JP6485805B2 - ポリイミドフィルムの製造方法 - Google Patents
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Description
また、多孔質構造を有さないポリイミドフィルムは、ポリアミック酸ワニスのキャストフィルムを加熱又は化学的にイミド化することにより得られることが知られている。
前記流延膜を1分以上60分以下の時間にわたり大気雰囲気中室温下に静置し、
その後、前記流延膜中の前記ポリイミド前駆体をイミド化する、工程を含むポリイミドフィルムの製造方法を提供することにより、前記の課題を解決したものである。
テトラカルボン酸成分として、乾燥したs−BPDAを用いた。ジアミン成分として、昇華精製したDADEを用いた。これらをN−メチルピロリドン中に溶解させて重合を行い、ポリイミド前駆体溶液を得た。このとき、s−BPDAに対するDADEのモルを比0.994〜1.000の間で調整した。反応温度は40℃に設定し、反応時間は6時間とした。得られたポリイミド前駆体溶液は、ポリイミド前駆体の濃度が10%、溶液粘度が2620P、極限粘度数が3.25であった。
研磨した水平状態のステンレス板上にポリイミド前駆体溶液を厚みが均一になるように流延して流延膜を形成した。周囲環境は大気雰囲気中25℃・30%RHとした。流延は膜の厚みが150μm程度になるように行った。形成された流延膜を、引き続き大気雰囲気中25℃・30%RHにおいて静置した。静置時間は10分間とした。
静置後の流延膜を、25℃に保たれたN−メチルピロリドン良溶媒浴中に浸漬した。浸漬は2分間行った。浸漬中、N−メチルピロリドンは非攪拌状態としておいた。
次いで流延膜をN−メチルピロリドン中から引き上げ、25℃に保たれたメタノール凝固浴中に浸漬した。浸漬は2分間行った。浸漬中、メタノールは非攪拌状態としておいた。
次いで流延膜をメタノール凝固浴中から引き上げ、自然乾燥させた後にピンテンターへ固定した。この固定状態で、大気雰囲気中300℃で30分間にわたり熱処理を行い、ポリイミド前駆体をイミド化した。このようにしてポリイミド多孔質フィルムを製造した。得られたポリイミド多孔質フィルムの表面及び断面の走査型電子顕微鏡像を図1に示す。
実施例1において、ポリイミド前駆体溶液の流延膜を、以下の表1に示す時間にわたり静置した。それ以外は実施例1と同様にしてポリイミド多孔質フィルムを製造した。
良溶媒浴としてNMPの代わりにDMAcを用いる以外は実施例1と同様の操作によりポリイミド多孔質フィルムを製造した。
凝固浴としてメタノールの代わりにイオン交換水を用いる以外は実施例1と同様の操作によりポリイミド多孔質フィルムを製造した。
実施例1で作製したポリイミド前駆体溶液を、研磨した水平状態のステンレス板上にポリイミド前駆体溶液を厚みが均一になるように流延して流延膜を形成した。周囲環境は大気雰囲気中25℃・30%RHとした。流延は膜の厚みが150μm程度になるように行った。形成された流延膜を、引き続き大気雰囲気中25℃・30%RHにおいて静置した。静置時間は10分間とした。
静置後の流延膜を、120℃30分間乾燥させた後にピンテンターへ固定した。この固定状態で、大気雰囲気中300℃で30分間にわたり熱処理を行い、ポリイミド前駆体をイミド化した。このようにしてポリイミドフィルムを製造した。このポリイミドフィルムは多孔質構造を有さないものである。
実施例1において、ポリイミド前駆体溶液の流延膜を形成し、3秒間静置後に該流延膜をN−メチルピロリドン中へ浸漬した。それ以外は実施例1と同様にしてポリイミド多孔質フィルムを製造した。得られたポリイミド多孔質フィルムの表面及び断面の走査型電子顕微鏡像を図2に示す。
比較例1において、ポリイミド前駆体溶液の流延膜を、18秒にわたり静置した以外は比較例1と同様にしてポリイミド多孔質フィルムを製造した。
凝固浴にイオン交換水を用いた以外は比較例2と同様にしてポリイミド多孔質フィルムを製造した。
実施例6において、流延膜の静置時間を18秒とした以外は実施例6と同様にしてポリイミドフィルムを製造した。このポリイミドフィルムは多孔質構造を有さないものである。
実施例及び比較例で得られたポリイミドフィルム及びポリイミド多孔質フィルムについて、以下の方法で引張破断強度及び線膨張係数を測定した。それらの結果を以下の表1に示す。
厚みは、東京精密社製 高精度デジタル測長器MINIAX PH-13及び同社表示ユニットDH-150を用いて測定した。20点を計測し、平均値と標準偏差を求めた。
幅10mmの試験片をテンシロン引張試験装置に取り付けて行った。チャック間距離は200mmとした。引張速度は50mm/minとした。サンプルの空隙率や厚みの依存性を除くために、引張強度は荷重−歪み曲線において破断時に記録された荷重を試験片幅で割った値をもって引張強度とした。測定は5個の試験片の平均値とした。
線膨張係数は、サンプルをTMA装置(引張りモード、2g荷重、試料長10mm、20℃/分、50〜200℃)で測定して求めた。測定は3個の試験片の平均値とした。
Claims (4)
- 有機溶媒にポリイミド前駆体が溶解してなる溶液を流延して単層の流延膜を形成し、
前記流延膜を3分以上60分以下の時間にわたり大気雰囲気中室温下に静置し、
静置した前記流延膜を、ポリイミド前駆体の凝固溶媒中に浸漬し、
前記凝固溶液中から引き上げた前記流延膜を加熱して前記ポリイミド前駆体をイミド化するか、又は該流延膜を化学イミド化して、該ポリイミド前駆体をイミド化して、ポリイミド多孔質フィルムを得る工程を含むポリイミド多孔質フィルムの製造方法。 - 静置後の前記流延膜を、ポリイミド前駆体の良溶媒中に浸漬し、該良溶媒中から引き上げ、その後に前記凝固溶媒中に浸漬する工程を更に含む請求項1に記載のポリイミド多孔質フィルムの製造方法。
- 前記良溶媒としてN−メチルピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド及びN,N−ジメチルホルムアミドから選ばれるいずれか1種又は2種以上の混合溶媒を用いる請求項2に記載のポリイミド多孔質フィルムの製造方法。
- 前記凝固溶媒としてメタノール、エタノール及び水から選ばれるいずれか1種又は2種以上の混合物を用いることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか一項に記載のポリイミド多孔質フィルムの製造方法。
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