JP4773726B2 - Multilayer extruded polyimide film and use thereof - Google Patents

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Description

本発明は、多層押出法(共押出−流延塗布法)により製造され、複数のポリイミド層を積層してなる多層押出ポリイミドフィルムとその代表的な利用技術に関するものであり、特に、フレキシブル配線板の製造において絶縁性基板を兼ねる接着フィルムとして好適に用いることができる多層押出ポリイミドフィルムと、これを用いて得られる金属張積層板およびフレキシブル配線板とに関するものである。   The present invention relates to a multilayer extruded polyimide film produced by a multilayer extrusion method (coextrusion-casting coating method) and formed by laminating a plurality of polyimide layers, and a typical application technique thereof. The present invention relates to a multilayer extruded polyimide film that can be suitably used as an adhesive film that also serves as an insulating substrate in the production of a metal-clad laminate, and a metal-clad laminate and a flexible wiring board obtained by using the same.

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。これらのプリント基板の中でも、フレキシブル配線板の需要が特に伸びている。フレキシブル配線板はフレキシブルプリント配線板(FPC)等とも称する。フレキシブル配線板は、絶縁性フィルム上に金属層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 with the reduction in weight, size and density of electronic products. Among these printed boards, the demand for flexible wiring boards is growing. The flexible wiring board is also referred to as a flexible printed wiring board (FPC). The flexible wiring board has a structure in which a circuit made of a metal layer is formed on an insulating film.

上記フレキシブル配線板は、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合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おり、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。このような熱硬化性接着剤を用いたフレキシブル配線板は、基板/接着材料/金属箔の三層構造を有しているので、以下、説明の便宜上、「三層FPC」と称する。   The above-mentioned flexible wiring board is generally formed of various insulating materials, 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, and an epoxy or acrylic thermosetting adhesive is generally used as the adhesive material. A flexible wiring board using such a thermosetting adhesive has a three-layer structure of substrate / adhesive material / metal foil, and is hereinafter referred to as “three-layer FPC” for convenience of explanation.

上記三層FPCに用いられる熱硬化性接着剤は、比較的低温での接着が可能であるという利点があるが、相対的に耐熱性が低く電気特性に劣る。そのため、今後、フレキシブル配線板に対して耐熱性、屈曲性、電気的信頼性といった各種特性に対する要求が厳しくなることが想定されているが、熱硬化性接着剤を用いた三層FPCでは、このような要求に十分対応することが困難になると考えられている。   The thermosetting adhesive used for the three-layer FPC has an advantage that it can be bonded at a relatively low temperature, but has relatively low heat resistance and poor electrical characteristics. Therefore, in the future, it is assumed that requirements for various characteristics such as heat resistance, flexibility, and electrical reliability will become stricter for flexible wiring boards. However, in a three-layer FPC using a thermosetting adhesive, It is considered difficult to sufficiently meet such demands.

これに対して、絶縁性フィルムに直接金属層を設けたフレキシブル配線板や、接着層に熱可塑性ポリイミドを使用したフレキシブル配線板が提案されている。これらフレキシブル配線板は絶縁性の基板に直接金属層を形成している状態にあるため、以下、説明の便宜上、「二層FPC」と称する。この二層FPCは、接着剤として、耐熱性、屈曲性、電気的信頼性等に優れるポリイミド系の樹脂を用いるため、あるいは接着剤を用いないため、三層FPCより優れた特性を有する。それゆえ、上記各種特性に対する要求にも十分対応可能であるため産業上有用であり、今後需要が伸びていくことが期待される。   On the other hand, a flexible wiring board in which a metal layer is directly provided on an insulating film and a flexible wiring board using a thermoplastic polyimide as an adhesive layer have been proposed. Since these flexible wiring boards are in a state in which a metal layer is directly formed on an insulating substrate, they are hereinafter referred to as “two-layer FPC” for convenience of explanation. This two-layer FPC has characteristics superior to those of a three-layer FPC because a polyimide resin having excellent heat resistance, flexibility, electrical reliability, and the like is used as an adhesive or no adhesive is used. Therefore, it is industrially useful because it can sufficiently meet the demands for the various characteristics described above, and demand is expected to grow in the future.

上記二層FPCは、基板に金属箔を積層した構造を有するフレキシブル金属張積層板を用いて製造される。このフレキシブル金属張積層板の製造方法としては、キャスト法、メタライジング法、ラミネート法等が挙げられる。キャスト法は、金属箔上に、ポリイミドまたはその前駆体であるポリアミド酸の有機溶媒溶液(便宜上、「ポリイミド系ワニス」と称する)を流延、塗布した後、加熱乾燥および/またはイミド化する方法である。メタライジング法は、スパッタ、蒸着、および/または金属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方法である。ラミネート法は、熱可塑性ポリイミド層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方法である。   The two-layer FPC is manufactured using a flexible metal-clad laminate having a structure in which a metal foil is laminated on a substrate. Examples of the method for producing the flexible metal-clad laminate include a casting method, a metalizing method, and a laminating method. Casting is a method in which an organic solvent solution of polyimide or its precursor polyamic acid (referred to as “polyimide varnish” for convenience) is cast and applied onto a metal foil, followed by heat drying and / or imidization. It is. The metalizing method is a method in which a metal layer is directly provided on a polyimide film by sputtering, vapor deposition, and / or metal plating. The laminating method is a method of bonding a polyimide film and a metal foil through a thermoplastic polyimide layer.

ただし、上記何れの製造方法であっても、今後、FPC配線の微細化がより求められていくこと等を鑑みれば、二層FPCの製造にそのまま適用するには困難となっている。具体的には、キャスト法では、FPC配線を微細化するには、より薄い金属箔を用いる必要があるが、このような金属箔に対してポリイミド系ワニスをキャストすることは困難となる。   However, any of the above manufacturing methods is difficult to apply to the production of a two-layer FPC as it is in view of the need for further miniaturization of FPC wiring. Specifically, in the casting method, it is necessary to use a thinner metal foil in order to make the FPC wiring finer, but it is difficult to cast a polyimide varnish to such a metal foil.

また、ラミネート法では、ポリイミドフィルムの表面に熱可塑性ポリイミド層を設けるために、当該ポリイミドフィルムに対して熱可塑性ポリイミドのポリイミド系ワニスをコーティングする必要があるが、製造工程が多段階となり異物混入の可能性が高くなる。また、配線の高密度化への対応としてはラミネートする金属箔をより薄くすることで達成可能であるものの、金属箔の取り扱い性、例えば、連続製造時における金属箔の走行安定性、ラミネート性等は極端に低下するため、適用は実質的に困難となる。   In the lamination method, in order to provide a thermoplastic polyimide layer on the surface of the polyimide film, it is necessary to coat the polyimide film with a polyimide-based varnish of thermoplastic polyimide. The possibility increases. In addition, it is possible to achieve higher wiring density by reducing the thickness of the metal foil to be laminated, but handling of the metal foil, for example, running stability of the metal foil during continuous production, laminating properties, etc. Is extremely difficult to apply.

一方、メタライジング法では、電解鍍金することで金属層の厚みをコントロールすることが容易であるため、配線の高密度化には対応させやすいが、キャスト法やラミネート法に比較して、ポリイミド層と金属層との密着性がより劣っている。そこで、最近では、メタライジング法に適したポリイミドフィルムの開発が期待されている。   On the other hand, in the metalizing method, it is easy to control the thickness of the metal layer by electrolytic plating, so it is easy to cope with higher wiring density, but compared to the casting method and laminating method, the polyimide layer The adhesion between the metal layer and the metal layer is inferior. Therefore, recently, development of a polyimide film suitable for the metalizing method is expected.

このようなポリイミドフィルムとしては、具体的には、蒸着法またはスパッタ法で形成された金属層との密着性が高いポリイミド層を最外層に持つポリイミド積層体(多層ポリイミドフィルム)が提案されている。このような多層ポリイミドフィルムであれば、単層のポリイミドフィルムと比べて、金属層との接着性を向上させることができるため、メタライジング法の課題である接着性の向上を達成させることが容易となる。   As such a polyimide film, specifically, a polyimide laminate (multilayer polyimide film) having a polyimide layer with high adhesion to a metal layer formed by vapor deposition or sputtering as an outermost layer has been proposed. . Such a multilayer polyimide film can improve the adhesion to the metal layer compared to a single-layer polyimide film, so it is easy to achieve improved adhesion, which is a problem of the metalizing method It becomes.

一般に、多層ポリイミドフィルムを製造する方法としては、コーティング法、多層押出法(または共押出−流延塗布法)等が挙げられる。コーティング法は、先に、一つのポリイミド層を形成してから、その表面に他のポリイミド層をコーティングすることにより積層していくことで、多層ポリイミドフィルムを製造する方法である。また、多層押出法は、各層を形成するための複数のポリイミド系ワニスを同時に押し出して、多層構造の液膜(多層液膜)を形成してから、加熱・焼成等により多層ポリイミドフィルムとする方法である。   Generally, as a method for producing a multilayer polyimide film, a coating method, a multilayer extrusion method (or a coextrusion-casting coating method) and the like can be mentioned. The coating method is a method of manufacturing a multilayer polyimide film by forming one polyimide layer first and then laminating the surface by coating another polyimide layer. The multilayer extrusion method is a method in which a plurality of polyimide varnishes for forming each layer are simultaneously extruded to form a multilayered liquid film (multilayer liquid film), and then a multilayer polyimide film is formed by heating, baking, etc. It is.

コーティング法により多層ポリイミドフィルムを製造する技術としては、例えば、特許文献1に開示されている技術が挙げられる。この技術では、原料としてビフェニルテトラカルボン酸二無水物を使用したBPDA系ポリイミド製のフィルム基材の少なくとも片面に、原料としてピロメリット酸二無水物を使用したPMDA系ポリイミドからなる中間層をコーティング法により形成している。上記中間層は、金属層との接着性に優れるため、この上に金属蒸着層および金属めっき層を順次形成すると、BPDA系ポリイミドフィルム基材の優れた特性を損ねず、しかも金属蒸着層の接合強度を高くすることが可能であるとされている。   As a technique for producing a multilayer polyimide film by a coating method, for example, a technique disclosed in Patent Document 1 can be mentioned. In this technology, an intermediate layer made of PMDA-based polyimide using pyromellitic dianhydride as a raw material is coated on at least one surface of a film base made of BPDA-based polyimide using biphenyltetracarboxylic dianhydride as a raw material. It is formed by. Since the intermediate layer is excellent in adhesion to the metal layer, if a metal vapor deposition layer and a metal plating layer are sequentially formed thereon, the excellent properties of the BPDA polyimide film base material are not impaired, and the metal vapor deposition layer is bonded. It is said that the strength can be increased.

多層押出法により多層ポリイミドフィルムを製造する技術としては、例えば、特許文献2〜5に開示されている技術が挙げられる。これら多層押出法を採用した技術では、ポリイミドの前駆体であるポリアミド酸をイミド化する方法として、熱イミド化が採用されている。なお、多層押出法により得られる多層ポリイミドフィルムを、便宜上、多層押出ポリイミドフィルムと称する。   Examples of the technique for producing a multilayer polyimide film by the multilayer extrusion method include techniques disclosed in Patent Documents 2 to 5. In the technology employing these multilayer extrusion methods, thermal imidization is employed as a method for imidizing polyamic acid which is a polyimide precursor. In addition, the multilayer polyimide film obtained by a multilayer extrusion method is called a multilayer extrusion polyimide film for convenience.

具体的には、特許文献2には、高耐熱性の芳香族ポリイミドの層における少なくとも片面に、主鎖中に屈曲性結合を含む芳香族ポリイミド層が一体に積層されている多層押出ポリイミドフィルムが開示されており、上記主鎖中に屈曲性結合を含む芳香族ポリイミド層に金属蒸着または/および金属めっきにより金属膜を形成するようになっている。   Specifically, Patent Document 2 discloses a multilayer extruded polyimide film in which an aromatic polyimide layer containing a flexible bond in a main chain is integrally laminated on at least one surface of a high heat resistant aromatic polyimide layer. A metal film is formed on the aromatic polyimide layer containing a flexible bond in the main chain by metal vapor deposition and / or metal plating.

また、特許文献3には、高耐熱性の芳香族ポリイミドフィルムの少なくとも片面に、低対数粘度の熱可塑性の芳香族ポリイミド層が一体に積層されている多層芳香族ポリイミドフィルムが開示されている。この技術では、2層以上の押し出し成形用ダイスを用いて多層芳香族ポリイミドフィルムを製造する方法(同文献中(b法))が開示されているが、コーティング法による製造方法(同文献中(a法)、(c法)、(d法))も開示されており、特に(a法)では、化学イミド化によりポリアミック酸(ポリアミド酸)をイミド化している。   Patent Document 3 discloses a multilayer aromatic polyimide film in which a low-viscosity thermoplastic aromatic polyimide layer is integrally laminated on at least one surface of a highly heat-resistant aromatic polyimide film. In this technique, a method for producing a multilayer aromatic polyimide film using two or more layers of extrusion dies (in the same document (Method b)) is disclosed, but a production method by a coating method (in the same document ( (Method a), (Method c), and Method (d)) are also disclosed. In particular, in Method (a), polyamic acid (polyamide acid) is imidized by chemical imidization.

さらに、特許文献4には、線膨張係数および引張強度を規定した高耐熱性芳香族ポリイミド層Aの少なくとも片面に、熱圧着性芳香族ポリイミド層が共押出−流延製膜成形法によって一体に積層して得られ、全体の厚さが10−160μmであり、かつ、各層の割合も規定された熱圧着性多層押出しポリイミドフィルムが開示されている。同様に、特許文献5には、芳香族テトラカルボン酸二無水物および芳香族ジアミンの反応から誘導される第1のポリアミン酸の層と、4,4′−オキシジフタル酸二無水物および(ジアミノフェノキシ)ベンゼンの反応から誘導される第2のポリアミン酸の少なくとも1層とを同時押出して自立性多層ポリアミン酸フィルムを形成し、この多層フィルムを熱処理してポリアミン酸層を多層ポリイミドフィルムに完全に転化することが開示されている。   Furthermore, Patent Document 4 discloses that a thermocompression-bonding aromatic polyimide layer is integrally formed on at least one surface of a high heat-resistant aromatic polyimide layer A having a prescribed linear expansion coefficient and tensile strength by a coextrusion-casting film forming method. A thermocompression-bonding multilayer extruded polyimide film obtained by laminating and having a total thickness of 10 to 160 μm and a prescribed ratio of each layer is disclosed. Similarly, U.S. Patent No. 6,057,049 includes a first polyamic acid layer derived from the reaction of an aromatic tetracarboxylic dianhydride and an aromatic diamine, and 4,4'-oxydiphthalic dianhydride and (diaminophenoxy). ) Coextrusion of at least one second polyamic acid derived from the reaction of benzene to form a self-supporting multilayer polyamic acid film, which is heat treated to completely convert the polyamic acid layer into a multilayer polyimide film Is disclosed.

上記多層ポリイミドフィルムの製造方法のうちコーティング法は、製造工程が多段階となるため、微小な異物がフィルム中またはフィルムの表面近傍に混入する可能性が高くなり、多層ポリイミドフィルムの品質低下を招きやすくなる。   Among the above-mentioned multilayer polyimide film production methods, the coating method involves a multi-step production process, and therefore, there is a high possibility that minute foreign matter will be mixed in the film or near the surface of the film, resulting in a deterioration in the quality of the multilayer polyimide film. It becomes easy.

また、コーティングされる側のポリイミド層とコーティングする側のポリイミド層との組み合わせによりポリイミド層同士の密着性が異なるため、ポリイミド層の界面における密着性を制御することが困難となる。例えば、特許文献1に開示されている技術ではコーティング法を採用しているが、BPDA系ポリイミド製のフィルム基材とPMDA系ポリイミドからなる中間層との接着性が弱くなるという問題を有している。   Further, since the adhesion between the polyimide layers differs depending on the combination of the polyimide layer to be coated and the polyimide layer to be coated, it is difficult to control the adhesion at the interface of the polyimide layer. For example, the technique disclosed in Patent Document 1 employs a coating method, but has a problem that the adhesion between the film base made of BPDA-based polyimide and the intermediate layer made of PMDA-based polyimide is weakened. Yes.

あるいは、特許文献3に開示されている技術のうち、コーティング法を用いた製造方法である(a法)、(c法)および(d法)では、自己指示性を有するゲルフィルムに、熱可塑性の芳香族ポリイミド層となるポリイミド系ワニスを塗布している。この場合、その後の乾燥時に、高耐熱性の芳香族ポリイミドフィルムとなるゲルフィルムと、熱可塑性の芳香族ポリイミド層となるポリイミド系ワニスとの界面に、ゲルフィルムからの溶媒が溶出する。そのため、加熱乾燥した後の積層体においては、各ポリイミド層の界面の密着性が不十分となる。また、ゲルフィルムは有機溶媒を含有しているため、支持体に密着している側の表面とその反対側の表面(すなわち、空気に接触している側の表面)とで乾燥差が生じる。この場合、ゲルフィルムがカールしてしまうため、熱可塑性の芳香族ポリイミド層となるポリイミド系ワニスをゲルフィルムの両面に塗布する場合、当該ポリイミド系ワニスの塗布厚みの精度が低下する。   Alternatively, among the techniques disclosed in Patent Document 3, (a method), (c method), and (d method), which are manufacturing methods using a coating method, provide a gel film having self-indicating properties with thermoplasticity. The polyimide-type varnish used as an aromatic polyimide layer is applied. In this case, the solvent from a gel film elutes at the interface of the gel film used as a highly heat-resistant aromatic polyimide film and the polyimide-type varnish used as a thermoplastic aromatic polyimide layer at the time of subsequent drying. Therefore, in the laminated body after heat-drying, the adhesiveness of the interface of each polyimide layer becomes inadequate. Further, since the gel film contains an organic solvent, a difference in drying occurs between the surface in close contact with the support and the opposite surface (that is, the surface in contact with air). In this case, since the gel film is curled, when the polyimide varnish to be the thermoplastic aromatic polyimide layer is applied to both surfaces of the gel film, the accuracy of the applied thickness of the polyimide varnish decreases.

そこで、多層ポリイミドフィルムの製造においては、多層押出法を採用することが好ましい。ところが、多層ポリイミドフィルムを多層押出法により製造する場合、実質的に、加熱によってイミド化を行う方法、いわゆる熱キュア法(熱イミド化法)を前提に検討されてきた(特許文献2〜4参照)。   Therefore, it is preferable to employ a multilayer extrusion method in the production of the multilayer polyimide film. However, in the case of producing a multilayer polyimide film by a multilayer extrusion method, studies have been made on the premise of a so-called thermal curing method (thermal imidization method) that is substantially imidized by heating (see Patent Documents 2 to 4). ).

熱キュア法では、多層液膜を形成した後、溶媒の揮散、除去およびイミド化の過程が極めて長時間となるため、生産性が低くなるという問題点を有している。生産性の低さは、多層ポリイミドフィルムのトータルコストの増大に繋がる。それゆえ、従来の多層押出法では、市場が要求するコストで多層ポリイミドフィルムを必ずしも提供することができないという問題点があった。   The thermal curing method has a problem in that productivity is lowered because the process of volatilization, removal, and imidization of the solvent takes a very long time after the multilayer liquid film is formed. Low productivity leads to an increase in the total cost of the multilayer polyimide film. Therefore, the conventional multilayer extrusion method has a problem that a multilayer polyimide film cannot always be provided at a cost required by the market.

また、ポリイミドフィルムを連続的に製造する場合には、フィルム端部を保持しつつテンター炉にて加熱する乾燥方法が好適に用いられるが、この乾燥方法を用いて熱キュア法を選択すると、テンター炉内でのフィルム強度が弱くなり、フィルム端部保持冶具よりフィルムが溶媒の収縮力に負けてフィルムが裂けるなどの現象が生じ好ましくない。
特開平6−124978号公報(平成6年(1994)5月6日公開) 特開平8−276534号公報(平成8年(1996)10月22日公開) 特開平8−224843号公報(平成8年(1996)9月3日公開) 特開平11−99554号公報(平成11年(1999)4月13日公開、第2946416号、平成11年(1999)7月2日登録) 特開平7−214637号公報(平成7年(1995)8月15日)
In addition, when a polyimide film is continuously produced, a drying method in which the film edge is held and heated in a tenter furnace is preferably used. When a thermal curing method is selected using this drying method, a tenter is used. The film strength in the furnace is weakened, and a phenomenon such that the film is torn by the shrinkage force of the solvent from the film edge holding jig and the film is torn is not preferable.
JP-A-6-124978 (published on May 6, 1994) JP-A-8-276534 (published on October 22, 1996) JP-A-8-224843 (published September 3, 1996) JP 11-99554 A (published on April 13, 1999 (No. 2946416, registered on July 2, 1999)) Japanese Patent Laid-Open No. 7-214636 (August 15, 1995)

このように、多層押出ポリイミドフィルムを製造する場合には、イミド化法として、ポリイミド系ワニスに、化学脱水剤および触媒を混合してイミド化する化学キュア法(化学イミド化法)を採用することが非常に好ましい。   Thus, when producing a multilayer extruded polyimide film, a chemical cure method (chemical imidization method) in which a polyimide-varnish is mixed with a chemical dehydrating agent and a catalyst is used as an imidization method. Is highly preferred.

しかしながら、上記化学キュア法を採用すると、特に、得られる多層ポリイミドフィルムを接着フィルムとして用いて金属張積層体を製造する場合には、メタライジング法にて得られる金属層と多層ポリイミドフィルムとの接着性が低くなるという問題点が生じる。したがって、多層押出ポリイミドフィルムの製造技術に対して、化学キュア法を単純に組み合わせても、十分な接着性を有する多層ポリイミドフィルムを得ることは困難となっていた。   However, when the above chemical curing method is adopted, particularly when a metal-clad laminate is produced using the obtained multilayer polyimide film as an adhesive film, the metal layer obtained by the metalizing method and the multilayer polyimide film are bonded. There arises a problem that the property becomes low. Therefore, it has been difficult to obtain a multilayer polyimide film having sufficient adhesion even if a chemical curing method is simply combined with the manufacturing technology of the multilayer extruded polyimide film.

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、多層押出ポリイミドフィルムにおいて、イミド化法として化学キュア法を採用した場合であっても、その接着性を飛躍的に高いものにできる技術を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is to dramatically improve the adhesion even when a chemical curing method is employed as an imidization method in a multilayer extruded polyimide film. It is to provide a technology that can be made high.

本発明者らは、上記課題に鑑み鋭意検討した結果、多層押出ポリイミドフィルムにおける表面層と基盤層との線膨張係数を制御することにより、メタライジング法で形成される金属層とポリイミドフィルムとの接着性を向上させることが可能であることを見出し、本発明を完成させるに至った。   As a result of intensive studies in view of the above-mentioned problems, the present inventors have controlled the linear expansion coefficient between the surface layer and the base layer in the multilayer extruded polyimide film, so that the metal layer formed by the metalizing method and the polyimide film The present inventors have found that it is possible to improve adhesiveness and have completed the present invention.

すなわち、本発明にかかる多層押出ポリイミドフィルムは、上記の課題を解決するために、ポリイミドまたはその前駆体を含有する有機溶媒溶液を、複数種類、支持体上に同時に押し出して多層構造の液膜を形成し、これをイミド化することにより得られ、一体に積層されている複数のポリイミド層を備えている多層押出ポリイミドフィルムであって、
上記複数のポリイミド層には、フィルム全体の基盤となる基盤層とフィルム表面に露出する表面層とが含まれており、かつ、これら基盤層および表面層のうちの少なくとも1層は、上記有機溶媒溶液に化学脱水剤および触媒を添加してイミド化されているとともに、
上記基盤層となるポリイミドおよび表面層となるポリイミドにおける100〜200℃の範囲内の線膨張係数を、それぞれK1およびK2としたときに、これら線膨張係数が次の関係式
K2/K1>1.1
を満たすことを特徴としている。
That is, in order to solve the above-mentioned problems, the multilayer extruded polyimide film according to the present invention simultaneously extrudes a plurality of types of organic solvent solutions containing polyimide or a precursor thereof onto a support to form a multilayered liquid film. A multilayer extruded polyimide film comprising a plurality of polyimide layers that are formed and imidized to form and laminated together,
The plurality of polyimide layers include a base layer serving as a base of the entire film and a surface layer exposed on the film surface, and at least one of the base layer and the surface layer includes the organic solvent. The solution is imidized by adding a chemical dehydrating agent and a catalyst,
When the linear expansion coefficients in the range of 100 to 200 ° C. in the polyimide as the base layer and the polyimide as the surface layer are K1 and K2, respectively, these linear expansion coefficients are expressed by the following relational expression K2 / K1> 1. 1
It is characterized by satisfying.

上記多層押出ポリイミドフィルムにおいては、フィルム全体の厚さが10〜75μmの範囲内にあることが好ましく、上記表面層は、少なくとも熱可塑性ポリイミドからなっているとともに、上記基盤層は、少なくとも耐熱性ポリイミドからなっていることが好ましい。   In the multilayer extruded polyimide film, the thickness of the entire film is preferably in the range of 10 to 75 μm, the surface layer is made of at least thermoplastic polyimide, and the base layer is at least heat-resistant polyimide. It is preferable that it consists of.

また、本発明にかかる多層押出ポリイミドフィルムの製造方法は、一体に積層されている複数のポリイミド層を備えており、かつ、当該複数のポリイミド層には、フィルム全体の基盤となる基盤層とフィルム表面に露出する表面層とが含まれている多層押出ポリイミドフィルムの製造方法であって、ポリイミドまたはその前駆体を含有する有機溶媒溶液を、複数種類、支持体上に同時に押し出して多層構造の液膜を形成する多層液膜形成工程と、当該多層液膜をイミド化するイミド化工程とを含んでいるとともに、さらに、複数種類の上記有機溶媒溶液の少なくとも1種類には、化学脱水剤および触媒を添加する硬化剤添加工程を含んでおり、上記多層液膜形成工程では、上記基盤層となるポリイミドおよび表面層となるポリイミドにおける100〜200℃の範囲内の線膨張係数を、それぞれK1およびK2としたときに、これら線膨張係数が次の関係式
K2/K1>1.1
を満たすように、それぞれの層を形成する上記有機溶媒溶液を選択することを特徴としている。
Moreover, the manufacturing method of the multilayer extrusion polyimide film concerning this invention is equipped with the several polyimide layer laminated | stacked integrally, and the said several polyimide layer has the base layer and film which become the base of the whole film A method for producing a multilayer extruded polyimide film comprising a surface layer exposed on a surface, wherein a plurality of types of organic solvent solutions containing polyimide or a precursor thereof are simultaneously extruded onto a support to form a multilayer structure liquid A multilayer liquid film forming step for forming a film; and an imidization step for imidizing the multilayer liquid film. Further, at least one of the plurality of types of organic solvent solutions includes a chemical dehydrating agent and a catalyst. In the multilayer liquid film forming step, the polyimide as the base layer and the polyimide as the surface layer are added. The linear expansion coefficient in the range of 00 to 200 ° C., when the K1 and K2, respectively, these linear expansion coefficients have the following relationship K2 / K1> 1.1
The organic solvent solution forming each layer is selected so as to satisfy the above conditions.

上記多層押出ポリイミドフィルムの製造方法では、上記化学脱水剤は、添加対象となる上記有機溶媒溶液中に含有されるポリアミド酸中のアミド酸ユニット1モルに対して0.5〜5モルの範囲内となるように、当該有機溶媒溶液に添加されることが好ましく、上記触媒は、添加対象となる上記有機溶媒溶液中に含有されるポリアミド酸中のアミド酸ユニット1モルに対して0.05〜3モルの範囲内となるように、当該有機溶媒溶液に添加されることが好ましい。また、本発明には、上記製造方法により得られる多層押出ポリイミドフィルムも含まれる。   In the method for producing a multilayer extruded polyimide film, the chemical dehydrating agent is within a range of 0.5 to 5 mol with respect to 1 mol of amic acid unit in the polyamic acid contained in the organic solvent solution to be added. The catalyst is preferably added to the organic solvent solution so that the catalyst is added in an amount of 0.05 to 1 mol of the amide acid unit in the polyamic acid contained in the organic solvent solution to be added. It is preferably added to the organic solvent solution so as to be within a range of 3 mol. Moreover, the multilayer extrusion polyimide film obtained by the said manufacturing method is also contained in this invention.

さらに、本発明には、上記多層押出ポリイミドフィルムを絶縁層として備えるとともに、当該絶縁層にメタライジング法により直接積層される金属層とを備えるフレキシブル金属張積層板が含まれる。このフレキシブル金属張積層板では、上記金属層が銅層であることが好ましい。加えて、本発明には、当該フレキシブル金属張積層板を用いて製造されるフレキシブル配線板も含まれる。   Furthermore, the present invention includes a flexible metal-clad laminate including the multilayer extruded polyimide film as an insulating layer and a metal layer directly laminated on the insulating layer by a metalizing method. In this flexible metal-clad laminate, the metal layer is preferably a copper layer. In addition, the present invention includes a flexible wiring board manufactured using the flexible metal-clad laminate.

以上のように、本発明では、多層押出ポリイミドフィルムにおいて、基盤層および表面層となるポリイミド層の線膨張係数を、表面層側がより大きくなるように設定する。これにより、表面層にメタライジング法にて金属層を直接積層しても、金属層とポリイミドフィルムとの接着性が向上する。そのため、上記多層押出ポリイミドフィルムを用いてフィレキシブル金属張積層板を製造した場合、金属層と絶縁層(ポリイミドフィルム)との接着性を飛躍的に向上させることができる。その結果、高品質の多層押出ポリイミドフィルムや、これを用いたフレキシブル金属張積層板、あるいはフレキシブル配線板を得ることができるという効果を奏する。   As described above, in the present invention, in the multilayer extruded polyimide film, the linear expansion coefficient of the polyimide layer serving as the base layer and the surface layer is set so that the surface layer side becomes larger. Thereby, even if a metal layer is directly laminated on the surface layer by a metalizing method, the adhesion between the metal layer and the polyimide film is improved. Therefore, when a flexible metal-clad laminate is manufactured using the multilayer extruded polyimide film, the adhesion between the metal layer and the insulating layer (polyimide film) can be dramatically improved. As a result, it is possible to obtain a high-quality multilayer extruded polyimide film, a flexible metal-clad laminate using the same, or a flexible wiring board.

本発明の一実施形態について説明すると以下の通りであるが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明はその趣旨を逸脱しない範囲内で、当業者の知識に基づき種々なる改良、修正、変形を加えた態様で実施し得るものである。   An embodiment of the present invention will be described as follows, but the present invention is not limited to this. The present invention can be carried out in a mode in which various improvements, modifications and variations are added based on the knowledge of those skilled in the art without departing from the spirit of the present invention.

(I)本発明にかかる多層押出ポリイミドフィルム
本発明にかかる多層押出ポリイミドフィルムは、多層押出法により製造されるものである。ここで、多層押出法(または共押出−流延塗布法とも称する)は、ポリイミドまたはその前駆体を含有する有機溶媒溶液(説明の便宜上、ポリイミド系ワニスと称する)を、複数種類、支持体上に同時に押し出して(共押出)、当該支持体上に流延塗布することにより多層構造の液膜(多層液膜)を形成する過程を含む方法である。それゆえ、本発明にかかる多層押出ポリイミドフィルムは、多層液膜をイミド化することに得ることができ、一体に積層されている複数のポリイミド層を備えた構成を有している。
(I) Multilayer extruded polyimide film according to the present invention The multilayer extruded polyimide film according to the present invention is produced by a multilayer extrusion method. Here, the multi-layer extrusion method (or coextrusion-casting method) is a method in which an organic solvent solution containing polyimide or a precursor thereof (referred to as a polyimide varnish for convenience of explanation) is used on a plurality of types. Are simultaneously extruded (coextrusion) and cast on the support to form a multilayered liquid film (multilayer liquid film). Therefore, the multilayer extruded polyimide film according to the present invention can be obtained by imidizing a multilayer liquid film, and has a configuration including a plurality of polyimide layers laminated together.

<多層押出ポリイミドフィルムの構造>
本発明にかかる多層押出ポリイミドフィルムは、複数のポリイミド層を備える構成を有していれば特に限定されるものではないが、少なくとも表面層および基盤層とを備えていればよい。表面層はフィルム表面に露出するポリイミド層であり、基盤層はフィルム全体の基盤(コア)となるポリイミド層である。なお、基盤層には、表面層やその他の層が直接積層されてフィルム表面に露出していない層であってもよいが、片方の面が露出していてもよい。例えば、上記多層押出ポリイミドフィルムは、表面層および基盤層の2層構造であってもよく、この場合、基盤層の一方の面には表面層が積層されているが、他方の面には何も積層されておらず、基盤層の面が露出した状態となっていてもよい。すなわち、基盤層は、フィルム全体の強度や剛性、耐久性等を確保するためにフィルムの核となるような層となっていれば、両面が表面層等により覆われていなくてもよい。
<Structure of multilayer extruded polyimide film>
Although the multilayer extrusion polyimide film concerning this invention will not be specifically limited if it has the structure provided with a some polyimide layer, What is necessary is just to provide at least a surface layer and a base layer. The surface layer is a polyimide layer exposed on the film surface, and the base layer is a polyimide layer that becomes the base (core) of the entire film. The base layer may be a layer in which a surface layer and other layers are directly laminated and not exposed to the film surface, but one surface may be exposed. For example, the multilayer extruded polyimide film may have a two-layer structure of a surface layer and a base layer. In this case, the surface layer is laminated on one side of the base layer, but what is on the other side? Are not laminated, and the surface of the base layer may be exposed. That is, as long as the base layer is a layer that becomes the core of the film in order to ensure the strength, rigidity, durability, and the like of the entire film, both surfaces may not be covered with the surface layer or the like.

上記多層押出ポリイミドフィルムの他の構造は特に限定されるものではないが、フィルム全体の厚みは10〜75μmの範囲内にあることが好ましい。フィルム全体の厚みが上記の範囲を下回ると、フレキシブル金属張積層板やフレキシブル配線板の絶縁性基板として用いるには十分な剛性や強度を保つことができなくなる場合があり、また、それぞれのポリイミド層についても、後述するように線膨張係数を制御しても、表面層または基盤層として有効に機能できる程度の厚みが得られなくなる場合がある。一方、フィルム全体の厚みが上記の範囲を超えると、可撓性を有効に発揮できなくなる場合がある。   Although the other structure of the said multilayer extrusion polyimide film is not specifically limited, It is preferable that the thickness of the whole film exists in the range of 10-75 micrometers. If the thickness of the entire film is below the above range, it may not be possible to maintain sufficient rigidity and strength to be used as an insulating substrate for flexible metal-clad laminates and flexible wiring boards. As described later, even if the linear expansion coefficient is controlled as will be described later, there is a case where a thickness that can effectively function as a surface layer or a base layer cannot be obtained. On the other hand, if the thickness of the entire film exceeds the above range, flexibility may not be exhibited effectively.

また、基盤層の厚みをT1とし、表面層の厚みをT2としたとき、これら厚みは、次の関係式(i)
(1/2)×T1>T2 ・・・(i)
を満たしていることが好ましい。多層押出ポリイミドフィルムの厚みの関係が上記範囲を逸脱すると、当該多層押出ポリイミドフィルムの線膨張係数が大きくなり過ぎる。そのため、例えば、当該多層押出ポリイミドフィルムをフレキシブルプリント配線板(FPC)として用いる場合には、積層される金属層との線膨張係数にミスマッチが生じることになり、これが原因でFPCに反りが発生する場合がある。
Further, when the thickness of the base layer is T1 and the thickness of the surface layer is T2, these thicknesses are expressed by the following relational expression (i)
(1/2) × T1> T2 (i)
Is preferably satisfied. When the thickness relationship of the multilayer extruded polyimide film deviates from the above range, the linear expansion coefficient of the multilayer extruded polyimide film becomes too large. Therefore, for example, when the multilayer extruded polyimide film is used as a flexible printed wiring board (FPC), a mismatch occurs in the coefficient of linear expansion with the metal layer to be laminated, which causes warping of the FPC. There is a case.

<各層に用いられるポリイミド>
本発明にかかる多層押出ポリイミドフィルムの表面層は接着性を発揮できるものであれば特に限定されるものではないが、具体的には、例えば、非熱可塑性ポリイミド、熱可塑性ポリイミド(狭義)、熱可塑性ポリアミドイミド、熱可塑性ポリエーテルイミド、熱可塑性ポリエステルイミド等を好適に用いることができる。これらの中でも、メタライジング法により形成される金属層との間に良好な接着性を有しており、かつ、低吸湿特性を有している点から、熱可塑性ポリイミドが特に好適に用いられる。
<Polyimide used for each layer>
The surface layer of the multilayer extruded polyimide film according to the present invention is not particularly limited as long as it can exhibit adhesiveness. Specifically, for example, non-thermoplastic polyimide, thermoplastic polyimide (narrow sense), heat Plastic polyamideimide, thermoplastic polyetherimide, thermoplastic polyesterimide and the like can be suitably used. Among these, thermoplastic polyimide is particularly preferably used because it has good adhesion to the metal layer formed by the metalizing method and has low moisture absorption characteristics.

本発明で用いられるポリイミドは、後述するように、少なくとも1種の酸二無水物からなる酸二無水物成分と、少なくとも1種のジアミン化合物からなるジアミン成分とを、それぞれ実質的に当モルとなる量用いて、これらモノマー成分を重合することにより得られる。   As will be described later, the polyimide used in the present invention substantially comprises an equimolar amount of an acid dianhydride component composed of at least one acid dianhydride and a diamine component composed of at least one diamine compound. Can be obtained by polymerizing these monomer components.

ここで、本発明にかかる多層押出ポリイミドフィルムにおいては、接着層(表面層)に適した物性を有するポリイミド層を得るために、ジアミン成分として、少なくとも柔構造を有するジアミン化合物を用いて重合することが好ましい。柔構造を有するジアミン化合物とは、エーテル基、スルホン基、ケトン基、スルフィド基等を有する化合物である。当該柔構造を有するジアミン化合物は、重合時には、全ジアミン成分(重合に用いる全てのジアミン化合物)中20モル%以上となるように用いられることが好ましい。柔構造を有するジアミン化合物の使用比率が上記範囲を下回ると、得られる表面層が有する接着性、特に金属層との接着性が低下する傾向にある。特に、高温の環境下に長時間曝露した後、および/または、高温かつ高湿の環境下に長時間曝露した後であれば、表面層(接着層)/金属層の界面の接着性が著しく低下するため好ましくない。   Here, in the multilayer extrusion polyimide film according to the present invention, in order to obtain a polyimide layer having physical properties suitable for an adhesive layer (surface layer), polymerization is performed using a diamine compound having at least a flexible structure as a diamine component. Is preferred. A diamine compound having a flexible structure is a compound having an ether group, a sulfone group, a ketone group, a sulfide group, or the like. The diamine compound having the flexible structure is preferably used so as to be 20 mol% or more in the total diamine component (all diamine compounds used for polymerization) during polymerization. When the use ratio of the diamine compound having a flexible structure is less than the above range, the adhesiveness of the surface layer to be obtained, particularly the adhesiveness with the metal layer tends to be lowered. In particular, the adhesion at the interface between the surface layer (adhesive layer) and the metal layer is remarkable after a long exposure in a high temperature environment and / or after a long exposure in a high temperature and high humidity environment. Since it falls, it is not preferable.

一方、基盤層として用いられるポリイミドとしては、表面層または接着層との組み合わせや、多層構造の具体的な構成により好ましいものを適宜選択することができるため、特に限定されるものではない。後述するように、上記多層押出ポリイミドフィルムをフレキシブル金属張積層板やフレキシブル配線板の製造用途に用いる場合には、耐熱性の高い耐熱性ポリイミドが好適に用いられる。   On the other hand, the polyimide used as the base layer is not particularly limited because a preferable one can be appropriately selected depending on the combination with the surface layer or the adhesive layer and the specific structure of the multilayer structure. As will be described later, when the multilayer extruded polyimide film is used for manufacturing a flexible metal-clad laminate or a flexible wiring board, heat-resistant polyimide having high heat resistance is preferably used.

本発明にかかる多層押出ポリイミドフィルムにおいては、基盤層に適した物性を有するポリイミド層を得るためには、ジアミン成分として、少なくともパラフェニレンジアミンや置換ベンジジンに代表される剛構造を有するジアミン化合物を用いて重合することが好ましい。剛構造を有するジアミン化合物を用いれば、弾性率が高く、吸湿膨張係数が小さいポリイミド層を得られやすい傾向にある。   In the multilayer extruded polyimide film according to the present invention, in order to obtain a polyimide layer having physical properties suitable for the base layer, a diamine compound having a rigid structure represented by at least paraphenylenediamine or substituted benzidine is used as the diamine component. It is preferable to perform polymerization. If a diamine compound having a rigid structure is used, a polyimide layer having a high elastic modulus and a small hygroscopic expansion coefficient tends to be easily obtained.

当該剛構造を有するジアミン成分は、重合時には、全ジアミン成分(重合に用いる全てのジアミン化合物)中20モル%以上80モル%以下となるように用いられることが好ましい。剛構造を有するジアミン化合物の使用比率が上記範囲を下回ると、弾性率および吸湿膨張係数の適度な改善効果が得られにくい。また、その使用比が上記範囲を上回ると、熱膨張係数が小さくなりすぎたり、引張伸びが小さくなったりする場合がある。   The diamine component having the rigid structure is preferably used so as to be 20 mol% or more and 80 mol% or less in the total diamine component (all diamine compounds used for polymerization) at the time of polymerization. When the use ratio of the diamine compound having a rigid structure is less than the above range, it is difficult to obtain an appropriate effect of improving the elastic modulus and the hygroscopic expansion coefficient. On the other hand, when the use ratio exceeds the above range, the thermal expansion coefficient may become too small or the tensile elongation may become small.

上記基盤層として適した物性のポリイミド層を得る場合には、後述するように、プレポリマーを経る重合方法が好ましく、この場合、剛直構造を有するジアミン成分と酸二無水物成分との使用比率を規定することが好ましい。さらに、プレポリマーではなく最終的なポリアミド酸を得る場合には、剛直構造を有するジアミン成分と柔構造を有するジアミン成分との使用比率は、モル比で80/20〜20/80の範囲内であることが好ましく、70/30〜30/70の範囲内であることがより好ましい。   When obtaining a polyimide layer having physical properties suitable as the base layer, as described later, a polymerization method through a prepolymer is preferable, and in this case, the use ratio of the diamine component having a rigid structure and the acid dianhydride component is determined. It is preferable to specify. Furthermore, when the final polyamic acid is obtained instead of the prepolymer, the use ratio of the diamine component having a rigid structure and the diamine component having a flexible structure is within a range of 80/20 to 20/80 in molar ratio. It is preferable that it is within a range of 70/30 to 30/70.

剛直構造を有するジアミン成分の使用比率が上記範囲を上回ると、得られるポリイミド層(基盤層)の引張伸びが小さくなる傾向にある。また、剛直構造を有するジアミン成分の使用比率が上記範囲を下回ると、ポリアミド酸のTgが低くなりすぎたり、熱時の貯蔵弾性率が低くなりすぎたりして、製膜が困難になるなどの弊害を伴うことがあるため好ましくない。   When the usage ratio of the diamine component having a rigid structure exceeds the above range, the tensile elongation of the resulting polyimide layer (base layer) tends to be small. In addition, when the use ratio of the diamine component having a rigid structure is less than the above range, the Tg of the polyamic acid becomes too low, the storage elastic modulus at the time of heating becomes too low, and the film formation becomes difficult. This is not preferable because it may cause harmful effects.

<ポリイミド層に含有される他の成分>
上記多層押出ポリイミドフィルムをフレキシブル金属張積層板やフレキシブル配線板の製造用途に用いる場合、表面層(接着層)は金属層に直接接触するポリイミド層となるので、基盤層は金属層と接触しないポリイミド層であるということができる。また、基盤層は1層のみでよいが、必要に応じて2層以上の複数層となっていてもよい。さらに、必要に応じて、表面層、基盤層以外の層が含まれていてもよい。
<Other components contained in the polyimide layer>
When the above multilayer extruded polyimide film is used for the production of flexible metal-clad laminates and flexible wiring boards, the surface layer (adhesive layer) is a polyimide layer that comes into direct contact with the metal layer, so the base layer is a polyimide that does not come into contact with the metal layer. It can be said that it is a layer. Further, the base layer may be only one layer, but may be a plurality of layers of two or more if necessary. Furthermore, layers other than the surface layer and the base layer may be included as necessary.

また、上記表面層および基盤層(さらにはその他の層)には、ポリイミド以外の成分が含有されていてもよい。ポリイミド以外の成分としては特に限定されるものではないが、例えば、フィラーを挙げることができる。上記フィラーを添加することにより、得られる多層押出ポリイミドフィルムにおいて、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質することが可能となる。   The surface layer and the base layer (and other layers) may contain components other than polyimide. Although it does not specifically limit as components other than a polyimide, For example, a filler can be mentioned. By adding the filler, it is possible to modify various characteristics of the film such as slidability, thermal conductivity, conductivity, corona resistance, loop stiffness, etc. in the resulting multilayer extruded polyimide film.

上記フィラーの具体的な種類は特に限定されるものではなく、改質すべきフィルム特性に基づいて適宜好ましいものを選択して用いることができるが、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、雲母等の無機化合物粒子が挙げることができる。   The specific type of the filler is not particularly limited, and may be appropriately selected and used based on the film properties to be modified. Preferred examples include silica, titanium oxide, alumina, and nitriding. Examples include inorganic compound particles such as silicon, boron nitride, calcium hydrogen phosphate, calcium phosphate, and mica.

上記フィラーの粒子径も、改質すべきフィルム特性および添加するフィラーの種類等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0.05〜10.0μmの範囲内であればよく、0.1〜7.5μmの範囲内が好ましく、0.1〜5.0μmの範囲内がより好ましく、0.1〜2.5μmの範囲内がさらに好ましい。粒子径がこの範囲を下回るとフィルム特性の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。   The particle diameter 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, etc., but generally the average particle diameter is 0.05 to 10.0 μm. It may be within the range, preferably within the range of 0.1 to 7.5 μm, more preferably within the range of 0.1 to 5.0 μm, and even more preferably within the range of 0.1 to 2.5 μm. If the particle diameter is below this range, the effect of improving the film properties is less likely to appear, and if it exceeds this range, the surface properties may be greatly impaired or the mechanical properties may be greatly reduced.

また、フィラーの添加量も、改質すべきフィルム特性およびフィラーの粒子径等により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、ポリイミド100重量部に対して0.01〜100重量部の範囲内であればよく、0.01〜90重量部の範囲内が好ましく、0.02〜80重量部の範囲内がより好ましい。フィラーの添加量がこの範囲を下回るとフィルム特性の改質効果が現れにくくなり、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。   Also, the amount of filler added is not particularly limited because it is determined by the film properties to be modified, the particle size of the filler, and the like, but is generally 0.01-100 parts per 100 parts by weight of polyimide. It may be in the range of parts by weight, preferably in the range of 0.01 to 90 parts by weight, and more preferably in the range of 0.02 to 80 parts by weight. If the added amount of the filler is below this range, the effect of improving the film properties is hardly exhibited, and if it exceeds this range, the mechanical properties of the film may be greatly impaired.

上記フィラーの添加方法は特に限定されるものではないが、例えば、次の方法を挙げることができる。
1)ポリイミドまたはその前駆体であるポリアミド酸(ポリアミック酸)の重合前または重合途中の反応液にフィラーを添加する
2)重合の完了したポリイミドに対して、3本ロール等の混練機を用いてフィラーを混錬する
3)フィラーを分散媒に分散させた分散液(フィラー分散液)を用意し、これを、ポリアミド酸の有機溶媒溶液(ポリアミド酸溶液)に混合する
上記各方法の中でも、3)フィラー分散液をポリアミド酸溶液に混合する方法がより好ましい。この方法であれば、フィラーをポリイミド層中に均一に分散させやすいだけでなく、フィラー分散液を混合するタイミングを液膜形成の直前とすれば、多層押出ポリイミドフィルムの製造ラインのフィラーによる汚染を最も少なくすることができるため好ましい。
Although the addition method of the said filler is not specifically limited, For example, the following method can be mentioned.
1) Filler is added to the reaction solution before or during polymerization of polyamic acid (polyamic acid) which is polyimide or its precursor 2) Using a kneader such as a three-roller for the polymerized polyimide Kneading the filler 3) Prepare a dispersion liquid (filler dispersion liquid) in which the filler is dispersed in the dispersion medium, and mix this with the organic solvent solution of the polyamic acid (polyamic acid solution). It is more preferable to mix the filler dispersion with the polyamic acid solution. This method not only facilitates uniform dispersion of the filler in the polyimide layer, but also causes the contamination of the multilayer extrusion polyimide film production line by mixing the filler dispersion liquid immediately before forming the liquid film. This is preferable because it can be minimized.

上記フィラー分散液を調製する場合、ポリアミド酸溶液の溶媒を選択して用いることが好ましい。同一の溶媒を用いることで、ポリアミド酸溶液の諸特性を変えることがなく、液膜の形成性等を損なうことがない。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目的で、フィラーに分散剤、増粘剤等を添加してもよい。これらの添加剤の使用量は特に限定されるものではなく、ポリアミド酸溶液やゲルフィルム、あるいは最終的に得られる多層押出ポリイミドフィルムのフィルム特性に影響を及ぼさない範囲内であればよい。   When preparing the filler dispersion, it is preferable to select and use a solvent for the polyamic acid solution. By using the same solvent, various properties of the polyamic acid solution are not changed, and the formability of the liquid film is not impaired. Further, a dispersant, a thickener or the like may be added to the filler for the purpose of satisfactorily dispersing the filler and stabilizing the dispersion state. The amount of these additives to be used is not particularly limited as long as it does not affect the film properties of the polyamic acid solution, the gel film, or the finally obtained multilayer extruded polyimide film.

<表面層および基盤層の線膨張係数>
本発明にかかる多層押出ポリイミドフィルムは、後述するように、これら基盤層および表面層のうちの少なくとも1層は、上記有機溶媒溶液に化学脱水剤および触媒を添加してイミド化されている。すなわち、上記多層押出ポリイミドフィルムでは、少なくとも1層、好ましくは全ての層が、化学キュア法(化学イミド化法)によりイミド化されている。これにより、熱キュア法(熱イミド化法)よりもイミド化時間を短縮できるとともに、テンター炉での乾燥に伴う諸問題の発生を有効に回避することができる。
<Linear expansion coefficient of surface layer and base layer>
As described later, in the multilayer extruded polyimide film according to the present invention, at least one of the base layer and the surface layer is imidized by adding a chemical dehydrating agent and a catalyst to the organic solvent solution. That is, in the multilayer extruded polyimide film, at least one layer, preferably all layers are imidized by a chemical curing method (chemical imidization method). Thereby, it is possible to shorten the imidization time as compared with the thermal curing method (thermal imidization method), and it is possible to effectively avoid the occurrence of various problems associated with drying in a tenter furnace.

さらに、上記多層押出ポリイミドフィルムにおいては、表面層および基盤層の線膨張係数を制御することにより、その接着性を向上させることができる。具体的には、上記基盤層となるポリイミドおよび表面層となるポリイミドにおける100〜200℃の範囲内の線膨張係数を、それぞれK1およびK2としたときに、これら線膨張係数が次の関係式(ii)
K2/K1>1.1 ・・・(ii)
を満たしている。
Furthermore, in the said multilayer extrusion polyimide film, the adhesiveness can be improved by controlling the linear expansion coefficient of a surface layer and a base layer. Specifically, when the linear expansion coefficient in the range of 100 to 200 ° C. in the polyimide as the base layer and the polyimide as the surface layer is K1 and K2, respectively, these linear expansion coefficients are expressed by the following relational expression ( ii)
K2 / K1> 1.1 (ii)
Meet.

つまり、100〜200℃の範囲内における線膨張係数を比較したときに、表面層の線膨張係数K2を、基盤層の線膨張係数K1の1.1倍を超えるように大きくする(線膨張係数比K2/K1を1.1以上とする)ことにより、多層押出ポリイミドフィルムの接着性を高めることができる(後述の実施例参照)。さらに、上記線膨張係数比K2/K1は20未満であることが好ましい。すなわち、上記線膨張係数K1およびK2は、次の関係式(iii)
1.1<K2/K1<20 ・・・(iii)
を満たしていることがより好ましい。上記線膨張係数比が上記範囲を超えると、線膨張係数の差異が大きくなりすぎる傾向にあり、製膜した後にカールする場合がある。
That is, when the linear expansion coefficients in the range of 100 to 200 ° C. are compared, the linear expansion coefficient K2 of the surface layer is increased so as to exceed 1.1 times the linear expansion coefficient K1 of the base layer (linear expansion coefficient). By setting the ratio K2 / K1 to 1.1 or more, the adhesiveness of the multilayer extruded polyimide film can be improved (see Examples described later). Further, the linear expansion coefficient ratio K2 / K1 is preferably less than 20. That is, the linear expansion coefficients K1 and K2 are expressed by the following relational expression (iii)
1.1 <K2 / K1 <20 (iii)
Is more preferable. When the linear expansion coefficient ratio exceeds the above range, the difference in linear expansion coefficient tends to be too large, and curling may occur after film formation.

(II)本発明にかかる多層押出ポリイミドフィルムの製造方法
本発明にかかる多層押出ポリイミドフィルムの製造方法は、多層押出法および化学キュア法を採用する製造方法であれば特に限定されるものではないが、具体的には、例えば、ポリイミド系ワニスを、複数種類、支持体上に同時に押し出して多層液膜を形成する多層液膜形成工程と、当該多層液膜をイミド化するイミド化工程と、化学脱水剤および触媒を少なくとも1つのポリイミド系ワニスに添加する硬化剤添加工程とを含む製造方法を挙げることができる。
(II) Manufacturing method of multilayer extruded polyimide film according to the present invention The manufacturing method of the multilayer extruded polyimide film according to the present invention is not particularly limited as long as it is a manufacturing method employing a multilayer extrusion method and a chemical curing method. Specifically, for example, multiple types of polyimide-based varnish are simultaneously extruded onto a support to form a multilayer liquid film, an imidization process for imidizing the multilayer liquid film, And a curing agent addition step of adding a dehydrating agent and a catalyst to at least one polyimide varnish.

さらに、本発明にかかる製造方法には、多層液膜の形成に用いられるポリイミド系ワニスを調製するワニス調製工程、多層液膜をイミド化してゲルフィルムを形成するゲルフィルム形成工程の少なくとも一方を含んでいることがより好ましい。以下、上記各工程を具体的に説明することで、本発明にかかる製造方法を詳細に説明する。   Furthermore, the production method according to the present invention includes at least one of a varnish preparation step for preparing a polyimide varnish used for forming a multilayer liquid film and a gel film formation step for imidizing the multilayer liquid film to form a gel film. More preferably. Hereinafter, the manufacturing method according to the present invention will be described in detail by specifically describing each of the above steps.

<ワニス調製工程>
本発明において用いられるポリイミド系ワニスは、上述したように、ポリイミドまたはその前駆体であるポリアミド酸(ポリアミック酸)を含有する有機溶媒溶液であればよいが、ポリアミド酸を含有する有機溶媒溶液、すなわちポリアミド酸溶液を用いることが非常に好ましい。
<Varnish preparation process>
As described above, the polyimide varnish used in the present invention may be an organic solvent solution containing polyimide or a polyamic acid (polyamic acid) which is a precursor thereof, but an organic solvent solution containing polyamic acid, that is, It is highly preferred to use a polyamic acid solution.

ポリアミド酸溶液の調製方法は特に限定されるものではないが、通常、モノマー成分である芳香族酸二無水物成分と芳香族ジアミン成分とを、実質的等モル量を有機溶媒中に溶解させて、得られた溶液を、制御された温度条件下で、上記モノマー成分の重合が完了するまで攪拌すればよい。このようにして得られるポリアミド酸溶液は、通常、5〜35重量%の範囲内、好ましくは10〜30重量%の範囲内の樹脂濃度(固形分濃度)で得ることができる。樹脂濃度がこの範囲内であれば、ポリアミド酸の分子量を好適な範囲内にしやすくなるとともに、溶液粘度も好適な範囲内にしやすくなる。   The method for preparing the polyamic acid solution is not particularly limited, but usually, the aromatic acid dianhydride component and the aromatic diamine component, which are monomer components, are dissolved in an organic solvent in a substantially equimolar amount. The obtained solution may be stirred under controlled temperature conditions until the polymerization of the monomer components is completed. The polyamic acid solution thus obtained can be usually obtained at a resin concentration (solid content concentration) in the range of 5 to 35% by weight, preferably in the range of 10 to 30% by weight. When the resin concentration is within this range, the molecular weight of the polyamic acid is easily set within a suitable range, and the solution viscosity is easily set within a suitable range.

上記ポリアミド酸の重合方法(合成方法)は、従来公知のあらゆる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。特に、ポリアミド酸の重合方法では、各モノマー成分の添加順序を制御することが重要であり、その添加順序を適宜変更することにより、得られるポリイミドの諸物性や構造を制御することができる。   As the polyamic acid polymerization method (synthetic method), any conventionally known method and a combination thereof can be used. In particular, in the polyamic acid polymerization method, it is important to control the order of addition of each monomer component, and various physical properties and structure of the resulting polyimide can be controlled by appropriately changing the order of addition.

代表的な重合方法としては、次に示す5つの方法を挙げることができる。なお、これら重合方法で用いる酸二無水物成分およびジアミン成分には、それぞれ、少なくとも1種の芳香族テトラカルボン酸二無水物および芳香族ジアミン化合物とが包含される。また、有機極性溶媒への溶解には、当該溶媒中への完全な溶解だけでなく、分散状態も含むものとする。
1)ジアミン成分を有機極性溶媒中に溶解し、当該ジアミン成分と実質的に等モルの酸二無水物成分を添加して重合する。
2)酸二無水物成分とこれに対し過小モル量のジアミン成分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、最終的に全ての酸二無水物成分と全てのジアミン成分とが実質的に等モルとなるようにジアミン成分を添加して重合する。
3)酸二無水物成分とこれに対し過剰モル量のジアミン成分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、この反応溶液にジアミン成分を追加添加した後、最終的に全ての酸二無水物成分と全てのジアミン成分とが実質的に等モルとなるように酸二無水物成分を添加して重合する。
4)酸二無水物成分を有機極性溶媒中に溶解させた後、当該酸二無水物成分と実質的に等モルとなるようにジアミン成分を添加して重合する。
5)実質的に等モルの酸二無水物成分とジアミン成分との混合物を有機極性溶媒中で反応させて重合する。
As typical polymerization methods, the following five methods can be mentioned. The acid dianhydride component and the diamine component used in these polymerization methods include at least one aromatic tetracarboxylic dianhydride and an aromatic diamine compound, respectively. In addition, dissolution in an organic polar solvent includes not only complete dissolution in the solvent but also a dispersed state.
1) A diamine component is dissolved in an organic polar solvent, and an acid dianhydride component substantially equimolar with the diamine component is added for polymerization.
2) An acid dianhydride component and a small molar amount of the diamine component are reacted with each other in an organic polar solvent to obtain a prepolymer having acid anhydride groups at both ends. Subsequently, the diamine component is added and polymerized so that finally all the acid dianhydride components and all the diamine components are substantially equimolar.
3) The acid dianhydride component is reacted with an excess molar amount of the diamine component in an organic polar solvent to obtain a prepolymer having amino groups at both ends. Subsequently, after adding the diamine component to the reaction solution, the acid dianhydride component was added so that all the acid dianhydride components and all the diamine components were finally substantially equimolar. Polymerize.
4) After dissolving an acid dianhydride component in an organic polar solvent, a diamine component is added and polymerized so as to be substantially equimolar with the acid dianhydride component.
5) Polymerization is performed by reacting a substantially equimolar mixture of an acid dianhydride component and a diamine component in an organic polar solvent.

上記重合方法は単独で用いてもよいし、部分的に組み合わせて用いてもよい。本発明におけるポリイミド層は、表面層または基盤層に関わらず、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よい。また、表面層としては熱可塑性ポリイミドを、基盤層としては耐熱性ポリイミドを好適に用いることができるが、これら各ポリイミドの前駆体であるポリアミド酸の重合方法も特に限定されるものではなく、上記各方法を含めた耕地のあらゆる方法や反応条件、モノマー原料を用いることができる(例えば、後述する実施例参照)。   The above polymerization methods may be used alone or in combination. For the polyimide layer in the present invention, polyamic acid obtained by any of the above polymerization methods may be used regardless of the surface layer or the base layer. In addition, thermoplastic polyimide can be suitably used as the surface layer, and heat-resistant polyimide can be suitably used as the base layer, but the polyamic acid polymerization method that is a precursor of each of these polyimides is not particularly limited. All methods, reaction conditions, and monomer raw materials of the cultivated land including each method can be used (for example, refer to Examples described later).

上記ポリアミド酸の重合に用いられる重合用溶媒としては、ポリアミド酸を溶解または分散することが可能な溶媒であれば特に限定されるものではないが、上記のように有機極性溶媒を好ましく用いることができる。   The polymerization solvent used for the polymerization of the polyamic acid is not particularly limited as long as it is a solvent capable of dissolving or dispersing the polyamic acid, but an organic polar solvent is preferably used as described above. it can.

具体的には、例えば、ジメチルスルホキシド、ジエチルスルホキシド等のスルホキシド系溶媒;N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジエチルホルムアミド等のホルムアミド系溶媒;N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジエチルアセトアミド等のアセトアミド系溶媒;N−メチル−2−ピロリドン、N−ビニル−2−ピロリドン等のピロリドン系溶媒;フェノール、o−、m−、またはp−クレゾール、キシレノール、ハロゲン化フェノール、カテコール等のフェノール系溶媒;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系溶媒;メタノール、エタノール、ブタノール等のアルコール系溶媒;ブチルセロソルブ等のセロソルブ系溶媒;ヘキサメチルホスホルアミド、γ−ブチロラクトン等をあげることがでる。これら溶媒は単独で用いてもよいし、2種類以上を組み合わせた混合物として用いてもよい。さらに、キシレン、トルエン等の芳香族炭化水素も使用可能である。   Specifically, for example, sulfoxide solvents such as dimethyl sulfoxide and diethyl sulfoxide; formamide solvents such as N, N-dimethylformamide and N, N-diethylformamide; N, N-dimethylacetamide and N, N-diethylacetamide Acetamide solvents such as N-methyl-2-pyrrolidone, N-vinyl-2-pyrrolidone and the like; pyrrolidone solvents such as phenol, o-, m-, or p-cresol, xylenol, halogenated phenol, catechol and the like Examples thereof include ether solvents such as tetrahydrofuran, dioxane and dioxolane; alcohol solvents such as methanol, ethanol and butanol; cellosolv solvents such as butyl cellosolve; hexamethylphosphoramide and γ-butyrolactone. These solvents may be used alone or as a mixture of two or more. Furthermore, aromatic hydrocarbons such as xylene and toluene can also be used.

上記各溶媒の中でも、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジエチルホルムアミド等のホルムアミド系溶媒を特に好ましく用いることができる。なお、水分はポリアミド酸の分解を促進するため可能な限り除去されなければならない。   Among the above solvents, formamide solvents such as N, N-dimethylformamide and N, N-diethylformamide can be particularly preferably used. It should be noted that moisture should be removed as much as possible in order to promote the decomposition of the polyamic acid.

また、上記重合用溶媒は、ワニス調製用の有機溶媒として好適に用いることができる。それゆえ、上記重合用溶媒を用いてポリアミド酸を重合すれば、得られるポリアミド酸の有機溶媒溶液(ポリアミド酸溶液)をほぼそのままポリイミド系ワニスとして用いることができる。   Moreover, the said solvent for superposition | polymerization can be used suitably as an organic solvent for varnish preparation. Therefore, if the polyamic acid is polymerized using the above-mentioned polymerization solvent, the resulting polyamic acid organic solvent solution (polyamic acid solution) can be used almost as it is as the polyimide varnish.

<具体的なモノマー成分の例>
上記ポリアミド酸の重合に用いられるモノマー成分としては、特に限定されるものではない。例えば、上記基盤層として好適に用いられる上記耐熱性ポリイミドにおいて好ましくしよう可能なモノマー成分を以下に示す。
<Examples of specific monomer components>
The monomer component used for the polymerization of the polyamic acid is not particularly limited. For example, the monomer components that can be preferably used in the heat-resistant polyimide suitably used as the base layer are shown below.

上記耐熱性ポリイミドの前駆体であるポリアミド酸の重合において、酸二無水物成分として好適に使用可能な化合物としては、具体的には、例えば、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)およびそれらの類似物等を挙げることができる。これら化合物は単独で用いてもよいし、任意の割合で組み合わせた混合物として用いてもよい。   In the polymerization of the polyamic acid which is a precursor of the heat-resistant polyimide, as a compound that can be suitably used as the acid dianhydride component, specifically, for example, pyromellitic dianhydride, 2, 3, 6, 7-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 1,2,5,6-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 2,2 ′, 3 , 3′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-benzophenonetetracarboxylic 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 -Dicarbo Ciphenyl) ethane dianhydride, 1,1-bis (3,4-dicarboxyphenyl) ethane dianhydride, bis (2,3-dicarboxyphenyl) methane dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) ) Ethane dianhydride, oxydiphthalic dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) sulfone dianhydride, p-phenylene bis (trimellitic acid monoester anhydride), ethylene bis (trimellitic acid monoester) Acid anhydride), bisphenol A bis (trimellitic acid monoester acid anhydride), and the like. These compounds may be used singly or as a mixture in combination at an arbitrary ratio.

特に、耐熱性ポリイミド層を得るためには、ピロメリット酸二無水物、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、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、および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)からなる群から選択される少なくとも1種の酸二無水物を用いることが好ましい。   In particular, in order to obtain a heat-resistant polyimide layer, pyromellitic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, 4,4′-oxyphthalic dianhydride, 3, Use of at least one acid dianhydride selected from the group consisting of 3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride and p-phenylenebis (trimellitic acid monoester anhydride) preferable.

また、酸二無水物成分としてピロメリット酸二無水物を用いる場合には、全酸二無水物中40〜100モル%の範囲内で使用することが好ましい。ピロメリット酸二無水物をこの範囲内で用いることにより、得られるポリアミド酸におけるガラス転移温度(Tg)および熱時の貯蔵弾性率を、使用または製膜に好適な範囲に保ちやすくすることができる。   Moreover, when using a pyromellitic dianhydride as an acid dianhydride component, it is preferable to use within the range of 40-100 mol% in all the acid dianhydrides. By using pyromellitic dianhydride within this range, it is possible to easily maintain the glass transition temperature (Tg) and the storage elastic modulus during heating in a range suitable for use or film formation. .

上記耐熱性ポリイミドの前駆体であるポリアミド酸の重合において、ジアミン成分として好適に使用可能な化合物としては、具体的には、例えば、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、およびそれらの類似物等を挙げることができる。これら化合物は単独で用いてもよいし、任意の割合で組み合わせた混合物として用いてもよい。   Specific examples of compounds that can be suitably used as the diamine component in the polymerization of the polyamic acid that is a precursor of the heat-resistant polyimide include, for example, 4,4′-diaminodiphenylpropane and 4,4′-diaminodiphenylmethane. , Benzidine, 3,3'-dichlorobenzidine, 3,3'-dimethylbenzidine, 2,2'-dimethylbenzidine, 3,3'-dimethoxybenzidine, 2,2'-dimethoxybenzidine, 4,4'-diaminodiphenyl Sulfide, 3,3′-diaminodiphenylsulfone, 4,4′-diaminodiphenylsulfone, 4,4′-oxydianiline, 3,3′-oxydianiline, 3,4′-oxydianiline, 1,5 -Diaminonaphthalene, 4,4'-diaminodiphenyldiethylsilane, 4,4'-diaminodiph Nilsilane, 4,4′-diaminodiphenylethylphosphine 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'-diaminobenzophenone, and the like. These compounds may be used singly or as a mixture in combination at an arbitrary ratio.

前述したように、耐熱性ポリイミドを得る場合にはプレポリマーを経る重合方法が好ましく、この場合、剛構造を有するジアミン成分と酸二無水物成分との使用比率を規定することが好ましい(前記<各層に用いられるポリイミド>の項参照)が、さらに、プレポリマーではなく最終的なポリアミド酸を得る場合には、剛構造を有するジアミン成分と柔構造を有するジアミン成分との使用比率は、モル比で80/20〜20/80の範囲内であることが好ましく、70/30〜30/70の範囲内であることがより好ましい。剛構造を有するジアミン成分の使用比率が上記範囲を上回ると、得られるポリイミド層(基盤層)の引張伸びが小さくなる傾向にある。   As described above, in the case of obtaining a heat-resistant polyimide, a polymerization method through a prepolymer is preferable. In this case, it is preferable to define a use ratio of a diamine component having a rigid structure and an acid dianhydride component (see above < When the polyimide used in each layer> section) is used to obtain a final polyamic acid instead of a prepolymer, the ratio of the diamine component having a rigid structure and the diamine component having a flexible structure is a molar ratio. Is preferably in the range of 80/20 to 20/80, and more preferably in the range of 70/30 to 30/70. When the usage ratio of the diamine component having a rigid structure exceeds the above range, the tensile elongation of the resulting polyimide layer (base layer) tends to be small.

<多層液膜形成工程>
多層液膜形成工程では、上記のようにして調製されたポリアミド酸溶液(ポリイミド系ワニス)を支持体上に流延塗布して多層液膜を形成し、ゲルフィルム形成工程では、当該多層液膜を加熱等することにより自己指示性を有する多層構造のゲルフィルムとする。
<Multilayer liquid film formation process>
In the multilayer liquid film forming step, the polyamic acid solution (polyimide varnish) prepared as described above is cast-coated on a support to form a multilayer liquid film, and in the gel film forming step, the multilayer liquid film is formed. A multi-layered gel film having self-indicating properties is obtained by heating or the like.

上記多層液膜形成工程では、多層押出法(共押出−流延塗布法)を用いて多層液膜を形成する。例えば、基盤層となるポリアミド酸溶液と表面層となるポリアミド酸溶液とを、2層以上の押出成形用ダイスを有する押出成形機へ同時に供給し、当該ダイスの吐出口からこれら溶液を、少なくとも二層の薄膜状体(多層液膜)として押し出す。   In the multilayer liquid film forming step, a multilayer liquid film is formed using a multilayer extrusion method (coextrusion-casting coating method). For example, a polyamic acid solution serving as a base layer and a polyamic acid solution serving as a surface layer are simultaneously supplied to an extruder having two or more layers of extrusion dies, and at least two of these solutions are discharged from the discharge port of the die. Extruded as a thin film layer (multilayer liquid film).

上記ダイスとしては、成形しようとする多層液膜、すなわち得ようとする多層ポリイミドフィルムの積層構造に応じた複数の吐出口を有するダイスを用いればよく、その具体的な種類や構造等は特に限定されるものではない。複数層からなるフィルムを製造する場合に広く用いられるTダイス等を好適に用いることができる。より具体的な型式としては、従来公知のあらゆるダイスを好適に用いることができるが、特に、フィードブロックTダイスやマルチマニホールドTダイスをより好ましく用いることができる。例えば、後述する実施例では、三層マルチマニホールドTダイスを用いている。   The die may be a multi-layer liquid film to be molded, that is, a die having a plurality of discharge ports corresponding to the laminated structure of the multi-layer polyimide film to be obtained, and its specific type and structure are particularly limited. Is not to be done. A T die widely used in the case of producing a film composed of a plurality of layers can be suitably used. As a more specific type, any conventionally known dice can be suitably used. In particular, a feed block T die or a multi-manifold T die can be more preferably used. For example, in an embodiment described later, a three-layer multi-manifold T die is used.

上記支持体としては、吐出されたポリアミド酸溶液(ポリイミド系ワニス)を多層液膜として形成することができるように、表面(形成面)に平滑性があればよい。上記支持体の具体的な構成は特に限定されるものではなく、例えば、金属製のベルト、金属製のローラー、樹脂ベルト、樹脂フィルム、樹脂ローラー等を挙げることができる。例えば、後述する実施例では、ステンレス製のエンドレスベルトを用いている。本発明では、少なくとも1種のポリアミド酸溶液に化学脱水剤および触媒を添加するが、このうち化学脱水剤は一般的に腐食性が高いので、ステンレスを用いることで支持体の安定性を向上させ、より良好に多層液膜を形成することができる。   The support may have a smooth surface (formation surface) so that the discharged polyamic acid solution (polyimide varnish) can be formed as a multilayer liquid film. The specific structure of the said support body is not specifically limited, For example, a metal belt, a metal roller, a resin belt, a resin film, a resin roller etc. can be mentioned. For example, in an embodiment described later, an endless belt made of stainless steel is used. In the present invention, a chemical dehydrating agent and a catalyst are added to at least one kind of polyamic acid solution. Among these, the chemical dehydrating agent is generally highly corrosive, so that the stability of the support is improved by using stainless steel. A multilayer liquid film can be formed more satisfactorily.

ダイスから支持体へのポリアミド酸溶液(ポリイミド系ワニス)の吐出条件も特に限定されるものではなく、ダイスから同時に押し出された複数のポリアミド酸溶液を、平滑な支持体上に連続的に流延させ多層液膜を形成できる条件であればよい。後述する実施例では、例えば、Tダイスの下方20mmの位置を走行する上記エンドレスベルト上に、上記各ポリアミド酸溶液を押し出して流延している。   The discharge condition of the polyamic acid solution (polyimide varnish) from the die to the support is not particularly limited, and a plurality of polyamic acid solutions extruded simultaneously from the die are continuously cast on a smooth support. It is only necessary that the multilayer liquid film can be formed. In the examples described later, for example, each of the polyamic acid solutions is extruded and cast on the endless belt that runs 20 mm below the T die.

上記多層液膜形成工程で用いる複数のポリアミド酸溶液(ポリイミド系ワニス)を用いるが、前記(I)多層押出ポリイミドフィルムの<表面層および基盤層の線膨張係数>の項で述べたように、上記基盤層となるポリイミドおよび表面層となるポリイミドにおける100〜200℃の範囲内の線膨張係数を、それぞれK1およびK2としたときに、これら線膨張係数がK2/K1>1.1となるように、それぞれの層を形成するポリアミド酸溶液を選択すればよい。   A plurality of polyamic acid solutions (polyimide varnish) used in the multilayer liquid film forming step are used. As described in the section <Linear expansion coefficient of surface layer and base layer> of (I) multilayer extruded polyimide film, When the linear expansion coefficient in the range of 100 to 200 ° C. in the polyimide as the base layer and the polyimide as the surface layer is K1 and K2, respectively, the linear expansion coefficient is K2 / K1> 1.1. In addition, a polyamic acid solution for forming each layer may be selected.

<硬化剤添加工程>
上記硬化剤添加工程では、多層液膜形成工程に用いられる複数種類のポリアミド酸溶液(ポリイミド系ワニス)の少なくとも1種に対して、化学脱水剤(脱水剤)および触媒を添加する。これら化学脱水剤および触媒はまとめて硬化剤と称する。つまり、本発明では、少なくとも1層のポリイミド層は、化学キュア法によりイミド化されることになる。
<Curing agent addition process>
In the curing agent addition step, a chemical dehydrating agent (dehydrating agent) and a catalyst are added to at least one of a plurality of types of polyamic acid solutions (polyimide varnish) used in the multilayer liquid film forming step. These chemical dehydrating agents and catalysts are collectively referred to as curing agents. That is, in the present invention, at least one polyimide layer is imidized by a chemical curing method.

本発明で用いられる化学脱水剤とは、ポリアミド酸に対する脱水閉環剤であれば得に限定されるものではないが、具体的には、例えば、脂肪族酸無水物、芳香族酸無水物、N,N’−ジアルキルカルボジイミド、低級脂肪族ハロゲン化物、ハロゲン化低級脂肪族酸無水物、アリールスルホン酸ジハロゲン化物、チオニルハロゲン化物等の化合物を挙げることができる。これら化合物は単独で用いてもよいし、2種類以上を適宜組み合わせて用いてもよい。これらの中でも、脂肪族酸無水物および/または芳香族酸無水物を特に好適に用いることができる。上記化学脱水剤の添加量は特に限定されるものではないが、添加対象となるポリアミド酸溶液(ポリイミド系ワニス)において、含有されるポリアミド酸中のアミド酸ユニット1モルに対して、0.5〜5モルの範囲内が好ましく、0.7〜4モルの範囲内がより好ましい。   The chemical dehydrating agent used in the present invention is not particularly limited as long as it is a dehydrating ring-closing agent for polyamic acid. Specifically, for example, aliphatic acid anhydrides, aromatic acid anhydrides, N , N′-dialkylcarbodiimide, lower aliphatic halides, halogenated lower aliphatic acid anhydrides, arylsulfonic acid dihalides, thionyl halides, and the like. These compounds may be used alone or in combination of two or more. Among these, aliphatic acid anhydrides and / or aromatic acid anhydrides can be particularly preferably used. The amount of the chemical dehydrating agent to be added is not particularly limited, but in the polyamic acid solution (polyimide varnish) to be added, 0.5 mol with respect to 1 mol of the amic acid unit in the contained polyamic acid. Within the range of -5 mol is preferable, and within the range of 0.7-4 mol is more preferable.

本発明で用いられる触媒は、ポリアミド酸に対する上記化学脱水剤の脱水閉環作用を促進する効果を有する成分であれば得に限定されるものではないが、具体的には、例えば、脂肪族3級アミン、芳香族3級アミン、複素環式3級アミン等を挙げることができる。これら触媒の中でも、例えば、イミダゾール、ベンズイミダゾール、イソキノリン、キノリン、ジエチルピリジンまたはβ−ピコリン等の含窒素複素環化合物が特に好ましく用いられる。上記触媒の添加量は、添加対象となるポリアミド酸溶液(ポリイミド系ワニス)において、含有されるポリアミド酸中のアミド酸ユニット1モルに対して、0.05〜3モルの範囲内が好ましく、0.2〜2モルの範囲内がより好ましい。   The catalyst used in the present invention is not particularly limited as long as it is a component having an effect of promoting the dehydration ring-closing action of the chemical dehydrating agent on the polyamic acid. Specifically, for example, for example, an aliphatic tertiary class Examples thereof include amines, aromatic tertiary amines, and heterocyclic tertiary amines. Among these catalysts, for example, nitrogen-containing heterocyclic compounds such as imidazole, benzimidazole, isoquinoline, quinoline, diethylpyridine, and β-picoline are particularly preferably used. The addition amount of the catalyst is preferably in the range of 0.05 to 3 mol with respect to 1 mol of amic acid unit in the polyamic acid contained in the polyamic acid solution (polyimide varnish) to be added. More preferably within the range of 2 to 2 mol.

上記脱水剤および触媒の添加量が上記範囲を下回ると、イミド化が不十分となり、焼成途中で破断したり、機械的強度が低下したりすることがある。また、これらの添加量が上記範囲を上回ると、イミド化の進行が早くなりすぎ、ポリイミド系ワニスをフィルム状にキャストすることが困難となることがある。   When the addition amount of the dehydrating agent and the catalyst is less than the above range, imidization may be insufficient, and may break during firing or mechanical strength may decrease. Moreover, when these addition amounts exceed the said range, progress of imidation will become quick too much and it may become difficult to cast a polyimide-type varnish in a film form.

なお、ポリアミド酸のイミド化法としては、加熱によってのみ行う熱キュア法(熱イミド化法)と上記硬化剤を使用する化学キュア法(化学イミド化法)との2種類の方法が最も広く知られている。本発明では、表面層および基盤層の少なくとも1層を化学キュア法によりイミド化すればよい。これにより、熱キュア法の使用と比べてイミド化の時間効率を向上させることができるため、生産性を高めることができる。   As the imidization method of polyamic acid, the two most widely known methods are a thermal cure method (thermal imidization method) performed only by heating and a chemical cure method (chemical imidization method) using the above curing agent. It has been. In the present invention, at least one of the surface layer and the base layer may be imidized by a chemical cure method. Thereby, since the time efficiency of imidation can be improved compared with the use of a thermal curing method, productivity can be increased.

<ゲルフィルム形成工程>
上記ゲルフィルム形成工程では、多層液膜形成工程にて形成された上記多層液膜から溶媒を揮発(揮散・蒸発)させたり一部イミド化させたりしてゲル化することにより、自己支持性を有する多層ゲルフィルムを得る。
<Gel film formation process>
In the gel film forming step, the self-supporting property is obtained by gelling the solvent from the multilayer liquid film formed in the multilayer liquid film forming step by volatilization (volatilization / evaporation) or partial imidization. A multilayer gel film is obtained.

本工程におけるゲル化方法は特に限定されるものではないが、一般的には、加熱および/または送風による方法を好適に用いることができる。具体的な加熱方法や送風方法については特に限定されるものではなく、従来公知の加熱方法や送風方法を好適に用いることができ、加熱条件や送風条件も特に限定されるものではない。ここで、加熱方法を採用する場合には、少なくとも加熱温度の上限は、ポリアミド酸溶液(ポリイミド系ワニス)に含まれる有機溶媒の沸点+50℃未満であることが好ましい。加熱温度が高すぎると、多層液膜から有機溶媒が急激に揮散するため、多層ゲルフィルム中に当該揮散の痕跡が残存する。この痕跡は、最終的に得られる多層押出ポリイミドフィルムにおいて微小欠陥を形成する要因となり、多層押出ポリイミドフィルムの品質の低下を招く場合がある。   The gelation method in this step is not particularly limited, but generally, a method by heating and / or blowing can be suitably used. The specific heating method and blowing method are not particularly limited, and conventionally known heating methods and blowing methods can be suitably used, and the heating conditions and blowing conditions are not particularly limited. Here, when the heating method is employed, at least the upper limit of the heating temperature is preferably less than the boiling point of the organic solvent contained in the polyamic acid solution (polyimide varnish) + 50 ° C. If the heating temperature is too high, the organic solvent is volatilized rapidly from the multilayer liquid film, so that the trace of the volatilization remains in the multilayer gel film. This trace becomes a factor of forming minute defects in the finally obtained multilayer extruded polyimide film, and may cause deterioration of the quality of the multilayer extruded polyimide film.

上記多層ゲルフィルムは、支持体より引き剥がしてイミド化することになる。ここで、連続的な生産では、支持体から多層ゲルフィルムを連続的に引き剥がし、加熱炉に連続的に搬送すること例を挙げることができるが、引き剥がした多層ゲルフィルムは、主たる残存有機溶媒の沸点より50℃以上低い温度条件下で、ロールトゥーロールにて加熱炉に搬送することが好ましい。多層ゲルフィルムの搬送時の温度を、主たる残存有機溶媒の沸点近傍とすると、多層ゲルフィルムにおいて残存有機溶媒の蒸発に伴う収縮が発生する。これにより、最終的に得られる多層押出ポリイミドフィルムにおいて、その厚み精度が低下したり、機械的特性(弾性率や線膨張係数等)がフィルム幅方向で大きく異なったりすることがある。   The multilayer gel film is peeled off from the support and imidized. Here, in continuous production, an example can be given in which the multilayer gel film is continuously peeled off from the support and continuously conveyed to a heating furnace. It is preferable to convey to a heating furnace by a roll-to-roll under temperature conditions lower by 50 ° C. or more than the boiling point of the solvent. When the temperature at the time of transporting the multilayer gel film is close to the boiling point of the main remaining organic solvent, the multilayer gel film contracts due to evaporation of the remaining organic solvent. Thereby, in the multilayer extrusion polyimide film finally obtained, the thickness precision may fall, or mechanical characteristics (an elastic modulus, a linear expansion coefficient, etc.) may differ greatly in a film width direction.

<イミド化工程>
上記イミド化工程では、上記多層ゲルフィルムを焼成してイミド化を完結させる。これにより、複数のポリイミド層が積層された多層押出ポリイミドフィルムを得ることができる。上記イミド化工程で用いる加熱方法は特に限定されるものではなく、多層ゲルフィルムを有効に加熱して、有機溶媒を実質的に除去するとともにイミド化を進行させることができる方法であればよく、従来公知の各種方法を好適に用いることができる。
<Imidization process>
In the imidization step, the multilayer gel film is baked to complete imidization. Thereby, the multilayer extrusion polyimide film in which the some polyimide layer was laminated | stacked can be obtained. The heating method used in the imidization step is not particularly limited as long as it can effectively heat the multilayer gel film to substantially remove the organic solvent and advance the imidization, Various conventionally known methods can be suitably used.

上記イミド化工程における加熱温度も、イミド化を完了できるとともに、有機溶媒を十分に蒸発できる温度範囲であれば特に限定されるものではないが、250℃以上600℃以下であることが好ましく、また、徐々に温度を上昇させることが好ましい。加熱温度が高すぎると、多層押出ポリイミドフィルムの乾燥に温度ムラができやすく平坦性が失われやすい傾向にあり、低すぎると、十分な乾燥・イミド化が行われない場合がある。乾燥時間も特に限定されるものではなく、イミド化が完了できる時間であれば、従来公知の範囲内の時間で乾燥することができる。   The heating temperature in the imidization step is not particularly limited as long as the imidization can be completed and the organic solvent can be sufficiently evaporated, but it is preferably 250 ° C to 600 ° C, It is preferable to gradually increase the temperature. If the heating temperature is too high, drying of the multilayer extruded polyimide film tends to cause temperature unevenness and flatness tends to be lost, and if it is too low, sufficient drying and imidization may not be performed. The drying time is not particularly limited, and the drying can be performed within a conventionally known range as long as imidization can be completed.

なお、表面層(接着層)の接着性を向上させるため、表面層となるゲル層については、意図的にイミド化率を低くしたり、意図的に有機溶媒を残留させたりするように、イミド化条件を制御してもよい。これにより、表面層のポリイミドの熔融流動性を改善することができる。   In order to improve the adhesiveness of the surface layer (adhesive layer), the gel layer serving as the surface layer is an imide so as to intentionally lower the imidization rate or intentionally leave an organic solvent. The control conditions may be controlled. Thereby, the melt fluidity of the polyimide of the surface layer can be improved.

また、本発明にかかる製造方法は、上記ワニス調製工程、多層液膜形成工程、硬化剤添加工程、ゲルフィルム形成工程、イミド化工程の全てを含んでいる必要はなく、適宜、各工程を省略したり、他の工程を追加したりすることができる。   Further, the production method according to the present invention does not need to include all of the varnish preparation step, the multilayer liquid film formation step, the curing agent addition step, the gel film formation step, and the imidization step, and each step is appropriately omitted. And other steps can be added.

(III)本発明の利用
本発明の利用(用途)は特に限定されるものではないが、フレキシブルプリント配線板(FPC)等のエレクトロニクス分野に好適に用いることができる。さらに、表面に接着剤を塗布した耐熱性の接着テープ、電線被覆用の絶縁テープ等にも用いることができる。すなわち、本発明には、上記多層押出ポリイミドフィルムを用いたFPCの絶縁基板や耐熱性接着テープ、絶縁テープやその製造に用いられ、上記ポリイミドフィルムからなる層を含む積層体等を挙げることができる。
(III) Use of the Present Invention The use (use) of the present invention is not particularly limited, but can be suitably used in the electronics field such as a flexible printed wiring board (FPC). Furthermore, it can be used for a heat-resistant adhesive tape whose surface is coated with an adhesive, an insulating tape for covering electric wires, and the like. That is, the present invention can include an FPC insulating substrate, a heat-resistant adhesive tape, an insulating tape, a laminate including the layer made of the polyimide film, and the like, and the like. .

本発明にかかる積層体は、上記多層押出ポリイミドフィルムを含む多層構造を有しているものであれば特に限定されるものではない。特に、多層押出ポリイミドフィルムを絶縁層として備えるとともに、当該絶縁層にメタライジング法により直接積層される金属層とを備えるフレキシブル金属張積層板を挙げることができる。このときの金属層の積層方法は、メタライジング法、すなわち、スパッタ、蒸着、および/または金属メッキ等の方法を特に好適に用いることができる。   The laminate according to the present invention is not particularly limited as long as it has a multilayer structure including the multilayer extruded polyimide film. In particular, a flexible metal-clad laminate including a multilayer extruded polyimide film as an insulating layer and a metal layer directly laminated on the insulating layer by a metalizing method can be given. As a method for laminating the metal layer at this time, a metalizing method, that is, a method such as sputtering, vapor deposition, and / or metal plating can be particularly preferably used.

従来では、メタライジング法により形成される金属層と絶縁層となるポリイミド層との密着性が不十分であった。これに対して、本発明では、表面層および基盤層の線膨張係数比を規定するとともに、少なくとも1層(好ましくは全層)のイミド化を化学キュア法で行っている。そのため、多層押出法で形成された多層押出ポリイミドフィルムの表面にメタライジング法で金属層を形成しても、高い密着性を発揮することができる。   Conventionally, adhesion between a metal layer formed by a metalizing method and a polyimide layer serving as an insulating layer has been insufficient. On the other hand, in the present invention, the ratio of the linear expansion coefficient between the surface layer and the base layer is defined, and at least one layer (preferably, all layers) is imidized by a chemical cure method. Therefore, even if a metal layer is formed on the surface of the multilayer extruded polyimide film formed by the multilayer extrusion method by the metalizing method, high adhesion can be exhibited.

積層される金属層の材質は特に限定されるものではないが、例えば、FPCに用いる場合には、パターン配線となる銅層を挙げることができる。もちろん、本発明にかかる積層体には、上記以外の他の層が含まれていてもよいことは言うまでもない。   Although the material of the metal layer to be laminated is not particularly limited, for example, when used for FPC, a copper layer to be a pattern wiring can be exemplified. Of course, it is needless to say that the layered product according to the present invention may include layers other than those described above.

上記多層押出ポリイミドフィルムをベースフィルムとして製造されるか、フレキシブル金属張積層板を用いて製造される上記フレキシブル配線板も含まれる。当該フレキシブル配線板は、金属層すなわちパターン配線と絶縁層との密着性に優れているため、優れた品質を有している。なお、当該フレキシブル配線板の製造方法は特に限定されるものではなく、公知公用で当業者であれば採用し得る種々の方法を用いることができる。   The flexible wiring board manufactured using the multilayer extruded polyimide film as a base film or using a flexible metal-clad laminate is also included. Since the flexible wiring board has excellent adhesion between the metal layer, that is, the pattern wiring and the insulating layer, it has excellent quality. In addition, the manufacturing method of the said flexible wiring board is not specifically limited, The various methods which can be employ | adopted if it is a publicly known thing and those skilled in the art can be used.

本発明について、実施例および比較例に基づいてより具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。当業者は本発明の範囲を逸脱することなく、種々の変更、修正、および改変を行うことができる。なお、以下の合成例で得られたポリアミド酸溶液から得られる単層のポリイミドフィルムの線膨張係数、並びに、実施例および比較例で得られた2層銅張積層板における銅層の密着強度は、次の方法により測定または評価した。   The present invention will be described more specifically based on examples and comparative examples, but the present invention is not limited to this. Those skilled in the art can make various changes, modifications, and alterations without departing from the scope of the present invention. The linear expansion coefficient of the single-layer polyimide film obtained from the polyamic acid solution obtained in the following synthesis example, and the adhesion strength of the copper layer in the two-layer copper-clad laminate obtained in the examples and comparative examples are Measured or evaluated by the following method.

〔ポリイミドフィルムの線膨張係数〕
測定には、理学電気製の熱物理試験機、商品名:TMA−8140を用いた。合成例1−3のポリアミド酸溶液(ポリイミド系ワニス)から得られるポリイミドフィルムについては、まず10℃/分の条件で室温から400℃まで昇温した後、一旦室温まで冷却し、さらにその後、再度同条件にて昇温し、100−200℃の温度範囲の線膨張係数を求めた。また、合成例4−6のポリアミド酸溶液から得られるポリイミドフィルムについては、10℃/分の条件で室温から300℃まで昇温し、100−200℃の温度範囲の線膨張係数を求めた。
[Linear expansion coefficient of polyimide film]
For the measurement, Rigaku Denki's thermophysical tester, trade name: TMA-8140 was used. About the polyimide film obtained from the polyamic acid solution (polyimide varnish) of Synthesis Example 1-3, the temperature was first raised from room temperature to 400 ° C. under the condition of 10 ° C./min, and then once cooled to room temperature. The temperature was raised under the same conditions, and the linear expansion coefficient in the temperature range of 100 to 200 ° C. was determined. Moreover, about the polyimide film obtained from the polyamic-acid solution of the synthesis example 4-6, it heated up from room temperature to 300 degreeC on the conditions of 10 degree-C / min, and calculated | required the linear expansion coefficient of the temperature range of 100-200 degreeC.

〔2層銅張積層板の銅層の密着強度〕
実施例または比較例で得られた2層銅張積層基板を、121℃、100%RHの環境下に96時間曝露してプレッシャークッカー試験(PCT)を行った。また、PCT後に、150℃で150時間放置する熱負荷(熱曝露)を行った。そして、PCTおよび熱負荷を行わない常態、PCT後、熱負荷後の2層銅張積層板のそれぞれにおいて、その表面層となるポリイミド層と銅層(金属層)との間における密着強度をJIS C−6481にしたがい、パターン幅1mm、90°ピールの条件で測定した。
[Adhesion strength of copper layer of 2-layer copper-clad laminate]
The two-layer copper-clad laminate obtained in Examples or Comparative Examples was exposed to an environment of 121 ° C. and 100% RH for 96 hours to perform a pressure cooker test (PCT). Moreover, after PCT, the thermal load (thermal exposure) which is left to stand at 150 degreeC for 150 hours was performed. The adhesion strength between the polyimide layer and the copper layer (metal layer) as the surface layer in each of the two-layer copper-clad laminate after PCT and after the PCT and after the heat load is measured according to JIS. According to C-6481, measurement was performed under the conditions of a pattern width of 1 mm and a 90 ° peel.

〔合成例〕
以下の実施例および比較例では、次の各合成例により合成したポリアミド酸溶液(ポリイミド系ワニス)を用いた。なお、各ポリアミド酸溶液から得られるポリイミドの線膨張係数を測定するために、それぞれのポリアミド酸溶液単独から単一層のポリイミドフィルムを成形した。なお、以下の各合成例では、乾燥窒素雰囲気下で、5〜10℃の範囲内の温度で合成反応を行った。また、以下の各合成例では、一部の化合物について次の略称を用いる。
DMF:N,N−ジメチルホルムアミド
DMAc:N,N−ジメチルアセトアミド
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
TMHQ: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)
ODA:ジアミノジフェニルエーテル
p−PDA:p−フェニレンジアミン
BAPP:2,2−ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕プロパン
TMEG:3,3’,4,4’−エチレングリコールジベンゾエートテトラカルボン酸二無水物
BAPS:ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕スルホン
〔合成例1〕
容量2000mlセパラブルフラスコにODAを71.8g仕込み、これにDMFを809g加えて溶解した。次に、PMDAを104.3g粉体状で添加し、1時間攪拌した。その後、別途調製したp−PDAのDMF溶液(12.9gのp−PDAを52gのDMFに溶解させた溶液)を徐々に添加して1時間攪拌し、反応を完了させた、これにより、モノマー成分比(仕込み時)がPMDA/ODA/p−PDA=100/75/25の第一ポリアミド酸溶液(樹脂濃度18%)を得た。
(Synthesis example)
In the following Examples and Comparative Examples, the polyamic acid solution (polyimide varnish) synthesized by the following synthesis examples was used. In addition, in order to measure the linear expansion coefficient of the polyimide obtained from each polyamic acid solution, a single layer polyimide film was formed from each polyamic acid solution alone. In each of the following synthesis examples, the synthesis reaction was performed at a temperature in the range of 5 to 10 ° C. in a dry nitrogen atmosphere. In the following synthesis examples, the following abbreviations are used for some compounds.
DMF: N, N-dimethylformamide DMAc: N, N-dimethylacetamide PMDA: pyromellitic dianhydride BPDA: 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride BTDA: 3,3 ′ 4,4′-benzophenonetetracarboxylic dianhydride TMHQ: p-phenylenebis (trimellitic acid monoester acid anhydride)
ODA: diaminodiphenyl ether p-PDA: p-phenylenediamine BAPP: 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane TMEG: 3,3 ′, 4,4′-ethylene glycol dibenzoate tetracarboxylic acid Dianhydride BAPS: Bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] sulfone [Synthesis Example 1]
In a 2000 ml separable flask, 71.8 g of ODA was charged, and 809 g of DMF was added thereto and dissolved. Next, 104.3 g of PMDA was added in powder form and stirred for 1 hour. Thereafter, a separately prepared DMF solution of p-PDA (12.9 g of p-PDA dissolved in 52 g of DMF) was gradually added and stirred for 1 hour to complete the reaction. A first polyamic acid solution (resin concentration 18%) having a component ratio (at the time of preparation) of PMDA / ODA / p-PDA = 100/75/25 was obtained.

当該第一ポリアミド酸溶液150gに対して、別途調製した転化剤溶液(56.9gのDMFに対して無水酢酸18.1gおよびβ−ピコリン6.6gを加えて混合した溶液)を加え、0℃で冷却しながら攪拌混合した。得られた転化剤含有第一ポリアミド酸溶液をアルミ箔(支持体)上に塗布して単層の液膜とした。なお、塗布にはコンマコーターを用いた。この液膜をアルミ箔ごと140℃で加熱して自己指示性を有するゲルフィルムとした。その後、当該ゲルフィルムをアルミ箔より引き剥がし、その端部をピン付きフレームに固定し、250℃、350℃、450℃、および550℃で各0.5分間加熱した。これにより、厚み25μmのポリイミドフィルムを得た。このポリイミドフィルムの線膨張係数(単位:ppm/℃)を表1に示す。   A separately prepared conversion agent solution (a solution obtained by adding 18.1 g of acetic anhydride and 6.6 g of β-picoline to 56.9 g of DMF and mixing) was added to 150 g of the first polyamic acid solution, and 0 ° C. The mixture was stirred and cooled while cooling. The obtained conversion agent-containing first polyamic acid solution was applied onto an aluminum foil (support) to form a single-layer liquid film. A comma coater was used for coating. This liquid film was heated together with the aluminum foil at 140 ° C. to obtain a gel film having self-indicating properties. Thereafter, the gel film was peeled off from the aluminum foil, the end portion was fixed to a frame with a pin, and heated at 250 ° C., 350 ° C., 450 ° C., and 550 ° C. for 0.5 minutes each. As a result, a polyimide film having a thickness of 25 μm was obtained. Table 1 shows the linear expansion coefficient (unit: ppm / ° C.) of this polyimide film.

〔合成例2〕
容量1500mlセパラブルフラスコにODAを71.8g仕込み、これにDMFを683g加えて溶解した。次に、PMDAを78.2g粉体状で添加して2時間攪拌し、反応を完了させた、これにより、モノマー成分比(仕込み時)がPMDA/ODA=100/100の第二ポリアミド酸溶液(樹脂濃度18%)を得た。
[Synthesis Example 2]
In a 1500 ml separable flask, 71.8 g of ODA was charged, and 683 g of DMF was added thereto and dissolved. Next, 78.2 g of PMDA was added in powder form and stirred for 2 hours to complete the reaction. Thereby, the second polyamic acid solution having a monomer component ratio (when charged) of PMDA / ODA = 100/100 (Resin concentration 18%) was obtained.

当該第二ポリアミド酸溶液を用いて、上記合成例1と同様にして厚み25μmのポリイミドフィルムを得た。このポリイミドフィルムの線膨張係数(単位:ppm/℃)を表1に示す。   Using the second polyamic acid solution, a polyimide film having a thickness of 25 μm was obtained in the same manner as in Synthesis Example 1. Table 1 shows the linear expansion coefficient (unit: ppm / ° C.) of this polyimide film.

〔合成例3〕
容量2000mlセパラブルフラスコに、ODAを56.4gおよびp−PDAを30.5g仕込み、さらにDMAcを1123g加えて攪拌し溶解した。次に、TMHQを129.1g紛体状で添加し、2時間攪拌して反応させた。次に、PMDAを55.4g粉体状で添加し、完全に溶解するまで攪拌して反応させた。別途、PDMAのDMAc溶液(PMDA6.1gを100gのDMAcに溶解させた溶液)を、反応温度上昇に注意しながら添加して2時間攪拌し、反応を完了させた。これにより、モノマー成分比(仕込み時)がPMDA/TMHQ/ODA/p−PDA=50/50/50/50の第三ポリアミド酸溶液(樹脂濃度18.5%)を得た。
[Synthesis Example 3]
A 2000 ml separable flask was charged with 56.4 g of ODA and 30.5 g of p-PDA, and further added 1123 g of DMAc and dissolved by stirring. Next, 129.1 g of TMHQ was added in the form of powder, and the mixture was stirred for 2 hours to be reacted. Next, 55.4 g of PMDA was added in powder form, and the mixture was stirred and reacted until it was completely dissolved. Separately, a DMAc solution of PDMA (a solution in which 6.1 g of PMDA was dissolved in 100 g of DMAc) was added while paying attention to an increase in the reaction temperature and stirred for 2 hours to complete the reaction. This obtained the 3rd polyamic-acid solution (resin density | concentration of 18.5%) whose monomer component ratio (at the time of preparation) is PMDA / TMHQ / ODA / p-PDA = 50/50/50/50.

当該第三ポリアミド酸溶液を用いて、上記合成例1と同様にして厚み25μmのポリイミドフィルムを得た。このポリイミドフィルムの線膨張係数(単位:ppm/℃)を表1に示す。   A polyimide film having a thickness of 25 μm was obtained in the same manner as in Synthesis Example 1 using the third polyamic acid solution. Table 1 shows the linear expansion coefficient (unit: ppm / ° C.) of this polyimide film.

〔合成例4〕
容量2000mlのガラス製フラスコに、DMFを780gおよびBAPPを115.6g仕込み、攪拌しながらBPDAを78.7g徐々に添加した。続いて、TMEGを3.8g添加し、氷浴下で30分間攪拌した。この反応溶液に対して、別途調製したTMEGのDMF溶液(2.0gのTMEGを20gのDMFに溶解させた溶液)を、粘度に注意しながら徐々に添加し攪拌を行った。粘度が3000poise に達したところで添加および攪拌を停止し、第四ポリアミド酸溶液を得た。
[Synthesis Example 4]
A glass flask having a volume of 2000 ml was charged with 780 g of DMF and 115.6 g of BAPP, and 78.7 g of BPDA was gradually added while stirring. Subsequently, 3.8 g of TMEG was added and stirred for 30 minutes in an ice bath. To this reaction solution, a separately prepared TMEG DMF solution (a solution in which 2.0 g of TMEG was dissolved in 20 g of DMF) was gradually added and stirred while paying attention to the viscosity. When the viscosity reached 3000 poise, the addition and stirring were stopped to obtain a fourth polyamic acid solution.

当該第四ポリアミド酸溶液をPETフィルム(支持体)上にコンマコーターにより塗布して単層の液膜とした。その後、この液膜をPETフィルムごと80℃で加熱して自己指示性を有するゲルフィルムとした。その後、当該ゲルフィルムをPETフィルムより引き剥がし、その端部をピン付きフレームに固定し、120℃、150℃、200℃、250℃、および300℃で各2分間加熱した。これにより、厚み25μmのポリイミドフィルムを得た。このポリイミドフィルムの線膨張係数(単位:ppm/℃)を表1に示す。このポリイミドフィルムの諸特性を表1に示す。   The fourth polyamic acid solution was applied onto a PET film (support) with a comma coater to form a single-layer liquid film. Thereafter, the liquid film was heated together with the PET film at 80 ° C. to obtain a self-indicating gel film. Thereafter, the gel film was peeled off from the PET film, and the end portion was fixed to a frame with a pin, and heated at 120 ° C., 150 ° C., 200 ° C., 250 ° C., and 300 ° C. for 2 minutes each. As a result, a polyimide film having a thickness of 25 μm was obtained. Table 1 shows the linear expansion coefficient (unit: ppm / ° C.) of this polyimide film. Various properties of this polyimide film are shown in Table 1.

〔合成例5〕
容量2000mlのガラス製フラスコにDMFを780g、BAPPを103.9g加え、攪拌しながらBTDAを28.6g徐々に添加した。続いて、TMEGを65.4g添加し、氷浴下で30分間撹拌した。この反応溶液に対して、別途調製したTMEGのDMF溶液(2.1gのTMEGを20gのDMFに溶解させた溶液)を、粘度に注意しながら徐々に添加し攪拌を行った。粘度が3000poise に達したところで添加および攪拌を停止し、第五ポリアミド酸溶液を得た。
[Synthesis Example 5]
780 g of DMF and 103.9 g of BAPP were added to a glass flask having a capacity of 2000 ml, and 28.6 g of BTDA was gradually added while stirring. Subsequently, 65.4 g of TMEG was added and stirred for 30 minutes in an ice bath. To this reaction solution, a separately prepared TMEG DMF solution (2.1 g of TMEG dissolved in 20 g of DMF) was gradually added while stirring the viscosity, followed by stirring. When the viscosity reached 3000 poise, the addition and stirring were stopped to obtain a fifth polyamic acid solution.

当該第五ポリアミド酸溶液を用いて、ゲルフィルムの加熱条件を、120℃、150℃、200℃、および250℃で各2分間とした以外は合成例4と同様にして、厚み25μmのポリイミドフィルムを得た。このポリイミドフィルムの線膨張係数(単位:ppm/℃)を表1に示す。このポリイミドフィルムの諸特性を表1に示す。   A polyimide film having a thickness of 25 μm was used in the same manner as in Synthesis Example 4 except that the fifth polyamic acid solution was used, and the gel film was heated at 120 ° C., 150 ° C., 200 ° C., and 250 ° C. for 2 minutes each. Got. Table 1 shows the linear expansion coefficient (unit: ppm / ° C.) of this polyimide film. Various properties of this polyimide film are shown in Table 1.

〔合成例6〕
容量2000mlのガラス製フラスコにDMFを780g、BAPSを117.2g加え、攪拌しながらBPDAを71.7g徐々に添加した。続いて、TMEGを5.6g添加し、氷浴下で30分間撹拌した。この反応溶液に対して、別途調製したTMEGのDMF溶液(5.5gのTMEGを20gのDMFに溶解させた溶液)を、粘度に注意しながら徐々に添加し攪拌を行った。粘度が3000poise に達したところで添加および攪拌を停止し、第六ポリアミド酸溶液を得た。
[Synthesis Example 6]
780 g of DMF and 117.2 g of BAPS were added to a glass flask having a capacity of 2000 ml, and 71.7 g of BPDA was gradually added while stirring. Subsequently, 5.6 g of TMEG was added and stirred for 30 minutes in an ice bath. To this reaction solution, a separately prepared TMEG DMF solution (5.5 g of TMEG dissolved in 20 g of DMF) was gradually added while stirring the viscosity, followed by stirring. When the viscosity reached 3000 poise, the addition and stirring were stopped to obtain a sixth polyamic acid solution.

当該第六ポリアミド酸溶液を用いて、上記合成例1と同様にして厚み25μmのポリイミドフィルムを得た。このポリイミドフィルムの線膨張係数(単位:ppm/℃)を表1に示す。   A polyimide film having a thickness of 25 μm was obtained in the same manner as in Synthesis Example 1 using the sixth polyamic acid solution. Table 1 shows the linear expansion coefficient (unit: ppm / ° C.) of this polyimide film.

Figure 0004773726
Figure 0004773726

〔実施例1〕
〔多層押出ポリイミドフィルムの製造〕
基盤層となるポリイミド層を形成するために、上記第一ポリアミド酸溶液を用いた。この第一ポリアミド酸溶液に対して、化学脱水剤として無水酢酸を、触媒としてイソキノリンを添加した。添加量は、当該第一ポリアミド酸溶液に含有されるポリアミド酸のアミド酸ユニット1モルに対して、無水酢酸が2モル、イソキノリンが1モルとなる量とした。
[Example 1]
[Production of multilayer extruded polyimide film]
The first polyamic acid solution was used to form a polyimide layer serving as a base layer. To this first polyamic acid solution, acetic anhydride was added as a chemical dehydrating agent, and isoquinoline was added as a catalyst. The amount of addition was such that 2 mol of acetic anhydride and 1 mol of isoquinoline per mol of the polyamic acid amic acid unit contained in the first polyamic acid solution.

また、表面層となるポリイミド層を形成するために、上記第二ポリアミド酸溶液を用いた。この第二ポリアミド酸溶液に対して、化学脱水剤として無水酢酸を、触媒としてイソキノリンを添加した。添加量は、当該第二ポリアミド酸溶液に含有されるポリアミド酸のアミド酸ユニット1モルに対して、無水酢酸が2モル、イソキノリンが2モルとなる量とした。   Moreover, in order to form the polyimide layer used as a surface layer, the said 2nd polyamic acid solution was used. To this second polyamic acid solution, acetic anhydride was added as a chemical dehydrating agent, and isoquinoline was added as a catalyst. The amount of addition was such that acetic anhydride was 2 mol and isoquinoline was 2 mol with respect to 1 mol of the polyamic acid amic acid unit contained in the second polyamic acid solution.

次に、上記各ポリアミド酸溶液を用いてステンレス製のエンドレスベルト(支持体)上に多層液膜を形成した。この多層液膜は、外層(表面層)が第二ポリアミド酸溶液、内層(基盤層)が第一ポリアミド酸溶液となるように、三層マルチマニホールドTダイスを用いて上記エンドレスベルト上に押し出した。押出条件は、上記Tダイスの下方20mmの位置を走行する上記エンドレスベルト上に、上記各ポリアミド酸溶液を押し出して流延する条件とした。   Next, a multilayer liquid film was formed on a stainless steel endless belt (support) using each of the above polyamic acid solutions. This multilayer liquid film was extruded onto the endless belt using a three-layer multi-manifold T die so that the outer layer (surface layer) was the second polyamic acid solution and the inner layer (base layer) was the first polyamic acid solution. . The extrusion conditions were such that the respective polyamic acid solutions were extruded and cast onto the endless belt running 20 mm below the T die.

得られた三層構造の多層液膜を130℃×100秒で加熱してゲルフィルムとし、エンドレスベルトから引き剥がした。このゲルフィルムをテンタークリップに固定し、300℃×30秒、400℃×50秒、450℃×40秒、および520℃×20秒の条件で乾燥およびイミド化させて多層押出ポリイミドフィルムを得た。得られた多層押出ポリイミドフィルムは、表面層となるポリイミド層(第二ポリアミド酸溶液より形成)の厚みが4μmであり、基盤層となるポリイミド層(第一ポリアミド酸溶液より形成)の厚みが17μmであった。   The resulting multilayer liquid film having a three-layer structure was heated at 130 ° C. for 100 seconds to form a gel film, which was peeled off from the endless belt. This gel film was fixed to a tenter clip, and dried and imidized under conditions of 300 ° C. × 30 seconds, 400 ° C. × 50 seconds, 450 ° C. × 40 seconds, and 520 ° C. × 20 seconds to obtain a multilayer extruded polyimide film. . In the obtained multilayer extruded polyimide film, the thickness of the polyimide layer (formed from the second polyamic acid solution) serving as the surface layer is 4 μm, and the thickness of the polyimide layer (formed from the first polyamic acid solution) serving as the base layer is 17 μm. Met.

〔2層銅張積層板の製造〕
上記三層構造の多層押出ポリイミドフィルムの表面層に対して、IONTECH社製イオンガン(型式:NPS−3000FS)を付設したスパッタリング機(昭和真空製、型式:NSP−6)を用いて、表面処理を施した。表面処理の条件は、アルゴン雰囲気下、6×10-2Paの真空度にて、加速電圧900V、ビーム電流20mA、アクセラ電圧120Vとした。
[Manufacture of two-layer copper-clad laminate]
Using a sputtering machine (made by Showa Vacuum, model: NSP-6) equipped with an ion gun manufactured by IONTECH (model: NPS-3000FS) on the surface layer of the multilayer extruded polyimide film having the above three-layer structure, surface treatment is performed. gave. Surface treatment conditions were an acceleration voltage of 900 V, a beam current of 20 mA, and an accelerator voltage of 120 V under a vacuum of 6 × 10 −2 Pa in an argon atmosphere.

次に、上記表面処理後の表面層に対して、上記スパッタリング機を用いて先に下地層としてクロム層を形成した。このクロム層は、真空度0.7Pa、出力400W、酸素/アルゴン=1/99雰囲気下の条件で、2.5μm(250Å)の厚みで形成した。このクロム層に対して、上記スパッタリング機を用いて第一銅層を積層した。この第一銅層は、真空度0.2Pa、出力400Wの条件下、20μm(2000Å)の厚みで積層した。   Next, a chromium layer was first formed as a base layer on the surface layer after the surface treatment using the sputtering machine. This chromium layer was formed to a thickness of 2.5 μm (250 mm) under the conditions of a vacuum degree of 0.7 Pa, an output of 400 W, and an oxygen / argon = 1/99 atmosphere. The first copper layer was laminated on the chromium layer using the sputtering machine. The first copper layer was laminated with a thickness of 20 μm (2000 mm) under the conditions of a degree of vacuum of 0.2 Pa and an output of 400 W.

この第一銅層に対して、さらに硫酸電気銅メッキにより第二銅層を形成した。この第二銅層は、メッキ液の組成を、CuSO4・5H2O:80g/l、H2SO4:200g/l、NaCl:70mg/l、添加剤のトップルチナ81−HL(商品名、奥野製薬工業(株)製):2.5ml/lとし、陰極電流密度2A/dm2 の条件で、35μmの厚みで形成した。これにより、スパッタ2層銅張積層板を製造した。 A second copper layer was further formed on this first copper layer by sulfuric acid electrolytic copper plating. This second copper layer has a plating solution composition of CuSO 4 .5H 2 O: 80 g / l, H 2 SO 4 : 200 g / l, NaCl: 70 mg / l, and the additive Top Lucina 81-HL (trade name, (Okuno Pharmaceutical Co., Ltd.): 2.5 ml / l, and a cathode current density of 2 A / dm 2 , and a thickness of 35 μm. Thus, a sputtered two-layer copper clad laminate was produced.

得られた2層銅張積層基板について、常態、PCT後、熱負荷後の密着強度を測定した。基盤層および表面層の線膨張係数比とともにその結果を表2に示す。   About the obtained 2 layer copper clad laminated board, the adhesive strength after heat load was measured after normal state and PCT. The results are shown in Table 2 together with the linear expansion coefficient ratio of the base layer and the surface layer.

〔実施例2〕
外層(表面層)を形成するためのポリイミド系ワニスとして、第二ポリアミド酸溶液を用いるとともに、内層(基盤層)を形成するためのポリイミド系ワニスとして、第三ポリアミド酸溶液を用いた以外は、実施例1と同様にして多層押出ポリイミドフィルムを得るとともに、2層銅張積層板を製造した。得られた2層銅張積層基板について、常態、PCT後、熱負荷後の密着強度を測定した。基盤層および表面層の線膨張係数比とともにその結果を表2に示す。
[Example 2]
As the polyimide varnish for forming the outer layer (surface layer), the second polyamic acid solution is used, and as the polyimide varnish for forming the inner layer (base layer), the third polyamic acid solution is used, A multilayer extruded polyimide film was obtained in the same manner as in Example 1, and a two-layer copper clad laminate was produced. About the obtained 2 layer copper clad laminated board, the adhesive strength after heat load was measured after normal state and PCT. The results are shown in Table 2 together with the linear expansion coefficient ratio of the base layer and the surface layer.

〔比較例1〕
外層(表面層)を形成するためのポリイミド系ワニスとして、第三ポリアミド酸溶液を用いるとともに、内層(基盤層)を形成するためのポリイミド系ワニスとして、第一ポリアミド酸溶液を用いた以外は、実施例1と同様にして多層押出ポリイミドフィルムを得るとともに、2層銅張積層板を製造した。得られた2層銅張積層基板について、常態、PCT後、熱負荷後の密着強度を測定した。基盤層および表面層の線膨張係数比とともにその結果を表2に示す。
[Comparative Example 1]
As the polyimide varnish for forming the outer layer (surface layer), the third polyamic acid solution is used, and as the polyimide varnish for forming the inner layer (base layer), the first polyamic acid solution is used, A multilayer extruded polyimide film was obtained in the same manner as in Example 1, and a two-layer copper clad laminate was produced. About the obtained 2 layer copper clad laminated board, the adhesive strength after heat load was measured after normal state and PCT. The results are shown in Table 2 together with the linear expansion coefficient ratio of the base layer and the surface layer.

〔実施例3〕
外層(表面層)を形成するためのポリイミド系ワニスとして、第四ポリアミド酸溶液を用いるとともに、内層(基盤層)を形成するためのポリイミド系ワニスとして、第三ポリアミド酸溶液を用いるとともに、乾燥およびイミド化の条件を、300℃×30秒、400℃×50秒、および450℃×40秒とした以外は、実施例1と同様にして多層押出ポリイミドフィルムを得るとともに、2層銅張積層板を製造した。得られた2層銅張積層基板について、常態、PCT後、熱負荷後の密着強度を測定した。基盤層および表面層の線膨張係数比とともにその結果を表2に示す。
Example 3
While using a fourth polyamic acid solution as the polyimide varnish for forming the outer layer (surface layer), using a third polyamic acid solution as the polyimide varnish for forming the inner layer (base layer), drying and A multilayer extruded polyimide film was obtained in the same manner as in Example 1 except that the imidization conditions were 300 ° C. × 30 seconds, 400 ° C. × 50 seconds, and 450 ° C. × 40 seconds. Manufactured. About the obtained 2 layer copper clad laminated board, the adhesive strength after heat load was measured after normal state and PCT. The results are shown in Table 2 together with the linear expansion coefficient ratio of the base layer and the surface layer.

〔実施例4〕
外層(表面層)を形成するためのポリイミド系ワニスとして、第五ポリアミド酸溶液を用いるとともに、内層(基盤層)を形成するためのポリイミド系ワニスとして、第一ポリアミド酸溶液を用いた以外は、実施例3と同様にして多層押出ポリイミドフィルムを得るとともに、2層銅張積層板を製造した。得られた2層銅張積層基板について、常態、PCT後、熱負荷後の密着強度を測定した。基盤層および表面層の線膨張係数比とともにその結果を表2に示す。
Example 4
As the polyimide varnish for forming the outer layer (surface layer), the fifth polyamic acid solution is used, and as the polyimide varnish for forming the inner layer (base layer), the first polyamic acid solution is used, A multilayer extruded polyimide film was obtained in the same manner as in Example 3, and a two-layer copper clad laminate was produced. About the obtained 2 layer copper clad laminated board, the adhesive strength after heat load was measured after normal state and PCT. The results are shown in Table 2 together with the linear expansion coefficient ratio of the base layer and the surface layer.

〔実施例5〕
外層(表面層)を形成するためのポリイミド系ワニスとして、第六ポリアミド酸溶液を用いるとともに、内層(基盤層)を形成するためのポリイミド系ワニスとして、第一ポリアミド酸溶液を用いた以外は、実施例3と同様にして多層押出ポリイミドフィルムを得るとともに、2層銅張積層板を製造した。得られた2層銅張積層基板について、常態、PCT後、熱負荷後の密着強度を測定した。基盤層および表面層の線膨張係数比とともにその結果を表2に示す。
Example 5
As the polyimide varnish for forming the outer layer (surface layer), the sixth polyamic acid solution is used, and as the polyimide varnish for forming the inner layer (base layer), the first polyamic acid solution is used, A multilayer extruded polyimide film was obtained in the same manner as in Example 3, and a two-layer copper clad laminate was produced. About the obtained 2 layer copper clad laminated board, the adhesive strength after heat load was measured after normal state and PCT. The results are shown in Table 2 together with the linear expansion coefficient ratio of the base layer and the surface layer.

Figure 0004773726
Figure 0004773726

表2の結果から明らかなように、表面層および基盤層の線膨張係数比を制御することで、金属層と多層押出ポリイミドフィルムとの接着性を向上させることができる。   As is apparent from the results in Table 2, the adhesiveness between the metal layer and the multilayer extruded polyimide film can be improved by controlling the linear expansion coefficient ratio between the surface layer and the base layer.

なお本発明は、以上説示した各構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態や実施例にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態や実施例についても本発明の技術的範囲に含まれる。   Note that the present invention is not limited to the configurations described above, and various modifications are possible within the scope of the claims, and technical means disclosed in different embodiments and examples respectively. Embodiments and examples obtained by appropriately combining them are also included in the technical scope of the present invention.

以上のように、本発明では、多層押出法により多層押出ポリイミドフィルムを製造する際に、少なくとも1層のポリイミド層を化学キュア法(化学脱水剤および触媒を添加してイミド化する方法)でイミド化するとともに、基盤層および表面層の線膨張係数比を制御している。そのため、メタライジング法により形成された金属法と多層押出ポリイミドフィルムとの接着性を向上させることができる。それゆえ、本発明は、ポリイミドフィルムを製造する分野に利用することができるだけでなく、さらには、これを用いたFPCやその利用分野等、各種電子部品の製造に関わる分野に広くするにも応用することが可能である。   As described above, in the present invention, when a multilayer extruded polyimide film is produced by the multilayer extrusion method, at least one polyimide layer is imide by a chemical curing method (a method in which a chemical dehydrating agent and a catalyst are added to imidize). And the linear expansion coefficient ratio of the base layer and the surface layer is controlled. Therefore, the adhesiveness between the metal method formed by the metalizing method and the multilayer extruded polyimide film can be improved. Therefore, the present invention can be used not only in the field of manufacturing a polyimide film but also in a wide range of fields related to the manufacture of various electronic components such as FPC using the film and its field of use. Is possible.

Claims (9)

ポリイミドまたはその前駆体を含有する有機溶媒溶液を、複数種類、支持体上に同時に押し出して多層構造の液膜を形成し、これをイミド化することにより得られ、一体に積層されている複数のポリイミド層を備えている多層押出ポリイミドフィルムであって、
上記複数のポリイミド層には、フィルム全体の基盤となる基盤層とフィルム表面に露出する表面層とが含まれており、かつ、これら基盤層および表面層のうちの少なくとも1層は、上記有機溶媒溶液に化学脱水剤および触媒を添加して化学キュア法にてイミド化されているとともに、
上記基盤層となるポリイミドおよび表面層となるポリイミドにおける100〜200℃の範囲内の線膨張係数を、それぞれK1およびK2としたときに、これら線膨張係数が次の関係式
K2/K1>1.1
を満たし、かつK1が13〜17ppm/℃であり、上記K2が32〜70ppm/℃であり、
上記表面層は、少なくとも熱可塑性ポリイミドからなっているとともに、上記基盤層は、少なくとも耐熱性ポリイミドからなっていることを特徴とする多層押出ポリイミドフィルム。
A plurality of organic solvent solutions containing polyimide or a precursor thereof are simultaneously extruded onto a support to form a multi-layered liquid film, which is obtained by imidization, and a plurality of layers laminated together A multilayer extruded polyimide film comprising a polyimide layer,
The plurality of polyimide layers include a base layer serving as a base of the entire film and a surface layer exposed on the film surface, and at least one of the base layer and the surface layer includes the organic solvent. A chemical dehydrating agent and a catalyst are added to the solution and imidized by a chemical cure method.
When the linear expansion coefficients in the range of 100 to 200 ° C. in the polyimide as the base layer and the polyimide as the surface layer are K1 and K2, respectively, these linear expansion coefficients are expressed by the following relational expression K2 / K1> 1. 1
And K1 is 13 to 17 ppm / ° C, and K2 is 32 to 70 ppm / ° C.
The surface layer is made of at least thermoplastic polyimide, and the base layer is made of at least heat-resistant polyimide.
フィルム全体の厚さが10〜75μmの範囲内にあることを特徴とする請求項1に記載の多層押出ポリイミドフィルム。   The multilayer extruded polyimide film according to claim 1, wherein the entire film has a thickness in the range of 10 to 75 µm. 一体に積層されている複数のポリイミド層を備えており、かつ、当該複数のポリイミド層には、フィルム全体の基盤となる基盤層とフィルム表面に露出する表面層とが含まれている多層押出ポリイミドフィルムの製造方法であって、
ポリイミドまたはその前駆体を含有する有機溶媒溶液を、複数種類、支持体上に同時に押し出して多層構造の液膜を形成する多層液膜形成工程と、当該多層液膜をイミド化するイミド化工程とを含んでいるとともに、
さらに、複数種類の上記有機溶媒溶液の少なくとも1種類には、化学脱水剤および触媒を添加し化学キュア法によりイミド化するための硬化剤添加工程を含んでおり、
上記多層液膜形成工程では、上記基盤層となるポリイミドおよび表面層となるポリイミドにおける100〜200℃の範囲内の線膨張係数を、それぞれK1およびK2としたときに、これら線膨張係数が次の関係式
K2/K1>1.1
を満たし、かつK1が13〜17ppm/℃であり、K2が32〜70ppm/℃となるように、それぞれの層を形成する上記有機溶媒溶液を選択し、
上記表面層は、少なくとも熱可塑性ポリイミドからなっているとともに、上記基盤層は、少なくとも耐熱性ポリイミドからなっていることを特徴とする多層押出ポリイミドフィルムの製造方法。
A multi-layer extruded polyimide comprising a plurality of polyimide layers laminated together, and the plurality of polyimide layers including a base layer as a base of the entire film and a surface layer exposed on the film surface A method for producing a film,
A multilayer liquid film forming step of simultaneously extruding a plurality of types of organic solvent solutions containing polyimide or a precursor thereof onto a support to form a liquid film having a multilayer structure; and an imidization step of imidizing the multilayer liquid film; As well as
Furthermore, at least one of the plurality of types of organic solvent solutions includes a curing agent addition step for adding a chemical dehydrating agent and a catalyst and imidizing by a chemical curing method,
In the multilayer liquid film forming step, when the linear expansion coefficients in the range of 100 to 200 ° C. in the polyimide as the base layer and the polyimide as the surface layer are K1 and K2, respectively, these linear expansion coefficients are as follows: Relational expression K2 / K1> 1.1
And the organic solvent solution forming each layer is selected so that K1 is 13 to 17 ppm / ° C. and K2 is 32 to 70 ppm / ° C.
The surface layer is made of at least a thermoplastic polyimide, and the base layer is made of at least a heat-resistant polyimide.
上記化学脱水剤は、添加対象となる上記有機溶媒溶液中に含有されるポリアミド酸中のアミド酸ユニット1モルに対して0.5〜5モルの範囲内となるように、当該有機溶媒溶液に添加されることを特徴とする請求項に記載の多層押出ポリイミドフィルムの製造方法。 The chemical dehydrating agent is added to the organic solvent solution so that the chemical dehydrating agent is in the range of 0.5 to 5 mol with respect to 1 mol of the amic acid unit in the polyamic acid contained in the organic solvent solution to be added. It adds, The manufacturing method of the multilayer extrusion polyimide film of Claim 3 characterized by the above-mentioned. 上記触媒は、添加対象となる上記有機溶媒溶液中に含有されるポリアミド酸中のアミド酸ユニット1モルに対して0.05〜3モルの範囲内となるように、当該有機溶媒溶液に添加されることを特徴とする請求項またはに記載の多層押出ポリイミドフィルムの製造方法。 The catalyst is added to the organic solvent solution so as to be in the range of 0.05 to 3 mol with respect to 1 mol of the amic acid unit in the polyamic acid contained in the organic solvent solution to be added. The method for producing a multilayer extruded polyimide film according to claim 3 or 4 , wherein: 請求項ないしの何れか1項に記載の多層押出ポリイミドフィルムの製造方法により得られる多層押出ポリイミドフィルム。 The multilayer extrusion polyimide film obtained by the manufacturing method of the multilayer extrusion polyimide film of any one of Claim 3 thru | or 5 . 請求項1、2またはに記載の多層押出ポリイミドフィルムを絶縁層として備えるとともに、当該絶縁層にメタライジング法により直接積層される金属層とを備えることを特徴とするフレキシブル金属張積層板。 Claim 1, 2 or are together provided with the insulating layer a multilayer extruded polyimide film according to 6, the flexible metal-clad laminate characterized in that it comprises a metal layer laminated directly by metallizing method on the insulating layer . 上記金属層が銅層であることを特徴とする請求項に記載のフレキシブル金属張積層板。 The flexible metal-clad laminate according to claim 7 , wherein the metal layer is a copper layer. 請求項またはに記載のフレキシブル金属張積層板を用いて製造されるフレキシブル配線板。

A flexible wiring board manufactured using the flexible metal-clad laminate according to claim 7 or 8 .

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