JPS61264023A - 接着性ポリイミドフイルム - Google Patents

接着性ポリイミドフイルム

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JPS61264023A
JPS61264023A JP10367685A JP10367685A JPS61264023A JP S61264023 A JPS61264023 A JP S61264023A JP 10367685 A JP10367685 A JP 10367685A JP 10367685 A JP10367685 A JP 10367685A JP S61264023 A JPS61264023 A JP S61264023A
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JP
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film
aromatic
polyimide film
polyamic acid
solution
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Akihiro Kunimoto
国本 昭弘
Seiichiro Takabayashi
誠一郎 高林
Yuji Matsui
勇二 松井
Yasuyuki Shirasaki
白崎 靖之
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Ube Corp
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Ube Industries Ltd
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  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、ヒフェニルテ1ラカルボン酸類からなる芳
香族テトラカルボン酸成分と、フェニレンジアミン類お
よび置換基を有するジアミノジフェニルメタン類からな
る特定の芳香族ジアミン成分とからflられたポリマー
のン容ン&から製造される極めて優れた耐熱性などを有
する特定の構造式を有する芳香族ポリイミド製のフィル
ムであり、しかも、そのフィルムは、而(4ハ性の接着
剤(例えば、エポキシ系接着剤など)での接着性が改良
されている芳香族ポリ・イミ1′フィルムである。
〔従来技術の説明〕
従来、ビフェニルテlラカルボン酸類からなる芳香族テ
トラカルボン酸成分と、フェニレンジアミン類を主成分
とする芳香族ジアミン成分とから得られたポリマーの溶
液を製膜用の1’−−プ液として使用して、溶液流延法
なとで製膜してiすられた高強度および充分な耐熱性の
芳香族ポリイミ1フィルムは、例えば、特開昭55−7
805 冒公報などに開示されたおり、よく知られてい
る。
しかし、前記の芳香族ポリイミドフィルムは、耐熱性の
接着剤(例えば、エポキシ系接着剤等)によって、他の
金属材料(金属箔)、セラミック材料に接合しようとす
る場合に、接着力(T !、l+離)が0.1より小さ
く極めて弱いという欠点があり、充分な接着力で一体に
接合された種々の積層材料を製造することが困難であっ
た。
〔本発明の要件およびその作用効果〕
この発明者らは、ビフェニルテトラカルホン酸類からな
る芳香族デー・ラカルポン酸成分と、フェニレンジアミ
ン類を主成分とする芳香族ジアミン成分とから得られる
芳香族ポリイミドフィルムが有していた接着性に関する
欠点を改良すべく鋭意研究した結果、芳香族ジアミ□ン
成分として、フェニレンジアミン類および置換基を有す
るジアミノジフェニルメタン類を使用して重合され生成
したポリマーの溶液を使用して、通常の方法で製膜され
た特定の構造を有する芳香族ポリイミド製のフィルムが
、公知の芳香族ポリゴミ1゛フイルムの優れた物性を損
なうことなく、接着性の改良された芳香族ポリゴミ1フ
イルムであることを見い出し、この発明を完成し7だ。
すなわち、この発明は、 ・般式(I)で示される反復
単位を95モル%IリーL含有し、そして、一般式(I
T) (ただし、Rは、ハロゲン原子、カルボキシル基、低級
アルキル、低級アルコキシ基、または低級アルコキシカ
ルボニル基であり、nは1または2であり、またmはO
または1である)で示される反復単位を0.1〜5モル
%含有している芳香族ポリイミドからなる接着性ポリ・
イミドフィルムに関するものである。
この発明のポリイミドフィルムは、耐熱性の接着剤、特
にエポキシ系接着剤を使用した場合の接着性が、公知の
この種の芳香族ボリイミl”フィルムの接着性に対して
、著しく改良されているのである。
また、この発明のポリイミドフィルムは、接着性が改良
されたにもかかわらず、その他の機械物性および耐熱性
などが、実質的に低下していない優れた芳香族ポリイミ
ドフィルムである。
〔本発明の各要件の詳しい説明〕
この発明において使用されている芳香族ポリイミドは、
前述の一般式(Nで示される反復中位を、95モル%以
上、好ましくは97〜99.9モル%含有し、そして一
般式(II)で示される反復単位を、0.1〜5モル%
、好ましくは0.1〜3モル%含有している高イミド化
率および耐熱性の芳香族ポリイミドである。
すなわち、前記の芳香族ボリイミ1′は、2,3.3”
、4”−ビフェニルテトラカルボン酸またはその酸二無
水物、3,3′、4,4”−ビフェニルテトラカルボン
酸また(Jその酸二無水物、あるいはそれらの酸のエス
テル化物、ハロゲン化物などのビフェニルテトラカルホ
ン酸類を90モル%以上含有している芳香族テトラカル
ボン酸成分と、 一般式(III) で示されるフェニレンジアミン類を95〜99.9モル
%を含有し、そして、 一般式(IV) および/または一般式(V) 〔ただし、式中のRおよびnは、一般式(11)におけ
る定義とそれぞれ同じである)で示される特定の置換基
を有するジアミノジフェニルメタン類またジアミノビフ
ェニル類を0.1〜5モル%含有していイ、芳香族ジア
ミン成分とを、略等モル、有機極性溶媒中で、好ましく
は約100℃以下、特に80℃以下の重合温度で重合し
7て得られるボリイミ1前駆体(例えGよ、芳香族ポリ
アミック酸なと)の溶液から、乾式!II+、!股法な
との製■俯の際に、製膜(キャスティング)と共に・イ
ミド化して製造される耐熱性のポリマー(フィルム)で
ある。
前記一般式(I■)で示されるフェニレンシアミン類と
しては、例えば、1.4−ジアミノヘンゼン、1.2−
ジアミノヘンセン、1.3−ジアミノヘンセンなどを挙
げることができ、特に1.4−ジアミノヘンゼン(パラ
フェニレンジアミン)か最適である。
前記の一般式(TV)で示されるジアミノジフェニルメ
タン類としては、例えば、4,4”−ジアミノ−3,3
’ 、5.5’−テトラク口ロ−シ“ノエニルメタン、
メチレン−ビスーアントラニリソクアシソ]′、メチレ
ン−ヒス メチルアン1シニレイトなとを挙げることが
でき、特にメチレン ヒスーアントラニリノクアシソl
−などのカルホキシル基を有するジアミノジフェニルメ
タン類が最適である。
また、前記−・般式(V)  ご示されるジアミノヒフ
エール類としては、4,4゛−ジアミノ−3,3゛−ジ
メトキシ−5,5“−ジノチル−ヒフェニル、2.2’
、5.5°−テトラクロロ−4,4゛−ジアミノ ヒフ
ェニル、3.3′−ジメチ月へ4,4゛−シアミノ−ヒ
フエニル、3.3’−ツメ1−キシ−4、,1’−ジア
ミノなどを挙げることができる。
前述のボリイミ[前駆体(ポリアミック酸)の重合に使
用する有機極性溶媒としては、例えば、N−メチル−2
ピL、IIノ1゛ン、ピリジン、N、N−シメチルアp
[アミI、N、N−ジメチルポルムアミド、ジメチルス
ルホキシ1′、テトラノチル尿素、クレゾール、フェノ
ールなどの芳香族ポリアミック酸などを均一に溶解する
ことができる有機極性溶媒を挙げることができる。
前述のポリアミック酸なとの重合溶液および製膜用のポ
リマーl容l夜において、そのン容l夜のポリマー濃度
は、5〜40市量%、特に7〜30重量%、さらに好ま
しくは10〜25重量%であることが好ましく、また、
前記ポリマー溶液の回転粘度(25℃)は、1〜100
000ボイズ、特に50〜50000ボイズであること
か好適であり、さらに、そのポリマーl容?+νに告白
−されている「ポリイミド前駆体のり・j数粘度J (
測定温度;30°C1測定濃度; (1,5g / 1
00m l! ?g媒、溶媒;N−メチル−2−ピロリ
ドン)は、約0.1〜7、特に好ましく11: 0.2
〜5、さらに好ましくは0.3〜4程度であることか、
望ましい。
ごの発明のポリイミドフィルムの製造法とし7ては、例
えば、前記のポリイミド前駆体(ポリアミックM)のン
容ン夜を、ガラス1反、1同板、アルミニウム扱などの
平温な平板、金属製の回転ドラムまた番、1金属製のへ
ルトなど支持体表面」二に流延して、均・な厚さの「前
記溶液の薄膜」を形成し、その薄膜を約50〜200℃
、特に60〜150℃に加熱した状態で、その薄膜から
前記溶媒を徐々に除去して、固化膜を形成し、さらにそ
の固化膜を支持体から剥離しそして高温(約250〜5
00℃、特に300〜450℃)に加熱して乾燥・熱処
理およびイミド化して、厚さか約5〜150μ、特に1
0〜100.17である芳香族ボリイミ1フィルムを形
成する方法を、挙げることかできる。
この発明のポリイミド−フィルムは、エポキシ・フェノ
ール系、エポキシ・ナイ11ン系、ヒスマレイミド系、
ポリヘンズイミダゾール系、ヒスフェノール型エポキシ
系、メラミン系、キシレン系などの耐熱性である熱硬化
性接着剤による接着性が、ビフェニルテトラカルボン酸
類とフェニレンジアミン類との重合によって得られた公
知のポリイミド製のフィルムより著しく改良されている
また、この発明のポリイミドフィルムは、接着性につい
て改良されていると共に、元来有していた優れた耐熱性
および機械物性を保持しているのである。
〔実施例および比較例〕
実施例1 (ポリアミック酸ン容液の調1+J )内容積50pの
円筒型重合槽に、N、N−ジメチルアセ[−アミF 3
4 kgと、1,4−ジアミノヘンセン1990gと、
メチレン−ヒス−アンスラニリソクO アシッド60gとを入れて、充分に攪拌し、その溶液に
さらにビフェニルテトラカルボン酸二無水物(r(PD
A)5000gを約10分間に徐々ニ添加して、25℃
で5時間攪拌し、さらに、r31)DA400gを徐々
に添加して25℃で10時間攪拌して、25℃での回転
粘度が18000ボイズである芳香族ポリアミック酸溶
液を生成した。
前記のポリアミック酸溶液中のポリアミック酸は、その
対数粘度(30℃、0.5 g/100++l : N
MP)が、2.72である。
(製腰) 前記のポリアミック酸溶液を使用して、Tダイ金型のス
リットから押出して、押し出された薄膜を金属製の回転
ドラムの表面に連続的に載置して、均一な厚さの「その
溶液の薄膜」をその回転ドラム表面上に形成し、次いで
、その回転]゛ラム表面に約120℃の熱風を供給して
、乾燥して、約40重■%の溶媒が残存している固化フ
ィルムを形成し、最後に、高温乾燥炉内(表面温度を約
250〜55 (1’Cにすることができる電熱ヒータ
ーが内設されており、しかも約400℃の熱風を吹き込
むことができる装置を備えている)で、ピンテンターに
、Lりその固化フィルムの両端縁を保持して移動させ7
1″から、乾燥・熱処理およびイミド化を行って、厚さ
50μの芳香族ポリイミドフィルムを連続的に製造した
前記の芳香族ボリイミl’フィルムは、その引張強度が
37kg/mm2であり、また伸び率が33%であり、
さらに弾性率が860kg/ma2であって、しかも熱
分解開始温度が450℃以上であった。
(銅箔との接合およびその接着性) 厚さ35/lの電解銅箔上に液状の接着剤N(エポキシ
・ナイロン系接着剤を塗布して120℃で30分間加熱
処理して一次硬化して、その接着剤層の上に、前記ポリ
イミドフィルムを市ね合わせ、その積層体をポットプレ
ス内に設置して、170℃のプレス温度、40kg/c
Jの圧力で、5分間、圧着して、ポリイミドフィルムと
銅箔とを一体に接合した。
そのポリイミドフィルムとlj+箔との接着力(1゛剥
離の接着強度)が2.70 kg / cmであった。
比較例1 (ポリアミック酸溶液の調N) ポリアミック酸溶液の調製において、メチレン−ビス−
アンスラニリソクアシソドをまったく使用しなかったほ
かは、実施例1と同様にして、重合反応を行って、25
℃の回転粘度が15000ポイズであるポリアミック酸
溶液を調製した。
前記のポリアミック酸溶液中のポリアミック酸は、その
対数粘度(30℃、0.5g/100Il11:NMP
)が、2.50である。
(i!!膜および銅箔との接合) 前記のポリアミック酸溶液を使用したほかは、実施例1
と同様にして、芳香族ポリイミドフィルムを製造し、さ
らに、そのポリイミドフィルムを使用したほかは、実施
例1と同様にして銅箔との積層体を製造した。
前記の芳香族ポリイミドフィルムは、その引張強度が4
5kg/ml12であり、また伸7び率が40%であっ
て、しかも熱分解開始温度が450℃以上であった。
そのポリ・イミドフィルムと銅箔との接着力(T剥離の
接着強度)が0.02 kg/cmであった。
実施例2〜4 (ポリアミック酸溶液の調製) ポリアミック酸溶液の調製において、メチレン−ビスー
アンスラニリソクアシソドの代わりに、4.4’−ジア
ミノ−3,3’、5.5’−テトラクロロ−ジフェニル
メタン(実1%例2)、メチレン−ビス−メチルアント
シニレイト(実施例3)または4.4’ −ジアミノ−
3,3゛−ジメトキシ−5,5′−ジメチル−ビフェニ
ル(実施例4)を使用したほかは、実施例1と同様にし
て、それぞれ重合反応を行い、25℃の回転粘度が21
50ボイズ(実施例2)、1000ボイズ(実施例3)
または1500ボイズ(実施例4)であるポリアミック
酸溶液をそれぞれ調製した。
前記のポリアミック酸溶液中のポリアミック酸は、その
対数粘度(30℃、0.5 g/100m# : NM
P)が、1.28(実施例2)、1.08(実施例3)
または0.8!’l(実施例4)である。
(製脱および銅箔との接合) 前記の各ポリ7ミンク酸溶液を使用したほかは、実施例
1と同様にして、芳香族ボリイミ1フィルムをそれぞれ
!IIi造し、さらに、その各ボリイミ1′フィルノ、
を使用したはかば、実施例1と同様にしてiし17ft
との積層体をそれぞれ製造した。
iij記の芳香族ポリイミドフィルムは、その引張強度
か40kg/鶴2 (実施例2) 、42kg/m識2
(実施例3)また4;f: 27 kg/ nm 2(
実施例4)であり、また伸び率が37%(実施例2)、
35%(実施例3)または25%(実施例4)であり、
さらに、弾性率が、870kg/鶴2 (実施例2)、
940 kg/1m2(実施例3)または780kg7
mm2 (実施例4)であって、しかも熱分解開始温度
がいずれも450℃以上であった。
そのポリイミドフィルムと銅箔との接着力(T*lJ 
A11の接着強度)が0.54 kg/ctn (実施
例2)、0、65 kg/cIn(実施例3)または0
.25 kg/ cm (実施例4)であった。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 一般式( I ) ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) で示される反復単位を95モル%以上含有し、そして、
    一般式(II) ▲数式、化学式、表等があります▼(II) (ただし、Rは、ハロゲン原子、カルボキシル基、低級
    アルキル基、低級アルコキシ基、または低級アルコキシ
    カルボニル基であり、nは1または2であり、またmは
    0または1である)で示される反復単位を0.1〜5モ
    ル%含有している芳香族ポリイミドからなる接着性ポリ
    イミドフィルム。
JP10367685A 1985-05-17 1985-05-17 接着性ポリイミドフイルム Granted JPS61264023A (ja)

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