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JP2006199740A - Polyimide film and manufacturing method thereof - Google Patents

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JP2006199740A
JP2006199740A JP2005010198A JP2005010198A JP2006199740A JP 2006199740 A JP2006199740 A JP 2006199740A JP 2005010198 A JP2005010198 A JP 2005010198A JP 2005010198 A JP2005010198 A JP 2005010198A JP 2006199740 A JP2006199740 A JP 2006199740A
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洋行 涌井
Satoshi Maeda
郷司 前田
Keizo Kawahara
恵造 河原
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Abstract

【課題】 耐熱性、機械的強度、フレキシブル性をより高いレベルで具備し、かつ金属層との積層において金属層の皺や剥がれなどのないポリイミドフィルムとその製造方法を提供すること。
【解決手段】 フィルムの100〜350℃における線膨張係数の平均値が6〜25ppm/℃の範囲にあり、かつ100〜350℃における線膨張係数の微分係数が−0.20ppm/℃2以上であるポリイミドフィルム。また、ベンゾオキサゾール構造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反応で得られるポリアミド酸溶液とベンゾオキサゾール構造を有さない芳香族ジアミン類と芳香族テトラカルボン酸類との反応で得られるポリアミド酸溶液とを混合した混合溶液を支持体上に塗布・流延し、乾燥してグリーンフィルムを得て、次いで150〜500℃で熱処理して閉環イミド化した前記ポリイミドフィルムの製造方法である。
【選択図】 なし
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polyimide film having a higher level of heat resistance, mechanical strength and flexibility, and having no metal layer wrinkles or peeling when laminated with a metal layer, and a method for producing the same.
SOLUTION: The average value of the linear expansion coefficient at 100 to 350 ° C. of the film is in the range of 6 to 25 ppm / ° C., and the differential coefficient of the linear expansion coefficient at 100 to 350 ° C. is −0.20 ppm / ° C. 2 or more. A certain polyimide film. Also obtained by reaction of polyamic acid solution obtained by reaction of aromatic diamine having benzoxazole structure and aromatic tetracarboxylic acid, and reaction of aromatic diamine having no benzoxazole structure and aromatic tetracarboxylic acid. A mixed solution obtained by mixing a polyamic acid solution is coated and cast on a support, dried to obtain a green film, and then heat-treated at 150 to 500 ° C. to produce a ring-closing imidized polyimide film. .
[Selection figure] None

Description

本発明はフレキシブルプリント配線板(フレキシブルプリント回路)、などの電子部品の基材として好適である特定の線膨張係数(CTEないしCTE値とも記す)とその特異性を付与された、特に高温での反りやカールの少ない金属薄膜層との積層において優れた耐熱密着対応性を有するポリイミドフィルムに関する。   The present invention is given a specific linear expansion coefficient (also referred to as CTE or CTE value) that is suitable as a base material for electronic components such as flexible printed wiring boards (flexible printed circuits) and its specificity, particularly at high temperatures. The present invention relates to a polyimide film having excellent heat-resistant adhesion in lamination with a metal thin film layer with less warping and curling.

情報通信機器(放送機器、移動体無線、携帯通信機器等)、レーダーや高速情報処理装置などといった電子部品の基材の材料として、従来、セラミックが用いられていた。セラミックからなる基材は耐熱性を有し、近年の情報通信機器の信号帯域の高周波数化(GHz帯に達する)にも対応し得る。しかし、セラミックはフレキシブルでなく、薄くできないので使用できる分野が限定される。   Conventionally, ceramic has been used as a base material for electronic components such as information communication equipment (broadcast equipment, mobile radio equipment, portable communication equipment, etc.), radar, high-speed information processing devices, and the like. A base material made of ceramic has heat resistance, and can cope with an increase in the frequency band (reaching the GHz band) of information communication equipment in recent years. However, ceramics are not flexible and cannot be thinned, so the fields that can be used are limited.

そのため、有機材料からなるフィルムを電子部品の基材として用いる検討がなされ、ポリイミドからなるフィルム、ポリテトラフルオロエチレンからなるフィルムが提案されている。ポリイミドからなるフィルムは耐熱性に優れ、また、強靭であるのでフィルムを薄くできるという長所を備える一方、高周波の信号への適用において、信号強度の低下や信号伝達の遅れなどといった問題が懸念される。ポリテトラフルオロエチレンからなるフィルムは、高周波にも対応し得るが、弾性率が低いのでフィルムを薄くできない点、表面への金属導体や抵抗体などとの接着性が悪いという点、線膨張係数が大きく温度変化による寸法変化が著しくて微細な配線をもつ回路の製造に適さない点等が問題となり、使用できる分野が限定される。このように、耐熱性、高周波対応、フレキシブル性を両立した基材用のフィルムは未だ得られていない。   For this reason, studies have been made to use a film made of an organic material as a base material for an electronic component, and a film made of polyimide and a film made of polytetrafluoroethylene have been proposed. A film made of polyimide is excellent in heat resistance and has the advantage that the film can be thin because it is tough, but there are concerns about problems such as a decrease in signal strength and a delay in signal transmission in application to high-frequency signals. . A film made of polytetrafluoroethylene can handle high frequencies, but it has a low elastic modulus, so the film cannot be made thin, the adhesion to metal conductors and resistors on the surface is poor, and the linear expansion coefficient is low. The problem is that it is not suitable for the production of a circuit having a fine wiring due to a large dimensional change due to a temperature change, and the usable fields are limited. As described above, a film for a substrate having both heat resistance, high frequency compatibility and flexibility has not been obtained.

また、弾性率を高くしたポリイミドフィルムとして、ベンゾオキサゾール環を主鎖に有するポリイミドからなるポリイミドベンゾオキサゾールフィルムが提案されている(特許文献1参照)。このポリイミドベンゾオキサゾールフィルムを誘電層とするプリント配線板も提案されている(特許文献2、特許文献3参照)。
特開平6−56992号公報 特表平11−504369号公報 特表平11−505184号公報
Moreover, the polyimide benzoxazole film which consists of a polyimide which has a benzoxazole ring in the principal chain is proposed as a polyimide film which raised the elasticity modulus (refer patent document 1). A printed wiring board using the polyimide benzoxazole film as a dielectric layer has also been proposed (see Patent Document 2 and Patent Document 3).
JP-A-6-56992 Japanese National Patent Publication No. 11-504369 Japanese National Patent Publication No. 11-505184

しかし、フレキシブルプリント配線板に代表されるように、これらの電子部品は殆ど銅などの電導性金属の薄膜層を誘電層、絶縁層としてのポリイミドフィルム上に籍そうした形態を有するものである。従来公知のポリイミドフィルムやポリイミドベンゾオキサゾールフィルムからなる基材の使用は、その軽量、可撓性から広く採用さて来ている。
これらポリイミドフィルム上への金属箔や金属薄膜層の積層は、高温例えば300℃程度の温度さらされる場合が多く、高温での処理によるほど金属層とポリイミドフィルムとの密着性が向上する傾向を有するが、金属との高温度での密着性が得られても、基板フィルムであるポリイミドフィルムと金属との線膨張係数との差が大きければ、高温から低温への変化すなわち積層時から使用時、その後の回路作成や絶縁処理などの工程での高温処理時から常温への冷却時などのように高温〜低温、又は低音〜高温の温度変化にさらされた状態で、金属と基板との間で膨張収縮挙動に差が生じて剥離や皺などの回路としての致命的欠陥が発生する。それゆえに、基板としてのポリイミドフィルムの線膨張係数を金属の線膨張係数に近づける努力もなされている。
しかし、線膨張係数として知られている所定温度範囲における線膨張係数の平均値としての線膨張係数が上記したように金属との間で大差がないフィルムを選定した場合においても、フィルムの各温度に対する各CTE値のプロットにおいては、金属のプロットと乖離するものであった。すなわち、ポリイミドフィルムの各温度に対する各CTE値のプロットにおいては、金属と異なり大きな屈曲点を有するものであった。すなわち100〜350℃での温度に対するCTE値の微分係数が−0.20(ppm/℃2)以下の値を有するフィルムであり、低温から高温への温度変化や高温から低温への温度変化において金属との膨張・収縮挙動に差が生じ結果として剥離や皺などの回路としての致命的欠陥が発生するものであった。
However, as represented by a flexible printed wiring board, these electronic components have such a form that a thin film layer of a conductive metal such as copper is placed on a polyimide film as a dielectric layer and an insulating layer. The use of a substrate made of a conventionally known polyimide film or polyimide benzoxazole film has been widely adopted because of its light weight and flexibility.
The lamination of the metal foil or the metal thin film layer on the polyimide film is often exposed to a high temperature, for example, about 300 ° C., and the adhesion between the metal layer and the polyimide film tends to improve as the treatment is performed at a high temperature. However, even if adhesion at high temperature with metal is obtained, if the difference between the linear expansion coefficient of the polyimide film and metal as a substrate film is large, the change from high temperature to low temperature, that is, from the time of lamination, Between the metal and the substrate in a state exposed to a temperature change from high to low temperature or low to high temperature, such as when cooling to room temperature from high temperature processing in subsequent circuit creation and insulation processing, etc. Differences in expansion and contraction behavior occur, and fatal defects such as peeling and wrinkling occur. Therefore, efforts have been made to bring the linear expansion coefficient of the polyimide film as the substrate close to that of the metal.
However, even when a film whose linear expansion coefficient as a mean value of the linear expansion coefficient in a predetermined temperature range known as a linear expansion coefficient is not greatly different from the metal as described above, each temperature of the film is selected. In the plot of each CTE value with respect to, there was a deviation from the metal plot. That is, in the plot of each CTE value with respect to each temperature of the polyimide film, it has a large bending point unlike metal. That is, a film having a CTE value differential coefficient of −0.20 (ppm / ° C. 2 ) or less with respect to the temperature at 100 to 350 ° C., in the temperature change from the low temperature to the high temperature and the temperature change from the high temperature to the low temperature. Differences in expansion / contraction behavior with metals resulted in the occurrence of fatal defects as circuits such as peeling and wrinkling.

本発明は、耐熱性、フレキシブル性をより高いレベルで両立し、かつ金属との積層における工程での温度変化に対応し得る金属との密着において高温〜低温までの密着性に優れた耐熱密着対応性のポリイミドフィルムを提供することを目的とする。   The present invention achieves both heat resistance and flexibility at a higher level, and has excellent adhesion from high temperature to low temperature in adhesion to metal that can cope with temperature changes in the process of lamination with metal. It aims at providing a property polyimide film.

本発明者らは鋭意検討した結果、特定の構造の芳香族ジアミン類を芳香族テトラカルボン酸類と反応させた特定ポリアミド酸溶液と他のポリアミド酸溶液とを所定範囲内で混合した混合溶液からポリイミド前駆体フィルムである自己支持性のグリーンフィルムを得てこれをイミド化することで、100〜350℃において所定範囲の線膨張係数の平均値を有し、かつ各温度に対する各線膨張係数値のプロットにおいて屈曲点を有しない、すなわち100〜350℃での線膨張係数の微分係数(dCTE/dT)が−0.20ppm/℃2以上のフィルムとなることを見出して、本発明を完成させた。
すなわち本発明は、ジアミン類と、テトラカルボン酸無水物類とを反応させて得られるポリイミドのフィルムであって、該フィルムの100〜350℃における線膨張係数の平均値が6〜25ppm/℃の範囲にあり、前記100〜350℃における線膨張係数における各温度に対する各線膨張係数のプロットにおいて10℃間隔で測定及び算出される線膨張係数の微分係数の全てが−0.20〜+0.70ppm/℃2であるポリイミドフィルムであり、またポリイミドフィルムがベンゾオキサゾール構造を有する芳香族ジアミン類が、全ジアミンの10〜90mol%の範囲であるジアミン類とテトラカルボン酸類とを反応させて得られるポリイミドのフィルムである前記のポリイミドフィルムである。
また、ベンゾオキサゾール構造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を反応させて得られるポリアミド酸溶液(A)と、ベンゾオキサゾール構造を有さない芳香族ジアミン類と芳香族テトラカルボン酸類とを反応させて得られるポリアミド酸溶液(B)とを、A:Bが10〜90:90〜10のmol比(ジアミン換算のmol比)で混合し、該混合溶液を支持体上に塗布・流延し、乾燥して自己支持性フィルム(グリーンフィルム)を得て、該グリーンフィルムを150〜500℃の範囲で熱処理して閉環イミド化してポリイミドフィルムとなす前記のポリイミドフィルムの製造方法である。
As a result of intensive studies, the present inventors have determined that a polyimide from a mixed solution obtained by mixing a specific polyamic acid solution obtained by reacting an aromatic diamine having a specific structure with an aromatic tetracarboxylic acid and another polyamic acid solution within a predetermined range. A self-supporting green film that is a precursor film is obtained and imidized, thereby having an average value of linear expansion coefficient within a predetermined range at 100 to 350 ° C., and plotting each linear expansion coefficient value with respect to each temperature. The film was found to have no inflection point, that is, the differential coefficient (dCTE / dT) of the linear expansion coefficient at 100 to 350 ° C. was −0.20 ppm / ° C. 2 or more, thereby completing the present invention.
That is, the present invention is a polyimide film obtained by reacting diamines and tetracarboxylic anhydrides, and the average linear expansion coefficient of the film at 100 to 350 ° C. is 6 to 25 ppm / ° C. All of the differential coefficients of the linear expansion coefficient measured and calculated at intervals of 10 ° C. in the plot of the linear expansion coefficient against the respective temperatures in the linear expansion coefficient at 100 to 350 ° C. are −0.20 to +0.70 ppm / ℃ a polyimide film is 2, also polyimide film aromatic diamine having a benzoxazole structure is diamines and polyimide obtained by the tetracarboxylic acid is reacted in the range of 10~90Mol% of the total diamine It is the said polyimide film which is a film.
Further, a polyamic acid solution (A) obtained by reacting an aromatic diamine having a benzoxazole structure with an aromatic tetracarboxylic acid, an aromatic diamine having no benzoxazole structure and an aromatic tetracarboxylic acid, Is mixed with a polyamic acid solution (B) obtained by reacting A and B at a molar ratio of 10 to 90:90 to 10 (mol ratio in terms of diamine), and the mixed solution is applied onto a support. It is a method for producing a polyimide film as described above, wherein the film is cast and dried to obtain a self-supporting film (green film), and the green film is heat-treated in a range of 150 to 500 ° C. to form a ring-closure imidation to form a polyimide film. .

本発明のフィルムは、従来公知のポリイミドフィルムに比べて、高い剛性、強度、耐熱性を有し、かつ銅などの金属の線膨張係数の平均値に近い線膨張係数の平均値を有しており、かつ各温度に対する各線膨張係数値のプロットにおいて、100〜350℃における線膨張係数の微分係数が−0.20ppm/℃2以上であって大きな屈曲が無く金属との積層において高温〜低温までの温度変化に対して密着性が損なわれないので、電子機器への使用やその他の電子機器への使用に好適である。特にフレキシブルな電子回路基板の基材として有用である。 The film of the present invention has higher rigidity, strength, and heat resistance than the conventionally known polyimide film, and has an average value of linear expansion coefficient close to the average value of linear expansion coefficient of metals such as copper. In addition, in the plot of each linear expansion coefficient value with respect to each temperature, the differential coefficient of the linear expansion coefficient at 100 to 350 ° C. is −0.20 ppm / ° C. 2 or more, and there is no large bending, and from high temperature to low temperature in lamination with metal Since the adhesiveness is not impaired with respect to the temperature change, it is suitable for use in electronic devices and other electronic devices. It is particularly useful as a base material for flexible electronic circuit boards.

本発明のポリイミドフィルムは、100〜350℃における流れ方向(MD方向)及び幅方向(TD方向)の線膨張係数の各平均値がいずれも6〜25ppm/℃の範囲にあり、かつ100〜350℃において10℃間隔で測定及び算出される流れ方向(MD方向)及び幅方向(TD方向)の線膨張係数の微分係数が全て−0.20〜+0.70ppm/℃2であるポリイミドフィルムである。100〜350℃における線膨張係数の平均値が6〜25ppm/℃の範囲にあることが必須であり、この範囲に100〜350℃における線膨張係数の平均値が存在することで該ポリイミドフィルムに積層される銅などの線膨張係数と同程度の値となり、温度変化に対する膨張・収縮挙動が極端に差異を有せず、結果として積層による金属の剥がれや皺などが生じにくくなるものと考えられる。
この100〜350℃における線膨張係数の平均値は、好ましくは11〜21ppm/℃の範囲である。
In the polyimide film of the present invention, the average values of the linear expansion coefficients in the flow direction (MD direction) and the width direction (TD direction) at 100 to 350 ° C are all in the range of 6 to 25 ppm / ° C, and 100 to 350 is polyimide film derivative of the linear expansion coefficient measurement and the flow direction calculated (MD direction) and width direction (TD direction) are all -0.20~ + 0.70ppm / ℃ 2 at 10 ° C. intervals in ° C. . It is essential that the average value of the linear expansion coefficient at 100 to 350 ° C. is in the range of 6 to 25 ppm / ° C., and the average value of the linear expansion coefficient at 100 to 350 ° C. is present in this range, so that the polyimide film It becomes the same value as the linear expansion coefficient of laminated copper, etc., and there is no extreme difference in expansion / contraction behavior with respect to temperature change. As a result, it is considered that metal peeling or wrinkles due to lamination is less likely to occur. .
The average value of the linear expansion coefficient at 100 to 350 ° C. is preferably in the range of 11 to 21 ppm / ° C.

本発明のポリイミドフィルムは、上記100〜350℃における線膨張係数の平均値が6〜25ppm/℃の範囲にあることに加えて、前記100〜350℃における線膨張係数における各温度に対する各線膨張係数のプロットにおいて大きな屈曲点を有しないことを特徴とするもので、すなわち本発明のポリイミドフィルムは、100〜350℃において10℃間隔で測定及び算出される流れ方向(MD方向)及び幅方向(TD方向)の線膨張係数の微分係数の全てが−0.20〜+0.70ppm/℃2であるポリイミドフィルムである。これによって単に100〜350℃における線膨張係数の平均値が6〜25ppm/℃の範囲にあることでは得られなかった金属薄膜積層における密着性が得られ、金属薄膜層の剥がれや皺の発生が極端に抑制し得るものとなる。
本発明のポロイミドフィルムは金属と同じように、基本的に線膨張係数における各温度に対する各線膨張係数のプロットにおいて屈曲点を有しない。例えば図1における比較例1や比較例2の線膨張係数の温度に対するプロットにおいて山と谷を有しており、この山と谷とを構成する屈曲点が線膨張係数の温度に対するプロットにおいて存在しない。本発明のポリイミドフィルムは100〜350℃における線膨張係数の微分係数が、基本的には0から僅かにプラス側に存在するいわゆる漸増プロットを描くものであるが、100〜350℃における線膨張係数の微分係数が僅かなマイナス値を有する場合もある。本発明におけるポリイミドフィルムは、100〜350℃において10℃間隔で測定及び算出される流れ方向(MD方向)及び幅方向(TD方向)の線膨張係数の微分係数が全てが−0.20ppm/℃2以上であり、より好ましくは−0.15ppm/℃2以上である(図2参照)。線膨張係数の微分係数が+0.70ppm/℃2より大きい場合も金属薄膜積層との密着性が低下し、金属薄膜層の剥がれや皺の発生につながるので好ましくない。
The polyimide film of the present invention has a linear expansion coefficient with respect to each temperature in the linear expansion coefficient at 100 to 350 ° C. in addition to the average value of the linear expansion coefficient at 100 to 350 ° C. being in the range of 6 to 25 ppm / ° C. The polyimide film of the present invention is characterized by not having a large inflection point in the plot of (i.e., the flow direction (MD direction) and the width direction (TD) measured and calculated at intervals of 10 ° C at 100 to 350 ° C. Direction) is a polyimide film in which all of the differential coefficients of the linear expansion coefficient are −0.20 to +0.70 ppm / ° C. 2 . As a result, adhesion in the metal thin film stack that could not be obtained by simply having an average value of the linear expansion coefficient at 100 to 350 ° C. in the range of 6 to 25 ppm / ° C. is obtained, and peeling of the metal thin film layer and generation of wrinkles are caused. It can be extremely suppressed.
Like the metal, the polyimide film of the present invention basically has no inflection point in the plot of each linear expansion coefficient against each temperature in the linear expansion coefficient. For example, the plots of the linear expansion coefficient in Comparative Example 1 and Comparative Example 2 in FIG. 1 have peaks and valleys, and the inflection points constituting the peaks and valleys do not exist in the plot of linear expansion coefficient with respect to temperature. . The polyimide film of the present invention draws a so-called increasing plot in which the differential coefficient of the linear expansion coefficient at 100 to 350 ° C. basically exists slightly on the plus side from 0, but the linear expansion coefficient at 100 to 350 ° C. May have a slight negative value. In the polyimide film of the present invention, the differential coefficients of the linear expansion coefficient in the flow direction (MD direction) and the width direction (TD direction) measured and calculated at intervals of 10 ° C. at 100 to 350 ° C. are all −0.20 ppm / ° C. 2 or more, more preferably −0.15 ppm / ° C. 2 or more (see FIG. 2). When the differential coefficient of the linear expansion coefficient is larger than +0.70 ppm / ° C. 2 , the adhesiveness with the metal thin film stack is lowered, leading to peeling of the metal thin film layer and generation of wrinkles.

本発明のポリイミドフィルムは、ジアミン類と、テトラカルボン酸無水物類とを反応させて得られるポリイミドからなり、かつ、特定の構造をもつ芳香族ジアミン類を特定割合で有する芳香族ジアミン類と、テトラカルボン酸無水物類とを反応させて得られるポリイミドフィルムである。
上述の「反応」は、特に限定はされないが、好ましくは溶媒中でジアミン類とテトラカルボン酸無水物類とを開環重付加反応に供してポリアミド酸溶液を得て、次いで、このポリアミド酸溶液からグリーンフィルムを成形した後に脱水縮合(イミド化)することによりなされる。
本発明においては、ベンゾオキサゾール構造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を反応させて得られるポリアミド酸溶液(A)と、ベンゾオキサゾール構造を有さない芳香族ジアミン類と芳香族テトラカルボン酸類とを反応させて得られるポリアミド酸溶液(B)とを、A:Bが10〜90:90〜10のmol比で混合し、混合溶液を支持体上に塗布・流延し、乾燥して自己支持性フィルム(グリーンフィルム)を得て、このグリーンフィルムを150〜500℃の範囲で熱処理して閉環イミド化してポリイミドフィルムとなす方法が好ましく採用される。
The polyimide film of the present invention comprises a polyimide obtained by reacting a diamine and a tetracarboxylic acid anhydride, and an aromatic diamine having a specific ratio of an aromatic diamine having a specific structure; It is a polyimide film obtained by reacting with tetracarboxylic acid anhydrides.
The above “reaction” is not particularly limited, but preferably a diamine and a tetracarboxylic acid anhydride are subjected to a ring-opening polyaddition reaction in a solvent to obtain a polyamic acid solution, and then the polyamic acid solution After forming a green film from the film, dehydration condensation (imidation) is performed.
In the present invention, a polyamic acid solution (A) obtained by reacting an aromatic diamine having a benzoxazole structure with an aromatic tetracarboxylic acid, an aromatic diamine having no benzoxazole structure, and an aromatic tetra A polyamic acid solution (B) obtained by reacting with carboxylic acids is mixed at a molar ratio of A: B of 10-90: 90-10, and the mixed solution is applied and cast onto a support, followed by drying. Thus, a method of obtaining a self-supporting film (green film) and heat-treating the green film in a range of 150 to 500 ° C. to form a ring-closing imidized to form a polyimide film is preferably employed.

ベンゾオキサゾール構造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を反応させて得られるポリアミド酸溶液(A)と、ベンゾオキサゾール構造を有さない芳香族ジアミン類と芳香族テトラカルボン酸類とを反応させて得られるポリアミド酸溶液(B)とを、A:Bが10〜90:90〜10のmol比で混合し、混合溶液を支持体上に塗布・流延し、乾燥して自己支持性フィルム(グリーンフィルム)を得て、このグリーンフィルムを150℃〜500℃の範囲で熱処理して閉環イミド化してポリイミドフィルムとなす方法において、A:Bの混合比は好ましくはA:Bが25〜90:75〜10のmol比であり、さらに好ましくはA:Bの混合比はA:Bが50〜90:50〜10のmol比である。
上記の特定ジアミンを所定範囲内で使用することで本発明の特定線膨張係数の特性を有するポリイミドフィルムが容易に得られ、所定範囲外ではこれらの特定線膨張係数の特性を有しかつ機械的強度、高い剛性、強度を有するポリイミドフィルムを作成することが困難となる。
本発明においてベンゾオキサゾール構造を有する芳香族ジアミン類が所定割合で使用することが好ましい。
A polyamic acid solution (A) obtained by reacting an aromatic diamine having a benzoxazole structure with an aromatic tetracarboxylic acid, and a reaction between an aromatic diamine having no benzoxazole structure and an aromatic tetracarboxylic acid The resulting polyamic acid solution (B) is mixed at a molar ratio of A: B of 10-90: 90-10, and the mixed solution is coated and cast on a support, dried and self-supporting. In a method of obtaining a film (green film) and heat-treating the green film in a range of 150 ° C. to 500 ° C. to form a ring-closure imidation to obtain a polyimide film, the mixing ratio of A: B is preferably 25:25 of A: B. The molar ratio is 90: 75-10, and more preferably, the mixing ratio of A: B is such that A: B is 50-90: 50-10.
By using the above-mentioned specific diamine within a predetermined range, a polyimide film having specific linear expansion coefficient characteristics of the present invention can be easily obtained, and when outside the predetermined range, these specific linear expansion coefficient characteristics and mechanical properties are obtained. It becomes difficult to produce a polyimide film having strength, high rigidity, and strength.
In the present invention, aromatic diamines having a benzoxazole structure are preferably used at a predetermined ratio.

本発明で所定割合で好ましく使用する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。   Specific examples of aromatic diamines having a benzoxazole structure that are preferably used at a predetermined ratio in the present invention include the following.

これらの中でも、合成のし易さの観点から、アミノ(アミノフェニル)ベンゾオキサゾールの各異性体が好ましい。ここで、「各異性体」とは、アミノ(アミノフェニル)ベンゾオキサゾールが有する2つアミノ基が配位位置に応じて定められる各異性体である(例;上記「化1」〜「化4」に記載の各化合物)。これらのジアミンは、単独で用いてもよいし、二種以上を併用してもよい。   Among these, amino (aminophenyl) benzoxazole isomers are preferable from the viewpoint of ease of synthesis. Here, “each isomer” refers to each isomer in which two amino groups of amino (aminophenyl) benzoxazole are determined according to the coordination position (eg, the above “formula 1” to “formula 4”). Each compound described in the above. These diamines may be used alone or in combination of two or more.

本発明は、前記ジアミンとは別に下記の芳香族ジアミンを使用してもよい。
そのようなジアミン類としては、例えば、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、
In the present invention, the following aromatic diamine may be used in addition to the diamine.
Examples of such diamines include 4,4′-bis (3-aminophenoxy) biphenyl, bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] ketone, and bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl]. Sulfide, bis [4- (3-aminophenoxy) 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'−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、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、 3,3′-diaminodiphenyl ether, 3,4′-diaminodiphenyl ether, 4,4′-diaminodiphenyl ether, 3,3′-diaminodiphenyl sulfide, 3,3′-diaminodiphenyl sulfoxide, 3,4′-diaminodiphenyl sulfoxide 4,4′-diaminodiphenyl sulfoxide, 3,3′-diaminodiphenyl sulfone, 3,4′-diaminodiphenyl sulfone, 4,4′-diaminodiphenyl sulfone, 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-aminophen Enoxy) 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−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、 1,1-bis [4- (4-aminophenoxy) 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-dimethylphen Le] propane, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane,

1,4−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、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[4−(3−アミノフェノキシ)ベンゾイル]ビフェニル、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、   1,4-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-bis [4- (3-aminophenoxy) benzoyl] benzene, 1,4-bis [4- (3- Aminophenoxy) benzoyl] benzene, 4,4′-bis [4- (3-aminophenoxy) benzoyl] biphenyl, 1,1-bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] propane, 1,3-bis [ 4- (3-aminophenoxy) phenyl] propane, 3,4'-diaminodiphenyl sulfide,

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、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、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、 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] sulfoxide, 4,4 '-Bis [3- (4-aminophenoxy) benzoyl] diphenyl ether, 4,4'-bis [3- (3-aminophenoxy) benzoyl] diphenyl ether, 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-bis [4- (4-amino-6-methylphenoxy) -α, α-dimethylbenzyl] benzene, 1,3-bis [4- (4-amino-6-cyanophenoxy) -α, α-dimethylbenzyl] benzene,

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−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]ベンゾニトリル及び上記芳香族ジアミンにおける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のアルキル基又はアルコキシル基、シアノ基、又はアルキル基又はアルコキシル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又はアルコキシル基で置換された芳香族ジアミン等が挙げられる。 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'-dibiphenoxybenzophenone, 3,4'-diamino-4,5'-dibiphenoxybenzophenone, 3,3'- Diamino-4-biphenoxybenzophenone, 4,4′-diamino-5-biphenoxybenzophenone, 3,4′-diamino-4-bipheno Cibenzophenone, 3,4'-diamino-5'-biphenoxybenzophenone, 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-biphenoxybenzoyl) 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 and Some or all of the hydrogen atoms on the aromatic ring in the aromatic diamine are halogen atoms, alkyl groups having 1 to 3 carbon atoms or alkoxyl groups, cyano groups, or some or all hydrogen atoms of alkyl groups or alkoxyl groups are halogens. Examples thereof include aromatic diamines substituted with C1-C3 halogenated alkyl groups or alkoxyl groups substituted with atoms.

本発明で用いられるテトラカルボン酸無水物類は、好ましくは芳香族テトラカルボン酸無水物類である。芳香族テトラカルボン酸無水物類としては、具体的には、以下のものが挙げられる。   The tetracarboxylic acid anhydrides used in the present invention are preferably aromatic tetracarboxylic acid anhydrides. Specific examples of the aromatic tetracarboxylic acid anhydrides include the following.

これらのテトラカルボン酸二無水物は単独で用いてもよいし、二種以上を併用してもよい。 These tetracarboxylic dianhydrides may be used alone or in combination of two or more.

本発明においては、全テトラカルボン酸二無水物の30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又は二種以上、併用しても構わない。そのようなテトラカルボン酸無水物としては、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、   In the present invention, one or two or more non-aromatic tetracarboxylic dianhydrides exemplified below may be used in combination as long as they are less than 30 mol% of the total tetracarboxylic dianhydrides. Examples of such tetracarboxylic acid anhydrides include butane-1,2,3,4-tetracarboxylic dianhydride, pentane-1,2,4,5-tetracarboxylic dianhydride, and cyclobutanetetracarboxylic acid. Acid 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 dianhydride 1-ethylcyclohexane -(1,2), 3,4-tetracarboxylic dianhydride, 1-propylcyclohexane-1- (2,3), 3,4-tetracarboxylic dianhydride, 1,3-dipropylcyclohexane- 1- (2,3), 3- (2,3) -tetracarboxylic dianhydride, dicyclohexyl-3,4,3 ′, 4′-tetracarboxylic dianhydride,

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が挙げられる。これらのテトラカルボン酸二無水物は単独で用いてもよいし、二種以上を併用してもよい。 Bicyclo [2.2.1] heptane-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride, 1-propylcyclohexane-1- (2,3), 3,4-tetracarboxylic dianhydride, 1 , 3-Dipropylcyclohexane-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 dianhydride and the like. These tetracarboxylic dianhydrides may be used alone or in combination of two or more.

ジアミン類と、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及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。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質量が、通常5〜40質量%、好ましくは10〜30質量%となるような量が挙げられる。   The solvent used when polymerizing diamines and tetracarboxylic acid anhydrides to obtain polyamic acid is not particularly limited as long as it dissolves both the raw material monomer and the polyamic acid to be produced. 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, hexamethylphos Examples include hollic amide, ethyl cellosolve acetate, diethylene glycol dimethyl ether, sulfolane, and halogenated phenols. 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 mass 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 30% 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〜70時間連続して撹拌及び/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、例えば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質量は、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2.0以上が好ましく、3.0以上がさらに好ましく、なおさらに4.0dl/g以上が好ましい。
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 min-70 hours. 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. For example, it is preferable to add aromatic tetracarboxylic acid anhydrides to a solution of aromatic diamines. The mass 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 2.0 or more, more preferably 3.0 or more, and still more preferably 4.0 dl / g or more.

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有機溶媒溶液を製造するのに有効である。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。
重合反応により得られるポリアミド酸溶液から、ポリイミドフィルムを形成するためには、ポリアミド酸溶液を支持体上に塗布して乾燥するなどによりグリーンフィルムを得て、次いで、グリーンフィルムを熱処理に供することでイミド化反応させる方法が挙げられる。
Vacuum defoaming during the polymerization reaction is effective for producing a high-quality polyamic acid organic solvent solution. 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.
In order to form a polyimide film from the polyamic acid solution obtained by the polymerization reaction, a green film is obtained by coating the polyamic acid solution on a support and drying, and then subjecting the green film to a heat treatment. A method of imidization reaction may be mentioned.

ポリアミド酸溶液を塗布する支持体は、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。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 applied is only required to have smoothness and rigidity sufficient to form the polyamic acid solution into a film, and a drum or belt whose surface is made of metal, plastic, glass, porcelain, etc. And the like. 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. Application of the polyamic acid solution to the support includes, but is not limited to, casting from a slit base, extrusion through an extruder, squeegee coating, reverse coating, die coating, applicator coating, wire bar coating, etc. Conventionally known solution coating means can be appropriately used.

ポリアミド酸溶液を塗布する支持体は、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。また、適度な剛性と高い平滑性を有する高分子フィルムを利用する方法も好ましい態様である。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。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 applied is only required to have smoothness and rigidity sufficient to form the polyamic acid solution into a film, and a drum or belt whose surface is made of metal, plastic, glass, porcelain, etc. And the like. A method using a polymer film having moderate rigidity and high smoothness is also a preferred embodiment. 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. Application of the polyamic acid solution to the support includes, but is not limited to, casting from a slit base, extrusion through an extruder, squeegee coating, reverse coating, die coating, applicator coating, wire bar coating, etc. Conventionally known solution coating means can be appropriately used.

グリーンフィルムを自己支持性が出る程度に乾燥する際に、乾燥後の全質量に対する残留溶媒量を制御することにより表裏面のイミド化率とその差が所定の範囲のグリーンフィルムを得ることができる。具体的には、乾燥後の全質量に対する残留溶媒量は、好ましくは25〜50質量%であり、より好ましくは35〜50質量%とするグリーンフィルムの製法である。当該残留溶媒量が25質量%より低い場合は、グリーンフィルム一方の側のイミド化率が相対的に高くなりすぎ、表裏面のイミド化率の差が小さいグリーンフィルムを得ることが困難になるばかりか、分子量低下により、グリーンフィルムが脆くなりやすい。また、50質量%を超える場合は、自己支持性が不十分となり、フィルムの搬送が困難になる場合が多い。   When the green film is dried to such an extent that self-supporting properties can be obtained, a green film can be obtained in which the imidation ratio of the front and back surfaces and the difference thereof are within a predetermined range by controlling the amount of residual solvent relative to the total mass after drying. . Specifically, the amount of residual solvent with respect to the total mass after drying is preferably 25 to 50% by mass, and more preferably 35 to 50% by mass. When the residual solvent amount is lower than 25% by mass, the imidization rate on one side of the green film becomes relatively high, and it becomes difficult to obtain a green film with a small difference in imidization rate between the front and back surfaces. In addition, the green film tends to become brittle due to a decrease in molecular weight. Moreover, when it exceeds 50 mass%, self-supporting property becomes inadequate and conveyance of a film becomes difficult in many cases.

乾燥後の全質量に対する残留溶媒量が所定の範囲であるグリーンフィルムを得るための乾燥条件としては、例えば、N−メチルピロリドンを溶媒として用いる場合は、乾燥温度は、好ましくは70〜130℃、より好ましくは75〜125℃であり、さらに好ましくは80〜120℃である。乾燥温度が130℃より高い場合は、分子量低下がおこり、グリーンフィルムが脆くなりやすい。また、グリーンフィルム製造時にイミド化が一部進行し、イミド化工程時に所望の物性が得られにくくなる。また70℃より低い場合は、乾燥時間が長くなり、分子量低下がおこりやすく、また乾燥不十分でハンドリング性が悪くなる傾向がある。また、乾燥時間としては乾燥温度にもよるが、好ましくは10〜90分間であり、より好ましくは15〜80分間である。乾燥時間が90分間より長い場合は、分子量低下がおこり、フィルムが脆くなりやすく、また10分間より短い場合は、乾燥不十分でハンドリング性が悪くなる傾向がある。また、乾燥効率の向上又は乾燥時気泡発生の抑制のために、70〜130℃の範囲で温度を段階的に昇温して、乾燥してもよい。   As drying conditions for obtaining a green film in which the amount of residual solvent relative to the total mass after drying is within a predetermined range, for example, when N-methylpyrrolidone is used as a solvent, the drying temperature is preferably 70 to 130 ° C., More preferably, it is 75-125 degreeC, More preferably, it is 80-120 degreeC. When the drying temperature is higher than 130 ° C., the molecular weight is lowered and the green film tends to be brittle. In addition, imidization partially proceeds during the production of the green film, and it becomes difficult to obtain desired physical properties during the imidization process. On the other hand, when the temperature is lower than 70 ° C., the drying time becomes long, the molecular weight tends to decrease, and the handling property tends to be poor due to insufficient drying. The drying time is preferably 10 to 90 minutes, more preferably 15 to 80 minutes, although it depends on the drying temperature. When the drying time is longer than 90 minutes, the molecular weight is lowered and the film tends to be brittle. When the drying time is shorter than 10 minutes, the drying property is insufficient and the handling property tends to be poor. Further, in order to improve the drying efficiency or suppress the generation of bubbles at the time of drying, the temperature may be raised stepwise in the range of 70 to 130 ° C. for drying.

このような条件を達成する乾燥装置も従来公知のものを適用でき、熱風、熱窒素、遠赤外線、高周波誘導加熱などを挙げることができる。
熱風乾燥を行う場合は、グリーンフィルムを自己支持性が出る程度に乾燥する際に、グリーンフィルム表裏面のイミド化率の範囲及びその差を所定範囲にするために、支持体の上面/下面の温度差を10℃以下、好ましくは5℃以下に制御するのが好ましく、上面/下面の熱風温度を個別にコントロールすることにより、当該温度差を制御すること必要である。
A conventionally known drying apparatus that achieves such conditions can be applied, and examples thereof include hot air, hot nitrogen, far infrared rays, and high frequency induction heating.
In the case of performing hot air drying, when the green film is dried to such an extent that self-supporting property is obtained, the range of the imidization ratio on the front and back surfaces of the green film and the difference thereof are set within a predetermined range. It is preferable to control the temperature difference to 10 ° C. or less, preferably 5 ° C. or less, and it is necessary to control the temperature difference by individually controlling the hot air temperature on the upper surface / lower surface.

グリーンフィルムのイミド化方法としては、従来公知のイミド化反応を適宜用いることが可能である。例えば、閉環触媒や脱水剤を含まないポリアミド酸溶液を用いて、加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及び脱水剤を含有させておいて、上記閉環触媒及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が、ポリイミドフィルム表裏面の表面面配向度の差が小さいポリイミドフィルムを得るためには、熱閉環法が好ましい。
熱閉環法の加熱最高温度は、100〜500℃程度であるが、好ましくは200〜480℃である。加熱最高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分間処理する2段階熱処理が挙げられる。
化学閉環法では、ポリアミド酸溶液を支持体に塗布した後、イミド化反応を一部進行させて自己支持性を有するフィルムを形成した後に、加熱によってイミド化を完全に行わせることができる。この場合、イミド化反応を一部進行させる条件としては、好ましくは100〜200℃による3〜20分間の熱処理であり、イミド化反応を完全に行わせるための条件は、好ましくは200〜400℃による3〜20分間の熱処理である。
As a method for imidizing the green film, a conventionally known imidization reaction can be appropriately used. For example, using a polyamic acid solution that does not contain a ring-closing catalyst or a dehydrating agent, the imidization reaction proceeds by subjecting it to a heat treatment (so-called thermal ring-closing method), or a polycyclic acid solution containing a ring-closing catalyst and a dehydrating agent. In order to obtain a polyimide film in which the difference in surface orientation between the front and back surfaces of the polyimide film is small, a chemical ring closing method can be mentioned in which an imidization reaction is performed by the action of the above ring closing catalyst and dehydrating agent. The thermal ring closure method is preferred.
The maximum heating temperature of the thermal ring closure method is about 100 to 500 ° C, preferably 200 to 480 ° C. When the maximum heating temperature is lower than this range, it is difficult to close the ring sufficiently, and when it is higher than this range, deterioration proceeds and the film tends to become brittle. A more preferable embodiment includes a two-stage heat treatment in which treatment is performed at 150 to 250 ° C. for 3 to 20 minutes and then treatment is performed at 350 to 500 ° C. for 3 to 20 minutes.
In the chemical ring closure method, after the polyamic acid solution is applied to a support, the imidization reaction is partially advanced to form a self-supporting film, and then imidization can be performed completely by heating. In this case, the condition for partially proceeding with the imidization reaction is preferably a heat treatment for 3 to 20 minutes at 100 to 200 ° C., and the condition for allowing the imidization reaction to be completely performed is preferably 200 to 400 ° C. For 3 to 20 minutes.

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。
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.

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。
ポリイミドフィルムの厚さは特に限定されないが、後述するプリント配線基板用ベース基板に用いることを考慮すると、通常1〜150μm、好ましくは3〜50μmである。こ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。
熱閉環法とは、ポリアミド酸を加熱することでイミド化する方法である。ポリアミド酸溶液に閉環触媒及び脱水剤を含有させておいて、上記閉環触媒及び脱水剤の作用によってイミド化反応を促進しても構わない。この方法では、ポリアミド酸溶液を支持体に塗布した後、イミド化反応を一部進行させて自己支持性を有するフィルムを形成した後に、加熱によってイミド化を完全に行わせることができる。
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。
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.
Although the thickness of a polyimide film is not specifically limited, When considering using it for the base substrate for printed wiring boards mentioned later, it is 1-150 micrometers normally, Preferably it is 3-50 micrometers. This thickness can be easily controlled by the amount of the polyamic acid solution applied to the support and the concentration of the polyamic acid solution.
The thermal ring closure method is a method in which polyamic acid is imidized by heating. The polyamic acid solution may contain a ring closing catalyst and a dehydrating agent, and the imidization reaction may be promoted by the action of the ring closing catalyst and the dehydrating agent. In this method, after the polyamic acid solution is applied to the support, the imidization reaction is partially advanced to form a film having self-supporting property, and then imidization can be performed completely by heating.
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.

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。
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。
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.
The polyimide film precursor (green sheet, film) formed on the support may be peeled off from the support before complete imidization, or may be peeled off after imidization.

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〜3μm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。
本発明のポリイミドフィルムは、通常は無延伸フィルムであるが、1軸又は2軸に延伸しても構わない。ここで、無延伸フィルムとは、テンター延伸、ロール延伸、インフレーション延伸などによってフィルムの面拡張方向に機械的な外力を意図的に加えずに得られるフィルムをいう。
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 3 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.
The polyimide film of the present invention is usually an unstretched film, but may be stretched uniaxially or biaxially. Here, the unstretched film refers to a film obtained without intentionally applying a mechanical external force in the surface expansion direction of the film by tenter stretching, roll stretching, inflation stretching, or the like.

本発明のポリイミドフィルムを用いた例としてプリント配線基板用ベース基板を説明する。
ここで、「プリント配線基板用ベース基板」とは、絶縁板の少なくとも片面に金属層を積層してなる構成の略平板状の基板である。積層される金属層は、エッチング等の加工によって回路を形成することが意図される回路用の金属層であってもよいし、特に後加工をせずに絶縁板と一緒になって放熱等の目的に用いられる金属層であってもよい。
「プリント配線基板用ベース基板」の用途としては、FPC、TAB用キャリアテープ、COF用基材、CSP用基材等が、カール度が小さいという本発明のポリイミドフィルムの特徴を活かすことができるため好ましい。
A printed wiring board base substrate will be described as an example using the polyimide film of the present invention.
Here, the “base substrate for a printed wiring board” is a substantially flat substrate having a structure in which a metal layer is laminated on at least one surface of an insulating plate. The metal layer to be laminated may be a metal layer for a circuit that is intended to form a circuit by processing such as etching or the like. It may be a metal layer used for the purpose.
As the use of “base substrate for printed wiring board”, FPC, TAB carrier tape, COF base material, CSP base material, etc. can make use of the characteristics of the polyimide film of the present invention that the degree of curl is small. preferable.

ポリイミドフィルムの少なくとも片面に積層される金属は特に限定はなく、好ましくは銅、アルミニウム、ニッケル、クロムなどである。積層手段は特に問わず、以下のような手段が例示される。
・接着剤を用いて、ポリイミドフィルムに金属板を貼り付ける手段、
・ポリイミドフィルムに蒸着、スパッタリング、イオンプレーティングなどの真空コーティング技術を用いて金属薄膜層を形成する手段、
・無電解めっき、電気めっきなどの湿式メッキ法により金属層をポリイミドフィルムに形成する手段。
これらの手段を単独で、あるいは組み合わせることによってポリイミドフィルムの少なくとも片面に金属層を積層することができる。
The metal laminated on at least one surface of the polyimide film is not particularly limited, and is preferably copper, aluminum, nickel, chromium or the like. The lamination means is not particularly limited, and the following means are exemplified.
・ Means for attaching a metal plate to a polyimide film using an adhesive,
-Means for forming a metal thin film layer on a polyimide film using vacuum coating techniques such as vapor deposition, sputtering, ion plating, etc.
A means for forming a metal layer on a polyimide film by a wet plating method such as electroless plating or electroplating.
A metal layer can be laminated on at least one side of a polyimide film by combining these means alone or in combination.

なかでも、金属層を積層する方法としては、スパッタリングにより下地金属層を形成し、電気めっきにて厚付けする方法が好ましい態様として挙げられる。
この場合、下地金属としてはCu、Ni、Cr、Mo、Zn、Ti、Ag、Au、Fe等の単体又は合金を用いることができる。また、下地金属の上に導電化層としてCu等の良導体をさらにスパッタリングにて付着させてもよい。
下地層及び導電化層の厚さは、好ましくは100〜5000Åである。
電気めっきする金属としては、Cuが好ましい。
Especially, as a method of laminating a metal layer, a method of forming a base metal layer by sputtering and thickening by electroplating is preferable.
In this case, the base metal may be a simple substance or an alloy such as Cu, Ni, Cr, Mo, Zn, Ti, Ag, Au, and Fe. Further, a good conductor such as Cu may be further deposited as a conductive layer on the base metal by sputtering.
The thickness of the underlayer and the conductive layer is preferably 100 to 5000 mm.
Cu is preferable as the metal to be electroplated.

金属層の厚さは特に制限はないが、当該金属層を回路用(導電性)とする場合には、その金属層の厚さは好ましくは1〜175μmであり、より好ましくは3〜105μmである。金属層を貼合わせたポリイミドフィルムを放熱基板として用いる場合には、金属層の厚さは、好ましくは50〜3000μmである。この金属層のポリイミドと接着される表面の表面粗さについては特に限定されないが、JIS B 0601(表面粗さの定義と表示)における、中心線平均粗さ(以下Raと記載する)及び十点平均粗さ(以下Rzと記載する)で表示される値が、Raについては0.1μm以下、Rzについては1.00μm以下であるものがフィルムと金属層との接着性向上の効果が大きく好ましい。その中でも特にこれらの条件を同時に満足するものが好ましい。なお、Ra及びRzは小さいほど好ましいが、入手・加工の容易さからRaの下限は0.0001μm、Rzの下限は0.001μmが例示される。   The thickness of the metal layer is not particularly limited, but when the metal layer is used for a circuit (conductive), the thickness of the metal layer is preferably 1 to 175 μm, more preferably 3 to 105 μm. is there. When using the polyimide film which bonded the metal layer as a thermal radiation board, the thickness of a metal layer becomes like this. Preferably it is 50-3000 micrometers. The surface roughness of the surface of the metal layer bonded to the polyimide is not particularly limited, but the centerline average roughness (hereinafter referred to as Ra) and ten points in JIS B 0601 (definition and display of surface roughness). A value represented by average roughness (hereinafter referred to as Rz) is preferably 0.1 μm or less for Ra and 1.00 μm or less for Rz because the effect of improving the adhesion between the film and the metal layer is great. . Of these, those satisfying these conditions are preferred. In addition, although Ra and Rz are so preferable that they are small, the minimum of Ra is 0.0001 micrometer and the minimum of Rz is 0.001 micrometer from the ease of acquisition and processing.

本発明で使用する金属層の表面には、金属単体や金属酸化物などといった無機物の塗膜を形成してもよい。また金属層の表面を、カップリング剤(アミノシラン、エポキシシランなど)による処理、サンドプラスト処理、ホ−リング処理、コロナ処理、プラズマ処理、エッチング処理などに供してもよい。同様に、ポリイミドフィルムの表面をホ−ニング処理、コロナ処理、プラズマ処理、エッチング処理などに供してもよい。   An inorganic coating film such as a single metal or a metal oxide may be formed on the surface of the metal layer used in the present invention. Further, the surface of the metal layer may be subjected to treatment with a coupling agent (aminosilane, epoxysilane, etc.), sand plast treatment, hole treatment, corona treatment, plasma treatment, etching treatment, and the like. Similarly, the surface of the polyimide film may be subjected to honing treatment, corona treatment, plasma treatment, etching treatment, and the like.

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。
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−ピロリドンに溶解した溶液をウベローデ型の粘度管により25℃で測定した。
( ポリアミド酸溶液の調製に使用した溶媒がDMAcの場合はDMAcを使用してポリマーを溶解測定した。)
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. Reduced viscosity of polyamic acid (ηsp / C)
A solution dissolved in N-methyl-2-pyrrolidone so that the polymer concentration was 0.2 g / dl was measured at 25 ° C. with an Ubbelohde type viscosity tube.
(When the solvent used for preparing the polyamic acid solution was DMAc, the polymer was dissolved and measured using DMAc.)

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(登録商標)1245D)を用いて測定した。
2. The thickness of the polyimide film was measured using a micrometer (Finereuf, Millitron (registered trademark) 1245D).

3.ポリイミドフィルムの引張弾性率、引張破断強度及び引張破断伸度
測定対象のポリイミドフィルムを、流れ方向(MD方向)及び幅方向(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、引張破断強度及び引張破断伸度を測定した。
3. Test specimens obtained by cutting a polyimide film to be measured into strips 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 and tension in each of the MD and TD directions. The breaking strength and tensile breaking elongation were measured.

4.ポリイミドフィルムの線膨張係数の平均値
測定対象のポリイミドフィルムについて、下記条件にて流れ方向(MD方向)及び幅方向(TD方向)の伸縮率を測定し、30℃〜40℃、40℃〜50℃、・・・と10℃の間隔での伸縮率/温度を測定し、この測定を400℃まで行い、100℃〜350℃までの全測定値の平均値を線膨張係数の平均値として算出した。MD方向、TD方向の意味は上記「3.」の測定と同様である。
4). Average value of linear expansion coefficient of polyimide film About the polyimide film to be measured, the expansion / contraction rate in the flow direction (MD direction) and the width direction (TD direction) was measured under the following conditions, and 30 ° C to 40 ° C, 40 ° C to 50 ° C. Measure the stretch rate / temperature at intervals of ℃, ... and 10 ℃, perform this measurement up to 400 ℃, and calculate the average value of all measured values from 100 ℃ to 350 ℃ as the average value of linear expansion coefficient did. The meanings of the MD direction and the TD direction are the same as in the measurement of “3.” above.

5.ポリイミドフィルムの線膨張係数の微分係数
測定対象のポリイミドフィルムについて、下記条件にて流れ方向(MD方向)及び幅方向(TD方向)の伸縮率を測定し、30℃〜40℃、40℃〜50℃、・・・と10℃の間隔での伸縮率/温度を測定し、この測定を400℃まで行い、100℃〜350℃までの各測定値を温度に対して微分演算処理をして100℃〜350℃までの各10℃の間隔での温度における線膨張係数の微分係数を算出した。図1及び図2にその概略を示す。実施例、比較例における線膨張係数の微分係数の最低値及び最大値は、この温度範囲で10℃の間隔で測定及び算出したMD方向及びTD方向の線膨張係数の微分係数の最低値及び最大値を示すものである。
装置名 ; MACサイエンス社製TMA4000S
試料長さ ; 10mm
試料幅 ; 2mm
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
5). Differential coefficient of linear expansion coefficient of polyimide film For the polyimide film to be measured, the expansion / contraction rate in the flow direction (MD direction) and the width direction (TD direction) is measured under the following conditions, and 30 ° C to 40 ° C, 40 ° C to 50 ° C. Measure the stretch rate / temperature at intervals of ℃, ... and 10 ℃, perform this measurement up to 400 ℃, subject each measured value from 100 ℃ to 350 ℃ to the differential operation with respect to the temperature, 100 A differential coefficient of a linear expansion coefficient at a temperature at intervals of 10 ° C. from ℃ to 350 ° C. was calculated. The outline is shown in FIG.1 and FIG.2. The minimum value and the maximum value of the differential coefficient of the linear expansion coefficient in Examples and Comparative Examples are the minimum value and the maximum differential coefficient of the linear expansion coefficient in the MD direction and the TD direction measured and calculated at intervals of 10 ° C. in this temperature range. Value.
Device name: TMA4000S manufactured by MAC Science
Sample length; 10mm
Sample width: 2 mm
Temperature rise start temperature: 25 ° C
Temperature rising end temperature: 400 ° C
Temperature increase rate: 5 ° C / min
Atmosphere: Argon

6.ポリイミドフィルムの反り
フィルムの反り(カール度)とは、所定の熱処理を行った後のフィルムの面方向に対する厚さ方向への変形度合を意味し、具体的には、図3に示すように50mm×50mmの試験片を、400℃で10分間熱風処理した後に、平面上に試験片を静置し、四隅の平面からの距離(h1、h2、h3、h4:単位mm)の平均値を反り(カール量)(mm)とし、試験片の各頂点から中心までの距離(35.36mm)に対する反り(カール量)の百分率(%)で表される値である。
具体的には、次式によって算出される。
反り(mm)=(h1+h2+h3+h4)/4
6). The warp (curl degree) of the warp film of the polyimide film means the degree of deformation in the thickness direction with respect to the surface direction of the film after performing a predetermined heat treatment. Specifically, as shown in FIG. X50 mm test piece was treated with hot air at 400 ° C. for 10 minutes, and then the test piece was allowed to stand on a plane, and distances from the four corner planes (h 1 , h 2 , h 3 , h 4 : unit mm) The average value is warp (curl amount) (mm), and is a value expressed as a percentage (%) of the warp (curl amount) with respect to the distance (35.36 mm) from each vertex to the center of the test piece.
Specifically, it is calculated by the following formula.
Warpage (mm) = (h 1 + h 2 + h 3 + h 4 ) / 4

7.捻じれとうねり
得られたポリイミドフィルムの少なくとも長さ1mを採取し、水平面に静置して、特に幅方向でのねじれとうねりを目視観察し、ほとんどねじれとうねりが観察されないものを◎、ねじれとうねりが僅かに観察できるものを△、ねじれとうねりが多く観察できるものを×として判定した。
7). Twist and swell Take at least 1 m of the resulting polyimide film and place it on a horizontal surface. Visually observe the twist and swell in the width direction in particular. When the swell was slightly observable, it was judged as Δ, and when the twist and swell were many, it was judged as x.

8.積層金属薄膜の剥がれと皺
得られた金属薄膜層積層ポリイミドフィルムの少なくとも長さ0.3mを採取し、水平面に静置して、金属薄膜層の剥がれと皺とを目視観察し、ほとんど剥がれと皺が観察されないものを◎、剥がれと皺が僅かに観察できるものを△、剥がれと皺が多く観察できるものを×として判定した。
8). Peeling of the laminated metal thin film and wrinkle At least 0.3 m of the obtained metal thin film layer laminated polyimide film was collected and allowed to stand on a horizontal surface, and the peeling of the metal thin film layer and wrinkles were visually observed. The case where no wrinkles were observed was judged as ◎, the case where peeling and wrinkles could be observed slightly, Δ, and the case where peeling and wrinkles could be observed were judged as x.

[参考例1]
(ポリアミド酸の重合−1)
窒素導入管,温度計,攪拌棒を備えた反応容器内を窒素置換した後、5−アミノ−2−(p−アミノフェニル)ベンゾオキサゾール500質量部を仕込んだ。次いで、N、N−ジメチルアセトアミド8000質量部を加えて完全に溶解させた後,ピロメリット酸二無水物485質量部を加え,25℃の反応温度で48時間攪拌すると,淡黄色で粘調なポリアミド酸溶液(A)が得られた。得られた溶液のηsp/Cは4.0dl/gであった。
[Reference Example 1]
(Polyamide acid polymerization-1)
The inside of a reaction vessel equipped with a nitrogen introduction tube, a thermometer, and a stirring rod was purged with nitrogen, and then 500 parts by mass of 5-amino-2- (p-aminophenyl) benzoxazole was charged. Next, after 8000 parts by mass of N, N-dimethylacetamide was added and completely dissolved, 485 parts by mass of pyromellitic dianhydride was added and stirred at a reaction temperature of 25 ° C. for 48 hours. A polyamic acid solution (A) was obtained. The solution obtained had a ηsp / C of 4.0 dl / g.

[参考例2]
(ポリアミド酸の重合−2)
ピロメリット酸無水物545質量部、4,4'ジアミノジフェニルエーテル500質量部を5000質量部のN,N−ジメチルアセトアミドに溶解し、温度を20℃以下に保ちながら同様に反応させてポリアミド酸溶液(B−1)を得た。得られた溶液のηsp/Cは2.2dl/gであった。
[Reference Example 2]
(Polyamide acid polymerization-2)
545 parts by weight of pyromellitic anhydride and 500 parts by weight of 4,4′diaminodiphenyl ether were dissolved in 5000 parts by weight of N, N-dimethylacetamide and reacted in the same manner while maintaining the temperature at 20 ° C. or lower to obtain a polyamic acid solution ( B-1) was obtained. The solution obtained had a ηsp / C of 2.2 dl / g.

[参考例3]
(ポリアミド酸の重合−3)
テトラカルボン酸二無水物として3,3',4,4'−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物398質量部、パラフェニレンジアミン147質量部を4600質量部のN、N−ジメチルアセトアミドに溶解し、温度を20℃以下に保ちながら同様に反応させてポリアミド酸溶液(B−2)を得た。得られた溶液のηsp/Cは3.0dl/gであった。
[Reference Example 3]
(Polyamide acid polymerization-3)
As a tetracarboxylic dianhydride, 398 parts by mass of 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride and 147 parts by mass of paraphenylenediamine are dissolved in 4600 parts by mass of N, N-dimethylacetamide, and the temperature is increased. Was kept in a temperature of 20 ° C. or lower in the same manner to obtain a polyamic acid solution (B-2). The obtained solution had a ηsp / C of 3.0 dl / g.

[実施例1〜4、比較例1〜3]
各参考例で得られたポリアミド酸溶液を表1、2に示す割合で混合し、ポリアミド酸溶液をコンマコーターを用いて幅600mm、厚さが12μmの銅箔の片面に塗膜乾燥厚さが24μmとなるようにコーティングして110℃で60分間乾燥して各ポリイミド前駆体フィルムであるグリーンフィルムを得て、このグリーンフィルムを窒素置換された連続式の熱処理炉に通し、第1段、第2段の2段階の高温加熱を施して、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することで、褐色を呈する各例のポリイミドフィルムを得た。得られたポリイミドフィルムの測定結果を表1、2に記載する。
各ポリイミドフィルムを使用し、ポリイミドフィルムを真空スパッタ装置に装填し、ポリイミドフィルム走行速度4.5m/分、真空薄膜形成スパッタ時の雰囲気をアルゴンガス下で2.7×10-1Pa、アルゴン/水の存在比が96/0.5(質量比)において、投入電力を4.5W/cm2とし、Cu薄膜層を110nm厚さで形成し各ポリイミドフィルムの銅薄膜積層体を得た。得られた核銅薄膜積層体の表面抵抗値は0.29Ω/□であった。これらの各ポリイミドフィルムの銅薄膜積層体における銅薄膜層の剥がれと皺を評価した。その結果を表1、2に示す。
[Examples 1-4, Comparative Examples 1-3]
The polyamic acid solution obtained in each reference example was mixed in the ratio shown in Tables 1 and 2, and the polyamic acid solution was coated on one side of a copper foil having a width of 600 mm and a thickness of 12 μm using a comma coater. The film was coated to 24 μm and dried at 110 ° C. for 60 minutes to obtain a green film as each polyimide precursor film. The green film was passed through a continuous heat treatment furnace purged with nitrogen, and the first stage, Two-stage high temperature heating of two stages was performed to advance the imidization reaction. Then, the polyimide film of each example which exhibits brown was obtained by cooling to room temperature in 5 minutes. The measurement results of the obtained polyimide film are shown in Tables 1 and 2.
Using each polyimide film, the polyimide film is loaded into a vacuum sputtering apparatus, the polyimide film running speed is 4.5 m / min, the atmosphere during vacuum thin film formation sputtering is 2.7 × 10 −1 Pa under argon gas, argon / When the water abundance ratio was 96 / 0.5 (mass ratio), the input power was 4.5 W / cm 2 and the Cu thin film layer was formed with a thickness of 110 nm to obtain a copper thin film laminate of each polyimide film. The obtained core copper thin film laminate had a surface resistance value of 0.29Ω / □. The peeling and wrinkle of the copper thin film layer in the copper thin film laminate of each polyimide film were evaluated. The results are shown in Tables 1 and 2.

引張破断強度〜線膨張係数(平均値)の欄において上段は流れ方向(MD方向)、下段は幅方向(TD方向)での値を示す。 In the column of tensile breaking strength to linear expansion coefficient (average value), the upper row shows values in the flow direction (MD direction) and the lower row shows values in the width direction (TD direction).

引張破断強度〜線膨張係数(平均値)の欄において上段は流れ方向(MD方向)、下段は幅方向(TD方向)での値を示す。 In the column of tensile breaking strength to linear expansion coefficient (average value), the upper row shows values in the flow direction (MD direction) and the lower row shows values in the width direction (TD direction).

[応用例1]
<キャリアテープ及び半導体回路素子パッケージの製造例>
実施例、比較例により得られた各ポリイミドフィルムを用いTAB用キャリアテープを作製した。
まず幅140mmにスリットした各ポリイミドフィルムの表面に接着剤として、東洋紡績株式会社製RV50を塗布厚さ35μmとなるように塗布し、80℃のドライオーブンにて15分間乾燥させ、連続パンチング機にて、搬送用のスプロケット孔、及びデバイスホールの打ち抜きを行った。
次いで、ジャパンエナジー製圧延銅箔、BHY−22−T(18μm)の接着処理面と前記フィルムの接着剤塗布面とを合わせ、シリコンゴムローラ式のラミネータにてロール温度120℃、送り速度60cm/分にてラミネートし、巻き取り後、真空乾燥器内にて150℃5時間処理して接着剤を硬化させた。
次に、デバイスホールの裏側に相当する箇所に、エッチングレジストインキをスクリーン印刷し、紫外線にて硬化させた。さらに圧延銅箔の表面にフォトレジストを塗布し、所定のパターンを露光して現像を行なった後、パターニングしたレジストをマスクとし、塩化第二鉄水溶液を用いてエッチング処理を施した。 最後にインナーリード部分とアウターリード部分に厚さ1.5μmの錫めっきを施し、50枚のTAB用キャリアテープを作成した。得られたテープの最も線幅の細い部分は線幅/線間=60/60μmである。
得られたキャリアテープに半導体チップを搭載し、ギャングボンディングを用いてボンディング処理を施した後、ポッティング法による樹脂封止を行なって半導体回路素子パッケージを製作した。得られた半導体回路素子パッケージのインナーボンディング側の接点数は256である。
上記のようにして得られた各ポリイミドフィルムからのパッケージをエタック製温度サイクル試験装置に装填して加熱冷却試験を実施した。試験は、−50℃の低温と150℃の高温との間を30分ごとに繰り返して加熱冷却させることによって行なった。試験時間は3000時間とした。試験後に導通検査を行い、接続点の不良率を求めた。実施例各例からのものは0であった。この不良率0の原因の主点は加熱冷却の繰り返しによるフィルムの線膨張係数における特性がフィルムの反りやカールが少ない点とが寄与したものと考えられる。
一方同様にして比較例のポリイミドフィルムを使用した以外は上記と同様にして半導体回路素子パッケージを製作し、同様にして接続点の不良率を求めたところ20〜7000ppmであった。
[Application Example 1]
<Example of manufacturing carrier tape and semiconductor circuit element package>
A TAB carrier tape was prepared using each polyimide film obtained in Examples and Comparative Examples.
First, RV50 manufactured by Toyobo Co., Ltd. was applied as an adhesive on the surface of each polyimide film slit to a width of 140 mm so as to have a coating thickness of 35 μm, and dried in a dry oven at 80 ° C. for 15 minutes. Then, the sprocket holes for transport and the device holes were punched out.
Next, the rolled surface of Japan Energy rolled copper foil, BHY-22-T (18 μm) adhesion-treated surface and the adhesive-coated surface of the film were combined, and a roll temperature of 120 ° C. and a feed rate of 60 cm / min were obtained using a silicon rubber roller laminator. After laminating and winding, the adhesive was cured by treatment at 150 ° C. for 5 hours in a vacuum dryer.
Next, an etching resist ink was screen-printed at a portion corresponding to the back side of the device hole and cured with ultraviolet rays. Further, a photoresist was applied to the surface of the rolled copper foil, and a predetermined pattern was exposed and developed. Then, using the patterned resist as a mask, etching was performed using a ferric chloride aqueous solution. Finally, tin plating with a thickness of 1.5 μm was applied to the inner lead portion and the outer lead portion to prepare 50 TAB carrier tapes. The thinnest part of the obtained tape has a line width / line spacing = 60/60 μm.
A semiconductor chip was mounted on the obtained carrier tape, subjected to a bonding process using gang bonding, and then sealed with a resin by a potting method to manufacture a semiconductor circuit element package. The number of contacts on the inner bonding side of the obtained semiconductor circuit element package is 256.
The package from each polyimide film obtained as described above was loaded into an Etak temperature cycle test apparatus, and a heating / cooling test was performed. The test was performed by repeatedly heating and cooling between a low temperature of −50 ° C. and a high temperature of 150 ° C. every 30 minutes. The test time was 3000 hours. A continuity test was conducted after the test to determine the defect rate at the connection point. Examples From each example were zero. The main cause of the defect rate of 0 is considered to be that the characteristic in the linear expansion coefficient of the film due to repeated heating and cooling contributed to the fact that the film is less warped and curled.
On the other hand, a semiconductor circuit element package was produced in the same manner as described above except that the polyimide film of the comparative example was used in the same manner, and the defect rate of the connection points was determined in the same manner as 20 to 7000 ppm.

[応用例2]
<金属化フィルムの製造法>
実施例、比較例により得られた各ポリイミドフィルムを25cm×25cmの正方形に切り取り、直系24cmの開口部を有するステンレス製の枠に挟んで固定した。次いでフィルム表面のプラズマ処理を行った。プラズマ処理条件はキセノンガス中で、周波数13.56MHz、出力100W、ガス圧0.8Paの条件であり、処理時の温度は25℃、処理時間は5分間であった。
次いで、周波数13.56MHz、出力400W、ガス圧0.8Paの条件、ニッケル−クロム(3%)合金のターゲットを用い、キセノン雰囲気下にてRFスパッタ法により、10Å/秒のレートで厚さ50Åのニッケル−クロム合金被膜(下地層)を形成し、次いで、基板の温度を250℃に上げ、100Å/秒のレートで銅を蒸着し、厚さ0.5μmの銅薄膜(導電化層)を形成させた。
得られた各金属化フィルムをプラスチック製の枠に固定し直し、硫酸銅メッキ浴をもちいて、厚さ5μmの厚付け銅メッキ層(厚付け層)を形成し、引き続き300℃で10分間熱処理し目的とする各例のポリイミドフィルムからの金属化ポリイミドフィルムを得た。
得られた実施例各例の金属化フィルムは金属層の剥がれや皺やひびの発生のないものであった。
一方比較例のフィルムを使用する以外は同様にして金属化フィルムを得たが、金属層の剥がれやひびの発生が見られた。これらの金属層の剥がれや皺やひびの発生の差異はベースフィルムであるポリイミドフィルムの線膨張係数における特性と反りやねじれの発生の大小に起因するものと考えられる。
[Application 2]
<Production method of metallized film>
Each polyimide film obtained by the Example and the comparative example was cut into a 25 cm × 25 cm square, and fixed by being sandwiched between stainless steel frames having a direct 24 cm opening. Next, plasma treatment of the film surface was performed. The plasma treatment conditions were a xenon gas, a frequency of 13.56 MHz, an output of 100 W, a gas pressure of 0.8 Pa, a treatment temperature of 25 ° C., and a treatment time of 5 minutes.
Next, using a nickel-chromium (3%) alloy target under conditions of a frequency of 13.56 MHz, an output of 400 W, a gas pressure of 0.8 Pa, and a thickness of 50 mm at a rate of 10 mm / second by RF sputtering in a xenon atmosphere. Then, the temperature of the substrate is raised to 250 ° C. and copper is deposited at a rate of 100 Å / second to form a copper thin film (conductive layer) having a thickness of 0.5 μm. Formed.
Each obtained metallized film is fixed to a plastic frame, and a copper sulfate plating bath is used to form a thick copper plating layer (thickening layer) having a thickness of 5 μm, followed by heat treatment at 300 ° C. for 10 minutes. And the metallized polyimide film was obtained from the polyimide film of each target example.
The obtained metallized film in each example of the example was free from peeling of the metal layer and generation of wrinkles and cracks.
On the other hand, a metallized film was obtained in the same manner except that the film of the comparative example was used, but peeling of the metal layer and generation of cracks were observed. The difference in the occurrence of peeling, wrinkles and cracking of these metal layers is considered to be due to the characteristics of the linear expansion coefficient of the polyimide film as the base film and the magnitude of the occurrence of warping and twisting.

本発明のポリイミドフィルムは、線膨張係数の平均値として銅などの金属のそれと同程度の値を有しており、さらに線膨張係数が広い温度範囲において極端な変化をしないすなわち微分線膨張係数が小さい値とならないものであり、当該ポリイミドフィルムの有する耐熱性に加えて、広い温度範囲で安定した膨張・収縮挙動を示すものであって、金属薄膜積層工程などの低温から高温までに曝される工程など低温から高温に曝される用途に広く使用することができる。
ポリイミドフィルムと積層された金属薄膜の品質やフィルムとの密着性にすぐれフレキシブルプリント配線基板などの電気・電子材料の部材として広く使用できる。
The polyimide film of the present invention has a value similar to that of a metal such as copper as an average value of linear expansion coefficient, and the linear expansion coefficient does not change extremely in a wide temperature range, that is, the differential linear expansion coefficient is In addition to the heat resistance of the polyimide film, it exhibits stable expansion / contraction behavior over a wide temperature range, and is exposed from low to high temperatures such as metal thin film lamination processes. It can be widely used in applications such as processes that are exposed to low to high temperatures.
It is excellent in the quality of the metal thin film laminated with the polyimide film and the adhesion to the film, and can be widely used as a member of electric / electronic materials such as a flexible printed wiring board.

ポリイミドフィルムの100〜350℃における温度と線膨張係数とのプロット図Plot of temperature and linear expansion coefficient of polyimide film at 100-350 ° C

ポリイミドフィルムの100℃〜350℃における各温度に対する線膨張係数の微分係数のプロット図Plot diagram of differential coefficient of linear expansion coefficient with respect to each temperature at 100 ° C. to 350 ° C. of polyimide film

ポリイミドフィルムのカール度の測定方法を示した模式図である。(a)は上面図であり、(b)は熱風処理前の(a)におけるa−aで示される断面図であり、(c)は熱風処理後の(a)におけるa−aで示される断面図である。It is the schematic diagram which showed the measuring method of the curl degree of a polyimide film. (A) is a top view, (b) is a sectional view indicated by aa in (a) before hot air treatment, and (c) is indicated by aa in (a) after hot air treatment. It is sectional drawing.

符号の説明Explanation of symbols

1: ポリイミドフィルムの試験片
2: アルミナ・セラミック板
1: Polyimide film specimen 2: Alumina ceramic plate

Claims (3)

ジアミン類と、テトラカルボン酸無水物類とを反応させて得られるポリイミドのフィルムであって、該フィルムの100〜350℃における各線膨張係数の平均値がいずれも6〜25ppm/℃であり、かつ100〜350℃における10℃間隔で測定及び算出される線膨張係数の微分係数の全てが−0.20〜+0.70ppm/℃2であることを特徴とするポリイミドフィルム。 A polyimide film obtained by reacting a diamine with a tetracarboxylic acid anhydride, and the average value of linear expansion coefficients at 100 to 350 ° C. of the film is 6 to 25 ppm / ° C., and A polyimide film characterized in that all differential coefficients of linear expansion coefficient measured and calculated at intervals of 10 ° C. at 100 to 350 ° C. are −0.20 to +0.70 ppm / ° C. 2 . ポリイミドが、ベンゾオキサゾール構造を有する芳香族ジアミン類が、全ジアミンの10〜90mol%の範囲であるジアミン類とテトラカルボン酸類とを反応させて得られるポリイミドである請求項1記載のポリイミドフィルム。   The polyimide film according to claim 1, wherein the polyimide is a polyimide obtained by reacting diamines having a benzoxazole structure in a range of 10 to 90 mol% with respect to the total diamine and tetracarboxylic acids. ベンゾオキサゾール構造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を反応させて得られるポリアミド酸溶液(A)と、ベンゾオキサゾール構造を有さない芳香族ジアミン類と芳香族テトラカルボン酸類とを反応させて得られるポリアミド酸溶液(B)とを、A:Bが10〜90:90〜10のmol比(ジアミン換算のmol比)で混合し、該混合溶液を支持体上に塗布・流延し、乾燥して自己支持性フィルム(グリーンフィルム)を得て、該グリーンフィルムを150〜500℃の範囲で熱処理して閉環イミド化してポリイミドフィルムとなすことを特徴とする請求項1又は2記載のポリイミドフィルムの製造方法。   A polyamic acid solution (A) obtained by reacting an aromatic diamine having a benzoxazole structure with an aromatic tetracarboxylic acid, and a reaction between an aromatic diamine having no benzoxazole structure and an aromatic tetracarboxylic acid The polyamic acid solution (B) obtained by mixing is mixed at a molar ratio of A: B of 10 to 90:90 to 10 (mol ratio in terms of diamine), and the mixed solution is applied and cast on a support. 3. A self-supporting film (green film) is obtained by drying, and the green film is heat-treated in a range of 150 to 500 ° C. to form a ring-closure imidation to form a polyimide film. The manufacturing method of the polyimide film.
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