JP5549360B2 - Method for producing polyimide film and polyimide film roll - Google Patents
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Description
本発明は平面性や巻き品位良好なポリイミドフィルムに関するものである。 The present invention relates to a polyimide film having good flatness and winding quality.
高分子フィルムの製造方法として、流延製膜方法は公知である。流延製膜方法は、溶媒に高分子化合物を溶解してなる溶液を支持体上に塗布することで支持体上に前記高分子化合物を含む塗膜を形成する工程と、前記支持体上の塗膜を乾燥する工程とを少なくとも有する方法であり、この流延製膜方法は、実験室規模から工業的規模にいたる様々な規模にて広く実施されている(特許文献1、参照)。 As a method for producing a polymer film, a casting film forming method is known. The casting film forming method comprises a step of forming a coating film containing the polymer compound on the support by applying a solution obtained by dissolving the polymer compound in a solvent on the support; And a process for drying a coating film, and this casting film forming method is widely implemented on various scales from a laboratory scale to an industrial scale (see Patent Document 1).
流延製膜法が工業的規模で行われる場合には、支持体として鏡面研磨した金属ロールや所謂エンドレスベルトが用いられる(特許文献2、参照)。
支持体として金属のベルトを用いる方法は、塗布後の乾燥工程長を長くすることが容易であるため、流延製膜法において広く用いられている。流延製膜法の生産性を上げるためには乾燥速度を上げることが効果的であり、そのためには、乾燥温度を高くする、乾燥風量を大きくする、という手段を講じることが考えられる。しかし、乾燥温度を高くしすぎると、乾燥時の溶媒の揮発速度が上がりすぎ、気泡を発生することがある。また、乾燥風量を大きくしすぎると、塗膜表面に風紋状のシワが発生することや、支持体ベルト自体の風による振動に起因する塗膜全体のウネリが発生することがある。このように、得られるフィルムの品質という観点からは、上述の手段は必ずしも効果的ではない。
When the casting film forming method is performed on an industrial scale, a mirror-polished metal roll or a so-called endless belt is used as a support (see Patent Document 2).
The method using a metal belt as the support is widely used in the casting film forming method because it is easy to lengthen the drying process length after coating. In order to increase the productivity of the casting film forming method, it is effective to increase the drying speed. To that end, it is conceivable to take measures such as increasing the drying temperature and increasing the amount of drying air. However, if the drying temperature is too high, the volatilization rate of the solvent at the time of drying may increase so that bubbles may be generated. Further, if the amount of drying air is excessively large, wind-like wrinkles may be generated on the surface of the coating film, and undulation of the entire coating film may be generated due to vibration caused by the wind of the support belt itself. Thus, the above-mentioned means are not necessarily effective from the viewpoint of the quality of the obtained film.
このように、流延製膜法において生産性とフィルムの品質とを共に向上させるのは困難
であったが故に、従来は、高品質のフィルムを生産する場合には乾燥速度を落とす、換言
すると、長時間かけて緩やかに乾燥せざるをえなかった。また、ポリアミック酸溶液に、無水酢酸と有機アミン化合物を添加し、次いで得られた溶液を水の濃度1〜4000ppmの雰囲気下である、極端に乾燥した雰囲気にて、支持体上に流延して支持体とともに加熱して、ゲル状フィルムを得、得られたゲル状フィルムを支持体から分離して必要に応じ洗浄した後、同時二軸延伸又は逐次ニ軸延伸し、得られた二軸延伸フィルムを、必要に応じ洗浄して溶媒を除去した後、熱処理に付して二軸配向ポリイミドフィルムを形成するポリイミドフィルムの製造方法(特許文献3、参照)が提案されている。
Thus, since it was difficult to improve both productivity and film quality in the casting film forming method, conventionally, when producing a high-quality film, the drying speed is reduced, in other words, I had to dry it slowly over a long period of time. In addition, acetic anhydride and an organic amine compound are added to the polyamic acid solution, and then the obtained solution is cast on a support in an extremely dry atmosphere in which the water concentration is 1 to 4000 ppm. And heated together with the support to obtain a gel-like film, and the obtained gel-like film is separated from the support and washed as necessary, and then simultaneously biaxially stretched or sequentially biaxially stretched to obtain the obtained biaxial A method for producing a polyimide film (see Patent Document 3) is proposed in which a stretched film is washed as necessary to remove the solvent and then subjected to a heat treatment to form a biaxially oriented polyimide film.
作製するフィルムの厚みについては、オンライン方式の厚さ計を用いて管理することが知られている。また、センサーについても、多種多様であり、特許文献4では、赤外方式にて、膜厚を測定している例がある。しかし、特許文献4においてはポリイミドが特徴的な赤外線吸収波長を示す官能基を含むポリイミドを主成分としたものに限られ、全てのポリイミドフィルムに適用可能な技術は開示されていない。 It is known that the thickness of the film to be produced is managed using an on-line thickness gauge. Also, there are various types of sensors, and Patent Document 4 has an example in which the film thickness is measured by an infrared method. However, Patent Document 4 is limited to a polyimide containing a polyimide containing a functional group having a characteristic infrared absorption wavelength as a main component, and does not disclose a technique applicable to all polyimide films.
本発明は、電子部品の基材や絶縁材などとして好適である平面性および均質性に優れ、しかも高温処理しても変質しない耐熱性に優れたポリイミドフィルムを、単位面積当たりの重量の変動が大きいという課題を解消し、平面性良好でかつ、巻き品位良好な寸法安定性に優れ、ポリイミドフィルム全般に適用可能なポリイミドフィルムの製造方法を提供することを目的とする。 The present invention is a polyimide film excellent in flatness and homogeneity, which is suitable as a base material or insulating material for electronic parts, and excellent in heat resistance that does not change even when subjected to high-temperature treatment, and has a variation in weight per unit area. An object of the present invention is to provide a method for producing a polyimide film that solves the problem of being large, is excellent in dimensional stability with good flatness and good winding quality, and is applicable to all polyimide films.
すなわち本発明は、以下の構成によるものである。
1.テトラカルボン酸類とベンゾオキサゾール構造を有する芳香族ジアミン類とを反応させて得られるポリアミド酸溶液であるドープを流延、塗布膜形成、乾燥、熱処理(イミド化)して得られるポリイミドフィルムの製造方法であって、塗布膜形成後乾燥前の単位面積当たりの重量をその中に含まれる溶媒の吸収により赤外吸収方式の厚さ計で測定・管理することによって、得られるポリイミドフィルムの単位面積当たりの重量を制御することを特徴とするポリイミドフィルムの製造方法。
2.1に記載のポリイミドフィルムの製造方法であって、赤外線の波長領域が1μm以上5μm以下の範囲内で、前記赤外吸収方式の厚さ計で測定・管理することによって、そのポリアミド酸溶液の流延直後に、0.1g/m2以上1.0g/m2以下となるように単位面積あたりの重量を制御したポリイミドフィルムの製造方法。
3.1〜2いずれかに記載の製造方法で製造されたポリイミドフィルムをロール状に巻き取ったフィルムロールであって、幅500mm以上、長さ100m以上を有するポリイミドフィルムロール。
That is, this invention is based on the following structures.
1. Method for producing polyimide film obtained by casting dope, which is a polyamic acid solution obtained by reacting tetracarboxylic acids with aromatic diamines having a benzoxazole structure , coating film formation, drying, and heat treatment (imidization) Per unit area of the resulting polyimide film by measuring and managing the weight per unit area after coating film formation and before drying by absorption of the solvent contained therein with an infrared absorption thickness gauge The polyimide film is produced by controlling the weight of the polyimide film.
2.1. The method for producing a polyimide film according to 2.1, wherein the polyamic acid solution is measured and managed with the infrared absorption thickness meter within an infrared wavelength range of 1 μm to 5 μm. The manufacturing method of the polyimide film which controlled the weight per unit area so that it might become 0.1 g / m <2> or less and 1.0 g / m <2> or less immediately after casting.
3 . It is a film roll which wound up the polyimide film manufactured with the manufacturing method in any one of 1-2 in roll shape, Comprising: The polyimide film roll which has width 500mm or more and length 100m or more.
本発明のポリイミドの前駆体溶液(ポリアミド酸溶液)を供給タンクにおいて貯留する工程、配管を通して支持体上に流延・塗布するまで送液する工程、支持体上に流延・塗布し乾燥する工程を少なくとも有する流延製膜式ポリイミドフィルム製造方法において、塗膜の単位面積あたりの重量が0.1g/m2以上0.5g/m2以下に制御するポリイミドフィルムが、塗布膜の厚さをその中に含まれる溶媒の吸収を赤外吸収方式の厚さ計で測定・管理することによって、得られたポリイミドフィルムの厚さを制御することを特徴とするポリイミドフィルムの製法であり、厚さ斑による収率の低下やたるみなどの品位不良が発生し易い課題を解消することができ、結果的に製造されたポリイミドフィルム、および寸法安定性に優れたポリイミドフィルムが得られ、このポリイミドフィルムは高温における安定性特に寸法安定性に優れ、平面性および巻き品位良好なフィルムであることから、高温での電子部品製造や、電子部品の高温時使用においても寸法の狂いがなく、電子部品などの軽少短薄に貢献することができ、工業的な意義は大きい。 The step of storing the polyimide precursor solution (polyamic acid solution) of the present invention in a supply tank, the step of feeding until it is cast and applied on a support through piping, the step of casting, applying and drying on a support In the casting film-forming polyimide film manufacturing method having at least, a polyimide film in which the weight per unit area of the coating film is controlled to 0.1 g / m 2 or more and 0.5 g / m 2 or less, the thickness of the coating film is included therein It is a polyimide film manufacturing method characterized by controlling the thickness of the obtained polyimide film by measuring and managing the absorption of the solvent contained in the infrared absorption type thickness meter, and depending on the thickness unevenness It is possible to eliminate the problems that are likely to cause poor quality such as a decrease in yield and sagging. As a result, the polyimide film produced and the polyimide with excellent dimensional stability are obtained. A film is obtained, and this polyimide film is a film with excellent stability at high temperatures, particularly dimensional stability, and good flatness and winding quality. Therefore, it is dimensional even when manufacturing electronic components at high temperatures and when electronic components are used at high temperatures. It can contribute to the lightness and thinness of electronic parts and the like, and has great industrial significance.
本発明のポリイミドフィルムは、テトラカルボン酸類(無水物、酸、およびアミド結合性誘導体を総称して類という、以下同)とジアミン類(アミン、およびアミド結合性誘導体を総称して類という、以下同)とを反応させて得られるポリアミド酸溶液を流延、乾燥、熱処理(イミド化)してフィルムとなす方法で得られるポリイミドフィルムである。これらの溶液に用いられる溶媒としては、N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミドなどが挙げられる。
本発明のポリイミドフィルムの製造方法は、特にポリイミド前駆体であるポリアミド酸のN−メチル−2−ピロリドン溶液、N,N−ジメチルアセトアミド溶液を使用する流延製膜方法による場合に最も好ましく適用し得る。
The polyimide film of the present invention includes tetracarboxylic acids (anhydrides, acids, and amide bond derivatives generically referred to as classes below) and diamines (amines and amide bond derivatives generically referred to as classes below). It is a polyimide film obtained by a method of casting, drying and heat treatment (imidization) to form a film. Examples of the solvent used in these solutions include N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide and the like.
The method for producing a polyimide film of the present invention is most preferably applied particularly when a casting film forming method using an N-methyl-2-pyrrolidone solution or N, N-dimethylacetamide solution of polyamic acid, which is a polyimide precursor, is used. obtain.
本発明におけるポリイミドフィルムは、特に限定されるものではないが、芳香族テトラカルボン酸類と芳香族ジアミン類との組み合わせが好ましく、下記の芳香族ジアミン類と芳香族テトラカルボン酸(無水物)類との組み合わせがより好ましい例として挙げられる。
A.ベンザオキサゾ−ル骨格を有する芳香族ジアミン類と芳香族テトラカルボン酸類との組み合わせ。
B.ジアミノジフェニルエーテル骨格を有する芳香族ジアミン類とピロメリット酸骨格を有する芳香族テトラカルボン酸類との組み合わせ。
C.フェニレンジアミン骨格を有する芳香族ジアミン類とビフェニルテトラカルボン酸骨格を有する芳香族テトラカルボン酸類との組み合わせ。
D.上記のABCの一種以上の組み合わせ。
中でもA.の組み合わせが好ましい。
The polyimide film in the present invention is not particularly limited, but a combination of aromatic tetracarboxylic acids and aromatic diamines is preferable, and the following aromatic diamines and aromatic tetracarboxylic acids (anhydrides) Is a more preferred example.
A. A combination of an aromatic diamine having a benzoxazol skeleton and an aromatic tetracarboxylic acid.
B. A combination of an aromatic diamine having a diaminodiphenyl ether skeleton and an aromatic tetracarboxylic acid having a pyromellitic acid skeleton.
C. A combination of an aromatic diamine having a phenylenediamine skeleton and an aromatic tetracarboxylic acid having a biphenyltetracarboxylic acid skeleton.
D. A combination of one or more of the above ABCs.
Of these, the combination of A. is preferable.
本発明におけるジアミノジフェニルエーテル骨格を有する芳香族ジアミン類としては、4,4′−ジアミノジフェニルエーテル(DADE)、3,3′−ジアミノジフェニルエーテルおよび3,4′−ジアミノジフェニルエーテルおよびそれらの誘導体が挙げられ、本発明におけるフェニレンジアミン骨格を有する芳香族ジアミン類としては、p−フェニレンジアミン、m−フェニレンジアミン、o−フェニレンジアミンおよびそれらの誘導体が挙げられ、本発明におけるベンザオキサゾ−ル骨格を有するジアミンとしては、下記具体例で示すジアミンが挙げられるが、これらのジアミンは全ジアミンの70モル%以上より好ましくは80モル%以上使用することが好ましい。
ベンゾオキサゾール構造を有する芳香族ジアミン類としては、具体的には以下のものが挙げられる。
Examples of the aromatic diamine having a diaminodiphenyl ether skeleton in the present invention include 4,4′-diaminodiphenyl ether (DADE), 3,3′-diaminodiphenyl ether, and 3,4′-diaminodiphenyl ether and derivatives thereof. Examples of the aromatic diamine having a phenylenediamine skeleton in the invention include p-phenylenediamine, m-phenylenediamine, o-phenylenediamine and derivatives thereof. Examples of the diamine having a benzoxazol skeleton in the present invention include the following. Although the diamine shown by a specific example is mentioned, It is preferable to use these diamines 70 mol% or more of all the diamines, More preferably, 80 mol% or more.
Specific examples of aromatic diamines having a benzoxazole structure include the following.
また、上記以外の芳香族ジアミン類としては、下記の芳香族ジアミン類が本発明において全アミンの30モル%未満、より好ましくは20モル%未満であれば使用できる。
Moreover, as aromatic diamines other than the above, the following aromatic diamines can be used if they are less than 30 mol%, more preferably less than 20 mol% of all amines in the present invention.
4,4’−ビス(3−アミノフェノキシ)ビフェニル、ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]ケトン、ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]スルフィド、ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、2,2−ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、2,2−ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン、m−フェニレンジアミン、o−フェニレンジアミン、p−フェニレンジアミン、m−アミノベンジルアミン、p−アミノベンジルアミン、3,3’−ジアミノジフェニルエーテル、3,4’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、3,3’−ジアミノジフェニルスルフィド、3,3’−ジアミノジフェニルスルホキシド、3,4’−ジアミノジフェニルスルホキシド、4,4’−ジアミノジフェニルスルホキシド、3,3’−ジアミノジフェニルスルホン、3,4’−ジアミノジフェニルスルホン、4,4’−ジアミノジフェニルスルホン。 4,4′-bis (3-aminophenoxy) biphenyl, bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] ketone, bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] sulfide, bis [4- (3-amino Phenoxy) phenyl] sulfone, 2,2-bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] propane, 2,2-bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] -1,1,1,3,3 , 3-hexafluoropropane, m-phenylenediamine, o-phenylenediamine, p-phenylenediamine, m-aminobenzylamine, p-aminobenzylamine, 3,3′-diaminodiphenyl ether, 3,4′-diaminodiphenyl ether, 4,4′-diaminodiphenyl ether, 3,3′-diaminodiphenyl sulfide, 3,3′-di Mino diphenyl sulfoxide, 3,4'-diaminodiphenyl sulfoxide, 4,4'-diaminodiphenyl sulfoxide, 3,3'-diaminodiphenyl sulfone, 3,4'-diaminodiphenyl sulfone, 4,4'-diaminodiphenyl sulfone.
3,3’−ジアミノベンゾフェノン、3,4’−ジアミノベンゾフェノン、4,4’−ジアミノベンゾフェノン、3,3’−ジアミノジフェニルメタン、3,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]メタン、1,1−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]エタン、1,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]エタン、1,1−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、1,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、1,3−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、1,1−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]ブタン、1,3−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]ブタン、1,4−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]ブタン、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]ブタン、2,3−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]ブタン、2−[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]−2−[4−(4−アミノフェノキシ)−3−メチルフェニル]プロパン、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)−3−メチルフェニル]プロパン、2−[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]−2−[4−(4−アミノフェノキシ)−3,5−ジメチルフェニル]プロパン、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)−3,5−ジメチルフェニル]プロパン、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン。 3,3′-diaminobenzophenone, 3,4′-diaminobenzophenone, 4,4′-diaminobenzophenone, 3,3′-diaminodiphenylmethane, 3,4′-diaminodiphenylmethane, 4,4′-diaminodiphenylmethane, bis [ 4- (4-aminophenoxy) phenyl] methane, 1,1-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] ethane, 1,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] ethane, 1, 1-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane, 1,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane, 1,3-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] Propane, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane, 1,1-bis [4- (4-aminopheno) Cis) phenyl] butane, 1,3-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] butane, 1,4-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] butane, 2,2-bis [4- (4-Aminophenoxy) phenyl] butane, 2,3-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] butane, 2- [4- (4-aminophenoxy) phenyl] -2- [4- (4- Aminophenoxy) -3-methylphenyl] propane, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) -3-methylphenyl] propane, 2- [4- (4-aminophenoxy) phenyl] -2- [ 4- (4-aminophenoxy) -3,5-dimethylphenyl] propane, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) -3,5-dimethylphenyl] propane, 2,2-bis [4- 4-aminophenoxy) phenyl] -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane.
4−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)
ベンゼン、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、4,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル、ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]ケトン、ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]スルフィド、ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]スルホキシド、ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]エーテル、ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]エーテル、1,3−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)ベンゾイル]ベンゼン。
4-bis (3-aminophenoxy) benzene, 1,3-bis (3-aminophenoxy)
Benzene, 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 4,4′-bis (4-aminophenoxy) biphenyl, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] ketone, bis [4- (4- Aminophenoxy) phenyl] sulfide, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] sulfoxide, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] sulfone, bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] ether, bis [4- (4-Aminophenoxy) phenyl] ether, 1,3-bis [4- (4-aminophenoxy) benzoyl] benzene.
1,3−ビス[4−(3−アミノフェノキシ)ベンゾイル]ベンゼン、1,4−ビス
[4−(3−アミノフェノキシ)ベンゾイル]ベンゼン、4,4’−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゾイル]ベンゼン、1,1−ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、1,3−ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、3,4’−ジアミノジフェニルスルフィド、2,2−ビス[3−(3−アミノフェノキシ)フェニル]−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン、ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]メタン、1,1−ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]エタン、1,2−ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]エタン、ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]スルホキシド、4,4’−ビス[3−(4−アミノフェノキシ)ベンゾイル]ジフェニルエーテル、4,4’−ビス[3−(3−アミノフェノキシ)ベンゾイル]ジフェニルエーテル。
1,3-bis [4- (3-aminophenoxy) benzoyl] benzene, 1,4-bis [4- (3-aminophenoxy) benzoyl] benzene, 4,4′-bis (3-aminophenoxy) benzoyl] Benzene, 1,1-bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] propane, 1,3-bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] propane, 3,4'-diaminodiphenyl sulfide, 2,2 -Bis [3- (3-aminophenoxy) phenyl] -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane, bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] methane, 1,1-bis [ 4- (3-aminophenoxy) phenyl] ethane, 1,2-bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] ethane, bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl Sulfoxides, 4,4'-bis [3- (4-aminophenoxy) benzoyl] diphenylether, 4,4'-bis [3- (3-aminophenoxy) benzoyl] diphenyl ether.
4,4’−ビス[4−(4−アミノ−α,α−ジメチルベンジル)フェノキシ]ベンゾフェノン、4,4’−ビス[4−(4−アミノ−α,α−ジメチルベンジル)フェノキシ]ジフェニルスルホン、ビス[4−{4−(4−アミノフェノキシ)フェノキシ}フェニル]スルホン、1,4−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェノキシ−α,α−ジメチルベンジル]ベンゼン、1,3−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェノキシ−α,α−ジメチルベンジル]ベンゼン、1,3−ビス[4−(4−アミノ−6−トリフルオロメチルフェノキシ)−α,α−ジメチルベンジル]ベンゼン、1,3−ビス[4−(4−アミノ−6−フルオロフェノキシ)−α,α−ジメチルベンジル]ベンゼン。 4,4′-bis [4- (4-amino-α, α-dimethylbenzyl) phenoxy] benzophenone, 4,4′-bis [4- (4-amino-α, α-dimethylbenzyl) phenoxy] diphenylsulfone Bis [4- {4- (4-aminophenoxy) phenoxy} phenyl] sulfone, 1,4-bis [4- (4-aminophenoxy) phenoxy-α, α-dimethylbenzyl] benzene, 1,3-bis [4- (4-aminophenoxy) phenoxy-α, α-dimethylbenzyl] benzene, 1,3-bis [4- (4-amino-6-trifluoromethylphenoxy) -α, α-dimethylbenzyl] benzene, 1,3-bis [4- (4-amino-6-fluorophenoxy) -α, α-dimethylbenzyl] benzene.
1,3−ビス[4−(4−アミノ−6−メチルフェノキシ)−α,α−ジメチルベンジル]ベンゼン、1,3−ビス[4−(4−アミノ−6−シアノフェノキシ)−α,α−ジメチルベンジル]ベンゼン、3,3’−ジアミノ−4,4’−ジフェノキシベンゾフェノン、4,4’−ジアミノ−5,5’−ジフェノキシベンゾフェノン、3,4’−ジアミノ−4,5’−ジフェノキシベンゾフェノン、3,3’−ジアミノ−4−フェノキシベンゾフェノン、4,4’−ジアミノ−5−フェノキシベンゾフェノン、3,4’−ジアミノ−4−フェノキシベンゾフェノン、3,4’−ジアミノ−5’−フェノキシベンゾフェノン、3,3’−ジアミノ−4,4’−ジビフェノキシベンゾフェノン、4,4’−ジアミノ−5,5’−ジビフェノキシベンゾフェノン、3,4’−ジアミノ−4,5’−ジビフェノキシベンゾフェノン、3,3’−ジアミノ−4−ビフェノキシベンゾフェノン、4,4’−ジアミノ−5−ビフェノキシベンゾフェノン、3,4’−ジアミノ−4−ビフェノキシベンゾフェノン、3,4’−ジアミノ−5’−ビフェノキシベンゾフェノン。 1,3-bis [4- (4-amino-6-methylphenoxy) -α, α-dimethylbenzyl] benzene, 1,3-bis [4- (4-amino-6-cyanophenoxy) -α, α -Dimethylbenzyl] benzene, 3,3'-diamino-4,4'-diphenoxybenzophenone, 4,4'-diamino-5,5'-diphenoxybenzophenone, 3,4'-diamino-4,5'- Diphenoxybenzophenone, 3,3'-diamino-4-phenoxybenzophenone, 4,4'-diamino-5-phenoxybenzophenone, 3,4'-diamino-4-phenoxybenzophenone, 3,4'-diamino-5'- Phenoxybenzophenone, 3,3′-diamino-4,4′-dibiphenoxybenzophenone, 4,4′-diamino-5,5′-dibiphenoxyben Phenone, 3,4′-diamino-4,5′-dibiphenoxybenzophenone, 3,3′-diamino-4-biphenoxybenzophenone, 4,4′-diamino-5-biphenoxybenzophenone, 3,4′-diamino -4-biphenoxybenzophenone, 3,4'-diamino-5'-biphenoxybenzophenone.
1,3−ビス(3−アミノ−4−フェノキシベンゾイル)ベンゼン、1,4−ビス(3−アミノ−4−フェノキシベンゾイル)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノ−5−フェノキシベンゾイル)ベンゼン、1,4−ビス(4−アミノ−5−フェノキシベンゾイル)ベンゼン、1,3−ビス(3−アミノ−4−ビフェノキシベンゾイル)ベンゼン、1,4−ビス(3−アミノ−4−ビフェノキシベンゾイル)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノ−5−ビフェノキシベンゾイル)ベンゼン、1,4−ビス(4−アミノ−5−ビフェノキシベンゾイル)ベンゼン、2,6−ビス[4−(4−アミノ−α,α−ジメチルベンジル)フェノキシ]ベンゾニトリル、ベンゾオキサゾール構造を有する芳香族ジアミン類および上記芳香族ジアミン類の芳香環上の水素原子の一部もしくは全てがハロゲン原子、炭素数1〜3のアルキル基またはアルコキシ基、シアノ基、またはアルキル基またはアルコキシ基の水素原子の一部もしくは全部がハロゲン原子で置換された炭素数1〜3のハロゲン化アルキル基またはアルコキシ基で置換された芳香族ジアミン類等が挙げられる。
該芳香族ジアミン類は、単独であっても二種以上を用いることも可能である。
1,3-bis (3-amino-4-phenoxybenzoyl) benzene, 1,4-bis (3-amino-4-phenoxybenzoyl) benzene, 1,3-bis (4-amino-5-phenoxybenzoyl) benzene 1,4-bis (4-amino-5-phenoxybenzoyl) benzene, 1,3-bis (3-amino-4-biphenoxybenzoyl) benzene, 1,4-bis (3-amino-4-biphenoxy) Benzoyl) benzene, 1,3-bis (4-amino-5-biphenoxybenzoyl) benzene, 1,4-bis (4-amino-5-biphenoxybenzoyl) benzene, 2,6-bis [4- (4 -Amino-α, α-dimethylbenzyl) phenoxy] benzonitrile, aromatic diamines having a benzoxazole structure, and fragrances of the above aromatic diamines Some or all of the hydrogen atoms on the ring are substituted with halogen atoms, or some or all of the hydrogen atoms of the alkyl group or alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms, cyano group, or alkyl group or alkoxy group are substituted with halogen atoms. Examples thereof include aromatic diamines substituted with a halogenated alkyl group having 1 to 3 carbon atoms or an alkoxy group.
These aromatic diamines may be used alone or in combination of two or more.
本発明において用いられる芳香族テトラカルボン酸類は、好ましくは芳香族テトラカルボン酸無水物類であり、下記化14、化15は、全酸成分の70モル%以上使用することが好ましく、80モル%以上使用することがさらに好ましい。これら以外に使用できるものは、具体的には、以下のものが挙げられるが、これらは全酸成分の30モル%未満、より好ましくは20モル%未満で使用する。 The aromatic tetracarboxylic acids used in the present invention are preferably aromatic tetracarboxylic anhydrides, and the following chemical formulas 14 and 15 are preferably used in an amount of 70 mol% or more of the total acid component, and 80 mol%. More preferably used. Specific examples of those that can be used in addition to these include the following, but these are used in an amount of less than 30 mol%, more preferably less than 20 mol% of the total acid component.
本発明においては、全テトラカルボンの30モル%未満より好ましくは10モル%未満であれば下記に例示される非芳香族のテトラカルボン酸二無水物類を一種または二種以上を併用しても構わない。用いられる非芳香族テトラカルボン酸二無水物類としては、例えば、ブタン−1,2,3,4−テトラカルボン酸二無水物、ペンタン−1,2,4,5−テトラカルボン酸二無水物、シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、シクロペンタン−1,2,3,4−テトラカルボン酸二無水物、シクロヘキサン−1,2,4,5−テトラカルボン酸二無水物、シクロヘキサ−1−エン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、3−エチルシクロヘキサ−1−エン−3−(1,2),5,6−テトラカルボン酸二無水物、1−メチル−3−エチルシクロヘキサン−3−(1,2),5,6−テトラカルボン酸二無水物、1−メチル−3−エチルシクロヘキサ−1−エン−3−(1,2),5,6−テトラカルボン酸二無水物、1−エチルシクロヘキサン−1−(1,2),3,4−テトラカルボン酸二無水物、1−プロピルシクロヘキサン−1−(2,3),3,4−テトラカルボン酸二無水物、1,3−ジプロピルシクロヘキサン−1−(2,3),3−(2,3)−テトラカルボン酸二無水物、ジシクロヘキシル−3,4,3’,4’−テトラカルボン酸二無水物、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、1−プロピルシクロヘキサン−1−(2,3),3,4−テトラカルボン酸二無水物、1,3−ジプロピルシクロヘキサン−1−(2,3),3−(2,3)−テトラカルボン酸二無水物、ジシクロヘキシル−3,4,3’,4’−テトラカルボン酸二無水物、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、ビシクロ[2.2.2]オクタン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、ビシクロ[2.2.2]オクト−7−エン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物等である。これらの非芳香族テトラカルボン酸二無水物類は単独でも二種以上を用いることも可能である。 In the present invention, the non-aromatic tetracarboxylic dianhydrides exemplified below may be used alone or in combination of two or more if less than 30 mol%, preferably less than 10 mol% of the total tetracarboxylic acid. I do not care. Examples of the non-aromatic tetracarboxylic dianhydrides used include butane-1,2,3,4-tetracarboxylic dianhydride and pentane-1,2,4,5-tetracarboxylic dianhydride. , Cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, cyclopentane-1,2,3,4-tetracarboxylic dianhydride, cyclohexane-1,2,4,5-tetracarboxylic dianhydride, cyclohex-1-ene- 2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride, 3-ethylcyclohex-1-ene-3- (1,2), 5,6-tetracarboxylic dianhydride, 1-methyl-3- Ethylcyclohexane-3- (1,2), 5,6-tetracarboxylic dianhydride, 1-methyl-3-ethylcyclohex-1-ene-3- (1,2), 5,6-tetracarboxylic Acid dianhydride, 1-ethylsic Hexane-1- (1,2), 3,4-tetracarboxylic dianhydride, 1-propylcyclohexane-1- (2,3), 3,4-tetracarboxylic dianhydride, 1,3-di Propylcyclohexane-1- (2,3), 3- (2,3) -tetracarboxylic dianhydride, dicyclohexyl-3,4,3 ′, 4′-tetracarboxylic dianhydride, bicyclo [2.2 .1] Heptane-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride, 1-propylcyclohexane-1- (2,3), 3,4-tetracarboxylic dianhydride, 1,3-dipropyl Cyclohexane-1- (2,3), 3- (2,3) -tetracarboxylic dianhydride, dicyclohexyl-3,4,3 ′, 4′-tetracarboxylic dianhydride, bicyclo [2.2. 1] Heptane-2,3,5,6-tetracarboxylic Dianhydride, bicyclo [2.2.2] octane-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride, bicyclo [2.2.2] oct-7-ene-2,3,5,6 -Tetracarboxylic dianhydrides and the like. These non-aromatic tetracarboxylic dianhydrides can be used alone or in combination of two or more.
芳香族ジアミン類と、芳香族テトラカルボン酸無水物類とを重合してポリアミド酸を得るときに用いる溶媒は、原料となるモノマーおよび生成するポリアミド酸のいずれをも溶解するものであれば特に限定されないが、極性有機溶媒が好ましく、例えば、N−メチル−2−ピロリドン、N−アセチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジエチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチルホスホリックアミド、エチルセロソルブアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、スルホラン、ハロゲン化フェノール類等があげられるが、なかでもN−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミドが好ましく適用される。これらの溶媒は、単独あるいは混合して使用することができる。溶媒の使用量は、原料となるモノマーを溶解するのに十分な量であればよく、具体的な使用量としては、モノマーを溶解した溶液に占めるモノマーの重量が、通常5〜40質量%、好ましくは10〜20質量%となるような量が挙げられる。 The solvent used when polyamic acid is obtained by polymerizing aromatic diamines and aromatic tetracarboxylic acid anhydrides is particularly limited as long as it dissolves both the raw material monomer and the polyamic acid to be produced. Although not preferred, polar organic solvents are preferred, such as N-methyl-2-pyrrolidone, N-acetyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylformamide, N, N-diethylformamide, N, N-dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide Hexamethylphosphoric amide, ethyl cellosolve acetate, diethylene glycol dimethyl ether, sulfolane, halogenated phenols, etc., among which N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide Preferably applied. These solvents can be used alone or in combination. The amount of the solvent used may be an amount sufficient to dissolve the monomer as a raw material. As a specific amount used, the weight of the monomer in the solution in which the monomer is dissolved is usually 5 to 40% by mass, The amount is preferably 10 to 20% by mass.
ポリアミド酸を得るための重合反応(以下、単に「重合反応」ともいう)の条件は従来公知の条件を適用すればよく、具体例として、有機溶媒中、0〜80℃の温度範囲で、10分〜30時間連続して撹拌および/又は混合することが挙げられる。必要により重合反応を分割したり、温度を上下させてもかまわない。この場合に、両モノマーの添加順序には特に制限はないが、芳香族ジアミン類の溶液中に芳香族テトラカルボン酸無水物類を添加するのが好ましい。重合反応によって得られるポリアミド酸溶液に占めるポリアミド酸の重量は、好ましくは5〜40質量%、より好ましくは10〜30質量%であり、前記溶液の粘度はブルックフィールド粘度計による測定(25℃)で、送液の安定性の点から、好ましくは10〜2000Pa・sであり、より好ましくは100〜1000Pa・sである。本発明におけるポリアミド酸の還元粘度(ηsp/C)は、特に限定するものではないが1.5以上が好ましく、2.0以上がさらに好ましく、なおさらに2.5以上が好ましい。また、重合反応の前に芳香族ジアミン類に少量の末端封止剤を添加して重合を制御することを行ってもよい。末端封止剤としては、無水マレイン酸等といった炭素−炭素二重結合を有する化合物が挙げられる。無水マレイン酸を使用する場合の使用量は、芳香族ジアミン類1モル当たり好ましくは0.001〜1.0モルである。
重合反応中に真空脱泡することは、良質なポリアミド酸の溶液を製造するのに有効である。さらに、以下述べるポリアミド酸の溶液を支持体上に流延・塗布するに際して予め減圧などの処理によって該溶液中の気泡や溶存気体を除去しておくことも、本発明のポリイミドフィルムを得るために有効な処理である。
Conventionally known conditions may be applied for the polymerization reaction for obtaining the polyamic acid (hereinafter also simply referred to as “polymerization reaction”). As a specific example, in a temperature range of 0 to 80 ° C., 10 Stirring and / or mixing continuously for 30 minutes. If necessary, the polymerization reaction may be divided or the temperature may be increased or decreased. In this case, the order of adding both monomers is not particularly limited, but it is preferable to add aromatic tetracarboxylic acid anhydrides to the solution of aromatic diamines. The weight of the polyamic acid in the polyamic acid solution obtained by the polymerization reaction is preferably 5 to 40% by mass, more preferably 10 to 30% by mass, and the viscosity of the solution is measured with a Brookfield viscometer (25 ° C.). From the viewpoint of the stability of liquid feeding, it is preferably 10 to 2000 Pa · s, and more preferably 100 to 1000 Pa · s. The reduced viscosity (ηsp / C) of the polyamic acid in the present invention is not particularly limited, but is preferably 1.5 or more, more preferably 2.0 or more, still more preferably 2.5 or more. Moreover, you may perform superposition | polymerization by adding a small amount of terminal blockers to aromatic diamines before a polymerization reaction. Examples of the end capping agent include compounds having a carbon-carbon double bond such as maleic anhydride. The amount of maleic anhydride used is preferably 0.001 to 1.0 mol per mol of aromatic diamine.
Vacuum degassing during the polymerization reaction is effective in producing a good quality polyamic acid solution. Furthermore, in order to obtain the polyimide film of the present invention, it is possible to remove bubbles and dissolved gas in the solution in advance by treatment such as decompression when casting and applying a polyamic acid solution described below onto the support. This is an effective process.
ポリアミド酸溶液を流延(塗布)する支持体は、ポリアミド酸溶液をフィルム状に成形するに足る程度の平滑性、剛性を有していればよく、表面が金属、プラスチック、ガラス、磁器などであるドラム又はベルト状回転体などが挙げられる。中でも、支持体の表面は好ましくは金属であり、より好ましくは錆びなくて耐腐食に優れるステンレスである。支持体の表面にはCr、Ni、Snなどの金属メッキを施してもよい。支持体表面は必要に応じて鏡面にしたり、あるいは梨地状に加工することができる。また支持体の差によって乾燥における風量や温度は適宜選択採用すればよく、支持体へのポリアミド酸溶液の塗布は、スリット付き口金からの流延、押出機による押出し、スキージコーティング、リバースコーティング、ダイコーティング、アプリケータコーティング、ワイヤーバーコーティング等を含むが、これらに限られず、従来公知の溶液の塗布手段を適宜用いることができる。 The support on which the polyamic acid solution is cast (applied) only needs to have smoothness and rigidity sufficient to form the polyamic acid solution into a film, and the surface is made of metal, plastic, glass, porcelain, etc. A certain drum or a belt-like rotating body may be used. Among them, the surface of the support is preferably a metal, more preferably stainless steel that does not rust and has excellent corrosion resistance. The surface of the support may be plated with metal such as Cr, Ni, or Sn. The surface of the support can be mirror-finished or processed into a satin finish as required. The air volume and temperature in drying may be appropriately selected and adopted depending on the difference in the support, and the polyamic acid solution can be applied to the support by casting from a nozzle with a slit, extrusion by an extruder, squeegee coating, reverse coating, die Including, but not limited to, coating, applicator coating, wire bar coating and the like, conventionally known solution application means can be used as appropriate.
イミド化工程として、閉環(イミド化)触媒や脱水剤を含まないポリアミド酸溶液を用いて、熱処理に供することでイミド化反応を進行させる方法(所謂、熱閉環法)やポリアミド酸溶液に閉環触媒および脱水剤を含有させておいて、上記閉環触媒および脱水剤の作用によってイミド化反応を行わせる、化学閉環法を挙げることができる。
熱閉環法の熱処理温度は、150〜500℃が好ましく、熱処理温度がこの範囲より低いと充分に閉環されづらくなり、またこの範囲より高いと劣化が進行し、フィルムが脆くなりやすくなる。より好ましい態様としては、150〜250℃で3〜20分間処理した後に350〜500℃で3〜20分間熱処理するところの初期段階熱処理と後段階熱処理とを有する2段階熱処理工程が挙げられる。
閉環触媒をポリアミド酸溶液に加えるタイミングは特に限定はなく、ポリアミド酸を得るための重合反応を行う前に予め加えておいてもよい。閉環触媒の具体例としては、トリメチルアミン、トリエチルアミンなどといった脂肪族第3級アミンや、イソキノリン、ピリジン、ベータピコリンなどといった複素環式第3級アミンなどが挙げられ、中でも、複素環式第3級アミンから選ばれる少なくとも一種のアミンが好ましい。ポリアミド酸1モルに対する閉環触媒の使用量は特に限定はないが、好ましくは0.5〜8モルである。
脱水剤をポリアミド酸溶液に加えるタイミングも特に限定はなく、ポリアミド酸を得るための重合反応を行う前に予め加えておいてもよい。脱水剤の具体例としては、無水酢酸、無水プロピオン酸、無水酪酸などといった脂肪族カルボン酸無水物や、無水安息香酸などといった芳香族カルボン酸無水物などが挙げられ、中でも、無水酢酸、無水安息香酸あるいはそれらの混合物が好ましい。また、ポリアミド酸1モルに対する脱水剤の使用量は特に限定はないが、好ましくは0.1〜4モルである。脱水剤を用いる場合には、アセチルアセトンなどといったゲル化遅延剤を併用してもよい。熱閉環反応であっても、化学閉環法であっても、支持体に形成されたポリイミドフィルムの前駆体(グリーンシート、フィルム)を完全にイミド化する前に支持体から剥離してもよいし、イミド化後に剥離してもよい。
In the imidization step, a ring closure (imidation) catalyst or a polyamic acid solution that does not contain a dehydrating agent is used for heat treatment to advance the imidization reaction (so-called thermal ring closure method) or a ring closure catalyst in the polyamic acid solution. And a chemical ring closure method in which a dehydrating agent is contained and an imidization reaction is performed by the action of the ring closing catalyst and the dehydrating agent.
The heat treatment temperature of the thermal ring closure method is preferably 150 to 500 ° C. If the heat treatment temperature is lower than this range, it is difficult to sufficiently close the ring, and if it is higher than this range, the deterioration proceeds and the film tends to become brittle. A more preferable embodiment includes a two-stage heat treatment step having an initial stage heat treatment and a subsequent stage heat treatment in which a heat treatment is performed at 150 to 250 ° C. for 3 to 20 minutes and then heat treatment at 350 to 500 ° C. for 3 to 20 minutes.
The timing for adding the ring-closing catalyst to the polyamic acid solution is not particularly limited, and may be added in advance before the polymerization reaction for obtaining the polyamic acid. Specific examples of the ring-closing catalyst include aliphatic tertiary amines such as trimethylamine and triethylamine, and heterocyclic tertiary amines such as isoquinoline, pyridine, and betapicoline. Among them, heterocyclic tertiary amines are mentioned. At least one amine selected from is preferred. Although the usage-amount of a ring-closing catalyst with respect to 1 mol of polyamic acids does not have limitation in particular, Preferably it is 0.5-8 mol.
The timing of adding the dehydrating agent to the polyamic acid solution is not particularly limited, and may be added in advance before the polymerization reaction for obtaining the polyamic acid. Specific examples of the dehydrating agent include aliphatic carboxylic acid anhydrides such as acetic anhydride, propionic anhydride, butyric anhydride, and aromatic carboxylic acid anhydrides such as benzoic anhydride. Among them, acetic anhydride, benzoic anhydride, etc. Acids or mixtures thereof are preferred. Moreover, the usage-amount of the dehydrating agent with respect to 1 mol of polyamic acids is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 4 mol. When a dehydrating agent is used, a gelation retarder such as acetylacetone may be used in combination. Whether it is a thermal cyclization reaction or a chemical cyclization method, the polyimide film precursor (green sheet, film) formed on the support may be peeled off from the support before it is completely imidized. The film may be peeled after imidization.
本発明におけるポリイミドフィルムの厚さは特に限定されないが、好ましくは3μm以上100μm以下である。
ポリイミドフィルムの長尺フィルムを工業的に安定的に製造することが困難であり、また得られたこれらのポリイミドフィルムはその厚さ斑が極端に大きく、例えば市販の7.5μmのポリイミドフィルムの厚さ斑は25%程度のものであり、寸法精度の要求される電子部品などにおいては品質上問題があった、本発明はこれらの課題を解決せんとするものである。
このポリイミドフィルムの厚さはポリアミド酸溶液を支持体に塗布する際の塗布量や、ポリアミド酸溶液の濃度によって容易に制御し得るが、その変動または制御不良が最終的ポリイミドフィルムの厚さ斑に影響し、特にフィルム厚さが薄くなるほどその斑が大きくなる傾向を有している。
本発明のポリイミドフィルムには、滑剤をポリイミド中に添加含有せしめるなどしてフィルム表面に微細な凹凸を付与しフィルムの滑り性を改善することが好ましい。
滑剤としては、無機や有機の0.03μm〜1μm程度の平均粒子径を有する微粒子が使用でき、具体例として、酸化チタン、アルミナ、シリカ、炭酸カルシウム、燐酸カルシウム、燐酸水素カルシウム、ピロ燐酸カルシウム、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、粘土鉱物などが挙げられる。
Although the thickness of the polyimide film in this invention is not specifically limited, Preferably they are 3 micrometers or more and 100 micrometers or less.
It is difficult to industrially produce a long film of a polyimide film, and these obtained polyimide films have extremely large thickness unevenness, for example, the thickness of a commercially available 7.5 μm polyimide film. The unevenness is about 25%, and there is a problem in quality in electronic parts and the like that require dimensional accuracy. The present invention intends to solve these problems.
The thickness of the polyimide film can be easily controlled by the amount of the polyamic acid solution applied to the support and the concentration of the polyamic acid solution. In particular, the spots tend to increase as the film thickness decreases.
The polyimide film of the present invention is preferably provided with a lubricant in the polyimide to give fine irregularities on the film surface to improve the slipping property of the film.
As the lubricant, inorganic or organic fine particles having an average particle diameter of about 0.03 μm to 1 μm can be used. Specific examples include titanium oxide, alumina, silica, calcium carbonate, calcium phosphate, calcium hydrogen phosphate, calcium pyrophosphate, Examples include magnesium oxide, calcium oxide, and clay minerals.
本発明において、これらのポリイミドフィルムを得る方法は、芳香族テトラカルボン酸類(無水物、酸、およびアミド結合性誘導体を総称して類という、以下同)と芳香族ジアミン類(アミン、およびアミド結合性誘導体を総称して類という、以下同)とを反応させて得られるポリアミド酸溶液であるドープを流延、塗布膜形成、乾燥、熱処理(イミド化)して得られるポリイミドフィルムであって、赤外線の波長領域が1μm以上5μm以下の範囲内で、そのポリアミド酸溶液の流延直後に、0.1g/m2以上1.0g/m2以下、より好ましくは、0.1g/m2以上0.5g/m2となるように単位面積あたりの重量を制御したポリイミドフィルムであり、塗布膜の単位面積当たりの重量をその中に含まれる溶媒の吸収を赤外吸収方式の厚さ計(クラボウ製、商品名RX−100(透過型)またはRX−200(反射型)、測定面積7×13mm)で測定・管理することによって、得られるポリイミドフィルムの単位面積当たりの重量を制御することを特徴とするポリイミドフィルムであり、塗布膜はポリアミド酸溶液であるドープがダイなどから押し出されたものであって、従来はそのドープ中のポリイミドの吸収をチェックしてその量で膜厚さを測定し、制御管理するものが提案されていたが、本発明においては、このドープ中の溶媒の吸収を(赤外吸収方式で)検知することで、より正確に精度よく検知できる。これは、ポリマー自身の吸収を考慮しないため、同じ溶媒であるならば、他素材であっても、同様の測定が可能であり、広範囲に使用できるというメリットがある。また、ポリマーに比べ、溶媒の方が多量であるため、検知感度が良く、測定精度が高くなる。
なお、前記の「測定・管理する」とは、例えば樹脂塗布直後の厚さをオンライン厚さ計を用いて塗布厚みを計測し、既に定められている目標値に対して、ずれている場合は、補正をかけ目標値にあわせることで厚みを制御することを意味する。
In the present invention, these polyimide films are obtained by the following methods: aromatic tetracarboxylic acids (anhydrides, acids, and amide bond derivatives are collectively referred to as the following) and aromatic diamines (amine and amide bonds). A polyimide film obtained by casting, coating film formation, drying, heat treatment (imidization) of a dope which is a polyamic acid solution obtained by reacting all of the functional derivatives generically referred to hereinafter as the same), In the infrared wavelength range of 1 μm or more and 5 μm or less, immediately after casting the polyamic acid solution, 0.1 g / m 2 or more and 1.0 g / m 2 or less, more preferably 0.1 g / m 2 or more. a polyimide film with a controlled weight per unit area so that 0.5 g / m 2, an infrared absorbing absorption of solvents contained a weight per unit area of the coating film therein Per unit area of the polyimide film obtained by measuring and managing with a thickness gauge of the formula (made by Kurabo Industries, trade name RX-100 (transmission type) or RX-200 (reflection type), measurement area 7 × 13 mm)) It is a polyimide film characterized by controlling the weight, and the coating film is obtained by extruding a dope, which is a polyamic acid solution, from a die or the like. Conventionally, the amount of the polyimide is checked by checking the absorption of the polyimide in the dope. In the present invention, by detecting the absorption of the solvent in the dope (infrared absorption method), it has been detected more accurately and accurately. it can. Since this does not consider the absorption of the polymer itself, the same measurement is possible even if other materials are used in the same solvent, and there is an advantage that it can be used in a wide range. Moreover, since the amount of the solvent is larger than that of the polymer, the detection sensitivity is good and the measurement accuracy is high.
Note that the above “measurement / management” means, for example, that the thickness immediately after resin application is measured using an on-line thickness meter, and if it is deviated from a predetermined target value This means that the thickness is controlled by applying correction and adjusting to the target value.
これらの溶液に用いられる溶媒としては、N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミドなどが挙げられる。本発明のポリイミドフィルムの製造方法では、特にポリイミド前駆体であるポリアミド酸のN−メチル−2−ピロリドン溶液、N,N−ジメチルアセトアミド溶液を使用する流延製膜方法による場合に最も好ましく適用し得る。
検知する吸収ピークは、赤外線波長領域内のいずれかの溶媒固有の吸収帯であれば、特に限定することはないが、本測定に関しては、近赤外領域の溶媒固有の吸収帯を選定した。
また、測定を行う環境としては、特に限定されるものではないが、使用する溶媒群が吸湿性が非常に高いため、空調設備を備えた環境下で温湿度をある程度コントロールできる設備内あれば問題はない。具体的には温度10℃以上40℃以下、好ましくは20℃以上30℃以下であることが望ましい。湿度5%Rh以上95%Rh以下、好ましくは25%Rh以上65%Rh以下であることが望ましい。
また、反応を伴う溶液製膜法では、フィルム厚さの管理は、最終段階での厚さを測定し、流延時にフィードバックをかける方法や中間体(乾燥された前駆体フィルム)の厚さを測定し、流延時にフィードバックをかける方法が採用されていたが、乾燥状態の差異などにより、正確な値を見込めない。これらの方法は、オンラインでは難しく、生産性の低下を招く場合が多い。赤外吸収方式で、ポリイミドではなく、溶媒の吸収を用いた厚み測定することで、反応を伴う溶液製膜法において、塗工直後の 厚さを制御することができ、フィードバックを早め、ロスを少なく効率よい製膜が可能となる。
Examples of the solvent used in these solutions include N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide and the like. The method for producing a polyimide film of the present invention is most preferably applied particularly when the casting film forming method using an N-methyl-2-pyrrolidone solution or N, N-dimethylacetamide solution of polyamic acid which is a polyimide precursor is used. obtain.
The absorption peak to be detected is not particularly limited as long as it is an absorption band specific to any solvent in the infrared wavelength region, but for this measurement, an absorption band specific to the solvent in the near infrared region was selected.
In addition, the measurement environment is not particularly limited, but the solvent group used is very hygroscopic, so there is a problem if the temperature and humidity can be controlled to some extent in an environment equipped with air conditioning equipment. There is no. Specifically, the temperature is 10 ° C. or higher and 40 ° C. or lower, preferably 20 ° C. or higher and 30 ° C. or lower. The humidity is 5% Rh to 95% Rh, preferably 25% Rh to 65% Rh.
Also, in the solution casting method with reaction, the film thickness is controlled by measuring the thickness at the final stage and applying feedback during casting or the thickness of the intermediate (dried precursor film). Although the method of measuring and giving feedback at the time of casting was adopted, accurate values cannot be expected due to differences in the dry state. These methods are difficult online and often result in reduced productivity. By measuring the thickness using solvent absorption instead of polyimide in the infrared absorption method, it is possible to control the thickness immediately after coating in the solution film formation method with reaction, speeding up feedback and reducing loss. Less efficient film formation is possible.
本発明においては、上記方法が必須であり、この方法に、(1)前駆体フィルムを、フィルムの幅方向の両側端部におけるフィルム端部把持が、多数のクリップで挟み込むことやピンシートに設けられた多数のピンで突き刺すことによってなされ、幅方向およびまたは搬送方向に張設した状態でフィルムを搬送するテンター方式でイミド化させポリイミドフィルムを得る。 In the present invention, the above method is indispensable. In this method, (1) film end gripping at both side end portions in the width direction of the film is sandwiched between a number of clips or provided on a pin sheet. It is made by piercing with a large number of pins, and imidized by a tenter method in which the film is conveyed in a state of being stretched in the width direction and / or the conveying direction to obtain a polyimide film.
また、本発明においては、ポリアミド酸溶液を支持体上に流延する際に真円度の高いバックアップロールを用いることで、塗工時の厚み斑を低減させ、特にMD方向の厚み斑を低減させることができる、バックアップロールの真円度は下記するロールの偏心量をもって表すものであり、その偏心量(μm)は3以下が好ましく、特に2以下が好ましい。
前記ピン部分補強によるフィルムへの厚み斑低減効果はTD方向の厚み斑抑制に効果が有る。
これらの方式においてはコーターのバックアップロールの偏心量を3(μm)以下好ましくは2(μm)以下に制御する方法が好ましい。バックアップロールの偏心量の測定は、バックアップロールの端面に、ダイヤルゲージを当接し、ゲージの変位量をバックアップロールの左端面、右端面、中心部を測定した値である。
より詳しく述べれば、ダイヤルゲージは静電容量式ダイヤルゲージ(尾崎製作所製、商品名PEACOCK、型式DG−205、測定範囲25mm、最小表示量0.001mm、精度0.003mm)を使用する。
ダイヤルゲージはマグネットチャックにてロールフレームに固定する。偏芯量測定は円周方向に8分割した箇所を、それぞれ繰り返し6回、測定する。測定時の環境は、温度、湿度が安定し、振動の無い環境で実施する。ロール駆動速度は、1m/分で実施する。
測定はフィルム無し、有りの両方で実施する。フィルム有りの場合、フィルムテンションは100N程度で実施する。
バックアップロールの偏心量の制御は、偏心量の大きい場合はバックアップロールのメッキ剥がし、切削加工、研磨加工、の工程を少なくとも経て偏心量の制御を実施する、また偏心量の小さい場合はバックアップロール研磨加工を実施して偏心量の制御を実施する。
バックアップロールの材質は、機械構造用炭素鋼(STKM、S45C)が好ましい。
バックアップロールの表面処理は、硬質クロムメッキが好ましい。ロールの直径は、φ200〜400程度が望ましい。軸受は寸法精度及び回転精度がJISB1514に規定される精度等級の4級以上の軸受を使用することが好ましい。
Moreover, in the present invention, when casting a polyamic acid solution on a support, by using a backup roll having a high roundness, the thickness unevenness at the time of coating is reduced, particularly the thickness unevenness in the MD direction is reduced. The roundness of the backup roll that can be expressed is expressed by the amount of eccentricity of the roll described below, and the amount of eccentricity (μm) is preferably 3 or less, and particularly preferably 2 or less.
The effect of reducing thickness unevenness on the film by reinforcing the pin portion is effective in suppressing thickness unevenness in the TD direction.
In these methods, a method of controlling the eccentricity of the backup roll of the coater to 3 (μm) or less, preferably 2 (μm) or less is preferable. The measurement of the eccentric amount of the backup roll is a value obtained by abutting a dial gauge on the end surface of the backup roll and measuring the displacement amount of the gauge at the left end surface, the right end surface, and the center portion of the backup roll.
More specifically, the dial gauge uses a capacitance type dial gauge (manufactured by Ozaki Seisakusho, trade name PEACOCK, model DG-205, measurement range 25 mm, minimum display amount 0.001 mm, accuracy 0.003 mm).
The dial gauge is fixed to the roll frame with a magnetic chuck. Eccentricity measurement is repeated 6 times for each portion divided into 8 in the circumferential direction. The measurement should be performed in an environment where temperature and humidity are stable and there is no vibration. The roll driving speed is 1 m / min.
Measurement is performed both with and without film. When there is a film, the film tension is about 100N.
Control of the eccentric amount of the backup roll is performed by removing the plating of the backup roll when the eccentric amount is large, and performing the control of the eccentric amount through at least the processes of cutting and polishing, and polishing the backup roll when the eccentric amount is small. Perform machining to control the amount of eccentricity.
The material of the backup roll is preferably carbon steel for mechanical structure (STKM, S45C).
The surface treatment of the backup roll is preferably hard chrome plating. The diameter of the roll is preferably about φ200 to 400. It is preferable to use a bearing having a dimensional accuracy and a rotational accuracy of a grade 4 or higher of the accuracy grade specified in JIS B1514.
本発明におけるポリイミドフィルムの厚さ斑は、10%以下であることが好ましく、5%以下であることがより好ましく、さらに好ましくは3%以下であることが好ましい。この厚さ斑が10%を超える場合はこのフィルムを電子部品の耐熱絶縁材として使用したとき電子部品の寸法精度に欠陥を生じせしめ、さらに電子部品の電気的品質に課題を多く抱えるものとなる。
本発明における厚さ斑の測定は、下記によるものである。
厚さ斑(%)=((最大値−最小値)/平均厚み)×100
測定については、幅方向および長手方向に測定した。
幅方向(TD)については、幅方向1cm間隔で全幅測定し、その間の平均および最大値、最小値を出し、上式を用いて計算した。
長手方向(MD)については、長手方向5cm間隔で5m分測定し、その間の平均および最大値、最小値を出し、上式を用いて計算した。
The thickness unevenness of the polyimide film in the present invention is preferably 10% or less, more preferably 5% or less, and still more preferably 3% or less. When this thickness unevenness exceeds 10%, when this film is used as a heat-resistant insulating material for an electronic component, it causes a defect in the dimensional accuracy of the electronic component, and further has many problems in the electrical quality of the electronic component. .
The measurement of thickness spots in the present invention is as follows.
Thickness unevenness (%) = ((maximum value−minimum value) / average thickness) × 100
About the measurement, it measured to the width direction and the longitudinal direction.
For the width direction (TD), the entire width was measured at intervals of 1 cm in the width direction, and the average, maximum value, and minimum value were calculated and calculated using the above formula.
About the longitudinal direction (MD), it measured for 5 m at intervals of 5 cm in the longitudinal direction, and the average, maximum value, and minimum value were calculated and calculated using the above formula.
以下、実施例及び比較例を示して本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例によって限定されるものではない。なお、以下の実施例における物性の評価方法は以下の通りである。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example are shown and this invention is demonstrated more concretely, this invention is not limited by a following example. In addition, the evaluation method of the physical property in the following examples is as follows.
1.ポリアミド酸の還元粘度(ηsp/C)
ポリマー濃度が0.2g/dlとなるようにN−メチル−2−ピロリドン(又は、N,N−ジメチルアセトアミド)に溶解した溶液をウベローデ型の粘度管により30℃で測定した。(ポリアミド酸溶液の調製に使用した溶媒がN,N−ジメチルアセトアミドの場合は、N,N−ジメチルアセトアミドを使用してポリマーを溶解し、測定した。)
2.ポリイミドフィルムの厚さ
マイクロメーター(ファインリューフ社製、ミリトロン1254D)を用いて測定した。
1. Reduced viscosity of polyamic acid (ηsp / C)
A solution dissolved in N-methyl-2-pyrrolidone (or N, N-dimethylacetamide) so that the polymer concentration was 0.2 g / dl was measured at 30 ° C. with an Ubbelohde type viscosity tube. (When the solvent used for preparing the polyamic acid solution was N, N-dimethylacetamide, the polymer was dissolved using N, N-dimethylacetamide and measured.)
2. The thickness of the polyimide film The thickness was measured using a micrometer (Millitron 1254D manufactured by Fine Reef).
3.ポリイミドフィルムの引張弾性率、引張破断強度および引張破断伸度
測定対象のポリイミドフィルムを、流れ方向(MD方向)および幅方向(TD方向)にそれぞれ100mm×10mmの短冊状に切り出したものを試験片とした。引張試験機(島津製作所製、オートグラフ(登録商標)、機種名AG−5000A)を用い、引張速度50mm/分、チャック間距離40mmの条件で、MD方向、TD方向それぞれについて、引張弾性率、引張破断強度および引張破断伸度を測定した。
4.フィルムの線膨張係数(CTE)
下記条件で伸縮率を測定し、30〜300℃までを15℃間隔で分割し、各分割範囲の伸縮率/温度の平均値より求めた。MD方向、TD方向の意味は上記と同様である。
装置名 ; MACサイエンス社製TMA4000S
試料長さ ; 20mm
試料幅 ; 2mm
初荷重 ; 34.5g/mm2
昇温開始温度 ; 25℃
昇温終了温度 ; 400℃
昇温速度 ; 5℃/min
雰囲気 ; アルゴン
3. Specimen obtained by cutting a polyimide film to be measured into a strip of 100 mm × 10 mm in the flow direction (MD direction) and the width direction (TD direction), respectively. It was. Using a tensile tester (manufactured by Shimadzu Corp., Autograph (registered trademark), model name AG-5000A) under the conditions of a tensile speed of 50 mm / min and a distance between chucks of 40 mm, the tensile modulus, Tensile rupture strength and tensile rupture elongation were measured.
4). Film linear expansion coefficient (CTE)
The expansion / contraction rate was measured under the following conditions, and the range from 30 to 300 ° C. was divided at 15 ° C. intervals and obtained from the average value of the expansion / contraction rate / temperature of each divided range. The meanings of the MD direction and the TD direction are the same as described above.
Device name: TMA4000S manufactured by MAC Science
Sample length; 20mm
Sample width: 2 mm
Initial load: 34.5 g / mm 2
Temperature rise start temperature: 25 ° C
Temperature rising end temperature: 400 ° C
Temperature increase rate: 5 ° C / min
Atmosphere: Argon
(無機粒子の予備分散)
アモルファスシリカの球状粒子シーホスターKE−P10(日本触媒株式会社製)を1.22質量部、N−メチル−2−ピロリドン420質量部を、容器の接液部、および輸液用配管はオーステナイト系ステンレス鋼SUS316Lである容器に入れホモジナイザーT−25ベイシック(IKA Labor technik社製)にて、回転数1000回転/分で1分間攪拌し予備分散液を得た。予備分散液中の平均粒子径は0.11μmであった。
(ポリアミド酸溶液の調製)
窒素導入管、温度計、攪拌棒を備えた容器の接液部、および輸液用配管はオーステナイト系ステンレス鋼SUS316Lである反応容器内を窒素置換した後、223質量部の5−アミノ−2−(p−アミノフェニル)ベンゾオキサゾールを入れた。次いで、4000質量部のN−メチル−2−ピロリドンを加えて完全に溶解させてから、先に得た予備分散液を420質量部と217質量部のピロメリット酸二無水物を加えて、25℃にて24時間攪拌すると、褐色の粘調なポリアミド酸溶液Aが得られた。この還元粘度(ηsp/C)は3.8dl/gであった。
(Preliminary dispersion of inorganic particles)
1.22 parts by mass of amorphous silica spherical particles Seahoster KE-P10 (manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.), 420 parts by mass of N-methyl-2-pyrrolidone, the wetted part of the container, and the infusion pipe are austenitic stainless steel The mixture was placed in a container of SUS316L and stirred with a homogenizer T-25 basic (manufactured by IKA Labortechnik) at a rotation speed of 1000 rpm for 1 minute to obtain a preliminary dispersion. The average particle size in the preliminary dispersion was 0.11 μm.
(Preparation of polyamic acid solution)
A nitrogen inlet tube, a thermometer, a liquid contact part of a container equipped with a stirring rod, and a pipe for infusion were substituted with nitrogen in the reaction container made of austenitic stainless steel SUS316L, and then 223 parts by mass of 5-amino-2- ( p-Aminophenyl) benzoxazole was added. Next, 4000 parts by mass of N-methyl-2-pyrrolidone was added and completely dissolved, and then the preliminary dispersion obtained above was added with 420 parts by mass and 217 parts by mass of pyromellitic dianhydride. When the mixture was stirred at ° C. for 24 hours, a brown viscous polyamic acid solution A was obtained. The reduced viscosity (ηsp / C) was 3.8 dl / g.
<実施例1>
ポリアミド酸溶液Aを、ポリエチレンテレフタレート製フィルムA−4100(東洋紡績株式会社製)の無滑材面上に、コンマコーターを用いてコーティングした(塗工幅1240mm、バックアップロールの真円度が2(μm)のものを使用)。
コンマコーターと乾燥機の間に設置した(塗布膜が乾燥機に入る前)、赤外吸収方式の厚さ計(クラボウ製、商品名RX−100(透過型)またはRX−200(反射型)、測定面積7×13mm)を用いて、単位面積あたりの重量測定をオンラインで実施し、目標となる重量と得られた重量との差を算出した。
乾燥機に入った塗膜は、90℃にて7.5分間乾燥した。乾燥後に自己支持性となったポリアミド酸フィルムを支持体から剥離して両端をカットし、厚さ8.2μm、幅1200mmのグリーンフィルムを得た。得られたグリーンフィルムに幅35mmの細幅長尺スリットフィルムA(易接着性細幅長尺スリットフィルムA)を両側端部に重ね合わせながら、ピンシートやブラシロール、押さえロール、支え治具の条件でピンテンターにて両端を把持し熱処理を行った。ピンは、ピンシートが並んだ際にピン間隔が一定となるように配置されており、ピン台座からのピン高さは8mm、ピンシート間隔は1140mmであり、ピンシートの長手方向の長さは95mm、幅方向の長さは35mmで、ピンシートの幅方向外側に設定した該台の長手方向の長さは95mm、幅方向の長さは15mmであり、該台の周囲は面取り加工を施した。また、ブラシロールは幅方向に2種類の素材を用いた2層構造を用い、内側にはコーネックス製で素線径φ0.3mmを配置し、外側には素線径φ0.5mmの金属素線を配置した。
(ピンシートの形状は平板形状、押さえロールとフィルム把持開始部との距離は150mm、支え治具はテフロン(登録商標)製バーを使用、支え治具とフィルム把持開始部との距離は170mm)
テンターの熱処理設定は以下の通りである。第1段が180℃で5分、昇温速度4℃/秒で昇温して第2段として460℃で5分の条件で2段階の加熱を施して、イミド化反応を進行させた。その後、5分間で室温にまで冷却し、フィルムの両側端部の細幅フィルムが重なっている部分をスリッターにて切り落とし、ロール状に巻き上げ、褐色を呈するポリイミドフィルムAを得た。熱処理中の搬送状態、得られたポリイミドフィルムの特性などの測定結果を表1に記載する。
表1記載の単位面積当たりの重量差とは、1平方メートル当たりの目標重量(経験値より設定)に対して、実測した重量との差である。
なお、フィルムの平面性、巻き品位および有効幅は、以下のように定義した。
まず得られたフィルムを清浄な表面を有する定盤に広げ、フィルム端部にてウネリにより定盤との間に空間が空いてしまう部分を平面性不良な部分として捉えた。
単位面積あたり、空間が空く部分がみられない〜1/4程度のものを○、1/4〜1/2のものを△、1/2以上のものを×とした。
巻き上げられたロールに皺が入らず、ストリークや端面ずれ等が発生しない、製品ロールの状態を巻き品位の良好な状態として定義した。
ロール面および端面を目視にて観察し、皺なく端部ずれがないものを○、皺が1〜2本、ずれ量が1mm以内かつ全体の2割以内であるものを△、皺が3本以上、ずれ量が1mm以上かつ全体の2割以上であるものを×とした。
また、ピン裂けは、フィルムの先頭から10m程度の部分にて、ピン部での幅方向、縦方向でのフィルム裂けを目視判定し、縦方向の隣どうしのピン穴(全部で500ヶ)が繋がるものが10ヶ以上あるものを×、10ヶ〜3ヶ程度のものを△、2ヶ以下のものを○とした
<Example 1>
The polyamic acid solution A was coated on a non-slip surface of a polyethylene terephthalate film A-4100 (manufactured by Toyobo Co., Ltd.) using a comma coater (coating width 1240 mm, backup roll roundness of 2 ( μm)).
Infrared absorption thickness gauge (made by Kurabo Industries, product name RX-100 (transmission type) or RX-200 (reflection type)) installed between the comma coater and the dryer (before the coating film enters the dryer) , Measurement area 7 × 13 mm) was used to measure the weight per unit area online, and the difference between the target weight and the obtained weight was calculated.
The coating film that entered the dryer was dried at 90 ° C. for 7.5 minutes. The polyamic acid film which became self-supporting after drying was peeled off from the support and cut at both ends to obtain a green film having a thickness of 8.2 μm and a width of 1200 mm. A pin sheet, a brush roll, a pressing roll, a support jig, and the like, while a 35 mm wide narrow slit film A (adhesive narrow slit film A) is superimposed on both side ends of the obtained green film. Under the conditions, both ends were held with a pin tenter and heat treatment was performed. The pins are arranged so that the pin interval is constant when the pin sheets are arranged, the pin height from the pin base is 8 mm, the pin sheet interval is 1140 mm, and the length of the pin sheet in the longitudinal direction is The length in the width direction is 95 mm, the length in the longitudinal direction of the table set outside the pin sheet in the width direction is 95 mm, the length in the width direction is 15 mm, and the periphery of the table is chamfered. did. In addition, the brush roll has a two-layer structure using two kinds of materials in the width direction, made of Conex with a strand diameter of 0.3 mm, and on the outside a metal element with a strand diameter of 0.5 mm. A line was placed.
(The pin sheet has a flat plate shape, the distance between the press roll and the film grip start portion is 150 mm, the support jig uses a Teflon (registered trademark) bar, and the distance between the support jig and the film grip start portion is 170 mm).
The heat treatment settings for the tenter are as follows. The first stage was heated at 180 ° C. for 5 minutes and the heating rate was 4 ° C./second, and the second stage was heated at 460 ° C. for 5 minutes for 2 minutes to proceed the imidization reaction. Then, it cooled to room temperature in 5 minutes, the part with which the narrow film of the both ends of a film overlapped was cut off with the slitter, it rolled up in roll shape, and the polyimide film A which exhibits brown was obtained. Table 1 shows the measurement results such as the conveyance state during the heat treatment and the characteristics of the obtained polyimide film.
The weight difference per unit area shown in Table 1 is the difference between the measured weight and the target weight per square meter (set from experience values).
The flatness, winding quality and effective width of the film were defined as follows.
First, the obtained film was spread on a surface plate having a clean surface, and a portion where a space was left between the surface plate due to undulation at the end of the film was regarded as a portion having poor flatness.
A unit having a space that is not vacant per unit area to ¼, ¼, ¼ to ½, and ½ or more, x.
The state of the product roll, in which no wrinkles enter the wound roll and no streak or end face deviation occurs, is defined as a good winding quality state.
The roll surface and the end surface are visually observed. The case where there is no wrinkle and there is no end shift is ○, the wrinkle is 1 to 2, the shift is within 1 mm and the total is less than 20%, and the wrinkle is 3 As described above, the case where the deviation amount is 1 mm or more and 20% or more of the whole is taken as x.
Also, for pin tearing, the film tearing in the width direction and the vertical direction at the pin part is visually judged at a portion about 10 m from the top of the film, and pin holes (500 in total) adjacent to each other in the vertical direction. 10 or more connected items x × 10 to 3 items △ 2 or less items ○
<実施例2〜3>
ポリアミド酸溶液Aを使用し、塗工厚さ以外は実施例1と同様にしてそれぞれのポリイミドフィルムBとポリイミドフィルムCを得た。
同様にしてその評価をした。結果を表1に示す。
<Examples 2-3>
Polyamide acid solution A was used, and polyimide film B and polyimide film C were obtained in the same manner as in Example 1 except for the coating thickness.
The evaluation was made in the same manner. The results are shown in Table 1.
<比較例1>
フィルム厚さ制御を、乾燥後の中間体(乾燥された前駆体フィルム)の厚さを、赤外吸収方式の厚さ計にて測定し、流延時にフィードバックをかける方法で実施した以外は、
実施例1と同様にしてポリイミドフィルムDを得た。同様にしてその評価をした。結果を表2に示す。
<Comparative Example 1>
Except for measuring the film thickness by measuring the thickness of the dried intermediate (dried precursor film) with an infrared absorption thickness gauge and applying feedback during casting,
A polyimide film D was obtained in the same manner as Example 1. The evaluation was made in the same manner. The results are shown in Table 2.
<比較例2>
フィルム厚さ制御を、イミド化反応後での厚さを、赤外吸収方式の厚さ計にて測定し、次の流延時にフィードバックをかける方法で実施した以外は、
実施例1と同様にしてポリイミドフィルムEを得た。同様にしてその評価をした。結果を表2に示す。
<Comparative example 2>
Except that the film thickness was controlled by measuring the thickness after the imidization reaction with an infrared absorption type thickness meter and applying feedback at the next casting,
A polyimide film E was obtained in the same manner as in Example 1. The evaluation was made in the same manner. The results are shown in Table 2.
<比較例3>
フィルム厚さ制御を、乾燥後の中間体(乾燥された前駆体フィルム)を剥ぎ取り、接触式の厚さ計にてオフライン測定し、流延時にフィードバックをかける方法で実施した以外は、
実施例1と同様にしてポリイミドフィルムFを得た。同様にしてその評価をした。結果を表2に示す。
<Comparative Example 3>
Except that the film thickness was controlled by peeling off the dried intermediate (dried precursor film), measuring it offline with a contact-type thickness meter, and applying feedback during casting.
A polyimide film F was obtained in the same manner as in Example 1. The evaluation was made in the same manner. The results are shown in Table 2.
<比較例4>
フィルム厚さ制御を、イミド化反応後での厚さを、接触式の厚さ計にてオフライン測定し、次の流延時にフィードバックをかける方法で実施した以外は、
実施例1と同様にしてポリイミドフィルムGを得た。同様にしてその評価をした。結果を表2に示す。
<Comparative Example 4>
Except that the film thickness was controlled by a method in which the thickness after the imidization reaction was measured off-line with a contact-type thickness meter and feedback was applied at the next casting,
A polyimide film G was obtained in the same manner as in Example 1. The evaluation was made in the same manner. The results are shown in Table 2.
<比較例5>
(無機粒子の予備分散)
アモルファスシリカの球状粒子シーホスターKE−P10(日本触媒株式会社製)を7.6質量部、N−メチル−2−ピロリドン390質量部を容器の接液部、および輸液用配管はオーステナイト系ステンレス鋼SUS316Lである容器に入れホモジナイザーT−25ベイシック(IKA Labor technik社製)にて、回転数1000回転/分で1分間攪拌し予備分散液を得た。
(ポリアミド酸溶液の調製)
窒素導入管、温度計、攪拌棒を備えた容器の接液部、および輸液用配管はオーステナイト系ステンレス鋼SUS316Lである反応容器内を窒素置換した後、200質量部の4,4’−ジアミノジフェニルエーテルを入れた。次いで、3800質量部のN−メチル−2−ピロリドンを加えて完全に溶解させてから、先に得た予備分散液を390質量部と217質量部のピロメリット酸二無水物を加えて、25℃にて5時間攪拌すると、褐色の粘調なポリアミド酸溶液Bが得られた。この還元粘度(ηsp/C)は3.7dl/gであった。ポリアミド酸溶液Bを用いて、実施例1と同様にしてポリイミドフィルムHを得た。同様にしてその評価をした。結果を表2に示す。
<Comparative Example 5>
(Preliminary dispersion of inorganic particles)
7.6 parts by weight of amorphous silica spherical particle Seahoster KE-P10 (manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.), 390 parts by weight of N-methyl-2-pyrrolidone, the liquid contact part of the container, and the infusion pipe are austenitic stainless steel SUS316L And stirred for 1 minute at a rotation speed of 1000 rpm with a homogenizer T-25 basic (manufactured by IKA Labortechnik) to obtain a preliminary dispersion.
(Preparation of polyamic acid solution)
Nitrogen introduction pipe, thermometer, wetted part of container equipped with stirring rod, and infusion pipe were replaced with nitrogen in a reaction vessel made of austenitic stainless steel SUS316L, and then 200 parts by mass of 4,4′-diaminodiphenyl ether Put. Next, after 3800 parts by mass of N-methyl-2-pyrrolidone was added and completely dissolved, 390 parts by mass and 217 parts by mass of pyromellitic dianhydride were added to the preliminary dispersion obtained above. When the mixture was stirred at 5 ° C. for 5 hours, a brown viscous polyamic acid solution B was obtained. The reduced viscosity (ηsp / C) was 3.7 dl / g. Using the polyamic acid solution B, a polyimide film H was obtained in the same manner as in Example 1. The evaluation was made in the same manner. The results are shown in Table 2.
<比較例6>
(無機粒子の予備分散)
アモルファスシリカの球状粒子シーホスターKE−P10(日本触媒株式会社製)を3.7質量部、N−メチル−2−ピロリドン420質量部を容器の接液部、および輸液用配管はオーステナイト系ステンレス鋼SUS316Lである容器に入れホモジナイザーT−25ベイシック(IKA Labor technik社製)にて、回転数1000回転/分で1分間攪拌し予備分散液を得た。
(ポリアミド酸溶液の調製)
窒素導入管、温度計、攪拌棒を備えた容器の接液部、および輸液用配管はオーステナイト系ステンレス鋼SUS316Lである反応容器内を窒素置換した後、108質量部のp−フェニレンジアミンを入れた。次いで、3600質量部のN−メチル−2−ピロリドンを加えて完全に溶解させてから、先に得た予備分散液を420質量部と292.5質量部の3,3’、4,4’−ジフェニルテトラカルボン酸二無水物を加えて、25℃にて12時間攪拌すると、褐色の粘調なポリアミド酸溶液Cが得られた。この還元粘度(ηsp/C)は4.5dl/gであった。ポリアミド酸溶液Cを用いて、実施例1と同様にしてポリイミドフィルムIを得た。同様にしてその評価をした。結果を表2に示す。
<Comparative Example 6>
(Preliminary dispersion of inorganic particles)
3.7 parts by mass of amorphous silica spherical particles Seahoster KE-P10 (manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.), 420 parts by mass of N-methyl-2-pyrrolidone, and the infusion part are austenitic stainless steel SUS316L And stirred for 1 minute at a rotation speed of 1000 rpm with a homogenizer T-25 basic (manufactured by IKA Labortechnik) to obtain a preliminary dispersion.
(Preparation of polyamic acid solution)
The wetted part of the vessel equipped with a nitrogen introduction tube, a thermometer, a stirring rod, and the infusion pipe were purged with nitrogen in the reaction vessel made of austenitic stainless steel SUS316L, and then 108 parts by mass of p-phenylenediamine was added. . Next, after 3600 parts by mass of N-methyl-2-pyrrolidone was added and completely dissolved, 420 parts by mass and 292.5 parts by mass of 3,3 ′, 4,4 ′ -Diphenyltetracarboxylic dianhydride was added and stirred at 25 ° C for 12 hours to obtain a brown viscous polyamic acid solution C. The reduced viscosity (ηsp / C) was 4.5 dl / g. Using the polyamic acid solution C, a polyimide film I was obtained in the same manner as in Example 1. The evaluation was made in the same manner. The results are shown in Table 2.
(フィードバック時間)
作製しているフィルムの厚さが、管理幅を超えた場合、管理幅内に収まるように厚みを調整する必要が出てくるが、この厚さエラーを検知してから、修正完了するまでの時間をフィードバック時間と定義する。この時間が短いほど、ロスも少なくなる。
(Feedback time)
If the thickness of the film being produced exceeds the control width, it will be necessary to adjust the thickness so that it falls within the control width. Time is defined as feedback time. The shorter this time, the less loss.
本発明の芳香族テトラカルボン酸類(無水物、酸、およびアミド結合性誘導体を総称して類という、以下同)と芳香族ジアミン類(アミン、およびアミド結合性誘導体を総称して類という、以下同)とを反応させて得られるポリアミド酸溶液であるドープを流延、塗布膜形成、乾燥、熱処理(イミド化)して得られるポリイミドフィルムであって、赤外線の波長領域が1μm以上5μm以下の範囲内で、そのポリアミド酸溶液の流延直後に、0.1g/m2以上0.5g/m2以下となるように単位面積あたりの重量を制御したポリイミドフィルムが安定的生産が可能となり、得られたポリイミドフィルムは厚さ斑の少ない均一性に優れたフィルムとなり、さらに皺や歪みなどの発生による品質不良が発生し易い課題を解消することができ、この方法を採用することで得られるポリイミドフィルムを利用したフレキシブル回路などの電子部品の寸法精度と品質の向上に寄与することができる。 Aromatic tetracarboxylic acids of the present invention (anhydrides, acids, and amide bond derivatives are collectively referred to as classes below) and aromatic diamines (amines and amide bond derivatives are collectively referred to as classes below) A polyimide film obtained by casting, coating film formation, drying, heat treatment (imidization) of a dope, which is a polyamic acid solution obtained by reacting with the same), and having an infrared wavelength region of 1 μm to 5 μm Within the range, immediately after casting the polyamic acid solution, a polyimide film in which the weight per unit area is controlled to be 0.1 g / m 2 or more and 0.5 g / m 2 or less can be stably produced and obtained. The polyimide film has excellent uniformity with few thickness spots, and can solve the problems that are likely to cause quality defects due to wrinkles and distortions. This method can contribute to improvement in dimensional accuracy and quality of electronic parts such as flexible circuits using a polyimide film obtained.
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