JP6340180B2 - ポリイミド樹脂−液晶ポリマー複合フィルム及びその製造方法 - Google Patents
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Description
[1]ポリイミド樹脂層と液晶ポリマー層を有し、
前記ポリイミド樹脂層と液晶ポリマー層とを貼り合わせた後の液晶ポリマー層が、10%以上の引張伸度を有することを特徴とするポリイミド樹脂−液晶ポリマー複合フィルム。
[2]ポリイミド樹脂層と液晶ポリマー層とを貼り合わせる前の前記液晶ポリマー層の引張伸度に対する、ポリイミド樹脂層と液晶ポリマー層とを貼り合わせた後の前記液晶ポリマー層の引張伸度の減少率が25%以下であることを特徴とする前記[1]に記載のポリイミド樹脂−液晶ポリマー複合フィルム。
[3]ポリイミド樹脂層と液晶ポリマー層の接着強度が、1.0N/cm以上であることを特徴とする前記[1]又は[2]に記載のポリイミド樹脂−液晶ポリマー複合フィルム。
[4]貼り合わせた後に、温度25℃、相対湿度60%の環境下に1時間静置して測定したカール値が10mm以下であることを特徴とする前記[1]〜[3]のいずれか1項に記載のポリイミド樹脂−液晶ポリマー複合フィルム。
[5]複合フィルムの熱膨張係数が、30ppm/℃以下であることを特徴とする前記[1]〜[4]のいずれか1項に記載のポリイミド樹脂−液晶ポリマー複合フィルム。
[6]ポリイミド樹脂層の厚さが、5μm以上200μm以下であることを特徴とする前記[1]〜[5]のいずれか1項に記載のポリイミド樹脂−液晶ポリマー複合フィルム。
[7]液晶ポリマー層の厚さが、5μm以上200μm以下であることを特徴とする前記[1]〜[6]のいずれか1項に記載のポリイミド樹脂−液晶ポリマー複合フィルム。
[8]ポリイミド樹脂層と液晶ポリマー層をプラズマ処理する工程、前記プラズマ処理工程後のポリイミド樹脂層と液晶ポリマー層を真空乾燥処理する工程及び5MPa以下の圧力で熱プレスする工程を有することを特徴とするポリイミド樹脂−液晶ポリマー複合フィルムの製造方法。
[9]ポリイミド樹脂層の粗度(Rz)が0.1μm以上1.5μm以下であることを特徴とする前記[8]記載のポリイミド樹脂−液晶ポリマー複合フィルムの製造方法。
(1)先に芳香族ジアミン成分全量を溶媒中に入れ、その後、酸無水物成分を芳香族ジアミン成分全量とほぼ等モルになるように加えて重合する方法。
(2)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ほぼ等モルになるように加えて重合する方法。
(3)一方の芳香族ジアミン成分(a1)を溶媒中に入れた後、反応成分に対して一方の酸無水物成分(b1)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(a2)を添加し、続いて、もう一方の酸無水物成分(b2)を全芳香族ジアミン成分と全酸無水物成分とがほぼ等モルになるように添加して重合する方法。
(4)一方の酸無水物成分(b1)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(a1)が95〜105モル%となる比率で反応に必要な時間混合した後、もう一方の酸無水物成分(b2)を添加し、続いてもう一方の芳香族ジアミン成分(a2)を全芳香族ジアミン成分と全酸無水物成分とがほぼ等モルになるように添加して重合する方法。
(5)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反応させてポリアミック酸溶液(A)を調整し、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ック酸溶液(B)を調整する。こうして得られた各ポリアミック酸溶液(A)と(B)を混合し、重合を完結する方法。この時ポリアミック酸溶液(A)を調整するに際し芳香族ジアミン成分が過剰の場合、ポリアミック酸溶液(B)では酸無水物成分を過剰に、またポリアミック酸溶液(A)で酸無水物成分が過剰の場合、ポリアミック酸溶液(B)では芳香族ジアミン成分を過剰にし、ポリアミック酸溶液(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全酸無水物成分とがほぼ等モルになるように調整する。なお、重合方法はこれらに限定されることはなく、その他公知の方法を用いてもよい。
JIS K 7161(1994)に準じて行った。測定にはフィルム強伸度自動測定装置を使用した。試験片は幅10mm×長さ250mmでチャック間100mmとした。クロスヘッド速度300mm/minで引っ張り、破断したときの伸びを測定した。ポリイミド樹脂層と液晶ポリマー層とを貼り合わせた後の液晶ポリマー層の引張伸度は、接着強度の測定試験後に、剥離した液晶ポリマー層の試験片を用いて、測定した。
引張伸度の減少率は、ポリイミド樹脂層と液晶ポリマー層とを貼り合わせる前の液晶ポリマー層の引張伸度(X1)、ポリイミド樹脂層と液晶ポリマー層とを貼り合わせた後の液晶ポリマー層の引張伸度(X2)を用いて、以下の式で算出した。
引張伸度の減少率(%)={(X1−X2)/X1}×100
試験片は幅10mm×長さ250mmで、引張試験器を使用して、引張角度90度、速度50mm/minで20mm引っ張ったときのポリイミド樹脂層と液晶ポリマー層の接着強度を測定した。
試験片は5cm四方で、温度25℃(±3℃)、相対湿度60%(±5%)の環境下に1時間静置した後、カール高さ読み取り装置で、4方のカール高さ測定し、もっとも高い数値をカール値とした。
JIS B 0601(2001)に準じて行った。試験片は幅60mm×長さ180mmで、表面粗さ測定器を使用して表面粗度Rzを測定した。
JIS K 7197に準じて行った。試験片は幅5mm×長さ10mmで、島津製作所製TMA−50を使用し、各サンプルを下記条件で加熱した。
1st昇温:室温→300℃(昇温速度10℃/分)
降温 :300℃→35℃(降温速度5℃/分)
2nd昇温:35℃→220℃(昇温速度10℃/分)
熱膨張係数の解析は、2nd昇温での温度範囲100℃〜200℃の条件で行った。
厚さ50μm、熱膨張係数16ppm/℃の‘カプトン200EN’(商品名、東レ・デュポン株式会社製)ポリイミド樹脂層と、厚さ50μm、CTE16ppm/℃、引張伸度16%の液晶ポリマー樹脂層BIAC(商品名、株式会社プライマテック製)の各接着面にプラズマ処理した。ポリイミド樹脂層のプラズマ処理した表面の粗度は0.48μm、液晶ポリマー樹脂層のプラズマ処理した表面の粗度は0.50μmであった。その後、プラズマ処理面を向かい合わせに真空乾燥機に設置し、200℃にて真空処理した。その後、真空のまま、310℃、2MPa、5分熱プレスした。取り出した後の複合フィルムのカールは1mmであった。また、ポリイミド樹脂層と液晶ポリマー樹脂層の接着強度は1.3N/cmであり、剥離面は液晶ポリマー樹脂層の凝集破壊であった。また、液晶ポリマー樹脂層の引張伸度は14%であった。複合フィルムの熱膨張係数は16ppm/℃であった。
プラズマ処理をしなかった以外は実施例1と全く同様にして、複合フィルムを製造しようと試みた。真空乾燥した後、実施例1と同一のポリイミド樹脂層と液晶ポリマー樹脂層とを310℃、2MPa、5分熱プレスしたが、ポリイミド樹脂層と液晶ポリマー樹脂層は貼り付かず、複合フィルムにはならなかった。
実施例1で、プラズマ処理した後に真空乾燥処理をしなかった以外は実施例1と全く同様に複合フィルムを製造した。実施例1と同一のポリイミド樹脂層と液晶ポリマー樹脂層とを310℃、2MPa、5分熱プレスしたが、液晶ポリマー樹脂層は加水分解しており、ポリイミド樹脂層と液晶ポリマー樹脂層の接着強度及び液晶ポリマー樹脂層の引張伸度は測定限界(0.1N/cmおよび1%)以下であった。
実施例1と同一のポリイミド樹脂層と液晶ポリマー樹脂層とを用いて、真空乾燥処理後の工程以外は、実施例1と全く同様に、プラズマ処理及び真空乾燥処理を行った。真空乾燥した後、295℃、10MPa、15分の条件で、熱プレスしたところ、取り出した後の複合フィルムのカールは30mmであった。また、液晶ポリマー樹脂層の引張伸度は5%であり、引張伸度の減少率は、69%であった。
2 液晶ポリマー層
3 ポリイミド樹脂−液晶ポリマー複合フィルム
Claims (9)
- ポリイミド樹脂層と液晶ポリマー層を有し、
前記ポリイミド樹脂層と液晶ポリマー層とを貼り合わせた後の液晶ポリマー層が、10%以上の引張伸度を有し、
前記ポリイミド樹脂層が、パラフェニレンジアミン及び3,4’−ジアミノジフェニルエーテルからなる群から選ばれる1種以上を含む芳香族ジアミン成分と酸無水物成分とを重合したポリアミック酸をイミド化したポリイミド樹脂で構成され、機械搬送方向(MD)及び幅方向(TD)の熱膨張係数が、それぞれ通常7ppm/℃以上21ppm/℃以下であるポリイミドフィルムであることを特徴とするポリイミド樹脂−液晶ポリマー複合フィルム。 - ポリイミド樹脂層と液晶ポリマー層とを貼り合わせる前の前記液晶ポリマー層の引張伸度に対する、ポリイミド樹脂層と液晶ポリマー層とを貼り合わせた後の前記液晶ポリマー層の引張伸度の減少率が25%以下であることを特徴とする請求項1記載のポリイミド樹脂−液晶ポリマー複合フィルム。
- ポリイミド樹脂層と液晶ポリマー層の接着強度が、1.0N/cm以上であることを特徴とする請求項1又は2に記載のポリイミド樹脂−液晶ポリマー複合フィルム。
- 貼り合わせた後に、温度25℃、相対湿度60%の環境下に1時間静置して測定したカール値が10mm以下であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のポリイミド樹脂−液晶ポリマー複合フィルム。
- 複合フィルムの熱膨張係数が、30ppm/℃以下であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のポリイミド樹脂−液晶ポリマー複合フィルム。
- ポリイミド樹脂層の厚さが、5μm以上200μm以下であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のポリイミド樹脂−液晶ポリマー複合フィルム。
- 液晶ポリマー層の厚さが、5μm以上200μm以下であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載のポリイミド樹脂−液晶ポリマー複合フィルム。
- ポリイミド樹脂層と液晶ポリマー層をプラズマ処理する工程、前記プラズマ処理工程後のポリイミド樹脂層と液晶ポリマー層を真空乾燥処理する工程及び5MPa以下の圧力で熱プレスする工程を有することを特徴とするポリイミド樹脂−液晶ポリマー複合フィルムの製造方法。
- ポリイミド樹脂層の粗度(Rz)が0.1μm以上1.5μm以下であることを特徴とする請求項8記載のポリイミド樹脂−液晶ポリマー複合フィルムの製造方法。
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