JP4759249B2 - Method for producing polyimide laminate having excellent surface properties - Google Patents

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Description

本発明は、基材上への熱可塑性ポリイミドまたはポリアミド酸の溶液の塗工方法並びにフレキシブルプリント配線板、TABテープ、特に二層銅張積層板等に好適に用いられるポリイミド積層体の製造方法に関する。更に詳しくは、ポリイミドフィルムの少なくとも片面に熱可塑性ポリイミドまたはその前駆体であるポリアミド酸層を有機溶媒に溶解させた溶液を塗工形成するポリイミド積層体の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for coating a solution of thermoplastic polyimide or polyamic acid on a substrate, and a method for producing a polyimide laminate suitably used for flexible printed wiring boards, TAB tapes, particularly two-layer copper-clad laminates, and the like. . More specifically, the present invention relates to a method for producing a polyimide laminate in which a solution obtained by dissolving a thermoplastic polyimide or a polyamic acid layer as a precursor thereof in an organic solvent is applied to at least one surface of a polyimide film.

近年、エレクトロニクス製品の軽量化、小型化、高密度化にともない、各種プリント基板の需要が伸びているが、中でも、フレキシブル積層板(フレキシブルプリント配線板(FPC)等とも称する)の需要が特に伸びている。フレキシブル積層板は、絶縁性フィルム上に金属箔からなる回路が形成された構造を有している。   In recent years, the demand for various printed circuit boards has increased along with the reduction in weight, size and density of electronic products. In particular, the demand for flexible laminates (also referred to as flexible printed circuit boards (FPCs), etc.) has increased. ing. The flexible laminate has a structure in which a circuit made of a metal foil is formed on an insulating film.

上記フレキシブル積層板は、一般に、各種絶縁材料により形成され、柔軟性を有する絶縁性フィルムを基板とし、この基板の表面に、各種接着材料を介して金属箔を加熱・圧着することにより貼りあわせる方法により製造される。上記絶縁性フィルムとしては、ポリイミドフィルム等が好ましく用いられている。上記接着材料としては、エポキシ系、アクリル系等の熱硬化性接着剤が一般的に用いられている(これら熱硬化性接着剤を用いたFPCを以下、三層FPCともいう)。   The flexible laminate is generally formed of various insulating materials, and a flexible insulating film is used as a substrate, and a metal foil is bonded to the surface of the substrate by heating and pressure bonding via various adhesive materials. Manufactured by. A polyimide film or the like is preferably used as the insulating film. As the adhesive material, a thermosetting adhesive such as epoxy or acrylic is generally used (FPC using these thermosetting adhesives is hereinafter also referred to as three-layer FPC).

熱硬化性接着剤は比較的低温での接着が可能であるという利点がある。しかし今後、耐熱性、屈曲性、電気的信頼性といった要求特性が厳しくなるに従い、熱硬化性接着剤を用いた三層FPCでは対応が困難になると考えられる。これに対し、絶縁性フィルムに直接金属層を設けたり、接着層に熱可塑性ポリイミドを使用したFPC(以下、二層FPCともいう)が提案されている。この二層FPCは、三層FPCより優れた特性を有し、今後需要が伸びていくことが期待される。   Thermosetting adhesives have the advantage that they can be bonded at relatively low temperatures. However, in the future, as required characteristics such as heat resistance, flexibility, and electrical reliability become stricter, it is considered that it is difficult to cope with a three-layer FPC using a thermosetting adhesive. On the other hand, an FPC (hereinafter also referred to as a two-layer FPC) in which a metal layer is directly provided on an insulating film or a thermoplastic polyimide is used for an adhesive layer has been proposed. This two-layer FPC has characteristics superior to those of the three-layer FPC, and demand is expected to increase in the future.

二層FPCに用いるフレキシブル金属張積層板の作製方法としては、金属箔上にポリイミドの前駆体であるポリアミド酸を流延、塗布した後イミド化するキャスト法、スパッタ、メッキによりポリイミドフィルム上に直接金属層を設けるメタライジング法、熱可塑性ポリイミドを介してポリイミドフィルムと金属箔とを貼り合わせるラミネート法が挙げられる。この中で、ラミネート法は、対応できる金属箔の厚み範囲がキャスト法よりも広く、装置コストがメタライジング法よりも低いという点で優れている。ラミネートを行う装置としては、ロール状の材料を繰り出しながら連続的にラミネートする熱ロールラミネート装置またはダブルベルトプレス装置等が用いられている。上記の内、生産性の点から見れば、熱ロールラミネート法をより好ましく用いることができる。   As a method for producing a flexible metal-clad laminate for use in a two-layer FPC, a polyamic acid, which is a polyimide precursor, is cast on a metal foil, applied, and then casted directly onto a polyimide film by sputtering or plating. Examples thereof include a metallizing method for providing a metal layer and a laminating method for bonding a polyimide film and a metal foil through a thermoplastic polyimide. Among these, the lamination method is superior in that the thickness range of the metal foil that can be handled is wider than that of the casting method and the apparatus cost is lower than that of the metalizing method. As a device for laminating, a hot roll laminating device or a double belt press device for continuously laminating a roll-shaped material is used. Of these, the hot roll laminating method can be used more preferably from the viewpoint of productivity.

ラミネート法に適用されるポリイミド積層体はコアとなるポリイミドフィルムに熱可塑性ポリイミドを積層する形態を有しているが、通常コアフィルムにポリイミドまたはその前駆体であるポリアミド酸を有機溶媒に溶解させた溶液をダイコーター、リップコーター、グラビアコーター、リバースコーター等種々のコーターを用い塗工形成する。   The polyimide laminate applied to the laminating method has a form in which a thermoplastic polyimide is laminated on a polyimide film as a core. Usually, polyimide or its precursor polyamic acid is dissolved in an organic solvent in the core film. The solution is formed by coating using various coaters such as a die coater, a lip coater, a gravure coater, and a reverse coater.

しかしながら、ポリイミドまたはその前駆体であるポリアミド酸は溶解可能な溶媒種が限定される上、もともとポリイミドまたはポリアミド酸自体が高分子量体であることも起因し濡れ性に劣り塗工時にはじき等の不具合が発生しやすいという問題があった。   However, the polyamic acid that is polyimide or its precursor is limited in the type of solvent that can be dissolved, and the polyimide or polyamic acid itself is originally a high molecular weight product, resulting in poor wettability and problems such as repellency during coating. There was a problem that was likely to occur.

一方、特許文献1には、希土類系永久磁石表面に付加型ポリイミド樹脂を芳香族溶剤と含酸素溶剤とからなる混合溶剤に溶解して得られる溶液を塗布し、これを加熱硬化させることによってポリイミド樹脂膜を有する希土類系永久磁石の製造方法が開示され、含酸素溶剤としてジオキソランなどエーテル系溶媒も記載されている。しかし、特許文献1で用いるポリイミドは、加熱によって硬化する付加型のポリイミド樹脂であり、特許文献1では磁石との密着性を向上させることを目的としており、塗工時のはじきなどについては着目されていない。   On the other hand, in Patent Document 1, a solution obtained by dissolving an addition-type polyimide resin in a mixed solvent composed of an aromatic solvent and an oxygen-containing solvent is applied to the surface of a rare earth-based permanent magnet, and the polyimide is obtained by heating and curing the solution. A method for producing a rare earth permanent magnet having a resin film is disclosed, and ether solvents such as dioxolane are also described as oxygen-containing solvents. However, the polyimide used in Patent Document 1 is an addition-type polyimide resin that is cured by heating, and Patent Document 1 aims to improve adhesion with a magnet, and attention is paid to repelling during coating. Not.

特許文献2には、N,N−ジメチルホルムアミド、1,4−ジオキサン、1,3−ジオキソラン、テトラヒドロフラン、のいずれの溶媒に対しても20度で10%以上の溶解性を示す、可溶性ポリイミドが記載されている。しかし、特許文献2には、ポリイミドの構造を工夫することによって、溶剤に可溶なポリイミドとすることを目的としており、ポリイミドの溶液を希釈して固形分濃度を調整すること、希釈溶剤として特定の溶剤を用いることや、塗工時のはじきについては記載されていない。
特開2001−189205 WO01/034678
Patent Document 2 discloses a soluble polyimide that exhibits a solubility of 10% or more at 20 degrees in any of N, N-dimethylformamide, 1,4-dioxane, 1,3-dioxolane, and tetrahydrofuran. Are listed. However, Patent Document 2 aims at making the polyimide soluble in the solvent by devising the structure of the polyimide, adjusting the solid content concentration by diluting the polyimide solution, and specifying as the dilution solvent There is no mention of using any of the above solvents or repelling during coating.
JP 2001-189205 A WO01 / 034678

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、基材の少なくとも片面に熱可塑性ポリイミドまたはその前駆体であるポリアミド酸を有機溶媒に溶解させた溶液を塗工形成する際、はじき等の表面性不具合を発生させない塗工方法およびポリイミド積層体の製造方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and its purpose is to form a coating solution of at least one surface of a base material in which a thermoplastic polyimide or its precursor polyamic acid is dissolved in an organic solvent. It is an object of the present invention to provide a coating method that does not cause surface defects such as repelling and a method for producing a polyimide laminate.

本発明者らは、上記の課題に鑑み鋭意検討した結果、以下の新規な積層体の製造方法および塗工方法によって、上記課題を解決しうることを見出した。
1)基材の少なくとも片面に熱可塑性ポリイミド層が形成された積層体の製造方法であって、少なくとも
(A)芳香族酸二無水物成分と芳香族ジアミン成分を重合して得られる熱可塑性ポリイミドまたはその前駆体であるポリアミド酸の溶液を有機溶媒で希釈する工程、
(B)希釈された熱可塑性ポリイミドまたはポリアミド酸溶液を基材上に塗布する工程を含み、(A)工程で用いる希釈溶媒として、25℃での飽和蒸気圧が3kPa〜25kPaである有機溶媒を用いることを特徴とする積層体の製造方法。
2)(A)工程で得られる、熱可塑性ポリイミドまたはその前駆体であるポリアミド酸を有機溶媒で希釈した溶液の固形分濃度が1%〜20%であることを特徴とする1)記載の積層体の製造方法。
3)前記基材がポリイミドフィルムであることを特徴とする1)または2)記載の積層体の製造方法。
4)(B)工程で用いる熱可塑性ポリイミドまたはポリアミド酸溶液の全有機溶媒中、25℃での飽和蒸気圧が3kPa〜25kPaである有機溶媒が5重量%以上含まれていることを特徴とする1)〜3)のいずれか一項に記載の積層体の製造方法。
5)上記有機溶媒がエーテル系溶媒であることを特徴とする1)〜4)のいずれか一項に記載のポリイミド積層体の製造方法。
6)基材の少なくとも片面に、熱可塑性ポリイミドまたはその前駆体であるポリアミド酸を有機溶媒に溶解させた溶液を塗工する方法であって、少なくとも
(A)芳香族酸二無水物成分と芳香族ジアミン成分を重合して得られる熱可塑性ポリイミドまたはその前駆体であるポリアミド酸を有機溶媒で希釈する工程、
(B)希釈された熱可塑性ポリイミドまたはポリアミド酸溶液を基材上に塗布する工程を含み、(A)工程で用いる希釈溶媒として、25℃での飽和蒸気圧が3kPa〜25kPaである有機溶媒を用いることを特徴とする熱可塑性ポリイミドまたはポリアミド酸の溶液の塗工方法。
As a result of intensive studies in view of the above problems, the present inventors have found that the above problems can be solved by the following novel laminate production method and coating method.
1) A method for producing a laminate in which a thermoplastic polyimide layer is formed on at least one surface of a substrate, and is obtained by polymerizing at least (A) an aromatic dianhydride component and an aromatic diamine component. Or a step of diluting the solution of the precursor polyamic acid with an organic solvent,
(B) An organic solvent having a saturated vapor pressure at 25 ° C. of 3 kPa to 25 kPa as a dilution solvent used in the step (A) includes a step of applying a diluted thermoplastic polyimide or polyamic acid solution on a substrate. A method for producing a laminate, characterized by being used.
2) The lamination according to 1), wherein the solid content concentration of the solution obtained by diluting the polyamic acid which is the thermoplastic polyimide or its precursor obtained in the step (A) with an organic solvent is 1% to 20%. Body manufacturing method.
3) The method for producing a laminate according to 1) or 2), wherein the substrate is a polyimide film.
4) The total organic solvent of the thermoplastic polyimide or polyamic acid solution used in step (B) contains 5% by weight or more of an organic solvent having a saturated vapor pressure of 3 kPa to 25 kPa at 25 ° C. The manufacturing method of the laminated body as described in any one of 1) -3).
5) The method for producing a polyimide laminate according to any one of 1) to 4), wherein the organic solvent is an ether solvent.
6) A method of applying a solution obtained by dissolving a thermoplastic polyimide or a polyamic acid, which is a precursor thereof, in an organic solvent on at least one surface of a base material, and comprising at least (A) an aromatic acid dianhydride component and an aromatic Diluting a thermoplastic polyimide obtained by polymerizing an aromatic diamine component or a polyamic acid that is a precursor thereof with an organic solvent,
(B) An organic solvent having a saturated vapor pressure at 25 ° C. of 3 kPa to 25 kPa as a dilution solvent used in the step (A) includes a step of applying a diluted thermoplastic polyimide or polyamic acid solution on a substrate. A method for coating a solution of a thermoplastic polyimide or polyamic acid, characterized by being used.

本発明により、基材の少なくとも片面に熱可塑性ポリイミドまたはその前駆体であるポリアミド酸を有機溶媒に溶解させた溶液を塗工した場合に、はじき等が発生せず表面性が優れたものとなる。   According to the present invention, when a solution in which a thermoplastic polyimide or a polyamic acid which is a precursor thereof is dissolved in an organic solvent is applied to at least one surface of a base material, the surface property is excellent without causing repelling or the like. .

本発明の実施の一形態について、以下に説明する。
本発明は、基材の少なくとも片面に熱可塑性ポリイミド層が形成された積層体の製造方法であって、少なくとも
(A)芳香族酸二無水物成分と芳香族ジアミン成分を重合して得られる熱可塑性ポリイミドまたはその前駆体であるポリアミド酸を有機溶媒で希釈する工程、
(B)希釈された熱可塑性ポリイミドまたはポリアミド酸溶液を基材上に塗布する工程を含み、(A)工程で用いる希釈溶媒として、25℃での飽和蒸気圧が3kPa〜25kPaである有機溶媒を用いることを特徴とする積層体の製造方法である。
One embodiment of the present invention will be described below.
The present invention is a method for producing a laminate in which a thermoplastic polyimide layer is formed on at least one surface of a substrate, and is obtained by polymerizing at least (A) an aromatic dianhydride component and an aromatic diamine component. A step of diluting a polyamic acid which is a plastic polyimide or a precursor thereof with an organic solvent,
(B) An organic solvent having a saturated vapor pressure at 25 ° C. of 3 kPa to 25 kPa as a dilution solvent used in the step (A) includes a step of applying a diluted thermoplastic polyimide or polyamic acid solution on a substrate. It is the manufacturing method of the laminated body characterized by using.

(A)工程
(A)工程では、芳香族酸二無水物成分と芳香族ジアミン成分を有機溶媒中で重合して熱可塑性ポリイミドの前駆体であるポリアミド酸を得る。ポリアミド酸の製造方法としては公知のあらゆる方法を用いることができ、通常、芳香族酸二無水物と芳香族ジアミンを、実質的等モル量を有機溶媒中に溶解させて、得られたポリアミド酸有機溶媒溶液を、制御された温度条件下で、上記酸二無水物とジアミンの重合が完了するまで攪拌することによって製造される。これらのポリアミド酸溶液は通常5〜35wt%、好ましくは10〜30wt%の濃度で得られる。この範囲の濃度である場合に適当な分子量と溶液粘度を得る。
(A) Step In step (A), an aromatic acid dianhydride component and an aromatic diamine component are polymerized in an organic solvent to obtain a polyamic acid which is a precursor of a thermoplastic polyimide. Any known method can be used as a method for producing the polyamic acid. Usually, the polyamic acid obtained by dissolving a substantially equimolar amount of an aromatic dianhydride and an aromatic diamine in an organic solvent is obtained. The organic solvent solution is produced by stirring under controlled temperature conditions until the polymerization of the acid dianhydride and the diamine is completed. These polyamic acid solutions are usually obtained at a concentration of 5 to 35 wt%, preferably 10 to 30 wt%. When the concentration is in this range, an appropriate molecular weight and solution viscosity are obtained.

重合方法としてはあらゆる公知の方法およびそれらを組み合わせた方法を用いることができる。ポリアミド酸の重合における重合方法の特徴はそのモノマーの添加順序にあり、このモノマー添加順序を制御することにより得られるポリイミドの諸物性を制御することができる。従い、本発明においてポリアミド酸の重合にはいかなるモノマーの添加方法を用いても良い。代表的な重合方法として次のような方法が挙げられる。すなわち、
1)芳香族ジアミンを有機極性溶媒中に溶解し、これと実質的に等モルの芳香族テトラカルボン酸二無水物を反応させて重合する方法。
2)芳香族テトラカルボン酸二無水物とこれに対し過小モル量の芳香族ジアミン化合物とを有機極性溶媒中で反応させ、両末端に酸無水物基を有するプレポリマーを得る。続いて、全工程において芳香族テトラカルボン酸二無水物と芳香族ジアミン化合物が実質的に等モルとなるように芳香族ジアミン化合物を用いて重合させる方法。
3)芳香族テトラカルボン酸二無水物とこれに対し過剰モル量の芳香族ジアミン化合物とを有機極性溶媒中で反応させ、両末端にアミノ基を有するプレポリマーを得る。続いてここに芳香族ジアミン化合物を追加添加後、全工程において芳香族テトラカルボン酸二無水物と芳香族ジアミン化合物が実質的に等モルとなるように芳香族テトラカルボン酸二無水物を用いて重合する方法。
4)芳香族テトラカルボン酸二無水物を有機極性溶媒中に溶解及び/または分散させた後、実質的に等モルとなるように芳香族ジアミン化合物を用いて重合させる方法。
5)実質的に等モルの芳香族テトラカルボン酸二無水物と芳香族ジアミンの混合物を有機極性溶媒中で反応させて重合する方法。
などのような方法である。これら方法を単独で用いても良いし、部分的に組み合わせて用いることもできる。
As the polymerization method, any known method and a combination thereof can be used. The characteristic of the polymerization method in the polymerization of polyamic acid is the order of addition of the monomers, and the physical properties of the polyimide obtained can be controlled by controlling the order of addition of the monomers. Therefore, in the present invention, any method of adding monomers may be used for the polymerization of polyamic acid. The following method is mentioned as a typical polymerization method. That is,
1) A method in which an aromatic diamine is dissolved in an organic polar solvent and this is reacted with a substantially equimolar amount of an aromatic tetracarboxylic dianhydride for polymerization.
2) An aromatic tetracarboxylic dianhydride is reacted with a small molar amount of an aromatic diamine compound in an organic polar solvent to obtain a prepolymer having acid anhydride groups at both ends. Then, the method of superposing | polymerizing using an aromatic diamine compound so that an aromatic tetracarboxylic dianhydride and an aromatic diamine compound may become substantially equimolar in all the processes.
3) An aromatic tetracarboxylic dianhydride and an excess molar amount of the aromatic diamine compound are reacted in an organic polar solvent to obtain a prepolymer having amino groups at both ends. Subsequently, after adding an aromatic diamine compound here, using the aromatic tetracarboxylic dianhydride so that the aromatic tetracarboxylic dianhydride and the aromatic diamine compound are substantially equimolar in all steps. How to polymerize.
4) A method in which an aromatic tetracarboxylic dianhydride is dissolved and / or dispersed in an organic polar solvent and then polymerized using an aromatic diamine compound so as to be substantially equimolar.
5) A method of polymerizing by reacting a substantially equimolar mixture of aromatic tetracarboxylic dianhydride and aromatic diamine in an organic polar solvent.
And so on. These methods may be used singly or in combination.

本発明において、上記のいかなる重合方法を用いて得られたポリアミド酸を用いても良く、重合方法は特に限定されるのもではない。   In the present invention, the polyamic acid obtained by using any of the above polymerization methods may be used, and the polymerization method is not particularly limited.

ここで、本発明にかかるポリアミック酸組成物に用いられる材料について説明する。   Here, the material used for the polyamic acid composition concerning this invention is demonstrated.

本発明において用いうる適当な酸二無水物は、ピロメリット酸二無水物、2,3,6,7−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、1,2,5,6−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、2,2’,3,3’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、4,4’−オキシフタル酸二無水物、2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物、3,4,9,10−ペリレンテトラカルボン酸二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物、1,1−ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)エタン二無水物、1,1−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)エタン二無水物、ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)メタン二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)エタン二無水物、オキシジフタル酸二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)スルホン二無水物、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)、エチレンビス(トリメリット酸モノエステル酸無水物)、ビスフェノールAビス(トリメリット酸モノエステル酸無水物)及びそれらの類似物を含み、これらを単独または、任意の割合の混合物が好ましく用い得る。   Suitable acid dianhydrides that can be used in the present invention are pyromellitic dianhydride, 2,3,6,7-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic acid. Dianhydride, 1,2,5,6-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 2,2 ′, 3,3′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-benzophenonetetra Carboxylic dianhydride, 4,4′-oxyphthalic dianhydride, 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) propane dianhydride, 3,4,9,10-perylenetetracarboxylic dianhydride , Bis (3,4-dicarboxyphenyl) propane dianhydride, 1,1-bis (2,3-dicarboxyphenyl) ethane dianhydride, 1,1-bis (3,4-dicarboxyphenyl) Ethane dianhydride, bi (2,3-dicarboxyphenyl) methane dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) ethane dianhydride, oxydiphthalic dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) sulfone dianhydride, including p-phenylenebis (trimellitic acid monoester acid anhydride), ethylene bis (trimellitic acid monoester acid anhydride), bisphenol A bis (trimellitic acid monoester acid anhydride) and the like, these Can be preferably used alone or in any desired mixture.

本発明にかかるポリイミド前駆体ポリアミド酸溶液において使用し得る適当なジアミンとしては、4,4’−ジアミノジフェニルプロパン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、ベンジジン、3,3’−ジクロロベンジジン、3,3‘−ジメチルベンジジン、2,2’−ジメチルベンジジン、3,3’−ジメトキシベンジジン、2,2’−ジメトキシベンジジン、4,4’−ジアミノジフェニルスルフィド、3,3’−ジアミノジフェニルスルホン、4,4’−ジアミノジフェニルスルホン、4,4’−オキシジアニリン、3,3’−オキシジアニリン、3,4’−オキシジアニリン、1,5−ジアミノナフタレン、4,4’−ジアミノジフェニルジエチルシラン、4,4’−ジアミノジフェニルシラン、4,4’−ジアミノジフェニルエチルホスフィンオキシド、4,4’−ジアミノジフェニルN−メチルアミン、4,4’−ジアミノジフェニル N−フェニルアミン、1,4−ジアミノベンゼン(p−フェニレンジアミン)、1,3−ジアミノベンゼン、1,2−ジアミノベンゼン、ビス{4−(4−アミノフェノキシ)フェニル}スルホン、ビス{4−(3−アミノフェノキシ)フェニル}スルホン、4,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル、4,4’−ビス(3−アミノフェノキシ)ビフェニル、1,3−ビス(3−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、1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン、3,3’−ジアミノベンゾフェノン、4,4'−ジアミノベンゾフェノン及びそれらの類似物などが挙げられる。   Suitable diamines that can be used in the polyimide precursor polyamic acid solution according to the present invention include 4,4′-diaminodiphenylpropane, 4,4′-diaminodiphenylmethane, benzidine, 3,3′-dichlorobenzidine, 3,3. '-Dimethylbenzidine, 2,2'-dimethylbenzidine, 3,3'-dimethoxybenzidine, 2,2'-dimethoxybenzidine, 4,4'-diaminodiphenylsulfide, 3,3'-diaminodiphenylsulfone, 4,4 '-Diaminodiphenylsulfone, 4,4'-oxydianiline, 3,3'-oxydianiline, 3,4'-oxydianiline, 1,5-diaminonaphthalene, 4,4'-diaminodiphenyldiethylsilane, 4,4'-diaminodiphenylsilane, 4,4'-diaminodiphenylsilane Ruphosphine oxide, 4,4′-diaminodiphenyl N-methylamine, 4,4′-diaminodiphenyl N-phenylamine, 1,4-diaminobenzene (p-phenylenediamine), 1,3-diaminobenzene, 1, 2-diaminobenzene, bis {4- (4-aminophenoxy) phenyl} sulfone, bis {4- (3-aminophenoxy) phenyl} sulfone, 4,4′-bis (4-aminophenoxy) biphenyl, 4,4 '-Bis (3-aminophenoxy) biphenyl, 1,3-bis (3-aminophenoxy) benzene, 1,3-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,3-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,3-bis (3-aminophenoxy) benzene, 3,3′-diaminobenzophenone, 4,4′-diamino Such as benzophenone and their analogs thereof.

本発明において用いられるポリアミド酸溶液及びポリイミド溶液は、上記の範囲の中で所望の特性を有するように適宜芳香族酸二無水物および芳香族ジアミンの種類、配合比を決定して用いることにより得ることができる。   The polyamic acid solution and the polyimide solution used in the present invention are obtained by appropriately determining the types and blending ratios of the aromatic dianhydride and the aromatic diamine so as to have desired characteristics within the above range. be able to.

ポリアミド酸を合成するための好ましい溶媒は、ポリアミド酸を溶解する溶媒であればいかなるものも用いることができるが、アミド系溶媒すなわちN,N−ジメチルフォルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドンなどであり、N,N−ジメチルフォルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミドが特に好ましく用い得る。   As the preferred solvent for synthesizing the polyamic acid, any solvent can be used as long as it dissolves the polyamic acid. However, amide solvents such as N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N- Examples thereof include methyl-2-pyrrolidone, and N, N-dimethylformamide and N, N-dimethylacetamide can be particularly preferably used.

また、摺動性、熱伝導性、導電性、耐コロナ性、ループスティフネス等のフィルムの諸特性を改善する目的でフィラーを添加することもできる。フィラーとしてはいかなるものを用いても良いが、好ましい例としてはシリカ、酸化チタン、アルミナ、窒化珪素、窒化ホウ素、リン酸水素カルシウム、リン酸カルシウム、雲母などが挙げられる。   In addition, a filler can be added for the purpose of improving various film properties such as slidability, thermal conductivity, conductivity, corona resistance, and loop stiffness. Any filler may be used, but preferred examples include silica, titanium oxide, alumina, silicon nitride, boron nitride, calcium hydrogen phosphate, calcium phosphate, mica and the like.

フィラーの粒子径は改質すべきフィルム特性と添加するフィラーの種類によって決定されるため、特に限定されるものではないが、一般的には平均粒径が0.05〜100μm、好ましくは0.1〜75μm、更に好ましくは0.1〜50μm、特に好ましくは0.1〜25μmである。粒子径がこの範囲を下回ると改質効果が現れにくくなり、この範囲を上回ると表面性を大きく損なったり、機械的特性が大きく低下したりする可能性がある。また、フィラーの添加部数についても改質すべきフィルム特性やフィラー粒子径などにより決定されるため特に限定されるものではない。一般的にフィラーの添加量はポリイミド100重量部に対して0.01〜100重量部、好ましくは0.01〜90重量部、更に好ましくは0.02〜80重量部である。フィラー添加量がこの範囲を下回るとフィラーによる改質効果が現れにくく、この範囲を上回るとフィルムの機械的特性が大きく損なわれる可能性がある。フィラーの添加は、
1.重合前または途中に重合反応液に添加する方法
2.重合完了後、3本ロールなどを用いてフィラーを混錬する方法
3.フィラーを含む分散液を用意し、これをポリアミド酸有機溶媒溶液に混合する方法
などいかなる方法を用いてもよいが、フィラーを含む分散液をポリアミド酸溶液に混合する方法、特に製膜直前に混合する方法が製造ラインのフィラーによる汚染が最も少なくすむため、好ましい。フィラーを含む分散液を用意する場合、ポリアミド酸の重合溶媒と同じ溶媒を用いるのが好ましい。また、フィラーを良好に分散させ、また分散状態を安定化させるために分散剤、増粘剤等を物性に影響を及ぼさない範囲内で用いることもできる。
The particle size of the filler is not particularly limited because it is determined by the film characteristics to be modified and the kind of filler to be added, but generally the average particle size is 0.05 to 100 μm, preferably 0.1. It is -75 micrometers, More preferably, it is 0.1-50 micrometers, Most preferably, it is 0.1-25 micrometers. If the particle size is below this range, the modification effect is less likely to appear. If the particle size is above this range, the surface properties may be greatly impaired or the mechanical properties may be greatly deteriorated. Further, the number of added parts of the filler is not particularly limited because it is determined by the film properties to be modified, the filler particle diameter, and the like. Generally, the addition amount of the filler is 0.01 to 100 parts by weight, preferably 0.01 to 90 parts by weight, and more preferably 0.02 to 80 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polyimide. If the amount of filler added is less than this range, the effect of modification by the filler hardly appears, and if it exceeds this range, the mechanical properties of the film may be greatly impaired. Addition of filler
1. 1. A method of adding to a polymerization reaction solution before or during polymerization 2. A method of kneading fillers using three rolls after the completion of polymerization. Any method such as preparing a dispersion containing filler and mixing it with a polyamic acid organic solvent solution may be used, but a method of mixing a dispersion containing filler with a polyamic acid solution, particularly immediately before film formation. This method is preferable because the contamination by the filler in the production line is minimized. When preparing a dispersion containing a filler, it is preferable to use the same solvent as the polymerization solvent for the polyamic acid. Further, in order to disperse the filler satisfactorily and stabilize the dispersion state, a dispersant, a thickener and the like can be used within a range that does not affect the physical properties.

また、(A)工程では、ポリイミド溶液を用いることも出来る。一般的なポリイミドは溶媒に対し不溶なものが多いが、フッ素基、シリコン基、大きな置換基、柔軟な構造による自由体積確保等により分子構造を調整することにより溶媒可溶性ポリイミドを得ることが出来る。以下にポリイミド溶液の製造法に関し記述する。   In the step (A), a polyimide solution can also be used. Many common polyimides are insoluble in a solvent, but a solvent-soluble polyimide can be obtained by adjusting the molecular structure by securing a free volume by a fluorine group, a silicon group, a large substituent, a flexible structure, or the like. The method for producing the polyimide solution is described below.

上記で得られたポリアミド酸重合体を、熱的または化学的方法により、脱水閉環し、ポリイミドを得る。イミド化の方法としては、ポリアミド酸溶液を加熱処理して脱水する熱的方法、脱水剤を用いて脱水する化学的方法のいずれもることが出来る。   The polyamic acid polymer obtained above is dehydrated and closed by a thermal or chemical method to obtain a polyimide. As the imidization method, either a thermal method in which a polyamic acid solution is heat-treated and dehydrated, or a chemical method in which a dehydrating agent is used for dehydration can be used.

化学的方法による脱水剤としては、例えば、無水酢酸等の脂肪族酸無水物、および芳香族酸無水物が挙げられる。また、触媒としては、トリエチルアミン等の脂肪族第3級アミン類、ジメチルアニリン等の芳香族第3級アミン類、ピリジン、イソキノリン等の複素環第3級アミン類等が挙げられる。   Examples of the dehydrating agent by the chemical method include aliphatic acid anhydrides such as acetic anhydride, and aromatic acid anhydrides. Examples of the catalyst include aliphatic tertiary amines such as triethylamine, aromatic tertiary amines such as dimethylaniline, and heterocyclic tertiary amines such as pyridine and isoquinoline.

上記のようにして得られたポリイミドはそのまま溶液として用いることができる。あるいはポリアミド酸の重合に用いた、溶媒を良く溶かすが、ポリイミドが溶解しにくい貧溶媒中に、ポリイミド溶液を投入して、ポリイミド樹脂を析出させて未反応モノマーを取り除いて精製し、乾燥させ固形のポリイミド樹脂としてから、適宜、溶媒に溶解させ溶液として用いることもできる。用いる貧溶媒としては、アセトン、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ベンゼン、メチルセロソルブ、メチルエチルケトン等が挙げられる。   The polyimide obtained as described above can be used as a solution as it is. Alternatively, the solvent used in the polymerization of the polyamic acid dissolves well, but the polyimide solution is poured into a poor solvent in which the polyimide is difficult to dissolve, and the polyimide resin is precipitated and the unreacted monomer is removed and purified, dried and solid The polyimide resin can be appropriately dissolved in a solvent and used as a solution. Examples of the poor solvent used include acetone, methanol, ethanol, isopropanol, benzene, methyl cellosolve, and methyl ethyl ketone.

熱的方法としては、例えば、ポリアミド酸を重合した後に真空オーブン中に投入し、減圧下で加熱することによってイミド化を行い、固形のポリイミド樹脂として取り出す手法が挙げられる。得られた固形のポリイミド樹脂を有機溶媒に溶解させ溶液を得ればよい。   Examples of the thermal method include a method in which after polyamic acid is polymerized, it is put into a vacuum oven, imidized by heating under reduced pressure, and taken out as a solid polyimide resin. The obtained solid polyimide resin may be dissolved in an organic solvent to obtain a solution.

なお、本発明における熱可塑性ポリイミドとは、ガラス転移温度を有し、かつ、圧縮モード(プローブ径3mmφ、荷重5g)の熱機械分析測定(TMA)において、10〜400℃(昇温速度:10℃/min)の温度範囲で永久圧縮変形を起こすものをいう。   The thermoplastic polyimide in the present invention has a glass transition temperature and is 10 to 400 ° C. (temperature increase rate: 10) in thermomechanical analysis (TMA) in compression mode (probe diameter 3 mmφ, load 5 g). That which causes permanent compression deformation in the temperature range of ° C / min).

また、本発明によって製造される積層体を、該積層体の熱可塑性ポリイミド層と金属層とをラミネート法によって張り合わせて用いる場合には、耐熱性の面から、接着層のガラス転移温度(Tg)は高い方が好ましく、300℃以上で金属箔と貼り合わせることが可能である接着層を用いることが好ましい。ここでいう「金属箔と貼り合わせることが可能」な状態とは、熱により接着層の貯蔵弾性率が大きく低下し、熔融性を発現している状態のことをいう。具体的には、300℃以上における接着層の貯蔵弾性率が10GPa以下であることが好ましく、1GPa以下であることが更に好ましい。特に好ましくは、0.1GPa以下である。   When the laminate produced according to the present invention is used by laminating the thermoplastic polyimide layer and the metal layer of the laminate by a laminating method, the glass transition temperature (Tg) of the adhesive layer from the viewpoint of heat resistance. Is preferably higher, and it is preferable to use an adhesive layer that can be bonded to the metal foil at 300 ° C. or higher. The state “possible to be bonded to a metal foil” as used herein refers to a state in which the storage elastic modulus of the adhesive layer is greatly lowered by heat and expresses meltability. Specifically, the storage elastic modulus of the adhesive layer at 300 ° C. or higher is preferably 10 GPa or less, and more preferably 1 GPa or less. Especially preferably, it is 0.1 GPa or less.

ただし、接着層のTgを過度に上げると、ラミネート温度も非常に高くなってしまうため、既存の装置でのラミネートが不可能となってしまうことがある。既存の装置でラミネートが可能であり、かつ得られる金属張積層板の耐熱性を損なわないという点から考えると、本発明における熱可塑性ポリイミドは、150〜300℃の範囲にTgを有していることが好ましい。なお、Tgは動的粘弾性測定装置(DMA)により測定した貯蔵弾性率の変曲点の値により求めることができる。   However, if the Tg of the adhesive layer is excessively increased, the laminating temperature becomes very high, so that it may be impossible to perform lamination with an existing apparatus. The thermoplastic polyimide in the present invention has a Tg in the range of 150 to 300 ° C., considering that it can be laminated with existing equipment and does not impair the heat resistance of the resulting metal-clad laminate. It is preferable. In addition, Tg can be calculated | required from the value of the inflexion point of the storage elastic modulus measured with the dynamic viscoelasticity measuring apparatus (DMA).

(A)工程において、25℃での飽和蒸気圧が3kPa〜25kPaである有機溶媒で希釈して、固形分濃度を調整することが本発明の特徴である。   In the step (A), the solid content concentration is adjusted by diluting with an organic solvent having a saturated vapor pressure at 25 ° C. of 3 kPa to 25 kPa.

ところで、通常、熱可塑性ポリイミドやその前駆体であるポリアミド酸を溶解する溶媒としては、アミド系溶媒すなわちN,N−ジメチルフォルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドンなどであり、N,N−ジメチルフォルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミドが用いられている。これらの溶媒に溶解させた熱可塑性ポリイミドあるいはポリアミド酸の溶液を、基材上に塗工しようとすると、方式による差は有るものの、いずれの方法でも基材に塗工する際、はじき等の表面性不具合が発生することがある。基材の表面性や塗液の粘度、固形分濃度、熱可塑性ポリイミドあるいはポリアミド酸の分子量及び乾燥時の温度、風量により、当業者が調整できる範囲で改善することが出来るが、根本的な改善は困難であった。はじきの発生は、塗液のポリイミドフィルムに対する濡れ性及び乾燥段階での塗液の対流が主な原因であると考えられる。ポリイミドフィルムに対する濡れ性向上及び塗液の対流防止の両立が本発明の特定の溶媒を用いることで実現できる。すなわち、本発明においては、25℃での飽和蒸気圧が3kPa〜25kPaの有機溶媒で溶液を用いる。これら溶媒は基材に塗布後、早い段階で揮発するので、該溶媒で希釈することによって、基材に塗布するのに適した固形分濃度に節することができるとともに、塗工面状を固定させることが可能となり、最終的に得られる熱可塑性ポリイミド層の表面性を優れたものとすることができる。本発明において25℃での飽和蒸気圧を規定したのは、塗工環境が通常、常温であり、表面性には塗工直後の状態がポイントとなるからである。本発明者らは、25℃における飽和蒸気圧の異なる種々の溶剤で希釈し、固形分濃度を調節した溶液について検討した結果、3kPa〜25kPaの範囲となっている有機溶剤を用いて希釈した溶液を用いて基材上に塗工すれば、最終的に得られる熱可塑性ポリイミド層の表面性が優れたものとなることを見出した。(A)工程で得られる溶液の固形分濃度は、1〜20%であることが好ましい。この範囲より飽和蒸気圧が高いと塗膜表面が安定せず外観がわるくなってしまう。また、上記範囲より飽和蒸気圧が低いと溶液の固化が進み、ゲル異物等が発生する不具合が生じる。   By the way, the solvent for dissolving the thermoplastic polyimide or its precursor polyamic acid is usually an amide solvent, that is, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, or the like. Yes, N, N-dimethylformamide and N, N-dimethylacetamide are used. When applying a solution of thermoplastic polyimide or polyamic acid dissolved in these solvents onto the substrate, there are differences depending on the method, but when applying to the substrate by any method, the surface such as repellency Sexual problems may occur. It can be improved within the range that can be adjusted by those skilled in the art, depending on the surface properties of the base material, the viscosity of the coating liquid, the solid content concentration, the molecular weight of the thermoplastic polyimide or polyamic acid, the temperature during drying, and the air volume. Was difficult. The occurrence of repelling is considered to be mainly caused by the wettability of the coating liquid to the polyimide film and the convection of the coating liquid in the drying stage. The improvement of wettability to the polyimide film and the prevention of convection of the coating liquid can be realized by using the specific solvent of the present invention. That is, in the present invention, the solution is used in an organic solvent having a saturated vapor pressure at 25 ° C. of 3 kPa to 25 kPa. Since these solvents volatilize at an early stage after being applied to the base material, dilution with the solvent can reduce the solid content concentration suitable for applying to the base material and fix the coated surface shape. The surface property of the finally obtained thermoplastic polyimide layer can be made excellent. The reason why the saturated vapor pressure at 25 ° C. is defined in the present invention is that the coating environment is usually normal temperature, and the state immediately after coating is a point for surface properties. As a result of examining the solution diluted with various solvents having different saturated vapor pressures at 25 ° C. and adjusting the solid content concentration, the present inventors have diluted a solution diluted with an organic solvent in a range of 3 kPa to 25 kPa. It was found that the surface property of the finally obtained thermoplastic polyimide layer would be excellent if it was coated on a substrate using the above. The solid content concentration of the solution obtained in the step (A) is preferably 1 to 20%. If the saturated vapor pressure is higher than this range, the surface of the coating film is not stabilized and the appearance becomes poor. On the other hand, if the saturated vapor pressure is lower than the above range, solidification of the solution proceeds to cause a problem that gel foreign matter or the like is generated.

25℃での飽和蒸気圧が3kPa〜25kPaである有機溶媒としては、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどが上げられるが、特にテトラヒドロフラン、ジオキサン、ジオキソラン等のエーテル溶媒が好適に用いられる。本発明においては、希釈に用いる溶媒として、25℃での飽和蒸気圧が3kPa〜25kPaを含んでいればよく、希釈後の溶液における全有機溶媒の5重量%以上、好ましくは10重量%以上、更に好ましくは30重量%以上含むことが望ましい。この範囲より少ないと表面性改善効果が小さくなる。上限量はないが、アミド系溶媒と併用することが好ましい。 Examples of the organic solvent having a saturated vapor pressure at 25 ° C. of 3 kPa to 25 kPa include methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone, and ether solvents such as tetrahydrofuran, dioxane and dioxolane are particularly preferably used. In the present invention, the saturated vapor pressure at 25 ° C. should be 3 kPa to 25 kPa as a solvent used for dilution, and is 5% by weight or more of the total organic solvent in the diluted solution, preferably 10% by weight or more, More preferably, it is 30% by weight or more. If the amount is less than this range, the effect of improving surface properties becomes small. Maximum amount is not, but arbitrary preferable be used in combination with an amide solvent.

(B)工程
(B)工程は、希釈された熱可塑性ポリイミドまたはポリアミド酸溶液を基材上に塗布する工程である。該溶液を塗工する基材としては、いかなるものを用いてもよく、例えば基材上に熱可塑性ポリイミドまたはポリアミド酸溶液を塗布して、後述するような乾燥・加熱条件でフィルム化し、これを基材から剥離して単層フィルムとして用いてもよいし、そのまま積層体として用いてもよい。基材としては、ポリイミドフィルムを用いることが、はじきなどの発生がより少ないことから好ましい。以下、ポリイミドフィルムを基材として用いた積層体について説明する。
(B) Process (B) A process is a process of apply | coating the diluted thermoplastic polyimide or polyamic acid solution on a base material. Any substrate may be used as the substrate on which the solution is applied. For example, a thermoplastic polyimide or polyamic acid solution is applied on the substrate, and is formed into a film under drying and heating conditions as described below. It may be peeled from the substrate and used as a single layer film, or may be used as it is as a laminate. As the base material, it is preferable to use a polyimide film because occurrence of repelling and the like is less. Hereinafter, the laminated body which used the polyimide film as a base material is demonstrated.

本発明に係るポリイミド積層体を得る方法としては、予めポリイミドフィルムを作製しその上に熱可塑性ポリイミドの前駆体であるポリアミド酸溶液を塗布し、その後加熱イミド化し熱可塑性ポリイミド層を形成する方法が挙げられる。前記溶液を塗布する方法としては、ポリイミドフィルムを溶液にディップするなども含まれる。あるいはポリイミドフィルムを作製した上に熱可塑性ポリイミドの溶液を塗布する方法等が好適に例示され得る。   As a method for obtaining the polyimide laminate according to the present invention, there is a method in which a polyimide film is prepared in advance and a polyamic acid solution, which is a precursor of thermoplastic polyimide, is applied thereon, followed by heat imidization to form a thermoplastic polyimide layer. Can be mentioned. The method of applying the solution includes dipping a polyimide film into the solution. Or the method of apply | coating the solution of a thermoplastic polyimide after producing a polyimide film may be illustrated suitably.

このうち、コアであるポリイミドフィルムに熱可塑性ポリイミドの前駆体であるポリアミド酸を溶液塗工しその後加熱イミド化し熱可塑性ポリイミド層を得る場合、ポリアミド酸溶液をコアフィルムに流延、塗布する方法については特に限定されず、ダイコーター、リバースコーター、ブレードコーター等、既存の方法を使用することができる。   Among these, when a polyamide acid which is a precursor of thermoplastic polyimide is applied to a polyimide film which is a core and then heated and imidized to obtain a thermoplastic polyimide layer, the method of casting and applying the polyamide acid solution to the core film is applied. Is not particularly limited, and existing methods such as a die coater, a reverse coater, a blade coater and the like can be used.

熱可塑性ポリイミド溶液を用いる場合も同様の方法を用いることができる。   A similar method can be used when a thermoplastic polyimide solution is used.

ポリイミドフィルムを作製しその上に熱可塑性ポリイミド前駆体であるポリアミド酸溶液を塗布し、加熱イミド化し熱可塑性ポリイミド層を形成する方法において、イミド化する方法として熱のみでイミド化する熱イミド化法と脱水剤、触媒等を用いる化学イミド化法がある。   Thermal imidization method that imidizes only with heat as a method of imidization in a method of forming a polyimide film and applying a polyamic acid solution which is a thermoplastic polyimide precursor on the polyimide film and then imidating by heating to form a thermoplastic polyimide layer And chemical imidization using a dehydrating agent, a catalyst and the like.

いずれのイミド化手順を採る場合も、イミド化を効率良く進めるために加熱を行うが、その時の温度は、(熱可塑性ポリイミドのガラス転移温度−100℃)〜(ガラス転移温度+200℃)の範囲内に設定することが好ましく、(熱可塑性ポリイミドのガラス転移温度−50℃)〜(ガラス転移温度+150℃)の範囲内に設定することがより好ましい。熱キュアの温度は高い方がイミド化が起こりやすいため、キュア速度を速くすることができ、生産性の面で好ましい。但し、高すぎると熱可塑性ポリイミドが熱分解を起こす可能性がある。一方、熱キュアの温度が低すぎると、ケミカルキュアでもイミド化が進みにくく、キュア工程に要する時間が長くなってしまう。   Regardless of which imidation procedure is employed, heating is performed in order to promote imidization efficiently, and the temperature at that time ranges from (glass transition temperature of thermoplastic polyimide−100 ° C.) to (glass transition temperature + 200 ° C.). It is preferable to set within the range of (Glass transition temperature of thermoplastic polyimide−50 ° C.) to (Glass transition temperature + 150 ° C.). The higher the temperature of the heat curing, the easier the imidization occurs, so the curing speed can be increased, which is preferable in terms of productivity. However, if it is too high, the thermoplastic polyimide may cause thermal decomposition. On the other hand, if the temperature of the heat curing is too low, imidization is difficult to proceed even with chemical curing, and the time required for the curing process becomes long.

イミド化時間に関しては、実質的にイミド化および乾燥が完結するに十分な時間を取ればよく、一義的に限定されるものではないが、一般的には1〜600秒程度の範囲で適宜設定される。また、接着層の熔融流動性を改善する目的で、意図的にイミド化率を低くする及び/又は溶媒を残留させることもできる。   As for the imidization time, it suffices to take a sufficient time for the imidization and drying to be substantially completed, and although it is not uniquely limited, generally it is appropriately set within a range of about 1 to 600 seconds. Is done. Moreover, in order to improve the melt fluidity of the adhesive layer, it is possible to intentionally lower the imidization rate and / or leave the solvent.

イミド化する際にかける張力としては、1kg/m〜15kg/mの範囲内とすることが好ましく、5kg/m〜10kg/mの範囲内とすることが特に好ましい。張力が上記範囲より小さい場合、フィルム搬送時にたるみや蛇行が生じ、巻取り時にシワが入ったり、均一に巻き取れない等の問題が生じる可能性がある。逆に上記範囲よりも大きい場合、強い張力がかかった状態で高温加熱されるため、得られるフレキシブル金属張積層板の寸法特性が悪化することがある。
また、熱可塑性ポリイミド層には、用途に応じて、例えば、フィラーのような他の材料を含んでもよい。
The tension applied during imidization is preferably in the range of 1 kg / m to 15 kg / m, and particularly preferably in the range of 5 kg / m to 10 kg / m. If the tension is smaller than the above range, sagging or meandering may occur during film conveyance, which may cause problems such as wrinkling during winding or inability to uniformly wind. On the other hand, when it is larger than the above range, since it is heated at a high temperature in a state where a strong tension is applied, the dimensional characteristics of the obtained flexible metal-clad laminate may be deteriorated.
Further, the thermoplastic polyimide layer may contain other materials such as a filler, depending on the application.

以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention concretely, this invention is not limited only to these Examples.

なお、合成例、実施例及び比較例における多層ポリイミド積層体の評価法は次の通りである。   In addition, the evaluation method of the multilayer polyimide laminated body in a synthesis example, an Example, and a comparative example is as follows.

(外観評価)
ダイコーター、リバースコーター及びグラビアコーターで塗工した際の塗工直後及び150℃、2分乾燥後の表面を目視検査し、表面不具合(はじき、泡かみ)の個数を評価した。
(Appearance evaluation)
Immediately after coating with a die coater, reverse coater and gravure coater, and after drying at 150 ° C. for 2 minutes, the surface was visually inspected to evaluate the number of surface defects (repellency, foam bite).

(合成例1)
容量2000mlのガラス製フラスコにDMFを780g、3,3’4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)119g添加し、窒素雰囲気下で1時間攪拌した後、続いて氷浴下で30分間撹拌し、3,4’―ジアミノジフェニルエーテル(3,4’−ODA)を78.6g加え、さらに3,4’−ODA 2.4gを20gのDMFに溶解させた溶液を別途調製し、これを上記反応溶液に、粘度に注意しながら徐々に添加、撹拌を行った。粘度が2000poiseに達したところで添加、撹拌をやめ、ポリアミド酸溶液を得た。
このポリアミド酸溶液を25μmPETフィルム(セラピールHP,東洋メタライジング社製)上に最終厚みが20μmとなるように流延し、120℃で5分間乾燥を行った。乾燥後の自己支持性フィルムをPETから剥離した後、金属製のピン枠に固定し、150℃で5分間、200℃で5分間、250℃で5分間、350℃で5分間乾燥を行い、単層シートを得た。この熱可塑性ポリイミドのガラス転移温度は270℃であった。また、熱可塑性の判定において、圧縮永久変形が生じたため熱可塑性を有していることがわかった。
(Synthesis Example 1)
780 g of DMF and 119 g of 3,3′4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride (BPDA) were added to a glass flask having a capacity of 2000 ml and stirred for 1 hour under a nitrogen atmosphere, and then in an ice bath. Stir for 30 minutes, add 78.6 g of 3,4'-diaminodiphenyl ether (3,4'-ODA), and prepare a solution in which 2.4 g of 3,4'-ODA is further dissolved in 20 g of DMF. This was gradually added to the reaction solution while stirring the viscosity and stirred. When the viscosity reached 2000 poise, the addition and stirring were stopped to obtain a polyamic acid solution.
This polyamic acid solution was cast on a 25 μm PET film (Therapy HP, manufactured by Toyo Metallizing Co., Ltd.) so as to have a final thickness of 20 μm, and dried at 120 ° C. for 5 minutes. After peeling off the dried self-supporting film from PET, it is fixed to a metal pin frame and dried at 150 ° C. for 5 minutes, 200 ° C. for 5 minutes, 250 ° C. for 5 minutes, 350 ° C. for 5 minutes, A single layer sheet was obtained. The glass transition temperature of this thermoplastic polyimide was 270 ° C. Further, in the determination of thermoplasticity, it was found that the thermoplastic has thermoplasticity due to the occurrence of permanent compression deformation.

(合成例2)
容量2000mlのガラス製フラスコにDMFを780g、2,2−ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕プロパン(BAPP)を115.6g加え、窒素雰囲気下で攪拌しながら、3,3’4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)を78.7g徐々に添加した。続いて、エチレンビス(トリメリット酸モノエステル酸無水物)(TMEG)を3.8g添加し、氷浴下で30分間撹拌した。2.0gのTMEGを20gのDMFに溶解させた溶液を別途調製し、これを上記反応溶液に、粘度に注意しながら徐々に添加、撹拌を行った。粘度が2000poiseに達したところで添加、撹拌をやめ、ポリアミド酸溶液を得た。
(Synthesis Example 2)
780 g of DMF and 115.6 g of 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane (BAPP) were added to a glass flask having a capacity of 2000 ml, and 3,3′4 while stirring under a nitrogen atmosphere. , 4′-Biphenyltetracarboxylic dianhydride (BPDA) was gradually added. Subsequently, 3.8 g of ethylenebis (trimellitic acid monoester acid anhydride) (TMEG) was added and stirred for 30 minutes in an ice bath. A solution in which 2.0 g of TMEG was dissolved in 20 g of DMF was separately prepared, and this was gradually added to the reaction solution while being careful of the viscosity and stirred. When the viscosity reached 2000 poise, the addition and stirring were stopped to obtain a polyamic acid solution.

このポリアミド酸溶液を25μmPETフィルム(セラピールHP,東洋メタライジング社製)上に最終厚みが20μmとなるように流延し、120℃で5分間乾燥を行った。乾燥後の自己支持性フィルムをPETから剥離した後、金属製のピン枠に固定し、150℃で5分間、200℃で5分間、250℃で5分間、350℃で5分間乾燥を行い、単層シートを得た。この熱可塑性ポリイミドのガラス転移温度は240℃であった。また、熱可塑性の判定において、圧縮永久変形が生じたため熱可塑性を有していることがわかった。   This polyamic acid solution was cast on a 25 μm PET film (Therapy HP, manufactured by Toyo Metallizing Co., Ltd.) so as to have a final thickness of 20 μm, and dried at 120 ° C. for 5 minutes. After peeling off the dried self-supporting film from PET, it is fixed to a metal pin frame and dried at 150 ° C. for 5 minutes, 200 ° C. for 5 minutes, 250 ° C. for 5 minutes, 350 ° C. for 5 minutes, A single layer sheet was obtained. The glass transition temperature of this thermoplastic polyimide was 240 ° C. Further, in the determination of thermoplasticity, it was found that the thermoplastic has thermoplasticity due to the occurrence of permanent compression deformation.

(合成例3)
容量2000mlのガラス製フラスコにDMFを780g、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)(TMHQ)105.5g添加し、窒素雰囲気下で1時間攪拌した後、続いて氷浴下で30分間撹拌し、BAPPを92.6g加え、さらにBAPP 2.1gを20gのDMFに溶解させた溶液を別途調製し、これを上記反応溶液に、粘度に注意しながら徐々に添加、撹拌を行った。粘度が2000poiseに達したところで添加、撹拌をやめ、ポリアミド酸溶液を得た。
(Synthesis Example 3)
780 g of DMF and 105.5 g of p-phenylenebis (trimellitic acid monoester anhydride) (TMHQ) were added to a glass flask having a capacity of 2000 ml, and the mixture was stirred for 1 hour in a nitrogen atmosphere, and then in an ice bath. Stir for 30 minutes, add 92.6g of BAPP, and further prepare a solution prepared by dissolving 2.1g of BAPP in 20g of DMF, and gradually add this to the above reaction solution while paying attention to the viscosity and stir. It was. When the viscosity reached 2000 poise, the addition and stirring were stopped to obtain a polyamic acid solution.

このポリアミド酸溶液を25μmPETフィルム(セラピールHP,東洋メタライジング社製)上に最終厚みが20μmとなるように流延し、120℃で5分間乾燥を行った。乾燥後の自己支持性フィルムをPETから剥離した後、金属製のピン枠に固定し、150℃で5分間、200℃で5分間、250℃で5分間、350℃で5分間乾燥を行い、単層シートを得た。この熱可塑性ポリイミドのガラス転移温度は210℃であった。また、熱可塑性の判定において、圧縮永久変形が生じたため熱可塑性を有していることがわかった。   This polyamic acid solution was cast on a 25 μm PET film (Therapy HP, manufactured by Toyo Metallizing Co., Ltd.) so as to have a final thickness of 20 μm, and dried at 120 ° C. for 5 minutes. After peeling off the dried self-supporting film from PET, it is fixed to a metal pin frame and dried at 150 ° C. for 5 minutes, 200 ° C. for 5 minutes, 250 ° C. for 5 minutes, 350 ° C. for 5 minutes, A single layer sheet was obtained. The glass transition temperature of this thermoplastic polyimide was 210 ° C. Further, in the determination of thermoplasticity, it was found that the thermoplastic has thermoplasticity due to the occurrence of permanent compression deformation.

(実施例1〜11、比較例1〜4)
上記ポリアミド酸溶液及びポリイミド溶液を各種溶媒組成でSC6%へ希釈しダイコーターを用い17μmアピカルHP(鐘淵化学工業株式会社社製)に乾燥厚み4μmになるよう塗布し、150℃で2分乾燥させた。その結果を表1に示す。
(Examples 1-11, Comparative Examples 1-4)
The above polyamic acid solution and polyimide solution are diluted to 6% SC with various solvent compositions and applied to a 17 μm apical HP (manufactured by Kaneka Chemical Co., Ltd.) using a die coater to a dry thickness of 4 μm and dried at 150 ° C. for 2 minutes I let you. The results are shown in Table 1.

Figure 0004759249
比較例1〜比較例2に示すように適切な範囲を外れる有機溶剤を用いると外観・表面性及び欠陥数において劣る結果となった。
Figure 0004759249
As shown in Comparative Examples 1 and 2, when an organic solvent outside the appropriate range was used, the appearance / surface properties and the number of defects were inferior.

これに対し、25℃での飽和蒸気圧が3kPa〜25kPaの範囲内の有機溶媒を使用すると良好な結果が得られた。   On the other hand, when an organic solvent having a saturated vapor pressure at 25 ° C. in the range of 3 kPa to 25 kPa was used, good results were obtained.

Claims (6)

基材の少なくとも片面に熱可塑性ポリイミド層が形成された積層体の製造方法であって、少なくとも
(A)芳香族酸二無水物成分と芳香族ジアミン成分を重合して得られる熱可塑性ポリイミドの前駆体であるポリアミド酸の溶液をエーテル系溶媒で希釈する工程、
(B)希釈されたポリアミド酸の溶液を基材上に塗布する工程を含み、(A)工程で用いる希釈溶媒として、25℃での飽和蒸気圧が3kPa〜25kPaであるエーテル系溶媒を用いることを特徴とする積層体の製造方法。
A method for producing a laminate in which a thermoplastic polyimide layer is formed on at least one side of a base material, the precursor of a thermoplastic polyimide obtained by polymerizing at least (A) an aromatic dianhydride component and an aromatic diamine component A step of diluting the body polyamic acid solution with an ether solvent ,
(B) A step of applying a diluted polyamic acid solution onto a substrate, and using an ether solvent having a saturated vapor pressure at 25 ° C. of 3 kPa to 25 kPa as a dilution solvent used in the step (A). A method for producing a laminate characterized by the above.
(A)工程で得られる、熱可塑性ポリイミドの前駆体であるポリアミド酸をエーテル系溶媒で希釈した溶液の固形分濃度が1%〜20%であることを特徴とする請求項1記載の積層体の製造方法。 2. The laminate according to claim 1, wherein the solid content concentration of the solution obtained by diluting the polyamic acid, which is a precursor of the thermoplastic polyimide obtained in the step (A), with an ether solvent is 1% to 20%. Manufacturing method. 前記基材がポリイミドフィルムであることを特徴とする請求項1または2記載の積層体の製造方法。   The method for producing a laminate according to claim 1 or 2, wherein the substrate is a polyimide film. (B)工程で用いるポリアミド酸溶液の全エーテル系溶媒中、25℃での飽和蒸気圧が3kPa〜25kPaであるエーテル系溶媒が5重量%以上含まれていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の積層体の製造方法。 (B) All ethereal solvent of the polyamic acid solution used in step, claims, characterized in that the saturated vapor pressure at 25 ° C. are included in a ether solvent is 5 wt% or more 3KPa~25kPa. 1 to The manufacturing method of the laminated body as described in any one of 3. 上記エーテル系溶媒が、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジオキソランからなる群から選ばれる少なくとも一つであることを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の積層体の製造方法。 The method for producing a laminate according to any one of claims 1 to 4, wherein the ether solvent is at least one selected from the group consisting of tetrahydrofuran, dioxane, and dioxolane . 基材の少なくとも片面に、熱可塑性ポリイミドの前駆体であるポリアミド酸をエーテル系溶媒に溶解させた溶液を塗工する方法であって、少なくとも
(A)芳香族酸二無水物成分と芳香族ジアミン成分を重合して得られる熱可塑性ポリイミドの前駆体であるポリアミド酸をエーテル系溶媒で希釈する工程、
(B)希釈されたポリアミド酸溶液を基材上に塗布する工程を含み、(A)工程で用いる希釈溶媒として、25℃での飽和蒸気圧が3kPa〜25kPaであるエーテル系溶媒を用いることを特徴とするポリアミド酸の溶液の塗工方法。
A method of applying a solution in which a polyamic acid, which is a precursor of a thermoplastic polyimide , is dissolved in an ether solvent on at least one surface of a base material, comprising at least (A) an aromatic acid dianhydride component and an aromatic diamine A step of diluting a polyamic acid, which is a precursor of a thermoplastic polyimide obtained by polymerizing components, with an ether solvent ,
(B) including a step of applying a diluted polyamic acid solution on a substrate, and using an ether solvent having a saturated vapor pressure at 25 ° C. of 3 kPa to 25 kPa as a dilution solvent used in step (A). A method for coating a polyamic acid solution, which is characterized.
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