JP2003261823A - Method for producing coating fluid for forming porous film and the coating fluid, a method for producing porous film and porous film - Google Patents

Method for producing coating fluid for forming porous film and the coating fluid, a method for producing porous film and porous film

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JP2003261823A
JP2003261823A JP2002067334A JP2002067334A JP2003261823A JP 2003261823 A JP2003261823 A JP 2003261823A JP 2002067334 A JP2002067334 A JP 2002067334A JP 2002067334 A JP2002067334 A JP 2002067334A JP 2003261823 A JP2003261823 A JP 2003261823A
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JP
Japan
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porous film
polyamic acid
producing
solution
polysiloxane
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Application number
JP2002067334A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroko Wachi
知 浩 子 和
Kiyotaka Shindo
藤 清 孝 進
Setsuko Nakamura
村 節 子 中
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Mitsui Chemicals Inc
Original Assignee
Mitsui Chemicals Inc
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a coating fluid for forming a porous film and a method for producing the coating fluid capable of producing a uniform porous film at an nano level which excels in heat resistance, mechanical strength, permittivity, elasticity, and flexibility and can be used for semiconductor materials such as an interlaminar insulating film and, in addition, packages of various electric and electronic components requiring insulating properties and strength, protective films and the like. <P>SOLUTION: The method for producing a coating fluid for forming a porous film comprises further adding water and an acidic catalyst to a mixed solution containing (A) an alkoxysilane and/or its partial hydrolysis condensate, (B) a polyamic acid, and an amide based solvent to prepare a reaction solution, then adding (D) a glycol polymer having a constituting unit to be represented by the formula: -CH<SB>2</SB>CH<SB>2</SB>O and, simultaneously, a number average molecular weight of 1,000-5,000 to the reaction solution to mix them. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の技術分野】本発明は、層間絶縁膜等の半導体材
料の他、各種電気・電子用材料のパッケージ、保護膜等
に使用される多孔質膜を形成する塗布液の製造方法およ
び該塗布液、並びに多孔質膜の製造方法、多孔質膜およ
びその用途に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a coating liquid for forming a porous film used as a package for various electrical and electronic materials, a protective film, etc., as well as a semiconductor material such as an interlayer insulating film, and the coating. The present invention relates to a liquid, a method for producing a porous membrane, a porous membrane and its use.

【0002】[0002]

【発明の技術的背景】従来から、ポリシロキサン系化合
物から得られる多孔質材料は、耐熱性に優れており、さ
らに、部分的に有機基に置換された構造を有するポリシ
ロキサンから得られる多孔質材料は、その誘電率が低下
するため、絶縁性を必要とする用途に使用されている。
BACKGROUND OF THE INVENTION Conventionally, a porous material obtained from a polysiloxane compound is excellent in heat resistance, and further, a porous material obtained from polysiloxane having a structure partially substituted with an organic group. The material is used in applications requiring insulation due to its low dielectric constant.

【0003】しかし、このようなポリシロキサンから得
られる多孔質膜は、低誘電率であるが、機械的強度が大
幅に低下するため、低誘電率と、高い機械的強度とを兼
ね備えた特性が求められていた。そこで、このような問
題を解決すべく、ポリシロキサンと、有機化合物とを複
合化し、その複合体から多孔質膜を製造することによ
り、多孔質膜の機械的強度を補う試みがなされている。
その結果、ポリシロキサンと、ポリシロキサンと同等の
耐熱性を持つポリイミドとの複合体から得られる多孔質
膜は、ポリシロキサンが有する耐熱性、低誘電率を維持
したまま、ポリシロキサンの多孔化による機械的強度の
低下を防ぐことが期待された。この場合、多孔質膜の組
成は、ポリイミドよりも総体的に強度が勝るポリシロキ
サンを主体とした組成とする必要がある。
However, a porous film obtained from such a polysiloxane has a low dielectric constant, but its mechanical strength is significantly lowered, so that it has characteristics that combine low dielectric constant and high mechanical strength. It was wanted. Therefore, in order to solve such a problem, an attempt has been made to supplement the mechanical strength of the porous film by compositing polysiloxane and an organic compound and producing a porous film from the composite.
As a result, a porous film obtained from a composite of polysiloxane and polyimide having heat resistance equivalent to that of polysiloxane is formed by porosity of polysiloxane while maintaining the heat resistance and low dielectric constant of polysiloxane. It was expected to prevent the deterioration of mechanical strength. In this case, the composition of the porous film needs to be a composition mainly composed of polysiloxane, which is generally stronger than polyimide.

【0004】しかしながら、ポリシロキサン含有比率が
高くなる程、ポリシロキサンとポリイミドとの複合化は
困難になった。その一方で、多孔質膜の機械的強度の面
からは、全ての前駆体がポリシロキサン、ポリイミドに
なった状態において、ポリシロキサンの含有比率を50
重量%以上の量となるようにする必要があるが、このよ
うな条件から得られるポリシロキサン−ポリイミド複合
体からは、均一な多孔質膜は得られ難かった。また、そ
のような複合体から得られる多孔質膜が、光学顕微鏡に
よって相分離が観察されないようなマクロレベルでの均
一性を有していたとしても、複合体にしたことによる機
械的強度の向上は認められなかった。
However, the higher the polysiloxane content ratio, the more difficult it becomes to form a composite of polysiloxane and polyimide. On the other hand, from the viewpoint of mechanical strength of the porous film, the content ratio of polysiloxane is 50 when all the precursors are polysiloxane or polyimide.
It is necessary to control the amount to be not less than wt%, but it was difficult to obtain a uniform porous film from the polysiloxane-polyimide composite obtained under such conditions. Further, even if the porous film obtained from such a composite has a homogeneity at a macro level such that phase separation is not observed by an optical microscope, the mechanical strength of the composite is improved. Was not recognized.

【0005】したがって、複合体としての効果、すなわ
ち、低誘電率であり、かつ耐熱性、機械的強度に優れる
多孔質膜を得るためには、透過型電子顕微鏡(TEM)
によって相分離が観察されないようなナノレベルでの均
一性を有している必要があると考えられた。
Therefore, in order to obtain the effect as a composite, that is, a porous film having a low dielectric constant, excellent heat resistance and mechanical strength, a transmission electron microscope (TEM) is used.
It was considered necessary to have nano-level homogeneity such that phase separation was not observed by.

【0006】[0006]

【発明の目的】本発明は、上記のような従来技術に伴う
問題点を解決しようとするものであって、耐熱性、機械
的強度、低誘電率、弾性、および柔軟性に優れ、層間絶
縁膜等の半導体材料の他、各種電気・電子用材料のパッ
ケージ、保護膜等に使用可能な多孔質膜を製造すること
ができる多孔質膜形成用塗布液の製造方法および該塗布
液、並びに多孔質膜の製造方法、いわゆるナノレベルで
の均一性を有している多孔質膜およびその用途を提供す
ることにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is intended to solve the problems associated with the prior art as described above, and is excellent in heat resistance, mechanical strength, low dielectric constant, elasticity, and flexibility, and has interlayer insulation. A method for producing a coating solution for forming a porous film capable of producing a porous film that can be used for a package of various electric / electronic materials, a protective film, etc., in addition to a semiconductor material such as a film, the coating solution, and a porous film The present invention provides a method for producing a porous membrane, a porous membrane having so-called nano-level uniformity, and its use.

【0007】[0007]

【発明の概要】本発明に係る多孔質膜形成用塗布液の製
造方法は、(A)下記一般式[I]で表わされるアルコ
キシシラン、および/またはその部分加水分解縮合物
と、(B)ポリアミック酸と、(C)アミド系溶媒とを
含んでなる混合溶液に、さらに水と酸性触媒とを添加し
て反応溶液を調製し、次いで、(D)−CH2CH2O−
で表わされる構成単位を有し、かつ、数平均分子量が1
000〜5000であるグリコール系重合体を添加混合
することを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The method for producing a coating liquid for forming a porous film according to the present invention comprises (A) an alkoxysilane represented by the following general formula [I], and / or a partial hydrolyzed condensate thereof, and (B) A reaction solution is prepared by adding water and an acidic catalyst to a mixed solution containing a polyamic acid and an (C) amide solvent, and then (D) -CH 2 CH 2 O-.
And has a number average molecular weight of 1
It is characterized in that a glycol-based polymer of 000 to 5000 is added and mixed.

【0008】[0008]

【化4】 [Chemical 4]

【0009】(式[I]中、n=1〜4の整数を示し、
1およびR2は、それぞれ独立に水素原子、炭素数1〜
10のアルキル基、または、フェニル基を示し、R1
るいはR2が複数個存在する場合には、R1同士あるいは
2同士は互いに同一でも異なっていてもよい。)上記
(B)ポリアミック酸が、下記一般式[II]で表わされ
る単位を有し、必要により下記一般式[III]で表わさ
れる末端基を有していてもよいポリアミック酸を1種ま
たは2種以上含有することが好ましい。
(In the formula [I], n = 1 to 4 is an integer,
R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom or a carbon number of 1 to
When 10 represents an alkyl group or a phenyl group and a plurality of R 1 or R 2 are present, R 1 s or R 2 s may be the same or different from each other. ) The (B) polyamic acid has a unit represented by the following general formula [II], and optionally one or two polyamic acids which may have a terminal group represented by the following general formula [III]. It is preferable to contain at least one species.

【0010】[0010]

【化5】 [Chemical 5]

【0011】(式[II]中、m=10〜50の整数を示
し、R3は4価の有機基を示し、R4は2価の有機基を示
す。)
(In the formula [II], m represents an integer of 10 to 50, R 3 represents a tetravalent organic group, and R 4 represents a divalent organic group.)

【0012】[0012]

【化6】 [Chemical 6]

【0013】(式[III]中、R5は、水素原子、炭素数
1〜10のアルキル基、または、フェニル基を示し、複
数個存在するR5同士は互いに同一でも異なっていても
よい。) 上記混合溶液が、上記(A)成分が全てポリシロキサン
となり、上記ポリアミック酸(B)が全てポリイミドと
なったと仮定した場合において、該ポリシロキサンと該
ポリイミドとの合計100重量%に対して、ポリシロキ
サンが50重量%以上の量となるように(A)成分とポ
リアミック酸(B)とを含んでなる混合溶液であること
が好ましい。
(In the formula [III], R 5 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or a phenyl group, and a plurality of R 5 s may be the same or different from each other. ) In the mixed solution, assuming that all of the component (A) is polysiloxane and all of the polyamic acid (B) is polyimide, the total amount of the polysiloxane and the polyimide is 100% by weight. It is preferable that the mixed solution contains the component (A) and the polyamic acid (B) such that the amount of polysiloxane is 50% by weight or more.

【0014】本発明に係る多孔質膜形成用塗布液は、上
記方法によって製造されたことを特徴とする。本発明に
係る多孔質膜の製造方法は、上記多孔質膜形成用塗布液
を基板に塗布し、さらに400〜450℃の温度で焼成
することを特徴とする。本発明に係る多孔質膜は、上記
の多孔質膜の製造方法によって製造されたことを特徴と
する。
The coating solution for forming a porous film according to the present invention is characterized by being manufactured by the above method. The method for producing a porous film according to the present invention is characterized in that the above-mentioned coating liquid for forming a porous film is applied to a substrate and then baked at a temperature of 400 to 450 ° C. The porous film according to the present invention is characterized by being manufactured by the above-described method for manufacturing a porous film.

【0015】本発明に係る層間絶縁膜は、上記多孔質膜
からなることを特徴とする。
The interlayer insulating film according to the present invention is characterized by comprising the above-mentioned porous film.

【0016】[0016]

【発明の具体的説明】以下、本発明に係る多孔質膜形成
用塗布液の製造方法および該塗布液、並びに多孔質膜の
製造方法、多孔質膜およびその用途について具体的に説
明する。本発明に係る多孔質膜形成用塗布液の製造方法
は、(A)アルコキシシランおよび/またはその部分加
水分解縮合物と、(B)ポリアミック酸と、(C)アミ
ド系溶媒とを含んでなる混合溶液に、水と酸性触媒とを
添加して反応溶液を得た後、さらに、(D)グリコール
系重合体を添加混合する方法である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The method for producing a coating solution for forming a porous film according to the present invention, the coating solution, the method for producing a porous film, the porous film and the use thereof will be specifically described. The method for producing a coating liquid for forming a porous film according to the present invention comprises (A) an alkoxysilane and / or a partial hydrolysis condensate thereof, (B) a polyamic acid, and (C) an amide solvent. This is a method in which water and an acidic catalyst are added to the mixed solution to obtain a reaction solution, and then the (D) glycol-based polymer is further added and mixed.

【0017】まず、本発明の多孔質膜形成用塗布液の製
造に用いられる(A)アルコキシシランおよび/または
その部分加水分解縮合物(以下、(A)成分ともい
う。)、(B)ポリアミック酸、(D)グリコール系重
合体について説明する。なお、(C)アミド系溶媒につ
いては後述する。(A)アルコキシシランおよび/またはその部分加水分
解縮合物 本発明に用いられるアルコキシシランは、下記一般式
[I]で表わされる。
First, the (A) alkoxysilane and / or its partial hydrolysis-condensation product (hereinafter also referred to as the (A) component) and (B) polyamic acid used in the production of the coating solution for forming a porous film of the present invention. The acid and (D) glycol-based polymer will be described. The (C) amide solvent will be described later. (A) Alkoxysilane and / or partial hydrolysis thereof
Decondensate The alkoxysilane used in the present invention is represented by the following general formula [I].

【0018】[0018]

【化7】 [Chemical 7]

【0019】(式[I]中、n=1〜4の整数を示し、
1およびR2は、それぞれ独立に水素原子、炭素数1〜
10のアルキル基、フェニル基を示し、R1あるいはR2
が複数個存在する場合には、R1同士あるいはR2同士は
互いに同一でも異なっていてもよい。) 本発明においては、上記一般式[I]で表わされるアル
コキシシランを1種または2種以上を組み合わせて用い
ることができる。アルコキシシランを2種以上用いる場
合には、上記一般式[I]のR1で表わされる基を持つ
アルコキシシランを少なくとも1種類使用することが好
ましい。このようなアルコキシシランから得られるポリ
シロキサンは、分子内にR1で表わされる基を含むた
め、ポリシロキサンとポリイミドとの複合体から形成さ
れる多孔質膜は、低誘電率化する。
(In the formula [I], n is an integer of 1 to 4,
R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom or a carbon number of 1 to
10 represents an alkyl group or a phenyl group, R 1 or R 2
When a plurality of R 1's are present, R 1's or R 2's may be the same or different. In the present invention, the alkoxysilane represented by the general formula [I] can be used alone or in combination of two or more. When two or more kinds of alkoxysilane are used, it is preferable to use at least one kind of alkoxysilane having a group represented by R 1 in the above general formula [I]. Since the polysiloxane obtained from such an alkoxysilane contains a group represented by R 1 in the molecule, the porous film formed from the composite of polysiloxane and polyimide has a low dielectric constant.

【0020】このようなアルコキシシランとしては、特
に限定されないが、テトラメトキシシラン、テトラエト
キシシラン、テトラプロポキシシラン、テトラブトキシ
シラン、ジメチルジエトキシシラン、ジメチルジメトキ
シシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエト
キシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ジフェニル
ジメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ジフ
ェニルジエトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラ
ン、ヘキシルトリエトキシシラン、デシルトリメトキシ
シラン、デシルトリメトキシシラン等が挙げられる。本
発明におけるアルコキシシランとしては、これらのもの
を1種または2種以上組み合わせて用いることができ
る。
The alkoxysilane is not particularly limited, but tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetrapropoxysilane, tetrabutoxysilane, dimethyldiethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane. , Phenyltrimethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, diphenyldiethoxysilane, hexyltrimethoxysilane, hexyltriethoxysilane, decyltrimethoxysilane, decyltrimethoxysilane, and the like. As the alkoxysilane in the present invention, these can be used alone or in combination of two or more.

【0021】また、本発明に用いられるアルコキシシラ
ンの部分加水分解縮合物とは、上記のアルコキシシラン
が部分的に加水分解し、相互に脱水縮合して得られた縮
合物を指す。このようなアルコキシシランの部分加水分
解縮合物は、上記アルコキシシランに水、さらに必要に
応じて酸性触媒を所定量添加・混合して調製される。添
加後、所定の時間混合することにより、アルコキシシラ
ンとその部分加水分解縮合との混合物、またはアルコキ
シシランの部分加水分解縮合物が得られる。アルコキシ
シランとその部分加水分解縮合物との混合物として得ら
れた場合、それらの混合割合は、特に限定されない。
The partially hydrolyzed condensate of alkoxysilane used in the present invention refers to a condensate obtained by partially hydrolyzing the above-mentioned alkoxysilanes and mutually dehydrating and condensing. Such a partially hydrolyzed condensate of alkoxysilane is prepared by adding and mixing water and, if necessary, a predetermined amount of an acidic catalyst to the above alkoxysilane. After the addition, by mixing for a predetermined time, a mixture of alkoxysilane and its partial hydrolysis-condensation or a partial hydrolysis-condensation product of alkoxysilane is obtained. When it is obtained as a mixture of alkoxysilane and its partial hydrolysis-condensation product, the mixing ratio thereof is not particularly limited.

【0022】また、上記酸性触媒は、特に限定されず、
水溶液の状態にて酸性を示すものであればよく、例え
ば、塩酸、臭酸、硝酸、硫酸等が挙げられる。なお、ア
ルコキシシラン中には、保存中に、アルコキシシランの
一部が部分加水分解縮合物となったものを含んでいても
よい。(B)ポリアミック酸 本発明に用いられるポリイミドの前駆体であるポリアミ
ック酸(B)は、下記一般式[II]で表わされる単位を
有し、必要により下記一般式[III]で表わされる末端
基を有していてもよいポリアミック酸を1種または2種
以上含有するものである。
The acidic catalyst is not particularly limited,
Any solution may be used as long as it exhibits acidity in the state of an aqueous solution, and examples thereof include hydrochloric acid, hydrobromic acid, nitric acid, sulfuric acid and the like. The alkoxysilane may contain a part of the alkoxysilane which is partially hydrolyzed and condensed during storage. (B) Polyamic Acid Polyamic acid (B), which is a precursor of the polyimide used in the present invention, has a unit represented by the following general formula [II] and, if necessary, a terminal group represented by the following general formula [III]. The polyamic acid which may have 1 or 2 or more types is contained.

【0023】[0023]

【化8】 [Chemical 8]

【0024】(式[II]中、m=10〜50の整数を示
し、R3は4価の有機基を示し、R4は2価の有機基を示
す。)
(In the formula [II], m represents an integer of 10 to 50, R 3 represents a tetravalent organic group, and R 4 represents a divalent organic group.)

【0025】[0025]

【化9】 [Chemical 9]

【0026】(式[III]中、R5は、水素原子、炭素数
1〜10のアルキル基、またはフェニル基を示し、複数
個存在するR5同士は互いに同一でも異なっていてもよ
い。)上記式[II]中のR3で示される4価の有機基と
しては、例えば、下記式[IV]に示される有機基が挙げ
られる。
(In the formula [III], R 5 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or a phenyl group, and a plurality of R 5 s may be the same or different.) Examples of the tetravalent organic group represented by R 3 in the above formula [II] include organic groups represented by the following formula [IV].

【0027】[0027]

【化10】 [Chemical 10]

【0028】また、上記式[II]中のR4で示される2
価の有機基としては、例えば、下記式[V]に示される
有機基が挙げられる。
Further, 2 represented by R 4 in the above formula [II]
Examples of the valent organic group include organic groups represented by the following formula [V].

【0029】[0029]

【化11】 [Chemical 11]

【0030】以上のR3、R4で示される有機基は、各
々、ポリアミック酸1分子内に、1種または2種以上含
んでいてもよく、また、いずれの組み合わせであっても
よい。上記一般式[III]で表わされる末端基を有する
ポリアミック酸(以下、末端修飾型ポリアミック酸とも
いう。)としては、片末端あるいは両末端修飾型ポリア
ミック酸が挙げられる。本発明に用いられるポリアミッ
ク酸(B)としては、好ましくは末端修飾型ポリアミッ
ク酸、さらに好ましくは両末端修飾型ポリアミック酸を
用いることが望ましい。それにより、機械的強度に特に
優れる多孔質膜が形成される。
The above organic groups represented by R 3 and R 4 may be contained in one molecule of the polyamic acid in one kind or in two kinds or more, and any combination thereof may be used. Examples of the polyamic acid having a terminal group represented by the above general formula [III] (hereinafter, also referred to as a terminal modified polyamic acid) include one terminal or both terminal modified polyamic acids. As the polyamic acid (B) used in the present invention, it is preferable to use a terminal-modified polyamic acid, more preferably a both-terminal-modified polyamic acid. As a result, a porous film having particularly excellent mechanical strength is formed.

【0031】このようなポリアミック酸(B)は、本発
明において、具体的には、ポリアミック酸(B)のアミ
ド系溶媒溶液として用いられる。このアミド系溶媒とし
ては、例えば、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N
−ジエチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミ
ド、N−メチルホルムアミド、N−メチルアセトアミ
ド、N−メチルプロピオンアミド、ε−カプロラクタ
ム、ホルムアミド、アセトアミド等が挙げられる。
In the present invention, such a polyamic acid (B) is specifically used as an amide solvent solution of the polyamic acid (B). Examples of the amide-based solvent include N, N-dimethylformamide, N, N
-Diethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methylformamide, N-methylacetamide, N-methylpropionamide, ε-caprolactam, formamide, acetamide and the like.

【0032】このようなポリアミック酸(B)の製造方
法については、後述する。(D)グリコール系重合体 本発明に用いられるグリコール系重合体(D)は、−C
2CH2O−で表わされる構成単位を有する重合体であ
り、その数平均分子量が、400〜10,000、好ましくは1,0
00〜5,000のものが望ましい。このようなグリコール系
重合体(D)を用いることにより、塗布液中で、グリコ
ール系重合体(D)と、ポリシロキサン−ポリアミック
酸複合体との混和性を向上させることができる。さら
に、自らが熱分解することにより、ポリシロキサン−ポ
リイミド複合体から形成される膜を多孔質化することが
できる。
A method for producing such a polyamic acid (B) will be described later. (D) Glycol-based polymer The glycol-based polymer (D) used in the present invention is -C.
H is a 2 CH 2 O- in the polymer having the structural unit represented by a number average molecular weight of, 400 to 10,000, preferably 1,0
00 to 5,000 is preferable. By using such a glycol-based polymer (D), miscibility between the glycol-based polymer (D) and the polysiloxane-polyamic acid composite in the coating liquid can be improved. Furthermore, the film formed from the polysiloxane-polyimide composite can be made porous by itself thermally decomposing.

【0033】また、このグリコール系重合体(D)は、
−CH2CH2O−で表わされる構成単位と、他のアルキ
レンオキシド単位とから形成されるランダム共重合、ブ
ロック共重合、グラフト共重合体であってもよい。さら
に、このグリコール系重合体(D)は、少なくともいず
れかの末端に、水酸基を有していることが好ましい。
The glycol-based polymer (D) is
It may be a random copolymer, a block copolymer or a graft copolymer formed from a structural unit represented by —CH 2 CH 2 O— and another alkylene oxide unit. Furthermore, it is preferable that this glycol-based polymer (D) has a hydroxyl group at at least one terminal.

【0034】グリコール系重合体(D)が、水酸基を有
していることにより、この水酸基と、ポリシロキサン中
残存しているアルコキシド基との間に、脱アルコール反
応が起こり、ポリシロキサン−グリコール系重合体
(D)の複合体が生成し、ポリシロキサン−ポリアミッ
ク酸複合体との混和性が向上すると考えられる。また、
グリコール系重合体(D)は、構成単位として−CH2
CH2O−で表わされる構成単位を有しているため、該
構成単位と、ポリシロキサンまたはポリアミック酸との
間に水素結合が生じるため、ポリシロキサン−ポリアミ
ック酸複合体との混和性が向上すると考えられる。
Since the glycol-based polymer (D) has a hydroxyl group, a dealcohol reaction occurs between the hydroxyl group and the alkoxide group remaining in the polysiloxane, resulting in a polysiloxane-glycol-based polymer. It is considered that a composite of the polymer (D) is formed and the miscibility with the polysiloxane-polyamic acid composite is improved. Also,
The glycol polymer (D) has —CH 2 as a constitutional unit.
Since it has a structural unit represented by CH 2 O-, a hydrogen bond is generated between the structural unit and the polysiloxane or polyamic acid, which improves the miscibility with the polysiloxane-polyamic acid complex. Conceivable.

【0035】このようなグリコール系重合体(D)とし
ては、具体的には、ポリエチレングリコール、エチレン
オキシド/プロピレンオキシド共重合体、ポリエチレン
グリコールエーテル、ポリエチレングリコールエステ
ル、ポリエチレングリコールジメチルエーテル等が挙げ
られる。本発明に用いられるグリコール系重合体(D)
は、これらから選ばれる1種または2種以上を組み合わ
せて用いることができる。
Specific examples of the glycol-based polymer (D) include polyethylene glycol, ethylene oxide / propylene oxide copolymer, polyethylene glycol ether, polyethylene glycol ester, polyethylene glycol dimethyl ether and the like. Glycol-based polymer (D) used in the present invention
Can be used alone or in combination of two or more.

【0036】多孔質膜形成用塗布液の製造方法 本発明に係る多孔質膜形成用塗布液の製造方法は、上記
アルコキシシランおよび/またはその部分加水分解縮合
物(A)と、上記ポリアミック酸(B)と、アミド系溶
媒(C)とを混合して混合溶液を得た後、この混合溶液
に、さらに水と酸性触媒とを添加して反応溶液を調製
し、次いで、この反応溶液に、上記グリコール系重合体
(D)を添加する方法である。
Method for Producing Coating Solution for Forming Porous Film The method for producing a coating solution for forming a porous film according to the present invention comprises the above alkoxysilane and / or its partial hydrolysis-condensation product (A) and the above polyamic acid ( B) and the amide-based solvent (C) are mixed to obtain a mixed solution, and then water and an acidic catalyst are further added to the mixed solution to prepare a reaction solution. It is a method of adding the glycol polymer (D).

【0037】初めに、上記混合溶液を製造する方法につ
いて説明する。上記混合溶液を製造するには、まず、ア
ミド系溶媒中で、(A)成分と、ポリアミック酸(B)
とを均一に混合する。具体的には、上記ポリアミック酸
(B)のアミド系溶媒溶液に、(A)成分、さらにアミ
ド系溶媒(c-1)を添加混合して、混合溶液を得る。
(A)成分およびアミド系溶媒(c-1)は、別々に、また
は混合した後に添加してもよい。
First, a method for producing the above mixed solution will be described. In order to produce the above mixed solution, first, the component (A) and the polyamic acid (B) are added in an amide solvent.
And are mixed evenly. Specifically, the component (A) and the amide solvent (c-1) are added to and mixed with the amide solvent solution of the polyamic acid (B) to obtain a mixed solution.
The component (A) and the amide solvent (c-1) may be added separately or after mixing.

【0038】これら(A)成分、およびポリアミック酸
(B)のアミド系溶媒溶液の添加量は、アルコキシシラ
ンが全てポリシロキサンに変化し、ポリアミック酸
(B)が全てポリイミドに変化したものとして計算す
る。また、(A)成分が、アルコキシシランの部分加水
分解縮合物を含む場合、その原料であるアルコキシシラ
ン量から計算する。
The addition amount of the amide solvent solution of the component (A) and the polyamic acid (B) is calculated on the assumption that the alkoxysilane is all changed to polysiloxane and the polyamic acid (B) is changed to all polyimide. . When the component (A) contains a partial hydrolysis-condensation product of an alkoxysilane, it is calculated from the amount of the alkoxysilane that is the raw material.

【0039】具体的には、下記一般式[I]のアルコキ
シシランが全て下記一般式[VI]に表わされるようなポ
リシロキサンの構成単位に変化し、その構成単位から、
ポリシロキサンが形成されたと仮定する。
Specifically, all of the alkoxysilanes represented by the following general formula [I] are changed to the constitutional unit of polysiloxane represented by the following general formula [VI], and from the constitutional unit,
Suppose a polysiloxane is formed.

【0040】[0040]

【化12】 [Chemical 12]

【0041】(式[I][VI]中、n、R1およびR
2は、上記と同様である。) さらに、下記一般式[II]のポリアミック酸(B)が全
て下記一般式[VII]に表わされるようなポリイミドに
変化したと仮定する。
(In the formulas [I] and [VI], n, R 1 and R
2 is the same as above. Further, it is assumed that all the polyamic acid (B) of the following general formula [II] is changed to a polyimide represented by the following general formula [VII].

【0042】[0042]

【化13】 [Chemical 13]

【0043】(式[II][VII]中、m、R3およびR4
は、上記と同様である。) この場合において、「ポリシロキサン」と「ポリイミ
ド」との合計100重量%に対して、この「ポリシロキ
サン」が50重量%以上、好ましくは60〜90重量%
となるように、アルコキシシランと、ポリアミック酸
(B)のアミド系溶媒溶液とを、用いることが望まし
い。なお、ポリアミック酸(B)が、末端修飾型ポリア
ミック酸を含む場合には、末端に存在する下記一般式
[III]で表わされる基は、全て下記一般式[VIII]に
示すように変化したものとし、ポリシロキサンの構成単
位として計算する。
(In the formulas [II] and [VII], m, R 3 and R 4
Is the same as above. In this case, 50% by weight or more, preferably 60 to 90% by weight, of the "polysiloxane" is based on 100% by weight of the total of "polysiloxane" and "polyimide".
Therefore, it is desirable to use an alkoxysilane and an amide solvent solution of polyamic acid (B). When the polyamic acid (B) contains a terminal-modified polyamic acid, all the groups represented by the following general formula [III] at the terminal are changed as shown in the following general formula [VIII]. And calculated as a constitutional unit of polysiloxane.

【0044】[0044]

【化14】 [Chemical 14]

【0045】(式[III]中、R5は、上記と同様であ
る。) そのような条件で、(A)成分と、ポリアミック酸
(B)とを混合することにより、機械的強度に優れる多
孔質膜が形成される。また、ポリアミック酸(B)は、
好ましくは末端修飾型ポリアミック酸、さらに好ましく
は両末端修飾型ポリアミック酸を含有することが望まし
い。それにより、機械的強度に特に優れる多孔質膜が形
成される。
(In the formula [III], R 5 is the same as above.) By mixing the component (A) and the polyamic acid (B) under such conditions, excellent mechanical strength can be obtained. A porous film is formed. Further, the polyamic acid (B) is
It is preferable to contain a terminal-modified polyamic acid, and more preferably a both-terminal-modified polyamic acid. As a result, a porous film having particularly excellent mechanical strength is formed.

【0046】また、上記アミド系溶媒(c-1)としては、
ポリアミック酸(B)の合成に用いられる上記アミド系
溶媒と同様の溶媒を、1種または2種以上組み合わせて
用いることができる。この添加されるアミド系溶媒(c-
1)は、ポリアミック酸(B)溶液に含有されるアミド系
溶媒と同一であってもよく、または異なるアミド系溶媒
であってもよい。
Further, as the amide solvent (c-1),
The same solvent as the amide-based solvent used for the synthesis of the polyamic acid (B) can be used alone or in combination of two or more. This added amide solvent (c-
1) may be the same as the amide solvent contained in the polyamic acid (B) solution, or may be a different amide solvent.

【0047】このようにして得られた混合溶液中には、
アミド系溶媒(C)(ポリアミック酸(B)のアミド系
溶媒溶液中のアミド系溶媒と、アミド系溶媒(c-1)との
合計)が、該混合溶液100重量%に対し、20重量%
以上、好ましくは30重量%以上、さらに好ましくは3
0〜80重量%の量で含まれていることが望ましい。こ
のアミド系溶媒(C)の量が、20重量%未満である
と、ポリアミック酸(B)と、アルコキシシランまたは
その部分加水分解縮合物とを混合することができない。
In the mixed solution thus obtained,
The amide solvent (C) (total of the amide solvent in the amide solvent solution of the polyamic acid (B) and the amide solvent (c-1)) is 20% by weight based on 100% by weight of the mixed solution.
Or more, preferably 30% by weight or more, more preferably 3
It is preferably contained in an amount of 0 to 80% by weight. If the amount of the amide solvent (C) is less than 20% by weight, the polyamic acid (B) cannot be mixed with the alkoxysilane or its partially hydrolyzed condensate.

【0048】次に、上記のようにして得られた混合溶液
に、水と酸性触媒とを加える。この酸性触媒は、水と混
合して添加することができ、また、水と別々に添加する
こともできる。この混合溶液に添加する水の量は、上記
アルコキシシランのアルコキシル基1モルに対し4〜1
0倍モル、好ましくは6〜8倍モルとなる量である。つ
まり、(A)成分中に、「アルコキシシランの部分加水
分解縮合物」を含有する場合、その縮合物を製造するた
めに用いられた水は、混合溶液に添加する水の量に加算
して計算される。また、上記の酸性触媒が水溶液として
用いられる場合、それに含まれる水の量も加算される。
Next, water and an acidic catalyst are added to the mixed solution obtained as described above. This acidic catalyst can be added by mixing with water, or can be added separately from water. The amount of water added to this mixed solution is 4 to 1 with respect to 1 mol of the alkoxyl group of the alkoxysilane.
The amount is 0 times mol, preferably 6 to 8 times mol. That is, when the component (A) contains a “partially hydrolyzed condensate of alkoxysilane”, the water used for producing the condensate is added to the amount of water added to the mixed solution. Calculated. Further, when the above-mentioned acidic catalyst is used as an aqueous solution, the amount of water contained therein is also added.

【0049】上記水の量が4倍モルより少ないと、得ら
れる多孔質膜中で、ポリシロキサンとポリイミドとの相
分離が生じる傾向がある。また、水の量が10倍モルよ
り多いと、(A)成分とポリアミック酸(B)との混合
液中で、ポリアミック酸が沈殿する傾向がある。水の添
加方法については、特に限定せず、1度に添加してもよ
いし、2回以上に分けて添加してもよい。また、その滴
下速度についても、特に、限定されない。
When the amount of water is less than 4 times the molar amount, phase separation of polysiloxane and polyimide tends to occur in the resulting porous film. When the amount of water is more than 10 times the molar amount, the polyamic acid tends to precipitate in the mixed solution of the component (A) and the polyamic acid (B). The method of adding water is not particularly limited, and may be added at once or may be added twice or more. Also, the dropping speed is not particularly limited.

【0050】また、上記酸性触媒は、特に限定されず、
水溶液状態にて酸性を示すものであればよく、例えば、
塩酸、臭酸、硝酸、硫酸等が挙げられる。その添加量
は、混合後の反応溶液のpHが、2.4〜3.0となる
ように滴下して加える。また、その滴下速度について
は、特に、限定されない。このように、混合溶液に、水
と酸性触媒とを加えることにより、下記反応式[IX]に
示すように、アルコキシシランが徐々に加水分解反応し
た後、脱水縮合反応していく。このような反応を繰り返
して高分子化し、ポリシロキサンが形成されると考えら
れる。
The acidic catalyst is not particularly limited,
Any substance that exhibits acidity in an aqueous solution state may be used, for example,
Examples thereof include hydrochloric acid, hydrobromic acid, nitric acid, sulfuric acid and the like. The amount of addition is such that the reaction solution after mixing has a pH of 2.4 to 3.0 and is added dropwise. Further, the dropping speed is not particularly limited. Thus, by adding water and an acidic catalyst to the mixed solution, the alkoxysilane is gradually hydrolyzed and then dehydrated and condensed as shown in the following reaction formula [IX]. It is considered that polysiloxane is formed by repeating such a reaction and polymerizing.

【0051】[0051]

【化15】 [Chemical 15]

【0052】また、ポリアミック酸(B)としては、末
端修飾型ポリアミック酸を用いることが好ましい。この
ような末端修飾型ポリアミック酸は、その末端に上記一
般式[III]で表わされる基を有するため、その一般式
[III]で表わされる基が、水と酸性触媒の添加により
加水分解され、シラノール基となる。一方、(A)成分
がポリシロキサンを形成していく段階においては、シラ
ノール基が残存している。したがって、該末端修飾型ポ
リアミック酸のシラノール基同士、さらに、該ポリシロ
キサンのシラノール基と、該末端修飾型ポリアミック酸
のシラノール基とが脱水縮合すると考えられ、さらに強
固な多孔質膜が形成される。
As the polyamic acid (B), it is preferable to use an end-modified polyamic acid. Since such a terminal-modified polyamic acid has a group represented by the above general formula [III] at its terminal, the group represented by the general formula [III] is hydrolyzed by addition of water and an acidic catalyst, It becomes a silanol group. On the other hand, silanol groups remain in the stage where the component (A) forms polysiloxane. Therefore, it is considered that the silanol groups of the end-modified polyamic acid are dehydrated and condensed with each other, and the silanol groups of the polysiloxane and the silanol groups of the end-modified polyamic acid are dehydrated and condensed to form a stronger porous film. .

【0053】さらに、末端修飾型ポリアミック酸として
は両末端修飾型ポリアミック酸がさらに好ましい。この
両末端修飾型ポリアミック酸は、シラノール基を両末端
に有しているため、特に強固な多孔質膜を形成すること
ができる。上記混合溶液に、水と酸性触媒とを添加した
後、この混合液は、アルコキシル基の加水分解、脱水縮
合が進み、わずかながらpHが上昇する。pH測定は、
25±1℃の温度条件下、3点校正後の同一のpH計を
用いて行う。
Further, as the end-modified polyamic acid, both-end-modified polyamic acid is more preferable. Since the polyamic acid modified at both ends has silanol groups at both ends, a particularly strong porous film can be formed. After adding water and an acidic catalyst to the above mixed solution, hydrolysis and dehydration condensation of the alkoxyl groups in this mixed solution proceed, and the pH rises slightly. pH measurement
It is carried out under the temperature condition of 25 ± 1 ° C. using the same pH meter after three-point calibration.

【0054】さらに攪拌を継続し、24時間経過後の混
合液のpH値の変化が、±0.5の範囲となったものを
反応液として用いる。次に、上記反応溶液に、グリコー
ル系重合体(D)を添加・混合し、多孔質膜形成用塗布
液を得る。このグリコール系重合体(D)は、さらに、
他の熱分解性高分子と併用してもよい。他の熱分解性高
分子としては、ポリスチレン、ポリビニルアルコール、
ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアクリル酸、糖類
等が挙げられる。
Further, stirring is continued, and the change in the pH value of the mixed solution after 24 hours is within ± 0.5 is used as the reaction solution. Next, the glycol polymer (D) is added to and mixed with the above reaction solution to obtain a coating solution for forming a porous film. This glycol-based polymer (D) is further
You may use together with another thermally decomposable polymer. Other thermally decomposable polymers include polystyrene, polyvinyl alcohol,
Examples thereof include polyethylene, polypropylene, polyacrylic acid, saccharides and the like.

【0055】上記反応溶液に、グリコール系重合体
(D)を添加することにより、塗布液中で、グリコール
系重合体(D)と、ポリシロキサン−ポリアミック酸複
合体との混和性を向上させることができる。さらに、ポ
リシロキサン−ポリイミド複合体から形成される膜を多
孔質化する効果が得られる。このような効果が得られる
のは、グリコール系重合体(D)とポリシロキサン−ポ
リアミック酸複合体とが分子レベルでの親和性に優れて
おり、該複合体中に、グリコール系重合体(D)が均一
に分散するためであると考えられる。
To improve the miscibility of the glycol polymer (D) with the polysiloxane-polyamic acid complex in the coating solution by adding the glycol polymer (D) to the above reaction solution. You can Further, the effect of making the film formed from the polysiloxane-polyimide composite porous is obtained. Such an effect is obtained because the glycol-based polymer (D) and the polysiloxane-polyamic acid complex have excellent affinity at the molecular level, and the glycol-based polymer (D ) Is uniformly dispersed.

【0056】その分子レベルでの親和性は、具体的に
は、 グリコール系重合体(D)の末端に存在する水酸基
と、ポリシロキサン−ポリアミック酸複合体に残存する
一般式[III]で表わされる基との脱アルコール反応、 グリコール系重合体(D)の末端に存在する水酸基
と、ポリシロキサン−ポリアミック酸複合体との水素結
合、 グリコール系重合体(D)の構成単位である−CH2
CH2O−と、ポリシロキサンまたはポリアミック酸と
の水素結合、 アミド系溶媒と、ポリシロキサンまたはポリアミック
酸との水素結合等が、部分的に生じていることによるも
のと考えられる。
The affinity at the molecular level is specifically represented by the hydroxyl group present at the terminal of the glycol polymer (D) and the general formula [III] remaining in the polysiloxane-polyamic acid complex. A dealcoholization reaction with a group, a hydrogen bond between a hydroxyl group present at the end of a glycol-based polymer (D) and a polysiloxane-polyamic acid complex, and -CH 2 which is a constituent unit of the glycol-based polymer (D).
And CH 2 O-hydrogen bond with the polysiloxane or polyamic acid, and amide solvents, hydrogen bonding, etc. between the polysiloxane or polyamic acid is considered to be due to are partially caused.

【0057】このグリコール系重合体(D)は、上述の
ように、(A)成分が全てポリシロキサンとなり、ポリ
アミック酸(B)が全てポリイミドとなったと仮定した
場合に、ポリイミドとポリシロキサンとの合計重量に対
して、0.1〜2倍、好ましくは0.5〜1倍の量で用
いることが望ましい。このような量でグリコール系重合
体(D)を添加することにより、ナノレベルでの均一性
を有している多孔質膜を得ることができる。ナノレベル
での均一性とは、多孔質膜の表面を透過型電子顕微鏡
(TEM)によって観察した場合に、実質上、相分離が
観察されないことをいう。
As described above, in the glycol-based polymer (D), assuming that all of the component (A) is polysiloxane and all of the polyamic acid (B) is polyimide, polyimide and polysiloxane are combined. It is desirable to use 0.1 to 2 times, preferably 0.5 to 1 times the total weight. By adding the glycol-based polymer (D) in such an amount, a porous film having nano-level uniformity can be obtained. The homogeneity at the nano level means that substantially no phase separation is observed when the surface of the porous film is observed by a transmission electron microscope (TEM).

【0058】またさらに、本発明の多孔質膜形成用塗布
液には、その他の成分として、必要に応じて、充填剤、
顔料、導電材などを添加することができる。このように
して、本発明に係る多孔質膜形成用塗布液が製造され
る。ここで、本発明に係る多孔質膜形成用塗布液の製造
に用いられるポリアミック酸(B)の製造方法について
説明する。
Further, the coating solution for forming a porous film of the present invention may further contain a filler, if necessary, as other components.
A pigment, a conductive material, etc. can be added. In this way, the coating liquid for forming a porous film according to the present invention is manufactured. Here, a method for producing the polyamic acid (B) used for producing the coating liquid for forming a porous film according to the present invention will be described.

【0059】ポリアミック酸(B)の製造方法 本発明に用いられるポリアミック酸(B)は、下記一般
式[II]で表わされる単位を有するポリアミック酸を含
有しており、このようなポリアミック酸は、以下のよう
に合成される。
Method for Producing Polyamic Acid (B) The polyamic acid (B) used in the present invention contains a polyamic acid having a unit represented by the following general formula [II]. Such a polyamic acid is It is synthesized as follows.

【0060】[0060]

【化16】 [Chemical 16]

【0061】(式[II]中、m=10〜50の整数を示
し、R3は4価の有機基を示し、R4は2価の有機基を示
す。) このようなポリアミック酸は、有機溶媒中において、テ
トラカルボン酸二無水物とジアミン化合物との重縮合反
応により合成される。具体的には、窒素等の不活性雰囲
気下にて、有機溶媒に、テトラカルボン酸二無水物また
はジアミン化合物のいずれかを溶解させる。完全に溶解
させた後、もう一方の化合物を加えて、1時間〜24時
間、攪拌する。
(In the formula [II], m represents an integer of 10 to 50, R 3 represents a tetravalent organic group, and R 4 represents a divalent organic group.) Such a polyamic acid is It is synthesized by a polycondensation reaction of a tetracarboxylic dianhydride and a diamine compound in an organic solvent. Specifically, either an tetracarboxylic dianhydride or a diamine compound is dissolved in an organic solvent under an inert atmosphere such as nitrogen. After completely dissolving, the other compound is added and stirred for 1 to 24 hours.

【0062】このポリアミック酸の合成に用いられるテ
トラカルボン酸二無水物としては、例えば、3,3',
4,4'−ジフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水
物、3,3',4,4'ーベンゾフェノンテトラカルボン
酸二無水物、ピロメリット酸二無水物、3,3',4,
4'−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、エチレン
テトラカルボン酸二無水物、ブタンテトラカルボン酸二
無水物、シクロペンタンカルボン酸二無水物、ピロメリ
ット酸二無水物、2,2',3,3'−ベンゾフェノンテ
トラカルボン酸二無水物、2,2',3,3'−ビフェニ
ルテトラカルボン酸二無水物、2,2−ビス(3,4−
ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物、ビス(3,
4−ジカルボキシフェニル)エーテル二無水物、ビス
(2,3−ジカルボキシフェニル)エーテル二無水物、
ビス(3,4−ジカルボキシフェニルスルホン)二無水
物、ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)スルホン二
無水物、1,1−ビス(2,3−ジカルボキシフェニ
ル)メタン二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェ
ニル)メタン二無水物、4,4'−(p−フェニレンジ
オキシ)ジフタル酸二無水物、4,4'−(m−フェニ
レンジオキシ)ジフタル酸二無水物、2,3,6,7−
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、1,2,5,
6,−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、1,2,
3,4−ベンゼンテトラカルボン酸二無水物、3,4,
9,10−ペリレンテトラカルボン酸二無水物、2,
3,6,7−アントラセンテトラカルボン酸二無水物、
1,2,7,8−フェナントレンテトラカルボン酸二無
水物等が挙げられる。これらは単独または2種以上を組
み合わせて使用できる。
The tetracarboxylic acid dianhydride used in the synthesis of this polyamic acid is, for example, 3,3 ′,
4,4'-diphenyl ether tetracarboxylic dianhydride, 3,3 ', 4,4'-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, pyromellitic dianhydride, 3,3', 4,4
4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, ethylenetetracarboxylic dianhydride, butanetetracarboxylic dianhydride, cyclopentanecarboxylic dianhydride, pyromellitic dianhydride, 2,2 ′, 3,3 '-Benzophenonetetracarboxylic dianhydride, 2,2', 3,3'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,2-bis (3,4-
Dicarboxyphenyl) propane dianhydride, bis (3,3
4-dicarboxyphenyl) ether dianhydride, bis (2,3-dicarboxyphenyl) ether dianhydride,
Bis (3,4-dicarboxyphenyl sulfone) dianhydride, bis (2,3-dicarboxyphenyl) sulfone dianhydride, 1,1-bis (2,3-dicarboxyphenyl) methane dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) methane dianhydride, 4,4 ′-(p-phenylenedioxy) diphthalic acid dianhydride, 4,4 ′-(m-phenylenedioxy) diphthalic acid dianhydride, 2, 3, 6, 7-
Naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 1,4,5,8
-Naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 1,2,5
6, -naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 1,2,
3,4-benzenetetracarboxylic dianhydride, 3,4
9,10-perylenetetracarboxylic dianhydride, 2,
3,6,7-anthracene tetracarboxylic dianhydride,
1,2,7,8-phenanthrene tetracarboxylic acid dianhydride and the like can be mentioned. These can be used alone or in combination of two or more.

【0063】また、ポリアミック酸の合成に用いられる
ジアミン化合物としては、例えば、1,3−ビス(3−
アミノフェノキシ)ベンゼン、4,4'−ビス(3−ア
ミノフェノキシ)ビフェニル、3,3'−ジアミノベン
ゾフェノン、m−フェニレンジアミン、o−フェニレン
ジアミン、p−フェニレンジアミン、m−アミノベンジ
ルアミン、p−アミノベンジルアミン、ビス(3−アミ
ノフェニル)スルフィド、(3−アミノフェニル)(4
−アミノフェニル)スルフィド、ビス(4−アミノフェ
ニル)スルフィド、ビス(3−アミノフェニル)スルホ
キシド、(3−アミノフェニル)(4−アミノフェニ
ル)スルホキシド、ビス(3ーアミノフェニル)スルホ
ン、(3−アミノフェニル)(4−アミノフェニル)ス
ルホン、ビス(4アミノフェニル)スルホン、3,4'
−ジアミノベンゾフェノン、4,4'−ジアミノベンゾ
フェノン、3,3'−ジアミノジフェニルメタン、3,
4'−ジアミノジフェニルメタン、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エーテ
ル、3,3'−ジアミノジフェニルエーテル、3,4'−
ジアミノジフェニルエーテル、ビス[4−(3−アミノ
フェノキシ)フェニル]メタン、ビス[4−(4−アミ
ノフェニキシ)フェニル]メタン、1,1−ビス[4−
(3−アミノフェノキシ)フェニル]エタン、1,1−
ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]エタ
ン、1,2−ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェ
ニル]エタン、1,2−ビス[4−(4−アミノフェノ
キシ)フェニル]エタン、2,2−ビス[4−(3−ア
ミノフェノキシ)フェニル]プロパン、2,2−ビス
[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、
2,2−ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニ
ル]ブタン、2,2−ビス[3−(3−アミノフェノキ
シ)フェニル]−1,1,1,3,3,3−ヘキサフル
オロプロパン、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノ
キシ)フェニル]−1,1,1,3,3,3−ヘキサフ
ルオロプロパン、1,3−ビス(3−アミノフェノキ
シ)ベンゼン、1,4−ビス(3−アミノフェノキシ)
ベンゼン、1,4'−ビス(4−アミノフェノキシ)ベ
ンゼン、4,4'−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフ
ェニル、ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニ
ル]ケトン、ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェ
ニル]ケトン、ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フ
ェニル]スルフィド、ビス[4−(4−アミノフェノキ
シ)フェニル]スルフィド、ビス[4−(3−アミノフ
ェノキシ)フェニル]スルホキシド、ビス[4−(アミ
ノフェノキシ)フェニル]スルホキシド、ビス[4−
(3−アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、ビス
[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、
ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]エーテ
ル、ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]エ
ーテル、1,4−ビス[4−(3−アミノフェノキシ)
ベンゾイル]ベンゼン、1,3−ビス[4−(3−アミ
ノフェノキシ)ベンゾイル]ベンゼン、4,4'−ビス
[3−(4−アミノフェノキシ)ベンゾイル]ジフェニ
ルエーテル、4,4'−ビス[3−(3−アミノフェノ
キシ)ベンゾイル]ジフェニルエーテル、4,4'−ビ
ス[4−(4−アミノ−α,α−ジメチルベンジル)フ
ェノキシ]ベンゾフェノン、4,4'−ビス[4−(4
−アミノ−α,α−ジメチルベンジル)フェノキシ]ジ
フェニルスルホン、ビス[4−{4−(4−アミノフェ
ノキシ)フェノキシ}フェニル]スルホン、1,4−ビ
ス[4−(4−アミノフェノキシ)−α,−ジメチルベ
ンジル]ベンゼン、1,3−ビス[4−(4−アミノフ
ェノキシ)−α,α−ジメチルベンジル]ベンゼン等が
挙げられる。これらは単独または2種以上を組み合わせ
て使用できる。
As the diamine compound used for the synthesis of polyamic acid, for example, 1,3-bis (3-
Aminophenoxy) benzene, 4,4'-bis (3-aminophenoxy) biphenyl, 3,3'-diaminobenzophenone, m-phenylenediamine, o-phenylenediamine, p-phenylenediamine, m-aminobenzylamine, p- Aminobenzylamine, bis (3-aminophenyl) sulfide, (3-aminophenyl) (4
-Aminophenyl) sulfide, bis (4-aminophenyl) sulfide, bis (3-aminophenyl) sulfoxide, (3-aminophenyl) (4-aminophenyl) sulfoxide, bis (3-aminophenyl) sulfone, (3-aminophenyl) ) (4-Aminophenyl) sulfone, bis (4 aminophenyl) sulfone, 3,4 ′
-Diaminobenzophenone, 4,4'-diaminobenzophenone, 3,3'-diaminodiphenylmethane, 3,
4'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-diaminodiphenyl ether, 3,3'-diaminodiphenyl ether, 3,4'-
Diaminodiphenyl ether, bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] methane, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] methane, 1,1-bis [4-
(3-Aminophenoxy) phenyl] ethane, 1,1-
Bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] ethane, 1,2-bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] ethane, 1,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] ethane, 2,2-bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] propane, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane,
2,2-bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] butane, 2,2-bis [3- (3-aminophenoxy) phenyl] -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane , 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane, 1,3-bis (3-aminophenoxy) benzene, 1,4 -Bis (3-aminophenoxy)
Benzene, 1,4'-bis (4-aminophenoxy) benzene, 4,4'-bis (4-aminophenoxy) biphenyl, bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] ketone, bis [4- (4 -Aminophenoxy) phenyl] ketone, bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] sulfide, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] sulfide, bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] sulfoxide, Bis [4- (aminophenoxy) phenyl] sulfoxide, bis [4-
(3-aminophenoxy) phenyl] sulfone, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] sulfone,
Bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] ether, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] ether, 1,4-bis [4- (3-aminophenoxy)
Benzoyl] benzene, 1,3-bis [4- (3-aminophenoxy) benzoyl] benzene, 4,4′-bis [3- (4-aminophenoxy) benzoyl] diphenyl ether, 4,4′-bis [3- (3-Aminophenoxy) benzoyl] diphenyl ether, 4,4′-bis [4- (4-amino-α, α-dimethylbenzyl) phenoxy] benzophenone, 4,4′-bis [4- (4
-Amino-α, α-dimethylbenzyl) phenoxy] diphenyl sulfone, bis [4- {4- (4-aminophenoxy) phenoxy} phenyl] sulfone, 1,4-bis [4- (4-aminophenoxy) -α , -Dimethylbenzyl] benzene, 1,3-bis [4- (4-aminophenoxy) -α, α-dimethylbenzyl] benzene and the like. These can be used alone or in combination of two or more.

【0064】このように、ポリアミック酸の合成反応に
供されるテトラカルボン酸二無水物とジアミン化合物と
の使用割合は、ジアミン化合物中のアミノ基1モルに対
して、テトラカルボン酸二無水物中の酸無水物基が、好
ましくは0.5〜2モル、さらに好ましくは0.8〜
1.2モルの量で用いることが好ましい。ポリアミック
酸(B)の合成反応は、アミド系溶媒中において、通
常、10〜70℃、好ましくは20〜40℃の温度条件
下で行われる。
Thus, the ratio of the tetracarboxylic acid dianhydride and the diamine compound used for the polyamic acid synthesis reaction is such that the tetracarboxylic acid dianhydride is used in an amount of 1 mol of the amino group in the diamine compound. The acid anhydride group of is preferably 0.5 to 2 mol, more preferably 0.8 to
It is preferably used in an amount of 1.2 mol. The synthesis reaction of the polyamic acid (B) is usually carried out in an amide-based solvent under temperature conditions of 10 to 70 ° C, preferably 20 to 40 ° C.

【0065】ポリアミック酸の合成反応に用いられる前
記有機溶媒としては、アミド系溶媒を用いることが好ま
しく、例えば、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N
−ジエチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミ
ド、N−メチルホルムアミド、N−メチルアセトアミ
ド、N−メチルプロピオンアミド、ε−カプロラクタ
ム、ホルムアミド、アセトアミド等が挙げられる。これ
らは単独または2種以上を組み合わせて使用できる。
As the organic solvent used in the synthesis reaction of polyamic acid, it is preferable to use an amide solvent, for example, N, N-dimethylformamide, N, N.
-Diethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methylformamide, N-methylacetamide, N-methylpropionamide, ε-caprolactam, formamide, acetamide and the like. These can be used alone or in combination of two or more.

【0066】アミド系溶媒は、テトラカルボン酸二無水
物、ジアミン化合物のどちらの化合物とも溶解性が高
く、かつ高沸点であるため、合成中に溶解熱、反応熱に
よって液温が上昇した場合においても、溶媒の蒸発によ
る固形物濃度の変化がほとんどなく、原料や反応物の析
出が起こり難いため好ましい。以上のようにして、テト
ラカルボン酸二無水物とジアミン化合物とを重縮合させ
ることにより、ポリアミック酸のアミド系溶媒溶液が得
られる。
The amide-based solvent has a high solubility in both the tetracarboxylic dianhydride and the diamine compound and has a high boiling point. Therefore, when the solution temperature rises due to the heat of dissolution and the heat of reaction during the synthesis. However, the solid content concentration hardly changes due to the evaporation of the solvent, and precipitation of the raw materials and the reaction product is unlikely to occur, which is preferable. As described above, by polycondensing the tetracarboxylic dianhydride and the diamine compound, an amide solvent solution of polyamic acid is obtained.

【0067】また、本発明に用いられるポリアミック酸
(B)は、必要により、上記ポリアミック酸の末端に下
記一般式[III]で表わされる末端基を有する、末端修
飾型ポリアミック酸を含有していてもよい。
Further, the polyamic acid (B) used in the present invention contains, if necessary, an end-modified polyamic acid having a terminal group represented by the following general formula [III] at the end of the above polyamic acid. Good.

【0068】[0068]

【化17】 [Chemical 17]

【0069】(式[III]中、R5は、水素原子、炭素数
1〜10のアルキル基、またはフェニル基を示し、複数
個存在するR5同士は互いに同一でも異なっていてもよ
い。) このような末端修飾型ポリアミック酸は、その末端に、
一般式[III]で表わされる基を有しているため、ポリ
シロキサンおよびグリコール系重合体(D)との親和性
が向上する。
(In the formula [III], R 5 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or a phenyl group, and a plurality of R 5 s may be the same or different.) Such end-modified polyamic acid has, at its end,
Since it has a group represented by the general formula [III], the affinity with the polysiloxane and the glycol polymer (D) is improved.

【0070】このような末端修飾型ポリアミック酸を合
成する方法については、特に限定されないが、例えば、
上記で得られたポリアミック酸のアミド系溶媒溶液中に
シランカップリング剤を添加し、攪拌する。それによ
り、シランカップリング剤がポリアミック酸末端と反応
し、該末端に上記一般式[III]で表わされる基を導入
することができる。
The method for synthesizing such a terminal-modified polyamic acid is not particularly limited.
A silane coupling agent is added to the amide solvent solution of the polyamic acid obtained above, and the mixture is stirred. Thereby, the silane coupling agent reacts with the polyamic acid terminal, and the group represented by the above general formula [III] can be introduced into the terminal.

【0071】このシランカップリング剤は、X〜Si
(OR53 の化学式で表わされる化合物であり、分子
中に2個以上の異なった官能基を有している。このうち
のXは、アミノ基,グリシジル基、エポキシ基、無水コ
ハク酸基などの官能基を含有する有機基であり、もう一
つのOR5は加水分解可能な基である。このR5は、上記
と同様である。
The silane coupling agent is X to Si.
A compound represented by the chemical formula (OR 5 ) 3 and having two or more different functional groups in the molecule. Of these, X is an organic group containing a functional group such as an amino group, a glycidyl group, an epoxy group, and a succinic anhydride group, and another OR 5 is a hydrolyzable group. This R 5 is the same as above.

【0072】このようにシランカップリング剤のXが上
記有機官能基であることにより、ポリアミック酸末端の
アミド酸基(即ち、テトラカルボン酸二無水物およびジ
アミン化合物から形成される遊離カルボキシル基とアミ
ド基)と反応し、ポリアミック酸の末端に上記一般式
[III]で表わされる基を導入することができる。この
ようなシランカップリング剤としては、例えば3−アミ
ノプロピルトリエトキシシラン、N−(2−アミノエチ
ル)3−アミノプロピルトリメトキシシラン等のアミノ
基を有するトリアルコキシシラン;3−グリシドキシプ
ロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピル
トリエトキシシラン等のグリシジル基を有するトリアル
コキシシラン;2−(3,4−エポキシシクロヘキシ
ル)エチルトリメトキシシラン等のエポキシ基を有する
トリアルコキシシラン;3−(トリエトキシシリル)プ
ロピルコハク酸無水物等の無水コハク酸基を有するトリ
アルコキシシラン等が挙げられる。
Since X of the silane coupling agent is the organic functional group as described above, the polyamic acid terminal amic acid group (that is, the free carboxyl group and the amide formed from the tetracarboxylic dianhydride and the diamine compound). It is possible to introduce a group represented by the above general formula [III] at the end of the polyamic acid by reacting with a group). Examples of such silane coupling agents include trialkoxysilanes having an amino group such as 3-aminopropyltriethoxysilane and N- (2-aminoethyl) 3-aminopropyltrimethoxysilane; 3-glycidoxypropyl Trialkoxysilanes having glycidyl groups such as trimethoxysilane and 3-glycidoxypropyltriethoxysilane; trialkoxysilanes having epoxy groups such as 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane; 3- ( Examples thereof include trialkoxysilane having a succinic anhydride group such as triethoxysilyl) propylsuccinic anhydride.

【0073】上記シランカップリング剤は、ポリアミッ
ク酸1モルに対して、好ましくは0.1〜2モル、さら
に好ましくは0.5〜2モル量で用いることが望まし
い。片末端置換型または両末端置換型ポリアミック酸を
製造するには、ポリアミック酸、シランカップリング剤
の種類により、その反応率が異なるため、これらの添加
量は特に限定されない。
The above silane coupling agent is preferably used in an amount of 0.1 to 2 mol, and more preferably 0.5 to 2 mol, based on 1 mol of polyamic acid. In order to produce a single-end substituted type or both-end substituted type polyamic acid, the reaction rate varies depending on the type of the polyamic acid and the silane coupling agent, so the addition amount of these is not particularly limited.

【0074】以上のようにして、ポリアミック酸のアミ
ド系溶媒溶液に、カップリング剤を添加し、攪拌するこ
とにより、末端に上記一般式[III]で表わされる基が
導入された末端置換型ポリアミック酸のアミド系溶媒溶
液が得られる。本発明においては、末端置換型のポリア
ミック酸としては、両末端置換型のポリアミック酸を用
いることが好ましく、それにより、ポリシロキサンおよ
びグリコール系重合体(D)との親和性がさらに向上す
る。
As described above, a coupling agent is added to an amide-based solvent solution of polyamic acid, and the mixture is stirred to produce a terminal-substituted polyamic acid having a group represented by the above general formula [III] introduced at its terminal. An amide solvent solution of the acid is obtained. In the present invention, the end-substituted polyamic acid is preferably a both-end substituted polyamic acid, which further improves the affinity with the polysiloxane and the glycol-based polymer (D).

【0075】多孔質膜の製造方法 本発明に係る多孔質膜の製造方法は、上記の多孔質膜形
成用塗布液を基材に塗布した後、焼成するものである。
この塗布液を基材に塗布する方法としては、例えば、ス
ピンコート法、キャスティング法、ディップコート法等
の一般的な方法が挙げられる。スピンコート法の場合、
スピナー上に基材を置き、該基材上に試料を滴下し、5
00〜10000rpmで回転させる。
Method for Producing Porous Membrane The method for producing a porous membrane according to the present invention is one in which the above coating solution for forming a porous membrane is applied to a substrate and then baked.
Examples of the method of applying the coating liquid to the base material include general methods such as spin coating, casting, and dip coating. In the case of spin coating method,
Place the substrate on the spinner, drop the sample on the substrate, and
Rotate at 00-10,000 rpm.

【0076】上記基材としては、一般的に用いられるも
のであれば何れのものも使用できる。例えば、ガラス、
石英、シリコンウエハー、ステンレス等が挙げられる。
また、板状、皿状等の何れの形状であってもよい。ま
た、上記のように塗布した後、焼成するが、その温度
は、400〜450℃、好ましくは420〜450℃の
範囲が望ましい。また、この焼成雰囲気については、特
に限定されない。この範囲の温度で焼成することによ
り、ポリアミック酸は、下記反応式のように脱水閉環し
て、下記一般式[VII]に示されるようなポリイミドと
なり、ポリシロキサン−ポリイミド複合体を形成し、さ
らに、グリコール系重合体(D)が除去され本発明の多
孔質膜が得られる。
As the above-mentioned base material, any base material can be used as long as it is generally used. For example, glass,
Quartz, a silicon wafer, stainless steel, etc. are mentioned.
Further, it may have any shape such as a plate shape and a dish shape. The coating is applied as described above and then baked, and the temperature is preferably 400 to 450 ° C, and more preferably 420 to 450 ° C. The firing atmosphere is not particularly limited. By firing at a temperature in this range, the polyamic acid undergoes dehydration ring closure as in the following reaction formula to become a polyimide as shown in the following general formula [VII], forming a polysiloxane-polyimide composite, and The glycol-based polymer (D) is removed to obtain the porous membrane of the present invention.

【0077】[0077]

【化18】 [Chemical 18]

【0078】この焼成温度が400℃未満では、グリコ
ール系重合体(D)が除去されず、塗膜が多孔化しない
ため、本発明の多孔質膜を低誘電率化することができな
い。また、450℃を超える範囲では、有機基を含有し
たポリシロキサンの場合、有機基が分離してしまい、有
機基の含有による低誘電率化の効果がなくなってしま
う。本発明の多孔質膜は、上記基材に固着した状態、ま
たは、基材から剥離した状態で得られる。
If the baking temperature is lower than 400 ° C., the glycol polymer (D) is not removed and the coating film does not become porous, so that the porous film of the present invention cannot have a low dielectric constant. Further, in the range exceeding 450 ° C., in the case of polysiloxane containing an organic group, the organic group is separated, and the effect of lowering the dielectric constant due to the inclusion of the organic group is lost. The porous membrane of the present invention can be obtained in a state of being fixed to the above base material or in a state of being peeled from the base material.

【0079】多孔質膜およびその用途 このようにして得られる本発明に係る多孔質膜は、その
表面を透過型電子顕微鏡(TEM)によって観察する
と、実質上、相分離が観察されず、ナノレベルでの均一
性を有している。そのため、耐熱性、機械的強度、低誘
電率、弾性、および柔軟性に優れる特性を有し、層間絶
縁膜等の半導体材料の他、各種電気、電子用材料のパッ
ケージ、保護膜等などに用いることができ、特に、層間
絶縁膜として好ましく用いられる。
Porous Membrane and Uses Thereof When the surface of the porous membrane of the present invention thus obtained is observed by a transmission electron microscope (TEM), substantially no phase separation is observed, and the nano-level is obtained. It has uniformity in. Therefore, it has excellent properties such as heat resistance, mechanical strength, low dielectric constant, elasticity, and flexibility, and is used for semiconductor materials such as interlayer insulating films, as well as packages for various electrical and electronic materials, protective films, etc. In particular, it is preferably used as an interlayer insulating film.

【0080】また、本発明に係る多孔質膜の膜厚は、用
途に応じて好ましい範囲が異なるため、特に限定される
ものではない。例えば、多孔質シリカフィルムを層間絶
縁膜に用いる場合には、その膜厚は0.01〜1.0μ
m、好ましくは0.1〜0.5μmとなるように調製す
ることが望ましい。
The film thickness of the porous film according to the present invention is not particularly limited because the preferred range varies depending on the application. For example, when a porous silica film is used for the interlayer insulating film, the film thickness is 0.01 to 1.0 μm.
m, preferably 0.1 to 0.5 μm.

【0081】[0081]

【発明の効果】本発明に係る多孔質膜形成用塗布液およ
び該塗布液の製造方法によれば、ナノレベルで均一な多
孔質膜を製造可能な多孔質膜形成用塗布液を提供するこ
とができる。さらに、上記塗布液を用いて製造される本
発明の多孔質膜は、耐熱性、機械的強度、低誘電率、弾
性、および柔軟性に優れ、層間絶縁膜等の半導体材料の
他、絶縁性と強度が要求される各種電気・電子用材料の
パッケージ、保護膜等に用いることができる。
According to the coating solution for forming a porous film and the method for producing the coating solution of the present invention, it is possible to provide a coating solution for forming a porous film capable of producing a porous film that is uniform at the nano level. You can Furthermore, the porous film of the present invention produced by using the above coating solution is excellent in heat resistance, mechanical strength, low dielectric constant, elasticity, and flexibility, and has insulation properties other than semiconductor materials such as an interlayer insulating film. It can be used for various electrical / electronic material packages, protective films, etc. that require high strength.

【0082】[0082]

【実施例】以下、実施例を用いてさらに本発明を詳細に
説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるもの
ではない。なお、以下の実施例、比較例で得られた多孔
質膜は以下のように評価した。また、特に限定のない限
り、「部」とは「重量部」を指す。
The present invention will be described in more detail below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. The porous membranes obtained in the following examples and comparative examples were evaluated as follows. Unless otherwise specified, "part" means "part by weight".

【0083】<外観観察>多孔質膜を、目視にて観察
し、以下の評価基準にて、その透明性・表面均一性を評
価した。 評価基準 ○:透明であり、かつその表面は均一である。
<Observation of Appearance> The porous film was visually observed, and its transparency and surface uniformity were evaluated according to the following evaluation criteria. Evaluation Criteria ◯: Transparent and its surface is uniform.

【0084】×:白濁しており、またはその表面には凹
凸が認められる。<膜厚> 膜の一部を完全に剥ぐことにより、膜表面に基
板を露出させた。そして、この基板表面と膜との段差
を、表面形状測定装置(日本真空技術株式会社製、型式
DEKTAK3030)により測定し、膜厚とした。
X: White turbidity or unevenness is recognized on the surface. <Film Thickness> A part of the film was completely peeled off to expose the substrate on the film surface. Then, the step difference between the substrate surface and the film was measured by a surface shape measuring device (manufactured by Nippon Vacuum Technology Co., Ltd., model DEKTAK3030) to obtain the film thickness.

【0085】<表面均一性(マクロレベル)>光学顕微
鏡(×2500)にて、得られた多孔質膜の表面を観察
した。表面均一性(マクロレベル)は、以下のように評
価した。 評価基準 ○:透明で、相分離が観察されない。
<Surface Uniformity (Macro Level)> The surface of the obtained porous film was observed with an optical microscope (× 2500). The surface uniformity (macro level) was evaluated as follows. Evaluation Criteria ◯: Transparent and no phase separation is observed.

【0086】×:上記いずれかが観察される。<表面均一性(ナノレベル)> 膜をエポキシ樹脂により
包埋した後、割断し、その断面を、TEM(×40万
倍)にて、観察した。表面均一性(ナノレベル)は、以
下のように評価した。 評価基準 ○:相分離が観察されない。
X: Any of the above is observed. <Surface Uniformity (Nano Level)> After embedding the film in epoxy resin, the film was cleaved, and the cross section was observed by TEM (× 400,000 times). The surface uniformity (nano level) was evaluated as follows. Evaluation Criteria: Phase separation is not observed.

【0087】×:相分離が観察される。<比誘電率> 多孔質膜が形成された基板の裏面に、スパ
ッタ法で約0.2μ厚のアルミ電極を形成した後、多孔
質膜上に約1mmφ径のアルミ電極をスパッタ法により
形成して比誘電率評価用サンプルを作製した。比誘電率
εrを求めるため、4284AプレシジョンLCRメー
ター(HP社製)を用いて絶縁膜上に形成した電極に−
40V〜+40Vの電圧を印可しながらキャパシタCを
測定するC−V法で測定した。比誘電率εrは、C=ε
0εrS/dにより算出した。
X: Phase separation is observed. <Relative permittivity> After forming an aluminum electrode having a thickness of about 0.2 μm on the back surface of the substrate having the porous film formed thereon, an aluminum electrode having a diameter of about 1 mmφ is formed on the porous film by the sputtering method. A sample for evaluation of relative permittivity was prepared. In order to obtain the relative permittivity εr, the electrode formed on the insulating film was measured by using a 4284A precision LCR meter (manufactured by HP)-
It measured by the CV method which measures the capacitor C, applying a voltage of 40V- + 40V. The relative permittivity εr is C = ε
It was calculated by 0 ε r S / d.

【0088】<機械的強度>ナノインデテーション法に
より、多孔質膜のハードネス、弾性率を測定した。
<Mechanical Strength> The hardness and elastic modulus of the porous film were measured by the nanoindentation method.

【0089】[0089]

【製造例1】ポリアミック酸の合成 よく乾燥した500ml容のセパラフラスコに、ジメチルア
セトアミド(以下、DNAcともいう。)250g、ピロメ
リット酸二無水物14.4gを入れ、窒素雰囲気下にて、透
明均一な溶液になるまで攪拌する。その後、4,4−オ
キシジアニリン13.7gを、ジメチルアセトアミド14.8gと
共に添加する。さらに、室温、窒素雰囲気下にて、5時
間攪拌し、末端未修飾のポリアミック酸を含有する反応
溶液を得た。
[Production Example 1] Synthesis of polyamic acid 250 g of dimethylacetamide (hereinafter, also referred to as DNAc) and 14.4 g of pyromellitic dianhydride were put in a well-dried 500 ml separa flask, and transparent and uniform under a nitrogen atmosphere. Stir until a good solution is obtained. Thereafter, 13.7 g of 4,4-oxydianiline is added along with 14.8 g of dimethylacetamide. Further, the mixture was stirred at room temperature under a nitrogen atmosphere for 5 hours to obtain a reaction solution containing unmodified polyamic acid at the end.

【0090】次いで、上記反応溶液に、3−(トリエト
キシシリル)プロピル無水コハク酸を1.4g加えて、さら
に一晩攪拌した。下記一般式[X]で示される末端修飾
型ポリアミック酸を含有する、固形分10wt%のポリアミ
ック酸溶液を得た。なお、一般式[X]で表わされる末
端修飾型ポリアミック酸であることは、FT−IRおよ
びGPCによって確認した。
Next, 1.4 g of 3- (triethoxysilyl) propylsuccinic anhydride was added to the above reaction solution, and the mixture was further stirred overnight. A polyamic acid solution having a solid content of 10 wt% and containing the end-modified polyamic acid represented by the following general formula [X] was obtained. In addition, it was confirmed by FT-IR and GPC that it was a terminal-modified polyamic acid represented by the general formula [X].

【0091】[0091]

【化19】 [Chemical 19]

【0092】なお、実施例1〜4、比較例2〜5におい
ては、アルコキシシランが全てポリシロキサンとなり、
ポリアミック酸が全てポリイミドとなった仮定した場合
において、該ポリシロキサンと該ポリイミドとの合計10
0 wt%に対して、ポリシロキサンが80 wt%の量となるよ
うにアルコキシシランとポリアミック酸とを添加した。
In Examples 1 to 4 and Comparative Examples 2 to 5, all the alkoxysilanes became polysiloxanes,
Assuming that the polyamic acid is entirely polyimide, the total of the polysiloxane and the polyimide is 10
The alkoxysilane and the polyamic acid were added so that the amount of polysiloxane was 80 wt% with respect to 0 wt%.

【0093】また、実施例1〜4、比較例1〜5におい
ては、アルコキシシランが全てポリシロキサンとなり、
ポリアミック酸が全てポリイミドとなった仮定した場合
において、該ポリシロキサンと該ポリイミドとの合計量
と、グリコール系重合体とが同量となるように添加し
た。
In Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 5, all the alkoxysilanes were polysiloxanes,
Assuming that the polyamic acid was entirely polyimide, the total amount of the polysiloxane and the polyimide and the glycol polymer were added in the same amount.

【0094】[0094]

【実施例1】塗布液の組成が下記の条件に適合するよう
に、各原料を用いた。 重量比;ポリシロキサン/ポリイミド/グリコール系
重合体=8/2/10 モル比;テトラエトキシシラン/ジメチルジエトキシ
シラン=6.5/3.5 水分添加量;理論水分添加量の6.7倍 実施例1において用いられるポリアミック酸(以下、P
AAともいう。)、アルコキシシラン(テトラエトキシ
シラン(以下、TEOSともいう。)、ジメチルジエト
キシシラン(以下、DMDESともいう。))、ポリエ
チレングリコール(以下、PEGともいう。)および水
の添加量は、上記条件から以下のように計算した。
Example 1 Each raw material was used so that the composition of the coating liquid would meet the following conditions. Weight ratio; polysiloxane / polyimide / glycol polymer = 8/2/10 Molar ratio; tetraethoxysilane / dimethyldiethoxysilane = 6.5 / 3.5 Water addition amount; 6.7 times the theoretical water addition amount The polyamic acid used in Example 1 (hereinafter, P
Also called AA. ), Alkoxysilane (tetraethoxysilane (hereinafter, also referred to as TEOS), dimethyldiethoxysilane (hereinafter, also referred to as DMDES)), polyethylene glycol (hereinafter also referred to as PEG), and water are added under the above conditions. Was calculated as follows.

【0095】<計算方法> 1)PAAがポリイミド化した場合の重量変化率(A) 重量変化率(A)=(a−b−c)/a=0.90 a:上記一般式[X]で表わされるPAAの分子量=1
3,360 b:水の分子量×PAA分子中のアミド結合数=18×62
=1116 c:末端のアルコキシシランがシロキサン化した場合の
分子量変化=2×〔(28+3×45)−(28+16×1.5)〕=222 2)アルコキシシランがポリシロキサン化した場合の重
量変化率(B) 2-1) 下記式[A]のように、DMDESがポリシロキ
サン化した場合の重量変化率(B1) 重量変化率(B1)=d/e=0.50 d:(CH32SiOの分子量=74 e:DMDESの分子量=148
<Calculation method> 1) Weight change rate (A) when PAA is polyimidized Weight change rate (A) = (abc) /a=0.90a: General formula [X] The molecular weight of PAA represented by = 1
3,360 b: Molecular weight of water x number of amide bonds in PAA molecule = 18 x 62
= 1116 c: change in molecular weight when the terminal alkoxysilane is silanized = 2 × [(28 + 3 × 45) − (28 + 16 × 1.5)] = 222 2) Weight change rate when the alkoxysilane is polysiloxane (B 2-1) Weight change rate (B1) when DMDES is converted to polysiloxane as in the following formula [A] Weight change rate (B1) = d / e = 0.50 d: (CH 3 ) 2 SiO Molecular weight of = 74 e: molecular weight of DMDES = 148

【0096】[0096]

【化20】 [Chemical 20]

【0097】2-2) 下記式[B]のように、TEOSが
ポリシロキサン化した場合の重量変化率(B2) 重量変化率(B2)=f/g=0.29 f:SiO2の分子量=60 g:TEOSの分子量=148
2-2) Weight change rate (B2) when TEOS is polysiloxane as shown in the following formula [B] Weight change rate (B2) = f / g = 0.29 f: Molecular weight of SiO 2 = 60 g: TEOS molecular weight = 148

【0098】[0098]

【化21】 [Chemical 21]

【0099】3)各組成物の添加量DMDES、TEOS、PAAおよびPEGの添加量 上記条件「モル比」、および上記式[A]、[B]に
より、ポリシロキサンの重量組成比は、以下のように計
算した。 (CH32SiO/SiO2=(74×3.5)/(60×6.5)=259/390
=3.2/4.8 したがって、上記条件「重量比」より、 (CH32SiO/SiO2/ポリイミド=3.2/4.8/2 と表わすことができる。
3) Addition amount of each composition Addition amount of DMDES, TEOS, PAA and PEG According to the above condition "molar ratio" and the above formulas [A] and [B], the weight composition ratio of polysiloxane is as follows. Was calculated as (CH 3 ) 2 SiO / SiO 2 = (74 × 3.5) / (60 × 6.5) = 259/390
= 3.2 / 4.8 Therefore, from the above condition “weight ratio”, it can be expressed as (CH 3 ) 2 SiO / SiO 2 /polyimide=3.2/4.8/2.

【0100】これを添加量に換算すると、各組成物の添
加量比は、以下のように計算される。 DMDES/TEOS/PAA/PEG=〔3.2/重量
変化率(B1)〕/〔4.8/重量変化率(B2)〕/〔2/重
量変化率(A)〕/10.0=6.4/16.6/2.2/10.0 この各組成物の添加量比に基づき、一般式[X]のPA
Aを1.47部添加する場合における、その他の組成物の添
加量を以下に示す。
Converting this into an addition amount, the addition amount ratio of each composition is calculated as follows. DMDES / TEOS / PAA / PEG = [3.2 / weight change rate (B1)] / [4.8 / weight change rate (B2)] / [2 / weight change rate (A)] / 10.0 = 6.4 / 16.6 / 2.2 / 10.0 Based on the addition ratio of each composition, PA of the general formula [X]
The amount of addition of the other compositions when 1.47 parts of A is added is shown below.

【0101】 TEOSの添加量;16.6×(1.47/2.2)=11.0部 DMDESの添加量;6.4×(1.47/2.2)=4.3部 PEGの添加量は;10.0×(1.47/2.2)=6.6部 尚、一般式[X]のPAAが、ポリイミド化した場合の
末端のSiO1.5は、ポリイミド全体に対して1重量%以下
であり、ポリシロキサン成分が主体のこの系では、微量
であるため、ポリシロキサン成分に加えなかった。
Addition amount of TEOS; 16.6 × (1.47 / 2.2) = 11.0 parts Addition amount of DMDES; 6.4 × (1.47 / 2.2) = 4.3 parts Addition amount of PEG is 10.0 × (1.47 / 2.2) = 6.6 parts In the case where the PAA of the general formula [X] is polyimidized, the terminal SiO 1.5 is 1% by weight or less with respect to the entire polyimide, and in this system containing a polysiloxane component as a main component, the amount is very small. Not added to ingredients.

【0102】水の添加量 水の添加量=6.7×(TEOSの水の理論添加量+DM
DESの水の理論添加量)−0.5NHClの水分量=6.7×
(3.8+1.0)−8.6=23.5部 TEOSの水の理論添加量; アルコキシド基モル数×水のMw=(11.1/208)×4×18=3.
8部 DMDESの水の理論添加量; アルコキシド基モル数×水のMw=(4.3/148)×2×18=1.0
部 0.5NHClの水分量;添加された0.5N HCl8.8部には、8.8
×0.975=8.6部の水が含まれる。
Addition amount of water Addition amount of water = 6.7 × (theoretical addition amount of TEOS water + DM
DES theoretical water addition) -0.5N HCl water content = 6.7 x
(3.8 + 1.0) −8.6 = 23.5 parts Theoretical addition amount of water of TEOS; number of moles of alkoxide group × water Mw = (11.1 / 208) × 4 × 18 = 3.
Theoretical amount of water of 8 parts DMDES; number of moles of alkoxide group x Mw of water = (4.3 / 148) x 2 x 18 = 1.0
Part 0.5N HCl water content; added 8.8 parts 0.5N HCl, 8.8 parts
× 0.975 = 8.6 parts of water is included.

【0103】DMDES、TEOS、PAA、PEGお
よび水を上記の量で用いて、以下のように多孔質膜を調
製した。<多孔質膜の調製> 上記製造例1で得た10wt%PAA溶
液14.7部に、さらに、TEOS11.0部と、DMDES4.
3部と、DMAc37.7部とを添加し、1時間攪拌し、混
合液を得た。
A porous membrane was prepared as follows using DMDES, TEOS, PAA, PEG and water in the above amounts. <Preparation of Porous Membrane> 14.7 parts of the 10 wt% PAA solution obtained in Production Example 1 was further added with 11.0 parts of TEOS and DMDES4.
3 parts and DMAc 37.7 parts were added and stirred for 1 hour to obtain a mixed solution.

【0104】この混合液に、水、および0.5NのHClを徐
々に滴下した。0.5NのHClは、混合液のpHが2.4になる
ように調整して滴下した。水の添加量は、0.5NのHCl中
に含まれる水も含めて、上記理論量の6.7倍量になるよ
うに滴下した。その結果、水のみ滴下量は23.5部であ
り、また、0.5NのHClの滴下量は8.8部であった。さらに
室温25〜30℃にて攪拌を継続したところ、混合液のpH
は、24時間経過後に2.5であり、その後もpHが上昇
した。そして、pHが2.8で安定するまでに、5日間要
した。このようにして、反応液を得た。なお、24時間
以上の間隔でpHを測定したときに、その差が±0.2以
内であったので、pHが安定したと判断した。
Water and 0.5 N HCl were gradually added dropwise to this mixed solution. 0.5N HCl was added dropwise after adjusting the pH of the mixed solution to 2.4. The amount of water added, including the water contained in 0.5N HCl, was added dropwise so as to be 6.7 times the theoretical amount. As a result, the dropping amount of only water was 23.5 parts, and the dropping amount of 0.5N HCl was 8.8 parts. When stirring was continued at room temperature 25-30 ° C, the pH of the mixture was
Was 2.5 after 24 hours, and the pH increased thereafter. Then, it took 5 days for the pH to stabilize at 2.8. In this way, a reaction solution was obtained. When the pH was measured at intervals of 24 hours or more, the difference was within ± 0.2, so it was determined that the pH was stable.

【0105】次に、この反応液に、数平均分子量が2,00
0のPEGを6.6部加え、溶解させた。このようにして、
塗布液を調製した。この塗布液の組成を、表1に示す。
この塗布液の固形分濃度は、12.4wt%であった。このよ
うにして得られた塗布液を使用して、比抵抗約9Ω・c
mのn型8インチシリコンウェハー表面上に5ml載せ、
スピンコータを用いて約2,000回転で300秒間回転させ、
シリコンウェハー表面に塗布膜を形成した。そして、こ
の塗布膜を、真空雰囲気下、温度420℃で1時間焼成
し、ポリシロキサン−ポリイミド複合体から形成される
多孔質膜を調製した。
Next, the number average molecular weight of the reaction solution was 2,000.
6.6 parts of PEG of 0 was added and dissolved. In this way
A coating liquid was prepared. The composition of this coating liquid is shown in Table 1.
The solid content concentration of this coating solution was 12.4 wt%. Using the coating solution thus obtained, the specific resistance is about 9Ω · c
Place 5 ml on the surface of an n-type 8-inch silicon wafer of m,
Rotate for about 300 seconds at about 2,000 rotations using a spin coater,
A coating film was formed on the surface of the silicon wafer. Then, this coating film was baked in a vacuum atmosphere at a temperature of 420 ° C. for 1 hour to prepare a porous film formed from a polysiloxane-polyimide composite.

【0106】この多孔質膜について、外観観察、表面均
一性(マクロレベル)、表面均一性(ナノレベル)、比
誘電率、機械的強度を上記方法に従って評価した。結果
を表1に示す。また、得られた多孔質膜の表面均一性
(ナノレベル)観察時の断面写真を図1に示す。
The appearance, surface uniformity (macro level), surface uniformity (nano level), relative dielectric constant, and mechanical strength of this porous film were evaluated according to the above-mentioned methods. The results are shown in Table 1. Further, FIG. 1 shows a cross-sectional photograph when observing the surface uniformity (nano level) of the obtained porous film.

【0107】[0107]

【実施例2】実施例1の固形分濃度を9.0wt%に変更し
た。具体的には、実施例1のPEGを、14.5wt%PEG
溶液(溶媒;DMAc)45.5部に変更した以外は、実施
例1と同様にして、塗布液を調製した。この塗布液の組
成を、表1に示す。この塗布液の固形分濃度は、9.0wt%
であった。
Example 2 The solid content concentration of Example 1 was changed to 9.0 wt%. Specifically, the PEG of Example 1 was replaced with 14.5 wt% PEG
A coating solution was prepared in the same manner as in Example 1 except that the solution (solvent: DMAc) was changed to 45.5 parts. The composition of this coating liquid is shown in Table 1. The solid concentration of this coating solution is 9.0 wt%
Met.

【0108】このようにして得られた塗布液を使用し
て、実施例1と同様の方法で多孔質膜を調製した。この
多孔質膜について、外観観察、表面均一性(マクロレベ
ル)、表面均一性(ナノレベル)、比誘電率、機械的強
度を上記方法に従って評価した。結果を表1に示す。
Using the coating liquid thus obtained, a porous membrane was prepared in the same manner as in Example 1. The appearance, surface uniformity (macro level), surface uniformity (nano level), relative dielectric constant, and mechanical strength of this porous film were evaluated according to the above-mentioned methods. The results are shown in Table 1.

【0109】[0109]

【実施例3】DMAcをジメチルホルムアミドに変更
し、上記製造例1と同様の方法で、10wt%PAA溶液
(溶媒;ジメチルホルムアミド)を得た。この10wt%P
AA溶液14.3部に、さらに、TEOS10.7部と、DMD
ES4.1部と、ジメチルホルムアミド34.6部とを添加
し、1時間攪拌し、混合液を得た。
Example 3 A 10 wt% PAA solution (solvent: dimethylformamide) was obtained in the same manner as in Production Example 1 described above except that DMAc was changed to dimethylformamide. This 10wt% P
14.3 parts of AA solution, 10.7 parts of TEOS and DMD
4.1 parts of ES and 34.6 parts of dimethylformamide were added and stirred for 1 hour to obtain a mixed solution.

【0110】この混合液に、水、および0.5NのHClを徐
々に滴下した。0.5NのHClは、混合液のpHが2.5になる
ように調整して滴下した。水の添加量は、0.5NのHCl中
に含まれる水も含めて、上記理論量の7.2倍量になるよ
うに滴下した。なお、0.5NのHCl中には、97.5wt%の水が
含まれているものとして計算した。その結果、水のみ滴
下量は22.9部であり、また、0.5NのHClの滴下量は11.4
部であった。
Water and 0.5N HCl were gradually added dropwise to this mixed solution. 0.5N HCl was added dropwise after adjusting the pH of the mixed solution to 2.5. The amount of water added, including the water contained in 0.5N HCl, was dropped so that the amount was 7.2 times the theoretical amount. In addition, it was calculated that 0.5N HCl contained 97.5 wt% of water. As a result, the drop amount of only water was 22.9 parts, and the drop amount of 0.5N HCl was 11.4 parts.
It was a department.

【0111】さらに室温25〜30℃にて、攪拌を継続した
ところ、混合液のpHは、24時間経過後に、2.6であ
り、その後もpHが上昇した。そして、pHが2.9で安
定するまでに、5日間要した。このようにして、反応液
を得た。なお、24時間以上の間隔でpHを測定したと
きに、その差が±0.2以内であったので、pHが安定し
たと判断した。
When stirring was continued at room temperature of 25 to 30 ° C., the pH of the mixed solution was 2.6 after 24 hours, and the pH increased thereafter. Then, it took 5 days for the pH to stabilize at 2.9. In this way, a reaction solution was obtained. When the pH was measured at intervals of 24 hours or more, the difference was within ± 0.2, so it was determined that the pH was stable.

【0112】次に、この反応液に、数平均分子量が2,00
0のPEGを6.6部加え、溶解させた。このようにして、
塗布液を調製した。この塗布液の組成を、表1に示す。
この塗布液の固形分濃度は、12.1wt%であった。このよ
うにして得られた塗布液を使用して、実施例1と同様に
して多孔質膜を調製した。
Next, the number average molecular weight of the reaction solution was 2,000.
6.6 parts of PEG of 0 was added and dissolved. In this way
A coating liquid was prepared. The composition of this coating liquid is shown in Table 1.
The solid content concentration of this coating solution was 12.1 wt%. Using the coating liquid thus obtained, a porous membrane was prepared in the same manner as in Example 1.

【0113】この多孔質膜について、外観観察、表面均
一性(マクロレベル)、表面均一性(ナノレベル)、比
誘電率、機械的強度を上記方法に従って評価した。結果
を表1に示す。
With respect to this porous film, the appearance was observed, the surface uniformity (macro level), the surface uniformity (nano level), the relative dielectric constant, and the mechanical strength were evaluated according to the above methods. The results are shown in Table 1.

【0114】[0114]

【実施例4】上記製造例1で得た10wt%PAA溶液15.2
部に、さらに、TEOS11.4部と、DMDES4.4部
と、DMAc38.7部とを添加し、1時間攪拌し、混合液
を得た。この混合液に、水、および0.5NのHClを徐々に
滴下した。0.5NのHClは、混合液のpHが3.0になるよう
に調整して滴下した。水の添加量は、0.5NのHCl中に含
まれる水も含めて、上記理論量の6.0倍量になるように
滴下した。なお、0.5NのHCl中には、97.5wt%の水が含ま
れているものとして計算した。その結果、水のみ滴下量
は24.2部であり、また、0.5NのHClの滴下量は6.1部であ
った。
Example 4 10 wt% PAA solution 15.2 obtained in Production Example 1 above
Further, 11.4 parts of TEOS, 4.4 parts of DMDES and 38.7 parts of DMAc were added to the parts and stirred for 1 hour to obtain a mixed solution. Water and 0.5 N HCl were gradually added dropwise to this mixed solution. 0.5N HCl was added dropwise after adjusting the pH of the mixed solution to 3.0. The amount of water added, including the water contained in 0.5N HCl, was dropped so that the amount was 6.0 times the theoretical amount. In addition, it was calculated that 0.5N HCl contained 97.5 wt% of water. As a result, the dropping amount of only water was 24.2 parts, and the dropping amount of 0.5N HCl was 6.1 parts.

【0115】さらに室温25〜30℃にて、攪拌を継続した
ところ、混合液のpHは、24時間経過後に、3.1であ
り、その後もpHが上昇した。そして、pHが3.2で安
定するまでに、5日間要した。このようにして、反応液
を得た。なお、24時間以上の間隔でpHを測定したと
きに、その差が±0.2以内であったので、pHが安定し
たと判断した。
When stirring was further continued at room temperature of 25 to 30 ° C., the pH of the mixed solution was 3.1 after 24 hours, and the pH increased thereafter. Then, it took 5 days for the pH to stabilize at 3.2. In this way, a reaction solution was obtained. When the pH was measured at intervals of 24 hours or more, the difference was within ± 0.2, so it was determined that the pH was stable.

【0116】次に、この反応液に、数平均分子量2,000
のPEGをDMAcに溶解した35wt%PEG溶液を19.4
部加え、溶解させた。このようにして、塗布液を調製し
た。この塗布液の組成を、表1に示す。この塗布液の固
形分濃度は、11.4wt%であった。このようにして得られ
た塗布液を使用して、実施例1と同様にして多孔質膜を
調製した。
Next, the reaction solution was mixed with a number average molecular weight of 2,000.
35 wt% PEG solution prepared by dissolving PEG in DMAc for 19.4
A part was added and dissolved. In this way, the coating liquid was prepared. The composition of this coating liquid is shown in Table 1. The solid content concentration of this coating solution was 11.4 wt%. Using the coating liquid thus obtained, a porous membrane was prepared in the same manner as in Example 1.

【0117】この多孔質膜について、外観観察、表面均
一性(マクロレベル)、表面均一性(ナノレベル)、比
誘電率、機械的強度を上記方法に従って評価した。結果
を表1に示す。
With respect to this porous film, the appearance was observed, the surface uniformity (macro level), the surface uniformity (nano level), the relative dielectric constant, and the mechanical strength were evaluated according to the above methods. The results are shown in Table 1.

【0118】[0118]

【比較例1】DMDES4.0部と、TEOS10.4部との
混合液に、HClによりpH1.3に調整した水5.6部(DM
DESと、TEOSとののアルコキシ基の合計モルに対
して1.2倍モル)と、DMAc3.2部とを滴下した。滴下
終了後の混合液のpHは2.4であった。
Comparative Example 1 A mixed solution of 4.0 parts of DMDES and 10.4 parts of TEOS was mixed with 5.6 parts of water adjusted to pH 1.3 with HCl (DM
(1.2 times mol based on the total mol of the alkoxy groups of DES and TEOS) and 3.2 parts of DMAc were added dropwise. The pH of the mixed solution after the dropping was 2.4.

【0119】さらに室温25〜30℃にて、攪拌を継続した
ところ、混合液のpHは、24時間経過後に、2.8であ
り、その後もpHが変化しなかったため反応液を得た。
このようにpHが2.8で安定するまでに、1日間要し
た。次に、この反応液に、数平均分子量2,000のPEG
を6.2部と、DMAc70.6部加え、溶解させた。このよ
うにして、塗布液を調製した。この塗布液の組成を、表
1に示す。
When stirring was further continued at room temperature of 25 to 30 ° C., the pH of the mixed solution was 2.8 after 24 hours, and the pH did not change thereafter, so that a reaction solution was obtained.
Thus, it took one day for the pH to stabilize at 2.8. Next, PEG with a number average molecular weight of 2,000 was added to this reaction solution.
6.2 parts and 70.6 parts of DMAc were added and dissolved. In this way, the coating liquid was prepared. The composition of this coating liquid is shown in Table 1.

【0120】このようにして得られた塗布液を使用し
て、実施例1と同様にして多孔質膜を調製した。この多
孔質膜について、外観観察、表面均一性(マクロレベ
ル)、表面均一性(ナノレベル)、比誘電率、機械的強
度を上記方法に従って評価した。結果を表1に示す。
A porous membrane was prepared in the same manner as in Example 1 using the coating liquid thus obtained. The appearance, surface uniformity (macro level), surface uniformity (nano level), relative dielectric constant, and mechanical strength of this porous film were evaluated according to the above-mentioned methods. The results are shown in Table 1.

【0121】[0121]

【比較例2】DMDES4.0部と、TEOS10.3部との
混合液に、HClによりpH1.3に調整した水5.6部(TEO
SとDMDESとのアルコキシ基の合計モルに対し1.2
倍モル)とDMAc3.2部の混合液を滴下した。滴下終
了後の混合液のpHは2.4であった。
[Comparative Example 2] A mixed solution of 4.0 parts of DMDES and 10.3 parts of TEOS was mixed with 5.6 parts of water adjusted to pH 1.3 with HCl (TEO).
1.2 based on the total moles of S and DMDES alkoxy groups
And a mixed solution of 3.2 parts of DMAc was added dropwise. The pH of the mixed solution after the dropping was 2.4.

【0122】さらに室温25〜30℃にて、5日間攪拌を継
続した後、上記製造例で得た10wt%PAA溶液14.0部を
混合した。さらに、数平均分子量が2000のPEG6.2部
と、DMAc56.7部とを加え、溶解した。このようにし
て、塗布液を調製した。この塗布液の組成を表1に示
す。尚、この塗布液のpHは2.8であった。このように
して得られた塗布液を使用して、実施例1と同様の方法
で多孔質膜を調製した。
After continuing stirring at room temperature of 25 to 30 ° C. for 5 days, 14.0 parts of the 10 wt% PAA solution obtained in the above Production Example was mixed. Further, 6.2 parts of PEG having a number average molecular weight of 2000 and 56.7 parts of DMAc were added and dissolved. In this way, the coating liquid was prepared. The composition of this coating liquid is shown in Table 1. The pH of this coating solution was 2.8. Using the coating liquid thus obtained, a porous membrane was prepared in the same manner as in Example 1.

【0123】この多孔質膜について、外観観察、表面均
一性(マクロレベル)、表面均一性(ナノレベル)、比
誘電率、機械的強度を上記方法に従って評価した。結果
を表1に示す。得られた多孔質膜の表面均一性(ナノレ
ベル)観察時の断面写真を図2に示す。
The appearance, surface uniformity (macro level), surface uniformity (nano level), relative dielectric constant, and mechanical strength of this porous film were evaluated according to the methods described above. The results are shown in Table 1. FIG. 2 shows a cross-sectional photograph when observing the surface uniformity (nano level) of the obtained porous film.

【0124】[0124]

【比較例3】実施例1において、数平均分子量が2,000
のPEGを、数平均分子量が2,000のポリプロピレング
リコールに変更した以外は、実施例1と同様にして塗布
液を調製した。この塗布液の組成を表1に示す。このよ
うにして得られた塗布液を使用して、実施例1と同様の
方法で多孔質膜を調製した。
Comparative Example 3 In Example 1, the number average molecular weight is 2,000.
A coating solution was prepared in the same manner as in Example 1 except that the PEG of was changed to polypropylene glycol having a number average molecular weight of 2,000. The composition of this coating liquid is shown in Table 1. Using the coating liquid thus obtained, a porous membrane was prepared in the same manner as in Example 1.

【0125】この多孔質膜の外観観察を行ったところ、
白濁しており、さらにその表面には凹凸が確認された。
結果を表1に示す。
When the appearance of this porous film was observed,
It was clouded, and irregularities were confirmed on the surface.
The results are shown in Table 1.

【0126】[0126]

【比較例4】DMAcをN-メチルピロリドンに変更
し、上記製造例1と同様の方法で、10wt%PAA溶液
(溶媒;N-メチルピロリドン)を得た。実施例1にお
いて、10wt%PAA溶液(溶媒;N-メチルピロリドン)
に変更し、DMAcをN-メチルピロリドンに変更した
以外は、実施例1と同様にして塗布液を調製した。この
塗布液の組成を表1に示す。
Comparative Example 4 DMAc was changed to N-methylpyrrolidone, and a 10 wt% PAA solution (solvent: N-methylpyrrolidone) was obtained in the same manner as in Production Example 1 above. In Example 1, 10 wt% PAA solution (solvent: N-methylpyrrolidone)
Except that the DMAc was changed to N-methylpyrrolidone, and a coating solution was prepared in the same manner as in Example 1. The composition of this coating liquid is shown in Table 1.

【0127】このようにして得られた塗布液を使用し
て、実施例1と同様の方法で多孔質膜を調製した。この
多孔質膜の外観観察を行ったところ、白濁しており、さ
らにその表面には凹凸が確認された。結果を表1に示
す。
Using the coating liquid thus obtained, a porous film was prepared in the same manner as in Example 1. When the appearance of this porous film was observed, it was cloudy and irregularities were confirmed on the surface. The results are shown in Table 1.

【0128】[0128]

【比較例5】実施例1において、水の添加量を5.8部
(TEOSとDMDESとのアルコキシ基の合計モルに
対し1.2倍モルの量)となるように、水のみの添加量
を4.3部、0.5NのHClの添加量を1.5部とした以外は、実
施例1と同様にして塗布液を調製した。この塗布液の組
成を表1に示す。
[Comparative Example 5] In Example 1, the amount of water alone was adjusted to 4.3 so that the amount of water added was 5.8 parts (1.2 times the molar amount based on the total moles of the alkoxy groups of TEOS and DMDES). Parts, a coating liquid was prepared in the same manner as in Example 1 except that the amount of 0.5N HCl added was 1.5 parts. The composition of this coating liquid is shown in Table 1.

【0129】このようにして得られた塗布液を使用し
て、実施例1と同様の方法で多孔質膜を調製した。この
多孔質膜の外観観察を行ったところ、白濁しており、さ
らにその表面には凹凸が確認された。結果を表1に示
す。
Using the coating solution thus obtained, a porous film was prepared in the same manner as in Example 1. When the appearance of this porous film was observed, it was cloudy and irregularities were confirmed on the surface. The results are shown in Table 1.

【0130】[0130]

【表1】 [Table 1]

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】図1は、実施例1で得られた多孔質膜断面のT
EM写真である。
1 is a T of a cross section of a porous membrane obtained in Example 1. FIG.
It is an EM photograph.

【図2】図2は、比較例2で得られた多孔質膜断面のT
EM写真である。
FIG. 2 is a T of a cross section of a porous membrane obtained in Comparative Example 2.
It is an EM photograph.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01B 3/30 H01B 3/30 M N H01L 21/312 H01L 21/312 C (72)発明者 中 村 節 子 千葉県袖ヶ浦市長浦580−32 三井化学株 式会社内 Fターム(参考) 4G072 AA28 BB09 BB15 CC02 EE07 FF06 GG02 GG03 HH30 JJ41 KK01 LL14 LL15 RR05 SS10 4J038 DF011 DF012 DJ021 DJ022 DL031 DL032 MA04 NA17 PA19 5F058 AA10 AC04 AF04 AG01 AH02 5G305 AA06 AA11 AB10 AB17 AB24 BA09 BA14 BA18 CA13 CA21 CB26 CD07 CD12 DA22 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) H01B 3/30 H01B 3/30 MN H01L 21/312 H01L 21/312 C (72) Inventor Nakamura Setsu Child 580-32 Nagaura, Sodegaura-shi, Chiba Mitsui Chemicals Co., Ltd. F-term within the company (reference) 4G072 AA28 BB09 BB15 CC02 EE07 FF06 GG02 GG03 HH30 JJ41 KK01 LL14 LL15 RR05 SS10 4J038 DF011 DF012 DJ021 DJ022 AC4A04A17F04A019F04A04A10F04A019F04A0F17A04F19A04A0F17A04F19A04F04A0F17A04 AG01 AH02 5G305 AA06 AA11 AB10 AB17 AB24 BA09 BA14 BA18 CA13 CA21 CB26 CD07 CD12 DA22

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】(A)下記一般式[I]で表わされるアル
コキシシラン、および/またはその部分加水分解縮合物
と、(B)ポリアミック酸と、(C)アミド系溶媒とを
含んでなる混合溶液に、さらに水と酸性触媒とを添加し
て反応溶液を調製し、次いで、(D)−CH2CH2O−
で表わされる構成単位を有し、かつ、数平均分子量が1
000〜5000であるグリコール系重合体を添加混合
することを特徴とする多孔質膜形成用塗布液の製造方
法。 【化1】 (式[I]中、n=1〜4の整数を示し、R1およびR2
は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜10のアル
キル基、または、フェニル基を示し、R1あるいはR2
複数個存在する場合には、R1同士あるいはR2同士は互
いに同一でも異なっていてもよい。)
1. A mixture comprising (A) an alkoxysilane represented by the following general formula [I] and / or a partial hydrolysis-condensation product thereof, (B) a polyamic acid, and (C) an amide solvent. solution, the reaction solution was prepared by further adding water and an acid catalyst and then, (D) -CH 2 CH 2 O-
And has a number average molecular weight of 1
A method for producing a coating solution for forming a porous film, which comprises adding and mixing a glycol-based polymer of 000 to 5000. [Chemical 1] (In the formula [I], n = 1 to 4 represents an integer, and R 1 and R 2
Each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or a phenyl group, and when there are a plurality of R 1 or R 2 , R 1 s or R 2 s may be the same as each other. It may be different. )
【請求項2】上記(B)ポリアミック酸が、下記一般式
[II]で表わされる単位を有し、必要により下記一般式
[III]で表わされる末端基を有していてもよいポリア
ミック酸を1種または2種以上含有することを特徴とす
る請求項1に記載の多孔質膜形成用塗布液の製造方法。 【化2】 (式[II]中、m=10〜50の整数を示し、R3は4
価の有機基を示し、R4は2価の有機基を示す。) 【化3】 (式[III]中、R5は、水素原子、炭素数1〜10のア
ルキル基、または、フェニル基を示し、複数個存在する
5同士は互いに同一でも異なっていてもよい。)
2. A polyamic acid (B) having a unit represented by the following general formula [II] and optionally a terminal group represented by the following general formula [III]. The method for producing a coating solution for forming a porous film according to claim 1, wherein the method comprises one or more types. [Chemical 2] (In the formula [II], m represents an integer of 10 to 50, and R 3 is 4
Represents a divalent organic group, and R 4 represents a divalent organic group. ) [Chemical 3] (In the formula [III], R 5 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or a phenyl group, and a plurality of R 5 s may be the same or different from each other.)
【請求項3】上記(A)成分が全てポリシロキサンとな
り、上記ポリアミック酸(B)が全てポリイミドとなっ
たと仮定した場合において、該ポリシロキサンと該ポリ
イミドとの合計100重量%に対して、ポリシロキサン
が50重量%以上の量となるように、上記(A)成分と
ポリアミック酸(B)とを含んでなる混合溶液であるこ
とを特徴とする請求項1または2に記載の多孔質膜形成
用塗布液の製造方法。
3. When it is assumed that all of the component (A) is polysiloxane and all of the polyamic acid (B) is polyimide, the total amount of the polysiloxane and the polyimide is 100% by weight. 3. The porous film formation according to claim 1 or 2, which is a mixed solution containing the component (A) and the polyamic acid (B) such that the amount of siloxane is 50% by weight or more. Method for producing coating liquid for use in cosmetics.
【請求項4】請求項1〜3のいずれかに記載の方法によ
って製造されたことを特徴とする多孔質膜形成用塗布
液。
4. A coating solution for forming a porous film, which is produced by the method according to claim 1.
【請求項5】請求項4に記載の多孔質膜形成用塗布液を
基板に塗布し、さらに400〜450℃の温度で焼成す
ることを特徴とする多孔質膜の製造方法。
5. A method for producing a porous film, which comprises applying the coating solution for forming a porous film according to claim 4 onto a substrate and then firing the substrate at a temperature of 400 to 450 ° C.
【請求項6】請求項5に記載の方法によって製造された
ことを特徴とする多孔質膜。
6. A porous membrane produced by the method according to claim 5.
【請求項7】請求項6に記載の多孔質膜からなることを
特徴とする層間絶縁膜。
7. An interlayer insulating film comprising the porous film according to claim 6.
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