JP2015028106A - Polyimide precursor varnish, polyimide resin, and use thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ポリイミド前駆体ワニスおよびポリイミド樹脂に関する。また、前記ポリイミド前駆体ワニス又はポリイミド樹脂を用いる用途に関する。 The present invention relates to a polyimide precursor varnish and a polyimide resin. Moreover, it is related with the use which uses the said polyimide precursor varnish or a polyimide resin.
電線配線やケーブル等は、金属導体が絶縁被覆層によってコーティングされ、導体部が保護された構成となっている。絶縁被覆層は、用途に応じて様々な製品が開発されているが、200℃を超える高い耐熱性が要求される電線やモーター巻線等の絶縁被覆層用途としては、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリエステルイミド、ポリイミド等のエンジニアリングプラスチックが使われている。これらの中でも、エナメル線の絶縁被覆層や粘着テープのベースフィルム、フレキシブルプリント配線板のベースフィルム等には、耐熱性、電気絶縁性および機械強度の優れたポリイミドが使用されている。 Electric wire wiring, cables, and the like have a configuration in which a metal conductor is coated with an insulating coating layer and a conductor portion is protected. Various products have been developed for the insulation coating layer depending on the application. For insulation coating layer applications such as electric wires and motor windings that require high heat resistance exceeding 200 ° C, polyamide, polyamideimide, polyester Engineering plastics such as imide and polyimide are used. Among these, polyimide having excellent heat resistance, electrical insulation, and mechanical strength is used for an insulating coating layer of enameled wire, a base film of an adhesive tape, a base film of a flexible printed wiring board, and the like.
商品化されているポリイミドとしては、4,4’−ジアミノジフェニルエーテルとピロメリット酸二無水物からなるKAPTON(登録商標、デュポン社製)、4,4’−ジアミノジフェニルエーテルと3,3',4,4'−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物とからなるポリイミドであるユーピレックス(登録商標、宇部興産社製)、AURUM(登録商標、三井化学社製)等がある。 Commercially available polyimides include 4,4'-diaminodiphenyl ether and pyromellitic dianhydride KAPTON (registered trademark, manufactured by DuPont), 4,4'-diaminodiphenyl ether and 3,3 ', 4. There are Upilex (registered trademark, manufactured by Ube Industries), AURUM (registered trademark, manufactured by Mitsui Chemicals), which is a polyimide composed of 4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride.
特許文献1には、化学式(I)で表わされる繰り返し構造単位を有するポリイミドを押出機により300〜450℃の温度範囲で加熱溶融して導体を被覆し、冷却固化して絶縁体を成形する絶縁電線の製造方法が記載されている。
特許文献2には、ジアミンとしてp−フェニレンジアミンおよび4,4'−ジアミノジフェニルエーテル、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を用いた絶縁電線が開示されている。
特許文献3には、耐熱性接着剤、被覆電線材料用途等に適用可能な耐熱性を有し、力学特性にも優れた材料を得るために、溶媒に可溶なポリイミド1〜99重量%と熱可塑性ポリアミド1〜99重量%とからなる樹脂組成物が提案されている。実施例においては、ポリイミド:ポリアミド=4〜7:3〜6の混合比の樹脂組成物が開示されている。また、溶媒に可溶なポリイミドとしては、2種類の酸二無水物(ピロメリット酸二無水物と3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物)と、2種類のジアミン(4,4’−ジアミノジフェニルメタンと4,4’−ジアミノジフェニルエーテル)とからなるポリイミド(AI)と、1種類の酸二無水物(3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物)と、2種類のジアミン(4,4’−ジアミノジフェニルエーテルと4,4’−ジアミノジフェニルスルホン)からなるポリイミド(AII)の2つが開示されている。 Patent Document 3 includes 1 to 99% by weight of a polyimide soluble in a solvent in order to obtain a material having heat resistance that can be applied to heat-resistant adhesives, coated electric wire materials, etc., and excellent mechanical properties. A resin composition comprising 1 to 99% by weight of thermoplastic polyamide has been proposed. In the examples, a resin composition having a mixing ratio of polyimide: polyamide = 4-7: 3-6 is disclosed. Moreover, as a polyimide soluble in a solvent, two kinds of acid dianhydrides (pyromellitic dianhydride and 3,3 ′, 4,4′-benzophenone tetracarboxylic dianhydride) and two kinds of diamines are used. Polyimide (AI) composed of (4,4′-diaminodiphenylmethane and 4,4′-diaminodiphenyl ether) and one kind of acid dianhydride (3,3 ′, 4,4′-benzophenonetetracarboxylic dianhydride) And polyimide (AII) composed of two kinds of diamines (4,4′-diaminodiphenyl ether and 4,4′-diaminodiphenylsulfone).
特許文献4においては、第1の絶縁層および第3の絶縁層をポリイミド樹脂とし、第2の絶縁層をポリアミドイミド樹脂、ポリエステルイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂およびH種ポリエステル樹脂からなる群から選択される1種以上の樹脂からなる多層絶縁電線が提案されている。実施例においては、4,4’−ジアミノジフェニルエーテルとピロメリット酸二無水物からなるカプトン構造の絶縁層と第2の絶縁層を積層した絶縁層が開示されている。 In Patent Document 4, the first insulating layer and the third insulating layer are made of polyimide resin, and the second insulating layer is selected from the group consisting of polyamideimide resin, polyesterimide resin, polyetherimide resin and H-type polyester resin. A multilayer insulated wire made of one or more kinds of resins has been proposed. In Examples, an insulating layer in which an insulating layer having a kapton structure made of 4,4'-diaminodiphenyl ether and pyromellitic dianhydride and a second insulating layer are stacked is disclosed.
エレクトロニクス産業の目覚ましい発展は、各種電子部品および電子部品に用いる材料の開発によって支えられてきた。絶縁材料においても、前述したとおり、精力的な研究開発により優れた材料が提案されてきた。しかしながら、市場ではさらに高性能な材料が求められている。例えば、巻線モーターを固定化するための含浸ワニス等に含まれるキシレンに侵されない材料が求められている。また、優れた絶縁特性を有しつつ、より高温環境下での使用に耐え得る優れた耐熱性を有する材料が求められている。また、例えば、絶縁電線の絶縁被覆層等の用途において、追随性に優れるフレキシビリティー性を有する材料が求められている。 The remarkable development of the electronics industry has been supported by the development of various electronic components and materials for electronic components. As described above, excellent materials have been proposed for the insulating materials by vigorous research and development. However, there is a demand for higher performance materials on the market. For example, a material that is not affected by xylene contained in an impregnating varnish for fixing a winding motor is required. Further, there is a demand for a material having excellent heat resistance that can withstand use in a higher temperature environment while having excellent insulating properties. For example, in applications such as an insulating coating layer of an insulated wire, a material having flexibility and excellent followability is required.
なお、上記においては、絶縁被覆層等における課題について述べたが、上記特性が求められる各種用途に関しても同様の課題が生じ得る。 In addition, in the above, although the subject in an insulation coating layer etc. was described, the same subject may arise also about the various uses for which the said characteristic is calculated | required.
本発明は、上記背景に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、キシレン耐性を有し、且つ、優れた絶縁特性および耐熱性を兼ね備え、さらにフレキシビリティー性に優れるポリイミド樹脂、当該ポリイミド樹脂を得るためのポリイミド前駆体ワニスおよびこれらの用途を提供することである。 The present invention has been made in view of the above background, and the object thereof is a polyimide resin having xylene resistance, excellent insulating properties and heat resistance, and excellent flexibility, It is providing the polyimide precursor varnish for obtaining the said polyimide resin, and these uses.
本発明者らが鋭意検討を重ねたところ、以下の態様において、本発明の課題を解決し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
[1]ポリイミド前駆体、および溶媒を含む組成物からなるポリイミド前駆体ワニスであって、
前記ポリイミド前駆体は、ジアミンと、酸二無水物を重縮合することによって得られたものであり、前記ジアミンの全量に対して、化学式(1)で示されるジアミン成分Aが27〜87モル%、化学式(2)で示されるジアミン成分Bが73〜13モル%含有され、且つ、前記ジアミン成分Aと前記ジアミン成分Bの合計を全ジアミン中80モル%以上とし、前記酸二無水物を、化学式(3)で示されるピロメリット酸二無水物とし、前記ジアミンと前記酸二無水物の合計に対して、前記ジアミンの合計が47.5〜52.5モル%、前記酸二無水物の合計が52.5〜47.5モル%であるポリイミド前駆体ワニス。
但し、式中のm、nは1以上の整数。
[3]前記ジアミン成分Aおよび前記ジアミン成分B以外の前記ジアミンが、パラフェニレンジアミン、メタフェニレンジアミン、2,2’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、4,4’−ビス(3−アミノフェノキシ)ビフェニル、3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、4,4’−ジアミノ−3,3’−ビフェニルジオール、2,2’−ビス(トリフルオロメチル)−1,1’−ビフェニル−4,4’−ジアミン、2,4−トルエンジアミン、2,6−トルエンジアミン、3,4−トルエンジアミン、2,3−トルエンジアミン、1,5−ジアミノナフタレン、3,3’−ジアミノジフェニルスルホン、および4,4’−ジアミノジフェニルスルホンの少なくともいずれかである[1]又は[2]に記載のポリイミド前駆体ワニス。
[4]前記ジアミンの全量に対して、前記ジアミン成分Aを37モル%以上、87モル%以下含み、前記ジアミン成分Bを13モル%以上、63モル%以下含む[1]〜[3]のいずれかのポリイミド前駆体ワニス。
[5]前記ジアミン成分Aおよび前記ジアミン成分B以外の前記ジアミンが、パラフェニレンジアミン、又は4,4’−ビス(3−アミノフェノキシ)ビフェニルであり、それぞれ独立に全ジアミン中10モル%以下含まれている[1]〜[4]のいずれかのポリイミド前駆体ワニス。
[6]前記ポリイミド前駆体は、前記ジアミンが、前記ジアミン成分Aおよび前記ジアミン成分Bの2種類からなり、前記酸二無水物が、前記ピロメリット酸二無水物からなる[1]〜[5]のいずれかのポリイミド前駆体ワニス。
[7]前記組成物は、前記ポリイミド前駆体の全樹脂固形分に対して、化学式(6)で表されるモノマーおよび化学式(7)〜(9)で表されるオリゴマーの少なくともいずれかが0.1〜20質量%の範囲で含まれている[1]〜[6]のいずれかのポリイミド前駆体ワニス。
[8][1]〜[7]のいずれかのポリイミド前駆体ワニスから得られた成形物をイミド化することにより形成したポリイミド樹脂。
[9]導体と、前記導体を被覆する絶縁被覆層と、を具備する絶縁電線であって、
前記絶縁被覆層の少なくとも一部が、[1]〜[7]のいずれかのポリイミド前駆体ワニスから得られた成形物をイミド化することにより形成したポリイミド樹脂からなる絶縁電線。
[10]前記絶縁被覆層は、厚さが1μm以上、500μm以下である[9]に記載の絶縁電線。
[11]前記絶縁被覆層は、最外層に厚さ1μm以上、500μm以下であり、ガラス転移温度が50℃以上の熱可塑性ポリイミド層が積層された[9]又は[10]に記載の絶縁電線。
[12][1]〜[7]のいずれかのポリイミド前駆体ワニスから得られた塗膜をイミド化することにより形成したフィルムを備える耐熱フィルム。
[13][12]に記載の耐熱フィルムの片面、若しくは両面に厚さ50nm以上、2mm以下の粘着層が形成された粘着テープ。
[14][12]に記載の耐熱フィルムの片面、若しくは両面に厚さ1μm以上、1mm以下であり、ガラス転移温度が50℃以上の熱可塑性樹脂層が形成された接着フィルム。
[15][12]に記載の耐熱フィルムの片面、若しくは両面にエポキシ、又は熱可塑性ポリイミドから選ばれる接着層が形成され、且つ前記接着層を介して金属箔が積層された積層板。
As a result of extensive studies by the present inventors, it has been found that the problems of the present invention can be solved in the following modes, and the present invention has been completed.
[1] A polyimide precursor varnish comprising a composition comprising a polyimide precursor and a solvent,
The polyimide precursor is obtained by polycondensation of diamine and acid dianhydride, and the diamine component A represented by the chemical formula (1) is 27 to 87 mol% with respect to the total amount of the diamine. The diamine component B represented by the chemical formula (2) is contained in an amount of 73 to 13 mol%, and the total of the diamine component A and the diamine component B is 80 mol% or more in the total diamine, and the acid dianhydride is It is a pyromellitic dianhydride represented by the chemical formula (3), and the total of the diamine is 47.5 to 52.5 mol% with respect to the total of the diamine and the acid dianhydride. The polyimide precursor varnish whose sum total is 52.5-47.5 mol%.
However, m and n in the formula are integers of 1 or more.
[3] The diamine other than the diamine component A and the diamine component B is paraphenylenediamine, metaphenylenediamine, 2,2′-dimethyl-4,4′-diaminobiphenyl, 4,4′-bis (3- Aminophenoxy) biphenyl, 3,3′-dimethyl-4,4′-diaminobiphenyl, 4,4′-diamino-3,3′-biphenyldiol, 2,2′-bis (trifluoromethyl) -1,1 '-Biphenyl-4,4'-diamine, 2,4-toluenediamine, 2,6-toluenediamine, 3,4-toluenediamine, 2,3-toluenediamine, 1,5-diaminonaphthalene, 3,3' -The polyimide precursor varnish according to [1] or [2], which is at least one of diaminodiphenylsulfone and 4,4′-diaminodiphenylsulfone
[4] From [1] to [3], the diamine component A is contained in an amount of 37 mol% to 87 mol% and the diamine component B is contained in an amount of 13 mol% to 63 mol% with respect to the total amount of the diamine. Any polyimide precursor varnish.
[5] The diamine other than the diamine component A and the diamine component B is paraphenylenediamine or 4,4′-bis (3-aminophenoxy) biphenyl, and each independently contains 10 mol% or less in the total diamine. The polyimide precursor varnish according to any one of [1] to [4].
[6] In the polyimide precursor, the diamine is composed of two types of the diamine component A and the diamine component B, and the acid dianhydride is composed of the pyromellitic dianhydride [1] to [5]. ] The polyimide precursor varnish in any one of.
[7] In the composition, at least one of the monomer represented by the chemical formula (6) and the oligomer represented by the chemical formulas (7) to (9) is 0 with respect to the total resin solid content of the polyimide precursor. The polyimide precursor varnish according to any one of [1] to [6], which is contained in the range of 1 to 20% by mass.
[8] A polyimide resin formed by imidizing a molded product obtained from the polyimide precursor varnish of any one of [1] to [7].
[9] An insulated wire comprising a conductor and an insulating coating layer covering the conductor,
The insulated wire which consists of a polyimide resin in which at least one part of the said insulation coating layer formed by imidating the molded object obtained from the polyimide precursor varnish in any one of [1]-[7].
[10] The insulated wire according to [9], wherein the insulating coating layer has a thickness of 1 μm or more and 500 μm or less.
[11] The insulated wire according to [9] or [10], wherein the insulating coating layer has a thickness of 1 μm or more and 500 μm or less as an outermost layer, and a thermoplastic polyimide layer having a glass transition temperature of 50 ° C. or more is laminated. .
[12] A heat-resistant film comprising a film formed by imidizing a coating film obtained from the polyimide precursor varnish of any one of [1] to [7].
[13] An adhesive tape having an adhesive layer having a thickness of 50 nm or more and 2 mm or less formed on one side or both sides of the heat-resistant film according to [12].
[14] An adhesive film in which a thermoplastic resin layer having a thickness of 1 μm or more and 1 mm or less and a glass transition temperature of 50 ° C. or more is formed on one side or both sides of the heat-resistant film according to [12].
[15] A laminate in which an adhesive layer selected from epoxy or thermoplastic polyimide is formed on one side or both sides of the heat-resistant film according to [12], and metal foil is laminated via the adhesive layer.
本発明によれば、キシレン耐性を有し、且つ、優れた絶縁特性および耐熱性を兼ね備え、さらに、フレキシビリティー性に優れるポリイミド樹脂、前記ポリイミド樹脂を得るためのポリイミド前駆体ワニスおよびこれらの用途を提供できるという優れた効果がある。 According to the present invention, a polyimide resin having xylene resistance, excellent insulation properties and heat resistance, and excellent flexibility, a polyimide precursor varnish for obtaining the polyimide resin, and uses thereof There is an excellent effect that can be provided.
以下、本発明を適用した実施形態の一例について説明する。なお、本発明の趣旨に合致する限り、他の実施形態も本発明の範疇に含まれることは言うまでもない。また、以降の図における各部材のサイズや比率は説明の便宜上のものであり、実際のものとは必ずしも一致しない。また、本明細書において「任意の数A〜任意の数B」なる記載は、当該範囲に数Aが下限値として、数Bが上限値として含まれる。 Hereinafter, an example of an embodiment to which the present invention is applied will be described. Needless to say, other embodiments are also included in the scope of the present invention as long as they meet the spirit of the present invention. In addition, the size and ratio of each member in the following drawings are for convenience of explanation, and do not necessarily match the actual ones. In the present specification, the description “any number A to any number B” includes the number A as a lower limit and the number B as an upper limit in the range.
[ポリイミド前駆体ワニス、ポリイミド樹脂]本発明に係るポリイミド前駆体ワニスは、少なくともポリイミド前駆体、および溶媒を含む組成物からなる。本発明のポリイミド前駆体は、ジアミンと酸二無水物を重縮合することによって得られ、以下の(i)〜(iii)の条件を満足する。 [Polyimide precursor varnish, polyimide resin] The polyimide precursor varnish according to the present invention comprises at least a polyimide precursor and a composition containing a solvent. The polyimide precursor of the present invention is obtained by polycondensation of diamine and acid dianhydride, and satisfies the following conditions (i) to (iii).
(i)ポリイミド前駆体を構成するジアミンは、ジアミン全量に対して、化学式(1)で示される4,4’−ジアミノジフェニルメタン(以下、「ジアミン成分A」ともいう)を27モル%以上、87モル%以下含み、化学式(2)で示される4,4’−ジアミノジフェニルエーテル(以下、「ジアミン成分B」ともいう)を13モル%以上、73モル%以下含む。これらジアミン成分Aとジアミン成分Bは、合計で全ジアミン中に80モル%以上含むようにする。
本発明によれば、上記を全て満たすポリイミド前駆体を用いることにより、それぞれのモノマー構造に由来する効果に加えて特定の比率にすることにより、驚くべきことにキシレン耐性を有し、且つ、優れた絶縁特性および耐熱性を兼ね備え、さらに、フレキシビリティー性に優れるポリイミド樹脂、前記ポリイミド樹脂を得るためのポリイミド前駆体ワニス、およびこれらの用途を提供することができる。 According to the present invention, by using a polyimide precursor that satisfies all of the above, by having a specific ratio in addition to the effects derived from the respective monomer structures, it surprisingly has xylene resistance and is excellent In addition, it is possible to provide a polyimide resin that has both excellent insulating properties and heat resistance and is excellent in flexibility, a polyimide precursor varnish for obtaining the polyimide resin, and uses thereof.
従来例として上述したピロメリット酸二無水物と4,4’−ジアミノジフェニルエーテルから得られるカプトン骨格のポリイミド構造体では、ガラス転移温度が390℃付近に存在していた。また、100〜250℃における線膨張係数が大きいという問題があった。特許文献1のポリイミド構造体においては、4,4’−ビス(3−アミノフェノキシ)ビフェニル構造を有するために、電線としての柔軟性に長けるという特徴がある一方で、イミド基密度が低いために耐溶剤性について課題があった。また、特許文献2においては、線膨張係数が45ppm/℃以下の低線膨張係数化が可能であるもののガラス転移温度が400℃以下である点において課題があった。
In a conventional kapton skeleton polyimide structure obtained from pyromellitic dianhydride and 4,4'-diaminodiphenyl ether, the glass transition temperature is around 390 ° C. Moreover, there existed a problem that the linear expansion coefficient in 100-250 degreeC was large. Since the polyimide structure of
本願発明によれば、上述したとおり耐熱性、絶縁特性、フレキシビリティー性および耐キシレン性の全てを満足するポリイミド樹脂を提供できる。本発明によれば、酸二無水物として化学式(3)のピロメリット酸二無水物を導入し、且つ、化学式(1)、(2)のジアミンを用いることにより、ポリイミド樹脂とした際に、剛直化を実現しつつイミド基密度を低くし、且つ、結晶性を向上させることができる。その結果、高Tg,耐溶剤性、低線膨張係数化、フレキシビリティー性を兼ね備えるポリイミド樹脂を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide a polyimide resin that satisfies all of heat resistance, insulating properties, flexibility, and xylene resistance as described above. According to the present invention, when pyromellitic dianhydride of the chemical formula (3) is introduced as the acid dianhydride and the diamines of the chemical formulas (1) and (2) are used to obtain a polyimide resin, The imide group density can be lowered and the crystallinity can be improved while realizing the stiffening. As a result, it is possible to provide a polyimide resin having high Tg, solvent resistance, a low linear expansion coefficient, and flexibility.
具体的には、上記ポリイミド前駆体の構造を採用することにより、比較的イミド基密度を低くして耐溶剤性を高めることができる。また、上記ポリイミド前駆体の構造を採用することにより、ガラス転移温度を400℃以上とすることが可能となり、優れた高耐熱性を実現し、高温環境下での使用耐性を高めたり、耐久性を高めたりすることができる。例えば、250℃程度の環境でも長期間使用することが可能となる。また、弾性率を3GPa以下とすることができ、フレキシビリティー性を高めることができる。また、線膨張係数を50ppm/℃以下とすることができるので、例えば、例えば、金属等の別の部材と積層した際の反り改善を図ることができる。従って、本発明のポリイミド樹脂は、絶縁電線等の各種電子部品、粘着テープ、接着テープ、金属との積層体、耐熱性塗料、航空宇宙用接着剤をはじめとする広範囲な用途に好適に利用できる。 Specifically, by adopting the structure of the polyimide precursor, the imide group density can be relatively lowered to improve the solvent resistance. In addition, by adopting the polyimide precursor structure, it is possible to make the glass transition temperature 400 ° C or higher, realizing excellent high heat resistance, increasing the use resistance under high temperature environment, and durability. Can be increased. For example, it can be used for a long time even in an environment of about 250 ° C. Moreover, an elastic modulus can be 3 GPa or less, and a flexibility property can be improved. Moreover, since a linear expansion coefficient can be 50 ppm / degrees C or less, for example, the curvature improvement at the time of laminating | stacking with another members, such as a metal, can be aimed at. Therefore, the polyimide resin of the present invention can be suitably used for a wide range of applications including various electronic parts such as insulated wires, adhesive tapes, adhesive tapes, laminates with metals, heat resistant paints, and aerospace adhesives. .
なお、本発明において特定するガラス転移温度(Tg)、弾性率および線膨張係数は、以下の測定方法により求めたときの値をいう。即ち、ポリイミド前駆体ワニスを塗膜し、昇温5℃/min、300℃で1時間、窒素雰囲気下で加熱処理して得られた乾燥後の塗膜厚みが20〜60μmのポリイミドフィルムを以下の方法により測定した時の値をいう。 In addition, the glass transition temperature (Tg), elastic modulus, and linear expansion coefficient specified in the present invention are values obtained by the following measurement method. That is, the polyimide precursor varnish was coated, and the polyimide film having a dried coating thickness of 20 to 60 μm obtained by heating at 5 ° C./min and 300 ° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere was as follows: It means the value when measured by the method.
上記ポリイミドフィルムの乾燥後の塗膜厚みが20〜60μmとなるようにするためには、例えば、ポリイミド前駆体ワニスの塗膜を300〜400μmに塗膜すればよい。上記ポリイミドフィルムの作製方法は特に限定されないが、一例として以下の方法が挙げられる。即ち、ポリイミド前駆体ワニスをガラス板上に300〜400μmギャップのアプリケーターで卓上塗工機を用いて塗布する。次いで、直ちに防爆型乾燥機を用いて、前述したように窒素雰囲気中で常温から5℃/minで昇温し、300℃で1時間保持する。その後、自然冷却により充分に冷却した後に、温水に24時間浸水することでガラス板からポリイミドフィルムを剥離する。そして、充分に乾燥させることによって乾燥後の塗膜厚みが20〜60μmとなるように作製する。なお、乾燥後の塗膜厚み20〜60μmは、上記Tg等の測定サンプルを特定するものであって、各種用途に用いる膜厚を限定するものではない。
In order to make the coating film thickness after drying of the
また、本明細書においてガラス転移温度は、以下の方法により測定した値をいう。即ち、上記ポリイミドフィルムの固体粘弾性の温度分散測定を、TA instruments社製のRSA−IIを用いて引張モードで測定周波数1Hzの条件で行い、貯蔵弾性率E'と損失弾性率E”を測定する。そして、得られた損失正接tanδ=E”/E'のピーク値から導出した値を「ガラス転移温度」とする。 Moreover, in this specification, a glass transition temperature says the value measured with the following method. That is, the temperature dispersion measurement of the solid viscoelasticity of the polyimide film is performed under the condition of the measurement frequency of 1 Hz in the tensile mode using RSA-II manufactured by TA instruments, and the storage elastic modulus E ′ and the loss elastic modulus E ″ are measured. Then, a value derived from the peak value of the obtained loss tangent tan δ = E ″ / E ′ is defined as “glass transition temperature”.
また、引張破断伸度は、以下の方法により測定した値をいう。即ち、上記ポリイミドフィルムを長さ140mm×幅10mmサイズに切り出し、実際の測定長を100mm(このうち両端20mmの部分は引っ張り領域)とし、島津製作所社製のAUTOGRAPH AGS-100Dを用いて室温(23℃)で、速度50mm/minで短冊状のフィルムサンプルを引っ張る。このときの(破断時のポリイミドフィルムの長さ)/(ポリイミドフィルムの元の長さ)から算出した値を引張破断伸度とする。弾性率は、(弾性変形時の応力)/(元の試料の断面積)/(試料の伸びを試料の元の長さで割った値)により求めた値とする。 Further, the tensile elongation at break refers to a value measured by the following method. That is, the polyimide film was cut into a size of 140 mm in length × 10 mm in width, the actual measurement length was 100 mm (of which 20 mm at both ends was the pulling region), and the room temperature was set using an AUTOGRAPH AGS-100D manufactured by Shimadzu Corporation (23 The strip-shaped film sample is pulled at a speed of 50 mm / min. The value calculated from (length of polyimide film at break) / (original length of polyimide film) at this time is taken as the tensile elongation at break. The elastic modulus is a value obtained by (stress during elastic deformation) / (cross-sectional area of the original sample) / (value obtained by dividing the elongation of the sample by the original length of the sample).
本発明のポリイミド前駆体は、ポリイミド前駆体を構成するジアミンと酸二無水物からなる繰り返しユニットの全ユニット中、化学式(4)と化学式(5)の合計のユニットにおいて、化学式(4)のユニット数をm、化学式(5)のユニット数をnとしたときに、数式(1)を満たすことが好ましい。
但し、式中のm、nは1以上の整数。
数式(1)を満たすことにより、高い耐熱性(高Tg)、低線膨張係数、機械強度の3つの特性をより効果的に発揮させることができる。本発明のポリイミド前駆体は、数式(2)を満たすことがより好ましい。
<数3> 0.65≦m/(n+m)≦0.85 数式(2)
The polyimide precursor of the present invention is a unit of the chemical formula (4) in the total unit of the chemical formula (4) and the chemical formula (5) among all the repeating units composed of the diamine and the acid dianhydride constituting the polyimide precursor. When the number is m and the number of units of the chemical formula (5) is n, it is preferable to satisfy the formula (1).
However, m and n in the formula are integers of 1 or more.
By satisfy | filling numerical formula (1), the three characteristics of high heat resistance (high Tg), a low linear expansion coefficient, and mechanical strength can be exhibited more effectively. As for the polyimide precursor of this invention, it is more preferable to satisfy | fill Numerical formula (2).
<Equation 3> 0.65 ≦ m / (n + m) ≦ 0.85 Formula (2)
本発明の課題をより効果的に発揮させる観点からは、ジアミン成分Aの下限値は38モル%以上であることが好ましく、74モル%以上であることがより好ましく、79モル%以上であることがさらに好ましく84モル%以上であることが特に好ましい。一方、ジアミン成分Aの上限値は、90モル%以下であることが好ましく、86モル%以下であることがより好ましい。また、ジアミン成分Bの下限値は、14モル%以上であることが好ましく、17モル%以上であることがより好ましい。一方、ジアミン成分Bの上限値は、52モル%以下であることが好ましく、42モル%以下であることがより好ましく、30モル%以下であることがさらに好ましい。 From the viewpoint of exhibiting the problems of the present invention more effectively, the lower limit of the diamine component A is preferably 38 mol% or more, more preferably 74 mol% or more, and 79 mol% or more. Is more preferably 84 mol% or more. On the other hand, the upper limit of the diamine component A is preferably 90 mol% or less, and more preferably 86 mol% or less. Moreover, it is preferable that the lower limit of the diamine component B is 14 mol% or more, and it is more preferable that it is 17 mol% or more. On the other hand, the upper limit value of the diamine component B is preferably 52 mol% or less, more preferably 42 mol% or less, and further preferably 30 mol% or less.
また、本発明のポリイミド前駆体は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲においてジアミン成分Aおよびジアミン成分B以外の他のジアミンの含んでいてもよい。他のジアミンの好ましい例としては、パラフェニレンジアミン、メタフェニレンジアミン、4,4’−ビス(3−アミノフェノキシ)ビフェニル、2,2’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、4,4’−ジアミノ−3,3’−ビフェニルジオール、2,2’−ビス(トリフルオロメチル)−1,1’−ビフェニル−4,4’−ジアミン、2,4−トルエンジアミン、2,6−トルエンジアミン、3,4−トルエンジアミン、2,3−トルエンジアミン、1,5−ジアミノナフタレン、3,3’−ジアミノジフェニルスルホン、および4,4’−ジアミノジフェニルスルホンの少なくともいずれかを挙げることができる。これらのうち特に好ましい例として、パラフェニレンジアミン、4,4’−ビス(3−アミノフェノキシ)ビフェニルが挙げられる。これらは、それぞれ独立に全ジアミン中10モル%以下とすることが好ましく、5モル%以下とすることがより好ましく、2モル%以下とすることがさらに好ましい。 Moreover, the polyimide precursor of this invention may contain other diamines other than the diamine component A and the diamine component B in the range which does not deviate from the meaning of this invention. Preferred examples of other diamines include paraphenylene diamine, metaphenylene diamine, 4,4′-bis (3-aminophenoxy) biphenyl, 2,2′-dimethyl-4,4′-diaminobiphenyl, 3,3 ′. -Dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl, 4,4'-diamino-3,3'-biphenyldiol, 2,2'-bis (trifluoromethyl) -1,1'-biphenyl-4,4'- Diamine, 2,4-toluenediamine, 2,6-toluenediamine, 3,4-toluenediamine, 2,3-toluenediamine, 1,5-diaminonaphthalene, 3,3′-diaminodiphenylsulfone, and 4,4 There may be mentioned at least one of '-diaminodiphenylsulfone. Among these, particularly preferred examples include paraphenylenediamine and 4,4'-bis (3-aminophenoxy) biphenyl. These are each independently preferably 10 mol% or less in the total diamine, more preferably 5 mol% or less, and even more preferably 2 mol% or less.
本発明のポリイミド前駆体の好ましい例として、化学式(4)と化学式(5)のユニットのみにより構成されているポリイミド前駆体を例示できる。 As a preferable example of the polyimide precursor of the present invention, a polyimide precursor constituted only by units of chemical formula (4) and chemical formula (5) can be exemplified.
本発明のポリイミド前駆体ワニスを構成する組成物は、ポリイミド前駆体の全樹脂固形分に対して、化学式(6)で表されるモノマーおよび化学式(7)〜(9)で表されるオリゴマーの少なくともいずれかを0.1〜20質量%の範囲で含むことが好ましい。
上記モノマー(6)および上記オリゴマー(7)〜(9)の少なくともいずれかを組成物に含ませることにより、耐熱性・フレキシビリティー性、キシレン耐性を損なわずに、各種用途に応じて所望の粘度を容易に調整することができる。ポリイミド前駆体ワニスの低粘度化を図ることができる。 By including at least one of the monomer (6) and the oligomers (7) to (9) in the composition, a desired property can be obtained according to various uses without impairing heat resistance / flexibility and xylene resistance. The viscosity can be easily adjusted. The viscosity of the polyimide precursor varnish can be reduced.
本実施形態に係るポリイミド前駆体の数平均分子量は、特に限定されないが、例えば、5,000〜100万の範囲とすることができる。ポリイミド前駆体の数平均分子量は、ゲルパーミネーションクロマトグラフィー(GPC)により測定できる。 Although the number average molecular weight of the polyimide precursor which concerns on this embodiment is not specifically limited, For example, it can be set as the range of 5,000-1 million. The number average molecular weight of the polyimide precursor can be measured by gel permeation chromatography (GPC).
次に、ポリイミド前駆体ワニスの製造方法について説明する。まず、上述した特定のジアミンと特定のテトラカルボン酸二無水物を反応させてポリアミド酸を得る。ポリイミド前駆体の酸二無水物とジアミンの合成時の割合は特に限定されないが、ジアミンと酸二無水物の合計に対し、ジアミン成分Aとジアミン成分Bの合計が47.5〜52.5モル%、酸二無水物が47.5〜52.5モル%を満たす範囲で共重合することが好ましい。なお、本発明のポリイミド前駆体を構成する酸二無水物は、化学式(3)で示されるピロメリット酸二無水物であるが、このピロメリット酸二無水物を構成する単量体の合成には、化学式(3)で示されるピロメリット酸二無水物に加え、化学式(6)〜(9)に示すような開環型のものを用いて合成したものも含むものとする。 Next, the manufacturing method of a polyimide precursor varnish is demonstrated. First, the above-mentioned specific diamine and specific tetracarboxylic dianhydride are reacted to obtain a polyamic acid. Although the ratio at the time of the synthesis | combination of the acid dianhydride and diamine of a polyimide precursor is not specifically limited, The sum total of diamine component A and diamine component B is 47.5-52.5 mol with respect to the sum total of diamine and acid dianhydride. %, And the acid dianhydride is preferably copolymerized in a range satisfying 47.5 to 52.5 mol%. In addition, although the acid dianhydride which comprises the polyimide precursor of this invention is a pyromellitic dianhydride shown by Chemical formula (3), for the synthesis | combination of the monomer which comprises this pyromellitic dianhydride. In addition to pyromellitic dianhydride represented by the chemical formula (3), those synthesized using ring-opened types as represented by the chemical formulas (6) to (9) are also included.
重合は、固相系で行うことも可能であるが、好ましくは液相系で行う。液相系では、重合濃度は、例えば、5〜50質量%程度とする。反応溶媒は特に限定されないが、沸点が100℃以上のものが好ましい。一般に、ポリイミド前駆体の重合に用いられる溶媒を好適に利用できる。例えば、少なくとも一つの反応物質、好ましくは酸二無水物類とジアミン類の両方を溶解するものである。具体的には、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、クレゾール、ジメチルスルホキシド、N−メチル−2−ピロリドン、テトラメチル尿素等が挙げられる。これらの溶媒類は、単独、あるいはベンゾニトリル、ジオキサン、キシレンあるいはトルエン等の他の溶媒と組み合わせて用いることもできる。 The polymerization can be carried out in a solid phase system, but is preferably carried out in a liquid phase system. In the liquid phase system, the polymerization concentration is, for example, about 5 to 50% by mass. The reaction solvent is not particularly limited, but preferably has a boiling point of 100 ° C. or higher. In general, a solvent used for polymerization of a polyimide precursor can be suitably used. For example, it dissolves at least one reactant, preferably both acid dianhydrides and diamines. Specific examples include N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, cresol, dimethyl sulfoxide, N-methyl-2-pyrrolidone, and tetramethylurea. These solvents can be used alone or in combination with other solvents such as benzonitrile, dioxane, xylene or toluene.
ポリイミド前駆体の製造においては、触媒を用いずに行うことができるが、適宜、触媒を用いてもよい。触媒は、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて特に制限されない。また、触媒の使用量は、触媒の揮散性や酸強度等の触媒自身の性質、反応条件を考慮して、適宜、調整すればよい。 The production of the polyimide precursor can be performed without using a catalyst, but a catalyst may be used as appropriate. The catalyst is not particularly limited as long as it does not depart from the spirit of the present invention. The amount of the catalyst used may be appropriately adjusted in consideration of the properties of the catalyst itself such as the volatility of the catalyst and the acid strength, and the reaction conditions.
液相反応工程において、原料、溶媒、および必要に応じて加えられるその他の触媒等の仕込み順序・方法は特に限定されない。反応温度は、必要な数平均分子量(Mn)が得られればよく特に制限されるものではないが、ポリイミド前駆体としてポリアミド酸を重合するときには、通常20〜100℃である。反応時間は必要な重合度を得るのに充分である範囲内に限って限定されない。また、反応に際しては窒素等の不活性ガス雰囲気下で行うことが好ましい。反応系内(反応機内)の固形分濃度は特に限定されないが、通常、5〜50質量%である。 In the liquid phase reaction step, there are no particular limitations on the order and method of charging the raw materials, solvent, and other catalysts added as necessary. The reaction temperature is not particularly limited as long as the required number average molecular weight (Mn) can be obtained, but is usually 20 to 100 ° C. when polyamic acid is polymerized as a polyimide precursor. The reaction time is not limited to a range that is sufficient to obtain the required degree of polymerization. Further, the reaction is preferably performed in an inert gas atmosphere such as nitrogen. The solid content concentration in the reaction system (in the reactor) is not particularly limited, but is usually 5 to 50% by mass.
固相反応に使用する反応装置は、特に限定されないが、スーパーブレンド(住友重機械工業社製)、愛工ケミカルミキサー(愛工舎製作所社製)、プラネタリーミキサー(井上製作所社製)、トリミックス(井上製作所社製)等の混練機が挙げられる。 The reaction apparatus used for the solid phase reaction is not particularly limited, but Super Blend (Sumitomo Heavy Industries, Ltd.), Aiko Chemical Mixer (Aikosha Seisakusho), Planetary Mixer (Inoue Seisakusho), Trimix ( And kneading machines such as those manufactured by Inoue Seisakusho.
ポリイミド前駆体ワニスにおける樹脂固形分の濃度は、塗工性を高める観点等から、5〜50質量%であることが好ましく、10〜30質量%であることがより好ましい。溶媒は、特に限定されないが、極性溶媒であることが好ましい。極性溶媒の例には、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジエチルホルムアミド、N,N−ジエチルアセトアミド、N,N−ジメチルメトキシアセトアミド、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチルホスホルアミド、N−メチル−2−ピロリドン、ジメチルスルホン等の他、これらの2種以上の混合溶媒、あるいはこれらの溶媒と非極性溶媒であるベンゼン、トルエン、キシレン、ベンゾニトリル、ジオキサン、シクロヘキサン、1,3,5−トリメチルベンゼン、1,2,4−トリメチルベンゼン等との混合溶媒等が例示できる。 The concentration of the resin solid content in the polyimide precursor varnish is preferably 5 to 50% by mass, and more preferably 10 to 30% by mass from the viewpoint of improving the coatability. The solvent is not particularly limited, but is preferably a polar solvent. Examples of polar solvents include N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N, N-diethylformamide, N, N-diethylacetamide, N, N-dimethylmethoxyacetamide, dimethyl sulfoxide, hexamethyl phosphor In addition to amide, N-methyl-2-pyrrolidone, dimethylsulfone, etc., these two or more mixed solvents, or these solvents and nonpolar solvents benzene, toluene, xylene, benzonitrile, dioxane, cyclohexane, 1, Examples thereof include a mixed solvent with 3,5-trimethylbenzene, 1,2,4-trimethylbenzene and the like.
本発明のポリイミド前駆体ワニスは、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、任意の添加剤を加えてもよい。例えば、接着助剤、接着剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、着色剤、架橋剤等を加えたりしてもよい。また、シランカップリング剤等の表面改質剤等を添加してもよい。 Arbitrary additives may be added to the polyimide precursor varnish of the present invention without departing from the gist of the present invention. For example, an adhesion assistant, an adhesive, an antioxidant, an ultraviolet absorber, a colorant, a crosslinking agent, or the like may be added. Moreover, you may add surface modifiers, such as a silane coupling agent.
架橋剤は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において特に限定されないが、好適な例として、エポキシ、ビスマレイミド、ナジイミドが例示できる。架橋剤を加えることにより耐熱性をより効果的に高めることができる。耐熱性と反応性の観点からは、分子量600以下のビスマレイミドを添加することが好ましい。 Although a crosslinking agent is not specifically limited in the range which does not deviate from the meaning of this invention, An epoxy, bismaleimide, and nadiimide can be illustrated as a suitable example. Heat resistance can be more effectively increased by adding a crosslinking agent. From the viewpoint of heat resistance and reactivity, it is preferable to add bismaleimide having a molecular weight of 600 or less.
本発明のポリイミド前駆体は、単一種類で用いても複数種類を混合して用いてもよい。さらに、本発明のポリイミド前駆体ワニスは、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、本発明のポリイミド前駆体とは異なるポリマーが混合されていてもよい。即ち、ポリイミド前駆体ワニスから得られるポリイミド樹脂において、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、他のポリマーが含まれていてもよい。また、ポリイミド前駆体ワニスにおいては、部分的にイミド化されているものが含まれていてもよい。 The polyimide precursor of the present invention may be used as a single type or as a mixture of a plurality of types. Furthermore, the polyimide precursor varnish of the present invention may be mixed with a polymer different from the polyimide precursor of the present invention within a range not departing from the gist of the present invention. That is, in the polyimide resin obtained from the polyimide precursor varnish, other polymers may be included without departing from the spirit of the present invention. Moreover, in the polyimide precursor varnish, what was partially imidized may be contained.
本発明のポリイミド樹脂は、ポリイミド前駆体を加熱して脱水縮合させることにより得ることができる。例えば、組成物であるポリイミド前駆体ワニスを塗膜し、昇温5℃/min、300℃で1時間、窒素雰囲気下で加熱処理することによりポリイミドフィルムが得られる。
本発明のポリイミド前駆体ワニスは、種々の膜厚のフィルム、シート、種々の形態の成形物を得るために用いることができる。本発明のポリイミド樹脂は、ポリイミド前駆体ワニスから得られた成形物をイミド化することにより形成したものである。ここで、成形物とは、塗膜、フィルム、シート、成形体、ゲルフィルム等である。以下、本発明のポリイミド前駆体ワニス又はポリイミド樹脂の用途例について説明する。
The polyimide resin of the present invention can be obtained by heating and dehydrating the polyimide precursor. For example, a polyimide film can be obtained by coating a polyimide precursor varnish that is a composition and heat-treating at a temperature increase of 5 ° C./min and 300 ° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere.
The polyimide precursor varnish of the present invention can be used to obtain films, sheets and various forms of molded articles having various film thicknesses. The polyimide resin of the present invention is formed by imidizing a molded product obtained from a polyimide precursor varnish. Here, the molded product is a coating film, a film, a sheet, a molded product, a gel film, or the like. Hereinafter, application examples of the polyimide precursor varnish or the polyimide resin of the present invention will be described.
[絶縁電線]図1は、本発明の絶縁電線の一例を示す模式的断面図である。絶縁電線1は、導体10、絶縁被覆層によって形成された絶縁被覆層20を有する。導体10は電線として機能し得るものであればよく、特に限定されないが、例えば、無酸素銅、銅、アルミニウム、アルミニウム合金、又はそれらの組み合わせ等の金属等の導電材料からなる。絶縁被覆層20は、導体10を被覆しており、ポリイミド前駆体ワニスを用いて形成されるポリイミド樹脂からなる。導体10と絶縁被覆層20の間には、これらの接合を良好にする密着層を設けてもよい。図1の例においては、絶縁被覆層20が1層のポリイミド樹脂から形成される例を示しているが、第1絶縁被覆層、第2絶縁被覆層等の2層の積層構造からなる絶縁被覆層であってもよいし、3層以上の積層構造であってもよい。複数積層する場合には、本発明のポリイミド前駆体ワニスを用いて形成されるポリイミド樹脂を複数層積層してもよいし、他の絶縁層と本発明のポリイミド樹脂との積層体としてもよい。他の絶縁層は、特に限定されないが、例えば、導体10との密着性を向上させる材料や、柔軟性の高い材料等、ニーズに応じて適宜設計できる。
[Insulated Wire] FIG. 1 is a schematic sectional view showing an example of the insulated wire of the present invention. The
絶縁被覆層20の厚みは、用途に応じて任意に設定可能であり特に限定されるものではないが、例えば、1〜500μm程度にすることができる。絶縁被覆層20のより好ましい下限値は10μm以上であり、さらに好ましい範囲は20μm以上である。絶縁被覆層20は、導体10にポリイミド前駆体ワニスを塗布して乾燥し、焼き付けることにより得られる。塗布方法は、特に限定されないが、導体10の外周に直接もしくは間接的に塗布する方法が例示できる。焼き付けにより、ポリイミド前駆体からポリイミドに変換される。絶縁被覆層を複数積層する場合には、塗布・焼き付け工程を繰り返し行うことにより形成できる。ポリイミド樹脂層以外の絶縁被覆層を積層する場合には、公知の形成方法を適宜利用できる。
The thickness of the insulating
絶縁被覆層20の最外周には、熱可塑性ポリイミド層をさらに積層することができる。この熱可塑性ポリイミド層の厚みは、用途に応じて適宜設計し得るが、好適には1〜500μm程度にすることができる。この熱可塑性ポリイミド層のガラス転移温度は、耐熱性の観点から、100℃以上とすることが好ましい。耐熱性を高める観点からは、熱可塑性ポリイミド層にビスマレイミド、エポキシ、ナジイミド等の架橋剤を加えることが好ましい。本発明のポリイミド樹脂層を最外周に積層することもできる。
A thermoplastic polyimide layer can be further laminated on the outermost periphery of the insulating
焼き付け工程は、特に限定されないが、不活性ガス中で行うことが好ましく、例えば、窒素雰囲気下で行うことができる。加熱条件は、ポリイミド前駆体からポリイミドに変換できる条件であれば特に限定されないが、例えば、200〜400℃程度を、1分〜10時間の範囲で加熱する例が挙げられる。なお、上述した導体10、絶縁被覆層20は、断面が丸形状の断面を有する例を示したが、特に限定されるものではなく、それぞれ独立に矩形形状・楕円形状等であってもよい。
Although a baking process is not specifically limited, It is preferable to perform in an inert gas, for example, can be performed in nitrogen atmosphere. The heating condition is not particularly limited as long as it can be converted from the polyimide precursor to the polyimide, and examples include heating at about 200 to 400 ° C. for 1 minute to 10 hours. The
本発明の絶縁電線によれば、絶縁被覆層20の少なくとも一層に本発明のポリイミド前駆体ワニスから得られるポリイミド樹脂を用いるので、機械的強度およびフレキシビリティー性にも優れる。従って、追随性に優れ、強い外力を受けても内部の導体10を適切に保護することができる。さらに、本発明のポリイミド樹脂は、耐薬品性・耐熱性にも優れるので、高温・高湿度下等の過酷な条件下においても好適に利用できる。
According to the insulated wire of the present invention, since the polyimide resin obtained from the polyimide precursor varnish of the present invention is used for at least one layer of the insulating
[耐熱フィルム]本発明の耐熱フィルムは、本発明のポリイミド前駆体ワニスから得られた塗膜をイミド化することにより形成したポリイミド樹脂フィルムを備える。ポリイミド樹脂フィルムのみの単層体であってもよいし、複数のポリイミド樹脂フィルムを積層した積層体でもよい。また、ポリイミド樹脂フィルムと、異なる種類のフィルムと積層した積層フィルムでもよい。耐熱フィルムの厚みは、用途により適宜設定し得るものであるが、通常、1μm以上、1mm以下が好ましい。 [Heat-resistant film] The heat-resistant film of the present invention comprises a polyimide resin film formed by imidizing a coating film obtained from the polyimide precursor varnish of the present invention. It may be a single layer body made only of a polyimide resin film, or may be a laminated body in which a plurality of polyimide resin films are laminated. Moreover, the laminated film which laminated | stacked the polyimide resin film and the different kind of film may be sufficient. The thickness of the heat-resistant film can be appropriately set depending on the use, but is usually preferably 1 μm or more and 1 mm or less.
[粘着テープ]図2は、本発明の粘着テープの一例を示す模式的断面図である。粘着テープ2は、耐熱フィルム30、粘着層31を備える。耐熱フィルム30と粘着層31の間にこれらの接合を強化する中間層等を設けてもよい。粘着テープ2は、例えば、400℃付近の高温領域でも使用可能な耐熱性を確保するために、耐熱フィルム30、粘着層31において耐熱性を備えるものを用いる。
[Adhesive Tape] FIG. 2 is a schematic sectional view showing an example of the adhesive tape of the present invention. The
耐熱フィルム30は、少なくとも本発明のポリイミド前駆体ワニスから形成されたポリイミド樹脂層を備える。耐熱フィルム30は、単層あるいは複数層のポリイミド樹脂層から構成されていてもよいし、他の材料からなる層とポリイミド樹脂層の積層体であってもよい。他の材料は、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて限定されないが、例えば、アルミ箔等の金属箔や金属層、プラスチックフィルム等が挙げられる。本発明のポリイミド前駆体ワニスから形成されたポリイミド樹脂層との接合性に優れ、且つ、耐熱性に優れるものが好ましい。
The heat-
粘着層31は、被着体と接合可能であり、本発明の趣旨を逸脱しないものであれば特に限定されない。粘着層31の好適な例としては、シリコーン系粘着剤、ゴム系粘着剤、およびアクリル系粘着剤が挙げられる。粘着層31の耐熱性を高める観点から、熱硬化性であることが好ましい。
The
粘着テープ2の厚みやサイズは、各種用途に応じて適宜設計し得る。例えば、耐熱フィルム30の厚みは、2〜100μm程度が好ましい。耐熱フィルム30の下限値は5μm以上がより好ましく、10μm以上がさらに好ましい。また、耐熱フィルム30の上限値は50μm以下がより好ましく、30μm以下がさらに好ましい。粘着層31の厚みは、例えば、50nm〜2mm程度とすることができる。耐熱フィルム30と粘着層31の厚みの調整により、粘着力の調整が可能である。求められる用途に応じて、厚みや接合層の材料、積層形態を適宜選択することにより、追従性に優れた粘着テープや、高剛性の粘着テープを提供することができる。
The thickness and size of the pressure-sensitive
粘着テープ2は種々の方法で製造できるが、以下の方法が例示できる。即ち、回転する支持体上にポリイミド前駆体ワニスをフィルム状に連続的に押し出し又は塗布することによりゲルフィルムを得る。次いで、前記支持体からゲルフィルムを剥離し、延伸、乾燥、熱処理することによりイミド化して耐熱フィルム30を得る。その後、この上に粘着層31を従来公知の塗布方法により形成する。塗工方法は特に限定されないが、例えば、ロールコーター法、リバースロールコーター法、グラビアロール法、バーコート法、コンマコーター法、ダイコーター法等が例示できる。塗工された粘着剤の乾燥条件は、用いる粘着剤により適宜調整すればよいが、一般的には、80〜200℃の温度範囲において10秒〜10分間乾燥する。
Although the
なお、本発明でいうゲルフィルムとは、ポリイミド前駆体、および/又は部分的にイミド化したポリイミド樹脂が混合したポリイミド前駆体と、溶媒とを含むフィルムのことである。ゲルフィルムは、例えば、膜厚が1〜100μm程度、溶媒含有量が1〜70質量%程度のものがある。 The gel film referred to in the present invention is a film containing a polyimide precursor and / or a polyimide precursor mixed with a partially imidized polyimide resin, and a solvent. For example, the gel film has a film thickness of about 1 to 100 μm and a solvent content of about 1 to 70% by mass.
なお、粘着テープ2は、図2の例に限定されず種々の態様を取り得る。例えば、耐熱フィルム30の両面に接合層を設けた両面テープとしてもよい。また、粘着層31の上層に剥離フィルムを積層し、使用時に剥離フィルムを剥離する構成としてもよい。また、ロール状の粘着テープとすることもできる。なお、本発明の粘着テープ2は、サイズは特に限定されず、細帯状の所謂テープ状の形態の他に、シート状のものも含むものとする。また、粘着層31を設けずに、ポリイミド前駆体ワニスから得られたゲルフィルム自体を粘着テープ2として利用することもできる。
In addition, the
本発明の粘着テープによれば、本発明のポリイミド前駆体ワニスから得られるポリイミド樹脂を用いているので、耐キシレン性および耐熱性に優れ、さらにフレキシビリティー性にも優れているので、多種多様な形状の被着体に対して適用できる。例えば、ヒートロールやヒーターといった熱機器に用いるマスキング、加温加圧条件下で用いる部材の電気絶縁、半導体製造プロセス分野においてプリント基板等の保護テープとして好適である。 According to the pressure-sensitive adhesive tape of the present invention, since the polyimide resin obtained from the polyimide precursor varnish of the present invention is used, it has excellent xylene resistance and heat resistance, and also has excellent flexibility. It can be applied to adherends of various shapes. For example, it is suitable as a masking tape used for heat equipment such as heat rolls and heaters, electrical insulation of members used under heating and pressure conditions, and as a protective tape for printed circuit boards in the field of semiconductor manufacturing processes.
[接着フィルム]本発明の接着フィルムは、接着層と、上記本発明の耐熱フィルムを備える。耐熱フィルムと接着層の間にこれらの接合を強化する中間層等を設けてもよい。接着フィルムは、例えば、400℃付近の高温領域でも使用可能な耐熱性を確保するために、耐熱フィルム、接着層において耐熱性を備えるものを用いる。 [Adhesive Film] The adhesive film of the present invention comprises an adhesive layer and the heat-resistant film of the present invention. You may provide the intermediate | middle layer etc. which strengthen these joining between a heat-resistant film and an adhesive layer. For example, in order to ensure heat resistance that can be used even in a high-temperature region around 400 ° C., the adhesive film uses a heat-resistant film or an adhesive layer that has heat resistance.
接着層は、被着体と接合可能であり、本発明の趣旨を逸脱しないものであれば特に限定されないが、耐熱性の観点から、ガラス転移温度が50℃以上の熱可塑性樹脂層により構成することが好ましい。熱可塑性樹脂層のガラス転移温度の上限値は特に限定されないが、低温での接着性を良好にする観点から300℃以下とすることが好ましい。接着層の好適な例としては、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、熱可塑性ポリイミド等が挙げられる。 The adhesive layer is not particularly limited as long as it can be bonded to the adherend and does not depart from the gist of the present invention. From the viewpoint of heat resistance, the adhesive layer is composed of a thermoplastic resin layer having a glass transition temperature of 50 ° C. or higher. It is preferable. Although the upper limit of the glass transition temperature of a thermoplastic resin layer is not specifically limited, It is preferable to set it as 300 degrees C or less from a viewpoint of making the adhesiveness in low temperature favorable. Preferable examples of the adhesive layer include epoxy resin, acrylic resin, thermoplastic polyimide, and the like.
接着フィルムの厚みやサイズは、各種用途に応じて適宜設計し得る。例えば、耐熱フィルムの厚みは、2〜100μm程度が好ましい。耐熱フィルムの下限値は5μm以上がより好ましく、10μm以上がさらに好ましい。また、耐熱フィルムの上限値は50μm以下がより好ましく、30μm以下がさらに好ましい。接着層の厚みは、用途に応じて適宜設計し得るが、例えば、1μm〜1mm程度とする。より好ましくは、3〜100μm程度である。耐熱フィルムと接着層の厚みの調整により、接着力の調整が可能である。 The thickness and size of the adhesive film can be appropriately designed according to various uses. For example, the thickness of the heat resistant film is preferably about 2 to 100 μm. The lower limit of the heat resistant film is more preferably 5 μm or more, and further preferably 10 μm or more. Further, the upper limit of the heat resistant film is more preferably 50 μm or less, and further preferably 30 μm or less. The thickness of the adhesive layer can be appropriately designed according to the application, but is set to, for example, about 1 μm to 1 mm. More preferably, it is about 3-100 micrometers. The adhesive strength can be adjusted by adjusting the thickness of the heat resistant film and the adhesive layer.
接着フィルムは種々の方法で製造できるが、上記粘着テープと同様の方法等により耐熱フィルムを形成後、この上に接着層を従来公知の塗布方法により形成する方法が例示できる。塗工方法は特に限定されないが、粘着層31と同様の方法を例示できる。
Although an adhesive film can be manufactured by various methods, after forming a heat-resistant film by the method similar to the said adhesive tape etc., the method of forming an adhesive layer on this by a conventionally well-known coating method can be illustrated. Although the coating method is not specifically limited, The method similar to the
なお、接着フィルムは、種々の態様を取り得る。例えば、耐熱フィルムの両面に接合層を設けた接着フィルムとしてもよい。また、接着層の上層に剥離フィルムを積層し、使用時に剥離フィルムを剥離する構成としてもよい。また、ロール状の接着フィルムとすることもできる。また、接着層を設けずに、ポリイミド前駆体ワニスから得られたゲルフィルム自体を接着フィルムとして利用することもできる。 The adhesive film can take various forms. For example, it is good also as an adhesive film which provided the joining layer on both surfaces of the heat-resistant film. Moreover, it is good also as a structure which laminates | releases a peeling film on the upper layer of an adhesive layer, and peels a peeling film at the time of use. Moreover, it can also be set as a roll-shaped adhesive film. Moreover, the gel film itself obtained from the polyimide precursor varnish can also be utilized as an adhesive film without providing an adhesive layer.
本発明の接着フィルムによれば、本発明のポリイミド前駆体ワニスから得られるポリイミド樹脂を用いているので、耐キシレン性および耐熱性に優れ、さらに低弾性特性を兼ね備え、フレキシビリティー性にも優れているので、多種多様な形状の被着体に対して適用できる。例えば、回路基板の絶縁性を保持するかバーレイフィルムや層間接着フィルム等に好適である。 According to the adhesive film of the present invention, since the polyimide resin obtained from the polyimide precursor varnish of the present invention is used, it is excellent in xylene resistance and heat resistance, and also has low elastic properties and excellent flexibility. Therefore, it can be applied to adherends of various shapes. For example, it is suitable for the insulation of a circuit board or for a burley film or an interlayer adhesive film.
[積層体]本発明の積層体は、耐熱フィルム、接着層および金属箔を備える。耐熱フィルムと接着層の間にこれらの接合を強化する中間層等を設けてもよい。積層体は、例えば、400℃付近の高温領域でも使用可能な耐熱性を確保するために、耐熱フィルム、接着層において耐熱性を備えるものを用いる。耐熱フィルムは、好適な例として前述した耐熱フィルム30と同様の態様が挙げられる。
[Laminate] The laminate of the present invention comprises a heat-resistant film, an adhesive layer and a metal foil. You may provide the intermediate | middle layer etc. which strengthen these joining between a heat-resistant film and an adhesive layer. For example, in order to ensure heat resistance that can be used even in a high-temperature region around 400 ° C., a laminate having heat resistance in the heat-resistant film or adhesive layer is used. As a heat-resistant film, the same aspect as the heat-
接着層は、金属箔および耐熱フィルムと接合可能であり、本発明の趣旨を逸脱しないものであれば特に限定されない。接着層の好適な例としては、シリコーン系接着剤、ゴム系接着剤、およびアクリル系接着剤が挙げられる。接着層の耐熱性を高める観点から、熱硬化性であることが好ましい。 The adhesive layer is not particularly limited as long as it can be bonded to the metal foil and the heat-resistant film and does not depart from the spirit of the present invention. Preferable examples of the adhesive layer include silicone adhesives, rubber adhesives, and acrylic adhesives. From the viewpoint of increasing the heat resistance of the adhesive layer, it is preferably thermosetting.
積層体の厚みやサイズは、各種用途に応じて適宜設計し得る。例えば、耐熱フィルムの厚み、接着層の厚みの好適な例として、上述した耐熱フィルムと接着層と同様の構成が挙げられる。金属箔は、例えば、アルミニウム箔、銅箔、SUS箔等が挙げられる。金属箔の厚みは、用途により適宜設計し得るが、例えば、5〜210μmである。 The thickness and size of the laminate can be appropriately designed according to various uses. For example, as a suitable example of the thickness of the heat-resistant film and the thickness of the adhesive layer, the same configuration as the heat-resistant film and the adhesive layer described above can be given. Examples of the metal foil include aluminum foil, copper foil, and SUS foil. Although the thickness of metal foil can be suitably designed by a use, it is 5-210 micrometers, for example.
積層体は種々の方法で製造できるが、例えば、上記耐熱フィルム30と同様の方法により耐熱フィルムを得る。その後、この上に接着層を従来公知の塗布方法により形成する。塗工方法は特に限定されないが、粘着層31と同様の方法を例示できる。なお、積層体は種々の態様を取り得る。例えば、耐熱フィルムの両面に金属箔を設けた積層体としてもよい。また、接着層を設けずに、ポリイミド前駆体ワニスから得られたゲルフィルム自体を金属箔と接合してもよい。
Although a laminated body can be manufactured by various methods, for example, a heat resistant film is obtained by the same method as the heat
本発明の積層体によれば、本発明のポリイミド前駆体ワニスから得られるポリイミド樹脂を用いているので、耐キシレン性および耐熱性に優れ、さらにフレキシビリティー性にも優れているので、多種多様な形状の被着体に対して適用できる。従って、例えば、プリント配線板基板の用途として好適である。 According to the laminate of the present invention, since the polyimide resin obtained from the polyimide precursor varnish of the present invention is used, it is excellent in xylene resistance and heat resistance, and also in flexibility, so that a wide variety It can be applied to adherends of various shapes. Therefore, for example, it is suitable for use as a printed wiring board substrate.
≪実施例≫以下、本発明を実施例によってより詳細に説明するが、本発明は以下の実施例によって何ら限定されるものではない。 Examples Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples.
[実施例1](ポリイミド前駆体ワニスの調製) ジメチルアセトアミド溶媒中に、4,4'−ジアミノジフェニルエーテル(和歌山セイカ社製)(以下、「ODA」と称する)、4,4’−ジアミノジフェニルメタン(三井化学社製)(以下、「MDA220」と称する)、の2種類のジアミンと、ピロメリット酸二無水物(三菱ガス化学社製)(以下、「PMDA」と称する)の酸二無水物とを、ODA:MDA220:PMDA=25:25:49.5のモル比で配合した。そして、混合物を4時間以上攪拌して樹脂固形分割合が20〜25質量%のポリイミド前駆体ワニスを得た。 [Example 1] (Preparation of polyimide precursor varnish) In a dimethylacetamide solvent, 4,4'-diaminodiphenyl ether (Wakayama Seika Co., Ltd.) (hereinafter referred to as "ODA"), 4,4'-diaminodiphenylmethane ( Two types of diamines (Mitsui Chemicals Co., Ltd.) (hereinafter referred to as “MDA220”) and pyromellitic dianhydride (Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd.) (hereinafter referred to as “PMDA”) Were blended at a molar ratio of ODA: MDA220: PMDA = 25: 25: 49.5. And the mixture was stirred for 4 hours or more, and the polyimide precursor varnish whose resin solid content ratio is 20-25 mass% was obtained.
(ポリイミドフィルムの作製)上記ポリイミド前駆体ワニスを、ガラス板上に360μmギャップのアプリケーターで卓上塗工機を用いて塗布した。塗布した後、直ちに防爆型乾燥機を用いて窒素雰囲気中で乾燥した。乾燥は、常温から5℃/minで昇温し、300℃で1時間保持した。その後、自然冷却した。充分冷却した後、温水に24時間浸水することでガラス板からポリイミドフィルムを剥離し、所望のポリイミドフィルムサンプルを得た。得られたポリイミドフィルムの乾燥後の膜厚は、30μmであった。 (Preparation of Polyimide Film) The polyimide precursor varnish was applied on a glass plate with a 360 μm gap applicator using a desktop coating machine. Immediately after the coating, it was dried in a nitrogen atmosphere using an explosion-proof dryer. In drying, the temperature was raised from room temperature at 5 ° C./min and held at 300 ° C. for 1 hour. Then, it cooled naturally. After sufficiently cooling, the polyimide film was peeled off from the glass plate by being immersed in warm water for 24 hours to obtain a desired polyimide film sample. The film thickness after drying of the obtained polyimide film was 30 μm.
(ガラス転移温度評価(耐熱性評価))上述の方法により作製したポリイミドフィルムについて、ガラス転移温度を評価した。測定は、固体粘弾性の温度分散測定(引張モード)により、貯蔵弾性率E’と損失弾性率E”を評価し、損失正接tanδ=E”/E’のピーク値からガラス転移温度を導出した。測定装置は、TA instruments社製のRSA−IIIを用い、以下の評価基準で判定した。
A:405℃≦Tg
B:400℃≦Tg<405℃
C:Tg<400℃
(Glass transition temperature evaluation (heat resistance evaluation)) The glass transition temperature was evaluated about the polyimide film produced by the above-mentioned method. In the measurement, the storage elastic modulus E ′ and the loss elastic modulus E ″ were evaluated by temperature dispersion measurement (tensile mode) of solid viscoelasticity, and the glass transition temperature was derived from the peak value of loss tangent tan δ = E ″ / E ′. . The measuring apparatus used RSA-III made from TA instruments, and determined with the following evaluation criteria.
A: 405 ° C. ≦ Tg
B: 400 ° C. ≦ Tg <405 ° C.
C: Tg <400 ° C.
(線膨張係数評価)上述の方法により作製したポリイミドフィルムについて、線膨張係数(C.T.E.)を評価した。サンプルを20mm長さ×4mm幅サイズに切り出し、両端を治具でチャックしたものを、マック・サイエンス社製 TMA−4000を用いて空気雰囲気下、荷重0.049N、昇温速度10℃/minにて伸縮量を測定後、50−250℃での平均線膨張係数(C.T.E.)を算出した。評価基準は、以下の通りとした。
A:C.T.E.≦42(ppm/℃)
B:42(ppm/℃)<C.T.E.≦50(ppm/℃)
C:50(ppm/℃)<C.T.E.
(Linear expansion coefficient evaluation) The linear expansion coefficient (CTE) was evaluated about the polyimide film produced by the above-mentioned method. A sample cut into a size of 20 mm length × 4 mm width and chucked at both ends with a jig was loaded with a TMA-4000 manufactured by Mac Science Co., Ltd. in an air atmosphere at a load of 0.049 N and a temperature increase rate of 10 ° C./min. After measuring the amount of expansion and contraction, the average coefficient of linear expansion (CT) at 50 to 250 ° C. was calculated. The evaluation criteria were as follows.
A: C.I. T.A. E. ≤42 (ppm / ° C)
B: 42 (ppm / ° C.) <C. T.A. E. ≦ 50 (ppm / ° C)
C: 50 (ppm / ° C.) <C. T.A. E.
(弾性率、機械強度評価)作製したポリイミドフィルムの引張機械強度を測定した。サンプルを140mm長さ×10mm幅サイズに切り出し、両端20mm部分を引っ張り領域として使用した(実際の測定長は100mm)。速度50mm/minで短冊状のフィルムサンプルを引っ張ることで、弾性率、破断伸度を測定した。測定装置は、島津製作所社製のAUTOGRAPH AGS−100Dを使用した。弾性率の評価基準は以下の通りとした。
A:弾性率≦2・5GPa、
B:2.5GPa<弾性率≦3.0GPa
C:3.0GPa<弾性率、
また、破断伸度の評価基準は以下の通りとした。
A:37%≦破断伸度
B:30≦破断伸度<37%
C:破断伸度<30%
(Evaluation of elastic modulus and mechanical strength) The tensile mechanical strength of the prepared polyimide film was measured. A sample was cut into a size of 140 mm length × 10 mm width, and 20 mm portions at both ends were used as a tensile region (actual measurement length was 100 mm). By pulling a strip-shaped film sample at a speed of 50 mm / min, the elastic modulus and elongation at break were measured. As a measuring device, AUTOGRAPH AGS-100D manufactured by Shimadzu Corporation was used. The evaluation criteria for the elastic modulus were as follows.
A: Elastic modulus ≦ 2.5 GPa,
B: 2.5 GPa <elastic modulus ≦ 3.0 GPa
C: 3.0 GPa <elastic modulus,
Moreover, the evaluation criteria of the breaking elongation were as follows.
A: 37% ≦ breaking elongation B: 30 ≦ breaking elongation <37%
C: Elongation at break <30%
(耐キシレン性)上述の方法により作製したポリイミドフィルムについて、耐キシレン性を評価した。サンプルを140mm長さ×10mm幅サイズに切り出し、上端を固定治具、下端に2.0kg相当の錘を付けたサンプルを、SUS製の容器内に入れて吊るした。容器内にサンプルの上端まで満たされるようにキシレンを充填し、容器ごと温水槽(60℃)で加温し、フィルムサンプルが破断するまでの時間を測定し、以下の評価基準で判定した。
A:キシレン溶媒中に浸漬後10秒以上維持したもの。
C:キシレン溶媒中に浸漬後10秒未満に破断したもの。
(Xylene resistance) The xylene resistance of the polyimide film produced by the method described above was evaluated. The sample was cut into a size of 140 mm length × 10 mm width, and a sample with a fixing jig at the upper end and a weight equivalent to 2.0 kg at the lower end was placed in a SUS container and suspended. The container was filled with xylene so as to fill up to the upper end of the sample, heated in a warm water tank (60 ° C.) together with the container, measured for the time until the film sample broke, and judged according to the following evaluation criteria.
A: Maintained for 10 seconds or more after immersion in a xylene solvent.
C: Breaked in less than 10 seconds after immersion in xylene solvent.
(粘度評価)粘度はE型粘度計(東機産業製、TVE-25H型)を使用して測定した。測定温度は25℃とした。回転数は1〜100rpmの範囲で、トルク負荷が20〜80%となる回転数で測定した。 (Viscosity evaluation) Viscosity was measured using an E-type viscometer (manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd., TVE-25H type). The measurement temperature was 25 ° C. The number of revolutions was measured in a range of 1 to 100 rpm and a torque load of 20 to 80%.
[実施例2]MDA220、ODAのジアミン2種類と、PMDAの酸二無水物1種類とを、MDA220:ODA:PMDA=37.5:12.5:49.5のモル比で配合したこと以外は、実施例1と同様にポリイミド前駆体ワニス、およびポリイミドフィルムを作製し、評価した。 [Example 2] Except that MDA220, two types of diamines of ODA and one type of acid dianhydride of PMDA were blended in a molar ratio of MDA220: ODA: PMDA = 37.5: 12.5: 49.5. Produced and evaluated a polyimide precursor varnish and a polyimide film in the same manner as in Example 1.
[実施例3]MDA220、ODAのジアミン2種類と、PMDAの酸二無水物1種類とを、MDA220:ODA:PMDA=42.5:7.5:49.5のモル比で配合したこと以外は、実施例1と同様にポリイミド前駆体ワニス、およびポリイミドフィルムを作製し、評価した。 [Example 3] Except that MDA220, two types of diamines of ODA and one type of acid dianhydride of PMDA were blended in a molar ratio of MDA220: ODA: PMDA = 42.5: 7.5: 49.5. Produced and evaluated a polyimide precursor varnish and a polyimide film in the same manner as in Example 1.
[実施例4]MDA220、ODA,パラフェニレンジアミン(MGCデュポン社製)(以下「pPD」と称する)のジアミン3種類と、PMDAの酸二無水物1種類とを、MDA220:ODA:pPD:PMDA=20:25:5:49.5のモル比で配合したこと以外は、実施例1と同様にポリイミド前駆体ワニス、およびポリイミドフィルムを作製し、評価した。 Example 4 MDA220: ODA: pPD: PMDA 3 types of diamines of MDA220, ODA and paraphenylenediamine (MGC DuPont) (hereinafter referred to as “pPD”) and one type of PMDA acid dianhydride. = A polyimide precursor varnish and a polyimide film were prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 except that they were blended at a molar ratio of 20: 25: 5: 49.5.
[実施例5]MDA220、ODAのジアミン2種類と、PMDAの酸二無水物1種類、およびPMDAを開環した化学式(6)で表されるテトラカルボン酸1種類とを、MDA220:ODA:PMDA:開環PMDA=42.5:7.5:49.3:0.2のモル比で配合したこと以外は、実施例1と同様にポリイミド前駆体ワニス、およびポリイミドフィルムを作製し、評価した。 [Example 5] MDA220: ODA: 2 types of diamine, 1 type of PMDA acid dianhydride, and 1 type of tetracarboxylic acid represented by chemical formula (6) obtained by ring opening of PMDA. MDA220: ODA: PMDA : Ring opening PMDA = 42.5: 7.5: 49.3: A polyimide precursor varnish and a polyimide film were prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 except that they were blended in a molar ratio of 42.5: 7.5: 49.3: 0.2. .
[比較例1]ODAのジアミン1種類と、PMDAの酸二無水物1種類とを、ODA:PMDA=50:49.5のモル比で配合したこと以外は、実施例1と同様にポリイミド前駆体ワニス、およびポリイミドフィルムを作製し、評価した。 [Comparative Example 1] A polyimide precursor as in Example 1 except that one type of diamine of ODA and one type of acid dianhydride of PMDA were blended in a molar ratio of ODA: PMDA = 50: 49.5. A body varnish and a polyimide film were prepared and evaluated.
[比較例2]MDA220、ODAのジアミン2種類と、PMDAの酸二無水物1種類とを、MDA220:ODA:PMDA=12.5:37.5:49.5のモル比で配合したこと以外は、実施例1と同様にポリイミド前駆体ワニス、およびポリイミドフィルムを作製し、評価した。 [Comparative Example 2] Except that MDA220, two types of diamines of ODA and one type of acid dianhydride of PMDA were blended in a molar ratio of MDA220: ODA: PMDA = 12.5: 37.5: 49.5. Produced and evaluated a polyimide precursor varnish and a polyimide film in the same manner as in Example 1.
[比較例3]MDA220のジアミン1種類と、PMDAの酸二無水物1種類とを、MDA220:PMDA=50:49.5のモル比で配合したこと以外は、実施例1と同様にポリイミド前駆体ワニス、およびポリイミドフィルムを作製し、評価した。 [Comparative Example 3] A polyimide precursor as in Example 1 except that one diamine of MDA220 and one kind of PMDA acid dianhydride were blended in a molar ratio of MDA220: PMDA = 50: 49.5. A body varnish and a polyimide film were prepared and evaluated.
[比較例4]pPD、ODAのジアミン2種類と、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(JFEケミカル社製)(以下、「BPDA」と称する)の酸二無水物1種類とを、pPDA:ODA:BPDA=40:10:49.5のモル比で配合したこと以外は、実施例1と同様にポリイミド前駆体ワニス、およびポリイミドフィルムを作製し、評価した。 [Comparative Example 4] Two kinds of diamines of pPD and ODA, and acid dianhydride of 3,3 ', 4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride (manufactured by JFE Chemical Co., Ltd.) (hereinafter referred to as "BPDA") A polyimide precursor varnish and a polyimide film were prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 except that one kind of product was blended at a molar ratio of pPDA: ODA: BPDA = 40: 10: 49.5.
[比較例5]4,4’−ジアミノジフェニルスルホン(三井化学ファイン社製)(以下、「4,4’−DAS」と称する)のジアミン1種類と、PMDAの酸二無水物1種類とを、4,4’−DAS:PMDA=50:49.5のモル比で配合したこと以外は、実施例1と同様にポリイミド前駆体ワニス、およびポリイミドフィルムを作製し、評価した。 [Comparative Example 5] One kind of diamine of 4,4'-diaminodiphenylsulfone (manufactured by Mitsui Chemical Fine Co., Ltd.) (hereinafter referred to as "4,4'-DAS") and one kind of PMDA acid dianhydride , 4,4′-DAS: PMDA = 50: 49.5 A polyimide precursor varnish and a polyimide film were prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 except that they were blended in a molar ratio of 50: 49.5.
[比較例6]MDA220、ODA、4,4’−ビス(3−アミノフェノキシ)ビフェニル(三井化学社製)(以下、「mBP」と称する)のジアミン3種類と、PMDAの酸二無水物とを、MDA220:ODA:mBP:PMDA=42.5:5:2.5:49.5のモル比で配合したこと以外は、実施例1と同様にポリイミド前駆体ワニス、およびポリイミドフィルムを作製し、評価した。 [Comparative Example 6] Three kinds of diamines of MDA220, ODA, 4,4'-bis (3-aminophenoxy) biphenyl (Mitsui Chemicals) (hereinafter referred to as "mBP"), PMDA acid dianhydride, Was prepared in the same manner as in Example 1 except that MDA220: ODA: mBP: PMDA = 42.5: 5: 2.5: 49.5 was added in a molar ratio. ,evaluated.
[比較例7]MDA220、ODAのジアミン2種類と、PMDAの酸二無水物1種類とを、MDA220:ODA:PMDA=45:5:49.5のモル比で配合したこと以外は、実施例1と同様にポリイミド前駆体ワニス、およびポリイミドフィルムを作製し、評価した。 [Comparative Example 7] Example except that two types of MDA220 and ODA diamines and one type of PMDA acid dianhydride were blended in a molar ratio of MDA220: ODA: PMDA = 45: 5: 49.5. A polyimide precursor varnish and a polyimide film were prepared and evaluated in the same manner as in Example 1.
表1にポリイミド酸ワニスの調製比率を、表2に物性値の結果を示す。
本実施例に係るポリイミドフィルムは、いずれのサンプルもTgが405℃以上であり、高Tgであることを確認した。例えば、比較例1は、MDA220とPMDAからなるポリイミド樹脂であるが、Tgは392℃であり、本発明の実施例に比して劣ることがわかる。MDA220の一部をODA,mBPに変更した比較例6においても、Tgが399℃であった。一方、ジアミンとしてMDA220とODAの2種類を用い、酸二無水物としてPMDAを用いた比較例7においては、Tgが424℃となり、優れた耐熱性が得られることがわかる。しかしながら、伸び率が19%であり、機械耐性において問題があることがわかる。 As for the polyimide film which concerns on a present Example, Tg was 405 degreeC or more and all the samples confirmed that it was high Tg. For example, Comparative Example 1 is a polyimide resin composed of MDA220 and PMDA, but Tg is 392 ° C., which is inferior to the example of the present invention. Also in Comparative Example 6 in which a part of MDA220 was changed to ODA and mBP, Tg was 399 ° C. On the other hand, in Comparative Example 7 using MDA220 and ODA as the diamine and using PMDA as the acid dianhydride, the Tg is 424 ° C., indicating that excellent heat resistance is obtained. However, the elongation is 19%, which indicates that there is a problem in mechanical resistance.
本実施例に係るポリイミドフィルムは、いずれのサンプルも弾性率が3.0GPa以下、より詳細には、2.5GPa以下であり、低弾性特性を有することがわかった。例えば、比較例4は弾性率が7.0GPaであるのに対し、実施例1においては弾性率が2.5GPa以下であった。 The polyimide film according to this example has an elastic modulus of 3.0 GPa or less, more specifically, 2.5 GPa or less in any sample, and was found to have a low elastic property. For example, the elastic modulus of Comparative Example 4 is 7.0 GPa, whereas the elastic modulus of Example 1 is 2.5 GPa or less.
本実施例によれば、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’ジアミノジフェニルエーテルを特定比率とし、さらに酸二無水物としてピロメリット酸二無水物を用いたポリイミド樹脂により、いずれのポリイミドフィルムにおいてもガラス転移温度が400℃以上、弾性率が3.0GPa以下、線熱膨張係数が50ppm/℃以下、伸び率が30%以上であり、優れたキシレン耐性に加え、耐熱性と低弾性特性を兼ね備えていることがわかる。さらに、酸二無水物として化学式(3)のピロメリット酸二無水物のうちの一部を化学式(6)の開環型のピロメリット酸二無水物(1,2,5,6−ベンゼンテトラカルボン酸)に変更した以外は実施例3と同様の条件とした実施例5においては、ガラス転移温度、線膨張係数、弾性率、伸び率が実施例3と同等でありながら、ワニス粘度を実施例3に比して大幅に低下させることができることを確認した。 According to this example, 4,4′-diaminodiphenylmethane and 4,4′diaminodiphenyl ether are specified ratios, and polyimide resin using pyromellitic dianhydride as an acid dianhydride is used in any polyimide film. Has a glass transition temperature of 400 ° C. or higher, an elastic modulus of 3.0 GPa or lower, a linear thermal expansion coefficient of 50 ppm / ° C. or lower, and an elongation of 30% or higher. In addition to excellent xylene resistance, it has heat resistance and low elastic properties. You can see that they have both. Further, a part of pyromellitic dianhydride represented by the chemical formula (3) as an acid dianhydride was converted to a ring-opening pyromellitic dianhydride (1,2,5,6-benzenetetramethylene represented by the chemical formula (6). In Example 5, which was the same as Example 3 except that it was changed to carboxylic acid), the varnish viscosity was measured while the glass transition temperature, linear expansion coefficient, elastic modulus, and elongation were the same as in Example 3. It was confirmed that it can be significantly reduced as compared with Example 3.
本発明のポリイミド前駆体ワニスから得られるポリイミド樹脂は、キシレン耐性に優れ、優れた絶縁特性および耐熱性を兼ね備え、さらに、低弾性特性に優れるので、フレキシビリティー性が求められる用途全般に幅広く利用することができる。好適な態様として、本発明のポリイミド前駆体ワニスから得られるポリイミド樹脂フィルムがある。好適な用途例としては、絶縁電線等の各種電子部品、粘着テープ、接着フィルム、耐熱塗料、航空宇宙用接着剤が挙げられる。また、例えば、耐熱フィルム、プリント配線板用基材、自動車・航空宇宙をはじめとする各種産業用摺動部品、OA機器用シームレスベルト、放熱部材、電磁波シールド部材、電池用バインダー、太陽電池用部材、歯科部材、透明導体の絶縁保護材、導電ペースト、絶縁ペースト、半導体保護膜、半導体封止材、医療用接着剤、耐放射線部材、フレキシブルディスプレイ用基板、樹脂改質材として好適である。また、低伝送損失化・低誘電率化を実現できるので、絶縁電線、又は巻線等の用途に特に好適である。 The polyimide resin obtained from the polyimide precursor varnish of the present invention is excellent in xylene resistance, has excellent insulating properties and heat resistance, and is excellent in low elastic properties, so it is widely used in all applications where flexibility is required. can do. A preferred embodiment is a polyimide resin film obtained from the polyimide precursor varnish of the present invention. Examples of suitable applications include various electronic parts such as insulated wires, adhesive tapes, adhesive films, heat resistant paints, and aerospace adhesives. Also, for example, heat resistant films, printed wiring board substrates, various industrial sliding parts such as automobiles and aerospace, seamless belts for OA equipment, heat radiation members, electromagnetic wave shielding members, battery binders, solar cell members It is suitable as a dental member, an insulating protective material for a transparent conductor, a conductive paste, an insulating paste, a semiconductor protective film, a semiconductor sealing material, a medical adhesive, a radiation resistant member, a flexible display substrate, and a resin modifier. In addition, since low transmission loss and low dielectric constant can be realized, it is particularly suitable for applications such as insulated wires or windings.
1 絶縁電線
2 粘着テープ
10 導体
20 絶縁被覆層
30 耐熱フィルム
31 粘着層
DESCRIPTION OF
Claims (15)
前記ポリイミド前駆体は、ジアミンと、酸二無水物を重縮合することによって得られたものであり、
前記ジアミンの全量に対して、化学式(1)で示されるジアミン成分Aが27〜87モル%、化学式(2)で示されるジアミン成分Bが73〜13モル%含有され、
且つ、前記ジアミン成分Aと前記ジアミン成分Bの合計を全ジアミン中80モル%以上とし、
前記酸二無水物を、化学式(3)で示されるピロメリット酸二無水物とし、
前記ジアミンと前記酸二無水物の合計に対して、前記ジアミンの合計が47.5〜52.5モル%、前記酸二無水物の合計が52.5〜47.5モル%であるポリイミド前駆体ワニス。
The polyimide precursor is obtained by polycondensation of diamine and acid dianhydride,
The diamine component A represented by the chemical formula (1) is contained in an amount of 27 to 87 mol% and the diamine component B represented by the chemical formula (2) is contained in an amount of 73 to 13 mol% based on the total amount of the diamine.
And the sum total of the said diamine component A and the said diamine component B shall be 80 mol% or more in all the diamines,
The acid dianhydride is pyromellitic dianhydride represented by the chemical formula (3),
The polyimide precursor whose total of the said diamine is 47.5-52.5 mol% and the sum of the said acid dianhydride is 52.5-47.5 mol% with respect to the sum total of the said diamine and the said acid dianhydride. Body varnish.
但し、式中のm、nは1以上の整数。 In the polyimide precursor, among all the units of the repeating unit composed of the diamine and the acid dianhydride, in the total unit of the chemical formula (4) and the chemical formula (5), the number of units of the chemical formula (4) is m, The polyimide precursor varnish of Claim 1 which satisfy | fills Numerical formula (1) when the unit number of 5) is set to n.
However, m and n in the formula are integers of 1 or more.
前記導体を被覆する絶縁被覆層と、を具備する絶縁電線であって、
前記絶縁被覆層の少なくとも一部が、請求項1〜7のいずれか1項に記載のポリイミド前駆体ワニスから得られた成形物をイミド化することにより形成したポリイミド樹脂からなる絶縁電線。 Conductors,
An insulated wire comprising an insulating coating layer covering the conductor,
The insulated wire which consists of a polyimide resin in which at least one part of the said insulation coating layer formed by imidating the molding obtained from the polyimide precursor varnish of any one of Claims 1-7.
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