JPH10114823A - 改質ポリイミドフィルム - Google Patents
改質ポリイミドフィルムInfo
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- JPH10114823A JPH10114823A JP26974896A JP26974896A JPH10114823A JP H10114823 A JPH10114823 A JP H10114823A JP 26974896 A JP26974896 A JP 26974896A JP 26974896 A JP26974896 A JP 26974896A JP H10114823 A JPH10114823 A JP H10114823A
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- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/03—Use of materials for the substrate
- H05K1/0313—Organic insulating material
- H05K1/032—Organic insulating material consisting of one material
- H05K1/0346—Organic insulating material consisting of one material containing N
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- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
- Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】弾性率低下が少なく、低吸水性のポリイミドフ
ィルムを提供する。 【解決手段】フィルム表面におけるフェニル基と結合し
たSiに基づくSiの表面原子濃度が1%以上であり、
引張弾性率が450kg/mm2 以上、線膨張係数が2
5×10-6cm/cm/℃以下、吸水率が1.4%以
下、5%熱重量減少温度が500℃以上である改質ポリ
イミドフィルム。
ィルムを提供する。 【解決手段】フィルム表面におけるフェニル基と結合し
たSiに基づくSiの表面原子濃度が1%以上であり、
引張弾性率が450kg/mm2 以上、線膨張係数が2
5×10-6cm/cm/℃以下、吸水率が1.4%以
下、5%熱重量減少温度が500℃以上である改質ポリ
イミドフィルム。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、種々の環境下で
も優れた物性を有するポリイミドフィルムに関するもの
である。
も優れた物性を有するポリイミドフィルムに関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】芳香族ポリイミドフィルムは、高耐熱性
を有しており、種々の電気・電子部品用に使用されてい
るが、最近の高精度化・高密度化・高生産性の要求か
ら、さらに低吸水性・高弾性の芳香族ポリイミドフィル
ムが必要とされている。このため種々の提案がされてい
る。例えば、低吸水性を目的としてフッ素系のモノマ−
を使用したポリイミドが開発されているが、フッ素系の
モノマ−が非常に高価であるため、またフッ素系のモノ
マ−は反応性が低く高分子量のポリマ−が得にくいた
め、このモノマ−を使用したポリイミドは幅広く使用で
きるまでには到っていないのが実情である。また、脂肪
族系のモノマ−やシリコ−ンなどを使用して低吸水性に
することも検討されているが、これらのポリイミドフィ
ルムは弾性率が小さく腰が弱くなるといった欠点があ
る。
を有しており、種々の電気・電子部品用に使用されてい
るが、最近の高精度化・高密度化・高生産性の要求か
ら、さらに低吸水性・高弾性の芳香族ポリイミドフィル
ムが必要とされている。このため種々の提案がされてい
る。例えば、低吸水性を目的としてフッ素系のモノマ−
を使用したポリイミドが開発されているが、フッ素系の
モノマ−が非常に高価であるため、またフッ素系のモノ
マ−は反応性が低く高分子量のポリマ−が得にくいた
め、このモノマ−を使用したポリイミドは幅広く使用で
きるまでには到っていないのが実情である。また、脂肪
族系のモノマ−やシリコ−ンなどを使用して低吸水性に
することも検討されているが、これらのポリイミドフィ
ルムは弾性率が小さく腰が弱くなるといった欠点があ
る。
【0003】また、弾性率を大きくする目的でゾル−ゲ
ル法によるテトラエトキシシランの加水分解縮合物から
生成したシリカとポリイミドとの組成物からなる成形体
も知られている。例えば、特開平3−287626号公
報、特開平7−331069号公報に記載されているポ
リイミド成形体である。しかし、これら公知のポリイミ
ド成形体は、吸水率が大きくなるという欠点がある。つ
まり、これら公知のポリイミド樹脂成形体は、弾性率が
ある程度以上でかつ低吸水性という条件を満足すること
ができなかったのである。
ル法によるテトラエトキシシランの加水分解縮合物から
生成したシリカとポリイミドとの組成物からなる成形体
も知られている。例えば、特開平3−287626号公
報、特開平7−331069号公報に記載されているポ
リイミド成形体である。しかし、これら公知のポリイミ
ド成形体は、吸水率が大きくなるという欠点がある。つ
まり、これら公知のポリイミド樹脂成形体は、弾性率が
ある程度以上でかつ低吸水性という条件を満足すること
ができなかったのである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】この発明の目的は、前
記の問題点を有しない、すなわちある程度以上の弾性率
と低吸水性とを兼ね備えたポリイミドフィルムを提供す
ることである。
記の問題点を有しない、すなわちある程度以上の弾性率
と低吸水性とを兼ね備えたポリイミドフィルムを提供す
ることである。
【0005】
【課題を解決するための手段】すなわち、この発明は、
フィルム表面におけるフェニル基と結合したSiに基づ
くSiの表面原子濃度が1%(重量%,以下同じ)以上
であり、引張弾性率が450kg/mm2 以上、線膨張
係数が25×10-6cm/cm/℃以下、吸水率が1.
4%以下、5%熱重量減少温度が500℃以上である改
質ポリイミドフィルムに関するものである。
フィルム表面におけるフェニル基と結合したSiに基づ
くSiの表面原子濃度が1%(重量%,以下同じ)以上
であり、引張弾性率が450kg/mm2 以上、線膨張
係数が25×10-6cm/cm/℃以下、吸水率が1.
4%以下、5%熱重量減少温度が500℃以上である改
質ポリイミドフィルムに関するものである。
【0006】この発明の改質されたポリイミドフィルム
は、好適には厚みが10−125μmであり、フェニル
基含有アルコキシシラン化合物の加水分解・重合物によ
る表面のSi表面原子濃度が1%以上、好適には1〜2
0%、引張弾性率が450kg/cm2 以上、特に47
0〜1000kg/cm2 、線膨張係数が25×10 -6
cm/cm/℃以下、特に5×10-6〜25×10-6c
m/cm/℃、吸水率が1.4%以下、特に0.5〜
1.3%であるポリイミドフィルムであることが好まし
い。
は、好適には厚みが10−125μmであり、フェニル
基含有アルコキシシラン化合物の加水分解・重合物によ
る表面のSi表面原子濃度が1%以上、好適には1〜2
0%、引張弾性率が450kg/cm2 以上、特に47
0〜1000kg/cm2 、線膨張係数が25×10 -6
cm/cm/℃以下、特に5×10-6〜25×10-6c
m/cm/℃、吸水率が1.4%以下、特に0.5〜
1.3%であるポリイミドフィルムであることが好まし
い。
【0007】前記のフィルム表面のSiはフェニル基と
結合したSiであり、表面原子濃度が1%以上であるこ
とが必要である。Si表面原子濃度が1%以上であって
もアルキル基に結合したSiでは低吸水のポリイミドフ
ィルムを得ることはできず、またSi表面原子濃度が1
%未満であると吸水性が高くなる。さらに、フィルム全
体として高弾性でないと、電子部品や印刷部品などの用
途に使用が困難である。
結合したSiであり、表面原子濃度が1%以上であるこ
とが必要である。Si表面原子濃度が1%以上であって
もアルキル基に結合したSiでは低吸水のポリイミドフ
ィルムを得ることはできず、またSi表面原子濃度が1
%未満であると吸水性が高くなる。さらに、フィルム全
体として高弾性でないと、電子部品や印刷部品などの用
途に使用が困難である。
【0008】この発明の改質ポリイミドフィルムは、例
えば、高弾性のポリイミドフィルムを与えるポリアミッ
ク酸の有機極性溶媒溶液またはポリイミドの有機極性溶
媒溶液(好適にはポリアミック酸の有機極性溶媒溶液)
に、フェニルアルコキシシラン、ジフェニルアルコキシ
シランまたはその部分加水分解物を加え、得られた溶液
組成物を製膜用ド−プとして流延、乾燥して自己支持性
のフィルム状物を得、ついでさらに加熱するなどしてポ
リイミドフィルムを形成する方法によって、好適に製造
することができる。この工程中において、フェニルアル
コキシシラン、ジフェニルアルコキシシランまたはその
部分加水分解物は、系で生成したあるいは添加した少量
の水分と加熱とによってポリ(モノフェニルシロキサ
ン)またはポリ(ジフェニルシロキサン)に変化させ
る。
えば、高弾性のポリイミドフィルムを与えるポリアミッ
ク酸の有機極性溶媒溶液またはポリイミドの有機極性溶
媒溶液(好適にはポリアミック酸の有機極性溶媒溶液)
に、フェニルアルコキシシラン、ジフェニルアルコキシ
シランまたはその部分加水分解物を加え、得られた溶液
組成物を製膜用ド−プとして流延、乾燥して自己支持性
のフィルム状物を得、ついでさらに加熱するなどしてポ
リイミドフィルムを形成する方法によって、好適に製造
することができる。この工程中において、フェニルアル
コキシシラン、ジフェニルアルコキシシランまたはその
部分加水分解物は、系で生成したあるいは添加した少量
の水分と加熱とによってポリ(モノフェニルシロキサ
ン)またはポリ(ジフェニルシロキサン)に変化させ
る。
【0009】この発明におけるポリイミドの構成単位で
ある芳香族テトラカルボン酸成分としては、剛直な分子
構造を有する芳香族テトラカルボン酸類、例えば3,
3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸、2,
3,3’,4’−ビフェニルテトラカルボン酸、各種異
性体のベンゾフェノンテトラカルボン酸、ピロメリット
酸、各種異性体のナフタレンテトラカルボン酸、それら
の酸の二無水物、あるいはそれらの酸のエステル、ある
いはそれらのハロゲン化物(特にフッ素化物)や、その
酸の二無水物、あるいはその酸のエステル化物を組み合
わせて使用することができる。特に、3,3’,4,
4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物が好まし
い。
ある芳香族テトラカルボン酸成分としては、剛直な分子
構造を有する芳香族テトラカルボン酸類、例えば3,
3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸、2,
3,3’,4’−ビフェニルテトラカルボン酸、各種異
性体のベンゾフェノンテトラカルボン酸、ピロメリット
酸、各種異性体のナフタレンテトラカルボン酸、それら
の酸の二無水物、あるいはそれらの酸のエステル、ある
いはそれらのハロゲン化物(特にフッ素化物)や、その
酸の二無水物、あるいはその酸のエステル化物を組み合
わせて使用することができる。特に、3,3’,4,
4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物が好まし
い。
【0010】この発明のポリイミドの構成単位である芳
香族ジアミン成分としては、剛直な分子構造を有する芳
香族ジアミン、特にパラフェニレンジアミン単独が好ま
しく、その一部を他の芳香族ジアミン(例えば、メタフ
ェニレンジアミン、主鎖中にO、プロピレン、エチレ
ン、メチレン、S、などの基を有する芳香族ジアミン)
60モル%以下で置き換えて使用してもよい。
香族ジアミン成分としては、剛直な分子構造を有する芳
香族ジアミン、特にパラフェニレンジアミン単独が好ま
しく、その一部を他の芳香族ジアミン(例えば、メタフ
ェニレンジアミン、主鎖中にO、プロピレン、エチレ
ン、メチレン、S、などの基を有する芳香族ジアミン)
60モル%以下で置き換えて使用してもよい。
【0011】前記の他の芳香族ジアミンとしては、メタ
フェニレンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルエ
−テル、4,4’−ジアミノジフェニルプロパン、4,
4’−ジアミノジフェニルエタン、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スル
フィドなどを挙げることができる。
フェニレンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルエ
−テル、4,4’−ジアミノジフェニルプロパン、4,
4’−ジアミノジフェニルエタン、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スル
フィドなどを挙げることができる。
【0012】前記の高弾性のポリイミドフィルムを与え
るポリアミック酸またはポリイミドの有機極性溶媒溶液
は、例えば、芳香族テトラカルボン酸、その酸二無水物
またはその酸のエステル、好適には3,3’,4,4’
−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物と芳香族ジアミ
ン、好適にはパラフェニレンジアミンとをN,N−ジメ
チルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン(ポリ
アミック酸の場合)やパラクロロフェノ−ル(ポリイミ
ドの場合)などのポリイミドフィルムの製造に通常使用
される有機極性溶媒中で、ポリアミック酸の場合には、
好ましくは10〜80℃で1〜30時間重合して得られ
た、好適にはポリマ−の対数粘度(測定温度:30℃、
濃度:0.5g/100ml溶媒、溶媒:N−メチル−
2−ピロリドン)が1〜5、ポリマ−濃度が15〜25
重量%であり、回転粘度(30℃)が500〜4500
ポイズであるポリアミック酸(イミド化率:5%以下)
溶液として得られる。
るポリアミック酸またはポリイミドの有機極性溶媒溶液
は、例えば、芳香族テトラカルボン酸、その酸二無水物
またはその酸のエステル、好適には3,3’,4,4’
−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物と芳香族ジアミ
ン、好適にはパラフェニレンジアミンとをN,N−ジメ
チルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン(ポリ
アミック酸の場合)やパラクロロフェノ−ル(ポリイミ
ドの場合)などのポリイミドフィルムの製造に通常使用
される有機極性溶媒中で、ポリアミック酸の場合には、
好ましくは10〜80℃で1〜30時間重合して得られ
た、好適にはポリマ−の対数粘度(測定温度:30℃、
濃度:0.5g/100ml溶媒、溶媒:N−メチル−
2−ピロリドン)が1〜5、ポリマ−濃度が15〜25
重量%であり、回転粘度(30℃)が500〜4500
ポイズであるポリアミック酸(イミド化率:5%以下)
溶液として得られる。
【0013】この発明の改質ポリイミドフィルムを製造
する好適な一例である前記の方法において、ポリアミッ
ク酸の有機極性溶媒溶液に、フェニル基含有アルコキシ
シラン化合物、好適には、フェニルアルコキシシラン、
ジフェニルアルコキシシランまたはその部分加水分解物
を添加、混合して、フェニルアルコキシシラン、ジフェ
ニルアルコキシシランまたはその部分加水分解物を含有
するポリアミック酸溶液を得る。
する好適な一例である前記の方法において、ポリアミッ
ク酸の有機極性溶媒溶液に、フェニル基含有アルコキシ
シラン化合物、好適には、フェニルアルコキシシラン、
ジフェニルアルコキシシランまたはその部分加水分解物
を添加、混合して、フェニルアルコキシシラン、ジフェ
ニルアルコキシシランまたはその部分加水分解物を含有
するポリアミック酸溶液を得る。
【0014】前記のフェニルアルコキシシラン、ジフェ
ニルアルコキシシランまたはその部分加水分解物として
は、例えば、フェニルトリメトキシシラン、フェニルト
リエトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフ
ェニルジエトキシシランやこれらの部分加水分解物が好
適に使用される。これらは1種のみを使用してもよくあ
るいは2種以上を混合して使用してもよい。また、他の
アルコキシシランと併用してもよい。これらのフェニル
アルコキシシラン、ジフェニルアルコキシシランまたは
その部分加水分解物はそのまま使用してもよく、また有
機極性溶媒、例えば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−メチル−2−ピロ
リドンの溶解して使用してもよい。
ニルアルコキシシランまたはその部分加水分解物として
は、例えば、フェニルトリメトキシシラン、フェニルト
リエトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフ
ェニルジエトキシシランやこれらの部分加水分解物が好
適に使用される。これらは1種のみを使用してもよくあ
るいは2種以上を混合して使用してもよい。また、他の
アルコキシシランと併用してもよい。これらのフェニル
アルコキシシラン、ジフェニルアルコキシシランまたは
その部分加水分解物はそのまま使用してもよく、また有
機極性溶媒、例えば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−メチル−2−ピロ
リドンの溶解して使用してもよい。
【0015】前記のフェニル基含有アルコキシシラン化
合物の添加量は、ポリアミド酸100重量部に対して1
0〜80重量部、特に20〜70重量部であることが好
ましい。添加量が少なすぎると得られるフィルムの吸水
率の改良効果が少なく、また添加量が多すぎると吸水率
は改良されるもののフィルムがもろくなり、商品価値の
著しく劣ったものしか得られなくなる。また、必要に応
じて添加される水の量は通常ポリアミド酸100重量部
に対して0〜200重量部である。水の量が多すぎると
ポリアミド酸が加水分解し、得られるフィルムの物性が
低下するので好ましくない。
合物の添加量は、ポリアミド酸100重量部に対して1
0〜80重量部、特に20〜70重量部であることが好
ましい。添加量が少なすぎると得られるフィルムの吸水
率の改良効果が少なく、また添加量が多すぎると吸水率
は改良されるもののフィルムがもろくなり、商品価値の
著しく劣ったものしか得られなくなる。また、必要に応
じて添加される水の量は通常ポリアミド酸100重量部
に対して0〜200重量部である。水の量が多すぎると
ポリアミド酸が加水分解し、得られるフィルムの物性が
低下するので好ましくない。
【0016】このフェニル基含有アルコキシシラン化合
物の添加と同時にまたは別々に、好適にはポリアミック
酸100重量部に対して0.01〜1重量%の(ポリ)
リン酸エステルおよび/またはリン酸エステルのアミン
塩などのリン含有化合物および、ポリアミック酸100
重量部に対して0.1〜3重量部のコロイダルシリカの
ような無機フィラ−(好適には平均粒径0.005〜2
μm)を添加してポリアミック酸溶液組成物を調製す
る。
物の添加と同時にまたは別々に、好適にはポリアミック
酸100重量部に対して0.01〜1重量%の(ポリ)
リン酸エステルおよび/またはリン酸エステルのアミン
塩などのリン含有化合物および、ポリアミック酸100
重量部に対して0.1〜3重量部のコロイダルシリカの
ような無機フィラ−(好適には平均粒径0.005〜2
μm)を添加してポリアミック酸溶液組成物を調製す
る。
【0017】このポリアミド組成物には、周知の他の添
加剤等を加えて使用してもよい。例えば、酸化防止剤、
熱安定剤、紫外線吸収剤、無機フィラ−(アルミナ、タ
ルク、カ−ボン等)、有機・無機顔料等が挙げられる。
これらの添加量は、物性の低下しない範囲で選択され
る。
加剤等を加えて使用してもよい。例えば、酸化防止剤、
熱安定剤、紫外線吸収剤、無機フィラ−(アルミナ、タ
ルク、カ−ボン等)、有機・無機顔料等が挙げられる。
これらの添加量は、物性の低下しない範囲で選択され
る。
【0018】前記のようにして調製したポリアミック酸
溶液組成物を製膜用ド−プとして使用し、好ましくは約
150℃以下の流延温度、特に好ましくは0〜120℃
程度の流延温度で平滑な表面を有するガラス板、金属製
のドラムまたはベルトなどの支持体表面に流延して前記
溶液の薄膜を形成し、その薄膜を支持体上で好ましくは
約150℃以下の乾燥温度、特に好ましくは20〜14
0℃程度の乾燥温度で、好ましくは約0.1〜1時間乾
燥する溶液流延法などの製膜法で形成される自己支持性
の固化フィルムを得る。
溶液組成物を製膜用ド−プとして使用し、好ましくは約
150℃以下の流延温度、特に好ましくは0〜120℃
程度の流延温度で平滑な表面を有するガラス板、金属製
のドラムまたはベルトなどの支持体表面に流延して前記
溶液の薄膜を形成し、その薄膜を支持体上で好ましくは
約150℃以下の乾燥温度、特に好ましくは20〜14
0℃程度の乾燥温度で、好ましくは約0.1〜1時間乾
燥する溶液流延法などの製膜法で形成される自己支持性
の固化フィルムを得る。
【0019】また、前記のポリアミック酸の自己支持性
の固化フィルムは、例えば、前述の高分子量の芳香族ポ
リアミック酸が約2−50重量%の濃度で均一に溶解し
ている芳香族ポリアミック酸溶液組成物に、ピリジン、
ベ−タピコリン、イソキノリン、3,5−ルチジン、4
−メチルピリジン、3−メチルピリジンなどの第3アミ
ン化合物、無水酢酸のような脂肪酸無水物などの化学変
換剤、および前述のリン化合物を加えて溶解させて得ら
れた(これら角成分の添加順序には特に制限はなく、組
成物の安定性等から適宜選択すればよい)組成物を、製
膜用ド−プ液として使用して好ましくは約0〜150℃
の流延温度、特に好ましくは5〜120℃程度の流延温
度で支持体面上に液状の薄膜を形成し、その薄膜を支持
体上で好ましくは約150℃以下の乾燥温度、特に好ま
しくは20〜140℃程度の乾燥温度で、好ましくは約
0.1〜1時間乾燥する溶液流延法などの製膜法によっ
て自己支持性の固化フィルムを得る。
の固化フィルムは、例えば、前述の高分子量の芳香族ポ
リアミック酸が約2−50重量%の濃度で均一に溶解し
ている芳香族ポリアミック酸溶液組成物に、ピリジン、
ベ−タピコリン、イソキノリン、3,5−ルチジン、4
−メチルピリジン、3−メチルピリジンなどの第3アミ
ン化合物、無水酢酸のような脂肪酸無水物などの化学変
換剤、および前述のリン化合物を加えて溶解させて得ら
れた(これら角成分の添加順序には特に制限はなく、組
成物の安定性等から適宜選択すればよい)組成物を、製
膜用ド−プ液として使用して好ましくは約0〜150℃
の流延温度、特に好ましくは5〜120℃程度の流延温
度で支持体面上に液状の薄膜を形成し、その薄膜を支持
体上で好ましくは約150℃以下の乾燥温度、特に好ま
しくは20〜140℃程度の乾燥温度で、好ましくは約
0.1〜1時間乾燥する溶液流延法などの製膜法によっ
て自己支持性の固化フィルムを得る。
【0020】水の添加量、加熱条件、化学変換剤の量な
どのよってポリ(フェニルトリアルコキシシラン)やポ
リ(ジフェニルジアルコキシシラン)などの生成速度を
コントロ−ルする。前記自己支持性フィルムを加熱し
て、前記溶媒などの揮発成分を蒸発し除去するととも
に、ポリアミック酸をイミド化率95%以上にイミド化
するとともにフェニル基含有アルコキシシランを加水分
解・重合させる。
どのよってポリ(フェニルトリアルコキシシラン)やポ
リ(ジフェニルジアルコキシシラン)などの生成速度を
コントロ−ルする。前記自己支持性フィルムを加熱し
て、前記溶媒などの揮発成分を蒸発し除去するととも
に、ポリアミック酸をイミド化率95%以上にイミド化
するとともにフェニル基含有アルコキシシランを加水分
解・重合させる。
【0021】前記の加熱処理は、最初に約100〜40
0℃での温度においてポリアミック酸のイミド化および
溶媒の蒸発・除去を約0.1〜5時間、特に0.2〜3
時間で徐々に行うことが好ましい。特に、加熱処理を約
100〜170℃の比較的低い温度で約1−30分間第
一次加熱処理し、次いで170〜220℃の温度で約1
−30分間第二次加熱処理し、そして220〜400℃
の高温で約1〜30分間第三次加熱処理するように段階
的に行うことが好ましい。また、自己支持性フィルムは
加熱時に、好適には自己支持性表面から剥離後、100
g/mm2 以下の低張力下に約80〜250℃で乾燥し
て溶媒及び生成水を約5〜25重量%の範囲に含む固化
フィルムを形成後、フィルムの両端を固定して加熱して
もよい。250℃以上の連続加熱処理においては、ピン
テンタ−、クリップ、枠などで少なくとも長尺のフィル
ムの長手方向に直角の方向の両端を固定して行うことが
好ましい。前記加熱に加えて400〜550℃の範囲内
のいずれかの高い温度で第四次高温加熱してもよい。
0℃での温度においてポリアミック酸のイミド化および
溶媒の蒸発・除去を約0.1〜5時間、特に0.2〜3
時間で徐々に行うことが好ましい。特に、加熱処理を約
100〜170℃の比較的低い温度で約1−30分間第
一次加熱処理し、次いで170〜220℃の温度で約1
−30分間第二次加熱処理し、そして220〜400℃
の高温で約1〜30分間第三次加熱処理するように段階
的に行うことが好ましい。また、自己支持性フィルムは
加熱時に、好適には自己支持性表面から剥離後、100
g/mm2 以下の低張力下に約80〜250℃で乾燥し
て溶媒及び生成水を約5〜25重量%の範囲に含む固化
フィルムを形成後、フィルムの両端を固定して加熱して
もよい。250℃以上の連続加熱処理においては、ピン
テンタ−、クリップ、枠などで少なくとも長尺のフィル
ムの長手方向に直角の方向の両端を固定して行うことが
好ましい。前記加熱に加えて400〜550℃の範囲内
のいずれかの高い温度で第四次高温加熱してもよい。
【0022】前記の方法によって、好適には厚みが10
〜125μmであり、フィルム表面のフェニル基に基づ
くSiの表面原子濃度が1%以上、好ましくは1〜20
%、引張弾性率が450kg/cm2 以上、特に470
〜1000kg/cm2 、線膨張係数が25×10-6c
m/cm/℃以下、特に5×10-6〜25×10-6cm
/cm/℃、吸水率が1.4%以下、特に0.5〜1.
3%であるポリイミドフィルムを製造することができ
る。この発明の改質されたポリイミドフィルムは、芳香
族ポリイミドフィルムが本来有する高弾性を高いレベル
で保持し、フェニル基と結合したSiによる低吸水性も
兼ね備えたものであり、またあわせて屈曲性、端裂抵抗
性及び打ち抜き性を有しているため、エポキシ樹脂など
の公知の接着剤あるいは好適には熱可塑性ポリイミド、
熱可塑性ポリアミドイミド、芳香族ジアミンとのコポリ
マ−系ポリイミドシロキサンなどの耐熱性の熱可塑性接
着剤をその少なくとも一面に設けて他の基材と積層し
て、種々の用途、例えばFPC、多層配線板、絶縁材料
等に使用することができる。
〜125μmであり、フィルム表面のフェニル基に基づ
くSiの表面原子濃度が1%以上、好ましくは1〜20
%、引張弾性率が450kg/cm2 以上、特に470
〜1000kg/cm2 、線膨張係数が25×10-6c
m/cm/℃以下、特に5×10-6〜25×10-6cm
/cm/℃、吸水率が1.4%以下、特に0.5〜1.
3%であるポリイミドフィルムを製造することができ
る。この発明の改質されたポリイミドフィルムは、芳香
族ポリイミドフィルムが本来有する高弾性を高いレベル
で保持し、フェニル基と結合したSiによる低吸水性も
兼ね備えたものであり、またあわせて屈曲性、端裂抵抗
性及び打ち抜き性を有しているため、エポキシ樹脂など
の公知の接着剤あるいは好適には熱可塑性ポリイミド、
熱可塑性ポリアミドイミド、芳香族ジアミンとのコポリ
マ−系ポリイミドシロキサンなどの耐熱性の熱可塑性接
着剤をその少なくとも一面に設けて他の基材と積層し
て、種々の用途、例えばFPC、多層配線板、絶縁材料
等に使用することができる。
【0023】
【実施例】以下にこの発明の実施例を示す。以下の各例
において、ポリイミドフィルムにおける各成分の分析
は、例えば、フィルム表面の各元素の重量割合は、X線
光電子分光装置(VG社ESCALAB・200X型)
でMg KaのX線源(300W)を用い、2×3mm
のフィルムの極く表面(約数10Å)に存在する元素を
調べることにより求めた。
において、ポリイミドフィルムにおける各成分の分析
は、例えば、フィルム表面の各元素の重量割合は、X線
光電子分光装置(VG社ESCALAB・200X型)
でMg KaのX線源(300W)を用い、2×3mm
のフィルムの極く表面(約数10Å)に存在する元素を
調べることにより求めた。
【0024】吸水率測定:ASTM D570−63に
従って測定(23℃×24時間) 引張弾性率測定:ASTM D882−64Tに従って
測定 線膨張係数(50〜200℃)測定:300℃で30分
加熱して応力緩和したサンプルをTMA装置(引張りモ
−ド、2g荷重、試料長10mm、20℃/分)で測定 伸び測定:ASTM D882−64Tに従って測定 5%熱重量減少温度測定:TGA装置で空気中10℃/
分の速度で加熱し、5%熱重量減少温度を求めた。 フェニル基含有アルコキシシラン化合物の加水分解・重
合物のSiO2 換算含有量(重量% )測定:ポリイミ
ドフィルムを800℃まで空気中で加熱してポリイミド
を酸化分解し、残渣(SiO2 )から求めた。
従って測定(23℃×24時間) 引張弾性率測定:ASTM D882−64Tに従って
測定 線膨張係数(50〜200℃)測定:300℃で30分
加熱して応力緩和したサンプルをTMA装置(引張りモ
−ド、2g荷重、試料長10mm、20℃/分)で測定 伸び測定:ASTM D882−64Tに従って測定 5%熱重量減少温度測定:TGA装置で空気中10℃/
分の速度で加熱し、5%熱重量減少温度を求めた。 フェニル基含有アルコキシシラン化合物の加水分解・重
合物のSiO2 換算含有量(重量% )測定:ポリイミ
ドフィルムを800℃まで空気中で加熱してポリイミド
を酸化分解し、残渣(SiO2 )から求めた。
【0025】参考例1 重合槽に、N,N−ジメチルアセトアミド(DMAc)
2470重量部を加え、次いで3,3’,4,4’−ビ
フェニルテトラカルボン酸二無水物(s−BPDA)2
94.22重量部とパラフェニレンジアミン108.1
4重量部とを加え、30℃で10時間重合反応させてポ
リマ−の対数粘度(測定温度:30℃、濃度:0.5g
/100ml溶媒、溶媒:N−メチル−2−ピロリド
ン)が2.66、ポリマ−濃度が14重量%であるポリ
アミック酸(イミド化率:5%以下)溶液を得た。この
ポリアミック酸溶液組成物の回転粘度は3100ポイズ
であった。
2470重量部を加え、次いで3,3’,4,4’−ビ
フェニルテトラカルボン酸二無水物(s−BPDA)2
94.22重量部とパラフェニレンジアミン108.1
4重量部とを加え、30℃で10時間重合反応させてポ
リマ−の対数粘度(測定温度:30℃、濃度:0.5g
/100ml溶媒、溶媒:N−メチル−2−ピロリド
ン)が2.66、ポリマ−濃度が14重量%であるポリ
アミック酸(イミド化率:5%以下)溶液を得た。この
ポリアミック酸溶液組成物の回転粘度は3100ポイズ
であった。
【0026】参考例2 重合槽に、N−メチル−2−ピロリドン1980重量部
を加え、次いでs−BPDA147.2重量部、ピロメ
リット酸二無水物100.1重量部、パラフェニレンジ
アミン75.7重量部、4,4’−ジアミノジフェニル
エ−テル60.6重量部を加え、30℃で6時間重合反
応させてポリマ−の対数粘度(測定温度:30℃、濃
度:0.5g/100ml溶媒、溶媒:N−メチル−2
−ピロリドン)が2.51、ポリマ−濃度が16.2重
量%であるポリアミック酸(イミド化率:5%以下)溶
液を得た。このポリアミック酸溶液組成物の回転粘度は
2900ポイズであった。
を加え、次いでs−BPDA147.2重量部、ピロメ
リット酸二無水物100.1重量部、パラフェニレンジ
アミン75.7重量部、4,4’−ジアミノジフェニル
エ−テル60.6重量部を加え、30℃で6時間重合反
応させてポリマ−の対数粘度(測定温度:30℃、濃
度:0.5g/100ml溶媒、溶媒:N−メチル−2
−ピロリドン)が2.51、ポリマ−濃度が16.2重
量%であるポリアミック酸(イミド化率:5%以下)溶
液を得た。このポリアミック酸溶液組成物の回転粘度は
2900ポイズであった。
【0027】実施例1 参考例1で調製したポリアミック酸溶液に、ポリアミッ
ク酸100重量部に対する割合でモノステアリルリン酸
エステルトリエタノ−ルアミン0.1重量部を加え、室
温(約 ℃)で6時間攪拌してポリアミック酸溶液組
成物を得た。この溶液組成物のポリアミック酸100重
量部に対して、ジフェニルジメトキシシラン40重量部
と水50重量部を添加し、2時間攪拌して均一な溶液を
調製した。この溶液をガラス板上に流延し、120℃で
20分間乾燥した後、ガラス板から剥離して自己支持性
フィルムを得た。
ク酸100重量部に対する割合でモノステアリルリン酸
エステルトリエタノ−ルアミン0.1重量部を加え、室
温(約 ℃)で6時間攪拌してポリアミック酸溶液組
成物を得た。この溶液組成物のポリアミック酸100重
量部に対して、ジフェニルジメトキシシラン40重量部
と水50重量部を添加し、2時間攪拌して均一な溶液を
調製した。この溶液をガラス板上に流延し、120℃で
20分間乾燥した後、ガラス板から剥離して自己支持性
フィルムを得た。
【0028】この自己支持性フィルムをピンシ−トで4
辺を固定し、150℃で5分間加熱し、次いで200℃
に昇温してその温度で7分間加熱し、さらに250℃に
昇温し、その温度で9分間加熱し、最後に420℃にま
で昇温し、その温度で5分間加熱して、厚さ75μmの
改質ポリイミドフィルムを製造した。
辺を固定し、150℃で5分間加熱し、次いで200℃
に昇温してその温度で7分間加熱し、さらに250℃に
昇温し、その温度で9分間加熱し、最後に420℃にま
で昇温し、その温度で5分間加熱して、厚さ75μmの
改質ポリイミドフィルムを製造した。
【0029】このポリイミドフィルムは、SiO2 換算
から求めたフェニル基含有アルコキシシラン化合物の加
水分解・重合物含有量が19.8重量%、フィルムのガ
ラス面のSi表面原子濃度が4.5%、空気面のSi表
面原子濃度が2.0%、引張弾性率が610kg/mm
2 、伸びが20%、線膨張係数が17×10-6cm/c
m/℃であり、吸水率が1.1%、5%熱重量減少温度
が590℃であった。
から求めたフェニル基含有アルコキシシラン化合物の加
水分解・重合物含有量が19.8重量%、フィルムのガ
ラス面のSi表面原子濃度が4.5%、空気面のSi表
面原子濃度が2.0%、引張弾性率が610kg/mm
2 、伸びが20%、線膨張係数が17×10-6cm/c
m/℃であり、吸水率が1.1%、5%熱重量減少温度
が590℃であった。
【0030】実施例2 水を添加しなかった以外は実施例1と同様に実施して改
質ポリイミドフィルムを得た。この改質ポリイミドフィ
ルムは、SiO2 換算から求めたフェニル基含有アルコ
キシシラン化合物の加水分解・重合物含有量が16.9
重量%、フィルムのガラス面のSi表面原子濃度が3.
1%、空気面のSi表面原子濃度が1.5%、引張弾性
率が630kg/mm2 、伸びが20%、線膨張係数が
14×10-6cm/cm/℃であり、吸水率が1.2
%、5%熱重量減少温度が598℃であった。
質ポリイミドフィルムを得た。この改質ポリイミドフィ
ルムは、SiO2 換算から求めたフェニル基含有アルコ
キシシラン化合物の加水分解・重合物含有量が16.9
重量%、フィルムのガラス面のSi表面原子濃度が3.
1%、空気面のSi表面原子濃度が1.5%、引張弾性
率が630kg/mm2 、伸びが20%、線膨張係数が
14×10-6cm/cm/℃であり、吸水率が1.2
%、5%熱重量減少温度が598℃であった。
【0031】実施例3 ジフェニルジメトキシシランに代えてフェニルトリメト
キシシランを使用した以外は実施例1と実施して改質ポ
リイミドフィルムを得た。この改質ポリイミドフィルム
は、SiO2 換算から求めたフェニル基含有アルコキシ
シラン化合物の加水分解・重合物含有量が23.6重量
%、フィルムのガラス面のSi表面原子濃度が17.3
%、空気面のSi表面原子濃度が3.5%、引張弾性率
が550kg/mm2 、伸びが18%、線膨張係数が1
8×10-6cm/cm/℃であり、吸水率が0.8%、
5%熱重量減少温度が600℃であった。
キシシランを使用した以外は実施例1と実施して改質ポ
リイミドフィルムを得た。この改質ポリイミドフィルム
は、SiO2 換算から求めたフェニル基含有アルコキシ
シラン化合物の加水分解・重合物含有量が23.6重量
%、フィルムのガラス面のSi表面原子濃度が17.3
%、空気面のSi表面原子濃度が3.5%、引張弾性率
が550kg/mm2 、伸びが18%、線膨張係数が1
8×10-6cm/cm/℃であり、吸水率が0.8%、
5%熱重量減少温度が600℃であった。
【0032】実施例4 ジフェニルジメトキシシランに代えてフェニルトリメト
キシシランを使用し、水を添加しなかった以外は実施例
1と同様に実施して改質ポリイミドフィルムを得た。こ
の改質ポリイミドフィルムは、SiO2 換算から求めた
フェニル基含有アルコキシシラン化合物の加水分解・重
合物含有量が16.9重量%、フィルムのガラス面のS
i表面原子濃度が3.1%、空気面のSi表面原子濃度
が1.5%、引張弾性率が580kg/mm2 、伸びが
24%、線膨張係数が10×10-6cm/cm/℃であ
り、吸水率が1.0%、5%熱重量減少温度が602℃
であった。
キシシランを使用し、水を添加しなかった以外は実施例
1と同様に実施して改質ポリイミドフィルムを得た。こ
の改質ポリイミドフィルムは、SiO2 換算から求めた
フェニル基含有アルコキシシラン化合物の加水分解・重
合物含有量が16.9重量%、フィルムのガラス面のS
i表面原子濃度が3.1%、空気面のSi表面原子濃度
が1.5%、引張弾性率が580kg/mm2 、伸びが
24%、線膨張係数が10×10-6cm/cm/℃であ
り、吸水率が1.0%、5%熱重量減少温度が602℃
であった。
【0033】実施例5 参考例2のポリアミック酸を使用した他は実施例1と同
様に実施して改質ポリイミドフィルムを得た。この改質
ポリイミドフィルムは、SiO2 換算から求めたフェニ
ル基含有アルコキシシラン化合物の加水分解・重合物含
有量が20.4重量%、フィルムのガラス面のSi表面
原子濃度が4.6%、空気面のSi表面原子濃度が2.
1%、引張弾性率が480kg/mm2 、伸びが44
%、線膨張係数が21×10-6cm/cm/℃であり、
吸水率が1.4%、5%熱重量減少温度が590℃であ
った。
様に実施して改質ポリイミドフィルムを得た。この改質
ポリイミドフィルムは、SiO2 換算から求めたフェニ
ル基含有アルコキシシラン化合物の加水分解・重合物含
有量が20.4重量%、フィルムのガラス面のSi表面
原子濃度が4.6%、空気面のSi表面原子濃度が2.
1%、引張弾性率が480kg/mm2 、伸びが44
%、線膨張係数が21×10-6cm/cm/℃であり、
吸水率が1.4%、5%熱重量減少温度が590℃であ
った。
【0034】比較例1 ジフェニルジメトキシシランと水を使用しない他は実施
例1と同様にしてポリイミドフィルムを得た。このポリ
イミドフィルムは、フィルムのガラス面のSi表面原子
濃度が0.1%、空気面のSi表面原子濃度が0.1
%、引張弾性率が650kg/mm2 、伸びが24%、
線膨張係数が17×10-6cm/cm/℃であり、吸水
率が1.6%、5%熱重量減少温度が620℃であっ
た。比較例1のポリイミドフィルムと実施例1〜5の改
質ポリイミドフィルムとについて、屈曲性、端裂抵抗性
を比較したところ、実質的に差がないことが確認され
た。
例1と同様にしてポリイミドフィルムを得た。このポリ
イミドフィルムは、フィルムのガラス面のSi表面原子
濃度が0.1%、空気面のSi表面原子濃度が0.1
%、引張弾性率が650kg/mm2 、伸びが24%、
線膨張係数が17×10-6cm/cm/℃であり、吸水
率が1.6%、5%熱重量減少温度が620℃であっ
た。比較例1のポリイミドフィルムと実施例1〜5の改
質ポリイミドフィルムとについて、屈曲性、端裂抵抗性
を比較したところ、実質的に差がないことが確認され
た。
【0035】比較例2 ジフェニルジメトキシシランに代えてテトラメトキシシ
ランを使用した他は実施例1と同様にしてポリイミドフ
ィルムを得た。この改質ポリイミドフィルムは、SiO
2 換算のテトラメトキシシランの加水分解・加熱変性物
含有量が26.2重量%、フィルムのガラス面のSi表
面原子濃度が9.9%、空気面のSi表面原子濃度が
4.6%、引張弾性率が710kg/mm2 、伸びが1
4%、線膨張係数が19×10-6cm/cm/℃であ
り、吸水率が4.5%、5%熱重量減少温度が603℃
であった。
ランを使用した他は実施例1と同様にしてポリイミドフ
ィルムを得た。この改質ポリイミドフィルムは、SiO
2 換算のテトラメトキシシランの加水分解・加熱変性物
含有量が26.2重量%、フィルムのガラス面のSi表
面原子濃度が9.9%、空気面のSi表面原子濃度が
4.6%、引張弾性率が710kg/mm2 、伸びが1
4%、線膨張係数が19×10-6cm/cm/℃であ
り、吸水率が4.5%、5%熱重量減少温度が603℃
であった。
【0036】
【発明の効果】この発明は以上説明したように構成され
ているので、以下に記載のような効果を奏する。
ているので、以下に記載のような効果を奏する。
【0037】この改質されたポリイミドフィルムは、吸
水率が小さく、しかも弾性率が高く、耐熱性も高い。
水率が小さく、しかも弾性率が高く、耐熱性も高い。
Claims (4)
- 【請求項1】 フィルム表面におけるフェニル基と結合
したSiに基づくSiの表面原子濃度が1%以上であ
り、引張弾性率が450kg/mm2 以上、線膨張係数
が25×10-6cm/cm/℃以下、吸水率が1.4%
以下、5%熱重量減少温度が500℃以上である改質ポ
リイミドフィルム。 - 【請求項2】 フィルム表面におけるSiがポリ(フェ
ニルトリアルコキシシラン)またはポリ(ジフェニジア
ルコキシシラン)に基づくものである請求項1記載の改
質ポリイミドフィルム。 - 【請求項3】 フィルム中のポリイミド構成単位の、芳
香族テトラカルボン酸成分が3,3’,4,4’−ビフ
ェニルテトラカルボン酸、その酸二無水物またはその酸
エステルを50モル%以上含む芳香族テトラカルボン酸
成分から導かれ、ジアミン成分がパラフェニレンジアミ
ンを30モル%以上含むジアミンから導かれるものであ
る請求項1記載の改質ポリイミドフィルム。 - 【請求項4】 熱可塑性ポリイミド、熱可塑性ポリアミ
ドイミド、芳香族ジアミン成分を含むコポリマ−系ポリ
イミドシロキサンなどの低吸水で耐熱性の熱可塑性接着
剤をその少なくとも一面に設けて樹脂層を低吸水性にし
てなる請求項1記載の改質ポリイミドフィルム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26974896A JPH10114823A (ja) | 1996-10-11 | 1996-10-11 | 改質ポリイミドフィルム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26974896A JPH10114823A (ja) | 1996-10-11 | 1996-10-11 | 改質ポリイミドフィルム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10114823A true JPH10114823A (ja) | 1998-05-06 |
Family
ID=17476612
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26974896A Pending JPH10114823A (ja) | 1996-10-11 | 1996-10-11 | 改質ポリイミドフィルム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10114823A (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002292659A (ja) * | 2001-03-30 | 2002-10-09 | Konica Corp | 光学フィルム及びその製造方法 |
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| JP2006116759A (ja) * | 2004-10-20 | 2006-05-11 | Nippon Zeon Co Ltd | 光学材料射出成形用金型及び光学材料の製造方法 |
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| US20120164557A1 (en) * | 2005-03-04 | 2012-06-28 | Ube Industries, Ltd. | Method for producing a polymer electrolyte membrane |
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-
1996
- 1996-10-11 JP JP26974896A patent/JPH10114823A/ja active Pending
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