JP2809624B2 - Method for producing polyimide resin - Google Patents

Method for producing polyimide resin

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JP2809624B2
JP2809624B2 JP10530787A JP10530787A JP2809624B2 JP 2809624 B2 JP2809624 B2 JP 2809624B2 JP 10530787 A JP10530787 A JP 10530787A JP 10530787 A JP10530787 A JP 10530787A JP 2809624 B2 JP2809624 B2 JP 2809624B2
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  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は耐熱性が良好で、かつ従来のポリイミド樹脂
よりも優れた接着性を有する新規なポリイミド樹脂の製
造方法に関する。 (従来の技術) ポリイミド樹脂は、耐熱性、電気絶縁性、機械的性質
に優れた樹脂として広く知られている。このため、近
年、ポリイミド樹脂は半導体産業分野でも使用されるよ
うになっており、新たな性能向上の要求が強まってきて
いる。例えばポリイミド樹脂を液晶表示素子の配向膜と
して用いる場合には、ポリイミド膜の光透過性が高いこ
とが要求される。また、ポリイミド樹脂をICの層間絶縁
膜等として用いる場合には、基板との密着性が大きいこ
とが要求される。 ところが、従来のポリイミド樹脂は、その前駆体であ
るポリアミック酸を熱処理することにより環化反応させ
て製造すると、黄褐色に着色するため、光透過性が小さ
くなるという問題があった。また、従来のポリイミド樹
脂を基板に接着した場合、基板との密着性が悪いため、
基板とポリイミド樹脂との間から水分が侵入し、液晶表
示素子又はIC、LSIの信頼性を大幅に低下させるという
問題があった。 (発明が解決しようとする問題点) 本発明は上記問題点を解決するためになされたもので
あり、光透過性が小さく、基板に対する密着性が優れた
ポリイミド樹脂を簡便に製造し得る方法を提供すること
を目的とする。 [発明の構成] (発明を解決するための手段及び作用) 本願発明に係るポリイミド樹脂の製造方法は、2,2−
ビス(ヒドロキシアミノフェニル)ヘキサフロロプロパ
ン(I)及び 一般式 H2N−Z−NH2 …(II) で示されるジアミノ化合物と、 一般式 で示されるテトラカルボン酸二無水物とを、有機溶剤中
で反応させてポリマ分子中に 一般式 で示される繰返し単位m個と、 一般式で示される繰返し単位n個とを有し、 0.5g/dl濃度N−メチル−2−ピロリドン溶液30℃にお
ける固有粘度が0.15dl/g以上であるポリアミック酸 (ただしArは、 から選ばれる4価の有機基を表わし、 Zは、 CH2 2,CH2 CH2 4,CH2 6,CH2 7,CH2 8,CH2 9,CH2
10,CH2 3O−CH2−CH2−OCH2 3, から選ばれる2価の有機基を表わし、m,nは0.01≦m/
(m+n)≦1.0を満足する数を表わす) を合成した後、環化反応させることを特徴とするもので
ある。 以下、本発明を更に詳細に説明する。本発明によって
得られるポリイミド樹脂は、2,2−ビス(ヒドロキシア
ミノフェニル)ヘキサフロロプロパン(I)及び必要に
応じて一般式(II)で示されるジアミノ化合物と、一般
式(III)で示されるテトラカルボン酸二無水物との重
縮合反応によりポリアミック酸を合成する工程と、得ら
れたポリアミック酸を環化する工程を経て製造される。 本発明方法において、2,2−ビス(ヒドロキシアミノ
フェニル)ヘキサフロロプロパン(I)としては、例え
ば、2,2−ビス(3−ヒドロキシ−4−アミノフェニ
ル)ヘキサフロロプロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキ
シ−3−アミノフェニル)ヘキサフロロプロパン、2−
(3−ヒドロキシ−4−アミノフェニル)−2−(4−
ヒドロキシ−3−アミノフェニル)ヘキサフロロプロパ
ン等を挙げることができる。これらの化合物のうち1種
又は2種以上のものが用いられる。 また、本発明において、一般式(II)で示されるジア
ミノ化合物としては、例えば、m−フェニレンジアミ
ン、p−フェニレンジアミン、2,4−トリレンジアミ
ン、3,3′−ジアミノジフェニルエーテル、4,4′−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、3,3′−ジアミノジフェニルスルホン、4,4′
−ジアミノジフェニルスルホン、3,4′−ジアミノジフ
ェニルスルホン、3,3′−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、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スルフィ
ド、3,3′−ジアミノジフェニルケトン、4,4′−ジアミ
ノジフェニルケトン、3,4′−ジアミノジフェニルケト
ン、2,2′−ビス(p−アミノフェニル)プロパン、2,
2′−ビス(p−アミノフェニル)ヘキサフロロプロパ
ン、1,3−ビス(m−アミノフェノキシベンゼン)、1,3
−ビス(p−アミノフェノキシベンゼン)、1,4−ビス
(p−アミノフェノキシベンゼン)、4−メチル−2,4
−ビス(p−アミノフェニル)−1−ペンテン、4−メ
チル−2,4−ビス(p−アミノフェニル)−2−ペンテ
ン、1,4−ビス(α,α−ジメチル−p−アミノベンジ
ル)ベンゼン、イミノージ−p−フェニレンジアミン、
1,5−ジアミノナフタレン、2,6−ジアミノナフタレン、
4−メチル−2,4−ビス(p−アミノフェニルペンタ
ン)、5(または6)−アミノ−1−(p−アミノフェ
ニル)−1,3,3−トリメチルインダン、ビス(p−アミ
ノフェニル)ホスフィンオキシド、4,4′−ジアミノア
ゾベンゼン、4,4′−ジアミノジフェニル尿素、4,4′−
ビス(p−アミノフェノキシ)ビフェニル、2,2−ビス
[p−(p′−アミノフェノキシ)フェニル]プロパ
ン、2,2−ビス[p−(m−アミノフェノキシ)フェニ
ル]プロパン、4,4′−ビス(p−アミノフェノキシ)
ベンゾフェノン、4,4′−ビス(p−アミノフェノキ
シ)ジフェニルスルホン、4,4′−ビス[p−(α,α
−ジメチル−p′−アミノベンジル)フェノキシ]ベン
ゾフェノン、4,4′−ビス[p−(α,α−ジメチル−
p′−アミノベンジル)フェノキシ]ジフェニルスルホ
ン、ビス(4−アミノフェニル)ジメチルシラン、ビス
(4−アミノフェニル)テトラメチルジシロキサン、ビ
ス(p−アミノフェニル)テトラメチルジシロキサンな
どの芳香族ジアミンを挙げることができる。これらの芳
香族ジアミンの芳香核の水素原子が、塩素原子、フッ素
原子、臭素原子、メチル基、メトキシ基、シアノ基、フ
ェニル基等の群より選択される少なくとも1種の置換基
により置換された化合物であってもよい。 また、一般式(II)で示されるジアミノ化合物として
は、上述した芳香族ジアミンのほかにも、例えば、ジメ
チレンジアミン、トリメチレンジアミン、テトラメチレ
ンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ヘプタメチレン
ジアミン、1,2−ビス(3′−アミノプロポキシ)エタ
ン、1,4−ジアミノシクロヘキサン、4,4′−ジアミノジ
シクロヘキシルメタン、1,3−ビスアミノメチルシクロ
ヘキサン、1,4−ビスアミノメチルシクロヘキサン、1,3
−ジアミノシクロヘキサン、4,4′−ジアミノジシクロ
ヘキシルイソプロパン、1,4−キシリレンジアミン、2,6
−ジアミノピリジン、2,4−ジアミノ−S−トリアジ
ン、ビス(γ−アミノプロピル)テトラメチルジシロキ
サン、1,4−ビス(γ−アミノプロピルジメチルシリ
ル)ベンゼン、ビス(4−アミノブチル)テトラメチル
ジシロキサン、ビス(γ−アミノプロピル)テトラフェ
ニルジシロキサンなどを挙げることができる。 一般式(II)で示されるジアミノ化合物は必ずしも用
いなくともよく、必要に応じて以上の群より選択される
1種又は2種以上のものが用いられる。 本発明方法において、一般式(III)で示されるテト
ラカルボン酸二無水物としては、例えば、ピロメリット
酸二無水物、3,3′,4,4′−ベンゾフェノンテトラカル
ボン酸二無水物、2,3,3′,4′−ベンゾフェノンテトラ
カルボン酸二無水物、3,3′,4,4′−ビフェニルテトラ
カルボン酸二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニ
ル)メタン二無水物、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)スルホン二無水物、ビス(3,4−ジカ
ルボキシフェニル)ジメチルシラン二無水物、ビス(3,
4−ジカルボキシフェニル)テトラメチルジシロキサン
二無水物、1−4−5−8−ナフタリンテトラカルボン
酸二無水物、2,3,6,7−ナフタリ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などを挙げる
ことができる。なお、これらの化合物の水素原子が、塩
素原子、フッ素原子、臭素原子、メチル基、メトキシ
基、シアノ基、フェニル基等の群より選択される少なく
とも1種の置換基により置換された化合物であってもよ
い。 一般式(III)で示される化合物としては、以上の群
より選択される1種又は2種以上のものが用いられる。 本発明によって得られるポリイミド樹脂の前駆体であ
るポリアミック酸は2,2−ビス(ヒドロキシアミノフェ
ニル)ヘキサフロロプロパン(I)及び必要に応じてジ
アミノ化合物(II)と、テトラカルボン酸二無水物(II
I)とを有機溶剤中で重縮合反応させることにより合成
することができる。この際、用いられる有機溶剤として
は、例えば、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチ
ルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン、N−メ
チル−ε−カプロラクタム、γ−ブチロラクトン、スル
ホラン、N,N,N′,N′−テトラメチル尿素、ヘキサメチ
ルホスホアミドなどを挙げることができる。 この反応では、2,2−ビス(ヒドロキシアミノフェニ
ル)ヘキサフロロプロパン(I)とジアミノ化合物(I
I)との割合は、目的とするポリイミド樹脂中の繰返し
単位の割合に応じて決定する。また、2,2−ビス(ヒド
ロキシアミノフェニル)ヘキサフロロプロパン(I)及
びジアミノ化合物(II)の合計量とテトラカルボン酸二
無水物(III)との割合は、モル比で0.9〜1.1:1の割合
とする。反応条件は、反応温度−20〜150℃、反応時間1
0分〜20時間の範囲である。 以上のような条件で、一般式(IV)で表わされる繰返
し単位m個、及び一般式(V)で表わされる繰返し単位
n個を有するポリアミック酸が生成する。生成したポリ
アミック酸は、溶液のまま次工程で使用してもよい。ま
た、生成したポリアミック酸溶液を水、メタノール、エ
タノール、アセトン、メチルエチルケトン等の貧溶剤に
注入して重合体を析出させ、洗浄、乾燥して固体として
回収し、次工程で使用してもよい。 本発明方法において、合成するポリアミック酸の分子
量については特に限定されないが、基板に塗布したとき
に十分な物理的強度を保持し得る膜が形成できる程度で
あることが望ましい。この観点から、0.5g/dl濃度のポ
リアミック酸/N−メチル−2−ピロリドン溶液の30℃に
おける固有粘度は0.15dl/g以上であることが望ましい。 更に、以上のようにして合成されたポリアミック酸を
環化することにより、本願第1の発明のポリイミド樹脂
を製造することができる。この環化は、加熱処理又は化
学処理によって行なわれる。加熱処理による方法では、
ポリアミック酸溶液をガラス、ステンレス鋼等の適当な
基板に塗布し、溶剤を除去して得られたポリアミック酸
の膜又はフィルムを100〜400℃に加熱することにより、
環化反応を起させ、ポリイミド樹脂を製造する。また、
化学処理による方法では、ポリアミック酸溶液を無水酢
酸、トリエチルアミン、ピリジン、酢酸ナトリウム、酢
酸亜鉛、酢酸マンガン、酢酸コバルト等の存在下、−20
〜150℃の温度範囲で1分から10時間反応させることに
より環化反応を起させ、ポリイミド樹脂を製造する。 このようなポリイミド樹脂は、ポリマー分子骨格に2,
2−ビス(ヒドロキシアミノフェニル)ヘキサフロロプ
ロパンから誘導された水酸基及びフッ素原子が導入され
ているので、基板に対する密着性を向上することができ
る。また、2,2−ビス(ヒドロキシアミノフェニル)ヘ
キサフロロプロパンは他の芳香族ジアミンに比べて着色
度が小さく、かつ溶液状態でも着色度が小さいので、得
られるポリイミド樹脂も従来のポリイミド樹脂よりも光
透過性に優れている。また、フッ素原子の存在もポリイ
ミド樹脂の光透過性の向上をもたらしていると考えられ
る。 なお、上記各繰返し単位の総数m、nの関係を0.01≦
m/(m+n)≦1.0としたのは、この値が0.01未満の場
合、ポリマー骨格に導入されている水酸基及びフッ素原
子が少ないので、基板に対する密着性を向上させること
ができないためである。より好ましいm/(m+n)の値
の範囲は、0.1〜0.9である。これは、この値が0.1未満
では基板への密着性が低下する傾向があり、一方0.9を
超えると得られるポリイミド樹脂の耐熱性が低下する傾
向があるためである。 (実施例) 以下、本発明の実施例を説明する。 実施例1 撹拌棒、温度計、滴下ロートを取付けた反応フラスコ
内に、3,3′,4,4′−ビフェニルテトラカルボン酸二無
水物14.71重量部及びN,N−ジメチルアセトアミド50重量
部を仕込み、十分に撹拌して0℃まで冷却した。この懸
濁液を0℃に保持し、p−フェニレンジアミン4.67重量
部、ビス(γ−アミノプロピル)テトラメチルジシロキ
サン0.75重量部及び2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−
アミノフェニル)ヘキサフロロプロパン1.13重量部をN,
N−ジメチルアセトアミド70重量部に溶解した溶液を、
滴下ロートから徐々に滴下した。滴下終了後、0〜10℃
で6時間撹拌を続け、ポリアミック酸を合成した。 この反応溶液の一部を貧溶剤に滴下してポリアミック
酸を析出させ、洗浄、乾燥してポリアミック酸を固体と
して回収した後、0.5g/dl濃度のポリアミック酸/N−メ
チル−2−ピロリドン溶液を調製し、30℃において固有
粘度を測定したところ、1.09dl/gであった。 次に、上記反応溶液をガラス基板上に、スピンナーを
用いて2000r.p.m.の回転数で均一に塗布し、150℃で30
分間乾燥して溶剤を除去した後、基板から剥離した。こ
の膜を250℃で1.5時間加熱処理して環化反応を起させ、
膜厚1.4μmのポリイミド膜を得た。このポリイミドの
元素分析値は第1表に示すように、ほぼ計算値と一致し
た。また、このポリイミドの赤外線吸収スペクトルを第
1図に示す。第1図から明らかなように、1780cm-1に強
いイミド基の特性吸収があり、得られたポリマーがポリ
イミド樹脂であることがわかる。 次いで、上記と同様に、ポリアミック酸の溶液をガラ
ス基板上に1μmの厚さで均一に塗布した後、加熱処理
してポリイミド膜を形成し、JIS K−5400,6.14に規定す
る方法に従い、密着性試験(碁盤目剥離)を行なった。
その結果、50個の碁盤目を作成したが、全く剥離しなか
った。 また、上記と同様にして作成された膜厚1μmのポリ
イミドフィルムについて、波長450nmにおいて光透過性
を測定したところ、85%であった。 実施例2 撹拌棒、温度計、滴下ロートを取付けた反応フラスコ
内に、ピロメリット酸二無水物8.727重量部、3,3′,4,
4′−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物12.885
重量部及びN,N−ジメチルアセトアミド70重量部を仕込
み、十分に撹拌して10℃まで冷却した。この懸濁液を10
℃に保持し、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−アミノ
フェニル)ヘキサフロロプロパン29.301重量部をN,N−
ジメチルアセトアミド70重量部に溶解した溶液を、滴下
ロートから徐々に滴下した。滴下終了後、15℃で7時間
撹拌を続け、ポリアミック酸を合成した。 このポリアミック酸については、実施例1と同様にし
て測定された固有粘度は0.88dl/gであった。 次に、上記反応溶液をガラス基板上に、スピンナーを
用いて2000r.p.m.の回転数で均一に塗布し、100℃で30
分間、150℃で30分間乾燥して溶剤を除去し、更に300℃
で2時間加熱処理して環化反応を起させ、膜厚1.7μm
のポリイミド膜を得た。このポリイミド膜について、実
施例1と同様にしてガラス基板との密着性を調べたとこ
ろ、50個の碁盤目は全く剥離しなかった。 実施例3 撹拌棒、温度計、滴下ロートを取付けた反応フラスコ
内に、ピロメリット酸二無水物17.450重量部及びN−メ
チル−2−ピロリドン90重量部を仕込み、十分に撹拌し
て10℃まで冷却した。この懸濁液を10℃に保持し、2,2
−ビス(4−ヒドロキシ−3−アミノフェニル)ヘキサ
フロロプロパン14.949重量部及び1,4−ビス(p−アミ
ノフェノキシ)ベンゼン11.692重量部をN−メチル−2
−ピロリドン90重量部に溶解した溶液を、滴下ロートか
ら徐々に滴下した。滴下終了後、15℃で7時間撹拌を続
け、ポリアミック酸を合成した。 このポリアミック酸について、実施例1と同様にして
測定された固有粘度は0.98dl/gであった。 次に、実施例2と全く同様にして、ポリアミック酸か
ら得たポリイミド膜についてガラス基板との密着性を調
べたところ、50個の碁盤目は全く剥離しなかった。 実施例4 撹拌棒、温度計、滴下ロートを取付けた反応フラスコ
内に、3,3′,4,4′−ビフェニルテトラカルボン酸二無
水物11.769重量部、ピロメリット酸二無水物8.731重量
部及びN,N−ジメチルアセトアミド100重量部を仕込み、
十分に撹拌して10℃まで冷却した。この懸濁液を10℃に
保持し、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−アミノフェ
ニル)ヘキサフロロプロパン7.328重量部及び2,2−ビス
(p−アミノフェニル)ヘキサフロロプロパン20.06重
量部をN,N−ジメチルアセトアミド100重量部に溶解した
溶液を、滴下ロートから徐々に滴下した。滴下終了後、
15℃で7時間撹拌を続け、ポリアミック酸を合成した。 このポリアミック酸について、実施例1と同様にして
測定された固有粘度は1.13dl/gであった。 次に、実施例2と全く同様にして、ポリアミック酸か
ら得たポリイミド膜についてガラス基板との密着性を調
べたところ、50個の碁盤目は全く剥離しなかった。 比較例 撹拌棒、温度計、滴下ロートを取付けた反応フラスコ
内に、ピロメリット酸二無水物8.728重量部、3,3′,4,
4′−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物12.884
重量部及びN,N−ジメチルアセトアミド80重量部を仕込
み、十分に撹拌して10℃まで冷却した。この懸濁液を10
℃に保持し、4,4′−ジアミノジフェニルエーテル16.01
6重量部をN,N−ジメチルアセトアミド70重量部に溶解し
た溶液を、滴下ロートから徐々に滴下した。滴下終了
後、15℃で7時間撹拌を続け、ポリアミック酸を合成し
た。 このポリアミック酸について、実施例1と同様にして
測定された固有粘度は1.73dl/gであった。 次に、実施例2と全く同様にして、ポリアミック酸か
ら得たポリイミド膜についてガラス基板との密着性を調
べたところ、50個の碁盤目は全く剥離した。 また、膜厚1μmのポリイミドフィルムについて、波
長450nmにおいて光透過性を測定したところ、53%であ
った。 このように、原料として2,2−ビス(ヒドロキシアミ
ノフェニル)ヘキサフロロプロパンを用いていない従来
のポリイミド膜は、基板との密着性、光透過性ともに劣
っている。 [発明の効果] 以上詳述したように本発明によれば、基板との密着
性、透明性に優れたポリイミド樹脂を簡便に製造し得る
方法を提供できるものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Objects of the Invention] (Industrial application field) The present invention relates to a method for producing a novel polyimide resin having good heat resistance and adhesiveness superior to conventional polyimide resins. (Prior Art) A polyimide resin is widely known as a resin having excellent heat resistance, electrical insulation, and mechanical properties. For this reason, in recent years, polyimide resins have been used in the field of the semiconductor industry, and demands for new performance improvements have been increasing. For example, when a polyimide resin is used as an alignment film of a liquid crystal display element, the polyimide film is required to have high light transmittance. In addition, when a polyimide resin is used as an interlayer insulating film of an IC or the like, it is required to have high adhesion to a substrate. However, when a conventional polyimide resin is produced by subjecting a polyamic acid, which is a precursor thereof, to a cyclization reaction by heat treatment, it is colored yellow-brown, and thus has a problem in that light transmittance is reduced. Also, when a conventional polyimide resin is adhered to the substrate, the adhesion to the substrate is poor,
There is a problem that moisture invades from between the substrate and the polyimide resin, and greatly reduces the reliability of the liquid crystal display element, IC, or LSI. (Problems to be Solved by the Invention) The present invention has been made in order to solve the above problems, and a method for easily producing a polyimide resin having low light transmittance and excellent adhesion to a substrate. The purpose is to provide. [Structure of the Invention] (Means and Actions for Solving the Invention) The method for producing a polyimide resin according to the present invention comprises a 2,2-
Bis (hydroxyaminophenyl) hexafluoropropane (I) and a diamino compound represented by the general formula H 2 N—Z—NH 2 . Is reacted in an organic solvent with a tetracarboxylic dianhydride represented by the general formula And m repeating units represented by And a polyamic acid having a 0.5 g / dl concentration N-methyl-2-pyrrolidone solution having an intrinsic viscosity of 0.15 dl / g or more at 30 ° C. (where Ar is Represents a tetravalent organic group selected from: CH 2 2, CH 2 3 CH 2 4, CH 2 6, CH 2 7, CH 2 8, CH 2 9, CH 2
10, CH 2 3 O-CH 2 -CH 2 -OCH 2 3, Represents a divalent organic group selected from: m and n are 0.01 ≦ m /
(Representing a number satisfying (m + n) ≦ 1.0), followed by a cyclization reaction. Hereinafter, the present invention will be described in more detail. The polyimide resin obtained by the present invention comprises 2,2-bis (hydroxyaminophenyl) hexafluoropropane (I) and, if necessary, a diamino compound represented by the general formula (II) and a diamino compound represented by the general formula (III) It is produced through a step of synthesizing a polyamic acid by a polycondensation reaction with tetracarboxylic dianhydride and a step of cyclizing the obtained polyamic acid. In the method of the present invention, examples of 2,2-bis (hydroxyaminophenyl) hexafluoropropane (I) include 2,2-bis (3-hydroxy-4-aminophenyl) hexafluoropropane and 2,2-bis (4-hydroxy-3-aminophenyl) hexafluoropropane, 2-
(3-hydroxy-4-aminophenyl) -2- (4-
(Hydroxy-3-aminophenyl) hexafluoropropane and the like. One or more of these compounds are used. In the present invention, examples of the diamino compound represented by the general formula (II) include m-phenylenediamine, p-phenylenediamine, 2,4-tolylenediamine, 3,3′-diaminodiphenyl ether, 4,4 '-Diaminodiphenyl ether, 3,4'-diaminodiphenyl ether, 3,3'-diaminodiphenylsulfone, 4,4'
-Diaminodiphenylsulfone, 3,4'-diaminodiphenylsulfone, 3,3'-diaminodiphenylmethane,
4,4'-diaminodiphenylmethane, 3,4'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-diaminodiphenyl sulfide, 3,3'-diaminodiphenyl ketone, 4,4'-diaminodiphenyl ketone, 3,4'-diaminodiphenyl Ketone, 2,2'-bis (p-aminophenyl) propane,
2'-bis (p-aminophenyl) hexafluoropropane, 1,3-bis (m-aminophenoxybenzene), 1,3
-Bis (p-aminophenoxybenzene), 1,4-bis (p-aminophenoxybenzene), 4-methyl-2,4
-Bis (p-aminophenyl) -1-pentene, 4-methyl-2,4-bis (p-aminophenyl) -2-pentene, 1,4-bis (α, α-dimethyl-p-aminobenzyl) Benzene, iminodi-p-phenylenediamine,
1,5-diaminonaphthalene, 2,6-diaminonaphthalene,
4-methyl-2,4-bis (p-aminophenylpentane), 5 (or 6) -amino-1- (p-aminophenyl) -1,3,3-trimethylindane, bis (p-aminophenyl) Phosphine oxide, 4,4'-diaminoazobenzene, 4,4'-diaminodiphenylurea, 4,4'-
Bis (p-aminophenoxy) biphenyl, 2,2-bis [p- (p'-aminophenoxy) phenyl] propane, 2,2-bis [p- (m-aminophenoxy) phenyl] propane, 4,4 ' -Bis (p-aminophenoxy)
Benzophenone, 4,4'-bis (p-aminophenoxy) diphenylsulfone, 4,4'-bis [p- (α, α
-Dimethyl-p'-aminobenzyl) phenoxy] benzophenone, 4,4'-bis [p- (α, α-dimethyl-
[p'-aminobenzyl) phenoxy] diphenyl sulfone, bis (4-aminophenyl) dimethylsilane, bis (4-aminophenyl) tetramethyldisiloxane, and bis (p-aminophenyl) tetramethyldisiloxane Can be mentioned. The hydrogen atom of the aromatic nucleus of these aromatic diamines is substituted with at least one substituent selected from the group consisting of a chlorine atom, a fluorine atom, a bromine atom, a methyl group, a methoxy group, a cyano group and a phenyl group. It may be a compound. Examples of the diamino compound represented by the general formula (II) include, in addition to the above-mentioned aromatic diamines, dimethylene diamine, trimethylene diamine, tetramethylene diamine, hexamethylene diamine, heptamethylene diamine, 1,2 -Bis (3'-aminopropoxy) ethane, 1,4-diaminocyclohexane, 4,4'-diaminodicyclohexylmethane, 1,3-bisaminomethylcyclohexane, 1,4-bisaminomethylcyclohexane, 1,3
-Diaminocyclohexane, 4,4'-diaminodicyclohexylisopropane, 1,4-xylylenediamine, 2,6
-Diaminopyridine, 2,4-diamino-S-triazine, bis (γ-aminopropyl) tetramethyldisiloxane, 1,4-bis (γ-aminopropyldimethylsilyl) benzene, bis (4-aminobutyl) tetramethyl Examples include disiloxane and bis (γ-aminopropyl) tetraphenyldisiloxane. The diamino compound represented by the general formula (II) may not necessarily be used, and if necessary, one or more compounds selected from the above groups may be used. In the method of the present invention, examples of the tetracarboxylic dianhydride represented by the general formula (III) include pyromellitic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, , 3,3 ', 4'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, 3,3', 4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) methane dianhydride, 2,2-bis (3 ', 4'-dicarboxyphenyl) propane dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) sulfone dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) dimethylsilane dianhydride Object, screw (3,
4-dicarboxyphenyl) tetramethyldisiloxane dianhydride, 1-4-5-8-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 2,3,6,7-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, butanetetracarboxylic acid And dianhydrides. Note that these compounds are compounds in which a hydrogen atom is substituted with at least one substituent selected from the group consisting of a chlorine atom, a fluorine atom, a bromine atom, a methyl group, a methoxy group, a cyano group, and a phenyl group. You may. As the compound represented by the general formula (III), one or more compounds selected from the above groups are used. The polyamic acid which is a precursor of the polyimide resin obtained by the present invention comprises 2,2-bis (hydroxyaminophenyl) hexafluoropropane (I) and, if necessary, a diamino compound (II), and tetracarboxylic dianhydride ( II
It can be synthesized by subjecting I) to a polycondensation reaction in an organic solvent. At this time, as the organic solvent used, for example, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, N-methyl-ε-caprolactam, γ-butyrolactone, sulfolane, N, N, N ', N'-tetramethylurea, hexamethylphosphamide and the like can be mentioned. In this reaction, 2,2-bis (hydroxyaminophenyl) hexafluoropropane (I) and a diamino compound (I
The ratio with (I) is determined according to the ratio of the repeating unit in the target polyimide resin. The total amount of 2,2-bis (hydroxyaminophenyl) hexafluoropropane (I) and diamino compound (II) and the ratio of tetracarboxylic dianhydride (III) were 0.9 to 1.1: 1 in molar ratio. And the ratio of The reaction conditions are as follows: reaction temperature -20 to 150 ° C, reaction time 1
It ranges from 0 minutes to 20 hours. Under the above conditions, a polyamic acid having m repeating units represented by the general formula (IV) and n repeating units represented by the general formula (V) is produced. The generated polyamic acid may be used as a solution in the next step. Alternatively, the resulting polyamic acid solution may be poured into a poor solvent such as water, methanol, ethanol, acetone, or methyl ethyl ketone to precipitate a polymer, which may be washed and dried to recover a solid, which may be used in the next step. In the method of the present invention, the molecular weight of the polyamic acid to be synthesized is not particularly limited, but it is preferable that the molecular weight is such that a film capable of maintaining sufficient physical strength when applied to a substrate can be formed. From this viewpoint, the intrinsic viscosity of the 0.5 g / dl polyamic acid / N-methyl-2-pyrrolidone solution at 30 ° C. is desirably 0.15 dl / g or more. Further, by cyclizing the polyamic acid synthesized as described above, the polyimide resin of the first invention of the present application can be produced. This cyclization is performed by heat treatment or chemical treatment. In the method by heat treatment,
By coating the polyamic acid solution on a suitable substrate such as glass and stainless steel, and heating the polyamic acid film or film obtained by removing the solvent to 100 to 400 ° C.,
A cyclization reaction is caused to produce a polyimide resin. Also,
In the method by the chemical treatment, the polyamic acid solution is subjected to -20 in the presence of acetic anhydride, triethylamine, pyridine, sodium acetate, zinc acetate, manganese acetate, cobalt acetate or the like.
A cyclization reaction is caused by reacting in a temperature range of ~ 150 ° C for 1 minute to 10 hours to produce a polyimide resin. Such a polyimide resin has 2,2
Since a hydroxyl group and a fluorine atom derived from 2-bis (hydroxyaminophenyl) hexafluoropropane are introduced, adhesion to a substrate can be improved. In addition, 2,2-bis (hydroxyaminophenyl) hexafluoropropane has a lower degree of coloring than other aromatic diamines and a lower degree of coloring even in a solution state. Excellent light transmittance. Further, it is considered that the presence of the fluorine atom also improves the light transmittance of the polyimide resin. Note that the relationship between the total numbers m and n of the respective repeating units is 0.01 ≦
The reason why m / (m + n) ≦ 1.0 is that when this value is less than 0.01, the hydroxyl groups and fluorine atoms introduced into the polymer skeleton are small, so that the adhesion to the substrate cannot be improved. A more preferable range of the value of m / (m + n) is 0.1 to 0.9. This is because if the value is less than 0.1, the adhesion to the substrate tends to decrease, while if it exceeds 0.9, the heat resistance of the obtained polyimide resin tends to decrease. (Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described. Example 1 In a reaction flask equipped with a stir bar, a thermometer, and a dropping funnel, 14.71 parts by weight of 3,3 ', 4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride and 50 parts by weight of N, N-dimethylacetamide were placed. It was charged, sufficiently stirred, and cooled to 0 ° C. The suspension was kept at 0 ° C. and 4.67 parts by weight of p-phenylenediamine, 0.75 parts by weight of bis (γ-aminopropyl) tetramethyldisiloxane and 2,2-bis (4-hydroxy-3-
Aminophenyl) hexafluoropropane 1.13 parts by weight with N,
A solution dissolved in 70 parts by weight of N-dimethylacetamide,
The solution was gradually dropped from the dropping funnel. 0-10 ° C after dropping
For 6 hours to synthesize a polyamic acid. A part of this reaction solution was dropped into a poor solvent to precipitate a polyamic acid, and washed and dried to recover the polyamic acid as a solid.The polyamic acid / N-methyl-2-pyrrolidone solution having a concentration of 0.5 g / dl was obtained. Was measured at 30 ° C. to find that the intrinsic viscosity was 1.09 dl / g. Next, the reaction solution was uniformly coated on a glass substrate at a rotation speed of 2000 rpm using a spinner,
After drying for a minute to remove the solvent, it was peeled off from the substrate. This film was heated at 250 ° C. for 1.5 hours to cause a cyclization reaction,
A 1.4 μm-thick polyimide film was obtained. The elemental analysis values of this polyimide almost agreed with the calculated values as shown in Table 1. FIG. 1 shows the infrared absorption spectrum of this polyimide. As is clear from FIG. 1, there is strong characteristic absorption of the imide group at 1780 cm −1 , indicating that the obtained polymer is a polyimide resin. Next, in the same manner as above, a solution of polyamic acid is uniformly applied on a glass substrate to a thickness of 1 μm, and then heat-treated to form a polyimide film, and adhered according to the method specified in JIS K-5400, 6.14. An acidity test (cross-cut peeling) was performed.
As a result, 50 grids were formed, but did not peel at all. Further, the light transmittance of a polyimide film having a thickness of 1 μm formed in the same manner as described above at a wavelength of 450 nm was measured and found to be 85%. Example 2 In a reaction flask equipped with a stirring rod, a thermometer, and a dropping funnel, 8.727 parts by weight of pyromellitic dianhydride, 3,3 ′, 4,
4'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride 12.885
Parts by weight and 70 parts by weight of N, N-dimethylacetamide were charged, sufficiently stirred, and cooled to 10 ° C. Add this suspension to 10
C. and 29.301 parts by weight of 2,2-bis (4-hydroxy-3-aminophenyl) hexafluoropropane was added to N, N-
A solution dissolved in 70 parts by weight of dimethylacetamide was gradually dropped from a dropping funnel. After completion of the dropwise addition, stirring was continued at 15 ° C. for 7 hours to synthesize a polyamic acid. The intrinsic viscosity of the polyamic acid measured in the same manner as in Example 1 was 0.88 dl / g. Next, the above reaction solution was uniformly applied on a glass substrate at a rotation speed of 2000 rpm using a spinner,
For 30 minutes at 150 ° C to remove the solvent, and then at 300 ° C
For 2 hours to cause a cyclization reaction, and a film thickness of 1.7 μm
Was obtained. When the adhesion of this polyimide film to a glass substrate was examined in the same manner as in Example 1, no fifty grids were peeled off. Example 3 In a reaction flask equipped with a stirring rod, a thermometer, and a dropping funnel, 17.450 parts by weight of pyromellitic dianhydride and 90 parts by weight of N-methyl-2-pyrrolidone were charged, and sufficiently stirred to 10 ° C. Cool. Keep the suspension at 10 ° C,
14.949 parts by weight of bis- (4-hydroxy-3-aminophenyl) hexafluoropropane and 11.692 parts by weight of 1,4-bis (p-aminophenoxy) benzene were added to N-methyl-2.
-A solution dissolved in 90 parts by weight of pyrrolidone was gradually dropped from a dropping funnel. After completion of the dropwise addition, stirring was continued at 15 ° C. for 7 hours to synthesize a polyamic acid. The intrinsic viscosity of the polyamic acid measured in the same manner as in Example 1 was 0.98 dl / g. Next, the adhesion of the polyimide film obtained from the polyamic acid to the glass substrate was examined in exactly the same manner as in Example 2. As a result, 50 grids did not peel off at all. Example 4 In a reaction flask equipped with a stir bar, a thermometer, and a dropping funnel, 11.739 parts by weight of 3,3 ', 4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 8.731 parts by weight of pyromellitic dianhydride and N, N-dimethylacetamide 100 parts by weight,
Stir well and cool to 10 ° C. The suspension was kept at 10 ° C., and 7.328 parts by weight of 2,2-bis (4-hydroxy-3-aminophenyl) hexafluoropropane and 20.06 parts by weight of 2,2-bis (p-aminophenyl) hexafluoropropane Was dissolved in 100 parts by weight of N, N-dimethylacetamide, and the solution was gradually dropped from a dropping funnel. After dropping,
Stirring was continued at 15 ° C. for 7 hours to synthesize a polyamic acid. The intrinsic viscosity of this polyamic acid measured in the same manner as in Example 1 was 1.13 dl / g. Next, the adhesion of the polyimide film obtained from the polyamic acid to the glass substrate was examined in exactly the same manner as in Example 2. As a result, 50 grids did not peel off at all. Comparative Example In a reaction flask equipped with a stirring rod, a thermometer, and a dropping funnel, 8.728 parts by weight of pyromellitic dianhydride, 3,3 ′, 4,
4'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride 12.884
Parts by weight and 80 parts by weight of N, N-dimethylacetamide were charged, sufficiently stirred, and cooled to 10 ° C. Add this suspension to 10
° C, 4,4'-diaminodiphenyl ether 16.01
A solution in which 6 parts by weight of N, N-dimethylacetamide was dissolved in 70 parts by weight was gradually dropped from a dropping funnel. After completion of the dropwise addition, stirring was continued at 15 ° C. for 7 hours to synthesize a polyamic acid. The intrinsic viscosity of this polyamic acid measured in the same manner as in Example 1 was 1.73 dl / g. Next, the adhesion of the polyimide film obtained from the polyamic acid to the glass substrate was examined in exactly the same manner as in Example 2, and 50 grids were completely peeled off. The light transmittance of a 1 μm-thick polyimide film measured at a wavelength of 450 nm was 53%. As described above, the conventional polyimide film not using 2,2-bis (hydroxyaminophenyl) hexafluoropropane as a raw material is inferior in both adhesion to a substrate and light transmittance. [Effects of the Invention] As described in detail above, according to the present invention, it is possible to provide a method for easily producing a polyimide resin having excellent adhesion to a substrate and excellent transparency.

【図面の簡単な説明】 第1図は本発明の実施例1におけるポリイミド樹脂の赤
外線吸収スペクトルを示す図である。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a diagram showing an infrared absorption spectrum of a polyimide resin in Example 1 of the present invention.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 1.2,2−ビス(ヒドロキシアミノフェニル)ヘキサフ
ロロプロパン(I)及び 一般式 H2N−Z−NH2 …(II) で示されるジアミノ化合物と、 一般式 で示されるテトラカルボン酸二無水物とを、有機溶剤中
で反応させてポリマ分子中に 一般式で示される繰返し単位m個と、 一般式 で示される繰返し単位n個とを有し、 0.5g/dl濃度N−メチル−2−ピロリドン溶液30℃にお
ける固有粘度が0.15dl/g以上であるポリアミック酸 (ただしArは、 から選ばれる4価の有機基を表わし、 Zは、 CH2 2,CH2 CH2 4,CH2 6,CH2 7,CH2 8,CH2 9,CH2
10,CH2 3O−CH2−CH2−OCH2 3, から選ばれる2価の有機基を表わし、m,nは0.01≦m/
(m+n)≦1.0を満足する数を表わす) を合成した後、環化反応させることを特徴とするポリイ
ミド樹脂の製造方法。 2.環化反応を加熱処理又は化学処理によって行うこと
を特徴とする特許請求の範囲第1項記載のポリイミド樹
脂の製造方法。
(57) [Claims] 1. 2,2-bis (hydroxyaminophenyl) hexafluoropropane (I) and a diamino compound represented by the general formula H 2 N—Z—NH 2 ... (II); formula Is reacted in an organic solvent with a tetracarboxylic dianhydride represented by the general formula And m repeating units represented by And a polyamic acid having a 0.5 g / dl concentration N-methyl-2-pyrrolidone solution having an intrinsic viscosity of 0.15 dl / g or more at 30 ° C. (where Ar is Represents a tetravalent organic group selected from: CH 2 2, CH 2 3 CH 2 4, CH 2 6, CH 2 7, CH 2 8, CH 2 9, CH 2
10, CH 2 3 O-CH 2 -CH 2 -OCH 2 3, Represents a divalent organic group selected from: m and n are 0.01 ≦ m /
(Representing a number that satisfies (m + n) ≦ 1.0), followed by a cyclization reaction. 2. The method for producing a polyimide resin according to claim 1, wherein the cyclization reaction is performed by heat treatment or chemical treatment.
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