて、それぞれ同一でもよいし、異なっていてもよいことを意味する。なお、上記式(3)~(6)において、末端の二つのアミノ基における水素原子は置換されていてもよく、例えば-NR(ここで、R,Rは、独立してアルキル基などの任意の置換基を意味する)であってもよい。 In formulas (3) to (6), each R independently represents a monovalent hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group or an alkylthio group, and the linking group A independently represents -O-, -SO 2 -, -CH 2 - or -C(CH 3 ) 2 -, wherein the linking group X is independently -CH 2 -, -O-CH 2 -O-, or -O-C 2 H 4 —O—, —O—C 3 H 6 —O—, —O—C 4 H 8 —O—, —O—C 5 H 10 —O—, —O—CH 2 —C(CH 3 ) 2 — CH 2 —O—, —C(CH 3 ) 2 —, —C(CF 3 ) 2 — or —SO 2 —, m is independently an integer of 1 to 4, n is independently 0 to 4 is an integer of n _ is 1 or more. Here, the term “independently” refers to a plurality of linking groups A, a plurality of linking groups X, a plurality of substituents R or This means that a plurality of m and n may be the same or different. In the above formulas (3) to (6), the hydrogen atoms in the two terminal amino groups may be substituted, for example -NR x R y (where R x and R y are independently (meaning any substituent such as an alkyl group).

一般式(3)で表される芳香族ジアミンとしては、例えば2,6-ジアミノ-3,5-ジエチルトルエン、2,4-ジアミノ-3,5-ジエチルトルエンなどを挙げることができる。 Examples of aromatic diamines represented by formula (3) include 2,6-diamino-3,5-diethyltoluene and 2,4-diamino-3,5-diethyltoluene.

一般式(4)で表される芳香族ジアミンとしては、例えば、2,4-ジアミノ-3,3’-ジエチル-5,5’-ジメチルジフェニルメタン、ビス(4-アミノ-3-エチル-5-メチルフェニル)メタンなどを挙げることができる。 Examples of aromatic diamines represented by general formula (4) include 2,4-diamino-3,3'-diethyl-5,5'-dimethyldiphenylmethane, bis(4-amino-3-ethyl-5- methylphenyl)methane, and the like.

一般式(5)で表される芳香族ジアミンとしては、例えば、1,3-ビス[2-(4-アミノフェニル)-2-プロピル]ベンゼン、1,4-ビス[2-(4-アミノフェニル)-2-プロピル]ベンゼン、1,4ビス(4-アミノフェノキシ)-2,5-ジ-tert-ブチルベンゼンなどを挙げることができる。 Examples of aromatic diamines represented by general formula (5) include 1,3-bis[2-(4-aminophenyl)-2-propyl]benzene, 1,4-bis[2-(4-amino phenyl)-2-propyl]benzene, 1,4bis(4-aminophenoxy)-2,5-di-tert-butylbenzene, and the like.

一般式(6)で表される芳香族ジアミンとしては、例えば2,2-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]プロパン(BAPP)などを挙げることができる。 Examples of aromatic diamines represented by general formula (6) include 2,2-bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]propane (BAPP).

一般式(3)~(6)で表されるジアミン化合物は、嵩高い分子構造を有することから、一般式(2)で表されるジアミン化合物とともに、一般式(3)~(6)で表されるジアミン化合物の一種以上を併用することによって、キャスト法によってポリイミドフィルムを形成する場合に、ポリイミドフィルム中からの有機溶媒の拡散効率が高まり、発泡を抑制し、熱イミド化のための熱処理時間の短縮を図ることができる。かかる観点及び低CTE化の観点から、本実施の形態のポリイミドフィルムは、全ジアミン残基に対して、一般式(3)~(6)で表されるジアミン化合物から誘導されるジアミン残基を合計で、好ましくは1~50mol%の範囲内、より好ましくは5~50mol%の範囲内、最も好ましくは5~40mol%の範囲内で含有することがよい。 Since the diamine compounds represented by general formulas (3) to (6) have a bulky molecular structure, they are represented by general formulas (3) to (6) together with the diamine compound represented by general formula (2). By using at least one diamine compound together, when forming a polyimide film by a casting method, the diffusion efficiency of the organic solvent from the polyimide film is increased, foaming is suppressed, and the heat treatment time for thermal imidization can be shortened. From this point of view and the point of view of lowering CTE, the polyimide film of the present embodiment contains diamine residues derived from diamine compounds represented by general formulas (3) to (6) with respect to all diamine residues. The total content is preferably within the range of 1 to 50 mol%, more preferably within the range of 5 to 50 mol%, and most preferably within the range of 5 to 40 mol%.

本実施の形態のポリアミド酸及びポリイミドは、上記の一般式(2)、一般式(3)~(6)で表されるジアミン化合物から誘導される残基のほかに、発明の効果を損なわない範囲で、一般にポリイミドの原料として用いられるジアミン化合物の残基を含有することができる。そのようなジアミン残基として、例えば、1,4-ジアミノベンゼン(p-PDA)、4-アミノフェニル-4’-アミノベンゾエート(APAB)、3,3’-ジアミノジフェニルメタン、3,3’-ジアミノジフェニルプロパン、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、3,4’-ジアミノジフェニルメタン、3,4’-ジアミノジフェニルプロパン、3,4’-ジアミノジフェニルスルフィド、4,4’-ジアミノジフェニルメタン、4,4’-ジアミノジフェニルプロパン、4,4’-ジアミノジフェニルスルフィド、4,4’-ジアミノジフェニルスルホン、4,4’-ジアミノジフェニルエーテル、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’-ビスアミノ)ジフェニルアミン、1,4-ビス(3-アミノフェノキシ)ベンゼン、3-[4-(4-アミノフェノキシ)フェノキシ]ベンゼンアミン、3-[3-(4-アミノフェノキシ)フェノキシ]ベンゼンアミン、1,3-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン(TPE-R)、1,3-ビス(3-アミノフェノキシ)ベンゼン(APB)、4,4'-[2-メチル-(1,3-フェニレン)ビスオキシ]ビスアニリン、4,4'-[4-メチル-(1,3-フェニレン)ビスオキシ]ビスアニリン、4,4'-[5-メチル-(1,3-フェニレン)ビスオキシ]ビスアニリン、ビス[4,4'-(3-アミノフェノキシ)]ベンズアニリド、4-[3-[4-(4-アミノフェノキシ)フェノキシ]フェノキシ]アニリン、4,4’-[オキシビス(3,1-フェニレンオキシ)]ビスアニリン、ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]エーテル(BAPE)、ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]スルホン(BAPS)、ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]ケトン(BAPK)、2,2-ビス-[4-(3-アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、ビス[4-(3-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]メタン、ビス[4-(3-アミノフェノキシ)フェニル]エーテル、ビス[4-(3-アミノフェノキシ)]ベンゾフェノン、9,9-ビス[4-(3-アミノフェノキシ)フェニル]フルオレン、4,4’-ジアミノ-2,2’-ビス(トリフルオロメチル)ビフェニル(TFMB)、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-[4-(3-アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、3,3’-ジメチル-4,4’-ジアミノビフェニル、4,4’-メチレンジ-o-トルイジン、4,4’-メチレンジ-2,6-キシリジン、4,4’-メチレン-2,6-ジエチルアニリン、3,3’-ジアミノジフェニルエタン、3,3’-ジアミノビフェニル、3,3’-ジメトキシベンジジン、3,3''-ジアミノ-p-テルフェニル、4,4'-[1,4-フェニレンビス(1-メチルエチリデン)]ビスアニリン、4,4'-[1,3-フェニレンビス(1-メチルエチリデン)]ビスアニリン、ビス(p-アミノシクロヘキシル)メタン、ビス(p-β-アミノ-t-ブチルフェニル)エーテル、ビス(p-β-メチル-δ-アミノペンチル)ベンゼン、p-ビス(2-メチル-4-アミノペンチル)ベンゼン、p-ビス(1,1-ジメチル-5-アミノペンチル)ベンゼン、1,5-ジアミノナフタレン、2,6-ジアミノナフタレン、2,4-ビス(β-アミノ-t-ブチル)トルエン、2,4-ジアミノトルエン、m-キシレン-2,5-ジアミン、p-キシレン-2,5-ジアミン、m-キシリレンジアミン、p-キシリレンジアミン、2,6-ジアミノピリジン、2,5-ジアミノピリジン、2,5-ジアミノ-1,3,4-オキサジアゾール、ピペラジン、2'-メトキシ-4,4'-ジアミノベンズアニリド、4,4'-ジアミノベンズアニリド、6-アミノ-2-(4-アミノフェノキシ)ベンゾオキサゾール等の芳香族ジアミン化合物から誘導されるジアミン残基、ダイマー酸の二つの末端カルボン酸基が1級のアミノメチル基又はアミノ基に置換されてなるダイマー酸型ジアミン等の脂肪族ジアミン化合物から誘導されるジアミン残基などが挙げられる。
なお、1,4-ジアミノベンゼン(p-PDA)は、剛直性を有するものの、一般式(2)で表されるジアミン化合物に比べて分子量が小さい。そのため、p-PDAを使用したポリイミドは、フィルムが脆くなって製膜性が低下したり、相対的にポリイミドのイミド基濃度が高くなって吸湿性が増加したりするおそれがある。よって、p-PDAは使用しないことが好ましく、使用する場合でも、その使用量を全ジアミン残基に対して50mol%以下にすることが好ましい。
The polyamic acid and polyimide of the present embodiment do not impair the effects of the invention in addition to the residues derived from the diamine compounds represented by the above general formula (2) and general formulas (3) to (6). Within the range, it is possible to contain residues of diamine compounds generally used as raw materials for polyimides. Examples of such diamine residues include 1,4-diaminobenzene (p-PDA), 4-aminophenyl-4'-aminobenzoate (APAB), 3,3'-diaminodiphenylmethane, 3,3'-diamino Diphenylpropane, 3,3'-diaminodiphenyl sulfide, 3,3'-diaminodiphenyl sulfone, 3,3'-diaminodiphenyl ether, 3,4'-diaminodiphenyl ether, 3,4'-diaminodiphenylmethane, 3,4'- diaminodiphenylpropane, 3,4'-diaminodiphenyl sulfide, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-diaminodiphenylpropane, 4,4'-diaminodiphenyl sulfide, 4,4'-diaminodiphenyl sulfone, 4, 4'-diaminodiphenyl ether, 3,3'-diaminobenzophenone, 3,4'-diaminobenzophenone, 4,4'-diaminobenzophenone, (3,3'-bisamino)diphenylamine, 1,4-bis(3-aminophenoxy ) Benzene, 3-[4-(4-aminophenoxy)phenoxy]benzenamine, 3-[3-(4-aminophenoxy)phenoxy]benzenamine, 1,3-bis(4-aminophenoxy)benzene (TPE- R), 1,3-bis(3-aminophenoxy)benzene (APB), 4,4'-[2-methyl-(1,3-phenylene)bisoxy]bisaniline, 4,4'-[4-methyl- (1,3-phenylene)bisoxy]bisaniline, 4,4'-[5-methyl-(1,3-phenylene)bisoxy]bisaniline, bis[4,4'-(3-aminophenoxy)]benzanilide, 4- [3-[4-(4-aminophenoxy)phenoxy]phenoxy]aniline, 4,4'-[oxybis(3,1-phenyleneoxy)]bisaniline, bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]ether ( BAPE), bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]sulfone (BAPS), bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]ketone (BAPK), 2,2-bis-[4-(3-amino phenoxy)phenyl]propane, bis[4-(3-aminophenoxy)phenyl]sulfone, bis[4-(3-aminophenoxy)phenyl]methane, bis[4-(3-aminophenoxy)phenyl]ether, bis[ 4-(3-aminophenoxy)]benzophenone, 9,9-bis[4 -(3-aminophenoxy)phenyl]fluorene, 4,4'-diamino-2,2'-bis(trifluoromethyl)biphenyl (TFMB), 2,2-bis-[4-(4-aminophenoxy)phenyl ]hexafluoropropane, 2,2-bis-[4-(3-aminophenoxy)phenyl]hexafluoropropane, 3,3'-dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl, 4,4'-methylenedi-o- toluidine, 4,4'-methylenedi-2,6-xylidine, 4,4'-methylene-2,6-diethylaniline, 3,3'-diaminodiphenylethane, 3,3'-diaminobiphenyl, 3,3' -dimethoxybenzidine, 3,3''-diamino-p-terphenyl, 4,4'-[1,4-phenylenebis(1-methylethylidene)]bisaniline, 4,4'-[1,3-phenylenebis (1-methylethylidene)]bisaniline, bis(p-aminocyclohexyl)methane, bis(p-β-amino-t-butylphenyl)ether, bis(p-β-methyl-δ-aminopentyl)benzene, p- Bis(2-methyl-4-aminopentyl)benzene, p-bis(1,1-dimethyl-5-aminopentyl)benzene, 1,5-diaminonaphthalene, 2,6-diaminonaphthalene, 2,4-bis( β-amino-t-butyl)toluene, 2,4-diaminotoluene, m-xylene-2,5-diamine, p-xylene-2,5-diamine, m-xylylenediamine, p-xylylenediamine, 2 ,6-diaminopyridine, 2,5-diaminopyridine, 2,5-diamino-1,3,4-oxadiazole, piperazine, 2'-methoxy-4,4'-diaminobenzanilide, 4,4'- diaminobenzanilide, diamine residues derived from aromatic diamine compounds such as 6-amino-2-(4-aminophenoxy)benzoxazole, two terminal carboxylic acid groups of dimer acid are primary aminomethyl groups or amino Examples thereof include diamine residues derived from aliphatic diamine compounds such as dimer acid-type diamines substituted with groups.
Although 1,4-diaminobenzene (p-PDA) has rigidity, it has a smaller molecular weight than the diamine compound represented by the general formula (2). Therefore, the polyimide using p-PDA may have a brittle film, resulting in poor film formability, or may have a relatively high concentration of imide groups in the polyimide, resulting in increased hygroscopicity. Therefore, it is preferable not to use p-PDA, and even if it is used, it is preferably used in an amount of 50 mol % or less with respect to all diamine residues.

本実施の形態のポリアミド酸及びポリイミドにおいて、上記酸二無水物残基及びジアミン残基の種類や、2種以上の酸二無水物残基又はジアミン残基を含有する場合のそれぞれのモル比を選定することにより、吸湿性、誘電特性、熱膨張係数、貯蔵弾性率、引張弾性率等を制御することができる。また、本実施の形態のポリアミド酸及びポリイミドにおいて、構造単位を複数有する場合は、ブロックとして存在しても、ランダムに存在していてもよいが、ランダムに存在することが好ましい。 In the polyamic acid and polyimide of the present embodiment, the types of the acid dianhydride residue and the diamine residue, and the respective molar ratios when containing two or more acid dianhydride residues or diamine residues are Hygroscopicity, dielectric properties, coefficient of thermal expansion, storage elastic modulus, tensile elastic modulus, etc. can be controlled by selection. In addition, when the polyamic acid and polyimide of the present embodiment have a plurality of structural units, they may be present as blocks or randomly, but are preferably present randomly.

また、本実施の形態のポリアミド酸及びポリイミドは、酸二無水物残基及びジアミン残基が、芳香族テトラカルボン酸二無水物から誘導される芳香族酸二無水物残基及び芳香族ジアミンから誘導される芳香族ジアミン残基からなることが好ましい。ポリアミド酸及びポリイミドに含まれる酸二無水物残基及びジアミン残基を、いずれも芳香族基を有する残基のみとすることで、ポリイミドフィルムの高温環境下での寸法精度を向上させることができる。 Further, in the polyamic acid and polyimide of the present embodiment, the acid dianhydride residue and the diamine residue are derived from an aromatic tetracarboxylic dianhydride and an aromatic dianhydride residue and an aromatic diamine. It preferably consists of derivatized aromatic diamine residues. The acid dianhydride residue and diamine residue contained in the polyamic acid and polyimide are both only residues having an aromatic group, so that the dimensional accuracy of the polyimide film in a high-temperature environment can be improved. .

(ポリアミド酸及びポリイミドの合成)
一般にポリイミドは、酸二無水物とジアミン化合物を溶媒中で反応させ、ポリイミドの前駆体であるポリアミド酸を生成したのち加熱閉環(イミド化)させることにより製造できる。例えば、酸二無水物とジアミン化合物をほぼ等モルで有機溶媒中に溶解させて、0~100℃の範囲内の温度で30分~24時間撹拌し重合反応させることでポリアミド酸が得られる。反応にあたっては、生成する前駆体が有機溶媒中に5~30重量%の範囲内、好ましくは10~20重量%の範囲内となるように反応成分を溶解する。重合反応に用いる有機溶媒としては、例えば、N,N-ジメチルホルムアミド(DMF)、N,N-ジメチルアセトアミド(DMAc)、N,N-ジエチルアセトアミド、N-メチル-2-ピロリドン(NMP)、2-ブタノン、ジメチルスルホキシド(DMSO)、ヘキサメチルホスホルアミド、N-メチルカプロラクタム、硫酸ジメチル、シクロヘキサノン、ジオキサン、テトラヒドロフラン、ジグライム、トリグライム、クレゾール等が挙げられる。これらの溶媒を2種以上併用して使用することもでき、更にはキシレン、トルエンのような芳香族炭化水素の併用も可能である。また、このような有機溶媒の使用量としては特に制限されるものではないが、重合反応によって得られるポリアミド酸溶液の濃度が5~30重量%程度になるような使用量に調整して用いることが好ましい。
(Synthesis of polyamic acid and polyimide)
In general, polyimide can be produced by reacting an acid dianhydride and a diamine compound in a solvent to produce a polyamic acid, which is a polyimide precursor, and then heat ring closure (imidization). For example, an acid dianhydride and a diamine compound are dissolved in an organic solvent in approximately equimolar amounts, and the mixture is stirred at a temperature within the range of 0 to 100° C. for 30 minutes to 24 hours for a polymerization reaction to obtain a polyamic acid. In the reaction, the reaction components are dissolved in the organic solvent so that the resulting precursor is within the range of 5 to 30% by weight, preferably within the range of 10 to 20% by weight. Examples of organic solvents used in the polymerization reaction include N,N-dimethylformamide (DMF), N,N-dimethylacetamide (DMAc), N,N-diethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), 2 -butanone, dimethylsulfoxide (DMSO), hexamethylphosphoramide, N-methylcaprolactam, dimethyl sulfate, cyclohexanone, dioxane, tetrahydrofuran, diglyme, triglyme, cresol and the like. Two or more of these solvents can be used in combination, and aromatic hydrocarbons such as xylene and toluene can also be used in combination. The amount of such an organic solvent used is not particularly limited, but the amount used is adjusted so that the concentration of the polyamic acid solution obtained by the polymerization reaction is about 5 to 30% by weight. is preferred.

合成されたポリアミド酸は、通常、反応溶媒溶液として使用することが有利であるが、必要により濃縮、希釈又は他の有機溶媒に置換することができる。ポリアミド酸は一般に溶媒可溶性に優れるので、有利に使用される。ポリアミド酸の溶液の粘度は、500cps~100,000cpsの範囲内であることが好ましい。この範囲を外れると、コーター等による塗工作業の際にフィルムに厚みムラ、スジ等の不良が発生し易くなる。 It is usually advantageous to use the synthesized polyamic acid as a reaction solvent solution, but if necessary, it can be concentrated, diluted, or replaced with another organic solvent. Polyamic acid is generally excellent in solvent solubility, and is thus advantageously used. The viscosity of the polyamic acid solution is preferably in the range of 500 cps to 100,000 cps. If the thickness is out of this range, defects such as thickness unevenness and streaks are likely to occur in the film during the coating operation using a coater or the like.

また、本実施の形態のポリアミド酸は、樹脂組成物の形態とすることができる。樹脂組成物は、任意成分として、例えば、有機溶媒、有機フィラー、無機フィラー、閉環化剤、イミド化触媒、硬化剤、可塑剤、エラストマー、カップリング剤、顔料、難燃剤、放熱剤等を含有することができる。有機溶媒としては、重合反応に用いる有機溶媒と同様のものを使用できる。有機溶媒の含有量としては特に制限されるものではないが、ポリアミド酸の濃度が5~30重量%程度となるようにすることが好ましい。 Moreover, the polyamic acid of the present embodiment can be in the form of a resin composition. The resin composition contains, as optional components, for example, an organic solvent, an organic filler, an inorganic filler, a cyclization agent, an imidization catalyst, a curing agent, a plasticizer, an elastomer, a coupling agent, a pigment, a flame retardant, a heat radiation agent, and the like. can do. As the organic solvent, the same organic solvent as used in the polymerization reaction can be used. Although the content of the organic solvent is not particularly limited, it is preferable that the polyamic acid concentration is about 5 to 30% by weight.

ポリアミド酸をイミド化させる方法は、特に制限されず、例えば前記溶媒中で、80~400℃の範囲内の温度条件で1~24時間かけて加熱するといった熱処理が好適に採用される。なお、ポリアミド酸のイミド化を加熱により行う場合、樹脂組成物は実質的に閉環化剤及びイミド化触媒を含有しないことが好ましい。ここで「実質的に閉環化剤及びイミド化触媒を含有しない」とは、閉環化剤及びイミド化触媒の含有量がイミド化を進行させ得る量よりも十分に少ないことを意味し、例えば0.1重量%以下である。 The method for imidizing the polyamic acid is not particularly limited, and for example, a heat treatment such as heating in the solvent at a temperature within the range of 80 to 400° C. for 1 to 24 hours is preferably employed. When the polyamic acid is imidized by heating, the resin composition preferably does not substantially contain a cyclization agent and an imidization catalyst. Here, "substantially free of cyclization agent and imidization catalyst" means that the content of cyclization agent and imidization catalyst is sufficiently less than the amount that can promote imidization. .1% by weight or less.

(イミド基濃度)
本実施の形態のポリイミドのイミド基濃度は、例えば30重量%以下であることが好ましく、25重量%以下であることがより好ましい。ここで、「イミド基濃度」は、ポリイミド中のイミド基部(-(CO)-N-)の分子量を、ポリイミドの構造全体の分子量で除した値を意味する。イミド基濃度が30重量%を超えると、極性基の増加によって吸湿性が増加する。上記酸二無水物とジアミン化合物の組み合わせを選択することによって、ポリイミド中の分子の配向性を制御することで、イミド基濃度低下に伴うCTEの増加を抑制し、低吸湿性を担保することができる。
(Imide group concentration)
The imide group concentration of the polyimide of the present embodiment is, for example, preferably 30% by weight or less, more preferably 25% by weight or less. Here, "imide group concentration" means a value obtained by dividing the molecular weight of the imide group (-(CO) 2 -N-) in the polyimide by the molecular weight of the entire structure of the polyimide. When the imide group concentration exceeds 30% by weight, the increase in polar groups increases the hygroscopicity. By selecting the combination of the acid dianhydride and the diamine compound, the orientation of the molecules in the polyimide can be controlled, thereby suppressing the increase in CTE due to the decrease in the imide group concentration and ensuring low hygroscopicity. can.

(重量平均分子量)
本実施の形態のポリイミドの重量平均分子量は、例えば10,000~400,000の範囲内が好ましく、50,000~350,000の範囲内がより好ましい。重量平均分子量が10,000未満であると、フィルムの強度が低下して脆化しやすい傾向となる。一方、重量平均分子量が400,000を超えると、過度に粘度が増加して塗工作業の際にフィルム厚みムラ、スジ等の不良が発生しやすい傾向になる。
(Weight average molecular weight)
The weight average molecular weight of the polyimide of the present embodiment is preferably within the range of 10,000 to 400,000, more preferably within the range of 50,000 to 350,000. If the weight-average molecular weight is less than 10,000, the strength of the film is lowered and the film tends to become brittle. On the other hand, if the weight-average molecular weight exceeds 400,000, the viscosity increases excessively, and defects such as uneven film thickness and streaks tend to occur during coating.

[ポリイミドフィルム]
本発明の一実施の形態に係るポリイミドフィルムは、単層又は複数層のポリイミド層を含むポリイミドフィルムであって、ポリイミド層の少なくとも1層が、上記条件(i)~(iii)を満たすポリイミドを樹脂成分の主成分として含有するものであり、好ましくは、主たるポリイミド層が、上記条件(i)~(iii)を満たすポリイミドを樹脂成分の主成分として含有することがよい。ここで、「樹脂成分の主成分」とは、全樹脂成分に対して50重量%を超えて含まれる成分を意味する。また、「主たるポリイミド層」とは、ポリイミドフィルム全体の厚みの50%超、好ましくは60~100%の厚みを占める層を意味する。主たるポリイミド層は、上記条件(i)~(iii)を満たすポリイミドを、全樹脂成分に対して70重量%以上含有することが好ましく、80重量%以上含有することがより好ましく、樹脂成分の全てが上記ポリイミドからなることが最も好ましい。主たる層が上記条件(i)~(iii)を満たすポリイミドを樹脂成分の主成分として含有することによって、ポリイミドフィルム全体の低誘電正接化を図ることができる。
[Polyimide film]
A polyimide film according to one embodiment of the present invention is a polyimide film containing a single or multiple polyimide layers, wherein at least one of the polyimide layers is a polyimide that satisfies the above conditions (i) to (iii). It is contained as a main component of the resin component, and preferably, the main polyimide layer contains a polyimide that satisfies the above conditions (i) to (iii) as a main component of the resin component. Here, the "main component of the resin component" means a component contained in an amount exceeding 50% by weight with respect to the total resin component. Further, the "main polyimide layer" means a layer occupying more than 50%, preferably 60 to 100% of the thickness of the entire polyimide film. The main polyimide layer preferably contains 70% by weight or more, more preferably 80% by weight or more, of the polyimide that satisfies the above conditions (i) to (iii) with respect to the total resin component. is most preferably composed of the above polyimide. When the main layer contains polyimide satisfying the above conditions (i) to (iii) as the main component of the resin component, the dielectric loss tangent of the entire polyimide film can be reduced.

本実施の形態のポリイミドフィルムは、第1のポリイミドを樹脂成分の主成分として含有するポリイミド層(A)と、該ポリイミド層(A)に積層されており、前記第1のポリイミドとは異なる第2のポリイミドを樹脂成分の主成分として含有するポリイミド層(B)と、を含む多層ポリイミドフィルムとしてもよい。この場合、ポリイミド層(B)が、非熱可塑性ポリイミドを含む非熱可塑性ポリイミド層であり、樹脂成分の主成分として上記条件(i)~(iii)を満たすポリイミドを含有する主たるポリイミド層であることが好ましい。ここで、「非熱可塑性ポリイミド」とは、動的粘弾性測定装置(DMA)を用いて測定された30℃における貯蔵弾性率が1.0×10Pa以上であり、かつ、ガラス転移温度+30℃以内の温度域での貯蔵弾性率が1.0×10Pa以上を示すものを意味する。「熱可塑性ポリイミド」とは、動的粘弾性測定装置(DMA)を用いて測定された30℃における貯蔵弾性率が1.0×10Pa以上であり、かつ、ガラス転移温度+30℃以内の温度域での貯蔵弾性率が1.0×10Pa未満を示すものを意味する。 The polyimide film of the present embodiment includes a polyimide layer (A) containing a first polyimide as a main component of the resin component, and a polyimide layer (A) laminated on the polyimide layer (A). and a polyimide layer (B) containing the polyimide of No. 2 as a main component of the resin component. In this case, the polyimide layer (B) is a non-thermoplastic polyimide layer containing a non-thermoplastic polyimide, and is a main polyimide layer containing a polyimide that satisfies the above conditions (i) to (iii) as the main component of the resin component. is preferred. Here, the "non-thermoplastic polyimide" has a storage modulus of 1.0 × 10 9 Pa or more at 30 ° C. measured using a dynamic viscoelasticity measurement device (DMA), and a glass transition temperature It means that the storage elastic modulus in the temperature range within +30°C is 1.0×10 8 Pa or more. The “thermoplastic polyimide” has a storage modulus of 1.0 × 10 9 Pa or more at 30 ° C. measured using a dynamic viscoelasticity measurement device (DMA), and a glass transition temperature within +30 ° C. It means that the storage elastic modulus in the temperature range is less than 1.0×10 8 Pa.

本実施の形態の多層ポリイミドフィルムは、ポリイミド層(A)/ポリイミド層(B)の2層が積層された構造でもよいし、ポリイミド層(A)/ポリイミド層(B)/ポリイミド層(A)の3層積層構造でもよく、さらに任意のポリイミド層が積層されていてもよい。上記(i)~(iii)を満たすポリイミドで構成されたポリイミド層(B)は、気体透過性が比較的に低く、ポリイミド層(A)との間に溶剤やイミド化水が滞留することで、発泡が生じ易くなる傾向がある。そこで、ポリイミド層(A)における樹脂成分の主成分を以下に述べる構成とすることで、ポリイミド層(B)の気体透過性が低いとしても発泡現象の発生を効果的に抑制することができる。 The multilayer polyimide film of the present embodiment may have a structure in which two layers of polyimide layer (A) / polyimide layer (B) are laminated, or polyimide layer (A) / polyimide layer (B) / polyimide layer (A) A three-layer laminate structure may be used, and an arbitrary polyimide layer may be further laminated. The polyimide layer (B) made of polyimide that satisfies the above (i) to (iii) has relatively low gas permeability, and a solvent or imidized water stays between the polyimide layer (A). , foaming tends to occur easily. Therefore, by making the main component of the resin component in the polyimide layer (A) as described below, the occurrence of the foaming phenomenon can be effectively suppressed even if the gas permeability of the polyimide layer (B) is low.

<ポリイミド層(A)の構成>
ポリイミド層(A)を構成するポリイミドは、ジアミン成分とテトラカルボン酸二無水物成分とを反応させて得られる非熱可塑性ポリイミドであることが好ましく、酸二無水物から誘導される酸二無水物残基とジアミン化合物から誘導されるジアミン残基とを含有する。
<Structure of polyimide layer (A)>
The polyimide constituting the polyimide layer (A) is preferably a non-thermoplastic polyimide obtained by reacting a diamine component and a tetracarboxylic dianhydride component, and an acid dianhydride derived from an acid dianhydride. It contains residues and diamine residues derived from diamine compounds.

(酸二無水物残基)
ポリイミド層(A)を構成するポリイミドは、全酸二無水物残基中に、ピロメリット酸二無水物から誘導された酸二無水物残基(PMDA残基)と、分子内にケトン基(-CO-)を有するテトラカルボン酸二無水物から誘導された酸二無水物残基(以下、「ケトン基含有残基」と記すことがある)とを含有する。
(Acid dianhydride residue)
The polyimide constituting the polyimide layer (A) has an acid dianhydride residue (PMDA residue) derived from pyromellitic dianhydride and a ketone group ( —CO—) and an acid dianhydride residue derived from a tetracarboxylic dianhydride having (hereinafter sometimes referred to as “ketone group-containing residue”).

ここで、PMDA残基は、構造的に平面性と剛直性とに優れ、分子鎖間のスタッキング性を増大させることができ、ポリイミドの誘電正接を低くすることができる。また、高温での弾性率を比較的高いレベルに維持することができ、発泡現象の発生を抑制することが期待できる。しかしながら、PMDA残基のみでは分子鎖の絡み合いが少なく、金属層とのピール強度が低下し易く、また他のポリイミド層との間の層間の接着性が低下することで、発泡現象が生じ易くなる。一方、ケトン基含有残基は、ケトン基を有しているために、隣接して積層されるポリイミド層中に含まれる官能基との相互作用や化学反応によって、ポリイミド層間の接着性を向上させ、発泡現象の発生を抑制できる。また、2種以上の酸二無水物残基を併用することで分子鎖の絡み合いを向上させ、ピール強度が向上することが期待できる。また分子配列の規則性が低下することで電場に対する運動性が抑制され低誘電正接化についても期待できる。そこで、ポリイミド層(A)を構成するポリイミドにおいては、低誘電正接と発泡現象抑制とピール強度の向上とをバランス良く実現するために、酸二無水物残基として、PMDA残基とケトン基含有残基とを併用する。 Here, the PMDA residue is structurally excellent in planarity and rigidity, can increase the stacking property between molecular chains, and can lower the dielectric loss tangent of the polyimide. In addition, the elastic modulus at high temperatures can be maintained at a relatively high level, and it can be expected to suppress the occurrence of the foaming phenomenon. However, when the PMDA residue is used alone, the molecular chains are less entangled, the peel strength with the metal layer is likely to decrease, and the interlayer adhesion between other polyimide layers is decreased, resulting in a foaming phenomenon. . On the other hand, since the ketone group-containing residue has a ketone group, it interacts with and chemically reacts with the functional groups contained in the adjacently laminated polyimide layers to improve the adhesiveness between the polyimide layers. , the occurrence of the foaming phenomenon can be suppressed. Further, by using two or more kinds of acid dianhydride residues in combination, it is expected that the entanglement of the molecular chains is improved and the peel strength is improved. In addition, the decrease in the regularity of the molecular arrangement suppresses the motility against an electric field, and is expected to reduce the dielectric loss tangent. Therefore, in the polyimide constituting the polyimide layer (A), in order to achieve a good balance between low dielectric loss tangent, suppression of foaming phenomenon and improvement of peel strength, PMDA residue and ketone group are contained as acid dianhydride residues. used in combination with residues.

このようなPMDA残基は、全酸二無水物残基中に好ましくは5モル%以上90モル%以下、より好ましくは20モル%以上80モル%以下で含有させる。PMDA残基の全酸二無水物残基中の含有量がこの範囲を下回ると、誘電特性や300℃及び350℃での貯蔵弾性率の低下が懸念され、この範囲を上回ると、発泡現象が発生し易くなり、またピール強度が低下する傾向がある。 Such a PMDA residue is preferably contained in an amount of 5 mol % or more and 90 mol % or less, more preferably 20 mol % or more and 80 mol % or less, in all dianhydride residues. If the content of the PMDA residue in the total acid dianhydride residue is below this range, there is a concern that the dielectric properties and the storage elastic modulus at 300 ° C. and 350 ° C. will decrease, and if it exceeds this range, the foaming phenomenon will occur. It tends to occur easily, and the peel strength tends to decrease.

また、ケトン基含有残基は、全酸二無水物残基中に好ましくは10モル%以上95モル%以下、より好ましくは20モル%以上80モル%以下で含有させる。ケトン基含有残基の全酸二無水物残基中の含有量がこの範囲を下回ると、発泡現象の抑制、ピール強度の向上が難しくなり、この範囲を上回ると、誘電特性が低下する傾向がある。 The ketone group-containing residue is preferably contained in an amount of 10 mol % or more and 95 mol % or less, more preferably 20 mol % or more and 80 mol % or less, in all acid dianhydride residues. When the content of the ketone group-containing residue in the total acid dianhydride residue is below this range, it becomes difficult to suppress the foaming phenomenon and improve the peel strength. be.

ここで、ケトン基含有残基としては、例えば、3,3’,4,4’-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物(BTDA)、2,3’,3,4’-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、2,2’,3,3’-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、4,4’-(パラフェニレンジカルボニル)ジフタル酸二無水物、4,4’-(メタフェニレンジカルボニル)ジフタル酸二無水物等から誘導される酸二無水物残基を挙げることができる。これらの中でも、3,3’,4,4’-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物(BTDA)から誘導される酸二無水物残基が好ましい。また、ケトン基と相互作用する性質を有する官能基としては、ケトン基との間で、例えば分子間力による物理的相互作用や、共有結合による化学的相互作用などを生じ得る官能基であれば特に制限はないが、その代表例としてアミノ基(-NH)を挙げることができる。 Here, the ketone group-containing residue includes, for example, 3,3′,4,4′-benzophenonetetracarboxylic dianhydride (BTDA), 2,3′,3,4′-benzophenonetetracarboxylic dianhydride 2,2′,3,3′-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, 4,4′-(paraphenylene dicarbonyl) diphthalic dianhydride, 4,4′-(metaphenylene dicarbonyl) diphthalic acid Acid dianhydride residues derived from dianhydrides and the like can be mentioned. Among these, acid dianhydride residues derived from 3,3′,4,4′-benzophenonetetracarboxylic dianhydride (BTDA) are preferred. In addition, as the functional group having the property of interacting with the ketone group, any functional group that can cause physical interaction with the ketone group, such as physical interaction due to intermolecular force or chemical interaction due to covalent bonding, can be used. Although not particularly limited, an amino group (--NH 2 ) can be mentioned as a representative example.

ポリイミド層(A)を構成するポリイミドにおいて、全酸二無水物残基中のPMDA残基並びにケトン基含有残基の含有量は、低誘電正接化と発泡現象の発生抑制とピール強度の向上とをバランス良く実現するために、合計で、好ましくは80モル%以上、より好ましくは90モル%以上である。 In the polyimide constituting the polyimide layer (A), the content of the PMDA residue and the ketone group-containing residue in the total acid dianhydride residue reduces the dielectric loss tangent, suppresses the occurrence of the foaming phenomenon, and improves the peel strength. is preferably 80 mol % or more, more preferably 90 mol % or more in total, in order to achieve a good balance.

(その他の酸二無水物残基)
ポリイミド層(A)を構成するポリイミドは、上記PMDA残基及びケトン基含有残基以外に、一般にポリイミドの原料として用いられる酸二無水物から誘導される酸二無水物残基を含有することができる。
(Other acid dianhydride residues)
The polyimide constituting the polyimide layer (A) may contain an acid dianhydride residue derived from an acid dianhydride generally used as a raw material for polyimide, in addition to the PMDA residue and ketone group-containing residue. can.

(ジアミン残基)
ポリイミド層(A)を構成するジアミン残基は、全ジアミン残基中に、下記の一般式(A1)で表されるジアミン化合物から誘導されるジアミン残基を含有することが好ましい。
(diamine residue)
The diamine residues constituting the polyimide layer (A) preferably contain diamine residues derived from a diamine compound represented by the following general formula (A1) among all the diamine residues.

Figure 2023006387000008
Figure 2023006387000008

一般式(A1)において、連結基X1は単結合、又は-CONH-から選ばれる2価の基を示し、Yは独立に水素、炭素数1~3の1価の炭化水素基又はアルコキシ基を示し、n1は0~2の整数を示し、p及びqは独立して0~4の整数を示す。なお、一般式(A1)において、末端の二つのアミノ基における水素原子は置換されていてもよく、例えば-NR(ここで、R,Rは、独立してアルキル基などの任意の置換基を意味する)であってもよい。 In the general formula (A1), the linking group X1 represents a single bond or a divalent group selected from -CONH-, and Y is independently hydrogen, a monovalent hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms, or an alkoxy group. n1 represents an integer of 0-2, and p and q independently represent an integer of 0-4. In general formula (A1), the hydrogen atoms in the two terminal amino groups may be substituted, for example —NR x R y (where R x and R y are independently alkyl groups, etc.). meaning any substituent).

一般式(A1)のジアミン化合物から誘導されるジアミン残基の具体例としては、1,4-ジアミノベンゼン(p-PDA)、2,2’-ジメチル-4,4’-ジアミノビフェニル、2,2’-n-プロピル-4,4’-ジアミノビフェニル、2’-メトキシ-4,4’-ジアミノベンズアニリド、4,4‘-ジアミノベンズアニリド等から誘導されるジアミン残基が挙げられる。これらの中でも、誘電特性の点から2,2’-ジメチル-4,4’-ジアミノビフェニル(m-TB)から誘導されるジアミン残基を好ましく挙げることができる。 Specific examples of the diamine residue derived from the diamine compound of general formula (A1) include 1,4-diaminobenzene (p-PDA), 2,2'-dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl, 2, Diamine residues derived from 2'-n-propyl-4,4'-diaminobiphenyl, 2'-methoxy-4,4'-diaminobenzanilide, 4,4'-diaminobenzanilide, and the like can be mentioned. Among these, a diamine residue derived from 2,2'-dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl (m-TB) is preferred from the viewpoint of dielectric properties.

一般式(A1)で表されるジアミン化合物から誘導されるジアミン残基は、ポリイミドの平面性と剛直性とを向上させることで、分子鎖間のスタッキング性を向上させることができる。このため、ジアミン残基の運動性を低下させることができる。この結果、ポリイミドの誘電正接を低くすることができる。また、ポリイミドの分子骨格の平面性についても高めることができるため、面方向の熱膨張係数を低くすることができる。 The diamine residue derived from the diamine compound represented by the general formula (A1) improves the planarity and rigidity of the polyimide, thereby improving the stacking property between molecular chains. Therefore, the mobility of diamine residues can be reduced. As a result, the dielectric loss tangent of polyimide can be lowered. In addition, since the planarity of the molecular skeleton of polyimide can be improved, the coefficient of thermal expansion in the plane direction can be lowered.

一般式(A1)で表されるジアミン化合物から誘導されるジアミン残基は、全ジアミン残基中に好ましくは5モル%以上90モル%以下、より好ましくは20モル%以上80モル%以下で含有させることがよい。一般式(A1)で表されるジアミン化合物から誘導されるジアミン残基の全ジアミン残基中の含有量がこの範囲を下回ると、ポリイミドの誘電正接や面方向の熱膨張係数を低くすることが難しくなり、この範囲を上回ると、ジアミン残基の剛直性が高くなり過ぎて、分子鎖の絡み合い量が少なくなるため、金属層とのピール強度が低下する。また、ジアミン残基部分の配列の規則性が高まることで電場に対する応答性が変化し誘電正接が悪化しやすくなる。 The diamine residue derived from the diamine compound represented by the general formula (A1) is preferably 5 mol% or more and 90 mol% or less, more preferably 20 mol% or more and 80 mol% or less of the total diamine residue. It is better to let When the content of diamine residues derived from the diamine compound represented by the general formula (A1) in all diamine residues is below this range, the dielectric loss tangent of the polyimide and the coefficient of thermal expansion in the plane direction can be lowered. If this range is exceeded, the rigidity of the diamine residue becomes too high and the amount of entanglement of the molecular chains decreases, resulting in a decrease in peel strength with the metal layer. In addition, the increased regularity of the arrangement of the diamine residue moieties changes the responsiveness to an electric field, and the dielectric loss tangent tends to deteriorate.

ポリイミド層(A)を構成するポリイミドは、全ジアミン残基中に、一般式(A1)で表されるジアミン化合物から誘導されるジアミン残基以外に、下記の一般式(A2)~(A5)で表されるジアミン化合物から誘導されるジアミン残基を含有することが好ましい。下記の一般式(A2)~(A5)で表されるジアミン化合物から誘導されるジアミン残基は、芳香環の連結基として、独立に-O-、-S-、-CO-、-SO-、-SO-、-CH-、-C(CH-、-NH-から選ばれる2価の基を有している。またアミノ基が連結した芳香環はパラ位結合を有する。このため、ポリイミド分子鎖の回転や屈曲の自由度が高く、ポリイミド分子鎖の柔軟性を向上させることで、分子鎖間の相互作用と絡み合い量のバランスをとることができるため、高温域の貯蔵弾性率E’の低下の抑制とフィルム強度の向上の両立が容易となる。 Polyimide constituting the polyimide layer (A), in all diamine residues, in addition to the diamine residue derived from the diamine compound represented by the general formula (A1), the following general formulas (A2) ~ (A5) It preferably contains a diamine residue derived from a diamine compound represented by. Diamine residues derived from diamine compounds represented by the following general formulas (A2) to (A5) are independently -O-, -S-, -CO-, -SO- , —SO 2 —, —CH 2 —, —C(CH 3 ) 2 —, and —NH—. Also, the aromatic ring to which the amino group is linked has a para-position bond. For this reason, the polyimide molecular chain has a high degree of freedom in rotation and bending, and by improving the flexibility of the polyimide molecular chain, it is possible to balance the interaction and the amount of entanglement between the molecular chains. It becomes easy to achieve both suppression of reduction in elastic modulus E′ and improvement in film strength.

Figure 2023006387000009
Figure 2023006387000009

一般式(A2)~(A5)において、Rは独立に炭素数1~6の1価の炭化水素基又はアルコキシ基を示し、連結基A’は独立に-O-、-S-、-CO-、-SO-、-SO-、-CH-、-C(CH-、-NH-から選ばれる2価の基を示し、n2は独立に0~4の整数を示す。また、アミノ基との結合を有さない芳香環の連結位は、オルト位以外の位置となる。ここで、「独立に」とは、上記式(A2)~(A3)の内の一つにおいて、または二つ以上において、複数の連結基A’、複数の置換基R若しくは複数のn2について、それぞれ同一でもよいし、異なっていてもよいことを意味する。なお、一般式(A2)~(A5)において、末端の二つのアミノ基における水素原子は置換されていてもよく、例えば-NR(ここで、R,Rは、独立してアルキル基などの任意の置換基を意味する)であってもよい。 In the general formulas (A2) to (A5), R 1 independently represents a monovalent hydrocarbon group or an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, and the linking group A' is independently -O-, -S-, - a divalent group selected from CO-, -SO-, -SO 2 -, -CH 2 -, -C(CH 3 ) 2 -, and -NH-, n2 independently represents an integer of 0 to 4; . In addition, the linking position of the aromatic ring that does not have a bond with an amino group is a position other than the ortho position. Here, the term “independently” refers to multiple linking groups A′, multiple substituents R 1 or multiple n2 in one or more of the above formulas (A2) to (A3). , may be the same or different. In general formulas (A2) to (A5), the hydrogen atoms in the two terminal amino groups may be substituted, for example —NR x R y (where R x and R y are independently (meaning any substituent such as an alkyl group).

一般式(A2)~(A5)で表されるジアミン化合物から誘導されるジアミン残基の全ジアミン残基中の含有量は、合計で、好ましくは10モル%以上95モル%以下、より好ましくは20モル%以上80モル%以下がよい。この範囲を下回ると、分子鎖の屈曲性の低下により分子鎖間の絡み合い量が減少し、金属層とのピール強度が低下する。一方、この範囲を上回るとポリイミド分子鎖の回転や屈曲の自由度が高くなりすぎることで分子の運動抑制が困難となり、誘電正接が高くなる傾向がある。 The total content of the diamine residues derived from the diamine compounds represented by the general formulas (A2) to (A5) in all diamine residues is preferably 10 mol% or more and 95 mol% or less, more preferably 20 mol % or more and 80 mol % or less is preferable. Below this range, the amount of entanglement between molecular chains decreases due to the decrease in flexibility of the molecular chains, and the peel strength with the metal layer decreases. On the other hand, when this range is exceeded, the degree of freedom of rotation and bending of the polyimide molecular chain becomes too high, making it difficult to suppress the movement of molecules, and the dielectric loss tangent tends to increase.

一般式(A2)~(A5)で表されるジアミン化合物から誘導されるジアミン残基の具体例としては、4,4’-ジアミノジフェニルメタン、4,4’-ジアミノジフェニルプロパン、4,4’-ジアミノジフェニルスルフィド、4,4’-ジアミノジフェニルスルホン、4,4’-ジアミノジフェニルエーテル、4,4’-ジアミノベンゾフェノン、4,4’-ビスアミノ)ジフェニルアミン、4,4’-メチレンジ-o-トルイジン、4,4’-メチレンジ-2,6-キシリジン、4,4’-メチレン-2,6-ジエチルアニリン、1,4-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン、1,4-ビス[2-(4-アミノフェニル)-2-プロピル]ベンゼン、1,3-ビス[2-(4-アミノフェニル)-2-プロピル]ベンゼン、ビス[4-(4-アミノフェノキシ)]ベンズアニリド、ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]エーテル、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、ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]ケトン、ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]メタン、4,4'-ビス(4-アミノフェノキシ)ビフェニルから誘導されたジアミン残基を好ましく挙げることができる。これらの中でも、芳香族数、連結基及び連結位置の点から1,3-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン(TPE-R)、1,3-ビス[2-(4-アミノフェニル)-2-プロピル]ベンゼンから誘導されたジアミン残基を好ましく挙げることができる。 Specific examples of diamine residues derived from diamine compounds represented by general formulas (A2) to (A5) include 4,4'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-diaminodiphenylpropane, 4,4'- Diaminodiphenyl sulfide, 4,4'-diaminodiphenyl sulfone, 4,4'-diaminodiphenyl ether, 4,4'-diaminobenzophenone, 4,4'-bisamino)diphenylamine, 4,4'-methylenedi-o-toluidine, 4 ,4'-methylenedi-2,6-xylidine, 4,4'-methylene-2,6-diethylaniline, 1,4-bis(4-aminophenoxy)benzene, 1,3-bis(4-aminophenoxy) Benzene, 1,4-bis[2-(4-aminophenyl)-2-propyl]benzene, 1,3-bis[2-(4-aminophenyl)-2-propyl]benzene, bis[4-(4 -aminophenoxy)]benzanilide, bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]ether, 2,2-bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]propane, 2,2-bis-[4-(4 -aminophenoxy)phenyl]hexafluoropropane, bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]sulfone, bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]ketone, bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl] Diamine residues derived from methane and 4,4'-bis(4-aminophenoxy)biphenyl are preferred. Among them, 1,3-bis(4-aminophenoxy)benzene (TPE-R), 1,3-bis[2-(4-aminophenyl)-2 in terms of aromatic number, linking group and linking position Preference may be given to diamine residues derived from -propyl]benzene.

(その他のジアミン残基)
ポリイミド層(A)を構成するポリイミドは、上記ジアミン残基以外に、一般にポリイミドの原料として用いられるジアミン成分から誘導されるジアミン残基を含有することができる。
(Other diamine residues)
The polyimide constituting the polyimide layer (A) may contain, in addition to the diamine residue described above, a diamine residue derived from a diamine component generally used as a raw material for polyimide.

(酸二無水物残基とジアミン残基の比率)
ポリイミド層(A)を構成するポリイミドにおいて、剛直なモノマーである一般式(A1)で表されるジアミン化合物から誘導されるジアミン残基の含有量とPMDA残基の含有量の合計(T1)は、全酸二無水物残基の含有量と全ジアミン残基の含有量との合計に対し90モル%以上であることが望ましい。90モル%以上であると、平面性の向上と分子鎖間のスタッキング性の向上とにより、高温での貯蔵弾性率を高く維持することができる。また、前記剛直なモノマーである一般式(A1)で表されるジアミン化合物から誘導されるジアミン残基の含有量とPMDA残基の含有量の合計(T1)は、屈曲性のモノマーである一般式(A2)~(A5)で表されるジアミン化合物から誘導されるジアミン残基の少なくとも1種のジアミン残基の含有量(T2)に対する比率(T1/T2)が1より大きいことが望ましい。前記比率が1を超えることで、屈曲性のモノマーと比較し剛直性のモノマー割合が多くなり、分子鎖の運動が抑制されるため、誘電正接をより低く抑えることが可能となる。
(Ratio of acid dianhydride residue and diamine residue)
In the polyimide constituting the polyimide layer (A), the sum of the content of diamine residues derived from the diamine compound represented by the general formula (A1), which is a rigid monomer, and the content of PMDA residues (T1) is , preferably 90 mol % or more of the total content of all acid dianhydride residues and all diamine residues. When it is 90 mol % or more, a high storage elastic modulus at high temperatures can be maintained due to improvement in planarity and stacking property between molecular chains. Further, the sum (T1) of the diamine residue content and the PMDA residue content derived from the diamine compound represented by the general formula (A1), which is a rigid monomer, is a flexible monomer. The ratio (T1/T2) of the diamine residues derived from the diamine compounds represented by formulas (A2) to (A5) to the content (T2) of at least one diamine residue is preferably greater than 1. When the above ratio exceeds 1, the ratio of the rigid monomer becomes higher than that of the flexible monomer, and the motion of the molecular chain is suppressed, so that the dielectric loss tangent can be suppressed to a lower level.

ポリイミド層(A)を構成するポリイミドは、ポリイミド層(B)を構成するポリイミドと同様の任意成分を含有することができる。 The polyimide constituting the polyimide layer (A) can contain the same optional components as the polyimide constituting the polyimide layer (B).

ポリイミド層(A)を構成するポリイミドは、動的粘弾性測定装置(DMA)を用いて測定される300℃における貯蔵弾性率E’が、好ましくは1.0×10Pa以上、より好ましくは5.0×10Pa以上、且つ350℃における貯蔵弾性率E’が、好ましくは1.0×10Pa以上であることがよい。300℃における貯蔵弾性率E’を1.0×10Pa以上、且つ350℃における貯蔵弾性率E’を1.0×10Pa以上とすることにより、熱処理時に溶媒やイミド化水の気化による体積膨張により発泡現象が生ずることを抑制することができる。 The polyimide constituting the polyimide layer (A) preferably has a storage elastic modulus E' at 300° C. measured using a dynamic viscoelasticity measuring device (DMA) of 1.0×10 8 Pa or more, more preferably The storage elastic modulus E′ at 5.0×10 8 Pa or more and 350° C. is preferably 1.0×10 7 Pa or more. By setting the storage elastic modulus E′ at 300° C. to 1.0×10 8 Pa or more and the storage elastic modulus E′ at 350° C. to 1.0×10 7 Pa or more, the solvent and imidized water are vaporized during the heat treatment. It is possible to suppress the occurrence of a foaming phenomenon due to volume expansion due to.

ポリイミド層(A)を構成するポリイミドの重量平均分子量は、好ましくは10,000以上400,000以下、より好ましくは50,000以上350,000以下である。重量平均分子量がこの範囲を下回るとポリイミドのフィルムが脆化し易くなり、上回ると粘度が増加し、塗工時に厚みムラ、スジ等の不良となることが懸念される。重量平均分子量の測定はゲル浸透クロマトグラフィー装置により行うことができる。 The weight average molecular weight of the polyimide constituting the polyimide layer (A) is preferably 10,000 or more and 400,000 or less, more preferably 50,000 or more and 350,000 or less. If the weight-average molecular weight is below this range, the polyimide film tends to become brittle, and if it exceeds this range, the viscosity increases, and there is concern that defects such as uneven thickness and streaks may occur during coating. The weight average molecular weight can be measured using a gel permeation chromatography device.

ポリイミド層(A)を構成するポリイミドは、ポリイミド層(B)を構成する上記条件(i)~(iii)を満たすポリイミドと同様に、常法により製造することができる。 The polyimide constituting the polyimide layer (A) can be produced by a conventional method in the same manner as the polyimide satisfying the above conditions (i) to (iii) constituting the polyimide layer (B).

ポリイミド層(A)の熱膨張係数(CTE)は、好ましくは60ppm/K以下、より好ましくは30ppm/K以上55ppm/K以下である。熱膨張係数を60ppm/K以下とすることにより、ポリイミドフィルムや金属張積層板の寸法変化率の制御が容易となる。ポリイミド層(A)の熱膨張係数(CTE)の調整は、主に、ポリイミドを構成するポリイミド中の酸二無水物残基やジアミン残基の種類や存在割合、イミド化工程における熱処理条件によって調節することができる。 The coefficient of thermal expansion (CTE) of the polyimide layer (A) is preferably 60 ppm/K or less, more preferably 30 ppm/K or more and 55 ppm/K or less. By setting the thermal expansion coefficient to 60 ppm/K or less, it becomes easy to control the dimensional change rate of the polyimide film or metal-clad laminate. Adjustment of the coefficient of thermal expansion (CTE) of the polyimide layer (A) is mainly adjusted by the type and abundance of acid dianhydride residues and diamine residues in the polyimide that constitutes the polyimide, and the heat treatment conditions in the imidization process. can do.

ポリイミド層(A)を構成するポリイミドは、例えば回路基板の配線層に接する接着層となるため、銅の拡散を抑制するために完全にイミド化された構造が最も好ましい。但し、ポリイミドの一部がアミド酸となっていてもよい。そのイミド化率は、フーリエ変換赤外分光光度計(市販品:日本分光製FT/IR620)を用い、1回反射ATR法にてポリイミド薄膜の赤外線吸収スペクトルを測定することによって、1015cm-1付近のベンゼン環吸収体を基準とし、1780cm-1のイミド基に由来するC=O伸縮の吸光度から算出される。 Since the polyimide constituting the polyimide layer (A) becomes, for example, an adhesive layer in contact with the wiring layer of the circuit board, a completely imidized structure is most preferable in order to suppress the diffusion of copper. However, part of the polyimide may be amic acid. The imidization rate is around 1015 cm −1 by measuring the infrared absorption spectrum of the polyimide thin film by the single reflection ATR method using a Fourier transform infrared spectrophotometer (commercial product: FT/IR620 manufactured by JASCO Corporation). is calculated from the absorbance of C═O stretching derived from the imide group at 1780 cm −1 based on the benzene ring absorber of .

<ポリイミドフィルムの形態>
本実施の形態のポリイミドフィルム(上記ポリイミド層(A)及びポリイミド層(B)を有する多層ポリイミドフィルムを含む。以下同様である)は、絶縁樹脂からなるフィルム(シート)であってもよく、例えば、銅箔などの金属箔、ガラス板、ポリイミド系フィルム、ポリアミド系フィルム、ポリエステル系フィルムなどの樹脂シート等の基材に積層された状態であってもよい。
<Form of polyimide film>
The polyimide film of the present embodiment (including a multilayer polyimide film having the polyimide layer (A) and the polyimide layer (B); the same applies hereinafter) may be a film (sheet) made of an insulating resin. , a metal foil such as copper foil, a glass plate, a resin sheet such as a polyimide film, a polyamide film, and a polyester film.

<熱膨張係数(CTE)>
本実施の形態のポリイミドフィルムは、例えば回路基板の絶縁樹脂層として適用する場合において、反りの発生や寸法安定性の低下を防止するために、熱膨張係数(CTE)が30ppm/K未満であることが好ましく、より好ましくは1ppm/K以上25ppm/K未満の範囲内であり、最も好ましくは15ppm/K以上25ppm/K未満の範囲内である。ポリイミドフィルムの熱膨張係数(CTE)が30ppm/K以上であると、反りが発生したり、寸法安定性が低下したりする。使用する原料の組合せ、厚み、乾燥・硬化条件を適宜変更することで所望のCTEを有するポリイミドフィルムとすることができる。
<Coefficient of thermal expansion (CTE)>
The polyimide film of the present embodiment has a coefficient of thermal expansion (CTE) of less than 30 ppm/K in order to prevent warping and deterioration of dimensional stability when applied as an insulating resin layer of a circuit board, for example. more preferably in the range of 1 ppm/K or more and less than 25 ppm/K, and most preferably in the range of 15 ppm/K or more and less than 25 ppm/K. When the coefficient of thermal expansion (CTE) of the polyimide film is 30 ppm/K or more, warpage occurs and dimensional stability decreases. A polyimide film having a desired CTE can be obtained by appropriately changing the combination of raw materials to be used, thickness, and drying/curing conditions.

<誘電正接>
本実施の形態のポリイミドフィルムは、例えば、回路基板の絶縁樹脂層として適用する場合において、高周波信号の伝送時における誘電損失を低減するために、フィルム全体として、温度24~26℃、湿度45~55%の環境下でスプリットポスト誘電体共振器(SPDR)により測定したときの10GHzにおける誘電正接(Tanδ)が、0.003未満であることが好ましい。回路基板の伝送損失を改善するためには、特に絶縁樹脂層の誘電正接を制御することが重要であり、10GHzにおける誘電正接(Tanδ)が、0.003未満であることで、伝送損失を下げる効果が増大する。従って、ポリイミドフィルムを高周波回路基板の絶縁樹脂層として適用する場合、伝送損失を効率よく低減できる。10GHzにおける誘電正接が0.003以上であると、ポリイミドフィルムを回路基板の絶縁樹脂層として適用した際に、高周波信号の伝送経路上で電気信号のロスが大きくなるなどの不都合が生じやすくなる。
<Dielectric loss tangent>
For example, when the polyimide film of the present embodiment is applied as an insulating resin layer of a circuit board, in order to reduce dielectric loss during transmission of high-frequency signals, the film as a whole has a temperature of 24 to 26 ° C. and a humidity of 45 to 45 ° C. Preferably, the dissipation factor (Tan δ) at 10 GHz is less than 0.003 as measured by a split-post dielectric resonator (SPDR) under 55% environment. In order to improve the transmission loss of the circuit board, it is particularly important to control the dielectric loss tangent of the insulating resin layer, and the dielectric loss tangent (Tan δ) at 10 GHz is less than 0.003. Increases effect. Therefore, when a polyimide film is applied as an insulating resin layer of a high frequency circuit board, transmission loss can be efficiently reduced. If the dielectric loss tangent at 10 GHz is 0.003 or more, when the polyimide film is applied as an insulating resin layer of a circuit board, problems such as increased electrical signal loss on the high-frequency signal transmission path are likely to occur.

また、本実施の形態のポリイミドフィルムは、例えば、ポリイミドフィルムを純水中に48時間浸漬した吸水環境下でスプリットポスト誘電体共振器(SPDR)により測定したときの10GHzにおける誘電正接(Tanδ)が、0.006未満であることが好ましく、吸水率が0.6重量パーセント以下であることが好ましい。回路基板の伝送損失を改善し、尚且つ環境による影響を低減するためには、吸水時においても絶縁樹脂層の誘電正接を制御することが重要であり、10GHzにおける誘電正接(Tanδ)が、0.006未満であることで、環境影響による伝送損失の変化を低減することができる。
なお、誘電正接の下限値は特に制限されない。
Further, the polyimide film of the present embodiment has, for example, a dielectric loss tangent (Tan δ) at 10 GHz when measured by a split post dielectric resonator (SPDR) in a water absorption environment in which the polyimide film is immersed in pure water for 48 hours. , is preferably less than 0.006, and the water absorption is preferably 0.6 weight percent or less. In order to improve the transmission loss of the circuit board and reduce the influence of the environment, it is important to control the dielectric loss tangent of the insulating resin layer even when water is absorbed. When it is less than 0.006, it is possible to reduce changes in transmission loss due to environmental influences.
Note that the lower limit value of the dielectric loss tangent is not particularly limited.

<比誘電率>
本実施の形態のポリイミドフィルムは、例えば回路基板の絶縁樹脂層として適用する場合において、インピーダンス整合性を確保するために、温度24~26℃、湿度45~55%の環境下でスプリットポスト誘電体共振器(SPDR)により測定したときの10GHzにおける比誘電率が4.0以下であることが好ましい。10GHzにおける比誘電率が4.0を超えると、ポリイミドフィルムを回路基板の絶縁樹脂層として適用した際に、誘電損失の悪化に繋がり、高周波信号の伝送経路上で電気信号のロスが大きくなるなどの不都合が生じやすくなる。また、本実施の形態のポリイミドフィルムは、誘電特性の指標である√Dk×Dfの値(ここで、Dkは比誘電率、Dfは誘電正接、√Dkは比誘電率の平方根を意味する。)が、温度24~26℃、湿度45~55%の条件下で24時間放置した後に測定した場合(調湿時)において0.006以下であることが好ましく、0.005以下がより好ましい。さらに、√Dk×Dfの値は、ポリイミドフィルムを純水中に48時間浸漬した後に測定した場合(吸水時)に、0.01以下であることが好ましく、0.009以下がより好ましい。
<Dielectric constant>
For example, when the polyimide film of the present embodiment is applied as an insulating resin layer of a circuit board, in order to ensure impedance matching, a split post dielectric film is formed under an environment of a temperature of 24 to 26 ° C. and a humidity of 45 to 55%. It is preferable that the dielectric constant at 10 GHz measured by a resonator (SPDR) is 4.0 or less. If the relative dielectric constant at 10 GHz exceeds 4.0, when the polyimide film is applied as an insulating resin layer of a circuit board, it leads to deterioration of dielectric loss, and the loss of electrical signals on the transmission path of high frequency signals increases. inconvenience is more likely to occur. In addition, the polyimide film of the present embodiment has a value of √Dk×Df, which is an index of dielectric properties (where Dk is the dielectric constant, Df is the dielectric loss tangent, and √Dk is the square root of the dielectric constant. ) is preferably 0.006 or less, more preferably 0.005 or less when measured after being left for 24 hours under conditions of a temperature of 24 to 26° C. and a humidity of 45 to 55% (at the time of humidity control). Furthermore, the value of √Dk×Df is preferably 0.01 or less, more preferably 0.009 or less, when measured after the polyimide film is immersed in pure water for 48 hours (at the time of water absorption).

<厚み>
本実施の形態のポリイミドフィルムの厚みは、特に制限はなく、例えば5~60μmの範囲内が好ましく、15~50μmの範囲内がより好ましい。多層ポリイミドフィルムの場合、ポリイミド層(A)の厚みは、例えば1~15μmの範囲内が好ましく、2~10μmの範囲内がより好ましい。ポリイミド層(B)は、絶縁樹脂層の全厚みに対して好ましくは50%超、より好ましくは60%以上の厚みを有することがよい。
<Thickness>
The thickness of the polyimide film of the present embodiment is not particularly limited, and is preferably in the range of 5 to 60 μm, more preferably in the range of 15 to 50 μm. In the case of a multilayer polyimide film, the thickness of the polyimide layer (A) is, for example, preferably in the range of 1-15 μm, more preferably in the range of 2-10 μm. The polyimide layer (B) preferably has a thickness of more than 50%, more preferably 60% or more of the total thickness of the insulating resin layer.

[ポリイミドフィルムの製造方法]
本実施の形態のポリイミドフィルムの製造方法の好ましい態様として、例えば、以下の[1]~[3]を例示することができる。
[1]支持基材に、ポリアミド酸溶液を塗布・乾燥することを1回ないし複数回繰り返し行った後、イミド化してポリイミドフィルムを製造する方法。
[2]支持基材に、ポリアミド酸溶液を塗布・乾燥することを1回ないし複数回繰り返し行った後、ポリアミド酸のゲルフィルムを支持基材から剥がし、イミド化してポリイミドフィルムを製造する方法。
[3]多層押出により、同時にポリアミド酸溶液を多層に積層した状態で塗布・乾燥した後、イミド化を行うことによってポリイミドフィルムを製造する方法(以下、多層押出法)。
[Method for producing polyimide film]
[1] to [3] below can be exemplified as preferred aspects of the method for producing the polyimide film of the present embodiment.
[1] A method of producing a polyimide film by repeating coating and drying a polyamic acid solution on a supporting substrate once or several times, followed by imidization.
[2] A method of producing a polyimide film by repeatedly applying and drying a polyamic acid solution to a supporting substrate once or several times, then peeling off the polyamic acid gel film from the supporting substrate and imidizing it.
[3] A method of manufacturing a polyimide film by simultaneously applying and drying a polyamic acid solution in a multilayered state by multilayer extrusion, followed by imidization (hereinafter referred to as multilayer extrusion method).

上記[1]の方法は、例えば、次の工程1a~1c;
(1a)支持基材にポリアミド酸溶液を塗布し、乾燥させる工程と、
(1b)支持基材上でポリアミド酸を熱処理してイミド化することによりポリイミド層を形成する工程と、
(1c)支持基材とポリイミド層とを分離することによりポリイミドフィルムを得る工程と、
を含むことができる。
The method [1] above includes, for example, the following steps 1a to 1c;
(1a) a step of applying a polyamic acid solution to a supporting substrate and drying;
(1b) forming a polyimide layer by heat-treating polyamic acid on a supporting substrate to imidize it;
(1c) obtaining a polyimide film by separating the supporting substrate and the polyimide layer;
can include

上記[2]の方法は、例えば、次の工程2a~2c;
(2a)支持基材にポリアミド酸溶液を塗布し、乾燥させる工程と、
(2b)支持基材とポリアミド酸のゲルフィルムとを分離する工程と、
(2c)ポリアミド酸のゲルフィルムを熱処理してイミド化することによりポリイミドフィルムを得る工程と、
を含むことができる。
The method [2] above includes, for example, the following steps 2a to 2c;
(2a) applying a polyamic acid solution to a supporting substrate and drying;
(2b) separating the supporting substrate from the polyamic acid gel film;
(2c) obtaining a polyimide film by heat-treating a polyamic acid gel film for imidization;
can include

上記[1]の方法又は[2]の方法において、工程1a又は工程2aを複数回繰り返し行うことによって、支持基材上にポリアミド酸の積層構造体を形成することができる。なお、ポリアミド酸溶液を支持基材上に塗布する方法としては特に制限されず、例えばコンマ、ダイ、ナイフ、リップ等のコーターにて塗布することが可能である。 In the method [1] or the method [2] above, by repeating step 1a or step 2a a plurality of times, a laminate structure of polyamic acid can be formed on the supporting substrate. The method for applying the polyamic acid solution onto the supporting substrate is not particularly limited, and for example, it can be applied by a coater such as a comma, die, knife, lip, or the like.

上記[3]の方法は、上記[1]の方法の工程1a、又は[2]の方法の工程2aにおいて、多層押出により、同時にポリアミド酸の積層構造体を塗布し、乾燥させる以外は、上記[1]の方法又は[2]の方法と同様に実施できる。 The method [3] is the same as in step 1a of the method [1] or step 2a of the method [2], except that the polyamic acid laminate structure is simultaneously applied and dried by multilayer extrusion. It can be carried out in the same manner as the method [1] or the method [2].

本実施の形態で製造されるポリイミドフィルムは、支持基材上でポリアミド酸のイミド化を完結させることが好ましい。ポリアミド酸の樹脂層が支持基材に固定された状態でイミド化されるので、イミド化過程におけるポリイミド層の伸縮変化を抑制して、ポリイミドフィルムの厚みや寸法精度を維持することができる。 In the polyimide film produced in the present embodiment, it is preferable to complete the imidization of the polyamic acid on the support substrate. Since the polyamic acid resin layer is imidized in a state of being fixed to the supporting base material, it is possible to suppress the change in expansion and contraction of the polyimide layer during the imidization process, and to maintain the thickness and dimensional accuracy of the polyimide film.

[金属張積層板]
本発明の一実施の形態に係る金属張積層板は、絶縁樹脂層と、その片面又は両面に積層された金属層と、を備えた金属張積層板であり、絶縁樹脂層が、単層又は複数層のポリイミド層を含むとともに、ポリイミド層の少なくとも1層が、上記条件(i)~(iii)を満たすポリイミドを樹脂成分の主成分として含有するものである。
[Metal clad laminate]
A metal-clad laminate according to one embodiment of the present invention is a metal-clad laminate comprising an insulating resin layer and a metal layer laminated on one side or both sides thereof, wherein the insulating resin layer is a single layer or a It contains a plurality of polyimide layers, and at least one of the polyimide layers contains polyimide satisfying the above conditions (i) to (iii) as a main component of the resin component.

金属張積層板の好ましい態様として、前記絶縁樹脂層が、前記金属層に接するポリイミド層(A)と、該ポリイミド層(A)に積層されたポリイミド層(B)を含む複数のポリイミド層を有し、主たるポリイミド層であるポリイミド層(B)を構成するポリイミドが、上記条件(i)~(iii)を満たすポリイミドであるものを挙げることができる。ここで、ポリイミド層(A)及びポリイミド層(B)の構成は、多層ポリイミドフィルムで説明した内容と同様である。このような金属張積層板は、熱膨張係数(CTE)が低く、誘電正接が低いポリイミド層(B)を有することによって、絶縁樹脂層全体の寸法安定性を高め、低誘電正接化を図ることができる。しかし、上記(i)~(iii)を満たすポリイミドで構成されたポリイミド層(B)は、気体透過性が比較的に低く、ポリイミド層(A)との間に溶剤やイミド化水が滞留することで、発泡が生じ易くなる傾向がある。そこで、ポリイミド層(A)を上述の構成とすることで、ポリイミド層(B)の気体透過性が低いとしても発泡現象の発生を効果的に抑制することができる。 As a preferred embodiment of the metal-clad laminate, the insulating resin layer has a polyimide layer (A) in contact with the metal layer and a plurality of polyimide layers including a polyimide layer (B) laminated on the polyimide layer (A). However, the polyimide constituting the polyimide layer (B), which is the main polyimide layer, can be a polyimide that satisfies the above conditions (i) to (iii). Here, the configurations of the polyimide layer (A) and the polyimide layer (B) are the same as those described for the multilayer polyimide film. Such a metal-clad laminate has a polyimide layer (B) with a low coefficient of thermal expansion (CTE) and a low dielectric loss tangent, thereby improving the dimensional stability of the entire insulating resin layer and achieving a low dielectric loss tangent. can be done. However, the polyimide layer (B) made of polyimide that satisfies the above (i) to (iii) has relatively low gas permeability, and the solvent and imidized water remain between the polyimide layer (A). As a result, foaming tends to occur easily. Therefore, by configuring the polyimide layer (A) as described above, it is possible to effectively suppress the occurrence of the foaming phenomenon even if the polyimide layer (B) has low gas permeability.

金属張積層板におけるポリイミド層(A)の厚みは、特に制限はなく、例えば1~15μmの範囲内が好ましく、2~10μmの範囲内がより好ましい。ポリイミド層(B)は、絶縁樹脂層の全厚みに対して好ましくは50%超、より好ましくは60%以上の厚みを有することがよい。 The thickness of the polyimide layer (A) in the metal-clad laminate is not particularly limited, and is preferably in the range of 1 to 15 μm, more preferably in the range of 2 to 10 μm. The polyimide layer (B) preferably has a thickness of more than 50%, more preferably 60% or more of the total thickness of the insulating resin layer.

(金属層)
本実施の形態の金属張積層板を構成する金属層としては、特に制限はないが、例えば、銅、ステンレス、鉄、ニッケル、ベリリウム、アルミニウム、亜鉛、インジウム、銀、金、スズ、ジルコニウム、タンタル、チタン、鉛、マグネシウム、マンガン及びこれらの合金等が挙げられる。この中でも、特に銅又は銅合金が好ましい。なお、後述する回路基板における配線層の材質も金属層と同様である。
(metal layer)
The metal layer constituting the metal-clad laminate of the present embodiment is not particularly limited, but examples include copper, stainless steel, iron, nickel, beryllium, aluminum, zinc, indium, silver, gold, tin, zirconium, and tantalum. , titanium, lead, magnesium, manganese and alloys thereof. Among these, copper or a copper alloy is particularly preferable. The material of the wiring layer in the circuit board, which will be described later, is also the same as that of the metal layer.

金属層の厚みは特に限定されるものではないが、例えば銅箔に代表される金属箔を用いる場合、好ましくは35μm以下であり、より好ましくは5μm以上25μm以下の範囲内がよい。生産安定性及びハンドリング性の観点から金属箔の厚みの下限値は5μmとすることが好ましい。なお、銅箔を用いる場合は、圧延銅箔でも電解銅箔でもよい。また、銅箔としては、市販されている銅箔を用いることができる。 The thickness of the metal layer is not particularly limited, but when a metal foil such as copper foil is used, the thickness is preferably 35 μm or less, more preferably 5 μm or more and 25 μm or less. The lower limit of the thickness of the metal foil is preferably 5 μm from the viewpoint of production stability and handling. When copper foil is used, it may be rolled copper foil or electrolytic copper foil. Moreover, as a copper foil, the copper foil marketed can be used.

また、金属層のポリイミド層(A)に接する面における十点平均粗さ(Rzjis)は、1.2μm以下であることが好ましく、1.0μm以下であることがより好ましい。金属層が金属箔を原料とする場合、表面粗さRzjisを1.2μm以下にすることで、高密度実装に対応する微細配線加工が可能となり、また、高周波信号伝送時の伝送損失を低減できるため、高周波信号伝送用の回路基板への適用が可能となる。 The surface of the metal layer in contact with the polyimide layer (A) has a ten-point average roughness (Rzjis) of preferably 1.2 μm or less, more preferably 1.0 μm or less. When the metal layer is made of metal foil, by setting the surface roughness Rzjis to 1.2 μm or less, fine wiring processing corresponding to high-density mounting becomes possible, and transmission loss during high-frequency signal transmission can be reduced. Therefore, it can be applied to a circuit board for high frequency signal transmission.

また、金属層は、例えば、防錆処理や、接着力の向上を目的として、例えばサイディング、アルミニウムアルコラート、アルミニウムキレート、シランカップリング剤等による表面処理を施しておいてもよい。 The metal layer may be subjected to surface treatment with, for example, siding, aluminum alcoholate, aluminum chelate, silane coupling agent, or the like, for the purpose of rust prevention treatment or improvement of adhesive strength.

本実施の形態の金属張積層板は、常法に従って製造することができ、例えば、以下の[1]、[2]の方法を例示することができる。 The metal-clad laminate of the present embodiment can be produced by a conventional method, for example, methods [1] and [2] below can be exemplified.

[1]金属層となる金属箔に、ポリアミド酸溶液を塗布・乾燥することを、1回もしくは複数回繰り返した後、イミド化してポリイミド絶縁層を形成した金属張積層板を製造する方法。 [1] A method of producing a metal-clad laminate in which a polyimide insulating layer is formed by repeating the application and drying of a polyamic acid solution on a metal foil to be a metal layer once or several times, followed by imidization.

[2]金属層となる金属箔に、多層押出により同時にポリアミド酸溶液を多層に積層した状態で塗布・乾燥した後、イミド化を行うことによってポリイミド絶縁層を形成した金属張積層を製造する方法(以下、多層押出法)。 [2] A method of manufacturing a metal clad laminate in which a polyimide insulating layer is formed by applying and drying a polyamic acid solution in a multilayered state by simultaneously applying and drying a polyamic acid solution on a metal foil that will be a metal layer by multilayer extrusion, followed by imidization. (Hereinafter, multilayer extrusion method).

上記[1]の方法は、例えば、次の工程(1a)、(1b):
(1a)金属箔にポリアミド酸溶液を塗布し、乾燥させる工程と、
(1b)金属箔上でポリアミド酸を熱処理してイミド化することによりポリイミド層(A)を形成する工程と、を含むことができる。この場合、工程(1a)の乾燥工程における加熱条件と、特に工程(1b)のイミド化の際の加熱条件を調整することにより、ポリイミドの面内配向をコントロールして、ポリイミドの複屈折率やCTEなどの特性を制御することが可能になる。
The method [1] above includes, for example, the following steps (1a) and (1b):
(1a) a step of applying a polyamic acid solution to a metal foil and drying it;
(1b) forming a polyimide layer (A) by heat-treating polyamic acid on a metal foil to imidize it. In this case, by adjusting the heating conditions in the drying step of the step (1a), and particularly the heating conditions during the imidization in the step (1b), the in-plane orientation of the polyimide can be controlled, and the birefringence of the polyimide and the Properties such as CTE can be controlled.

上記[1]の方法において、ポリイミド層(A)を構成するポリイミドの前駆体のポリアミド酸溶液と、ポリイミド層(B)を構成するポリイミドの前駆体のポリアミド酸溶液について、工程(1a)を繰り返し行うことによって、金属箔上にポリアミド酸の積層構造体を形成することができる。なお、ポリアミド酸溶液を金属箔上に塗布する方法としては特に制限されず、例えばコンマ、ダイ、ナイフ、リップ等のコーターにて塗布することが可能である。 In the method [1] above, the step (1a) is repeated for the polyamic acid solution of the precursor of the polyimide that constitutes the polyimide layer (A) and the polyamic acid solution of the precursor of the polyimide that constitutes the polyimide layer (B). By carrying out, a laminate structure of polyamic acid can be formed on the metal foil. The method of applying the polyamic acid solution onto the metal foil is not particularly limited, and can be applied by a coater such as a comma, die, knife, lip, or the like.

上記[2]の方法は、上記[1]の方法の工程(1a)において、多層押出により、ポリイミド層(A)を構成するポリイミドの前駆体のポリアミド酸溶液と、ポリイミド層(B)を構成するポリイミドの前駆体のポリアミド酸溶液を同時に塗布し、乾燥させる以外は、上記[1]の方法と同様に実施できる。 In the method [2], in the step (1a) of the method [1], a polyamic acid solution of a polyimide precursor constituting the polyimide layer (A) and a polyimide layer (B) are formed by multilayer extrusion. It can be carried out in the same manner as in the above [1] except that the polyamic acid solution of the polyimide precursor is simultaneously applied and dried.

このように製造される金属張積層板は、金属箔上でポリアミド酸のイミド化を完結させることによって、ポリアミド酸の樹脂層が金属箔に固定された状態でイミド化されるので、イミド化過程におけるポリイミド層の伸縮変化を抑制して、ポリイミド絶縁層の厚みや寸法精度を維持することができる。 The metal-clad laminate produced in this way is imidized in a state where the resin layer of polyamic acid is fixed to the metal foil by completing the imidization of the polyamic acid on the metal foil, so the imidization process The thickness and dimensional accuracy of the polyimide insulating layer can be maintained by suppressing the expansion and contraction change of the polyimide layer.

[回路基板]
本発明の金属張積層板は、主にFPCなどの回路基板材料として有用である。金属張積層板の金属層を常法によってパターン状に加工して配線層を形成することによって、本発明の実施の一形態である回路基板を製造できる。本発明の金属張積層板の金属層が配線に加工されている回路基板も本発明の一態様となる。
すなわち、本実施の形態の回路基板は、単層又は複数層のポリイミド層を含む絶縁樹脂層と、該絶縁樹脂層の少なくとも一方の面に設けられている配線層と、を備えており、絶縁樹脂層が、上記ポリイミド層(B)を含んでいればよい。また、絶縁樹脂層と配線層との接着性を高めるために、絶縁樹脂層における配線層に接する層は、ポリイミド層(A)であることがよい。
[Circuit board]
The metal-clad laminate of the present invention is useful mainly as a circuit board material such as FPC. A circuit board according to one embodiment of the present invention can be manufactured by processing the metal layer of the metal-clad laminate into a pattern by a conventional method to form a wiring layer. A circuit board in which the metal layer of the metal-clad laminate of the present invention is processed into wiring is also an aspect of the present invention.
That is, the circuit board of the present embodiment includes an insulating resin layer including a single-layer or multiple-layer polyimide layer, and a wiring layer provided on at least one surface of the insulating resin layer. The resin layer should just contain the said polyimide layer (B). Moreover, in order to enhance the adhesiveness between the insulating resin layer and the wiring layer, the layer in the insulating resin layer that is in contact with the wiring layer is preferably a polyimide layer (A).

以下に実施例を示し、本発明の特徴をより具体的に説明する。ただし、本発明の範囲は、実施例に限定されない。なお、以下の実施例において、特にことわりのない限り各種測定、評価は下記によるものである。 EXAMPLES Examples are given below to more specifically describe the features of the present invention. However, the scope of the present invention is not limited to the examples. In the following examples, unless otherwise specified, various measurements and evaluations are as follows.

[粘度の測定]
E型粘度計(ブルックフィールド社製、商品名;DV-II+Pro)を用いて、25℃における粘度を測定した。トルクが10%~90%になるよう回転数を設定し、測定を開始してから2分経過後、粘度が安定した時の値を読み取った。
[Measurement of viscosity]
The viscosity at 25° C. was measured using an E-type viscometer (manufactured by Brookfield, trade name: DV-II+Pro). The number of revolutions was set so that the torque was 10% to 90%, and after 2 minutes from the start of the measurement, the value was read when the viscosity stabilized.

[ガラス転移温度(Tg)及びポリイミドフィルムの非熱可塑性、熱可塑性の分類]
ガラス転移温度は、5mm×70mmのサイズのポリイミドフィルムを、動的粘弾性測定装置(DMA:TAインスツルメント社製、商品名;RSA G2)を用いて、30℃から400℃まで昇温速度4℃/分、周波数1Hzで測定を行い、弾性率変化(tanδ)が最大となる温度をガラス転移温度とした。なお、DMAを用いて測定された30℃における貯蔵弾性率が1.0×10Pa以上であり、ガラス転移温度+30℃以内の温度域での貯蔵弾性率が1.0×10Pa未満を示すものを「熱可塑性」とし、30℃における貯蔵弾性率が1.0×10Pa以上であり、ガラス転移温度+30℃以内の温度域での貯蔵弾性率が1.0×10Pa以上を示すものを「非熱可塑性」とした。
[Glass transition temperature (Tg) and classification of non-thermoplastic and thermoplastic polyimide films]
For the glass transition temperature, a polyimide film having a size of 5 mm × 70 mm was measured using a dynamic viscoelasticity measuring device (DMA: manufactured by TA Instruments, trade name; RSA G2) from 30 ° C. to 400 ° C. at a heating rate. Measurement was performed at 4° C./min and a frequency of 1 Hz, and the temperature at which the change in elastic modulus (tan δ) was maximum was taken as the glass transition temperature. The storage elastic modulus at 30°C measured using DMA is 1.0 × 10 9 Pa or more, and the storage elastic modulus in a temperature range within +30°C of the glass transition temperature is less than 1.0 × 10 8 Pa. is defined as “thermoplastic”, and has a storage modulus of 1.0×10 9 Pa or more at 30° C., and a storage modulus of 1.0×10 8 Pa in a temperature range within +30° C. of the glass transition temperature. Those exhibiting the above were defined as "non-thermoplastic".

[熱膨張係数(CTE)の測定]
3mm×20mmのサイズのポリイミドフィルムを、サーモメカニカルアナライザー(日立ハイテクテクノロジー社(旧セイコーインスツルメンツ社製)、商品名;TMA/SS6100)を用い、5.0gの荷重を加えながら一定の昇温速度で30℃から260℃まで昇温させ、更にその温度で10分保持した後、5℃/分の速度で冷却し、250℃から100℃までの平均熱膨張係数(熱膨張係数)を求めた。
[Measurement of coefficient of thermal expansion (CTE)]
A polyimide film with a size of 3 mm × 20 mm is heated at a constant heating rate while applying a load of 5.0 g using a thermomechanical analyzer (Hitachi High-Tech Technology Co. (former Seiko Instruments), trade name: TMA / SS6100). The temperature was raised from 30° C. to 260° C., held at that temperature for 10 minutes, cooled at a rate of 5° C./min, and the average thermal expansion coefficient (thermal expansion coefficient) from 250° C. to 100° C. was determined.

[比誘電率及び誘電正接の測定]
ベクトルネットワークアナライザ(Agilent社製、商品名;E8363C)及びスプリットポスト誘電体共振器(SPDR共振器)を用いて、周波数10GHzにおけるポリイミドフィルムの比誘電率(Dk)および誘電正接(Df)を測定した。
なお調湿時のDk、Dfは、測定に使用したポリイミドフィルムを温度;24~26℃、湿度;45~55%の条件下で、24時間放置した後に測定したものである。
また吸水時のDk、Dfは、測定に使用したポリイミドフィルムを純水中下で、48時間浸漬した後に取り出し、材料表面の純水をふき取った後に測定したものである。
[Measurement of dielectric constant and dielectric loss tangent]
Using a vector network analyzer (manufactured by Agilent, trade name; E8363C) and a split post dielectric resonator (SPDR resonator), the dielectric constant (Dk) and dielectric loss tangent (Df) of the polyimide film at a frequency of 10 GHz were measured. .
Dk and Df under humidity control were measured after leaving the polyimide film used for measurement under conditions of temperature: 24 to 26° C. and humidity: 45 to 55% for 24 hours.
Dk and Df at the time of water absorption were measured after the polyimide film used for measurement was immersed in pure water for 48 hours, taken out, and the pure water was wiped off the surface of the material.

[銅箔の表面粗度の測定]
銅箔の表面粗度は、AFM(ブルカー・エイエックスエス社製、商品名;Dimension Icon型SPM)、プローブ(ブルカー・エイエックスエス社製、商品名;TESPA(NCHV)、先端曲率半径10nm、ばね定数42N/m)を用いて、タッピングモードで、銅箔表面の80μm×80μmの範囲で測定し、十点平均粗さ(Rzjis)を求めた。
[Measurement of surface roughness of copper foil]
The surface roughness of the copper foil is measured by AFM (manufactured by Bruker AXS, trade name; Dimension Icon type SPM), probe (manufactured by Bruker AXS, trade name; TESPA (NCHV), tip curvature radius 10 nm, Using a spring constant of 42 N/m), measurement was performed in a tapping mode in an area of 80 μm×80 μm on the surface of the copper foil to determine the ten-point average roughness (Rzjis).

[ピール強度の測定]
銅張積層板(銅箔/多層ポリイミド層)の銅箔を10mm間隔で樹脂の塗工方向に幅1mmに回路加工した後、幅;8cm×長さ;4cmに切断した。ピール強度は、テンシロンテスター(東洋精機製作所社製、商品名;ストログラフVE-1D)を用いて、切断した測定サンプルのポリイミド層面を両面テープによりアルミ板に固定し、回路加工された銅箔を180°方向に50mm/分の速度で剥離していき、ポリイミド層から10mm剥離したときの中央値強度を求め、初期ピール強度とした。
[Measurement of peel strength]
The copper foil of the copper-clad laminate (copper foil/multilayer polyimide layer) was circuit-processed to a width of 1 mm in the resin coating direction at intervals of 10 mm, and then cut into a width of 8 cm and a length of 4 cm. Peel strength is measured using a Tensilon tester (manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd., trade name: Strograph VE-1D), the polyimide layer surface of the cut measurement sample is fixed to an aluminum plate with double-sided tape, and the circuit-processed copper foil is The film was peeled in the direction of 180° at a speed of 50 mm/min, and the median strength when 10 mm was peeled off from the polyimide layer was obtained, which was defined as the initial peel strength.

[吸湿率の測定]
ポリイミドフィルムの試験片(幅;4cm×長さ;25cm)を2枚用意し、80℃で1時間乾燥した後に重量を測定した。重量測定後、23℃/50%RHの恒温恒湿室に入れ、24時間以上静置後に重量を測定し次式より吸湿率を求めた。
吸湿率(重量%)=[(吸湿後重量-乾燥後重量)/乾燥後重量]×100
[Measurement of moisture absorption rate]
Two polyimide film test pieces (width: 4 cm x length: 25 cm) were prepared, dried at 80°C for 1 hour, and weighed. After the weight measurement, it was placed in a constant temperature and humidity chamber at 23° C./50% RH, allowed to stand still for 24 hours or more, then weighed, and the moisture absorption rate was obtained from the following equation.
Moisture absorption rate (% by weight) = [(weight after moisture absorption - weight after drying) / weight after drying] x 100

[吸水率の測定]
ポリイミドフィルムの試験片(幅;4cm×長さ;25cm)を1枚用意し、80℃で1時間乾燥した後に重量を測定した。重量測定後、純水中に24時間以上静置後に取り出し、フィルム表面の純水をふき取った後に重量を測定し、次式より吸水率を求めた。
吸水率(重量%)=[(吸水後重量-乾燥後重量)/乾燥後重量]×100
[Measurement of water absorption]
A test piece of polyimide film (width: 4 cm x length: 25 cm) was prepared, dried at 80°C for 1 hour, and weighed. After the weight measurement, the film was allowed to stand still in pure water for 24 hours or longer, and then taken out.
Water absorption (% by weight) = [(weight after water absorption - weight after drying) / weight after drying] x 100

[引張り弾性率]
ストログラフR-1(株式会社東洋精機製作所製)を用いて、幅12.7mm×長さ127mmのポリイミドフィルムを温度23℃、相対湿度50%RHの環境下、50mm/minで引張り試験を実施し算出した。
[Tensile modulus]
Using Strograph R-1 (manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd.), a polyimide film with a width of 12.7 mm and a length of 127 mm was subjected to a tensile test at 50 mm / min in an environment with a temperature of 23 ° C. and a relative humidity of 50% RH. and calculated.

[発泡の有無]
得られた銅張積層板の外観を目視で観察した際に発泡が生じるか確認を実施した。
[Presence or absence of foaming]
When the appearance of the obtained copper-clad laminate was visually observed, it was confirmed whether foaming would occur.

[フィルム化の可否]
銅張積層板について、塩化第二鉄水溶液を用いて銅箔をエッチング除去して、ポリイミドフィルムとした際に、亀裂等が入らずフィルム単体での扱いができるものを[可]、亀裂が入り容易に割れてしまうものを[不可]とした。
[Possibility of filming]
Regarding copper-clad laminates, when the copper foil is removed by etching with an aqueous solution of ferric chloride to form a polyimide film, the film can be handled as a single film without cracks [Acceptable]. Those that were easily broken were rated as [not acceptable].

[ポリイミド層の厚みの測定]
銅張積層板について、塩化第二鉄水溶液を用いて銅箔をエッチング除去して、ポリイミドフィルムを得た。得られたポリイミドフィルムを短冊状に切り出し、樹脂包埋した後、ミクロトームにてフィルム厚み方向の切断を行い約100nmの超薄切片を作製した。作製した超薄切片について、日立ハイテクテクノロジー社製SEM(SU9000)のSTEM機能を用いて、加速電圧30kVで観察を行い、ポリイミド各層の厚みを各5点測定し、その平均値を各ポリイミド層の厚みとし、各層の和を多層ポリイミドフィルムの厚みとした。
[Measurement of thickness of polyimide layer]
The copper foil of the copper-clad laminate was removed by etching using an aqueous solution of ferric chloride to obtain a polyimide film. The resulting polyimide film was cut into strips, embedded in a resin, and then cut in the thickness direction of the film with a microtome to prepare ultra-thin slices of about 100 nm. For the ultra-thin section produced, using the STEM function of SEM (SU9000) manufactured by Hitachi High-Tech Technology Corporation, observed at an acceleration voltage of 30 kV, the thickness of each polyimide layer was measured at 5 points, and the average value of each polyimide layer. The total thickness of each layer was taken as the thickness of the multilayer polyimide film.

[イミド基濃度の計算]
イミド基部を(-(CO)-N-)とし、以下の式より算出した。
イミド基濃度(重量%)=(イミド基部分子量/ポリイミドの構造全体の分子量)×100
[Calculation of imide group concentration]
The imide group was defined as (-(CO) 2 -N-) and calculated from the following formula.
Imide group concentration (% by weight) = (molecular weight of imide group/molecular weight of entire structure of polyimide) x 100

[エステル基濃度の計算]
エステル基部を(-COO-)とし、以下の式より算出した。
エステル基濃度(重量%)=(エステル基部分子量/ポリイミドの構造全体の分子量)×100
[Calculation of ester group concentration]
It was calculated from the following formula, with the ester group as (-COO-).
Ester group concentration (% by weight) = (molecular weight of ester group/molecular weight of entire structure of polyimide) x 100

[ビフェニル骨格含有モノマー割合の計算]
ポリイミドにおける全モノマー成分のうち、ビフェニル骨格を有するモノマーが占める割合(単位;mol%)をビフェニル骨格含有モノマー割合とした。
[Calculation of ratio of biphenyl skeleton-containing monomer]
The ratio (unit: mol %) of the monomer having a biphenyl skeleton in all the monomer components in the polyimide was defined as the ratio of the biphenyl skeleton-containing monomer.

実施例及び参考例に用いた略号は、以下の化合物を示す。
BP-TME:p-ビフェニレンビス(トリメリット酸モノエステル酸無水物)、CAS番号10340-81-5)
26DHN-TME:2,6-ナフタレンビス(トリメリット酸モノエステル酸無水物)、CAS番号115383-00-1)
TAHQ:p-フェニレンビス(トリメリット酸モノエステル酸無水物)
PMDA:ピロメリット酸二無水物
BPDA:3,3',4,4'‐ビフェニルテトラカルボン酸二無水物
BTDA:3,3’、4,4’-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物
m‐TB:2,2'‐ジメチル‐4,4'‐ジアミノビフェニル
TPE-R:1,3-ビス(4‐アミノフェノキシ)ベンゼン
BAPP:2,2-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]プロパン
PDA:p―フェニレンジアミン
DMAc:N,N‐ジメチルアセトアミド
The abbreviations used in Examples and Reference Examples represent the following compounds.
BP-TME: p-biphenylene bis (trimellitic monoester acid anhydride), CAS number 10340-81-5)
26DHN-TME: 2,6-naphthalene bis (trimellitic monoester acid anhydride), CAS number 115383-00-1)
TAHQ: p-phenylene bis (trimellitic acid monoester acid anhydride)
PMDA: pyromellitic dianhydride BPDA: 3,3',4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride BTDA: 3,3',4,4'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride m-TB: 2,2'-dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl TPE-R: 1,3-bis(4-aminophenoxy)benzene BAPP: 2,2-bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]propane PDA : p-phenylenediamine DMAc: N,N-dimethylacetamide

(合成例1)
窒素気流下で、500mlのセパラブルフラスコに、12.1229gのm-TB(0.05711モル)及び1.2338gのBAPP(0.00301モル)並びに重合後の固形分濃度が15重量%となる量のDMAcを投入し、室温で撹拌して溶解させた。次に、31.6433gのBP-TME(0.05921モル)を添加した後、室温で3時間撹拌を続けて重合反応を行い、ポリアミド酸溶液Aを得た。ポリアミド酸溶液Aの溶液粘度は26,800cpsであった。
(Synthesis example 1)
Under a nitrogen stream, 12.1229 g of m-TB (0.05711 mol) and 1.2338 g of BAPP (0.00301 mol) are placed in a 500 ml separable flask, and the solid content concentration after polymerization is 15% by weight. amount of DMAc was added and dissolved by stirring at room temperature. Next, after adding 31.6433 g of BP-TME (0.05921 mol), a polymerization reaction was carried out by continuing stirring at room temperature for 3 hours to obtain a polyamic acid solution A. The solution viscosity of polyamic acid solution A was 26,800 cps.

(合成例2)
窒素気流下で、500mlのセパラブルフラスコに、14.4565gのm-TB(0.06810モル)並びに重合後の固形分濃度が15重量%となる量のDMAcを投入し、室温で撹拌して溶解させた。次に、26.8858gのBP-TME(0.05031モル)及び3.6577gのPMDA(0.01677モル)を添加した後、室温で3時間撹拌を続けて重合反応を行い、ポリアミド酸溶液Bを得た。ポリアミド酸溶液Bの溶液粘度は25,500cpsであった。
(Synthesis example 2)
Under a nitrogen stream, 14.4565 g of m-TB (0.06810 mol) and DMAc in an amount such that the solid content concentration after polymerization is 15% by weight are added to a 500 ml separable flask, and stirred at room temperature. Dissolved. Next, after adding 26.8858 g of BP-TME (0.05031 mol) and 3.6577 g of PMDA (0.01677 mol), the polymerization reaction was continued at room temperature for 3 hours to perform a polymerization reaction. got The solution viscosity of polyamic acid solution B was 25,500 cps.

(合成例3)
窒素気流下で、500mlのセパラブルフラスコに、13.5308gのm-TB(0.06374モル)及び1.3771gのBAPP(0.00335モル)並びに重合後の固形分濃度が15重量%となる量のDMAcを投入し、室温で撹拌して溶解させた。次に、26.4885gのBP-TME(0.04956モル)及び3.6036gのPMDA(0.01652モル)を添加した後、室温で3時間撹拌を続けて重合反応を行い、ポリアミド酸溶液Cを得た。ポリアミド酸溶液Cの溶液粘度は24,000cpsであった。
(Synthesis Example 3)
Under a nitrogen stream, 13.5308 g of m-TB (0.06374 mol) and 1.3771 g of BAPP (0.00335 mol) are placed in a 500 ml separable flask, and the solid content concentration after polymerization is 15% by weight. amount of DMAc was added and dissolved by stirring at room temperature. Next, after adding 26.4885 g of BP-TME (0.04956 mol) and 3.6036 g of PMDA (0.01652 mol), the polymerization reaction was continued at room temperature for 3 hours, and the polyamic acid solution C got The solution viscosity of polyamic acid solution C was 24,000 cps.

(合成例4)
窒素気流下で、500mlのセパラブルフラスコに、11.7590gのm-TB(0.05539モル)及び4.0127gのBAPP(0.00977モル)並びに重合後の固形分濃度が15重量%となる量のDMAcを投入し、室温で撹拌して溶解させた。次に、25.7282gのBP-TME(0.04814モル)及び3.5002gのPMDA(0.01605モル)を添加した後、室温で3時間撹拌を続けて重合反応を行い、ポリアミド酸溶液Dを得た。ポリアミド酸溶液Dの溶液粘度は21,300cpsであった。
(Synthesis Example 4)
Under a nitrogen stream, 11.7590 g of m-TB (0.05539 mol) and 4.0127 g of BAPP (0.00977 mol) are placed in a 500 ml separable flask, and the solid content concentration after polymerization is 15% by weight. amount of DMAc was added and dissolved by stirring at room temperature. Next, after adding 25.7282 g of BP-TME (0.04814 mol) and 3.5002 g of PMDA (0.01605 mol), the polymerization reaction was continued at room temperature for 3 hours, and polyamic acid solution D got The solution viscosity of polyamic acid solution D was 21,300 cps.

(合成例5)
窒素気流下で、500mlのセパラブルフラスコに、9.2841gのm-TB(0.04373モル)及び7.6941gのBAPP(0.01874モル)並びに重合後の固形分濃度が15重量%となる量のDMAcを投入し、室温で撹拌して溶解させた。次に、24.6661gのBP-TME(0.04615モル)及び3.3557gのPMDA(0.01538モル)を添加した後、室温で3時間撹拌を続けて重合反応を行い、ポリアミド酸溶液Eを得た。ポリアミド酸溶液Eの溶液粘度は14,900cpsであった。
(Synthesis Example 5)
Under a nitrogen stream, 9.2841 g of m-TB (0.04373 mol) and 7.6941 g of BAPP (0.01874 mol) are placed in a 500 ml separable flask, and the solid content concentration after polymerization is 15% by weight. amount of DMAc was added and dissolved by stirring at room temperature. Next, after adding 24.6661 g of BP-TME (0.04615 mol) and 3.3557 g of PMDA (0.01538 mol), the polymerization reaction was continued at room temperature for 3 hours to perform a polymerization reaction. got The solution viscosity of polyamic acid solution E was 14,900 cps.

(合成例6)
窒素気流下で、500mlのセパラブルフラスコに、9.6812gのm-TB(0.04560モル)、1.3372gのBAPP(0.00326モル)及び4.7612gのTPE-R(0.01629モル)並びに重合後の固形分濃度が15重量%となる量のDMAcを投入し、室温で撹拌して溶解させた。次に、25.7212gのBP-TME(0.04813モル)及び3.4992gのPMDA(0.01604モル)を添加した後、室温で3時間撹拌を続けて重合反応を行い、ポリアミド酸溶液Fを得た。ポリアミド酸溶液Fの溶液粘度は17,800cpsであった。
(Synthesis Example 6)
Under a nitrogen stream, 9.6812 g of m-TB (0.04560 mol), 1.3372 g of BAPP (0.00326 mol) and 4.7612 g of TPE-R (0.01629 mol) were added to a 500 ml separable flask. ) and DMAc in such an amount that the solid concentration after polymerization becomes 15% by weight, and stirred at room temperature for dissolution. Next, after adding 25.7212 g of BP-TME (0.04813 mol) and 3.4992 g of PMDA (0.01604 mol), stirring was continued for 3 hours at room temperature to carry out a polymerization reaction, polyamic acid solution F got The solution viscosity of polyamic acid solution F was 17,800 cps.

(合成例7)
窒素気流下で、500mlのセパラブルフラスコに、14.8395gのm-TB(0.06990モル)及び1.5103gのBAPP(0.00368モル)並びに重合後の固形分濃度が15重量%となる量のDMAcを投入し、室温で撹拌して溶解させた。次に、19.3670gのBP-TME(0.03624モル)、5.3311gのBPDA(0.01812モル)及び3.9522gのPMDA(0.01812モル)を添加した後、室温で3時間撹拌を続けて重合反応を行い、ポリアミド酸溶液Gを得た。ポリアミド酸溶液Gの溶液粘度は35,200cpsであった。
(Synthesis Example 7)
Under a nitrogen stream, 14.8395 g of m-TB (0.06990 mol) and 1.5103 g of BAPP (0.00368 mol) are placed in a 500 ml separable flask, and the solid content concentration after polymerization is 15% by weight. amount of DMAc was added and dissolved by stirring at room temperature. Then add 19.3670 g BP-TME (0.03624 mol), 5.3311 g BPDA (0.01812 mol) and 3.9522 g PMDA (0.01812 mol), then stir at room temperature for 3 hours were continued to carry out a polymerization reaction to obtain a polyamic acid solution G. The solution viscosity of polyamic acid solution G was 35,200 cps.

(合成例8)
窒素気流下で、500mlのセパラブルフラスコに、16.4284gのm-TB(0.07739モル)及び1.6720gのBAPP(0.00407モル)並びに重合後の固形分濃度が15重量%となる量のDMAcを投入し、室温で撹拌して溶解させた。次に、10.7204gのBP-TME(0.02006モル)、11.8038gのBPDA(0.04012モル)及び4.3754gのPMDA(0.02006モル)を添加した後、室温で3時間撹拌を続けて重合反応を行い、ポリアミド酸溶液Hを得た。ポリアミド酸溶液Hの溶液粘度は27,900cpsであった。
(Synthesis Example 8)
Under a nitrogen stream, 16.4284 g of m-TB (0.07739 mol) and 1.6720 g of BAPP (0.00407 mol) are placed in a 500 ml separable flask, and the solid content concentration after polymerization is 15% by weight. amount of DMAc was added and dissolved by stirring at room temperature. Then add 10.7204 g BP-TME (0.02006 mol), 11.8038 g BPDA (0.04012 mol) and 4.3754 g PMDA (0.02006 mol), then stir at room temperature for 3 hours were continued to carry out a polymerization reaction to obtain a polyamic acid solution H. The solution viscosity of polyamic acid solution H was 27,900 cps.

(合成例9)
窒素気流下で、500mlのセパラブルフラスコに、19.1251gのm-TB(0.09009モル)及び1.9465gのBAPP(0.00474モル)並びに重合後の固形分濃度が15重量%となる量のDMAcを投入し、室温で撹拌して溶解させた。次に、13.7413gのBPDA(0.04670モル)及び10.1871gのPMDA(0.04670モル)を添加した後、室温で3時間撹拌を続けて重合反応を行い、ポリアミド酸溶液Iを得た。ポリアミド酸溶液Iの溶液粘度は31,400cpsであった。
(Synthesis Example 9)
Under a nitrogen stream, 19.1251 g of m-TB (0.09009 mol) and 1.9465 g of BAPP (0.00474 mol) are placed in a 500 ml separable flask, and the solid content concentration after polymerization is 15% by weight. amount of DMAc was added and dissolved by stirring at room temperature. Next, after adding 13.7413 g of BPDA (0.04670 mol) and 10.1871 g of PMDA (0.04670 mol), the polymerization reaction was continued at room temperature for 3 hours to obtain polyamic acid solution I. rice field. The solution viscosity of polyamic acid solution I was 31,400 cps.

(合成例10)
窒素気流下で、500mlのセパラブルフラスコに、16.3417gのm-TB(0.07698モル)及び1.6632gのBAPP(0.00405モル)並びに重合後の固形分濃度が15重量%となる量のDMAcを投入し、室温で撹拌して溶解させた。次に、18.2906gのTAHQ(0.03991モル)及び8.7045gのPMDA(0.03991モル)を添加した後、室温で3時間撹拌を続けて重合反応を行い、ポリアミド酸溶液Jを得た。ポリアミド酸溶液Jの溶液粘度は27,800cpsであった。
(Synthesis Example 10)
Under a nitrogen stream, 16.3417 g of m-TB (0.07698 mol) and 1.6632 g of BAPP (0.00405 mol) are placed in a 500 ml separable flask, and the solid content concentration after polymerization is 15% by weight. amount of DMAc was added and dissolved by stirring at room temperature. Next, after adding 18.2906 g of TAHQ (0.03991 mol) and 8.7045 g of PMDA (0.03991 mol), a polymerization reaction was performed by continuing stirring at room temperature for 3 hours to obtain polyamic acid solution J. rice field. The solution viscosity of polyamic acid solution J was 27,800 cps.

(合成例11)
窒素気流下で、500mlのセパラブルフラスコに、8.0852gのPDA(0.07477モル)及び1.6154gのBAPP(0.00394モル)並びに重合後の固形分濃度が15重量%となる量のDMAcを投入し、室温で撹拌して溶解させた。次に、31.0722gのBP-TME(0.05814モル)及び4.2272gのPMDA(0.01938モル)を添加した後、室温で3時間撹拌を続けて重合反応を行い、ポリアミド酸溶液Kを得た。ポリアミド酸溶液Kの溶液粘度は28,700cpsであった。
(Synthesis Example 11)
Under a nitrogen stream, 8.0852 g of PDA (0.07477 mol) and 1.6154 g of BAPP (0.00394 mol) are placed in a 500 ml separable flask, and the amount of solid content after polymerization is 15% by weight. DMAc was added and dissolved by stirring at room temperature. Next, after adding 31.0722 g of BP-TME (0.05814 mol) and 4.2272 g of PMDA (0.01938 mol), the polymerization reaction was continued at room temperature for 3 hours, and polyamic acid solution K got The solution viscosity of polyamic acid solution K was 28,700 cps.

(合成例12)
窒素気流下で、500mlのセパラブルフラスコに、8.4131gのPDA(0.07780モル)及び1.6809gのBAPP(0.00409モル)並びに重合後の固形分濃度が15重量%となる量のDMAcを投入し、室温で撹拌して溶解させた。次に、30.5387gの26DHN-TME(0.06007モル)及び4.3674gのPMDA(0.02002モル)を添加した後、室温で3時間撹拌を続けて重合反応を行い、ポリアミド酸溶液Lを得た。ポリアミド酸溶液Lの溶液粘度は26,500cpsであった。
(Synthesis Example 12)
Under a nitrogen stream, 8.4131 g of PDA (0.07780 mol) and 1.6809 g of BAPP (0.00409 mol) are placed in a 500 ml separable flask, and an amount that makes the solid content concentration after polymerization 15% by weight. DMAc was added and dissolved by stirring at room temperature. Next, after adding 30.5387 g of 26DHN-TME (0.06007 mol) and 4.3674 g of PMDA (0.02002 mol), the polymerization reaction was continued at room temperature for 3 hours, and the polyamic acid solution L got The solution viscosity of polyamic acid solution L was 26,500 cps.

(合成例13)
窒素気流下で、500mlのセパラブルフラスコに、12.6149gのm-TB(0.05942モル)及び1.2839gのBAPP(0.00313モル)並びに重合後の固形分濃度が15重量%となる量のDMAcを投入し、室温で撹拌して溶解させた。次に、31.1012gの26DHN-TME(0.06117モル)を添加した後、室温で3時間撹拌を続けて重合反応を行い、ポリアミド酸溶液Mを得た。ポリアミド酸溶液Mの溶液粘度は73,900cpsであった。
(Synthesis Example 13)
Under a nitrogen stream, 12.6149 g of m-TB (0.05942 mol) and 1.2839 g of BAPP (0.00313 mol) are placed in a 500 ml separable flask, and the solid content concentration after polymerization is 15% by weight. amount of DMAc was added and dissolved by stirring at room temperature. Next, after adding 31.1012 g of 26DHN-TME (0.06117 mol), a polymerization reaction was carried out by continuing stirring at room temperature for 3 hours to obtain a polyamic acid solution M. The solution viscosity of the polyamic acid solution M was 73,900 cps.

(合成例14)
窒素気流下で、500mlのセパラブルフラスコに、13.9957gのm-TB(0.06593モル)及び1.4244gのBAPP(0.00347モル)並びに重合後の固形分濃度が15重量%となる量のDMAcを投入し、室温で撹拌して溶解させた。次に、25.8789gの26DHN-TME(0.05090モル)及び3.7010gのPMDA(0.01697モル)を添加した後、室温で3時間撹拌を続けて重合反応を行い、ポリアミド酸溶液Nを得た。ポリアミド酸溶液Nの溶液粘度は43,800cpsであった。
(Synthesis Example 14)
Under a nitrogen stream, 13.9957 g of m-TB (0.06593 mol) and 1.4244 g of BAPP (0.00347 mol) are placed in a 500 ml separable flask, and the solid content concentration after polymerization is 15% by weight. amount of DMAc was added and dissolved by stirring at room temperature. Next, after adding 25.8789 g of 26DHN-TME (0.05090 mol) and 3.7010 g of PMDA (0.01697 mol), the polymerization reaction was carried out at room temperature for 3 hours with continuous stirring. got The solution viscosity of polyamic acid solution N was 43,800 cps.

(合成例15)
窒素気流下で、500mlのセパラブルフラスコに、17.6242gのm-TB(0.08302モル)及び1.7937gのBAPP(0.00437モル)並びに重合後の固形分濃度が15重量%となる量のDMAcを投入し、室温で撹拌して溶解させた。次に、11.5007gのBP-TME(0.02152モル)及び14.0815gのPMDA(0.06456モル)を添加した後、室温で3時間撹拌を続けて重合反応を行い、ポリアミド酸溶液Oを得た。ポリアミド酸溶液Oの溶液粘度は31,400cpsであった。
(Synthesis Example 15)
Under a nitrogen stream, 17.6242 g of m-TB (0.08302 mol) and 1.7937 g of BAPP (0.00437 mol) are placed in a 500 ml separable flask, and the solid content concentration after polymerization is 15% by weight. amount of DMAc was added and dissolved by stirring at room temperature. Next, after adding 11.5007 g of BP-TME (0.02152 mol) and 14.0815 g of PMDA (0.06456 mol), the polymerization reaction was continued at room temperature for 3 hours, and the polyamic acid solution O got The solution viscosity of the polyamic acid solution O was 31,400 cps.

(合成例16)
窒素気流下で、500mlのセパラブルフラスコに、7.8166gのm-TB(0.03682モル)及び10.7636gのTPE-R(0.03682モル)並びに重合後の固形分濃度が12重量%となる量のDMAcを投入し、室温で撹拌して溶解させた。次に、4.6984gのBTDA(0.01458モル)及び12.7214gのPMDA(0.05832モル)を添加した後、室温で3時間撹拌を続けて重合反応を行い、ポリアミド酸溶液Pを得た。ポリアミド酸溶液Pの溶液粘度は8,500cpsであった。
(Synthesis Example 16)
Under a nitrogen stream, 7.8166 g of m-TB (0.03682 mol) and 10.7636 g of TPE-R (0.03682 mol) and a solid content concentration after polymerization of 12% by weight were placed in a 500 ml separable flask. An amount of DMAc was added and dissolved by stirring at room temperature. Next, after adding 4.6984 g of BTDA (0.01458 mol) and 12.7214 g of PMDA (0.05832 mol), a polymerization reaction was performed by continuing stirring at room temperature for 3 hours to obtain a polyamic acid solution P. rice field. The solution viscosity of the polyamic acid solution P was 8,500 cps.

(合成例17)
窒素気流下で、500mlのセパラブルフラスコに、2.9802gのm-TB(0.01404モル)及び16.4155gのTPE-R(0.05615モル)並びに重合後の固形分濃度が12重量%となる量のDMAcを投入し、室温で撹拌して溶解させた。次に、4.4784gのBTDA(0.01390モル)及び12.1258gのPMDA(0.05559モル)を添加した後、室温で3時間撹拌を続けて重合反応を行い、ポリアミド酸溶液Qを得た。ポリアミド酸溶液Qの溶液粘度は1,800cpsであった。
(Synthesis Example 17)
Under a nitrogen stream, 2.9802 g of m-TB (0.01404 mol) and 16.4155 g of TPE-R (0.05615 mol) and a solid content concentration after polymerization of 12% by weight were placed in a 500 ml separable flask. An amount of DMAc was added and dissolved by stirring at room temperature. Next, after adding 4.4784 g of BTDA (0.01390 mol) and 12.1258 g of PMDA (0.05559 mol), a polymerization reaction was carried out by continuing stirring at room temperature for 3 hours to obtain polyamic acid solution Q. rice field. The solution viscosity of polyamic acid solution Q was 1,800 cps.

(合成例18)
窒素気流下で、500mlのセパラブルフラスコに、13.1525gのm-TB(0.06196モル)及び4.5279gのTPE-R(0.01549モル)並びに重合後の固形分濃度が12重量%となる量のDMAcを投入し、室温で撹拌して溶解させた。次に、4.9411gのBTDA(0.01533モル)及び13.3786gのPMDA(0.06134モル)を添加した後、室温で3時間撹拌を続けて重合反応を行い、ポリアミド酸溶液Rを得た。ポリアミド酸溶液Rの溶液粘度は6,800cpsであった。
(Synthesis Example 18)
Under a nitrogen stream, 13.1525 g of m-TB (0.06196 mol) and 4.5279 g of TPE-R (0.01549 mol) and a solid content concentration after polymerization of 12% by weight were placed in a 500 ml separable flask. An amount of DMAc was added and dissolved by stirring at room temperature. Next, after adding 4.9411 g of BTDA (0.01533 mol) and 13.3786 g of PMDA (0.06134 mol), the polymerization reaction was continued at room temperature for 3 hours to obtain polyamic acid solution R. rice field. The solution viscosity of polyamic acid solution R was 6,800 cps.

(合成例19)
窒素気流下で、500mlのセパラブルフラスコに、2.8108gのm-TB(0.01324モル)及び15.4821gのTPE-R(0.05296モル)並びに重合後の固形分濃度が12重量%となる量のDMAcを投入し、室温で撹拌して溶解させた。次に、10.5594gのBTDA(0.03277モル)及び7.1477gのPMDA(0.03277モル)を添加した後、室温で3時間撹拌を続けて重合反応を行い、ポリアミド酸溶液Sを得た。ポリアミド酸溶液Sの溶液粘度は2,100cpsであった。
(Synthesis Example 19)
Under a nitrogen stream, 2.8108 g of m-TB (0.01324 mol) and 15.4821 g of TPE-R (0.05296 mol) and a solid content concentration after polymerization of 12% by weight were placed in a 500 ml separable flask. An amount of DMAc was added and dissolved by stirring at room temperature. Next, after adding 10.5594 g of BTDA (0.03277 mol) and 7.1477 g of PMDA (0.03277 mol), a polymerization reaction was performed by continuing stirring at room temperature for 3 hours to obtain polyamic acid solution S. rice field. The solution viscosity of the polyamic acid solution S was 2,100 cps.

(合成例20)
窒素気流下で、500mlのセパラブルフラスコに、2.6596gのm-TB(0.01253モル)及び14.6492gのTPE-R(0.05011モル)並びに重合後の固形分濃度が12重量%となる量のDMAcを投入し、室温で撹拌して溶解させた。次に、15.9860gのBTDA(0.04961モル)及び2.7053gのPMDA(0.01240モル)を添加した後、室温で3時間撹拌を続けて重合反応を行い、ポリアミド酸溶液Tを得た。ポリアミド酸溶液Tの溶液粘度は1,900cpsであった。
(Synthesis Example 20)
Under a nitrogen stream, 2.6596 g of m-TB (0.01253 mol) and 14.6492 g of TPE-R (0.05011 mol) and a solid content concentration after polymerization of 12% by weight were placed in a 500 ml separable flask. An amount of DMAc was added and dissolved by stirring at room temperature. Next, after adding 15.9860 g of BTDA (0.04961 mol) and 2.7053 g of PMDA (0.01240 mol), a polymerization reaction was performed by continuing stirring at room temperature for 3 hours to obtain polyamic acid solution T. rice field. The solution viscosity of the polyamic acid solution T was 1,900 cps.

(合成例21)
窒素気流下で、500mlのセパラブルフラスコに、2.7701gのm-TB(0.01305モル)及び15.2580gのTPE-R(0.05219モル)並びに重合後の固形分濃度が12重量%となる量のDMAcを投入し、室温で撹拌して溶解させた。次に、13.6386gのBPDA(0.04636モル)及び4.3333gのPMDA(0.01987モル)を添加した後、室温で3時間撹拌を続けて重合反応を行い、ポリアミド酸溶液Uを得た。ポリアミド酸溶液Uの溶液粘度は1600cpsであった。
(Synthesis Example 21)
Under a nitrogen stream, 2.7701 g of m-TB (0.01305 mol) and 15.2580 g of TPE-R (0.05219 mol) and a solid content concentration after polymerization of 12% by weight were placed in a 500 ml separable flask. An amount of DMAc was added and dissolved by stirring at room temperature. Next, after adding 13.6386 g of BPDA (0.04636 mol) and 4.3333 g of PMDA (0.01987 mol), a polymerization reaction was performed by continuing stirring at room temperature for 3 hours to obtain a polyamic acid solution U. rice field. The solution viscosity of the polyamic acid solution U was 1600 cps.

(実施例1)
銅箔1(電解銅箔、厚み;12μm、樹脂側の表面粗さRzjis;0.6μm)の上に、ポリアミド酸溶液Aを硬化後の厚みが約25μmとなるように均一に塗布した後、120℃で加熱乾燥し溶媒を除去した。更に、120℃から360℃まで段階的な熱処理を10分間で行い、イミド化を完結し、銅張積層板Aを得た。この際、フィルム表面に発泡は見られなかった。次に得られた銅張積層板Aについて、塩化第二鉄水溶液を用いて銅箔をエッチング除去して、ポリイミドフィルムAを調製した。得られたポリイミドフィルムAのポリイミドの種類、イミド基濃度、エステル基濃度、ビフェニル骨格含有モノマー割合、発泡の有無及びフィルム化可否に関する記載を表1、フィルム物性データを表1並びに表2に示す。
(Example 1)
Polyamic acid solution A was evenly applied on copper foil 1 (electrolytic copper foil, thickness: 12 μm, resin side surface roughness Rzjis: 0.6 μm) so that the thickness after curing was about 25 μm, The solvent was removed by heat drying at 120°C. Further, stepwise heat treatment was performed from 120° C. to 360° C. for 10 minutes to complete imidization, and a copper-clad laminate A was obtained. At this time, no foaming was observed on the film surface. Next, polyimide film A was prepared by removing the copper foil from copper clad laminate A obtained by etching using an aqueous solution of ferric chloride. Table 1 shows the polyimide type, imide group concentration, ester group concentration, ratio of biphenyl skeleton-containing monomer, presence or absence of foaming, and feasibility of film formation of polyimide film A obtained.

(実施例2~8、比較例1、比較例2及び参考例1~13)
実施例1と同様にポリアミド酸B~Uについて、銅張積層板の作製及び銅箔をエッチング後のポリイミドフィルムについての特性について評価を実施した。得られたポリイミドフィルムのポリイミドの種類、イミド基濃度、エステル基濃度、ビフェニル骨格含有モノマー割合、発泡の有無及びフィルム化可否に関する記載を表1、フィルム物性データを表1並びに表2に示す。
なお、発泡の発生したもの、及び、フィルム化が出来なかったものについては、フィルム物性データの取得はしていない。
(Examples 2 to 8, Comparative Example 1, Comparative Example 2 and Reference Examples 1 to 13)
In the same manner as in Example 1, polyamic acids B to U were used to prepare copper-clad laminates and to evaluate the properties of polyimide films after etching copper foils. Table 1 shows the type of polyimide, imide group concentration, ester group concentration, ratio of biphenyl skeleton-containing monomer, presence or absence of foaming, and whether or not the polyimide film can be formed into a film.
Data on the physical properties of the films were not obtained for those with foaming and those that could not be formed into films.

Figure 2023006387000010
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Figure 2023006387000011
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[実施例9]
銅箔1上に、銅箔と接する第1層としてポリアミド酸溶液Pを硬化後の厚みが2μmとなるように均一に塗布した後、120℃で1分間加熱乾燥して溶媒を除去した。次に第1層上に第2層であるポリアミド酸溶液Cを硬化後の厚みが21μmとなるように均一に塗布した後、120℃で2分間加熱乾燥して溶媒を除去した。更に、第2層上に第3層であるポリアミド酸溶液Uを硬化後厚みが2μmとなるように均一に塗布した後、120℃で1分間加熱乾燥して溶媒を除去した。続いて120℃から360℃まで段階的な熱処理を10分間で行い、イミド化を完結し、多層ポリイミドを有する銅張積層板Xを得た。この際、フィルム表面に発泡は見られなかった。
得られた多層ポリイミドを有する銅張積層板Xを用いて初期ピール強度を測定した結果、0.92kN/mであった。また多層ポリイミドを有する銅張積層板Xについて、塩化第二鉄水溶液を用いて銅箔をエッチング除去して、多層ポリイミドフィルムXを調製した。得られた多層ポリイミドフィルムXの調湿時のDk=3.37、Df=0.0027であった。
なお、第1層としてポリアミド酸溶液Pを硬化して作製されるポリイミドフィルムの300℃における貯蔵弾性率は、8.3×10Paであり、350℃における貯蔵弾性率は1.9×10Paである。
[Example 9]
Polyamic acid solution P was evenly coated on the copper foil 1 as a first layer in contact with the copper foil so that the thickness after curing was 2 μm, and then dried by heating at 120° C. for 1 minute to remove the solvent. Next, the polyamic acid solution C as the second layer was uniformly coated on the first layer so that the thickness after curing was 21 μm, and then dried by heating at 120° C. for 2 minutes to remove the solvent. Furthermore, the polyamic acid solution U, which is the third layer, was evenly coated on the second layer so that the thickness after curing was 2 μm, and then dried by heating at 120° C. for 1 minute to remove the solvent. Subsequently, stepwise heat treatment was performed from 120° C. to 360° C. for 10 minutes to complete imidization and obtain a copper-clad laminate X having multilayer polyimide. At this time, no foaming was observed on the film surface.
The initial peel strength of the obtained copper-clad laminate X having multilayer polyimide was measured and found to be 0.92 kN/m. A multilayer polyimide film X was prepared by removing the copper foil from the copper-clad laminate X having the multilayer polyimide by etching using an aqueous solution of ferric chloride. The obtained multilayer polyimide film X had Dk=3.37 and Df=0.0027 at the time of humidity conditioning.
The storage elastic modulus at 300° C. of the polyimide film produced by curing the polyamic acid solution P as the first layer is 8.3×10 8 Pa, and the storage elastic modulus at 350° C. is 1.9×10 8 Pa.

[実施例10]
銅箔1上に、銅箔と接する第1層としてポリアミド酸溶液Qを硬化後の厚みが2μmとなるように均一に塗布した後、120℃で1分間加熱乾燥して溶媒を除去した。次に第1層上に第2層であるポリアミド酸溶液Cを硬化後の厚みが21μmとなるように均一に塗布した後、120℃で2分間加熱乾燥して溶媒を除去した。更に、第2層上に第3層であるポリアミド酸溶液Uを硬化後厚みが2μmとなるように均一に塗布した後、120℃で1分間加熱乾燥して溶媒を除去した。続いて120℃から360℃まで段階的な熱処理を10分間で行い、イミド化を完結し、多層ポリイミドを有する銅張積層板Yを得た。この際、フィルム表面に発泡は見られなかった。
得られた多層ポリイミドを有する銅張積層板Yを用いて初期ピール強度を測定した結果、0.71kN/mであった。また多層ポリイミドを有する銅張積層板Yについて、塩化第二鉄水溶液を用いて銅箔をエッチング除去して、多層ポリイミドフィルムYを調製した。得られた多層ポリイミドフィルムYの調湿時のDk=3.38、Df=0.0027であった。
なお、第1層としてポリアミド酸溶液Qを硬化して作製されるポリイミドフィルムの300℃における貯蔵弾性率は、1.2×10Paであり、350℃における貯蔵弾性率は5.2×10Paである。
[Example 10]
Polyamic acid solution Q was evenly coated on the copper foil 1 as a first layer in contact with the copper foil so that the thickness after curing was 2 μm, and then dried by heating at 120° C. for 1 minute to remove the solvent. Next, the polyamic acid solution C as the second layer was uniformly coated on the first layer so that the thickness after curing was 21 μm, and then dried by heating at 120° C. for 2 minutes to remove the solvent. Furthermore, the polyamic acid solution U, which is the third layer, was evenly coated on the second layer so that the thickness after curing was 2 μm, and then dried by heating at 120° C. for 1 minute to remove the solvent. Subsequently, stepwise heat treatment was performed from 120° C. to 360° C. for 10 minutes to complete imidization, and a copper-clad laminate Y having multilayer polyimide was obtained. At this time, no foaming was observed on the film surface.
The initial peel strength of the obtained copper-clad laminate Y having multilayer polyimide was measured and found to be 0.71 kN/m. A multilayer polyimide film Y was prepared by removing the copper foil from the copper-clad laminate Y having the multilayer polyimide by etching using an aqueous solution of ferric chloride. The obtained multilayer polyimide film Y had Dk=3.38 and Df=0.0027 at the time of humidity conditioning.
The storage elastic modulus at 300° C. of the polyimide film produced by curing the polyamic acid solution Q as the first layer is 1.2×10 9 Pa, and the storage elastic modulus at 350° C. is 5.2×10 8 Pa.

[実施例11]
銅箔1上に、銅箔と接する第1層としてポリアミド酸溶液Rを硬化後の厚みが2μmとなるように均一に塗布した後、120℃で1分間加熱乾燥して溶媒を除去した。次に第1層上に第2層であるポリアミド酸溶液Cを硬化後の厚みが21μmとなるように均一に塗布した後、120℃で2分間加熱乾燥して溶媒を除去した。更に、第2層上に第3層であるポリアミド酸溶液Uを硬化後厚みが2μmとなるように均一に塗布した後、120℃で1分間加熱乾燥して溶媒を除去した。続いて120℃から360℃まで段階的な熱処理を10分間で行い、イミド化を完結し、多層ポリイミドを有する銅張積層板Zを得た。この際、フィルム表面に発泡は見られなかった。
得られた多層ポリイミドを有する銅張積層板Zを用いて初期ピール強度を測定した結果、0.73kN/mであった。また多層ポリイミドを有する銅張積層板Zについて、塩化第二鉄水溶液を用いて銅箔をエッチング除去して、多層ポリイミドフィルムZを調製した。得られた多層ポリイミドフィルムZの調湿時のDk=3.38、Df=0.0027であった。
なお、第1層としてポリアミド酸溶液Rを硬化して作製されるポリイミドフィルムの300℃における貯蔵弾性率は、1.8×10Paであり、350℃における貯蔵弾性率は3.4×10Paである。
[Example 11]
Polyamic acid solution R was evenly coated on the copper foil 1 as a first layer in contact with the copper foil so that the thickness after curing was 2 μm, and then dried by heating at 120° C. for 1 minute to remove the solvent. Next, the polyamic acid solution C as the second layer was uniformly coated on the first layer so that the thickness after curing was 21 μm, and then dried by heating at 120° C. for 2 minutes to remove the solvent. Furthermore, the polyamic acid solution U, which is the third layer, was evenly coated on the second layer so that the thickness after curing was 2 μm, and then dried by heating at 120° C. for 1 minute to remove the solvent. Subsequently, stepwise heat treatment was performed from 120° C. to 360° C. for 10 minutes to complete imidization, and a copper-clad laminate Z having multilayer polyimide was obtained. At this time, no foaming was observed on the film surface.
The initial peel strength of the obtained copper-clad laminate Z having multilayer polyimide was measured and found to be 0.73 kN/m. A multilayer polyimide film Z was prepared by removing the copper foil from the copper-clad laminate Z having the multilayer polyimide by etching using an aqueous solution of ferric chloride. The obtained multilayer polyimide film Z had Dk=3.38 and Df=0.0027 at the time of humidity conditioning.
The storage elastic modulus at 300° C. of the polyimide film produced by curing the polyamic acid solution R as the first layer is 1.8×10 9 Pa, and the storage elastic modulus at 350° C. is 3.4×10 8 Pa.

[実施例12]
銅箔1上に、銅箔と接する第1層としてポリアミド酸溶液Sを硬化後の厚みが2μmとなるように均一に塗布した後、120℃で1分間加熱乾燥して溶媒を除去した。次に第1層上に第2層であるポリアミド酸溶液Cを硬化後の厚みが21μmとなるように均一に塗布した後、120℃で2分間加熱乾燥して溶媒を除去した。更に、第2層上に第3層であるポリアミド酸溶液Uを硬化後厚みが2μmとなるように均一に塗布した後、120℃で1分間加熱乾燥して溶媒を除去した。続いて120℃から360℃まで段階的な熱処理を10分間で行い、イミド化を完結し、多層ポリイミドを有する銅張積層板Aaを得た。この際、フィルム表面に発泡は見られなかった。
得られた多層ポリイミドを有する銅張積層板Aaを用いて初期ピール強度を測定した結果、0.77kN/mであった。また多層ポリイミドを有する銅張積層板Aaについて、塩化第二鉄水溶液を用いて銅箔をエッチング除去して、多層ポリイミドフィルムAaを調製した。得られた多層ポリイミドフィルムAaの調湿時のDk=3.38、Df=0.0027であった。
なお、第1層としてポリアミド酸溶液Sを硬化して作製されるポリイミドフィルムの300℃における貯蔵弾性率は、4.6×10Paであり、350℃における貯蔵弾性率は2.4×10Paである。
[Example 12]
Polyamic acid solution S was uniformly coated on the copper foil 1 as a first layer in contact with the copper foil so that the thickness after curing was 2 μm, and then dried by heating at 120° C. for 1 minute to remove the solvent. Next, the polyamic acid solution C as the second layer was uniformly coated on the first layer so that the thickness after curing was 21 μm, and then dried by heating at 120° C. for 2 minutes to remove the solvent. Furthermore, the polyamic acid solution U, which is the third layer, was evenly coated on the second layer so that the thickness after curing was 2 μm, and then dried by heating at 120° C. for 1 minute to remove the solvent. Subsequently, a stepwise heat treatment was performed from 120° C. to 360° C. for 10 minutes to complete imidization and obtain a copper-clad laminate Aa having multilayer polyimide. At this time, no foaming was observed on the film surface.
The initial peel strength of the obtained copper-clad laminate Aa having multilayer polyimide was measured and found to be 0.77 kN/m. Further, the copper foil of the copper-clad laminate Aa having multilayer polyimide was removed by etching using an aqueous solution of ferric chloride to prepare a multilayer polyimide film Aa. The obtained multilayer polyimide film Aa had Dk=3.38 and Df=0.0027 at the time of humidity conditioning.
The storage elastic modulus at 300° C. of the polyimide film produced by curing the polyamic acid solution S as the first layer is 4.6×10 8 Pa, and the storage elastic modulus at 350° C. is 2.4×10 8 Pa.

[実施例13]
銅箔1上に、銅箔と接する第1層としてポリアミド酸溶液Tを硬化後の厚みが2μmとなるように均一に塗布した後、120℃で1分間加熱乾燥して溶媒を除去した。次に第1層上に第2層であるポリアミド酸溶液Cを硬化後の厚みが21μmとなるように均一に塗布した後、120℃で2分間加熱乾燥して溶媒を除去した。更に、第2層上に第3層であるポリアミド酸溶液Uを硬化後厚みが2μmとなるように均一に塗布した後、120℃で1分間加熱乾燥して溶媒を除去した。続いて120℃から360℃まで段階的な熱処理を10分間で行い、イミド化を完結し、多層ポリイミドを有する銅張積層板Bbを得た。この際、フィルム表面に発泡は見られなかった。
得られた多層ポリイミドを有する銅張積層板Bbを用いて初期ピール強度を測定した結果、0.71kN/mであった。また多層ポリイミドを有する銅張積層板Bbについて、塩化第二鉄水溶液を用いて銅箔をエッチング除去して、多層ポリイミドフィルムBbを調製した。得られた多層ポリイミドフィルムBbの調湿時のDk=3.38、Df=0.0028であった。
なお、第1層としてポリアミド酸溶液Tを硬化して作製されるポリイミドフィルムの300℃における貯蔵弾性率は、4.4×10Paであり、350℃における貯蔵弾性率は1.5×10Paである。
[Example 13]
Polyamic acid solution T was evenly coated on the copper foil 1 as a first layer in contact with the copper foil so that the thickness after curing was 2 μm, and then dried by heating at 120° C. for 1 minute to remove the solvent. Next, the polyamic acid solution C as the second layer was uniformly coated on the first layer so that the thickness after curing was 21 μm, and then dried by heating at 120° C. for 2 minutes to remove the solvent. Furthermore, the polyamic acid solution U, which is the third layer, was evenly coated on the second layer so that the thickness after curing was 2 μm, and then dried by heating at 120° C. for 1 minute to remove the solvent. Subsequently, a stepwise heat treatment was performed from 120° C. to 360° C. for 10 minutes to complete imidization and obtain a copper-clad laminate Bb having multilayer polyimide. At this time, no foaming was observed on the film surface.
The initial peel strength of the obtained copper-clad laminate Bb having multilayer polyimide was measured and found to be 0.71 kN/m. Also, the copper foil of the copper-clad laminate Bb having multilayer polyimide was removed by etching using an aqueous solution of ferric chloride to prepare a multilayer polyimide film Bb. The obtained multilayer polyimide film Bb had Dk=3.38 and Df=0.0028 at the time of humidity conditioning.
The storage elastic modulus at 300° C. of the polyimide film produced by curing the polyamic acid solution T as the first layer is 4.4×10 8 Pa, and the storage elastic modulus at 350° C. is 1.5×10 8 Pa.

[実施例14]
銅箔1上に、銅箔と接する第1層としてポリアミド酸溶液Uを硬化後の厚みが2μmとなるように均一に塗布した後、120℃で1分間加熱乾燥して溶媒を除去した。次に第1層上に第2層であるポリアミド酸溶液Cを硬化後の厚みが21μmとなるように均一に塗布した後、120℃で2分間加熱乾燥して溶媒を除去した。更に、第2層上に第3層であるポリアミド酸溶液Uを硬化後厚みが2μmとなるように均一に塗布した後、120℃で1分間加熱乾燥して溶媒を除去した。続いて120℃から360℃まで段階的な熱処理を20分間で行い、イミド化を完結し、多層ポリイミドを有する銅張積層板Ccを得た。この際、フィルム表面に発泡は見られなかった。
得られた多層ポリイミドを有する銅張積層板Ccを用いて初期ピール強度を測定した結果、0.97kN/mであった。また多層ポリイミドを有する銅張積層板Ccについて、塩化第二鉄水溶液を用いて銅箔をエッチング除去して、多層ポリイミドフィルムCcを調製した。得られた多層ポリイミドフィルムCcの調湿時のDk=3.38、Df=0.0025であった。
なお、第1層としてポリアミド酸溶液Uを硬化して作製されるポリイミドフィルムの300℃における貯蔵弾性率は、3.1×10Paであり、350℃における貯蔵弾性率は1.4×10Paである。
[Example 14]
Polyamic acid solution U was evenly coated on the copper foil 1 as a first layer in contact with the copper foil so that the thickness after curing was 2 μm, and then dried by heating at 120° C. for 1 minute to remove the solvent. Next, the polyamic acid solution C as the second layer was uniformly coated on the first layer so that the thickness after curing was 21 μm, and then dried by heating at 120° C. for 2 minutes to remove the solvent. Furthermore, the polyamic acid solution U, which is the third layer, was evenly coated on the second layer so that the thickness after curing was 2 μm, and then dried by heating at 120° C. for 1 minute to remove the solvent. Subsequently, a stepwise heat treatment was performed from 120° C. to 360° C. for 20 minutes to complete imidization and obtain a copper-clad laminate Cc having multilayer polyimide. At this time, no foaming was observed on the film surface.
The initial peel strength of the obtained copper-clad laminate Cc having multilayer polyimide was measured and found to be 0.97 kN/m. Further, the copper foil of the copper-clad laminate Cc having multilayer polyimide was removed by etching using an aqueous solution of ferric chloride to prepare a multilayer polyimide film Cc. The obtained multilayer polyimide film Cc had Dk=3.38 and Df=0.0025 at the time of humidity conditioning.
The storage elastic modulus at 300° C. of the polyimide film produced by curing the polyamic acid solution U as the first layer is 3.1×10 7 Pa, and the storage elastic modulus at 350° C. is 1.4×10 7 Pa.

[参考例14]
銅箔1上に、銅箔と接する第1層としてポリアミド酸溶液Uを硬化後の厚みが2μmとなるように均一に塗布した後、120℃で1分間加熱乾燥して溶媒を除去した。次に第1層上に第2層であるポリアミド酸溶液Cを硬化後の厚みが21μmとなるように均一に塗布した後、120℃で2分間加熱乾燥して溶媒を除去した。更に、第2層上に第3層であるポリアミド酸溶液Uを硬化後厚みが2μmとなるように均一に塗布した後、120℃で1分間加熱乾燥して溶媒を除去した。続いて120℃から360℃まで段階的な熱処理を10分間で行い、イミド化を完結し、多層ポリイミドを有する銅張積層板Ddを得た。この際、フィルム表面に発泡が見られた。
なお、第1層としてポリアミド酸溶液Uを硬化して作製されるポリイミドフィルムの300℃における貯蔵弾性率は、3.1×10Paであり、350℃における貯蔵弾性率は1.4×10Paである。
[Reference Example 14]
Polyamic acid solution U was evenly coated on the copper foil 1 as a first layer in contact with the copper foil so that the thickness after curing was 2 μm, and then dried by heating at 120° C. for 1 minute to remove the solvent. Next, the polyamic acid solution C as the second layer was uniformly coated on the first layer so that the thickness after curing was 21 μm, and then dried by heating at 120° C. for 2 minutes to remove the solvent. Furthermore, the polyamic acid solution U, which is the third layer, was evenly coated on the second layer so that the thickness after curing was 2 μm, and then dried by heating at 120° C. for 1 minute to remove the solvent. Subsequently, stepwise heat treatment was performed from 120° C. to 360° C. for 10 minutes to complete imidization, and a copper-clad laminate Dd having multilayer polyimide was obtained. At this time, foaming was observed on the film surface.
The storage elastic modulus at 300° C. of the polyimide film produced by curing the polyamic acid solution U as the first layer is 3.1×10 7 Pa, and the storage elastic modulus at 350° C. is 1.4×10 7 Pa.

以上、本発明の実施の形態を例示の目的で詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に制約されることはなく、種々の変形が可能である。

Although the embodiments of the present invention have been described above in detail for the purpose of illustration, the present invention is not limited to the above embodiments and various modifications are possible.

Claims (8)

酸二無水物成分から誘導される酸二無水物残基及びジアミン成分から誘導されるジアミン残基を含有するポリアミド酸であって、下記の条件(i)~(iii);
条件(i):
全酸二無水物残基に対して、下記の式(1)で表される酸二無水物から誘導される酸二無水物残基を25mol%以上含有すること、
Figure 2023006387000012
条件(ii):
全ジアミン残基に対して、下記の一般式(2)で表されるジアミン化合物から誘導されるジアミン残基を50mol%以上含有すること、
Figure 2023006387000013
[式(2)において、Yは独立に水素、炭素数1~3の1価の炭化水素基又はアルコキシ基を示し、p及びqは独立して0~4の整数を示す。]
条件(iii):
全モノマー成分から誘導される全モノマー残基に対し、ビフェニル骨格を有するモノマー残基の割合が65mo1%以上であること、
を満たすこと特徴とするポリアミド酸。
A polyamic acid containing an acid dianhydride residue derived from an acid dianhydride component and a diamine residue derived from a diamine component, wherein the following conditions (i) to (iii);
Condition (i):
Containing 25 mol% or more of an acid dianhydride residue derived from an acid dianhydride represented by the following formula (1) with respect to all acid dianhydride residues,
Figure 2023006387000012
Condition (ii):
Containing 50 mol% or more of diamine residues derived from a diamine compound represented by the following general formula (2) with respect to all diamine residues;
Figure 2023006387000013
[In Formula (2), Y independently represents hydrogen, a monovalent hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms or an alkoxy group, and p and q independently represent an integer of 0 to 4. ]
Condition (iii):
The ratio of monomer residues having a biphenyl skeleton to all monomer residues derived from all monomer components is 65 mol or more,
A polyamic acid characterized by satisfying
全ジアミン残基に対して、下記の一般式(3)~(6)で表されるジアミン化合物から誘導されるジアミン残基を1~50mol%の範囲内で含有する請求項1に記載のポリアミド酸。
Figure 2023006387000014
[式(3)~(6)において、Rは独立に炭素数1~6の1価の炭化水素基、アルコキシ基又はアルキルチオ基を示し、連結基Aは独立に-O-、-SO-、-CH-又は-C(CH-から選ばれる2価の基を示し、連結基Xは独立に-CH-、-O-CH-O-、-O-C-O-、-O-C-O-、-O-C-O-、-O-C10-O-、-O-CH-C(CH-CH-O-、-C(CH-、-C(CF-又は-SO-を示し、mは独立に1~4の整数を示し、nは独立に0~4の整数を示すが、式(5)において、連結基Aが、-CH-、-C(CH-、-C(CF-又は-SO-を含まない場合、nのいずれかは1以上である。]
The polyamide according to claim 1, which contains 1 to 50 mol% of diamine residues derived from diamine compounds represented by the following general formulas (3) to (6) with respect to all diamine residues. acid.
Figure 2023006387000014
[In the formulas (3) to (6), R independently represents a monovalent hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group or an alkylthio group, and the linking group A independently represents -O-, -SO 2 - , —CH 2 — or —C(CH 3 ) 2 —, wherein the linking group X is independently —CH 2 —, —O—CH 2 —O—, —O—C 2 H 4 -O-, -O-C 3 H 6 -O-, -O-C 4 H 8 -O-, -O-C 5 H 10 -O-, -O-CH 2 -C(CH 3 ) 2 —CH 2 —O—, —C(CH 3 ) 2 —, —C(CF 3 ) 2 — or —SO 2 —, m is independently an integer of 1 to 4, n is independently 0 to represents an integer of 4, but in formula (5), if the linking group A does not contain -CH 2 -, -C(CH 3 ) 2 -, -C(CF 3 ) 2 - or -SO 2 -, Any one of n is 1 or more. ]
請求項1又は2に記載のポリアミド酸をイミド化してなるポリイミド。 A polyimide obtained by imidating the polyamic acid according to claim 1 or 2. 単層又は複数層のポリイミド層を含むポリイミドフィルムであって、
前記ポリイミド層の少なくとも1層が、請求項3に記載のポリイミドを樹脂成分の主成分として含有するものであるポリイミドフィルム。
A polyimide film comprising a single or multiple polyimide layers,
A polyimide film in which at least one of the polyimide layers contains the polyimide according to claim 3 as a main component of the resin component.
第1のポリイミドを樹脂成分の主成分として含有するポリイミド層(A)と、該ポリイミド層(A)に積層されており、前記第1のポリイミドとは異なる第2のポリイミドを樹脂成分の主成分として含有するポリイミド層(B)と、を含むポリイミドフィルムであって、
前記第1のポリイミドが、酸二無水物成分から誘導される酸二無水物残基及びジアミン成分から誘導されるジアミン残基を含有するポリイミドであって、
全酸二無水物残基中に、ピロメリット酸二無水物から誘導される残基を5mol%以上90mol%以下、分子内にケトン基(-CO-)を有する酸二無水物から誘導される残基を10mol%以上95mol%以下で含有し、且つピロメリット酸二無水物から誘導される残基と分子内にケトン基(-CO-)を有する酸二無水物から誘導される残基とを合計で80mol%以上の割合で含有しており、
全ジアミン残基中に、下記の一般式(A1)で表されるジアミン化合物から誘導される残基を5mol%以上90mol%以下の割合で含有しており、
動的粘弾性測定装置(DMA)を用いて測定される300℃における貯蔵弾性率E’が1.0×10Pa以上且つ350℃における貯蔵弾性率E’が1.0×10Pa以上であるポリイミドであり、
前記第2のポリイミドが、請求項3に記載のポリイミドであることを特徴とするポリイミドフィルム。
Figure 2023006387000015
[式(A1)において、連結基X1は単結合又は-CONH-から選ばれる2価の基を示し、Yは独立に水素、炭素数1~3の1価の炭化水素基又はアルコキシ基を示し、n1は0~2の整数を示し、p及びqは独立して0~4の整数を示す。]
A polyimide layer (A) containing a first polyimide as a main component of the resin component, and a second polyimide layer laminated on the polyimide layer (A) and different from the first polyimide as a main component of the resin component A polyimide film containing a polyimide layer (B) containing as
The first polyimide is a polyimide containing an acid dianhydride residue derived from an acid dianhydride component and a diamine residue derived from a diamine component,
In all acid dianhydride residues, 5 mol% or more and 90 mol% or less of residues derived from pyromellitic dianhydride, derived from acid dianhydride having a ketone group (-CO-) in the molecule A residue containing 10 mol% or more and 95 mol% or less, and a residue derived from pyromellitic dianhydride and a residue derived from an acid dianhydride having a ketone group (-CO-) in the molecule contains a total of 80 mol% or more,
In all diamine residues, residues derived from a diamine compound represented by the following general formula (A1) are contained at a ratio of 5 mol% or more and 90 mol% or less,
A storage modulus E′ at 300° C. of 1.0×10 8 Pa or more and a storage modulus E′ of 1.0×10 7 Pa or more at 350° C. measured using a dynamic viscoelasticity measuring device (DMA). is polyimide,
A polyimide film, wherein the second polyimide is the polyimide according to claim 3 .
Figure 2023006387000015
[In the formula (A1), the linking group X1 represents a single bond or a divalent group selected from —CONH—, and Y independently represents hydrogen, a monovalent hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms, or an alkoxy group. , n1 represents an integer of 0 to 2, and p and q independently represent an integer of 0 to 4. ]
温度24~26℃、湿度45~55%の環境下でスプリットポスト誘電体共振器(SPDR)により測定したときの10GHzにおける誘電正接(Tanδ)が、0.003未満であり、熱膨張係数(CTE)が25ppm/K未満である請求項4又は5に記載のポリイミドフィルム。 The dielectric loss tangent (Tanδ) at 10 GHz when measured by a split post dielectric resonator (SPDR) in an environment of temperature 24 to 26 ° C. and humidity 45 to 55% is less than 0.003, and the coefficient of thermal expansion (CTE ) is less than 25 ppm/K. 絶縁樹脂層と、該絶縁樹脂層の少なくとも一方の面に設けられている金属層と、を備えた金属張積層板であって、
前記絶縁樹脂層が、請求項4から6のいずれか1項に記載のポリイミドフィルムを含むことを特徴とする金属張積層板。
A metal-clad laminate comprising an insulating resin layer and a metal layer provided on at least one surface of the insulating resin layer,
A metal-clad laminate, wherein the insulating resin layer comprises the polyimide film according to any one of claims 4 to 6.
絶縁樹脂層と、該絶縁樹脂層の少なくとも一方の面に設けられている配線層と、を備えた回路基板であって、
前記絶縁樹脂層が、請求項4から6のいずれか1項に記載のポリイミドフィルムを含むことを特徴とする回路基板。

A circuit board comprising an insulating resin layer and a wiring layer provided on at least one surface of the insulating resin layer,
A circuit board, wherein the insulating resin layer comprises the polyimide film according to any one of claims 4 to 6.

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