JPH0353328B2 - - Google Patents

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JPH0353328B2
JPH0353328B2 JP58131971A JP13197183A JPH0353328B2 JP H0353328 B2 JPH0353328 B2 JP H0353328B2 JP 58131971 A JP58131971 A JP 58131971A JP 13197183 A JP13197183 A JP 13197183A JP H0353328 B2 JPH0353328 B2 JP H0353328B2
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JP
Japan
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film
polyamic acid
acid solution
carbon particles
light
Prior art date
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JP58131971A
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English (en)
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JPS6026034A (ja
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Yoshikazu Sasaki
Hiroshi Inoe
Tadashi Miura
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Ube Corp
Original Assignee
Ube Industries Ltd
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Publication date
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  • Heating, Cooling, Or Curing Plastics Or The Like In General (AREA)
  • Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)
  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、優れた耐熱性を有する遮光性ポリ
イミドフイルムの製造方法に関するものである。
従来、無機の微粒子をポリマー中に充填する方
法は多数知られている。例えば、特公昭39−
25196号では、炭素粒子を10〜75重量%含む導電
性ポリイミド樹脂について述べられており、炭素
粒子は任意の製造過程で加えることができるが、
ポリアミツク酸溶液に加えるのが好ましいと記載
されている。特開昭51−68648号にはプラスチツ
ク溶液又は分散液中に微粒子充填剤を添加する方
法が記載されている。
しかし、3,3′,4,4′−ビフエニルテトラカ
ルボン酸二無水物(以下BPDAと略記すること
がある)とp−フエニレンジアミン(以下PPD
と略記するとがある)とを有機極性溶媒中で反応
させてポリアミツク酸溶液を調製後、炭素粒子を
添加する方法は、炭素粒子の分散が悪く、このポ
リアミツク酸溶液から成形した成形品、例えばフ
イルムを加熱することにより得られるポリイミド
フイルムの表面は平滑性がなく、フイルムの引張
物性も悪いものであつた。
本発明者らは炭素粒子を含む3,3′,4,4′−
ビフエニルテトラカルボン酸二無水物とp−フエ
ニレンジアミンとから耐熱性に優れた遮光性のポ
リイミドフイルムの製造法につき鋭意研究した結
果、この発明を完成した。
すなわち、この発明は、最終的に得られるポリ
イミドに対して1〜5重量%の炭素粒子を含む有
機極性溶媒中で3,3′,4,4′−ビフエニルテト
ラカルボン酸二無水物とp−フエニレンジアミン
とを反応させて得られるポリアミツク酸溶液か
ら、炭素粒子を含むポリアミツク酸のフイルムを
成形した後、そのフイルムを加熱してポリアミツ
ク酸をイミド化することを特徴とする優れた耐熱
性を有する遮光性ポリイミドフイルムの製造方法
に関するものである。
PPDの代りに他の芳香族ジアミン、例えばジ
アミノジフエニルエーテル(以下DADEと略記
することがある。)とBPDAとから同様にして炭
素粒子の分散性のよい遮光性ポリイミドフイルム
が得られるが、このフイルムは本発明のPPDか
らのフイルムに比べ、熱重量減少が大きく、さら
に短時間(数百ミリ秒)で光により450℃付近の
温度に加熱するとふくれを生じる。芳香族テトラ
カルボン酸二無水物としてピロメリツト酸二無水
物(以下PMDAと略記することがある。)を使用
して芳香族ジアミンと同様にして炭素粒子の分散
のよい遮光性ポリイミドフイルムを得ることがで
きる。しかし、ジアミンとしてPPDを使用した
場合は、得られるポリイミドフイルムはもろい性
質であり、全く実用性がない。又、ジアミンとし
てDADEを使用してこれとPMDAとから得られ
るポリイミドフイルムは、本発明のBPDAと
PPDとから得られるポリイミドフイルムに比べ、
熱重量減少が大きく、さらに短時間(数百ミリ
秒)で光により450℃付近の温度に加熱するとふ
くれたり発泡したりする。
本発明のBPDAとPPDとから得られる炭素粒
子が分散したポリイミドフイルムは、上に述べた
他の組成のポリイミドフイルムよりも熱重量減少
が小さく、短時間(数百ミリ秒)の光により450
℃付近に加熱してもふくれも発泡もほとんどな
い。
この発明の方法において、ポリアミツク酸溶液
の粘度(30℃)は、10〜1×105ポイズ、好まし
くは20〜6×104ポイズ、さらに好ましくは40〜
4×104ポイズである。
本発明において炭素粒子はBPDAおよびPPD
を加える前の溶媒に加えるか、溶媒にBPDAを
添加した後、加えるのが好ましい。BPDAと
PPDとを溶媒中で反応させると溶液の粘度が急
に上昇するので、BPDAとPPDとを混合後に炭
素粒子を加えると分散が悪い。
この発明において使用するp−フエニレンジア
ミンは、他の芳香族ジアミン、例えば、m−フエ
ニレンジアミン、4,4′−ジアミノジフエニルエ
ーテル、4,4′−ジアミノジフエニルチオエーテ
ル、4,4′−ジアミノジフエニルメタン、4,
4′−ジアミノジフエニルメタン、4,4′−ジアミ
ノジフエニルスルホンなどを、全芳香族ジアミン
成分に対して約30モル%以下、特に10モル%以下
であれば、共に使用してよい。
前記の3,3′,4,4′−ビフエニルテトラカル
ボン酸二無水物は、他の芳香族テトラカルボン酸
二無水物、例えば、2,3,3′,4′−ビフエニル
テトラカルボン酸、3,3′,4,4′−ベンゾフエ
ノンテトラカルボン酸、ピロメリツト酸、ビス
(3,4−ジカルボキシフエニル)メタン、ビス
(3,4−ジカルボキシフエニル)エーテルなど
の二無水物を、全酸二無水物に対して10モル%以
下、特に5モル%以下であれば、共に使用しても
よい。
芳香族ジアミンの全成分と、芳香族テトラカル
ボン酸二無水物の全成分とは、大略等モル、特に
実質的に等モル使用することが好ましい。すなわ
ち、芳香族ジアミン成分と芳香族テトラカルボン
酸二無水物成分との差(モル)が、芳香族テトラ
カルボン酸二無水物成分の全モル数に対して5モ
ル%以下、特に3モル%以下となるように、溶媒
へ添加することが好適である。
この発明の方法において、反応に使用する有機
極性溶媒としては、N−メチルピロリドン、ピリ
ジン、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−
ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、
テトラメチル尿素、クレゾール、フエノールなど
のポリアミツク酸を溶解することができる溶媒を
好適に挙げることができる。
この発明の方法において、ポリアミツク酸の溶
液のポリマー濃度は、5〜30重量%、好ましくは
8〜25重量%、さらに好ましくは10〜22重量%で
ある。
この発明の方法における反応温度は約0〜70
℃、特に5〜50℃に維持することが最適である。
この発明の方法において、ポリアミツク酸は、
対数粘度(30℃、濃度0.5g/100ml溶媒で測定)
が、0.2以上、特に0.3〜6、さらに0.4〜5程度で
ある分子量のものであることが好ましい。
この発明の方法において、ポリアミツク酸溶液
からポリアミツク酸のフイルムを成形する方法
は、すでに公知のどのような成形方法で行つても
よく、例えば、10〜100μの厚さのポリアミツク
酸フイルムを成形する場合には、ポリアミツク酸
溶液をガラス板、銅板、アルミ板などの平滑な平
板上に流して被膜を形成し、この被膜から溶媒を
加熱によつて徐々に除去して成形する方法、ある
いは、加熱した回転ドラムにポリアミツク酸溶液
を流して回転ドラムの表面に被膜を形成し、この
被膜から溶媒を徐々に除去して成形する方法を挙
げることができる。なお回転ドラムの代りにスチ
ールベルトを使うことも可能である。
さらにポリアミツク酸のフイルムは、100〜450
℃の温度に加熱して、ポリアミツク酸のアミドー
酸結合をイミド結合へ転換して、ポリイミドフイ
ルムを得ることができる。
以下に、実施例および比較例を示す。
実施例 1 30の円筒型重合槽にN,N−ジメチルアセト
アミド25400gとカーボンブラツク98.5gを加え
十分撹拌する。この液にBPDA3530.6gを加え撹
拌しながら、次にPPD1297.7gを徐々に選択し、
室温で約10時間撹拌する。得られたポリアミツク
酸の対数粘度は3.10で、ポリアミツク酸溶液の粘
度は25000ポイスであつた。このポリアミツク酸
溶液をTダイ金型のスリツトから押出して、溶液
の薄膜を形成し、次いで金属ベルトの平滑面上に
薄膜を載置し、その金属ベルトの周囲に約130℃
の熱風を供給して、約40重量%の溶媒が残存して
いる薄膜を形成し、最後に、高温乾燥炉内でピン
テンターに保持して移動しながら、約250〜550℃
の表面温度のヒーターと約400℃の熱風とによつ
て、薄膜から溶媒を実施的に除去し、約80μのポ
リイミドフイルムを連続的に製造した。このフイ
ルムの表面は平滑で、このフイルムの引張り強度
は38Kg/mm2で、伸び率は21%であつた。このフイ
ルムの600℃真空下で80分間保持した時の重量減
少率は17%であつた。このフイルムを光により瞬
間(約200ミリ秒)に450℃付近まで加熱しても、
ふくれや発泡はほとんど起らなかつた。このフイ
ルムの波長2.5μの光透過率は1%以下であつた。
実施例 2 溶媒としてN,N−ジメチルアセトアミドの代
りにN−メチルピロリドンを使用したほかは実施
例1と同様にしてカーボン入りポリアミツク酸溶
液を得た。このポリアミツク酸の対数粘度は
3.06、溶液の粘度は31000ポイズであつた。この
ポリアミツク酸溶液より実施例1と同様にして約
80μのポリイミドフイルムを製造した。
このフイルムの表面は平滑で、このフイルムの
引張り強度は39Kg/mm2で、伸び率は25%であつ
た。このフイルムを瞬時(約200ミリ秒)に光に
より450℃付近まで加熱してもふくれたり発泡は
ほとんど起らなかつた。このフイルムの波長2.5μ
の光透過率は1%以下であつた。
比較例 1 BPDAとPPDとを、N,N−ジメチルアセト
アミド中で混合し、30分間撹拌後にカーボン粒子
を添加したほかは実施例1と同様にして行い、ポ
リアミツク酸溶液を得た。このポリアミツク酸の
対数粘度は3.20で、溶液の粘度は27000ポイズで
あつた。このポリアミツク酸溶液を実施例1と同
様にして約80μのポリイミドフイルムを製造し
た。このフイルムの表面はカーボンの凝集物のた
めの平滑性が悪く、凹凸がある。
このフイルムの引張り強度は15Kg/mm2で、伸び
率は3%であつた。
比較例 2 15の円筒型重合槽に、カーボンブラツク41.8
gとN,N−ジメチルアセトアミド10980gを加
え撹拌した後、ピロメリツト酸二無水物1090.6g
とDADE1001.2gを加え、室温で10時間撹拌す
る。得られたポリアミツク酸の対数粘度は2.50
で、溶液の粘度は9000ポイズであつた。このポリ
アミツク酸溶液から実施例1と同様して約80μの
ポリイミドフイルムを製造した。
このフイルムの引張り強度は15Kg/mm2で、伸び
率は30%であつた。このフイルムの600℃、真空
下80分間の熱重量減少率は32%であつた。このフ
イルムを瞬間(約200ミリ秒)に450℃付近まで光
により加熱すると、発泡したり、ふくれを生じた
りした。
比較例 3 15の円筒型重合槽にカーボンブラツク39.6g
とN,N−ジメチルアセトアミド10380gを加え
撹拌した後、BPDA1176.9gとDADE801.0gを
加え、室温で10時間撹拌した。得られたポリアミ
ツク酸の対数粘度は3.02で、溶液の粘度は23000
ポイズであつた。このポリアミツク酸溶液から実
施例1と同様にして約80μのポリイミドフイルム
を製造した。
このフイルムの引張り強度は18Kg/mm2て、伸び
率は65%であつた。
このフイルムの真空下、600℃、80分間の熱重
量減少率は24%であつた。
このフイルムを瞬時(約200ミリ秒)に450℃付
近まで光により加熱すると、ふくれを生じた。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 最終的に得られるポリイミドに対して1〜5
    重量%の炭素粒子を含む有機極性溶媒中で3,
    3′,4,4′−ビフエニルテトラカルボン酸二無水
    物とp−フエニレンジアミンとを反応させて得ら
    れるポリアミツク酸溶液から、炭素粒子を含むポ
    リアミツク酸のフイルムを成形した後、そのフイ
    ルムを加熱してポリアミツク酸をイミド化するこ
    とを特徴とする優れた耐熱性を有する遮光性ポリ
    イミドフイルムの製造方法。
JP58131971A 1983-07-21 1983-07-21 遮光性ポリイミド成形品の製造方法 Granted JPS6026034A (ja)

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JP4551583B2 (ja) * 2001-03-29 2010-09-29 日東電工株式会社 半導電性ポリイミドベルトの製造方法
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