JPS5952898B2 - Method for producing polyimide precursor - Google Patents

Method for producing polyimide precursor

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JPS5952898B2
JPS5952898B2 JP6185880A JP6185880A JPS5952898B2 JP S5952898 B2 JPS5952898 B2 JP S5952898B2 JP 6185880 A JP6185880 A JP 6185880A JP 6185880 A JP6185880 A JP 6185880A JP S5952898 B2 JPS5952898 B2 JP S5952898B2
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organic
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tetracarboxylic acid
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一雅 五十嵐
勝彦 山口
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Nitto Electric Industrial Co Ltd
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【発明の詳細な説明】 この発明は有機テトラカルボン酸成分とジアミンとの重
合反応によりポリイミド前駆体を製造する方法に関する
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for producing a polyimide precursor by a polymerization reaction between an organic tetracarboxylic acid component and a diamine.

近年、耐熱性、対薬品性、機械的特性および卓越した電
気絶縁性が要求される工業材料の分野に、耐熱性高分子
と呼ばれる一連の新規ポリマーが採用されるようになつ
てきた。
In recent years, a series of new polymers called heat-resistant polymers have been employed in the field of industrial materials that require heat resistance, chemical resistance, mechanical properties, and excellent electrical insulation properties.

これらの対熱性高分子のなかでもとくにポリイミドポリ
マーはエナメル電線被覆材、銅張印刷回路基板用フイル
ム、絶縁フイルム・シート、接着剤、クロス含浸材など
多方面にわたつて用いられており、その優秀なる特性を
発揮している。しかるにかかるポリイミドポリマーは各
種ガラス、セラミツク、シリコンウエハなどの被接着体
との密着性に劣る問題がある。
Among these heat-resistant polymers, polyimide polymers in particular are used in a wide variety of fields, including enamel wire covering materials, films for copper-clad printed circuit boards, insulating films and sheets, adhesives, and cloth impregnation materials, and are known for their excellent properties. It exhibits certain characteristics. However, such polyimide polymers have a problem of poor adhesion to objects to be adhered such as various glasses, ceramics, silicon wafers, and the like.

このことはたとえばポリイミドフイルムの作成法として
ガラス板上にポリアミド酸の溶液をキヤステイング、乾
燥した後ガラス板から剥離する方法が採られていること
からも理解できる。このためポリイミドポリマーをこれ
ら被接着体の被覆材として利用する場合ポリマー本来の
すぐれた特性を活かしきれない憾みがあつた。そこでこ
のような密着性を改良するために有機テトラカルボン酸
二無水物とジアミンとを反応させて得られるポリアミド
酸に官能性シラン化合物を作用させてポリアミド酸ポリ
マーの分子内もしくは分子鎖末端の活性基(遊離のカル
ボキシル基、活性水素、アミノ基、酸無水物基など)を
介してシラン化合物を結合させる試がなされている。
This can be understood from the fact that, for example, a method for producing polyimide film involves casting a solution of polyamic acid on a glass plate, drying it, and then peeling it off from the glass plate. For this reason, when polyimide polymers are used as coating materials for these objects to be adhered, it has been difficult to take advantage of the excellent properties inherent in the polymers. Therefore, in order to improve such adhesion, a functional silane compound is applied to a polyamic acid obtained by reacting an organic tetracarboxylic dianhydride and a diamine to activate the intramolecular or molecular chain terminal of the polyamic acid polymer. Attempts have been made to bond silane compounds via groups (free carboxyl groups, active hydrogen, amino groups, acid anhydride groups, etc.).

このシラン変性ポリイミド前駆体によればガラスなどに
対する密着性がある程度改良されるものの、工業的に有
効と認められる程度の密着性を・附与させるためには、
多量の官能性シラン化合物を用いなければならない。こ
の理由は長鎖のポリマーとシラン化合物との反応である
ため相対的に反応性が低くなリンラン化合物の全量が必
らずしも有効に作用せず、これ・を考慮した上での過剰
の変性量が必要とされるためである。
Although this silane-modified polyimide precursor improves adhesion to glass etc. to some extent, in order to provide adhesion to an industrially effective level,
Large amounts of functional silane compounds must be used. The reason for this is that since the reaction is between a long-chain polymer and a silane compound, the entire amount of the phosphorane compound, which has relatively low reactivity, does not necessarily work effectively. This is because a large amount of denaturation is required.

そしてこの余剰のシラン化合物はポリイミド変換時に揮
散して密着性の向上に全く寄与しないか、あるいはポリ
イミドポリマー本来のすぐれた特性たとえば耐湿性など
を低下させる原因3となる。この発明者らは、かかる観
点から鋭意検討した結果、有機テトラカルボン酸成分の
一部を予め特定の官能性シラン化合物と有機ジイソシア
ネート化合物とで変性したシラン変性多価カルボン酸成
″分をつくり、これを残余の有機テトラカルボン酸成分
とともにジアミンと重合反応させることにより、反応性
、密着性およびポリイミド本来の特性に対しいずれも好
結果が得られることを知り、この発明を完成するに至つ
たものである。
This excess silane compound volatilizes during polyimide conversion, and either does not contribute to the improvement of adhesion at all, or becomes a cause of deterioration of the excellent properties inherent to the polyimide polymer, such as moisture resistance. As a result of intensive studies from this point of view, the inventors created a silane-modified polycarboxylic acid component in which a part of the organic tetracarboxylic acid component was previously modified with a specific functional silane compound and an organic diisocyanate compound. By polymerizing this with diamine along with the remaining organic tetracarboxylic acid component, it was discovered that good results could be obtained in terms of reactivity, adhesion, and the inherent properties of polyimide, which led to the completion of this invention. It is.

すなわちこの発明は有機テトラカルボン酸成分とジアミ
ンとの重合反応によりポリイミド前駆体を製造するに当
たり、上記カルボン酸成分の一部を、予め次の一般式(
1);(ただし、式中R1は珪素原子に直接結合する炭
素原子を含む二価の有機基、xはアルコキシ基、アセト
キシ基、フエノキシ基およびハロゲンから選ばれた加水
分解可能な基、Yはアルキル基、アルコキシ基、アセト
キシ基、フエノキシ基、シリル基、シロキシ基、ジシラ
ニル基、オルガノシリル基、オルガノシロキシ基、オル
ガノハロシリル基およびオルガノハロシロキシ基から選
ばれた基である)で表わされるアミノシラン化合物と、
次の一般式(2);0CN−R2NCO・・・・・・(
2) (ただし、式中R2は二価の有機基を示す)で表わされ
る有機ジイソシアネート化合物とを用いて、有機テトラ
カルボン酸成分の隣接炭素原子に結合する一対二個の酸
基(二対共)の一方とアミノシラン化合物のアミノ基と
の間並びに他方の酸機と有機ジイソシアネート化合物の
イソシアネート基との間でそれぞれ反応させ、かつこの
反応に関与させた有機ジイソシアネート化合物の残りの
イソシアネート基にさらに有機テトラカルボン酸成分を
反応させてなる次の一般式(3);(ただし、式中TC
4は有機テトラカルボン酸成分の四価残基、TClは同
成分の一価残基であり、R1、R2、xおよびYは前記
一般式(1),(2)の場合と同じである)で表わされ
るシラン変性多価カルボン酸成分となし、このカルボン
酸成分を残余の有機テトラカルボン酸成分とともにジア
ミンと重合反応させることを特徴とするポリイミド前駆
体の製造方法に係るものである。
That is, in producing a polyimide precursor by a polymerization reaction between an organic tetracarboxylic acid component and a diamine, this invention preliminarily converts a portion of the carboxylic acid component into the following general formula (
1); (In the formula, R1 is a divalent organic group containing a carbon atom directly bonded to a silicon atom, x is a hydrolyzable group selected from an alkoxy group, an acetoxy group, a phenoxy group, and a halogen, and Y is a Aminosilane represented by a group selected from alkyl group, alkoxy group, acetoxy group, phenoxy group, silyl group, siloxy group, disilanyl group, organosilyl group, organosiloxy group, organohalosilyl group and organohalosiloxy group) compound and
The following general formula (2);0CN-R2NCO...(
2) Using an organic diisocyanate compound represented by (in the formula, R2 represents a divalent organic group), one pair of two acid groups (two pairs of covalent groups) are bonded to adjacent carbon atoms of the organic tetracarboxylic acid component. ) and the amino group of the aminosilane compound, and between the other acid group and the isocyanate group of the organic diisocyanate compound, and the remaining isocyanate group of the organic diisocyanate compound involved in this reaction is further reacted with an organic The following general formula (3) obtained by reacting a tetracarboxylic acid component; (However, in the formula, TC
4 is a tetravalent residue of an organic tetracarboxylic acid component, TCl is a monovalent residue of the same component, and R1, R2, x and Y are the same as in the above general formulas (1) and (2)) The present invention relates to a method for producing a polyimide precursor, which comprises a silane-modified polycarboxylic acid component represented by the following formula, and polymerization reaction of this carboxylic acid component with a diamine together with the remaining organic tetracarboxylic acid component.

このようにこの発明においては各種のアミノシラン化合
物と有機ジイソシアネート化合物とで変性してなる前記
一般式(3)で表わされるシラン変性多価カルボン酸成
分を有機テトラカルボン酸成分のひとつとしてジアミン
と重合反応させるようにしているから、ポリアミド酸ポ
リマーを合成した後に官能性シラン化合物の反応させる
従来方法に較べて高い反応性が得られ、結果として工業
的に有効と認められる程度の密着性をアミノシラン化合
物の僅かな使用量で達成でき、このためポリイミドポリ
マーの耐湿性を損なうなどの心配も生じない。
As described above, in the present invention, a silane-modified polycarboxylic acid component represented by the general formula (3) modified with various aminosilane compounds and an organic diisocyanate compound is polymerized with a diamine as one of the organic tetracarboxylic acid components. As a result, higher reactivity can be obtained compared to the conventional method in which a functional silane compound is reacted after synthesizing a polyamic acid polymer. This can be achieved with a small amount of use, and therefore there is no concern that the moisture resistance of the polyimide polymer will be impaired.

しかもかかる方法で製造されるポリイミド前駆体はこれ
を最終的に高温加熱処理してポリイミドに変換したとき
、ガラス、セラミツク、シリコンウエハ、酸化アルミニ
ウムの如き金属酸化物などに対するすぐれた密着性とと
もに、ポリイミド本来の優秀な耐熱性、耐薬品性、電気
絶縁性、機械的特性などを発揮するものであり、上記変
性前駆体にさらに未変性の通常のポリイミド前駆体を配
合する必要性はとくにない。
Moreover, when the polyimide precursor produced by this method is finally converted into polyimide by high-temperature heat treatment, it has excellent adhesion to glass, ceramics, silicon wafers, metal oxides such as aluminum oxide, etc. It exhibits inherently excellent heat resistance, chemical resistance, electrical insulation, mechanical properties, etc., and there is no particular need to further blend an unmodified ordinary polyimide precursor with the above-mentioned modified precursor.

すなわちこの発明によれば一般式(3)で表わされる各
種のシラン変性多価カルボン酸成分と通常の有機テトラ
カルボン酸成分とを同時にジアミンと重合反応させると
いう簡単な操作で前記すぐれた特性を発揮するポリイミ
ド前駆体を製造できるから、製造工程上極めて有利とな
り、またポリイミドの均質化も図られる。
That is, according to the present invention, the above-mentioned excellent properties are exhibited by a simple operation of simultaneously polymerizing various silane-modified polycarboxylic acid components represented by the general formula (3) and a normal organic tetracarboxylic acid component with a diamine. Since it is possible to produce a polyimide precursor that has the following properties, it is extremely advantageous in terms of the production process, and homogenization of the polyimide can also be achieved.

なおこの発明者らはこの発明とは別に有機テトラカルボ
ン酸成分の一部を前記同様のアミノシラン化合物だけで
変性した、すなわちアミノシラン化合物のアミノ基と少
なくとも一個の加水分解可能な基(X)とにそれぞれ有
機テトラカルボン酸成分を反応させてなるシラン変性多
価カルボン酸成分をつくり、これを残余の有機テトラカ
ルボン酸成分とともにジアミンと重合反応させるという
ポリイミド前駆体の製造法を提案した。
In addition, apart from this invention, the inventors modified a part of the organic tetracarboxylic acid component only with the above-mentioned aminosilane compound, that is, modified the amino group of the aminosilane compound and at least one hydrolyzable group (X). We proposed a method for producing polyimide precursors in which a silane-modified polycarboxylic acid component is prepared by reacting each organic tetracarboxylic acid component, and this is polymerized with a diamine together with the remaining organic tetracarboxylic acid component.

この方法もまたガラスなどに対する密着性改善効果の大
きいすぐれた製造法であるが、重合反応時にやや重合度
が低くなる傾向がみられた。これに対してこの発明法に
よりアミノシラン化合物とともに有機ジイソシアネート
化合物を用いて変性した前記一般式(3)で表わされる
シラン変性多価カルボン酸によれば上記別発明のものに
較べて重合反応時の重合度を大きくできる利点が得られ
、最終的に形成されるポリイミドの特性により好結果が
得られることが確認されている。
This method is also an excellent manufacturing method that has a great effect of improving adhesion to glass, etc., but there was a tendency for the degree of polymerization to be slightly lower during the polymerization reaction. On the other hand, with the silane-modified polycarboxylic acid represented by the general formula (3) modified using an organic diisocyanate compound together with an aminosilane compound according to the method of this invention, the polymerization rate during the polymerization reaction is lower than that of the other invention. It has been confirmed that the advantages of increasing the polyimide strength are obtained, and that good results can be obtained depending on the properties of the polyimide that is finally formed.

この発明において用いられる有機テトラカルボン酸成分
は隣接炭素原子にそれぞれ結合する一対二個の酸基を二
対、つまり計四個の酸基を有するものであつて、芳香族
、脂肪族もしくは脂環族のテトラカルボン酸またはこれ
らのエステル、アミド、ハロゲン化物、一無水物、二無
水物などの誘導体が広く包含される。
The organic tetracarboxylic acid component used in this invention has two pairs of one pair of two acid groups bonded to adjacent carbon atoms, that is, a total of four acid groups, and is aromatic, aliphatic, or alicyclic. Tetracarboxylic acids of the group or derivatives thereof such as esters, amides, halides, monoanhydrides, dianhydrides, etc. are widely included.

もつとも好適な有機テトラカルボン酸成分は芳香族テト
ラカルボン酸二無水物である。これらの酸成分は一種で
あつても二種以上混合して用いてもよい。このような有
機テトラカルボン酸成分の具体例はあえて列挙するまで
もないが、もつとも好適とされる芳香族有機テトラカル
ボン酸二無水物の代表例につき例示するならば、たとえ
ばピロメリツト酸二無水物、3・3″・4・4″−ベン
ゾフエノンテトラカルボン酸二無水物、3・3″・4・
4″−ビフエニルテトラカルボン酸二無水物、2・3・
3″・4″−ビフエニルテトラカルボン酸二無水物、2
・3・6・7ーナフタレンテトラカルボン酸二無水物、
1・2・5・6−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物
、1・4・5・8−ナフタレンテトラカルボン酸二無水
物、2・2−ビス(3・4ジカルボキシフエニル)プロ
パンニ無水物、ビス(3・4−ジカノレボキシフエニノ
レ)スノレホンニ無水物、3・4・9.10−ペリレン
テトラカルボン酸二無水物、ビス(3・4−ジカルボキ
シフエニル)エーテルニ無水物、2・2−ビス(2・3
−ジカルボキシフエニル)プロパンニ無水物、1・1−
ビス(2・3−ジカルボキシフエニノレ)エタンニ無水
物、1・1−ビス(3・4−ジカルボキシフエニル)エ
タンニ無水物、ベンゼン一1・2・3・4−テトラカル
ボン酸二無水物、2・3・6・7ーアントラセンテトラ
カルボン酸二無水物、1・2・7・8−フエナントレン
テトラカルボン酸二無水物などがある。
The most preferred organic tetracarboxylic acid component is aromatic tetracarboxylic dianhydride. These acid components may be used alone or in combination of two or more. Although there is no need to list specific examples of such organic tetracarboxylic acid components, typical examples of aromatic organic tetracarboxylic dianhydrides that are considered suitable include, for example, pyromellitic dianhydride, 3・3″・4・4″-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, 3・3″・4・
4″-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2.3.
3″/4″-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2
・3, 6, 7 naphthalenetetracarboxylic dianhydride,
1,2,5,6-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 1,4,5,8-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 2,2-bis(3,4dicarboxyphenyl)propanihydride, Bis(3,4-dicanoleboxyphenyl)snorehon dianhydride, 3,4,9.10-perylenetetracarboxylic dianhydride, bis(3,4-dicarboxyphenyl)ether dianhydride, 2. 2-bis (2・3
-dicarboxyphenyl)propanihydride, 1.1-
Bis(2,3-dicarboxyphenyl)ethane dianhydride, 1,1-bis(3,4-dicarboxyphenyl)ethane dianhydride, benzene-1,2,3,4-tetracarboxylic dianhydride , 2,3,6,7-anthracenetetracarboxylic dianhydride, 1,2,7,8-phenanthrenetetracarboxylic dianhydride, and the like.

この発明において用いられる前記一般式(3)で表わさ
れるシラン変性多価カルボン酸成分は、上述した有機テ
トラカルボン酸成分の一部を、アミノシラン化合物と有
機ジイソシアネート化合物とで変性してなるものである
が、ここで用いる上記各化合物は以下のとおりである。
The silane-modified polycarboxylic acid component represented by the general formula (3) used in this invention is obtained by modifying a part of the above-mentioned organic tetracarboxylic acid component with an aminosilane compound and an organic diisocyanate compound. However, the above-mentioned compounds used here are as follows.

まずアミノシラン化合物は次の一般式(1);(ただし
、式中Rは珪素原子に直接結合する炭素原子を含む二価
の有機基、xはアルコキシ基、アセトキシ基、フエノキ
シ基およびハロゲンから選ばれた加水分解可能な基、Y
はアルキル基、アルコキシ基、アセトキシ基、フエノキ
シ基、シリル基、シロキシ基、ジシラニル基、オルガノ
シリル基、オルガノシロキシ基、オルガノハロシリル基
およびオルガノハロシロキシ基から選ばれた基である)
で表わされるものである。
First, the aminosilane compound has the following general formula (1); (in the formula, R is a divalent organic group containing a carbon atom directly bonded to a silicon atom, and x is selected from an alkoxy group, an acetoxy group, a phenoxy group, and a halogen. hydrolyzable group, Y
is a group selected from an alkyl group, an alkoxy group, an acetoxy group, a phenoxy group, a silyl group, a siloxy group, a disilanyl group, an organosilyl group, an organosiloxy group, an organohalosilyl group, and an organohalosiloxy group)
It is expressed as

このようなアミノシラン化合物の代表例を挙げれば、た
とえば次の分子式;で表わされるものなどがある。
Typical examples of such aminosilane compounds include those represented by the following molecular formula.

もちろん上記以外の一般式(1)を満足するものであれ
ば広く使用できる。また有機ジイソシアネート化合物は
次の一般式(2);0CN−R2−NCO・・・・・・
(2)(ただし、式中R2は二価の有機基を示す)で表
わされるものであり、芳香族ジイソシアネート、脂肪族
ジイソシアネートおよび脂環族ジイソシアネートが広く
包含される。
Of course, it can be widely used as long as it satisfies general formula (1) other than the above. Further, the organic diisocyanate compound has the following general formula (2);0CN-R2-NCO...
(2) (wherein R2 represents a divalent organic group), and broadly includes aromatic diisocyanates, aliphatic diisocyanates, and alicyclic diisocyanates.

またこれらジイソシアネートのフエノール、クレゾール
などのプロツク体を使用することもできる。もつとも好
適なものは芳香族ジイソシアネートである。このような
有機ジイソシアネート化合物の具体例としては、たとえ
ばメタンジイソシアネート、ブタン−1・1−ジイソシ
アネート、ブタン一1・2−ジイソシアネート、エタン
−1・2−ジイソシアネート、プロパン−1・3−ジイ
ソシアネート、ブタン−1・4−ジイソシアネート、ペ
ンタン−1・5−ジイソシアネート、ヘキサン−1・6
−ジイシアネート、ヘプタン一1・7ージイソシアネー
ト、オクタン−1・8−ジイソシアネート、ノナン一1
・9−ジイソシアネート、デカン−1・10−ジイソシ
アネートなどの脂肪族ジイソシアネート、ω・ω″−1
・3−ジメチルシクロヘキサンジイソシアネート、ω・
ω″−1・4−ジメチルシクロヘキサンジイソシアネー
ト、ジシクロヘキサン−1・3−ジイソシアネート、ジ
シクロヘキサン−1・4−ジイソシアネート、ジシクロ
ヘキシルメタン−4・4″−ジイソシアネートなどの脂
環族ジイソシアネート、ω・ω″一1・3−ジメチルベ
ンゼンジイソシアネート、ω・ω−1・4−ジメチルベ
ンゼンジイソシアネート、ω・ω″−1・4−ジメチル
ナフタレンジイソシアネート、ω・ω−1・5−ジメチ
ルナフタレンジイソシアネート、1・3−フエニレンジ
イソシアネート、1・4−フエニレンジイソシアネート
、1−メチルベンゼン−2・4−ジイソシアネート、1
−メチルベンゼン−2・5−ジイソシアネート、1−メ
チルベンゼン−2・6−ジイソシアネート、1−メチル
ベンゼン−3・5−ジイソシアネート、ジフエニルエー
テノレ一4・4″−ジイソシアネート、ジフエニルエー
テル一2・4″−ジイソシアネート、ナフタレン−1・
4−ジイソシアネート、ナフタレン−1・5−ジイソシ
アネート、ビフエニル一4・4′−ジイソシアネート、
ジフエニルメタン一4・4″−ジイソシアネート、ジフ
エニルスルフイド一4・4″−ジイソシアネート、ジフ
エニルスルホン一4・4″−ジイソシアネートなどの芳
香族ジイソシアネートなどが挙げられる。
Further, blocked forms of these diisocyanates such as phenol and cresol can also be used. Most preferred are aromatic diisocyanates. Specific examples of such organic diisocyanate compounds include methane diisocyanate, butane-1,1-diisocyanate, butane-1,2-diisocyanate, ethane-1,2-diisocyanate, propane-1,3-diisocyanate, and butane-1,2-diisocyanate. 1,4-diisocyanate, pentane-1,5-diisocyanate, hexane-1,6
-diocyanate, heptane-1,7-diisocyanate, octane-1,8-diisocyanate, nonane-1
・Aliphatic diisocyanates such as 9-diisocyanate and decane-1,10-diisocyanate, ω・ω″-1
・3-dimethylcyclohexane diisocyanate, ω・
Alicyclic diisocyanates such as ω″-1,4-dimethylcyclohexane diisocyanate, dicyclohexane-1,3-diisocyanate, dicyclohexane-1,4-diisocyanate, dicyclohexylmethane-4,4″-diisocyanate, ω・ω″- 1,3-dimethylbenzene diisocyanate, ω・ω-1,4-dimethylbenzene diisocyanate, ω・ω″-1,4-dimethylnaphthalene diisocyanate, ω・ω-1,5-dimethylnaphthalene diisocyanate, 1,3-phene Nylene diisocyanate, 1,4-phenylene diisocyanate, 1-methylbenzene-2,4-diisocyanate, 1
-Methylbenzene-2,5-diisocyanate, 1-methylbenzene-2,6-diisocyanate, 1-methylbenzene-3,5-diisocyanate, diphenyl ether-4,4''-diisocyanate, diphenyl ether-2, 4″-diisocyanate, naphthalene-1・
4-diisocyanate, naphthalene-1,5-diisocyanate, biphenyl-4,4'-diisocyanate,
Aromatic diisocyanates such as diphenylmethane-4,4''-diisocyanate, diphenylsulfide-4,4''-diisocyanate, and diphenylsulfone-4,4''-diisocyanate are exemplified.

変性反応の第一段階は、有機テトラカルボン酸成分の隣
接炭素原子に結合する一対二個の酸基(二対共)の一方
とアミノシラン化合物のアミノ基との間での反応であり
、この反応を達成させるためには有機テトラカルボン酸
成分1モルに対してアミノシラン化合物略2モルが用い
られる。
The first step of the modification reaction is a reaction between one of the two acid groups (two pairs) bonded to adjacent carbon atoms of the organic tetracarboxylic acid component and the amino group of the aminosilane compound, and this reaction In order to achieve this, approximately 2 moles of the aminosilane compound are used per 1 mole of the organic tetracarboxylic acid component.

反応は通常発熱的に進行するが、N−メチル−2−ピロ
リドン、N−N″−ジメチルアセトアミドなどの極性溶
媒の存在下一般に水浴などを用いて反応容器を冷却しつ
つ30℃以下に制御して反応系が均一透明となるまで行
なえばよい。上記反応により得られる反応生成物を便宜
的に第一の変性中間体という。
The reaction usually proceeds exothermically, but it is generally controlled to below 30°C while cooling the reaction vessel using a water bath or the like in the presence of a polar solvent such as N-methyl-2-pyrrolidone or N-N''-dimethylacetamide. The reaction product obtained by the above reaction is conveniently referred to as the first modified intermediate.

この中間体には次の反応式(1)に基づく反応生成物(
4)にみられるようになお未反応の酸基が存在する。す
なわち原料有機テトラカルボン酸成分の隣接炭素原子に
結合する一対二個の酸基(二対共)の他方が未反応の状
態にある。なお次の反応式(1)は、第一の反応の具体
例として、有機テトラカルボン酸成分としてピロメリツ
ト酸二無水物を、アミノシラン化合物としてH2NCH
2CH2NHCH2CH2CH2Si(0CH3)3を
使用した例を示したものである。ここで生成物(A)の
未反応の酸基とはカルボキシル基である。変性反応の第
二段階は、上記第一の変性中間体に含まれる未反応の酸
基と有機ジイソシアネート化合物のイソシアネート基と
の間での反応であり、この反応を行なわせるためには第
一の変性中間体1モル換言すれば原料有機テトラカルボ
ン酸1モルに対して有機ジイソシアネート化合物略2モ
ルが用いられる。
This intermediate contains a reaction product (
As seen in 4), there are still unreacted acid groups. That is, the other of the two pairs of acid groups bonded to adjacent carbon atoms of the starting organic tetracarboxylic acid component is in an unreacted state. The following reaction formula (1), as a specific example of the first reaction, uses pyromellitic dianhydride as the organic tetracarboxylic acid component and H2NCH as the aminosilane compound.
An example using 2CH2NHCH2CH2CH2Si(0CH3)3 is shown. Here, the unreacted acid group of the product (A) is a carboxyl group. The second step of the modification reaction is a reaction between the unreacted acid groups contained in the first modification intermediate and the isocyanate groups of the organic diisocyanate compound. In other words, approximately 2 moles of the organic diisocyanate compound are used per 1 mole of the raw material organic tetracarboxylic acid.

反応は一般に僅かに加温された条件下、たとえば65℃
程度の加温下で実施され、加熱することにつて反応を促
進させる。この反応により得られる反応生成物を便宜的
に第二の変性中間体という。この中間体には次の反応式
(2)に基づく反応生成物(B)に示されるように反応
に関与した有機ジイソシアネート化合物になお未反応の
イソシアネート基が存在する。なお次の反応式(2)は
、前記反応式(1)に基づく生成物囚と、有機ジイソシ
アネート化合物としてジフエニルメタン〜4・4″−ジ
イソシアネートを使用した例を示したものである。変性
反応の最終段階は、上記第二の変性中間体に含まれる遊
離のイソシアネート基とさらに他の有機テトラカルボン
酸成分の酸基との反応であり、この反応によつて最終目
的とする一般式(3)で表わされるシラン変性多価カル
ボン酸を合成するものである。
The reaction is generally carried out under slightly warmed conditions, e.g. 65°C.
The reaction is carried out under moderate heating, and heating accelerates the reaction. The reaction product obtained by this reaction is conveniently referred to as a second modified intermediate. In this intermediate, as shown in reaction product (B) based on the following reaction formula (2), unreacted isocyanate groups are present in the organic diisocyanate compound that participated in the reaction. The following reaction formula (2) shows an example in which the product based on the reaction formula (1) and diphenylmethane to 4.4''-diisocyanate are used as the organic diisocyanate compound.The final stage of the modification reaction The step is a reaction between the free isocyanate group contained in the second modified intermediate and the acid group of another organic tetracarboxylic acid component, and through this reaction, the final target general formula (3) is obtained. This method synthesizes the silane-modified polycarboxylic acid shown below.

ここでの反応では第二の変性中間体1モル換言すれば第
二段階で用いた有機ジイソシアネート化合物2モルに対
して有機テトラカルボン酸成分略2モルが用いられる。
反応は一般に僅かに加温された条件下、たとえば65℃
程度の加温下で実施され、加熱することによつて反応を
促進させる。なおこの最終段階の変性反応は、必要に応
じて第二段階の変性反応と同時に進行させても差し支え
ない。
In this reaction, approximately 2 moles of the organic tetracarboxylic acid component are used per 1 mole of the second modified intermediate, in other words, 2 moles of the organic diisocyanate compound used in the second step.
The reaction is generally carried out under slightly warmed conditions, e.g. 65°C.
The reaction is carried out under moderate heating, and the reaction is accelerated by heating. Note that this final stage modification reaction may proceed simultaneously with the second stage modification reaction, if necessary.

すなわち第一段階の変性反応後、前記所定割合の有機ジ
イソシアネート化合物と新たな有機テトラカルボン酸成
分とを同時に加えて、前記同様の加温条件下で副反応を
抑えながら連続的に反応させることも可能である。かく
して得られるこの発明に係る一般式(3)で表わされる
シラン変性多価カルボン酸成分は、上述の説明によつて
すでに明らかなように、有機テトラカルボン酸成分3モ
ルがアミノシラン化合物2モルと有機ジイソシアネート
化合物2モルとによつて変性されたものといえる。
That is, after the first stage modification reaction, the organic diisocyanate compound and the new organic tetracarboxylic acid component in the predetermined ratio may be simultaneously added and reacted continuously under the same heating conditions as described above while suppressing side reactions. It is possible. As is already clear from the above explanation, the silane-modified polycarboxylic acid component represented by the general formula (3) according to the present invention thus obtained is obtained by combining 3 moles of the organic tetracarboxylic acid component with 2 moles of the aminosilane compound and the organic tetracarboxylic acid component. It can be said to have been modified with 2 moles of a diisocyanate compound.

なお下記の構造式(1)は、前記第二の変性中間体とし
ての反応生成物(B)にさらに2モルのピロメリツト酸
二無水物を反応させた例を示したものである。
The following structural formula (1) shows an example in which the reaction product (B) as the second modified intermediate is further reacted with 2 moles of pyromellitic dianhydride.

またこの構造式(1)において0内表示は一般式(3)
で示される各構造部分を意味するものである。この発明
においてはこのようにしてつくられるシラン変性多価カ
ルボン酸成分と残余の未変性の有機テトラカルボン酸成
分とをジアミンと同時に重合反応させることによつてポ
リイミド前駆体を製造する。
In addition, in this structural formula (1), the representation within 0 is the general formula (3)
It means each structural part shown by. In the present invention, a polyimide precursor is produced by polymerizing the silane-modified polycarboxylic acid component thus produced and the remaining unmodified organic tetracarboxylic acid component simultaneously with diamine.

ここで酸成分とジアミンとの使用割合は、シラン変性多
価カルボン酸成分と未変性の有機テトラカルボン酸成分
との合計量に対し、ジアミンが当量となるようにするの
が望ましい。しかし数%程度であれば上記合計量で表わ
される酸成分が過剰となるような割合とすることも可能
であ,る。またシラン変性多価カルボン酸成分の使用割
合は、この酸成分と未変性の有機テトラカルボン酸成分
とジアミンとからなる総重量に対して通常0.1〜20
重量%、とくに好適には1〜5重量%となるようにすれ
ばよい。
Here, the ratio of the acid component to the diamine is preferably such that the diamine is equivalent to the total amount of the silane-modified polycarboxylic acid component and the unmodified organic tetracarboxylic acid component. However, if it is about a few percent, it is possible to set the proportion so that the acid component expressed by the above total amount is in excess. The proportion of the silane-modified polycarboxylic acid component used is usually 0.1 to 20% of the total weight of the acid component, unmodified organic tetracarboxylic acid component, and diamine.
The amount may be adjusted to 1% to 5% by weight, particularly preferably 1 to 5% by weight.

この発明によれば上記変性カルボン酸つまりはアミノシ
ラン化合物を上記の如き少量にして充分な密着性改良効
果を得ることができる。なお変性多価カルボン酸をあま
り多く使用しすぎると最終的に形成されるポリイミド,
の耐湿性が損なわれたり、皮膜性(皮膜としたときの引
張り強度や強じん性)さらには絶縁耐電圧の如き電気特
性に劣るおそれがあり、望ましくないo 重合反応に用いられるジアミンとしては芳香族4ジアミ
ン、脂肪族ジアミン、脂環族ジアミンをいずれも使用で
きる。
According to this invention, a sufficient effect of improving adhesion can be obtained by using the modified carboxylic acid, that is, the aminosilane compound, in a small amount as described above. Furthermore, if too much modified polyhydric carboxylic acid is used, the final polyimide formed,
This is undesirable because it may impair the moisture resistance of the film, film properties (tensile strength and toughness when formed into a film), and electrical properties such as dielectric strength voltage. Group 4 diamines, aliphatic diamines, and alicyclic diamines can all be used.

よりすぐれた耐熱性を発揮させるためには芳香族ジアミ
ンを使用するのが好適である。これらジアミンは一種で
あつても二種以上混合して用いてもよい。このようなジ
アミンの具体例はあえて列挙するまでもないが、もつと
も好適とされる芳香族ジアミンの代表例につき例示する
と、たとえばメタフエニレンジアミン、パラフエニレン
ジアミン、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エーテル、2・2″−ビス(
4アミノフエニル)プロパン、3・3″−ジアミノジフ
エニルスルホン、4・4″ニジアミノジフエニルスルホ
ン、4・4″−ジアミノジフエニルスルフイド、ベンジ
ジン、ベンジジン一3・3″−ジカノレボン酸、ベンジ
ジン一3・3″−ジスルホン酸、ベンジジン一3−モノ
カノレボン酸、ベンジジン一3モノスルホン酸、3・3
″−ジメトキンーベンジジン、パラ−ビス(4−アミノ
フエノキシ)ベンゼン、メタ−ビス(4−アミノフエノ
キシ)ベンゼン、メタキシリレンジアミン、パラキシリ
レンジアミンなどが挙げられる。
In order to exhibit better heat resistance, it is preferable to use aromatic diamines. These diamines may be used alone or in combination of two or more. Although there is no need to list specific examples of such diamines, typical examples of aromatic diamines that are considered suitable include metaphenylene diamine, paraphenylene diamine, 4,4''-diaminodiphenyl, etc. Methane, 4.
4″-diaminodiphenyl ether, 2,2″-bis(
4-aminophenyl) propane, 3,3''-diaminodiphenylsulfone, 4,4''-diaminodiphenylsulfone, 4,4''-diaminodiphenyl sulfide, benzidine, benzidine-3,3''-dicanolebonic acid, benzidine -3,3''-disulfonic acid, benzidine-3-monocanolebonic acid, benzidine-3-monosulfonic acid, 3,3
''-dimethyne-benzidine, para-bis(4-aminophenoxy)benzene, meta-bis(4-aminophenoxy)benzene, metaxylylene diamine, paraxylylene diamine, and the like.

重合反応は従来公知の方法に準じて行なえばよく、一般
に有機溶媒の存在下重合発熱を勘案して通常60℃以下
、とくに好適には30℃以下に制御しながら高い重合度
が得られるまで反応させればよい。
The polymerization reaction may be carried out according to a conventionally known method, and is generally carried out in the presence of an organic solvent while controlling the temperature at 60°C or lower, preferably 30°C or lower, until a high degree of polymerization is obtained. Just let it happen.

この重合度は反応物の固有粘度〔η〕を調べることによ
つて簡単に検知できるものである。有機溶媒としては、
たとえばN−メチル−2ピロリドン、N−N″−ジメチ
ルアセトアミド、N−N″−ジメチルホルムアミド、N
−N″−ジメチルスルホキシド、ヘキサメチルホスホル
アミドなどの高極性の塩基性溶媒が用いられる。この種
の溶媒はいずれも吸湿性が大きく、吸湿された水分は重
合時の分子量の低下、貯蔵安定性の低下の原因となるの
で、使用に先だつて脱水剤で充分に脱水しておくのがよ
い。またこれらの溶媒とともにトルエン、キシレン、ベ
ンゾニトリル、ベンゼン、フエノールの如き汎用溶媒を
併用することもできる。しかしその使用量は生成ポリイ
ミド前駆体の溶解度を低下させない範囲にすべきである
。このようにして得られるこの発明のポリイミド前駆体
は、主として次の構造式(2)で示されるような未変性
の有機テトラカルボン酸成分からなるポリマー構造部分
とシラン変性多価カルボン酸成分からなるポリマー構造
部分とが所定割合で結合した構造を有するか、あるいは
未変性の有機テトラカルボン酸成分とシラン変性多価カ
ルボン酸成分とがジアミンとランダムに重合反応したポ
リマー構造を有するものであり、いずれもポリイミド前
駆体の分子鎖にシラン化合物がペンダントに結合した構
造を有することを特徴としている。またこれらの変性ポ
リイミド前駆体にさらに一部未変性有機テトラカルボン
酸もしくはシラン変性多価力ルボン酸単独からなるポリ
イミド前駆体も含まれることがある。なお下記の構造式
(2)は、有機テトラカルボン酸成分としてピロメリツ
ト酸二無水物を、ジアミンとして4・4″−ジアミノジ
フエニルエーテルを使用するとともに、上記テトラカル
ボン酸成分をアミノシラン化合物と有機ジイソシアネー
ト化合物とで変性してなるシラン変性多価カルボン酸成
分として前述の構造式(1)で表わされるものを使用し
た場合のポリイミド前駆体の例を示したものであ る。
This degree of polymerization can be easily detected by examining the intrinsic viscosity [η] of the reactant. As an organic solvent,
For example, N-methyl-2-pyrrolidone, N-N''-dimethylacetamide, N-N''-dimethylformamide, N-
Highly polar basic solvents such as -N''-dimethyl sulfoxide and hexamethylphosphoramide are used. All of these types of solvents are highly hygroscopic, and the absorbed water reduces molecular weight during polymerization and stabilizes storage. It is recommended to thoroughly dehydrate the product with a dehydrating agent before use.General-purpose solvents such as toluene, xylene, benzonitrile, benzene, and phenol may also be used in conjunction with these solvents. However, the amount used should be within a range that does not reduce the solubility of the polyimide precursor produced.The polyimide precursor of the present invention obtained in this way is mainly composed of compounds as shown in the following structural formula (2). It has a structure in which a polymer structure consisting of an unmodified organic tetracarboxylic acid component and a polymer structure consisting of a silane-modified polyhydric carboxylic acid component are combined in a predetermined ratio, or a polymer structure consisting of an unmodified organic tetracarboxylic acid component and a silane-modified polymer structure is combined. It has a polymer structure in which a polycarboxylic acid component is randomly polymerized with a diamine, and both are characterized by having a structure in which a silane compound is bonded pendantly to the molecular chain of a polyimide precursor. The modified polyimide precursor may further contain a polyimide precursor consisting of a portion of an unmodified organic tetracarboxylic acid or a silane-modified polyhydric carboxylic acid alone.The following structural formula (2) is an organic tetracarboxylic acid component. As a silane-modified polyhydric carboxylic acid component obtained by using pyromellitic dianhydride as the diamine and 4,4''-diaminodiphenyl ether as the diamine, the above tetracarboxylic acid component is modified with an aminosilane compound and an organic diisocyanate compound. This figure shows an example of a polyimide precursor using the one represented by the above-mentioned structural formula (1).

かかるポリイミド前駆体によればこれを被着体に塗布し
た後高温加熱処理することにより、上記被着体が各種ガ
ラス、セラミツク、シリコンウエハ、金属酸化物などで
あつてもすぐれた接着性ないし密着性を示すポリイミド
に変換でき、またこのポリイミドはその本来の良好な耐
熱性、耐薬品性、機械的特性および卓越した電気絶縁性
などを具備している。したがつてこの発明法によつて得
られるポリイミド前駆体は従来公知の各種用途に適用で
きるだ,けでなく、各種ガラスセラミツク、シリコンウ
エハなどの被覆材としても有効に応用できる利点がある
According to such a polyimide precursor, by applying it to an adherend and then subjecting it to high temperature heat treatment, excellent adhesion or adhesion can be achieved even if the adherend is various types of glass, ceramics, silicon wafers, metal oxides, etc. This polyimide can be converted into a polyimide that exhibits properties such as its inherent good heat resistance, chemical resistance, mechanical properties, and excellent electrical insulation properties. Therefore, the polyimide precursor obtained by the method of this invention has the advantage that it can be applied not only to various conventionally known uses, but also as a coating material for various glass ceramics, silicon wafers, etc.

以下にこの発明の実施例を記載する。Examples of this invention will be described below.

以下においてポリイミド前駆体の重合度(分子量)を示
すパラメータとして固有粘度〔η〕を用いているが、こ
の固有粘度は溶媒としてN−メチル−2−ピロリドンを
使用し、測定温度30±0・01℃(恒温槽)で次式に
したがつて求めたものである。〔η〕=1n(t/TO
)/Ct;ウベローデ粘度計で測定されるポリマー溶液
の落下時間TO;上記同様に測定される溶媒の落下時間
In the following, the intrinsic viscosity [η] is used as a parameter indicating the degree of polymerization (molecular weight) of the polyimide precursor. It was determined according to the following formula at °C (constant temperature bath). [η]=1n(t/TO
)/Ct; falling time TO of the polymer solution measured with an Ubbelohde viscometer; falling time of the solvent measured in the same manner as above.

C;ポリイミド前駆体(ポリマー)濃度(0・5重量%
とした)。実施例 1 攪拌装置、冷却管、温度計、窒素置換装置を付した50
0m1フラスコを水浴上に固定した。
C: Polyimide precursor (polymer) concentration (0.5% by weight
). Example 1 50 with a stirring device, cooling pipe, thermometer, and nitrogen purge device
A 0ml flask was fixed on a water bath.

五酸化リンで一昼夜乾燥しさらに減圧蒸留した精製N一
メチル一2−ピロリドン280・6gを上記のフラスコ
中に加え、窒素を流し込んだ。次いでγ−ウレイドプロ
ピルトリエトキシシラン〔H2NCONHCH2CH2
CH2Si(0CH2CH3)3〕の50重量%メタノ
ール溶液(4)本ユニカ一社製商品名;A−1160)
52・8d1(0.1モル)を加え、その後3・3″・
4・4″−ビフエニルテトラカルボン酸二無水物14.
7g(0.05モル)を徐々に添加した。
280.6 g of purified N-methyl-2-pyrrolidone, which had been dried over phosphorus pentoxide for a day and night and further distilled under reduced pressure, was added to the flask, and nitrogen was flushed into the flask. Next, γ-ureidopropyltriethoxysilane [H2NCONHCH2CH2
50% by weight methanol solution of CH2Si(0CH2CH3)3 (4) Manufactured by Hon Unica, trade name: A-1160)
Add 52.8d1 (0.1 mol), then add 3.3″.
4.4″-biphenyltetracarboxylic dianhydride 14.
7 g (0.05 mol) were added slowly.

添加後反応系の温度が上昇してきたので水浴を用いて3
0℃以下となるように制御した。反応系が透明となつた
後に、ジフエニルメタン一4・4″−ジイソシアネート
の25重量%N−メチル−2−ピロリドン溶液100g
(4).1モル)と3・3″・4・4″−ビフエニルテ
トラカルボン酸二無水物29.4g(0.1モル)とを
添加した。おだやかに攪拌しながら反応温度を65℃に
上昇させ、約4時間後反応系が透明となつた時点で反応
を完了した。このようにして一般式(3)で表わされる
シラン変性多価カルボン酸成分の20重量%溶液をつく
つた。次に前記と同様の別の500m1フラスコに、精
製N−メチル−2−ピロリドン282.4gを加え、窒
素気流下に上記方法で合成したシラン変性多価カルボン
酸成分の20重量%溶液7.41g、4・4″−ジアミ
ノジフエニルエーテル20.0g(0.1モル)および
゛3・3″・4・4″−ビフエニルテトラカルボン酸二
無水物29.4g(0.1モル)を添加した。反応系を
水浴を用いて30℃以下に保持しながら透明粘稠溶液と
なるまで攪拌を続けた。このようにして得られたポリイ
ミド前駆体はその固有粘度が1.83であつた。
After the addition, the temperature of the reaction system rose, so use a water bath to
The temperature was controlled to be below 0°C. After the reaction system becomes transparent, add 100 g of a 25% by weight solution of diphenylmethane-4,4''-diisocyanate in N-methyl-2-pyrrolidone.
(4). 1 mol) and 29.4 g (0.1 mol) of 3,3'', 4,4''-biphenyltetracarboxylic dianhydride were added. The reaction temperature was raised to 65° C. with gentle stirring, and the reaction was completed when the reaction system became transparent after about 4 hours. In this way, a 20% by weight solution of the silane-modified polycarboxylic acid component represented by general formula (3) was prepared. Next, 282.4 g of purified N-methyl-2-pyrrolidone was added to another 500 ml flask similar to the above, and 7.41 g of a 20% by weight solution of the silane-modified polycarboxylic acid component synthesized by the above method was added under a nitrogen stream. , 20.0 g (0.1 mol) of 4,4''-diaminodiphenyl ether and 29.4 g (0.1 mol) of 3,3'',4,4''-biphenyltetracarboxylic dianhydride were added. The reaction system was maintained at 30° C. or lower using a water bath and stirred until it became a transparent viscous solution.The polyimide precursor thus obtained had an intrinsic viscosity of 1.83.

この前駆体を含む溶液をガラス板上にキヤステイングし
て熱風乾燥機中150℃で1時間、200℃で゛1時間
、250℃で゛6時間加熱してポリイミドへ変換した。
形成されたポリイミド皮膜は強靭であり、常態でのガラ
スへの密着性は良好であつた。また121℃で2気圧の
プレツシヤークツカーテスト (以下、PCTと略す)
でも剥離せず、密着性が高度に改善されていることが判
つた。なお参考のために上記の実施例において、重合反
応時に用いたシラン変性多価カルボン酸成分の20重量
%溶液の重量を54.34gに変更し、その他は上記同
様にしてポリイミド前駆体溶液を調整した。
A solution containing this precursor was casted on a glass plate and heated in a hot air dryer at 150°C for 1 hour, 200°C for 1 hour, and 250°C for 6 hours to convert it into polyimide.
The formed polyimide film was strong and had good adhesion to glass under normal conditions. Also, pressure tester test (hereinafter abbreviated as PCT) at 121℃ and 2 atmospheres.
However, it was found that there was no peeling and the adhesion was highly improved. For reference, in the above example, the weight of the 20% by weight solution of the silane-modified polycarboxylic acid component used during the polymerization reaction was changed to 54.34 g, and the polyimide precursor solution was otherwise prepared in the same manner as above. did.

この場合のポリイミド前駆体の固有粘度は0.55であ
つた。この前駆体溶液を用いて前記同様の操作でポリイ
ミド皮膜を形成したところ、常態並びにPCTによる密
着性はいずれも良好であつた。ところがポリイミド前駆
体の重合度が低すぎるため皮膜形成能および皮膜の強靭
性に劣り、また皮膜の耐湿性が悪くなつた。比較例 1 実施例1と同様の反応容器に、精製N−メチル−2−ピ
ロリドン283.63gを加え、窒素気流下に4・4″
−ジアミノジフエニルエーテル20.0g(0.1モル
)と3・3″・4・4″−ビフエニルテトラカルボン酸
二無水物29.4g(0.1モル)とを徐々に加えた。
The intrinsic viscosity of the polyimide precursor in this case was 0.55. When a polyimide film was formed using this precursor solution in the same manner as described above, the adhesion was good both in the normal state and by PCT. However, because the degree of polymerization of the polyimide precursor was too low, the film-forming ability and film toughness were poor, and the film had poor moisture resistance. Comparative Example 1 283.63 g of purified N-methyl-2-pyrrolidone was added to the same reaction vessel as in Example 1, and the mixture was heated to 4.4" under a nitrogen stream.
20.0 g (0.1 mol) of -diaminodiphenyl ether and 29.4 g (0.1 mol) of 3.3"-4.4"-biphenyltetracarboxylic dianhydride were gradually added.

反応系は42℃まで上昇したが、水浴で30℃まで冷却
し、透明粘稠溶液となるまで攪拌した。このポリイミド
前駆体溶液に実施例1で用いたアミノシラン化合物の5
0重量%メタノール溶液1.584g(4).003モ
ル)を徐々に加えて反応させた。
The reaction system rose to 42°C, but was cooled to 30°C in a water bath and stirred until a clear viscous solution was obtained. 5 of the aminosilane compound used in Example 1 was added to this polyimide precursor solution.
0% methanol solution 1.584g (4). 003 mol) was gradually added and reacted.

反応後の前駆体の固有粘度は1.94であつた。この溶
液を用いて実施例1と同じ条件でガラス板上にポリイミ
ド皮膜を形成したところ、常態ではガラス板より剥離し
なかつたが、PCTでは容易に剥離した。比較例 2 実施例1と同様の反応容器に、精製N−メチル−2−ピ
ロリドン279.93gを加え、窒素気流下に4・4″
−ジアミノジフエニルエーテル20.0g(0.1モル
)と3・3″・4・4″−ビフエニルテトラカルボン酸
二無水物29.4g(0.1モル)とを徐々に加えて、
透明粘稠溶液となるまで攪拌した。
The intrinsic viscosity of the precursor after reaction was 1.94. When a polyimide film was formed on a glass plate using this solution under the same conditions as in Example 1, it did not peel off from the glass plate under normal conditions, but it peeled off easily under PCT. Comparative Example 2 279.93 g of purified N-methyl-2-pyrrolidone was added to the same reaction vessel as in Example 1, and the mixture was heated to 4.4" under a nitrogen stream.
- Gradually add 20.0 g (0.1 mol) of diaminodiphenyl ether and 29.4 g (0.1 mol) of 3,3", 4,4"-biphenyltetracarboxylic dianhydride,
Stir until a clear viscous solution is obtained.

反応系は水浴で冷却して30℃以下となるように制御し
た。反応後のポリイミド前駆体の固有粘度は2.00で
あつた。この溶液を用いて実施例1と同じ条件でガラス
板上にポリイミド皮膜を形成したところ、この皮膜は強
靭で可撓性も良好であつたが、ガラス上に常態で弱く接
着しているだけで剥離しやすく、またPCTでは完全に
剥離した。
The reaction system was cooled in a water bath and controlled to be below 30°C. The intrinsic viscosity of the polyimide precursor after the reaction was 2.00. When a polyimide film was formed on a glass plate using this solution under the same conditions as in Example 1, the film was strong and had good flexibility, but it was only weakly adhered to the glass surface. It was easy to peel off, and it was completely peeled off in PCT.

実施例 2 γ−ウレイドプロピルトリエトキシシランの50重量%
メタノール溶液52.8g(0.1モル)の代りに、N
−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピ ノレ
ト リ メ ト キ シ シ ラ ン
〔H2NCH2CH2NHCH2CH2CH2Si(0
CH3) 3 〕(4)本ユニカ一社製商品名;A−1
120)22.2g(0.1モル)を使用した以外は、
実施例1と全く同様にしてシラン変性多価カルボン酸成
分の20重量%溶液をつくつた。
Example 2 50% by weight of γ-ureidopropyltriethoxysilane
Instead of 52.8 g (0.1 mol) of methanol solution, N
-β-(aminoethyl)-γ-aminopropylene
Trimethoxysilane [H2NCH2CH2NHCH2CH2CH2Si(0
CH3) 3] (4) Manufactured by Hon Unika Co., Ltd. Product name: A-1
120) except that 22.2 g (0.1 mol) was used.
A 20% by weight solution of the silane-modified polycarboxylic acid component was prepared in exactly the same manner as in Example 1.

またこの溶液を用いて以下実施例1と同様にしてポリイ
ミド前駆体溶液をつくつた。このときのポリイミド前駆
体の固有粘度は1.88であつた。上記のポリイミド前
駆体溶液を用いて実施例1と同様の条件でガラス板上に
ポリアミド皮膜を形成したところ、皮膜の強靭性および
密着性は実施例1の場合と同等であつた。
Further, using this solution, a polyimide precursor solution was prepared in the same manner as in Example 1. The intrinsic viscosity of the polyimide precursor at this time was 1.88. When a polyamide film was formed on a glass plate using the above polyimide precursor solution under the same conditions as in Example 1, the toughness and adhesion of the film were equivalent to those in Example 1.

実施例 3 実施例1と同様の反応容器に、精製N・N″ジメチルア
セトウミド239.66gを加え、窒素気流下に実施例
2でつくつたシラン変性多価カルボン酸成分の20重量
%溶液8.36g、4・4″−ジアミノジフエニルエー
テル20.0g(0.1モル)およびピロメリツト酸二
無水物21.8g(4).1モル)を添加した。
Example 3 239.66 g of purified N·N'' dimethylacetumide was added to the same reaction vessel as in Example 1, and a 20% by weight solution of the silane-modified polycarboxylic acid component prepared in Example 2 was added under a nitrogen stream. 8.36 g, 20.0 g (0.1 mol) of 4.4''-diaminodiphenyl ether and 21.8 g (4) of pyromellitic dianhydride. 1 mol) was added.

反応系を水浴を用いながら30℃以下に保持し透明粘稠
溶液となるまで攪拌を続けた。このようにして得られた
ポリイミド前駆体の固有粘度は1.95であつた。
The reaction system was kept at 30° C. or lower using a water bath, and stirring was continued until a transparent viscous solution was obtained. The polyimide precursor thus obtained had an intrinsic viscosity of 1.95.

この前駆体を含む溶液をガラス板上にキヤステイングし
て熱風乾燥機中で150℃で1時間、200℃で1時間
、300℃で1時間加熱してポリイミドに変換した。形
成されたポリイミド皮膜は強靭であり、常態およびPC
Tによる密着性はいずれも良好でガラス板からの剥離は
認められなかつた。比隔例 3 実施例1と同様の反応容器に、精製N−N″−ジメチル
アセトアミド234.16gを加え、窒素気流下に4.
4″−ジアミノジフエニルエーテル19.0g(0.0
95モル)を溶解させ、水浴で30℃以下に保ちながら
ピロメリツト酸二無水物21.80g(4).1モル)
を徐々に添加して透明粘稠溶液となるまで攪拌した。
A solution containing this precursor was casted on a glass plate and heated in a hot air dryer at 150°C for 1 hour, 200°C for 1 hour, and 300°C for 1 hour to convert it into polyimide. The formed polyimide film is tough, and is resistant to both normal and PC conditions.
Adhesion by T was good in all cases, and no peeling from the glass plate was observed. Comparison Example 3 234.16 g of purified N-N''-dimethylacetamide was added to the same reaction vessel as in Example 1, and 4.
4″-diaminodiphenyl ether 19.0g (0.0
95 mol) and 21.80 g (4) of pyromellitic dianhydride while keeping the temperature below 30°C in a water bath. 1 mole)
was gradually added and stirred until a clear viscous solution was obtained.

このポリイミド前駆体溶液に、実施例2のシラン変性多
価カルボン酸成分の合成に用いたアミノシラン化合物0
.522g(0.00235モル)を加えて、1時間攪
拌反応させた。
The aminosilane compound used in the synthesis of the silane-modified polycarboxylic acid component in Example 2 was added to this polyimide precursor solution.
.. 522 g (0.00235 mol) was added and the reaction was stirred for 1 hour.

反応後の前駆体の固有粘度は0.66であつた。この前
駆体溶液を用いて実施例3と同じ操作でポリイミド皮膜
を形成したところ、皮膜の可撓性、強靭性などが実施例
3に較べて劣り、またガラスに対する密着性が悪くPC
Tで簡単に剥離した。実施例 4 4・4″−ジアミノジフエニルエーテル20.0g(0
.1モル)の代りに4.4″−ジアミノジフエニルメタ
ン19.8g(イ).1モル)を使用した以外は、実施
例1と同様にしてポリイミド前駆体をつくつた。
The intrinsic viscosity of the precursor after reaction was 0.66. When a polyimide film was formed using this precursor solution in the same manner as in Example 3, the flexibility and toughness of the film were inferior to that of Example 3, and the adhesion to glass was poor.
It was easily peeled off with T. Example 4 4.4″-diaminodiphenyl ether 20.0g (0
.. A polyimide precursor was prepared in the same manner as in Example 1, except that 19.8 g (a).1 mol) of 4.4''-diaminodiphenylmethane was used instead of 1 mol).

この前駆体の固有粘度は1.35であつた。またこの前
駆体溶液を用いて実施例1と同じ操作でポリイミド皮膜
を形成したところ、実施例1に較べてわずかながら皮膜
の強靭性に劣つていたが、ガラスに対する密着性は同等
であつた。実施例 5 4・4″−ジアミノジフエニルエーテル20.0g(0
.1モル)の代りにパラフエニレンジアミン10.8g
(イ).1モル)を使用した以外は、実施例1と全く同
様にしてポリイミド前駆体をつくつた。
The intrinsic viscosity of this precursor was 1.35. When a polyimide film was formed using this precursor solution in the same manner as in Example 1, the film was slightly inferior in toughness compared to Example 1, but its adhesion to glass was the same. . Example 5 20.0 g of 4.4″-diaminodiphenyl ether (0
.. 1 mole) instead of 10.8 g of paraphenylenediamine
(stomach). A polyimide precursor was prepared in exactly the same manner as in Example 1, except that 1 mol) was used.

この前駆体の固有粘度は1.72であつた。またこの前
駆体を含む溶液を用いて実施例1と同じ操作でポリイミ
ド皮膜を形成したところ、皮膜の強靭性、密着性はいず
れも実施例1と同等であつた。実施例 6 4・4″−ジアミノジフエニルエーテル20.0g(0
.1モル)の代りに4・4″−ジアミノジフエニルメタ
ン19.8g(0.1モル)を使用した以外は、実施例
2と同様にしてポリイミド前駆体をつくつた。
The intrinsic viscosity of this precursor was 1.72. Further, when a polyimide film was formed using a solution containing this precursor in the same manner as in Example 1, the toughness and adhesion of the film were both equivalent to those in Example 1. Example 6 4.4″-diaminodiphenyl ether 20.0g (0
.. A polyimide precursor was prepared in the same manner as in Example 2, except that 19.8 g (0.1 mol) of 4.4''-diaminodiphenylmethane was used instead of 1 mol).

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 有機テトラカルボン酸成分とジアミンとの重合反応
によりポリイミド前駆体を製造するに当たり、上記カル
ボン酸成分の一部を、予め次の一般式(1);▲数式、
化学式、表等があります▼・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・(1)(ただし、式中R_1は
珪素原子に直接結合する炭素原子を含む二価の有機基、
Xはアルコキシ基、アセトキシ基、フェノキシ基および
ハロゲンから選ばれた加水分解可能な基、Yはアルキル
基、アルコキシ基、アセトキシ基、フェノキシ基、シリ
ル基、シロキシ基、ジシラニル基、オルガノシリル基、
オルガノシロキシ基、オルガノハロシリル基およびオル
ガノハロシロキシ基から選ばれた基である)で表わされ
るアミノシラン化合物と、次の一般式(2);OCN−
R_2−NCO・・・・・・(2)(ただし、式中R_
2は二価の有機基を示す)で表わされる有機ジイソシア
ネート化合物とを用いて、有機テトラカルボン酸成分の
隣接炭素原子に結合する一対二個の酸基(二対共)の一
方とアミノシラン化合物のアミノ基との間並びに他方の
酸基と有機ジイソシアネート化合物のイソシアネート基
との間でそれぞれ反応させ、かつこの反応に関与させた
有機ジイソシアネート化合物の残りのイソシアネート基
にさらに有機テトラカルボン酸成分を反応させてなる次
の一般式(3);▲数式、化学式、表等があります▼・
・・(3)(ただし、式中Tc_4は有機テトラカルボ
ン酸成分の四価残基、Tc_1は同成分の一価残基であ
り、R_1、R_2、XおよびYは前記一般式(1)、
(2)の場合と同じである)で表わされるシラン変性多
価カルボン酸成分となし、このカルボン酸成分を残余の
有機テトラカルボン酸成分とともにジアミンと重合反応
させることを特徴とするポリイミド前駆体の製造方法。
1. When producing a polyimide precursor by the polymerization reaction of an organic tetracarboxylic acid component and a diamine, a part of the above carboxylic acid component is preliminarily converted into the following general formula (1); ▲ mathematical formula,
There are chemical formulas, tables, etc. ▼・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・(1) (However, in the formula, R_1 is a divalent organic group containing a carbon atom directly bonded to a silicon atom,
X is a hydrolyzable group selected from an alkoxy group, an acetoxy group, a phenoxy group, and a halogen; Y is an alkyl group, an alkoxy group, an acetoxy group, a phenoxy group, a silyl group, a siloxy group, a disilanyl group, an organosilyl group;
an aminosilane compound represented by the following general formula (2); OCN-
R_2-NCO...(2) (However, in the formula R_
2 represents a divalent organic group), one of the two acid groups (two pairs) bonded to adjacent carbon atoms of the organic tetracarboxylic acid component and the aminosilane compound. The reaction is carried out between the amino group and between the other acid group and the isocyanate group of the organic diisocyanate compound, and the remaining isocyanate group of the organic diisocyanate compound involved in this reaction is further reacted with an organic tetracarboxylic acid component. The following general formula (3); ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼・
...(3) (However, in the formula, Tc_4 is a tetravalent residue of an organic tetracarboxylic acid component, Tc_1 is a monovalent residue of the same component, and R_1, R_2, X and Y are the above general formula (1),
(same as in the case of (2))), and this carboxylic acid component is polymerized with a diamine together with the remaining organic tetracarboxylic acid component. Production method.
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