KR20130029805A - 폴리이미드막 적층체의 제조 방법, 폴리이미드막 적층체 - Google Patents

폴리이미드막 적층체의 제조 방법, 폴리이미드막 적층체 Download PDF

Info

Publication number
KR20130029805A
KR20130029805A KR20137001617A KR20137001617A KR20130029805A KR 20130029805 A KR20130029805 A KR 20130029805A KR 20137001617 A KR20137001617 A KR 20137001617A KR 20137001617 A KR20137001617 A KR 20137001617A KR 20130029805 A KR20130029805 A KR 20130029805A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
polyimide membrane
laminated body
polyamic acid
polyimide
solvent
Prior art date
Application number
KR20137001617A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101538559B1 (ko
Inventor
도모노리 나카야마
겐지 소노야마
다케시게 나카야마
Original Assignee
우베 고산 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 우베 고산 가부시키가이샤 filed Critical 우베 고산 가부시키가이샤
Publication of KR20130029805A publication Critical patent/KR20130029805A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101538559B1 publication Critical patent/KR101538559B1/ko

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/34Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyamides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G73/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
    • C08G73/06Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
    • C08G73/10Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C08G73/1067Wholly aromatic polyimides, i.e. having both tetracarboxylic and diamino moieties aromatically bound
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/04Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B15/08Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • B32B15/088Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin comprising polyamides
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/28Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising synthetic resins not wholly covered by any one of the sub-groups B32B27/30 - B32B27/42
    • B32B27/281Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising synthetic resins not wholly covered by any one of the sub-groups B32B27/30 - B32B27/42 comprising polyimides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G73/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
    • C08G73/06Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
    • C08G73/10Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/20Manufacture of shaped structures of ion-exchange resins
    • C08J5/22Films, membranes or diaphragms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J7/00Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
    • C08J7/04Coating
    • C08J7/0427Coating with only one layer of a composition containing a polymer binder
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L79/00Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon only, not provided for in groups C08L61/00 - C08L77/00
    • C08L79/04Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain; Polyhydrazides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C08L79/08Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D177/00Coating compositions based on polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D177/10Polyamides derived from aromatically bound amino and carboxyl groups of amino carboxylic acids or of polyamines and polycarboxylic acids
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/0248Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies
    • H01L31/036Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their crystalline structure or particular orientation of the crystalline planes
    • H01L31/0392Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their crystalline structure or particular orientation of the crystalline planes including thin films deposited on metallic or insulating substrates ; characterised by specific substrate materials or substrate features or by the presence of intermediate layers, e.g. barrier layers, on the substrate
    • H01L31/03926Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their crystalline structure or particular orientation of the crystalline planes including thin films deposited on metallic or insulating substrates ; characterised by specific substrate materials or substrate features or by the presence of intermediate layers, e.g. barrier layers, on the substrate comprising a flexible substrate
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/03Use of materials for the substrate
    • H05K1/0393Flexible materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2379/00Characterised by the use of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing nitrogen with or without oxygen, or carbon only, not provided for in groups C08J2361/00 - C08J2377/00
    • C08J2379/04Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain; Polyhydrazides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C08J2379/08Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/01Dielectrics
    • H05K2201/0137Materials
    • H05K2201/0154Polyimide
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T156/00Adhesive bonding and miscellaneous chemical manufacture
    • Y10T156/10Methods of surface bonding and/or assembly therefor
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31721Of polyimide

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)

Abstract

기재에 특정 화학 조성으로 이루어지는 폴리아믹산과 특정 혼합 용매로 이루어지는 폴리아믹산 용액 조성물을 도포하고, 이어서 특정 조건 하에 가열 처리를 행하는 폴리이미드막 적층체의 제조 방법을 제공한다. 기재 표면에, 3,3',4,4',-비페닐테트라카르복실산 이무수물 및/또는 피로멜리트산 이무수물과, p-페닐렌디아민을 이용한 폴리아믹산이, 유기 극성 용매와 물과 공비하는 용매를 포함하며 전체 용매 중의 물과 공비하는 용매의 비율이 5~35 질량%인 혼합 용매 중에 용해된 폴리아믹산 용액 조성물을 포함하는 도막을 형성하여, 기재와 폴리아믹산 용액 조성물을 포함하는 적층체를 얻고, 이어서 상기 기재와 폴리아믹산 용액 조성물을 포함하는 적층체를, 적어도 150℃ 초과~200℃ 미만의 온도 범위에서 10분간 이상 가열 처리한 후에, 최고 온도가 400~550℃인 온도 범위에서 가열 처리하여 얻어지는, 기재와 폴리이미드막을 포함하는 폴리이미드막 적층체의 제조 방법이 제공된다.

Description

폴리이미드막 적층체의 제조 방법, 폴리이미드막 적층체{PROCESS FOR PRODUCTION OF POLYIMIDE FILM LAMINATE, AND POLYIMIDE FILM LAMINATE}
관련 출원과의 관계
본건 출원은, 2010년 7월 22일에 일본 특허청에 출원한 일본 특허 출원 제2010-165366호에 기초한 우선권을 주장하는 출원이며, 그 출원의 개시 내용은 여기에 참조하여 포함시키는 것이다.
기술 분야
본 발명은, 기재에 폴리이미드막이 적층된 폴리이미드막 적층체의 제조 방법에 관한 것이다. 특히, 기재에 특정 화학 조성으로 이루어지는 폴리아믹산과 특정 혼합 용매로 이루어지는 폴리아믹산 용액 조성물을 도포하고, 이어서 얻어진 적층체를 특정 조건 하에 가열 처리를 행하는 것을 특징으로 하는 폴리이미드막 적층체의 제조 방법에 관한 것이다.
테트라카르복실산 성분으로서 3,3',4,4',-비페닐테트라카르복실산 이무수물(이하, s-BPDA라고 약기하는 경우도 있음) 및/또는 피로멜리트산 이무수물(이하, PMDA라고 약기하는 경우도 있음)을, 디아민 성분으로서 p-페닐렌디아민(이하, PPD라고 약기하는 경우도 있음)을 이용한 폴리이미드는, 내열성, 기계적 강도, 치수 안정성 등이 우수하기 때문에 여러가지 용도로 이용되고 있다.
그러나, 이 화학 조성으로 이루어지는 폴리아믹산 용액 조성물을 기재에 도포하고, 가열 처리하여 기재와 폴리이미드막을 포함하는 적층체를 얻고자 하면, 발포나 팽창이 생기기 쉬워 성형성에 문제가 있었다. 이 때문에, 이 화학 조성으로 이루어지는 폴리이미드막은, 통상, 폴리아믹산 용액 조성물을 기재에 도포하고, 얻어진 도막을 가열 건조하여 자기 지지성 필름으로 하며, 이어서 자기 지지성 필름을 기재로부터 박리한 후 더욱 가열 이미드화 처리하는 방법에 의해 얻어지고 있다.
한편, 이 화학 조성으로 이루어지는 폴리아믹산 용액 조성물을 기재에 도포하고, 가열 처리하여 기재와 폴리이미드막을 포함하는 적층체를 얻고자 하면, 발포나 팽창이 생기기 쉽다고 하는 성형성의 문제에 더하여, 얻어지는 폴리이미드막은 내열성 등의 특성이 낮아지기 쉽다고 하는 문제가 있었다. 특히, 취급이 용이하며, 적합하게 도막을 형성하기 쉬운, 비교적 저분자량의 폴리아믹산을 포함하는 폴리아믹산 용액 조성물을 이용한 경우에는, 얻어지는 폴리이미드막의 내열성 등의 특성이, 보다 낮아진다고 하는 문제가 있었다.
특허문헌 1에는, 상기 화학 조성의 일부를 특정 성분으로 함으로써, 특성의 저하를 억제하면서 성형성을 개량하는 폴리이미드막의 제조 방법이 기재되어 있다.
특허문헌 2에는, 상기 화학 조성으로 이루어지는 폴리아믹산 용액 조성물의 용액을 특정 유기 극성 용매를 조합시킨 혼합 용매로 함으로써, 성형성을 개량하여, 특성이 우수한 폴리이미드막을 얻을 수 있는, 폴리이미드막의 제조 방법이 기재되어 있다.
이들 문헌에서는, 용매에 대해서는 폴리아믹산을 용해하는 유기성 극성 용매를 적합하게 이용하고 있지만, 이들 용매와 물과 공비하는 용매의 혼합 용매에 대해서는 기재가 없다.
특허문헌 3에는, 이미드 폐환도를 조제할 목적으로, 이미드화에 따라 발생하는 물을 계 밖으로 제거하기 위해 몰레큘러 시브 등의 탈수 작용을 갖는 물질을 바니시 중에 존재시킨 상태로 가열하거나, 톨루엔 등의 공비 용매의 존재 하에서 가열하거나, 또는 감압 하에서 가열하는 방법 등을 1개 혹은 2개 이상 조합하여 행하는 것도 가능한 것이 기재되어 있다.
특허문헌 4에는, 유리 등의 지지 기판(기재)에 폴리이미드의 전구체를 도포하고 가열 이미드화 처리하여 내열 베이스 기판(폴리이미드막)을 형성하며, 이어서, 그 위에 투명 전극층, 비정질 실리콘층, 배면 전극층 등을 적층하고, 보호층을 더 형성한 후에, 지지 기판과 내열 베이스 기반 사이에서 박리하여, 가요성이 있는 박막 태양 전지를 얻는 것이 기재되며, 내열 베이스 기판(폴리이미드막)을 형성할 때의 가열 처리가 불충분하면, 비정질 실리콘층을 형성할 때에 아웃 가스가 발생할 우려가 있다고 하는 문제가 설명되어 있다.
특허문헌 4에서는, 상기 문제를 해결하기 위해, 내열 베이스 기판을, 폴리이미드막과 그것을 접착하기 위한 박리 수지층(폴리아믹산)의 2층으로 형성하는 것이 제안되어 있다. 그러나, 2층화는 공정이 증가하기 때문에 경제적이 아니며 또한 제어도 복잡해진다. 또한 박리 수지층을 폴리아믹산으로 형성할 필요가 있기 때문에, 폴리이미드막을 형성할 때의 같은 문제는 충분히는 해결되어 있지 않다.
특허문헌 1: 일본 특허 공개 제2007-332369호 공보 특허문헌 2: 일본 특허 공개 제2009-91573호 공보 특허문헌 3: 일본 특허 공개 평성 3-157427호 공보 특허문헌 4: 일본 특허 공개 평성 5-315630호 공보
본 발명의 목적은, 테트라카르복실산 성분으로서 3,3',4,4',-비페닐테트라카르복실산 이무수물 및/또는 피로멜리트산 이무수물을, 디아민 성분으로서 p-페닐렌디아민을 이용한 폴리아믹산 용액 조성물을, 기재에 도포 후 가열 처리하여, 기재와 폴리이미드막을 포함하는 적층체를, 발포나 팽창을 억제하여 성형성 좋게 얻을 수 있는, 폴리이미드막 적층체의 제조 방법을 제안하는 것이다. 이 적층체의 폴리이미드막은 내열성 등의 특성이 양호하며, 그 적층체의 폴리이미드막에 다른 재료를 더 적층한 경우에, 폴리이미드막에 기인한 아웃 가스 등의 문제를 억제할 수 있다.
본 발명은, 이하의 각 항에 관한 것이다.
(1) 기재 표면에, 하기 화학식 (1)로 표시되는 반복 단위를 갖는 폴리아믹산이, 유기 극성 용매와 물과 공비하는 용매를 포함하며 전체 용매 중의 물과 공비하는 용매의 비율이 5~35 질량%인 혼합 용매 중에 용해된 폴리아믹산 용액 조성물을 포함하는 도막을 형성하여, 기재와 폴리아믹산 용액 조성물을 포함하는 적층체를 얻고, 이어서 상기 기재와 폴리아믹산 용액 조성물을 포함하는 적층체를, 적어도 150℃ 초과~200℃ 미만의 온도 범위에서 10분간 이상 가열 처리한 후에, 최고 온도가 400~550℃인 온도 범위에서 가열 처리하여, 기재와 폴리이미드막을 포함하는 적층체를 얻는 것을 특징으로 하는 폴리이미드막 적층체의 제조 방법.
Figure pct00001
[화학식 (1)의 A는, 그 75 몰% 이상이 하기 화학식 (2)로 표시되는 비페닐 구조에 기초하는 4가의 유닛 및/또는 하기 화학식 (3)으로 표시되는 벤젠 고리 구조에 기초하는 4가의 유닛이며, 화학식 (1)의 B는, 그 75 몰% 이상이, 하기 화학식 (4)로 표시되는 페닐 구조에 기초하는 2가의 유닛이다.]
Figure pct00002
Figure pct00003
Figure pct00004
(2) 폴리아믹산 용액 조성물의 폴리아믹산의 대수 점도가 2.0 dL/g 이하인 것을 특징으로 하는 상기 항 1에 기재된 폴리이미드막 적층체의 제조 방법.
(3) 얻어지는 폴리이미드막의 두께가 40 ㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 상기 항 1 또는 2에 기재된 폴리이미드막 적층체의 제조 방법.
(4) 폴리이미드막 적층체의 폴리이미드막 표면에, 다른 재료를 더 적층하여, 기재와 폴리이미드막과 다른 재료를 포함하는 폴리이미드막 적층체를 얻는 것을 특징으로 하는 상기 항 1~3 중 어느 한 항에 기재된 폴리이미드막 적층체의 제조 방법.
(5) 기재와 폴리이미드막과 다른 재료를 포함하는 폴리이미드막 적층체로부터 기재를 분리하여, 폴리이미드와 다른 재료를 포함하는 폴리이미드막 적층체를 얻는 것을 특징으로 하는 상기 항 4에 기재된 폴리이미드막 적층체의 제조 방법.
(6) 상기 항 1~4 중 어느 한 항에 기재된 제조 방법에 의해 얻어지는 것을 특징으로 하는 기재와 폴리이미드막을 포함하는 폴리이미드막 적층체.
(7) 상기 항 6에 기재의 폴리이미드막 적층체의 폴리이미드막의 표면에 다른 재료를 더 적층한 것을 특징으로 하는 폴리이미드막 적층체.
(8) 상기 항 7에 기재된 폴리이미드막 적층체로부터 기재를 분리하여 얻어지는 것을 특징으로 하는 폴리이미드막과 다른 재료의 적층체.
본 발명의 폴리이미드막 적층체의 제조 방법에 의해, 테트라카르복실산 성분으로서 3,3',4,4',-비페닐테트라카르복실산 이무수물 및/또는 피로멜리트산 이무수물을, 디아민 성분으로서 p-페닐렌디아민을 이용한 폴리아믹산 용액 조성물을, 기재에 도포 후 가열 처리하여, 기재와 폴리이미드막을 포함하는 적층체를, 발포나 팽창을 억제하여 성형성 좋게 얻을 수 있다. 이 적층체의 폴리이미드막은 내열성 등의 특성이 양호하며, 그 적층체의 폴리이미드막에 다른 재료를 더 적층한 경우에, 폴리이미드막에 기인한 아웃 가스 등의 문제를 억제할 수 있다.
본 발명의 제조 방법에서 이용되는 폴리아믹산 조성물은, 폴리이미드 전구체로서 폴리아믹산을 포함하고, 상기 폴리아믹산은 상기 화학식 (1)로 표시되는 반복 단위를 갖는 폴리아믹산이다. 즉, 폴리아믹산을 구성하는 테트라카르복실산 성분의 75 몰% 이상, 바람직하게는 80 몰% 이상, 보다 바람직하게는 90 몰% 이상, 특히 바람직하게는 100 몰%가 3,3',4,4'-비페닐테트라카르복실산류 및/또는 피로멜리트산류로 이루어지고, 디아민 성분의 75 몰% 이상, 바람직하게는 80 몰% 이상, 보다 바람직하게는 90 몰% 이상, 특히 바람직하게는 100 몰%가 p-페닐렌디아민으로 이루어진다.
또한, 3,3',4,4'-비페닐테트라카르복실산류 혹은 피로멜리트산류는, 이들의 테트라카르복실산, 이들의 산무수물, 이들의 알코올의 에스테르화물 등의 폴리아믹산의 테트라카르복실산 성분을 구성할 수 있는 것이다.
본 발명에 있어서, 3,3',4,4'-비페닐테트라카르복실산류 및/또는 피로멜리트산류 이외의 테트라카르복실산 성분으로서는, 한정하는 것은 아니지만, 2,3,3',4-비페닐테트라카르복실산류, 3,3',4,4'-벤조페논테트라카르복실산류, 2,3,6,7-나프탈렌테트라카르복실산류, 4,4'-옥시디프탈산류, 3,3',4,4'-디페닐술폰테트라카르복실산류 등을 적합하게 예시할 수 있다.
본 발명에 있어서, p-페닐렌디아민 이외의 디아민 성분으로서는, 한정하는 것은 아니지만, m-페닐렌디아민, 디아미노디페닐에테르, 디아미노톨루엔, 디아미노나프탈렌, 디아미노디페닐메탄, 디아미노디페닐술폰 등을 적합하게 예시할 수 있다.
폴리아믹산의 조제는, 폴리아믹산을 조제하는 종래 공지의 방법이나 조건을 적합하게 채용할 수 있다. 따라서 특별히 한정하는 것은 아니지만, 예컨대 테트라카르복실산 이무수물과 디아민을, 유기 용매 중, 폴리이미드 환산한 고형분 농도가 5~50 질량% 정도가 되는 농도로, 폴리아믹산의 아미드 결합과 카르복실기가 이미드화하는 것을 억제하기 위해, 바람직하게는 100℃ 이하, 보다 바람직하게는 80℃ 이하의 온도 조건에서 0.1시간부터 수십시간 교반하면서 반응시켜 균일한 폴리아믹산 용액으로 하여 얻는 것이 바람직하다. 폴리이미드 환산한 고형분 농도를 5 질량% 미만으로 하면 다량의 용매를 사용하기 때문에 경제적이지 않게 되고, 고형분 농도가 50 질량%를 넘으면 고점도가 되어 핸들링 등이 어려워지는 경향이 있다.
폴리아믹산의 조제에 이용하는 유기 극성 용매로서는, 종래 공지의 유기 극성 용매를 적합하게 이용할 수 있다. 예컨대, N-메틸-2-피롤리돈, N,N-디메틸포름아미드, N,N-디메틸아세트아미드, 크레졸, N,N-디메틸설폭시드, N-메틸카프로락탐, 메틸트리글라임, 메틸디글라임, 술포란 등의 유기 극성 용매를 적합하게 이용할 수 있다. 또한, 폴리아믹산의 조제에 이용하는 유기 용매로서는, 본 발명의 제조 방법에서 이용하는 폴리아믹산 용액 조성물을 구성하는 혼합 용매를, 미리 반응 용매에 이용하여도 상관없다. 상기 혼합 용매에 대해서는 후술한다.
본 발명에서 이용하는 폴리아믹산 용액 조성물에 함유되는 폴리아믹산의 분자량은, 특별히 한정되는 것이 아니다.
통상은, 폴리이미드막을 제조할 때에는, 충분한 특성을 달성하기 위해 대수 점도가 2.0 dL/g을 넘는 비교적 고분자량의 폴리아믹산이 이용된다. 한편, 대수 점도가 2.0 dL/g 이하인 비교적 저분자량의 폴리아믹산을 이용한 경우에는, 상기 화학 조성으로 얻어져야 하는 특성을 만족시키는 폴리이미드막을 형성하는 것이 어려워진다. 특히, 500℃ 이상의 온도 영역에 있어서도 높은 내열성을 나타내는(열분해를 억제하여 아웃 가스의 발생이 적은) 폴리이미드막을 형성하는 것은 어렵다.
그러나, 본 발명을 채용함으로써, 통상 사용되지 않는 대수 점도가 2.0 dL/g 이하, 바람직하게는 1.5 dL/g 이하, 보다 바람직하게는 1.0 dL/g 이하, 특히 바람직하게는 0.8 dL/g 이하이고, 0.2 dL/ 이상, 바람직하게는 0.3 dL/g 이상의 비교적 저분자량의 폴리아믹산을 사용한 경우라도, 500℃ 이상의 온도 영역에 있어서도 높은 내열성을 나타내는(열분해를 억제하여 아웃 가스의 발생이 적은) 폴리이미드막을 형성하는 것이 용이해진다고 하는 특히 바람직한 효과를 달성할 수 있다.
또한, 본 발명의 폴리아믹산 용액 조성물은, 용액 안정성이 양호한 것이며, 또한 폴리머 성분의 석출이나 용액의 겔화가 일어나지 않고 균일한 용액 상태를 유지할 수 있는 범위 내에서, 폴리아믹산의 아미드 결합과 카르복실기의 일부가 이미드화하고 있어도 상관없다.
본 발명의 제조 방법에서 이용되는 폴리아믹산 용액 조성물의 혼합 용매로서는, 유기 극성 용매와, 물과 공비하는 용매를 포함하며, 전체 용매 중의 물과 공비하는 용매의 비율이 5 질량% 이상, 바람직하게는 10 질량% 이상이고, 35 질량% 이하, 바람직하게는 30 질량% 이하, 보다 바람직하게는 25 질량% 이하인 혼합 용매를 이용한다. 전체 용매 중의 물과 공비하는 용매의 비율이 5 질량% 미만에서는, 성형성을 충분히 개량할 수 없고, 35 질량%를 넘으면, 균일하게 용해되지 않거나, 폴리아믹산 용액 조성물의 용액 안정성이 저하하기 때문에 바람직하지 않다.
혼합 용매 중의 유기 극성 용매로서는, 폴리아믹산의 조제에 이용할 수 있는 종래 공지의 유기 극성 용매를 적합하게 이용할 수 있지만, 예컨대 N,N-디메틸포름아미드, N,N-디메틸아세트아미드, N-메틸-2-피롤리돈, N-메틸카프로락탐 등의 아미드류 용매, 디메틸설폭시드, 헥사메틸포스포름아미드, 디메틸술폰, 테트라메틸렌술폰, 디메틸테트라메틸렌술폰 등의 황 원자를 함유하는 용매, 크레졸, 페놀, 크실레놀 등의 페놀류 용매, γ-부티로락톤 등의 락톤류 용매, 이소포론, 시클로헥사논, 3,3,5-트리메틸시클로헥사논 등의 케톤류 용매 등을 들 수 있지만, 비프로톤성 유기 극성 용매가 적합하며, 비점이 180℃ 이상인 것이 보다 적합하다. 또한, 본 발명에 있어서, 유기 극성 용매에는 물과 공비하는 용매를 포함하지 않는다.
물과 공비하는 용매로서는, 물과 공비하는 용매이면 좋지만, 예컨대 톨루엔, 크실렌, 피리딘 등의 방향환을 갖는 탄화수소 화합물 혹은 헤테로 고리를 포함하는 화합물 등을 적합하게 들 수 있다. 물과 공비하는 용매의 (순물질로서의) 비점은, 100℃ 이상이고 180℃ 미만이 바람직하고, 110℃ 이상이고 170℃ 미만이 보다 바람직하다.
본 발명의 혼합 용매의 조합으로서는, 특히, 유기 극성 용매로서 N,N-디메틸포름아미드, N,N-디메틸아세트아미드, N-메틸-2-피롤리돈으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 유기 극성 용매를 이용하고, 물과 공비하는 용매로서 톨루엔, 크실렌, 피리딘으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 용매를 이용하는 것이 적합하다.
본 발명에 있어서, 혼합 용매로 하는 방법은, 폴리아믹산 용액 조성물을 조제할 때에 처음부터 혼합 용매를 이용하여 조제한 것을, 그대로 사용하는 방법이어도 좋고, 혹은 폴리아믹산 용액 조성물을 조제할 때에는 유기 극성 용매만을 이용하며, 얻어진 폴리아믹산 용액 조성물에 물과 공비하는 용매의 소정량을 첨가하여 균일하게 혼합하는 방법이어도 상관없다. 또한, 일단 폴리아믹산을 조제한 후에, 얻어진 폴리아믹산을 예컨대 메탄올과 같은 폴리아믹산의 빈용매 중에 투입하여 석출(침전)시키는 것과 같은 방법에 의해 단리하고, 이어서 그 폴리아믹산을 본 발명의 혼합 용매 중에 용해시키는 방법이어도 좋다.
본 발명의 제조 방법에서 이용되는 폴리아믹산 조성물은, 폴리이미드 환산한 고형분 농도가 5~50 질량%, 바람직하게는 10~45 질량%, 보다 바람직하게는 15~40 질량%의 농도의 것이 적합하게 이용된다. 고형분 농도가 5 질량% 미만에서는 다량의 용매를 사용하기 때문에 경제적이지 않게 되고, 고형분 농도가 50 질량%를 넘으면 실온에서는 고점도가 되어 기재에 도포할 때의 핸들링 등이 어려워지는 경향이 있다.
본 발명에서 이용하는 폴리아믹산 용액 조성물은, 폴리이미드 전구체인 상기 폴리아믹산과, 그것을 용해하는 상기 혼합 용매 이외를 포함하지만, 필요에 따라, 미분형 실리카, 질화붕소, 알루미나, 카본 블랙 등의 미세한 무기 또는 유기 충전재를 더 배합하여도 좋고, 또한 필요에 따라 다른 배합 성분을 더 배합하여도 상관없다. 다른 배합 성분으로서는, 용도나 요구 성능에 따라 결정되지만, 가소제, 내후제, 산화 방지제, 열 안정제, 윤활제, 대전 방지제, 증백제, 염료나 안료 등의 착색제, 금속 분말 등의 도전제, 이형제, 표면 처리제, 점도 조절제, 커플링제, 계면 활성제 등을 적합하게 배합할 수 있다. 이들 배합 성분은, 미리 용액 조성물에 배합하여도 좋고, 사용 시에 첨가 배합하여 이용하여도 지장 없다.
또한, 폴리아믹산 용액 조성물에 미세한 충전재를 배합하면, 제막 공정에 있어서의 발포나 팽창의 생성을 억제하기 쉽기 때문에 성형성의 향상에 있어서 유리해지는 경우가 있다. 본 발명의 폴리아믹산 용액 조성물을 이용한 폴리이미드막의 제조 방법에 있어서, 미세한 충전재를 배합한 폴리아믹산 용액 조성물을 이용하면, 충전재에 의한 발포나 팽창의 억제 효과와 혼합 용매에 의한 발포의 억제 효과가 상승(相乘)되어, 성형성은 보다 향상한다. 미세한 충전재를 배합하여도 혼합 용매를 이용하지 않는 경우에는, 제막성의 향상은 반드시 충분하지는 않고, 막 두께나 제막 조건이 제한되거나, 막 두께나 제막 조건에 의해 발포를 억제할 수 없게 되거나 하는 경우가 있다. 또한 제막 시에 예컨대 막이 금이 가는 등 다른 문제가 생기기 쉬워진다.
본 발명의 폴리이미드막 적층체의 제조 방법은, 기재 표면에, 상기 폴리아믹산 용액 조성물을 포함하는 도막을 형성하여, 기재와 폴리아믹산 용액 조성물을 포함하는 적층체를 얻고, 이어서 상기 기재와 폴리아믹산 용액 조성물을 포함하는 적층체를, 적어도 150℃ 초과~200℃ 미만의 온도 범위에서 10분간 이상 가열 처리한 후에, 최고 온도가 400~550℃인 온도 범위에서 가열 처리하여, 기재와 폴리이미드막을 포함하는 적층체를 얻는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 기재란, 표면에 폴리아믹산을 도포하여 도막을 형성할 수 있는 것이며, 액체 및 기체를 실질적으로 투과시키는 일이 없는 치밀 구조를 갖는 것이면, 형상이나 재질에 특별히 한정되는 것이 아니고, 그 용도에 따라 여러가지의 것을 채용할 수 있다.
통상의 필름을 제조할 때에 이용되는 그 자체 공지의 벨트, 롤 혹은 금형 등의 필름 형성용 기재여도 좋고, 그 표면에 폴리이미드막을 보호막 등으로서 형성하는 회로 기판이나 전자 부품, 습동 부품 등의 표면에 피막이 형성되는 부품이나 제품, 폴리이미드막을 형성하여 다층화 필름을 형성할 때의 한쪽의 필름 등이어도 좋다. 또한, 본 발명에 있어서는 기재란, 바람직하게는 특허문헌 3과 같은 유리판에 폴리아믹산 용액 조성물을 도포하여 가열 이미드화 처리하여 폴리이미드막 적층체를 형성하고, 이어서, 그 위에, 예컨대 투명 전극층, 비정질 실리콘층, 배면 전극층 등의 다른 재료를 더 적층할 때에 이용되는 유리판이어도 좋다.
기재 표면에 폴리아믹산 용액 조성물을 포함하는 도막을 형성할 때의 도포의 방법으로서는, 예컨대 스프레이법, 롤 코트법, 회전 도포법, 바 도포법, 잉크젯법, 스크린 인쇄법, 슬릿 코트법 등의 그 자체 공지의 방법을 적절하게 채용할 수 있다. 기재 표면에 형성된 폴리아믹산 용액 조성물을 포함하는 도막은, 예컨대 감압 하에 비교적 저온에서 가열하는 방법으로 탈포하여도 상관없다.
본 발명의 폴리이미드막 적층체의 제조 방법에 있어서는, 이와 같이 하여 형성된 기재와 폴리아믹산 용액 조성부를 포함하는 적층체가, 적어도, 150℃ 초과, 바람직하게는 160℃ 초과, 보다 바람직하게는 160℃ 초과이고, 200℃ 미만, 바람직하게는 195℃ 미만, 보다 바람직하게는 190℃ 미만의 온도 범위에서, 10분간 이상, 바람직하게는 20분간 이상, 보다 바람직하게는 30분간 이상, 통상은 3시간 이하, 바람직하게는 2시간 이하, 가열 처리된다. 이어서, 최고 온도가 400℃ 이상, 바람직하게는 420℃ 이상, 보다 바람직하게는 450℃ 이상, 550℃ 이하이고, 바람직하게는 500℃ 이하, 보다 바람직하게는 480℃ 이하의 온도 범위에서, 한정되지 않지만 0.01~3시간, 바람직하게는 0.1~1시간 정도, 가열 처리하여 폴리아믹산 용액 조성물을 폴리이미드막으로 함으로써, 기재와 폴리이미드막을 포함하는 적층체를 얻는다.
본 발명의 폴리이미드막 적층체의 제조 방법의 가열 처리는, 상기 가열 조건을 만족시키면 다른 조건은, 특별히 한정되는 것이 아니지만, 되도록 최초에 150℃ 이하, 바람직하게는 140℃ 이하의 비교적 저온에서 용매를 제거하고, 이어서 최고 가열 처리 온도까지 서서히 온도를 올리는 단계적인 가열 처리가 적합하다. 이러한 가열 처리 조건은, 특히 폴리이미드막의 두께에 대응하여 적절하게 결정하는 것이 좋다.
따라서, 예컨대, 최초에 150℃ 이하, 바람직하게는 140℃ 이하의 비교적 저온에서 용매를 제거한 후, 150℃ 초과 200℃ 미만의 온도 범위에서 10분간 이상 가열 처리하고, 200℃ 이상이고 400℃ 미만, 바람직하게는 300℃ 이하의 온도에서 더 가열 처리한 후, 최고 온도가 400℃ 이상이고 바람직하게는 500℃ 이하의 온도 범위에서, 한정되지 않지만 0.01~3시간 가열 처리하여 폴리아믹산 용액 조성물을 폴리이미드막으로 하는 것은, 하나의 바람직한 가열 처리이다.
또한, 본 발명의 폴리이미드막 적층체의 제조 방법에 있어서는, 기재 및 폴리이미드막의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 폴리이미드막의 두께는, 바람직하게는 1~150 ㎛, 보다 바람직하게는 1~50 ㎛, 더욱 바람직하게는 1~40 ㎛, 특히 바람직하게는 1~30 ㎛ 정도이다. 두께가 두꺼워지면, 팽창이나 발포가 보다 일어나기 쉬워지기 때문에, 그의 억제를 위해서는, 용매의 건조 제거를 보다 장시간 행하는 혹은 가열 처리의 시간이나 승온 속도를 보다 길게 천천히 행하는 등의 조건 선정이 필요해져 생산 효율이 저하하는 경우가 있다. 따라서, 본 발명의 폴리이미드막 적층체의 제조 방법에서는, 얻어지는 폴리이미드막의 두께는 40 ㎛ 이하, 바람직하게는 30 ㎛ 이하인 것이 적합하다.
본 발명의 폴리이미드막 적층체의 제조 방법은, 안정된 제막성(성형성)에 의해, 기재와 높은 특성을 갖는 폴리이미드막을 포함하는 폴리이미드막 적층체를 얻을 수 있다. 게다가, 이 폴리이미드막 적층체의 폴리이미드막 표면에 다른 재료를 더 적층하고, 그 다른 재료를 더 가열 처리할 필요가 있는 경우에, 폴리이미드막을 제조할 때의 가열 처리 조건보다도 보다 가혹한 조건(예컨대 500℃~600℃의 보다 고온도 조건) 하여도, 폴리이미드막은 내열성 등의 특성이 안정되어 있어 아웃 가스 등의 문제가 없기 때문에, 매우 적합하다.
또한, 본 발명의 폴리이미드막 적층체를 이용하면, 폴리이미드막 표면에 다른 재료를 더 적층한, 기재와 폴리이미드와 다른 재료를 포함하는 폴리이미드막 적층체를 적합하게 얻을 수 있고, 또한 기재와 폴리이미드와 다른 재료를 포함하는 폴리이미드막 적층체로부터, 기재를 분리하여, 폴리이미드와 다른 재료를 포함하는 폴리이미드막 적층체도 적합하게 얻을 수 있다. 다른 재료란, 특별히 한정되는 것이 아니지만, 투명 전극층, 비정질 실리콘층, 배면 전극층 등의 무기 재료나 금속 재료로 이루어지는 기능성의 막 등을 적합하게 예시할 수 있다. 이러한 다른 재료가 적층된 폴리이미드와 다른 재료를 포함하는 폴리이미드막 적층체는, 태양 전지나 표시 장치 등의 부품으로서 적합하게 이용할 수 있다.
또한, 본 발명의 제조 방법은, 제막성(성형성)이 개선되고, 또한 상기한 바와 같은 매우 우수한 기계적 특성을 갖는 폴리이미드막을 얻을 수 있기 때문에, 오버 코트막, 구리박과 적층하여 얻어지는 2층 CCL 등의 구리 클래드 적층 기판, 특히 원심 성형법 등에 적용하여 얻어지는 시임리스 벨트 등에 있어서 적합하게 채용할 수 있다.
시임리스 벨트는, 기재로서 원통형의 금형의 내주면 혹은 외주면을 이용하여, 금형을 회전시키면서 제막(성형)이 행해지는 점을 제외하고, 전술한 제막 방법이나 제막 조건을 적합하게 채용할 수 있다. 단, 시임리스 벨트는 통상 막 두께가 보다 두껍고(통상의 막 두께는 40 ㎛ 초과, 특히 50~150 ㎛ 정도) 또한 충전재를 비교적 많이 함유하는 경우가 많기 때문에, 용매의 건조 제거를 보다 장시간 행하는 혹은 가열 처리의 시간이나 승온 속도를 보다 길게 천천히 행하는 등의 조건 선정이 적합하다.
또한 시임리스 벨트는, 그 용도에 따라 여러가지 충전재 등이 배합된다. 배합 성분은 폴리아믹산 용액에 첨가 배합됨으로써 적합하게 행해진다. 또한 폴리아믹산 용액을 조제할 때에 반응 전의 용액에 미리 배합해 두어도 상관없다.
예컨대, 폴리이미드 무단 관형 벨트가 복사기의 정착 벨트로서 이용될 때는, 열전도성을 향상시키기 위해 실리카, 질화붕소, 알루미나 등이 적합하게 배합된다. 또한 표면에 부착되는 토너의 융착 방지를 위해 벨트 표면에 폴리테트라플루오로에틸렌, 테트라플루오로에틸렌-퍼플루오로알킬비닐에테르 공중합체, 테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌 공중합체 등의 불소 수지로 이루어지는 비점착성의 층을 적층하여도 상관없다.
또한, 폴리이미드 무단 관형 벨트가 복사기의 전사 벨트로서 이용될 때에는, 반도전성을 부여하기 위해 카본 블랙 등이 적합하게 배합된다.
실시예
이하, 실시예를 이용하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 또한, 본 발명은 이하의 실시예에 한정되는 것이 아니다.
이하의 예에서 사용한 화합물의 약호는 이하와 같다.
PPD: p-페닐렌디아민
s-BPDA: 3,3',4,4'-비페닐테트라카르복실산 이무수물
이하의 예에서 이용한 평가 방법·측정 방법은 이하와 같다.
(용액 조성물의 대수 점도)
대수 점도(ηinh)는, 폴리아믹산 용액을 폴리아믹산 농도가 0.5 g/100 밀리리터 용매가 되도록 N-메틸-2-피롤리돈에 균일하게 용해한 용액을 조제하고, 그 용액을, 30℃에서, 캐논 펜스케 No.100을 이용하여 유하 시간(T1)을 측정하였다. 대수 점도는, 블랭크의 용매의 유하 시간(T0)을 이용하여, 다음 식으로부터 산출하였다. 단위는 dL/g이다.
대수 점도={ln(T1/T0)}/0.5
(고형분 농도)
폴리아믹산 용액의 고형분 농도는, 폴리아믹산 용액을 350℃에서 30분간 건조하고, 건조 전의 중량(W1)과 건조 후의 중량(W2)으로부터 다음 식에 따라 구한 값이다.
고형분 농도(중량%)={(W1-W2)/W1}×100
(용액 점도)
토키멕사 제조 E형 점도계를 이용하여 30℃에서의 용액 점도를 측정하였다.
(폴리아믹산 용액 조성물의 용액 안정성)
폴리아믹산 용액의 용액 안정성은, 모노머 농도 20%로 조제한 폴리아믹산 용액에 대해서 E형 점도계로 30℃에서 용액 점도의 변화를 측정함으로써 평가하였다. 즉, 조제 직후의 폴리아믹산 용액의 용액 점도를 P1, 5℃의 분위기 하에서 90일간 방치 후 측정한 용액 점도를 P2로 하여, 다음 식에 따라 구한 용액 점도의 변화율이, ±10% 이하인 것을 ○(양호)로 하고, ±10% 이상이 된 것을 ×(불량)으로 하였다.
변화율(%)={(P2-P1)/P1}×100
(아웃 가스 발생률의 평가[TGA 측정 방법])
주식회사 맥·사이언스사 제조의 열분석 장치인 TG-DTA2000S를 이용하여 실온(25℃)부터 600℃까지 10℃/min으로 승온을 행하여 각 온도 영역에 있어서의 중량 감소율을 산출하였다. 이 중량 감소는 아웃 가스의 발생에 기인한다고 생각되기 때문에, 본 발명에 있어서는, 이 중량 감소율을 아웃 가스의 발생률의 기준으로 하여 평가하였다.
(팽창의 평가)
유리판 상에 10 ㎝×10 ㎝의 폴리이미드막을 제막하고, 얻어진 폴리이미드막의 표면을 육안으로 관찰하였다. 팽창이 생기고 있는 영역을 관찰하고, 팽창이 생기고 있는 영역이 없는 경우는 A(양호), 팽창이 생기고 있는 영역이 전체 면적의 30% 이하인 경우는 B(중간), 팽창이 생기고 있는 영역이 전체 면적의 30%를 넘는 경우는 C(불량)로 하였다.
[실시예 1]
교반기, 질소 가스 도입·배출관을 구비한 내용적 500 ㎖의 유리제의 반응 용기에, 용매로서 N-메틸-2-피롤리돈의 400.0 g을 첨가하고, 이것에 PPD의 26.8801 g(0.2485 몰)과, s-BPDA의 73.1199 g(0.2485 몰)을 첨가하여, 50℃에서 10시간 교반하여, 고형분 농도 18.7%, 용액 점도 5 ㎩·s, 대수 점도 0.65의 폴리아믹산 용액을 얻었다. 이 폴리아믹산 용액 조성물에 크실렌을 50.0 g(전체 용매량 중 11 질량%) 첨가하여, 균일하게 용해한 폴리아믹산 용액 조성물을 얻었다.
이 폴리아믹산 용액 조성물을, 기재의 유리판 상에 바 코터에 의해 도포하고, 그 도막을, 120℃, 150℃에서 각 10분간, 180℃에서 60분간, 200℃, 250℃에서 각 10분간, 450℃에서 30분간 가열 처리하여, 유리판과 두께가 10 ㎛인 폴리이미드막으로 이루어지는 적층체를 얻었다.
적층체의 폴리이미드막 표면의 외관을 육안으로 관찰한 후, TGA 측정하여 500~550℃, 550~600℃의 온도 범위에서의 중량 감소율을 아웃 가스 발생률의 평가의 기준으로 하여 측정하였다.
결과를 표 1에 나타낸다.
[실시예 2~7]
표 1에 나타내는 바와 같이, 혼합 용매의 종류나 비율, 가열 처리 조건을 변경한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 조작을 행하였다.
결과를 표 1에 나타낸다.
[비교예 1~6]
표 2에 나타내는 바와 같이, 혼합 용매의 종류나 비율, 가열 처리 조건을 변경한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 조작을 행하였다.
결과를 표 2에 나타낸다.
Figure pct00005
Figure pct00006
본 발명의 폴리이미드막 적층체의 제조 방법에 의해, 테트라카르복실산 성분으로서 3,3',4,4',-비페닐테트라카르복실산 이무수물 및/또는 피로멜리트산 이무수물을, 디아민 성분으로서 p-페닐렌디아민을 이용한 폴리아믹산 용액 조성물을, 기재에 도포 후 가열 처리하여, 기재와 폴리이미드막을 포함하는 적층체를, 발포나 팽창을 억제하여 성형성 좋게 얻을 수 있다. 이 적층체의 폴리이미드막은 내열성 등의 특성이 양호하며, 그 적층체의 폴리이미드막에 다른 재료를 더 적층한 경우에, 폴리이미드막에 기인한 아웃 가스 등의 문제를 억제할 수 있다.

Claims (8)

  1. 기재 표면에, 하기 화학식 (1)로 표시되는 반복 단위를 갖는 폴리아믹산이, 유기 극성 용매와 물과 공비하는 용매를 포함하며 전체 용매 중의 물과 공비하는 용매의 비율이 5~35 질량%인 혼합 용매 중에 용해된 폴리아믹산 용액 조성물을 포함하는 도막을 형성하여, 기재와 폴리아믹산 용액 조성물을 포함하는 적층체를 얻고, 이어서 상기 기재와 폴리아믹산 용액 조성물을 포함하는 적층체를, 적어도 150℃ 초과~200℃ 미만의 온도 범위에서 10분간 이상 가열 처리한 후에, 최고 온도가 400~550℃인 온도 범위에서 가열 처리하여, 기재와 폴리이미드막을 포함하는 적층체를 얻는 것을 특징으로 하는 폴리이미드막 적층체의 제조 방법.
    Figure pct00007

    [화학식 (1)의 A는, 그 75 몰% 이상이 하기 화학식 (2)로 표시되는 비페닐 구조에 기초하는 4가의 유닛 및/또는 하기 화학식 (3)으로 표시되는 벤젠 고리 구조에 기초하는 4가의 유닛이며, 화학식 (1)의 B는, 그 75 몰% 이상이, 하기 화학식 (4)로 표시되는 페닐 구조에 기초하는 2가의 유닛이다.]
    Figure pct00008

    Figure pct00009

    Figure pct00010
  2. 제1항에 있어서, 폴리아믹산 용액 조성물의 폴리아믹산의 대수 점도가 2.0 dL/g 이하인 것을 특징으로 하는 폴리이미드막 적층체의 제조 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 얻어지는 폴리이미드막의 두께가 40 ㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 폴리이미드막 적층체의 제조 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 폴리이미드막 적층체의 폴리이미드막 표면에, 다른 재료를 더 적층하여, 기재와 폴리이미드막과 다른 재료를 포함하는 폴리이미드막 적층체를 얻는 것을 특징으로 하는 폴리이미드막 적층체의 제조 방법.
  5. 제4항에 있어서, 기재와 폴리이미드막과 다른 재료를 포함하는 폴리이미드막 적층체로부터 기재를 분리하여, 폴리이미드와 다른 재료를 포함하는 폴리이미드막 적층체를 얻는 것을 특징으로 하는 폴리이미드막 적층체의 제조 방법.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 제조 방법에 의해 얻어지는 것을 특징으로 하는 기재와 폴리이미드막을 포함하는 폴리이미드막 적층체.
  7. 제6항에 기재된 폴리이미드막 적층체의 폴리이미드막의 표면에 다른 재료를 더 적층한 것을 특징으로 하는 폴리이미드막 적층체.
  8. 제7항에 기재된 폴리이미드막 적층체로부터 기재를 분리하여 얻어지는 것을 특징으로 하는 폴리이미드막과 다른 재료의 적층체.
KR1020137001617A 2010-07-22 2011-07-21 폴리이미드막 적층체의 제조 방법 KR101538559B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2010-165366 2010-07-22
JP2010165366 2010-07-22
PCT/JP2011/067175 WO2012011607A1 (ja) 2010-07-22 2011-07-21 ポリイミド膜積層体の製造方法、ポリイミド膜積層体

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130029805A true KR20130029805A (ko) 2013-03-25
KR101538559B1 KR101538559B1 (ko) 2015-07-29

Family

ID=45497015

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020137001617A KR101538559B1 (ko) 2010-07-22 2011-07-21 폴리이미드막 적층체의 제조 방법

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9187676B2 (ko)
EP (1) EP2596949A4 (ko)
JP (1) JP5510545B2 (ko)
KR (1) KR101538559B1 (ko)
CN (1) CN103003069B (ko)
TW (1) TWI573690B (ko)
WO (1) WO2012011607A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160014614A (ko) * 2013-05-28 2016-02-11 아사히 가라스 가부시키가이샤 플렉시블 기재 및 그 제조 방법, 유리 적층체 및 그 제조 방법, 전자 디바이스의 제조 방법

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080018178A (ko) 2005-05-06 2008-02-27 후지필름 가부시키가이샤 나노입자의 농축 방법 및 응집 나노입자의 분산 방법
EP2722174A4 (en) * 2011-06-14 2015-02-18 Ube Industries METHOD FOR PRODUCING A POLYIMID LAMINATE AND POLYIMID LAMINATE
WO2013157565A1 (ja) * 2012-04-19 2013-10-24 宇部興産株式会社 熱融着性ポリイミドフィルム、熱融着性ポリイミドフィルムの製造方法及び熱融着性ポリイミドフィルムを用いたポリイミド金属積層体
JP6445965B2 (ja) * 2013-02-19 2018-12-26 日鉄ケミカル&マテリアル株式会社 積層体、太陽電池用部材、太陽電池、表示装置用部材、表示装置及び積層体の製造方法
CN103327135A (zh) * 2013-06-27 2013-09-25 贝壳网际(北京)安全技术有限公司 域名解析方法、装置及客户端
US9219515B2 (en) 2013-09-05 2015-12-22 Apple Inc. Protective film and related assembly and method
JP2017113880A (ja) * 2014-04-28 2017-06-29 旭硝子株式会社 ガラス積層体、樹脂層付きガラス基板、樹脂層付き支持基材
CN109422876A (zh) * 2017-08-28 2019-03-05 苏州聚萃材料科技有限公司 聚酰胺酸的溶液、聚酰亚胺薄膜及其应用
CN111435688B (zh) * 2018-12-25 2021-11-23 苏州阿特斯阳光电力科技有限公司 一种光伏背板及包含所述光伏背板的光伏组件
CN112111219B (zh) * 2019-06-20 2023-04-14 东京应化工业株式会社 清漆组合物、聚酰亚胺多孔质膜的前体膜及其制造方法、以及聚酰亚胺多孔质膜的制造方法

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61111359A (ja) * 1984-11-06 1986-05-29 Ube Ind Ltd ポリイミド膜
JPH0682892B2 (ja) * 1986-02-28 1994-10-19 住友ベ−クライト株式会社 可撓性印刷回路用基板の製造方法
JPH03157427A (ja) 1989-11-14 1991-07-05 Sumitomo Bakelite Co Ltd ポリイミド樹脂前駆体
US5115090A (en) * 1990-03-30 1992-05-19 Sachdev Krishna G Viscosity stable, essentially gel-free polyamic acid compositions
JP2868167B2 (ja) * 1991-08-05 1999-03-10 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレイション 多重レベル高密度相互接続構造体及び高密度相互接続構造体
JP2975766B2 (ja) 1992-05-13 1999-11-10 三洋電機株式会社 可撓性のある薄膜太陽電池の製造方法
US5741598A (en) * 1995-08-01 1998-04-21 Ube Industries, Ltd. Polyimide/metal composite sheet
DE69702717T2 (de) * 1996-12-05 2001-03-29 Du Pont Polyimide mit hohem tg, hoher oxidativer thermischer stabilität und niedriger wasseraufnahmefähigkeit
EP1103855A1 (en) 1999-11-26 2001-05-30 Nitto Denko Corporation Photosensitive resin composition, porous resin, circuit board, and wireless suspension board
JP4254488B2 (ja) * 2003-11-04 2009-04-15 日立電線株式会社 電子部品用銅箔及びその製造方法
JP2006274130A (ja) * 2005-03-30 2006-10-12 Kaneka Corp ポリイミドフィルムおよびその利用
JP4941093B2 (ja) 2006-05-19 2012-05-30 宇部興産株式会社 ポリイミド膜の製造方法、及びポリアミック酸溶液組成物
EP2022815B1 (en) 2006-05-19 2011-07-13 Ube Industries, Ltd. Method for producing polyimide film and polyamic acid solution composition
CN101484500A (zh) * 2006-07-06 2009-07-15 东丽株式会社 热塑性聚酰亚胺、使用该聚酰亚胺的层合聚酰亚胺薄膜以及金属箔层合聚酰亚胺薄膜
WO2008004496A1 (en) 2006-07-06 2008-01-10 Toray Industries, Inc. Thermoplastic polyimide, and laminated polyimide film and metal foil-laminated polyimide film using the thermoplastic polyimide
JP5275604B2 (ja) * 2006-10-10 2013-08-28 新日鉄住金化学株式会社 ポリイミド樹脂層の製造方法
JP5046703B2 (ja) * 2007-03-28 2012-10-10 東レ・デュポン株式会社 ポリイミドフィルム及びその製造方法
WO2008120787A1 (ja) 2007-03-29 2008-10-09 Ube Industries, Ltd. 芳香族ポリイミドおよびその製造方法
JP2009091573A (ja) 2007-09-20 2009-04-30 Ube Ind Ltd ポリイミド膜の製造方法、及びポリアミック酸溶液組成物

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160014614A (ko) * 2013-05-28 2016-02-11 아사히 가라스 가부시키가이샤 플렉시블 기재 및 그 제조 방법, 유리 적층체 및 그 제조 방법, 전자 디바이스의 제조 방법

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2012011607A1 (ja) 2013-09-09
EP2596949A1 (en) 2013-05-29
TW201213130A (en) 2012-04-01
TWI573690B (zh) 2017-03-11
JP5510545B2 (ja) 2014-06-04
US9187676B2 (en) 2015-11-17
CN103003069A (zh) 2013-03-27
US20130115473A1 (en) 2013-05-09
CN103003069B (zh) 2015-12-16
KR101538559B1 (ko) 2015-07-29
WO2012011607A1 (ja) 2012-01-26
EP2596949A4 (en) 2014-01-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20130029805A (ko) 폴리이미드막 적층체의 제조 방법, 폴리이미드막 적층체
TWI780040B (zh) 聚醯亞胺樹脂前驅物
JP5989778B2 (ja) フッ素樹脂含有軟性金属積層板
KR20100065350A (ko) 폴리이미드막의 제조방법, 및 폴리아민산 용액 조성물
JP7446741B2 (ja) 金属張積層板及び回路基板
TW200811220A (en) Polyimide solvent cast films having a low coefficient of thermal expansion and method of manufacture thereof
JP2005142572A (ja) (微細粉末)フルオロポリマーから部分的に誘導され、電子基板として有用なポリイミドをベースとした組成物、およびそれに関連する方法と組成物
TW200811221A (en) Articles comprising a polyimide solvent cast film having a low coefficient of thermal expansion and method of manufacture thereof
KR101819783B1 (ko) 폴리이미드 심리스 벨트, 그 제조 방법, 폴리이미드 전구체 용액 조성물
KR101485729B1 (ko) 폴리이미드 수지 조성물, 필름, 접착제 및 부품
JP2010168517A (ja) アミド酸オリゴマー溶液組成物を用いたポリイミド膜の製造方法、及びアミド酸オリゴマー溶液組成物
JP5139986B2 (ja) ポリイミド系樹脂組成物及びその製造方法、ならびに金属積層体
US20130171459A1 (en) Polyamic acid resin solution containing interpenetrating polymer and laminate using the same
JP5326253B2 (ja) ポリイミド膜の製造方法、及び芳香族ポリイミド
JP2021160148A (ja) 樹脂フィルム、金属張積層板及び回路基板
JP5428172B2 (ja) ポリイミド膜の製造方法
JP7442613B2 (ja) ポリアミド酸組成物、ポリアミド酸組成物の製造方法及びそれを含むポリイミド
US20220009143A1 (en) Polyimide composite film having improved surface adhesive strength with metal layer and method for preparing the same
JP2000063518A (ja) 架橋基を含有する低誘電性ポリイミド及びその製造方法
JP2010085450A (ja) シームレスベルトおよびシームレスベルトの製造方法
TW202233416A (zh) 聚醯亞胺樹脂組成物、接著劑組成物、膜狀接著材料、接著片材、附樹脂之銅箔、覆銅積層板、印刷配線板及聚醯亞胺膜
JP2023006387A (ja) ポリアミド酸、ポリイミド、ポリイミドフィルム、金属張積層板及び回路基板
KR101240955B1 (ko) 고온에서의 열적 치수안정성이 우수한 폴리이미드 필름 및 그를 이용한 디스플레이 소자용 기판
JP2009221398A (ja) ポリアミック酸溶液組成物、及びポリイミド膜
JP2021068847A (ja) 回路基板及びその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
AMND Amendment
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E90F Notification of reason for final refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180628

Year of fee payment: 4