JP5870396B2 - Polyimide film - Google Patents

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Description

本発明は、ポリイミドフィルムに関する。さらに詳しくは、フィルムの長手方向と幅方向の寸法変化の差が小さく、かつそれぞれの寸法変化の絶対値が小さく、かつ平滑性に優れたポリイミドフィルムに関する。   The present invention relates to a polyimide film. More specifically, the present invention relates to a polyimide film having a small difference in dimensional change between the longitudinal direction and the width direction of the film, a small absolute value of each dimensional change, and excellent smoothness.

ポリイミドフィルムは、その優れた耐熱性、耐薬品性、電気特性から、電線の電気絶縁材料、チップオンフィルム(COF)、フレキシブルプリント配線基板(FPC)のベースフィルム、ICのテープオートメイティッドボンディング(TAB)用のキャリアテープフィルム、およびICのリードフレーム固定用テープ等に広く利用されている。   Polyimide film has excellent heat resistance, chemical resistance, and electrical properties, so it is an electrical insulation material for wires, chip-on-film (COF), flexible printed wiring board (FPC) base film, and IC tape automated bonding ( TAB) carrier tape film, IC lead frame fixing tape, and the like.

ポリイミドフィルムの最近の用途としては、軽量化、フレキシブル性などの利点から、電子ペーパーなどのディスプレイのベースフィルムの用途が挙げられるが、この用途では従来と異なり非常に平滑な表面、高い寸法安定性が求められる。   Recent applications of polyimide films include the use of base films for displays such as electronic paper because of their advantages such as weight reduction and flexibility, but in this application, the surface is very smooth and high dimensional stability. Is required.

フィルムの表面に関しては、フィルムに粒子を添加し易滑性を持たせることが、工程でのフィルムの搬送性、ハンドリング性を確保するため一般的に行われている。従来のポリイミドフィルムの易滑化技術としては、無機化合物(例えば、アルカリ土類金属のオルトリン酸塩、第2リン酸カルシウム無水物、ピロリン酸カルシウム、シリカ、タルク)をポリアミド酸に添加する方法(例えば、特許文献1参照)、更には微細粒子によってフィルム表面に微細な突起を形成後、プラズマ処理を施す方法(例えば、特許文献2参照)が知られている。しかしながら、これらに示される無機粒子は、粒子径が大きいために電子ペーパーなどのベースフィルムとしては不適であった。   As for the surface of the film, adding particles to the film to make it slippery is generally carried out in order to ensure film transportability and handling properties in the process. As a conventional smoothing technique for polyimide films, an inorganic compound (for example, alkaline earth metal orthophosphate, dibasic calcium phosphate anhydride, calcium pyrophosphate, silica, talc) is added to polyamic acid (for example, patents). Further, a method of performing plasma treatment after forming fine protrusions on the film surface with fine particles (see, for example, Patent Document 2) is known. However, since the inorganic particles shown in these figures have a large particle size, they are not suitable as a base film for electronic paper or the like.

また、ポリイミド表層に平均粒子径が0.01〜100μmである無機質粒子が、各粒子の一部をそれぞれ埋設保持されていて、一部露出した前記無機質粒子からなる多数の突起をフィルムの表面層に1×10〜5×10個/mm存在させる方法(例えば、特許文献3参照)が知られている。この方法は、積極的に表面に無機粒子を露出させ、フィルム表面の摩擦係数を低減させることにより、易滑性効果を効果的に得ることを特徴としているが、無機質粒子が一部露出しているため、接面する他のフィルム表面にすり傷が発生し、外観不良をきたすといった問題を抱えていた。 Further, inorganic particles having an average particle diameter of 0.01 to 100 μm are embedded and held on the polyimide surface layer, and a large number of protrusions made of the exposed inorganic particles are formed on the surface layer of the film. There is known a method of causing 1 × 10 to 5 × 10 8 pieces / mm 2 to exist in the substrate (for example, see Patent Document 3). This method is characterized in that the slippery effect is effectively obtained by actively exposing the inorganic particles on the surface and reducing the friction coefficient of the film surface, but the inorganic particles are partially exposed. For this reason, there is a problem in that scratches occur on the other film surface that comes into contact with the film, resulting in poor appearance.

さらに、個数粒度分布、突起個数を規定したポリイミドフィルム(例えば、特許文献4参照)が提案されているが、このポリイミドフィルムは平滑性には優れているものの、ディスプレイのベースフィルム用途に不可欠な寸法安定性については何らの言及もするものではなかった。   Furthermore, a polyimide film (for example, see Patent Document 4) in which the number particle size distribution and the number of protrusions are defined has been proposed. Although this polyimide film is excellent in smoothness, it is an indispensable dimension for display base film applications. There was no mention of stability.

特開昭62−68852号公報JP-A-62-68852 特開2000−191810号公報JP 2000-191810 A 特開平5−25295号公報Japanese Patent Laid-Open No. 5-25295 特開2011−63775JP2011-63775

本発明の目的は、フィルムの長手方向と幅方向の寸法変化の差が小さく、かつそれぞれの寸法変化の絶対値が小さく、かつ平滑性に優れたポリイミドフィルムを提供することにある。   An object of the present invention is to provide a polyimide film having a small difference in dimensional change between the longitudinal direction and the width direction of the film, a small absolute value of each dimensional change, and excellent smoothness.

上記背景から、本発明者は鋭意研究を重ねた結果、熱膨張係数を低くし、かつフィルムの長手方向と幅方向の差を小さくしたベースフィルムに無機粒子を用いた微細な突起を設けることによって、高い寸法安定性を持ちかつ平滑な表面を持つポリイミドフィルムが得られることを見出し、さらに検討を重ねて本発明を完成した。   From the above background, as a result of extensive research, the inventor has provided a fine projection using inorganic particles on a base film having a low thermal expansion coefficient and a small difference between the longitudinal direction and the width direction of the film. The inventors have found that a polyimide film having high dimensional stability and a smooth surface can be obtained, and further studies have been made to complete the present invention.

すなわち、本発明は、フィルムの長手方向の熱膨張係数をCTEMD、幅方向の熱膨張係数をCTETDとしたとき、|CTEMD−CTETD|が4ppm以下であり、CTEMDおよびCTETDが8±3ppmであって、フィルム表面の突起が平均粒径10nm〜100nmである無機粒子から形成されており、フィルムの表面粗さRaが5nm以下であり、さらに、レーザー顕微鏡を用いてフィルム表面5.6mm を観察した時、フィルム表面に高さ0.3μm以上の突起がないことを特徴とするポリイミドフィルムを提供するものである。 That is, in the present invention, when the thermal expansion coefficient in the longitudinal direction of the film is CTE MD and the thermal expansion coefficient in the width direction is CTE TD , | CTE MD -CTE TD | is 4 ppm or less, and CTE MD and CTE TD are 8 a ± 3 ppm, and projections of the film surface is formed from inorganic particles having an average particle diameter of 10 nm to 100 nm, Ri surface roughness Ra of 5nm der following film, further, the film surface using a laser microscope The present invention provides a polyimide film characterized by having no projection having a height of 0.3 μm or more on the film surface when 5.6 mm 2 is observed .

なお、本発明のポリイミドフィルムにおいては
機粒子がフィルム樹脂重量当たり0.05〜0.9重量%の割合で含有されること、
ポリイミドフィルムが、4,4’−ジアミノジフェニルエーテルとパラフェニレンジアミンとのモル比が60/40〜90/10である芳香族ジアミン成分と、ピロメリット酸二無水物と3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物とのモル比が80/20〜60/40である酸無水物成分とからなるポリアミド酸から製造されたものであることが、いずれも好ましい条件として挙げられる。
In the polyimide film of the present invention ,
That no machine particles are contained in an amount of 0.05 to 0.9 wt% per film resin weight,
The polyimide film is composed of an aromatic diamine component having a molar ratio of 4,4′-diaminodiphenyl ether and paraphenylenediamine of 60/40 to 90/10, pyromellitic dianhydride and 3,3 ′, 4,4. A preferable condition is that the product is made from a polyamic acid composed of an acid anhydride component having a molar ratio with '-biphenyltetracarboxylic dianhydride of 80/20 to 60/40.

本発明のポリイミドフィルムは、フィルムの長手方向と幅方向の寸法変化の差が小さく、かつそれぞれの寸法変化の絶対値が小さく、かつ平滑性に優れているため、電子ペーパーなどのディスプレイのベースフィルムとして特に有用である。   The polyimide film of the present invention has a small difference in dimensional change between the longitudinal direction and the width direction of the film, a small absolute value of each dimensional change, and excellent smoothness. As particularly useful.

以下、本発明について具体的に説明する。   Hereinafter, the present invention will be specifically described.

本発明のポリイミドフィルムは、フィルムの長手方向の熱膨張係数をCTEMD、幅方向の熱膨張係数をCTETDとしたとき、|CTEMD−CTETD|が4ppm以下であり、CTEMDおよびCTETDが8±3ppmであることを特徴とする。 In the polyimide film of the present invention, when CTE MD is the thermal expansion coefficient in the longitudinal direction of the film and CTE TD is the thermal expansion coefficient in the width direction, | CTE MD -CTE TD | is 4 ppm or less, and CTE MD and CTE TD Is 8 ± 3 ppm.

本発明のポリイミドフィルムは|CTEMD−CTETD|が4ppm以下であれば特に限定されないが、|CTEMD−CTETD|が3ppm以下であれば好ましく、|CTEMD−CTETD|が2ppm以下であれば更に好ましい。 The polyimide film of the present invention is not particularly limited as long as | CTE MD -CTE TD | is 4 ppm or less. However, | CTE MD -CTE TD | is preferably 3 ppm or less, and | CTE MD -CTE TD | is 2 ppm or less. More preferably.

|CTEMD−CTETD|が4ppmを超えたり、CTEMDおよびCTETDが8±3ppmの範囲を超えたりするようであると、寸法安定性に欠ける恐れがあるため好ましくない。 If | CTE MD −CTE TD | exceeds 4 ppm or CTE MD and CTE TD exceed the range of 8 ± 3 ppm, dimensional stability may be lost, which is not preferable.

本発明のポリイミドフィルムは、フィルム表面の突起が平均粒径10nm〜100nmである無機粒子から形成されており、フィルムの表面粗さRaが5nm以下であることを特徴とする。   The polyimide film of the present invention is characterized in that protrusions on the film surface are formed from inorganic particles having an average particle diameter of 10 nm to 100 nm, and the surface roughness Ra of the film is 5 nm or less.

本発明においては、無機粒子を用いることにより、有機粒子を用いた場合に比べて、分散性および耐熱性に優れる。また、有機粒子では耐熱性に難があり、高い製造温度のポリイミドでは分解されるおそれがある。本発明における無機粒子は、ポリイミドフィルム中に含有されていればよく、フィルム表面付近の無機粒子を核としてポリイミドフィルムの表面に微細な突起を形成する。   In the present invention, the use of inorganic particles is superior in dispersibility and heat resistance compared to the case of using organic particles. In addition, heat resistance is difficult with organic particles, and polyimide with a high production temperature may be decomposed. The inorganic particles in the present invention may be contained in the polyimide film, and fine protrusions are formed on the surface of the polyimide film with the inorganic particles in the vicinity of the film surface as a nucleus.

本発明に用いる無機粒子の平均粒子径は、10nm〜100nmの範囲内であれば、特に限定されないが、20nm〜95nmが好ましく、40nm〜90nmがより好ましい。平均粒子径が50nm〜90nmであれば、易滑性とフィルム表面の凹凸のバランスが特によいためである。平均粒子径が10nm未満になると、フィルムの易滑性効果が低下するので好ましくなく、100nmを超えると局所的に大きな粒子となって存在するので好ましくない。   Although it will not specifically limit if the average particle diameter of the inorganic particle used for this invention exists in the range of 10 nm-100 nm, 20 nm-95 nm are preferable and 40 nm-90 nm are more preferable. This is because if the average particle diameter is 50 nm to 90 nm, the balance between the slipperiness and the unevenness of the film surface is particularly good. If the average particle size is less than 10 nm, the film's slidability effect is lowered, which is not preferable, and if it exceeds 100 nm, the particles are locally present as large particles, which is not preferable.

本発明における平均粒子径とは、走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて、フィルムを1万〜10万倍の倍率で観察したSEM画像からランダムに粒子を選択し、その直径(粒子径)を求め、30個の長さ平均を算出し、平均粒子径(長さ平均径)としたものである。なお、1視野のSEM画像で突起数が30個に満たない場合は、複数視野で30個以上とした。本発明の平均粒子径の測定に用いる前記走査型電子顕微鏡としては、特に限定されないが、S5000(商品名;日立製作所製)等が挙げられる。   The average particle diameter in the present invention is a particle selected at random from an SEM image obtained by observing a film at a magnification of 10,000 to 100,000 times using a scanning electron microscope (SEM), and the diameter (particle diameter) is selected. The average length of 30 particles is calculated to obtain an average particle diameter (length average diameter). In addition, when the number of protrusions was less than 30 in one field of view SEM image, it was set to 30 or more in multiple fields of view. Although it does not specifically limit as said scanning electron microscope used for the measurement of the average particle diameter of this invention, S5000 (brand name; Hitachi, Ltd. make) etc. are mentioned.

本発明に用いる無機粒子の材質としては、特に限定されないが、シリカ(SiO)またはその水和物、アルミナ、酸化チタン、リン酸カルシウム、酸化ジルコニウム等が好適に用いられる。 The material of the inorganic particles used in the present invention is not particularly limited, but silica (SiO 2 ) or a hydrate thereof, alumina, titanium oxide, calcium phosphate, zirconium oxide, and the like are preferably used.

本発明の無機粒子は、公知の方法によって製造することができ、特に限定されないが、例えば、特公平4−65006号公報、特開平9−142827号公報、特開2007−277025号公報、特開2007−153732号公報記載の方法によって製造することができる。このような方法として、具体的には、アンモニア触媒又は有機アミン触媒等の加水分解触媒の存在下に、オルガノシリケートを加水分解し、脱水重縮合反応を進行させながら無機成分を析出させることからなる、いわゆるゾルゲル法等が挙げられる。
また、無機粒子には市販品を用いてもよく、例えば、スノーテックス UP、スノーテックス OUP、スノーテックス PS−S、スノーテックス PS−S(以上、日産化学工業社製)、PL−1、PL−3、PL−7、PL−20、SP−03F、SP−1B(以上、扶桑化学工業社製)、オスカル(日揮触媒化成製)等のコロイダルシリカが挙げられる。
The inorganic particles of the present invention can be produced by a known method, and are not particularly limited. For example, JP-B-4-65006, JP-A-9-142828, JP-2007-277525, JP It can be produced by the method described in 2007-153732. Specifically, such a method comprises hydrolyzing an organosilicate in the presence of a hydrolysis catalyst such as an ammonia catalyst or an organic amine catalyst, and depositing inorganic components while proceeding with a dehydration polycondensation reaction. And so-called sol-gel method.
Moreover, a commercial item may be used for inorganic particles, for example, Snowtex UP, Snowtex OUP, Snowtex PS-S, Snowtex PS-S (above, manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.), PL-1, PL -3, PL-7, PL-20, SP-03F, SP-1B (above, manufactured by Fuso Chemical Industries), colloidal silica such as Oscar (manufactured by JGC Catalysts & Chemicals).

本発明のポリイミドフィルムは、表面粗さRaが5nm以下であれば特に限定されないが、4nm以下であれば好ましく、2nm以下であれば更に好ましい。Raが5nmを超えるようであると、フィルムの上に形成するトランジスタの性能を損ねる場合があるため好ましくない。   The polyimide film of the present invention is not particularly limited as long as the surface roughness Ra is 5 nm or less, but is preferably 4 nm or less, and more preferably 2 nm or less. If the Ra exceeds 5 nm, the performance of the transistor formed on the film may be impaired, which is not preferable.

本発明のポリイミドフィルムの表面粗さRaは、プローブ顕微鏡にて20μm角の範囲を測定し算出した。本発明の測定に用いるプローブ顕微鏡は特に限定されないが、SPA400/SPI3800N(エスアイアイナノテクノロジー製)などが挙げられる。   The surface roughness Ra of the polyimide film of the present invention was calculated by measuring a range of 20 μm square with a probe microscope. The probe microscope used for the measurement of the present invention is not particularly limited, and examples thereof include SPA400 / SPI3800N (manufactured by SII Nano Technology).

本発明のポリイミドフィルムは、レーザー顕微鏡を用いてフィルム表面5.6mm を観察した時、フィルム表面に高さ0.3μm以上の突起がないことを特徴とする。0.3μmを超える突起はフィルムの上に形成するトランジスタの性能を損ねる場合があるためである。 The polyimide film of the present invention is characterized in that when a film surface of 5.6 mm 2 is observed using a laser microscope, there is no protrusion having a height of 0.3 μm or more on the film surface. Exceeds 0.3μm projection is because there are cases impair the performance of the transistor to be formed on the film.

本発明における高さ0.3μm以上の突起は、レーザー顕微鏡を用い、1000倍の倍率で10点をランダムで観察し、総観察面積として5.6mmを確保するようにした。その観察範囲すべてで0.3μm以上の突起がない場合、0.3μm以上の突起はないものと判断した。本発明の測定に用いるレーザー顕微鏡は特に限定されないが、VK−9700(商品名:キーエンス製)等が挙げられる。 The projections having a height of 0.3 μm or more in the present invention were observed at 10 points at random with a magnification of 1000 times using a laser microscope, and a total observation area of 5.6 mm 2 was ensured. When there was no protrusion of 0.3 μm or more in the entire observation range, it was judged that there was no protrusion of 0.3 μm or more. Although the laser microscope used for the measurement of this invention is not specifically limited, VK-9700 (brand name: product made by Keyence) etc. are mentioned.

本発明に用いる無機粒子の配合割合については、特に限定されないが、フィルム樹脂重量に対して0.05重量%以上0.9重量%以下の割合で、フィルム中に均一に分散されていることが好ましく、易滑性効果の点からは0.1重量%以上0.8重量%以下の割合がより好ましい。0.9重量%を超えると機械的強度の低下または粒子同士の凝集による表面粗化が起こることがあるため、また、0.05重量%以下では十分な易滑性効果が見られないため、いずれも好ましくない。   The blending ratio of the inorganic particles used in the present invention is not particularly limited, but may be uniformly dispersed in the film at a ratio of 0.05% by weight or more and 0.9% by weight or less with respect to the weight of the film resin. A ratio of 0.1% by weight or more and 0.8% by weight or less is more preferable from the viewpoint of easy slipping effect. If it exceeds 0.9% by weight, the mechanical strength may decrease or surface roughening may occur due to aggregation between particles, and if it is 0.05% by weight or less, sufficient slipperiness effect is not seen. Neither is preferred.

次に、本発明のポリイミドフィルムの製造方法について、以下に詳しく説明する。製造工程は、例えば、(1)芳香族ジアミン成分と酸無水物成分とを有機溶媒中で重合させ、ポリアミド酸溶液を得る工程、(2)平均粒子径が10〜100nmである無機粒子を前記有機溶媒と同一の有機溶媒に分散させたスラリーを調製し、該スラリーを前記工程(1)のいずれかの段階で添加する工程、(3)前記工程(2)で得られたポリアミド酸溶液を環化反応させてゲルフィルムを得る工程を含むことができる。   Next, the manufacturing method of the polyimide film of this invention is demonstrated in detail below. The production process includes, for example, (1) a process of polymerizing an aromatic diamine component and an acid anhydride component in an organic solvent to obtain a polyamic acid solution, and (2) inorganic particles having an average particle diameter of 10 to 100 nm. Preparing a slurry dispersed in the same organic solvent as the organic solvent, and adding the slurry in any of the steps (1); (3) the polyamic acid solution obtained in the step (2); A step of obtaining a gel film by cyclization can be included.

工程(1)は、芳香族ジアミン成分と酸無水物成分とを有機溶媒中で重合させ、ポリアミド酸溶液を得る工程である。   Step (1) is a step of obtaining a polyamic acid solution by polymerizing an aromatic diamine component and an acid anhydride component in an organic solvent.

上記芳香族ジアミンの具体例としては、本発明の効果を妨げない限り特に限定されないが、パラフェニレンジアミン、メタフェニレンジアミン、ベンジジン、パラキシリレンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、3,4’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルスルホン、3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノジフェニルメタン、1,5−ジアミノナフタレン、3,3’−ジメトキシベンチジン、1,4−ビス(3メチル−5アミノフェニル)ベンゼンまたはこれらのアミド形成性誘導体が挙げられる。この中で、フィルムの引張弾性率を高くする効果のあるパラフェニレンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル等のジアミンの量を調整し、最終的に得られるポリイミドフィルムの引張弾性率が4.0GPa以上にすることが好ましい。これらの芳香族ジアミンは単独でまたは2種以上を混合して用いることができる。これらの芳香族ジアミンのうち、パラフェニレンジアミンと4,4’−ジアミノジフェニルエーテルが好ましい。パラフェニレンジアミンと4,4’−ジアミノジフェニルエーテルとを併用する場合には、(i)4,4’−ジアミノジフェニルエーテルと、(ii)パラフェニレンジアミンとを69/31〜90/10(モル比)で用いることがより好ましく、70/30〜85/15(モル比)で用いることが特に好ましい。   Specific examples of the aromatic diamine are not particularly limited as long as the effects of the present invention are not hindered, but paraphenylenediamine, metaphenylenediamine, benzidine, paraxylylenediamine, 4,4′-diaminodiphenyl ether, 3,4 ′. -Diaminodiphenyl ether, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-diaminodiphenylsulfone, 3,3'-dimethyl-4,4'-diaminodiphenylmethane, 1,5-diaminonaphthalene, 3,3'-dimethoxy bench Zin, 1,4-bis (3methyl-5aminophenyl) benzene or amide-forming derivatives thereof. Among these, the amount of diamines such as paraphenylenediamine and 4,4′-diaminodiphenyl ether, which have the effect of increasing the tensile modulus of the film, is adjusted, and the tensile modulus of the finally obtained polyimide film is 4.0 GPa. It is preferable to make it above. These aromatic diamines can be used alone or in admixture of two or more. Of these aromatic diamines, paraphenylenediamine and 4,4'-diaminodiphenyl ether are preferred. When paraphenylenediamine and 4,4′-diaminodiphenyl ether are used in combination, 69/31 to 90/10 (molar ratio) of (i) 4,4′-diaminodiphenyl ether and (ii) paraphenylenediamine It is more preferable to use at 70/30 to 85/15 (molar ratio).

上記酸無水物成分の具体例としては、本発明の効果を妨げない限り特に限定されないが、ピロメリット酸、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸、2,3’,3,4’−ビフェニルテトラカルボン酸、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸、2,3,6,7−ナフタレンジカルボン酸、2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)エーテル、ピリジン−2,3,5,6−テトラカルボン酸、またはこれらのアミド形成性誘導体等の酸無水物が挙げられ、芳香族テトラカルボン酸の酸二無水物が好ましく、ピロメリット酸酸二無水物および/または3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸酸二無水物が特に好ましい。これらの酸無水物成分は単独でまたは2種以上を混合して用いることができる。また、これらのうち、ピロメリット酸二無水物と3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物とを80/20〜60/40(モル比)で用いることがより好ましく、75/25〜65/35(モル比)で用いることがとりわけ好ましい。   Specific examples of the acid anhydride component are not particularly limited as long as the effects of the present invention are not hindered, but pyromellitic acid, 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic acid, 2,3 ′, 3, 4'-biphenyltetracarboxylic acid, 3,3 ', 4,4'-benzophenonetetracarboxylic acid, 2,3,6,7-naphthalenedicarboxylic acid, 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) ether , Pyridine-2,3,5,6-tetracarboxylic acid, or acid anhydrides such as amide-forming derivatives thereof, preferred are acid tetraanhydrides of aromatic tetracarboxylic acids, pyromellitic acid dianhydride And / or 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride is particularly preferred. These acid anhydride components can be used alone or in admixture of two or more. Of these, it is more preferable to use pyromellitic dianhydride and 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride at 80/20 to 60/40 (molar ratio), It is particularly preferable to use at 75/25 to 65/35 (molar ratio).

本発明において、ポリアミド酸溶液の形成に使用される有機溶媒としては、特に限定されないが、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(DMAc)、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;あるいはヘキサメチルホスホルアミド、γ−ブチロラクトン等の非プロトン性極性溶媒を挙げることができ、これらを単独または混合物として用いるのが望ましいが、さらにはキシレン、トルエンのような芳香族炭化水素の使用も可能である。   In the present invention, the organic solvent used for forming the polyamic acid solution is not particularly limited. For example, sulfoxide solvents such as dimethyl sulfoxide and diethyl sulfoxide; N, N-dimethylformamide, N, N-diethylformamide and the like Formamide solvents; N, N-dimethylacetamide (DMAc), acetamide solvents such as N, N-diethylacetamide; pyrrolidone solvents such as N-methyl-2-pyrrolidone and N-vinyl-2-pyrrolidone; Examples include phenolic solvents such as o-, m-, or p-cresol, xylenol, halogenated phenol, and catechol; or aprotic polar solvents such as hexamethylphosphoramide and γ-butyrolactone. Or as a mixture Better bur, further xylene, the use of aromatic hydrocarbons such as toluene are also possible.

重合方法は公知のいずれの方法で行ってもよく、特に限定されないが、例えば、(i)先に芳香族ジアミン成分全量を有機溶媒中に入れ、その後酸無水物成分を芳香族ジアミン成分全量と当量になるように加えて重合する方法、(ii)先に酸無水物成分全量を溶媒中に入れ、その後芳香族ジアミン成分を酸無水物成分と等量になるように加えて重合する方法、(iii)一方の芳香族ジアミン成分を溶媒中に入れた後、反応成分に対して酸無水物成分が95〜105モル%となる比率で反応に必要な時間混合した後、もう一方の芳香族ジアミン成分を添加し、続いて酸無水物成分を全芳香族ジアミン成分と酸無水物成分とがほぼ等量になるよう添加して重合する方法、(iv)酸無水物成分を溶媒中に入れた後、反応成分に対して一方の芳香族ジアミン成分が95〜105モル%となる比率で反応に必要な時間混合した後、酸無水物成分を添加し、続いてもう一方の芳香族ジアミン成分を全芳香族ジアミン成分と酸無水物成分とがほぼ等量になるように添加して重合する方法、(v)溶媒中で一方の芳香族ジアミン成分と酸無水物成分をどちらかが過剰になるように反応させてポリアミド酸溶液(A)を調製し、別の溶媒中でもう一方の芳香族ジアミン成分と酸無水物成分をどちらかが過剰になるよう反応させポリアミド酸溶液(B)を調製し、次いで、得られた各ポリアミド酸溶液(A)と(B)を混合し、重合を完結する方法、(vi)(v)において、ポリアミド酸溶液(A)を調製するに際し芳香族ジアミン成分が過剰の場合、ポリアミド酸溶液(B)では酸無水物成分を過剰に、またポリアミド酸溶液(A)で酸無水物成分が過剰の場合、ポリアミド酸溶液(B)では芳香族ジアミン成分を過剰にし、ポリアミド酸溶液(A)と(B)を混ぜ合わせこれら反応に使用される全芳香族ジアミン成分と酸無水物成分とがほぼ等量になるよう調製する方法等が挙げられる。   The polymerization method may be carried out by any known method, and is not particularly limited. For example, (i) the aromatic diamine component is first put in an organic solvent, and then the acid anhydride component is converted into the aromatic diamine component. (Ii) a method in which the total amount of the acid anhydride component is first put in a solvent, and then the aromatic diamine component is added in an amount equivalent to the acid anhydride component for polymerization. (Iii) After one aromatic diamine component is put in a solvent, after mixing for a time required for the reaction at a ratio of 95 to 105 mol% of the acid anhydride component with respect to the reaction component, the other aromatic diamine component is mixed. A method in which a diamine component is added, and then an acid anhydride component is added so that the wholly aromatic diamine component and the acid anhydride component are approximately equal in amount, and polymerization is performed, and (iv) the acid anhydride component is placed in a solvent. After that, one side of the reaction components After mixing for a time required for the reaction at a ratio of 95 to 105 mol% of the aromatic diamine component, an acid anhydride component is added, and then the other aromatic diamine component is replaced with a wholly aromatic diamine component and an acid anhydride component. (V) A method in which a polymer is added so as to be approximately equal to each other and polymerized, and (v) a polyamic acid solution (A ) To prepare a polyamic acid solution (B) by reacting the other aromatic diamine component and the acid anhydride component in an excess amount in another solvent, and then each polyamic acid obtained A method of mixing the solutions (A) and (B) to complete the polymerization. In (vi) and (v), when the polyamic acid solution (A) is prepared in excess, the polyamic acid solution (B ) In the acid anhydride component When the acid anhydride component is excessive in the polyamic acid solution (A), the aromatic diamine component is excessive in the polyamic acid solution (B), and the polyamic acid solutions (A) and (B) are mixed to perform these reactions. And a method for preparing the wholly aromatic diamine component and the acid anhydride component to be used in an equivalent amount.

こうして得られるポリアミド酸溶液は、固形分を5〜40重量%含有しているものが好ましく、10〜30重量%含有しているものがより好ましい。また、ポリアミド酸溶液の粘度は、JIS K6726_1994に従い、ブルックフィールド粘度計を用いた回転粘度計法による測定値であり、特に限定されないが、10〜2000Pa・s(100〜20000poise)のものが好ましく、安定した送液の供給という点から、100〜1000Pa・s(1000〜10000poise)のものがより好ましい。また、有機溶媒溶液中のポリアミド酸は部分的にイミド化されていてもよい。   The polyamic acid solution thus obtained preferably contains 5 to 40% by weight of solid content, more preferably 10 to 30% by weight. The viscosity of the polyamic acid solution is a value measured by a rotational viscometer method using a Brookfield viscometer in accordance with JIS K6726_1994, and is not particularly limited, but is preferably 10 to 2000 Pa · s (100 to 20000 poise), The thing of 100-1000 Pa.s (1000-10000 poise) is more preferable from the point of supply of the stable liquid feeding. Moreover, the polyamic acid in the organic solvent solution may be partially imidized.

工程(2)は、平均粒子径が10〜100nmである無機粒子を前記有機溶媒と同一の有機溶媒に分散させたスラリーを調製し、該スラリーを前記工程(1)のいずれかの段階で添加する工程である。スラリーの調製は、特に限定されないが、前記無機粒子を前記した有機溶媒(例えば、N,N−ジメチルアセトアミド(DMAc)等の極性溶媒)に分散させ、スラリーとする方法等が挙げられる。調製したスラリーをフィルムの易滑性を得るため、前記工程(1)のいずれかの段階で有機溶媒あるいは溶液に、前記した無機粒子の配合割合で分散させる。無機粒子の添加の時期は、環化反応前であれば特に限定されず、工程(2)は必ずしも工程(1)の後に行われる必要はなく、例えば、(i)ポリアミド酸重合前の有機溶媒に、ポリイミドの製造に使用される有機溶媒と同じ有機溶媒(例えば、極性溶媒等)に分散させた無機粒子スラリーを添加してもよく、(ii)重合反応により得られたポリアミド酸溶液にポリイミドの製造に使用される有機溶媒と同じ有機溶媒(例えば、極性溶媒等)に分散させた無機粒子スラリーを添加してもよいが、ポリアミド酸溶液に添加するのが好ましい。   In the step (2), a slurry is prepared by dispersing inorganic particles having an average particle diameter of 10 to 100 nm in the same organic solvent as the organic solvent, and the slurry is added at any stage of the step (1). It is a process to do. The preparation of the slurry is not particularly limited, and examples thereof include a method of dispersing the inorganic particles in the organic solvent described above (for example, a polar solvent such as N, N-dimethylacetamide (DMAc)) to form a slurry. In order to obtain the slipperiness of the film, the prepared slurry is dispersed in the organic solvent or solution at any stage of the step (1) at the blending ratio of the inorganic particles. The timing of adding the inorganic particles is not particularly limited as long as it is before the cyclization reaction, and step (2) is not necessarily performed after step (1). For example, (i) an organic solvent before polyamic acid polymerization In addition, an inorganic particle slurry dispersed in the same organic solvent (for example, polar solvent) as the organic solvent used for the production of polyimide may be added, and (ii) the polyimide is added to the polyamic acid solution obtained by the polymerization reaction. An inorganic particle slurry dispersed in the same organic solvent (for example, a polar solvent) as the organic solvent used in the production of may be added, but is preferably added to the polyamic acid solution.

工程(3)は、前記工程(2)で得られたポリアミド酸溶液を環化反応させてゲルフィルムを得る工程である。前記ポリアミド酸溶液を環化反応させる方法は、特に限定されないが、具体的には、(i)前記ポリアミド酸溶液をフィルム状にキャストし、熱的に脱水環化させてゲルフィルムを得る方法(熱閉環法)、または(ii)前記ポリアミド酸溶液に環化触媒および転化剤を混合し化学的に脱環化させてゲルフィルムを作成し、加熱により、ゲルフィルムを得る方法(化学閉環法)等が挙げられ、得られるポリイミドフィルムの線熱膨張係数を低く抑えることができる点で後者の方法が好ましい。   Step (3) is a step of obtaining a gel film by cyclizing the polyamic acid solution obtained in the step (2). The method of cyclizing the polyamic acid solution is not particularly limited. Specifically, (i) a method of obtaining a gel film by casting the polyamic acid solution into a film and thermally dehydrating and cyclizing ( Thermal cyclization method), or (ii) a method in which a gel film is prepared by mixing the polyamic acid solution with a cyclization catalyst and a conversion agent to chemically decyclize, and obtaining a gel film by heating (chemical cyclization method). The latter method is preferable in that the linear thermal expansion coefficient of the resulting polyimide film can be kept low.

前記環化触媒としては、特に限定されないが、例えば、トリメチルアミン、トリエチレンジアミン等の脂肪族第3級アミン;ジメチルアニリン等の芳香族第3級アミン;イソキノリン、ピリジン、β−ピコリン等の複素環第3級アミン等が挙げられ、イソキノリン、ピリジンおよびβ−ピコリンからなる群から選ばれる1以上の複素環式第3級アミンが好ましい。前記転化剤としては、特に限定されないが、例えば、無水酢酸、無水プロピオン酸、無水酪酸等の脂肪族カルボン酸無水物;無水安息香酸等の芳香族カルボン酸無水物等が挙げられ、無水酢酸および/または無水安息香酸が好ましい。これらの転化剤の含有量は、特に限定されないが、ポリアミド酸溶液100重量%に対して、10〜40重量%程度が好ましく、15〜30重量%程度がより好ましい。   The cyclization catalyst is not particularly limited, and examples thereof include aliphatic tertiary amines such as trimethylamine and triethylenediamine; aromatic tertiary amines such as dimethylaniline; and heterocycles such as isoquinoline, pyridine and β-picoline. A tertiary amine etc. are mentioned, The 1 or more heterocyclic tertiary amine chosen from the group which consists of isoquinoline, a pyridine, and (beta) -picoline is preferable. Examples of the conversion agent include, but are not limited to, aliphatic carboxylic anhydrides such as acetic anhydride, propionic anhydride, and butyric anhydride; aromatic carboxylic anhydrides such as benzoic anhydride, and the like. Preference is given to benzoic anhydride. The content of these conversion agents is not particularly limited, but is preferably about 10 to 40% by weight and more preferably about 15 to 30% by weight with respect to 100% by weight of the polyamic acid solution.

フィルムの製膜方法については、特に限定されないが、例えば、前記ポリアミド酸溶液を用いて、連続製膜装置により製膜することができる。具体的には、前記ポリアミド酸溶液は、スリット状口金を通ってフィルム状に成型され、加熱された支持体上に流延され、支持体上で熱閉環反応をし、自己支持性を有するゲルフィルムとなって支持体から剥離される。   Although it does not specifically limit about the film forming method of a film, For example, it can form into a film with a continuous film forming apparatus using the said polyamic acid solution. Specifically, the polyamic acid solution is formed into a film shape through a slit-shaped base, cast on a heated support, undergoes a thermal ring-closing reaction on the support, and has a self-supporting gel. It becomes a film and is peeled from the support.

前記支持体としては、特に限定されないが、金属(例えばステンレス)製の回転ドラム、エンドレスベルト等が例として挙げられ、支持体の温度は(i)液体または気体の熱媒体、(ii)電気ヒーター等の輻射熱等により制御され、特に限定されない。   The support is not particularly limited, and examples thereof include a metal (for example, stainless steel) rotating drum, an endless belt, and the like. The temperature of the support is (i) a liquid or gas heat medium, and (ii) an electric heater. And is not particularly limited.

前記ゲルフィルムは、支持体からの受熱、熱風や電気ヒーター等の熱源からの受熱により好ましくは30〜200℃、より好ましくは40〜150℃に加熱されて閉環反応し、遊離した有機溶媒等の揮発分を乾燥させることにより自己支持性を有するようになり、支持体から剥離されることにより得られる。   The gel film is preferably heated to 30 to 200 ° C., more preferably 40 to 150 ° C. by heat received from a support, heat received from a heat source such as hot air or an electric heater, and a ring-closing reaction is performed. It becomes self-supporting by drying volatile matter, and is obtained by peeling from the support.

剥離されたゲルフィルムから、ポリイミドフィルムを得ることができ、その方法は特に限定されないが、好適な例を以下に説明する。剥離されたゲルフィルムは、通常回転ロールにより走行速度を規制しながら走行方向に延伸される。走行方向への延伸は1.05〜1.9倍、好ましくは1.1〜1.6倍、さらに好ましくは1.1〜1.5倍の倍率で実施される。走行方向に延伸されたゲルフィルムはテンター装置に導入され、テンタークリップに幅方向両端部を把持されて、テンタークリップと共に走行しながら、幅方向へ延伸される。幅方向の延伸は1.05〜2.3倍、好ましくは1.1〜2.0倍、さらに好ましくは1.1〜1.7倍の倍率で実施される。フィルムは、熱風、赤外ヒーター等で15秒〜10分加熱される。次いで、熱風および/または電気ヒーター等により、250〜500の温度で15秒から20分熱処理を行い、ポリイミドフィルムを得る。   A polyimide film can be obtained from the peeled gel film, and the method is not particularly limited, but suitable examples will be described below. The peeled gel film is usually stretched in the running direction while regulating the running speed with a rotating roll. Stretching in the running direction is performed at a magnification of 1.05 to 1.9 times, preferably 1.1 to 1.6 times, and more preferably 1.1 to 1.5 times. The gel film stretched in the running direction is introduced into a tenter device, and both ends in the width direction are held by the tenter clip, and stretched in the width direction while running with the tenter clip. Stretching in the width direction is performed at a magnification of 1.05 to 2.3 times, preferably 1.1 to 2.0 times, and more preferably 1.1 to 1.7 times. The film is heated with hot air, an infrared heater or the like for 15 seconds to 10 minutes. Next, heat treatment is performed with hot air and / or an electric heater at a temperature of 250 to 500 for 15 seconds to 20 minutes to obtain a polyimide film.

本発明のポリイミドフィルムの厚さは、特に限定されないが、3μm以上250μm以下の範囲とすることが好ましく、10μm以上80μm以下範囲とすることがより好ましい。これより薄くても厚くてもフィルムの製膜性が著しく悪化するので好ましくない。本発明のポリイミドフィルムの幅は、特に限定されない。   The thickness of the polyimide film of the present invention is not particularly limited, but is preferably in the range of 3 μm to 250 μm, and more preferably in the range of 10 μm to 80 μm. If it is thinner or thicker than this, the film-forming property of the film is remarkably deteriorated. The width of the polyimide film of the present invention is not particularly limited.

このようにして得られたポリイミドフィルムについて、必要に応じてアニール処理を行ってもよい。アニール処理によってフィルムの熱リラックスが起こり加熱収縮率を小さく抑えることができる。アニール処理の温度としては、特に限定されないが、200〜500℃が好ましい。アニール処理からの熱リラックスにより200℃での加熱収縮率をフィルムのMD、TD共に0.05%以下に抑えることができるので、より一層高寸法精度が高くなるという好ましい効果が得られる。具体的には、200〜500℃の炉の中を、低張力下にてフィルムを走行させ、アニール処理を行うことが好ましい。炉の中でフィルムが滞留する時間が処理時間となるが、走行速度を変えることでコントロールすることになり、30秒〜5分の処理時間であることが好ましい。これより処理時間が短いとフィルムに充分熱が伝わらず、長いと過熱気味になり平面性を損なうので好ましくない。また、走行時のフィルム張力は10〜50N/mが好ましく、20〜30N/mがより好ましい。この範囲よりも張力が低いとフィルムの走行性が悪くなり、張力が高いと得られたフィルムの走行方向の熱収縮率が高くなるので好ましくない。   The polyimide film thus obtained may be annealed as necessary. Annealing treatment causes thermal relaxation of the film and can reduce the heat shrinkage rate. The annealing temperature is not particularly limited, but is preferably 200 to 500 ° C. Since heat shrinkage at 200 ° C. can be suppressed to 0.05% or less for both the MD and TD of the film by thermal relaxation from the annealing treatment, a preferable effect of further increasing the dimensional accuracy can be obtained. Specifically, it is preferable to perform annealing treatment by running the film in a furnace at 200 to 500 ° C. under low tension. The time during which the film stays in the furnace is the processing time, but it is controlled by changing the running speed, and the processing time is preferably 30 seconds to 5 minutes. If the treatment time is shorter than this, heat is not sufficiently transferred to the film, and if the treatment time is longer, the film becomes superheated and the flatness is impaired. Moreover, 10-50 N / m is preferable and the film tension at the time of driving | running | working has more preferable 20-30 N / m. When the tension is lower than this range, the running property of the film is deteriorated, and when the tension is high, the heat shrinkage rate in the running direction of the obtained film is increased, which is not preferable.

得られたポリイミドフィルムに接着性を持たせるため、フィルム表面にコロナ処理やプラズマ処理のような電気処理あるいはブラスト処理のような物理的処理を行ってもよい。プラズマ処理を行う雰囲気の圧力は、特に限定されないが、通常13.3〜1330kPaの範囲、13.3〜133kPa(100〜1000Torr)の範囲が好ましく、80.0〜120kPa(600〜900Torr)の範囲がより好ましい。   In order to give adhesion to the obtained polyimide film, the film surface may be subjected to electrical treatment such as corona treatment or plasma treatment or physical treatment such as blast treatment. The pressure of the atmosphere in which the plasma treatment is performed is not particularly limited, but is usually in the range of 13.3 to 1330 kPa, preferably in the range of 13.3 to 133 kPa (100 to 1000 Torr), and in the range of 80.0 to 120 kPa (600 to 900 Torr). Is more preferable.

以下に実施例によって本発明の効果を説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。   The effects of the present invention will be described below with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.

なお、実施例における各特性値は次に述べる方法により測定した。   In addition, each characteristic value in an Example was measured by the method described below.

[CTE]
島津製作所製TMA−50を使用し、測定温度範囲:50〜200℃、昇温速度:10℃/minの条件で測定した。
[CTE]
TMA-50 manufactured by Shimadzu Corporation was used, and measurement was performed under the conditions of a measurement temperature range: 50 to 200 ° C. and a heating rate: 10 ° C./min.

[平均粒子径]
フィルムにAgを角度5°で蒸着後、Ptをスパッタコートして、走査型電子顕微鏡(SEM)S5000(商品名;日立製作所製)を用い、1万〜10万倍の倍率で観察したSEM画像からランダムに粒子を選択し、その直径(粒子径)を求め、30個の長さ平均を算出し、平均粒子径(長さ平均径)とした。なお、1視野のSEM画像で突起数が30個に満たない場合、複数視野で30個以上とした。
[Average particle size]
SEM image observed at a magnification of 10,000 to 100,000 using a scanning electron microscope (SEM) S5000 (trade name; manufactured by Hitachi, Ltd.) after depositing Ag on the film at an angle of 5 °, sputter-coating Pt. Particles were randomly selected from the above, the diameter (particle diameter) was determined, and the average length of 30 particles was calculated as the average particle diameter (length average diameter). In addition, when the number of protrusions was less than 30 in one field of view SEM image, the number was set to 30 or more in multiple fields of view.

[表面粗さRa]
エスアイアイナノテクノロジー製SPA−400/SPI3800Nを使用し、20μm角で測定した。
[Surface roughness Ra]
Measurement was performed at 20 μm square using SPA-400 / SPI3800N manufactured by SII Nano Technology.

[高さ0.3μm以上の突起]
キーエンス製レーザー顕微鏡VK−9700で、1000倍の倍率で10点をランダムで観察し、総観察面積として5.6mmを確保した。その観察範囲すべての個数を突起個数とした。
[Protrusions with a height of 0.3 μm or more]
Ten points were randomly observed with a KEYENCE laser microscope VK-9700 at a magnification of 1000 times, and a total observation area of 5.6 mm 2 was secured. The number of all the observation ranges was defined as the number of protrusions.

[実施例1]
ピロメリット酸二無水物(分子量218.12)/ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(分子量294.22)/4,4’−ジアミノジフェニルエーテル(分子量200.24)/パラフェニレンジアミン(分子量108.14)をモル比で70/30/70/30の割合で用意し、平均粒径80nmのシリカスラリーを、フィルム樹脂重量に対し0.5重量%となるように添加したDMAc中で、18.5重量%溶液にして重合し、3000poiseのポリアミド酸溶液を得た。
[Example 1]
Pyromellitic dianhydride (molecular weight 218.12) / biphenyltetracarboxylic dianhydride (molecular weight 294.22) / 4,4'-diaminodiphenyl ether (molecular weight 200.24) / paraphenylenediamine (molecular weight 108.14) Was prepared at a molar ratio of 70/30/70/30, and a silica slurry having an average particle diameter of 80 nm was added to 18.5 wt% in DMAc added to 0.5 wt% with respect to the film resin weight. The resulting solution was polymerized to give a 3000 poise polyamic acid solution.

その後、このポリアミド酸溶液をマイナス5℃で冷却した後、ポリアミド酸溶液100重量%に対して無水酢酸15重量%とベータピコリン15重量%を混合した。この混合溶液を90℃の回転ドラムに30秒流延させた後、得られたゲルフィルムを100℃で5分間加熱しながら、長手方向に1.2倍延伸した。ついで、幅方向両端部を把持して、270℃で2分間加熱しながら幅方向に1.3倍延伸したのち、380℃にて5分間加熱し、38μm厚みのフィルムを得た。得られた特性を表1に示した。   Then, after this polyamic acid solution was cooled at minus 5 ° C., 15% by weight of acetic anhydride and 15% by weight of betapicoline were mixed with 100% by weight of the polyamic acid solution. After this mixed solution was cast on a rotating drum at 90 ° C. for 30 seconds, the obtained gel film was stretched 1.2 times in the longitudinal direction while being heated at 100 ° C. for 5 minutes. Next, both ends in the width direction were held and stretched 1.3 times in the width direction while heating at 270 ° C. for 2 minutes, and then heated at 380 ° C. for 5 minutes to obtain a film having a thickness of 38 μm. The obtained characteristics are shown in Table 1.

[実施例2]
平均粒径80nmのシリカスラリーを、平均粒径50nmのシリカスラリーとした以外は、実施例1と同様に重合、製膜し、38μm厚みのポリイミドフィルムを得た。得られた特性を表1に示した。
[Example 2]
Except that the silica slurry having an average particle size of 80 nm was changed to a silica slurry having an average particle size of 50 nm, polymerization and film formation were performed in the same manner as in Example 1 to obtain a 38 μm-thick polyimide film. The obtained characteristics are shown in Table 1.

[実施例3]
平均粒径10nmのシリカスラリーをフィルム樹脂重量に対し0.8重量%添加した以外は、実施例1と同様に重合、製膜し、38μm厚みのポリイミドフィルムを得た。得られた特性を表1に示した。
[Example 3]
Polymerization and film formation were carried out in the same manner as in Example 1 except that 0.8% by weight of silica slurry having an average particle size of 10 nm was added to the film resin weight to obtain a 38 μm-thick polyimide film. The obtained characteristics are shown in Table 1.

[比較例1]
ピロメリット酸二無水物(分子量218.12)/ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(分子量294.22)/4,4’−ジアミノジフェニルエーテル(分子量200.24)/パラフェニレンジアミン(分子量108.14)を、モル比で70/30/85/15の割合で用意し、平均粒径80nmのシリカスラリーをフィルム樹脂重量に対し0.8重量%となるように添加したDMAc中で18.5重量%溶液にして重合し、3000poiseのポリアミド酸溶液を得た。このポリアミド酸溶液を連続製膜装置を用い、ポリイミドに転化すると同時に乾燥固化し、ポリイミドフィルムとし、38μm厚みのフィルムを得た。得られた特性を表1に示した。
[Comparative Example 1]
Pyromellitic dianhydride (molecular weight 218.12) / biphenyltetracarboxylic dianhydride (molecular weight 294.22) / 4,4'-diaminodiphenyl ether (molecular weight 200.24) / paraphenylenediamine (molecular weight 108.14) Was prepared at a molar ratio of 70/30/85/15, and a silica slurry having an average particle size of 80 nm was added to 18.5 wt% in DMAc added to 0.8 wt% based on the film resin weight. The solution was polymerized to obtain a 3000 poise polyamic acid solution. This polyamic acid solution was converted into polyimide using a continuous film forming apparatus and simultaneously dried and solidified to obtain a polyimide film having a thickness of 38 μm. The obtained characteristics are shown in Table 1.

[比較例2]
平均粒径80nmのシリカスラリーを平均粒径50nmのシリカスラリーとし、長手方向の延伸を1.1倍、幅方向の延伸を1.5倍とした以外は、実施例1と同様に重合、製膜し、38μm厚みのポリイミドフィルムを得た。得られた特性を表1に示した。
[Comparative Example 2]
Polymerization and production were carried out in the same manner as in Example 1 except that the silica slurry having an average particle diameter of 80 nm was changed to a silica slurry having an average particle diameter of 50 nm and the stretching in the longitudinal direction was 1.1 times and the stretching in the width direction was 1.5 times. A polyimide film having a thickness of 38 μm was obtained. The obtained characteristics are shown in Table 1.

[比較例3]
平均粒径200nmのシリカスラリーをフィルム樹脂重量に対し0.5重量%添加した以外は、実施例1と同様に重合、製膜し、38μm厚みのポリイミドフィルムを得た。得られた特性を表1に示した。
[Comparative Example 3]
Polymerization and film formation were carried out in the same manner as in Example 1 except that 0.5% by weight of silica slurry having an average particle diameter of 200 nm was added to the film resin weight to obtain a 38 μm-thick polyimide film. The obtained characteristics are shown in Table 1.

[比較例4]
平均粒径80nmのシリカスラリーをフィルム樹脂重量に対し0.03重量%添加した以外は、実施例1と同様に重合、製膜し、38μm厚みのポリイミドフィルムを得た。得られた特性を表1に示した。フィルムの搬送性に問題があり、表面にキズが入ったため表面粗さが粗くなった。
[Comparative Example 4]
Polymerization and film formation were carried out in the same manner as in Example 1 except that 0.03% by weight of silica slurry having an average particle size of 80 nm was added to the film resin weight to obtain a 38 μm-thick polyimide film. The obtained characteristics are shown in Table 1. There was a problem with the transportability of the film, and the surface became rough due to scratches on the surface.

[比較例5]
平均粒径50nmのシリカスラリーをフィルム樹脂重量に対し1.1重量%添加した以外は、実施例1と同様に重合、製膜し、38μm厚みのポリイミドフィルムを得た。得られた特性を表1に示した。粒子の添加量が多く凝集が発生し表面粗さが粗くなった。
[Comparative Example 5]
Polymerization and film formation were carried out in the same manner as in Example 1 except that 1.1% by weight of silica slurry having an average particle diameter of 50 nm was added to the film resin weight to obtain a 38 μm-thick polyimide film. The obtained characteristics are shown in Table 1. The amount of particles added was large and aggregation occurred and the surface roughness became rough.

Figure 0005870396
Figure 0005870396

本発明のポリイミドフィルムは、フィルムの長手方向と幅方向の寸法変化の差が小さく、かつそれぞれの寸法変化の絶対値が小さく、かつ平滑性に優れているため、電子ペーパーなどのディスプレイのベースフィルムとして特に有用である。   The polyimide film of the present invention has a small difference in dimensional change between the longitudinal direction and the width direction of the film, a small absolute value of each dimensional change, and excellent smoothness. As particularly useful.

Claims (3)

フィルムの長手方向の熱膨張係数をCTEMD、幅方向の熱膨張係数をCTETDとしたとき、|CTEMD−CTETD|が4ppm以下であり、CTEMDおよびCTETDが8±3ppmであって、フィルム表面の突起が平均粒径10nm〜100nmである無機粒子から形成されており、フィルムの表面粗さRaが5nm以下であり、さらに、レーザー顕微鏡を用いてフィルム表面5.6mm を観察した時、フィルム表面に高さ0.3μm以上の突起がないことを特徴とするポリイミドフィルム。 When the thermal expansion coefficient in the longitudinal direction of the film is CTE MD and the thermal expansion coefficient in the width direction is CTE TD , | CTE MD −CTE TD | is 4 ppm or less, and CTE MD and CTE TD are 8 ± 3 ppm. has protrusions on the film surface is formed from inorganic particles having an average particle diameter of 10 nm to 100 nm, Ri surface roughness Ra of 5nm der following film, further, observed film surface 5.6 mm 2 with a laser microscope A polyimide film characterized by having no protrusions with a height of 0.3 μm or more on the film surface . 無機粒子がフィルム樹脂重量当たり0.05〜0.9重量%の割合で含有されることを特徴とする請求項1に記載のポリイミドフィルム。 2. The polyimide film according to claim 1, wherein the inorganic particles are contained at a ratio of 0.05 to 0.9 wt% per film resin weight. ポリイミドフィルムが、4,4’−ジアミノジフェニルエーテルとパラフェニレンジアミンとのモル比が60/40〜90/10である芳香族ジアミン成分と、ピロメリット酸二無水物と3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物とのモル比が80/20〜60/40である酸無水物成分とからなるポリアミド酸から製造されたものであることを特徴とする請求項1または2に記載のポリイミドフィルム。 The polyimide film is composed of an aromatic diamine component having a molar ratio of 4,4′-diaminodiphenyl ether and paraphenylenediamine of 60/40 to 90/10, pyromellitic dianhydride and 3,3 ′, 4,4. '- it is intended that the molar ratio of biphenyl dianhydride is prepared from the polyamic acid consisting of an acid anhydride component is 80 / 20-60 / 40 to claim 1 or 2, characterized in The polyimide film as described.
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