JP3208988B2 - Polyamic acid solution and method for producing polyimide - Google Patents

Polyamic acid solution and method for producing polyimide

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    • H05K1/0346Organic insulating material consisting of one material containing N

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ポリアミド酸を化学的
に脱水閉環してポリイミドを得るためのポリアミド酸溶
液及びこのポリアミド酸溶液を用いるポリイミドの製造
方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a polyamic acid solution for obtaining a polyimide by chemically dehydrating and cyclizing a polyamic acid and a method for producing a polyimide using the polyamic acid solution.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、ポリイミドは、耐熱性、耐薬
品性、機械的強度、電気特性などに優れていることか
ら、そのフィルムは、耐熱性素材、積層板、フレキシブ
ルプリント基板などに使用されてきた。
2. Description of the Related Art Conventionally, polyimide is excellent in heat resistance, chemical resistance, mechanical strength, electric characteristics, etc., and its film is used for heat-resistant materials, laminates, flexible printed boards, and the like. Have been.

【0003】ポリイミドフィルムを製造する方法は、溶
液中でポリアミド酸を得、得られたポリアミド酸を化学
的又は熱的に脱水閉環する方法が一般的である。この化
学的脱水方法として、無水酢酸のような脱水剤とイソキ
ノリンのような脱水触媒を用いる方法等が提案されてお
り(特公昭36−10999号、特公昭37−97号、
特公昭39−30060号公報等)、熱的変換方法に比
べ、熱による加水分解が起こらないことから、配向性が
良くなり、物性が良好なポリイミドが得られることが知
られている。
[0003] As a method for producing a polyimide film, a method is generally employed in which a polyamic acid is obtained in a solution, and the obtained polyamic acid is chemically or thermally dehydrated and ring-closed. As this chemical dehydration method, a method using a dehydrating agent such as acetic anhydride and a dehydrating catalyst such as isoquinoline has been proposed (JP-B-36-10999, JP-B-37-97,
Japanese Patent Publication No. 39-30060), it is known that hydrolysis does not occur due to heat as compared with the thermal conversion method, so that a polyimide having good orientation and good physical properties can be obtained.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来、
化学的脱水イミド化法に用いられている脱水触媒は、室
温でもイミド化を急速に進ませるため、イミド化に十分
な量の脱水剤と脱水触媒を加えたポリアミド酸溶液は、
数分から数十分でゲル化してしまい、保存が非常に困難
である。そのため、化学脱水イミド化方法を使用して長
時間連続してポリイミドフィルムを製造することは困難
であり、製造上不都合がある。
However, conventionally,
The dehydration catalyst used in the chemical dehydration imidization method allows the imidization to proceed rapidly even at room temperature.
It gels in a few minutes to tens of minutes and is very difficult to store. Therefore, it is difficult to produce a polyimide film continuously for a long time using the chemical dehydration imidization method, which is inconvenient in production.

【0005】本発明は、上記事情に鑑みなされたもの
で、化学的脱水方法で物性の良好なポリイミドを得るこ
とができると共に、保存安定性が良好なポリアミド酸溶
液、及びこのポリアミド酸溶液からポリイミドを製造上
有利に得る方法を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a polyamic acid solution having a good storage stability while obtaining a polyimide having good physical properties by a chemical dehydration method. It is an object of the present invention to provide a method for obtaining the compound advantageously in production.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段及び作用】本発明者らは、
上記目的を達成するため鋭意検討を重ねた結果、脱水剤
と脱水触媒の存在下にポリアミド酸を脱水してポリイミ
ドを得る化学的脱水方法において、脱水剤として脂肪酸
無水物を用いると共に、脱水触媒として窒素原子を2個
以上含有する下記の多環型の含窒素複素環化合物を用い
ることが有効であることを知見した。
Means and Action for Solving the Problems The present inventors have
As a result of intensive studies to achieve the above object, in a chemical dehydration method of dehydrating polyamic acid in the presence of a dehydrating agent and a dehydrating catalyst to obtain a polyimide, while using a fatty acid anhydride as a dehydrating agent, It has been found that it is effective to use the following polycyclic nitrogen-containing heterocyclic compound containing two or more nitrogen atoms.

【0007】即ち、この窒素原子を2個以上含有する多
環型の含窒素複素環化合物は、脱水触媒として室温付近
では触媒活性が低く、60℃程度を超えると触媒活性が
急速に高くなる性質を有し、従って脱水剤とこの脱水触
媒とを含有するポリアミド酸溶液は、室温付近では安定
で、保存安定性が良好であり、溶剤を蒸発させて自己支
持性のフィルムを得るときの乾燥温度に加熱すると急速
に脱水反応を起こし、製造上安定に、しかも化学的脱水
方法による物性の良好なポリイミドを与えることを見い
出し、本発明をなすに至ったものである。
That is, the polycyclic nitrogen-containing heterocyclic compound containing two or more nitrogen atoms has low catalytic activity as a dehydration catalyst at around room temperature and rapidly increases at approximately 60 ° C. Therefore, the polyamic acid solution containing a dehydrating agent and this dehydrating catalyst is stable around room temperature, has good storage stability, and has a drying temperature at which a solvent is evaporated to obtain a self-supporting film. It has been found that when heated to a high temperature, a dehydration reaction occurs rapidly to give a polyimide which is stable in production and has good physical properties by a chemical dehydration method, and the present invention has been accomplished.

【0008】従って、本発明は、脱水剤と脱水触媒とを
含有するポリアミド酸溶液において、脱水剤として脂肪
酸無水物を用いると共に、脱水触媒として1,10−フ
ェナントロリン、9−メチル−1,10−フェナントロ
リン、2,4−ジメチル−1,10−フェナントロリ
ン、2,4,7,9−テトラメチル−1,10−フェナ
ントロリン、2,3,8,9−テトラメチル−1,10
−フェナントロリン、1,7−フェナントロリン、8−
メチル−1,7−フェナントロリン、6−メチル−1,
7−フェナントロリン、2,8−ジメチル−1,7−フ
ェナントロリン、4,7−フェナントロリン、3−メチ
ル−4,7−フェナントロリン、ピピリジン及びナフチ
リジンから選ばれるものを用いたことを特徴とするポリ
アミド酸溶液、及びこのポリアミド酸溶液を加熱し、ポ
リアミド酸を脱水閉環することを特徴とするポリイミド
の製造方法を提供する。
Accordingly, the present invention provides a polyamic acid solution containing a dehydrating agent and a dehydrating catalyst, wherein a fatty acid anhydride is used as a dehydrating agent and 1,10-phenanthroline and 9-methyl-1,10- are used as a dehydrating catalyst. Phenanthroline, 2,4-dimethyl-1,10-phenanthroline, 2,4,7,9-tetramethyl-1,10-phenanthroline, 2,3,8,9-tetramethyl-1,10
-Phenanthroline, 1,7-phenanthroline, 8-
Methyl-1,7-phenanthroline, 6-methyl-1,
Polyamic acid solution characterized by using a material selected from 7-phenanthroline, 2,8-dimethyl-1,7-phenanthroline, 4,7-phenanthroline, 3-methyl-4,7-phenanthroline, pyridine and naphthyridine. And a method for producing a polyimide, comprising heating the polyamic acid solution and dehydrating and ring-closing the polyamic acid.

【0009】以下、本発明について更に詳しく説明する
と、本発明のポリアミド酸溶液は、上述したように脱水
剤と特定の脱水触媒とを含有するものである。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail. The polyamic acid solution of the present invention contains a dehydrating agent and a specific dehydration catalyst as described above.

【0010】本発明において、ポリアミド酸溶液は、ポ
リイミド製造に用いられるもの全てが使用可能であり、
特に制限されないが、例えば芳香族テトラカルボン酸二
無水物と芳香族ジアミンとを有機極性溶媒中で反応させ
て得ることができる。
In the present invention, as the polyamic acid solution, all those used for producing polyimide can be used.
Although not particularly limited, for example, it can be obtained by reacting an aromatic tetracarboxylic dianhydride with an aromatic diamine in an organic polar solvent.

【0011】この場合、芳香族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’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水
物、2,3,3’,4’−ビフェニルテトラカルボン酸
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、2,3,6,7−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、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)プロパン二無水物、ビス(3,
4−ジカルボキシフェニル)エタン二無水物、ビス
(3,4−ジカルボキシフェニル)エーテル二無水物、
1,1−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)エタン
二無水物、3,4,9,10−ペリレンテトラカルボン
酸二無水物、ベンゼン−1,2,3,4−テトラカルボ
ン酸二無水物、2,3,6,7−アントラセンカルボン
酸二無水物、1,2,7,8−フェニレンテトラカルボ
ン酸二無水物等を挙げることができ、これらの1種を単
独で又は2種以上を併用して使用することができる。
In this case, examples of the aromatic tetracarboxylic dianhydride include pyromellitic dianhydride,
3 ', 4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,3,3', 4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 3,3 ', 4,4'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride 2,3,6,7-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 1,4,5,8-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) propane dianhydride Anhydride, bis (3,4-
Dicarboxyphenyl) propane dianhydride, bis (3
4-dicarboxyphenyl) ethane dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) ether dianhydride,
1,1-bis (3,4-dicarboxyphenyl) ethane dianhydride, 3,4,9,10-perylenetetracarboxylic dianhydride, benzene-1,2,3,4-tetracarboxylic dianhydride , 2,3,6,7-anthracenecarboxylic dianhydride, 1,2,7,8-phenylenetetracarboxylic dianhydride and the like. One of these can be used alone or two or more of them can be used. Can be used in combination.

【0012】また、芳香族ジアミンとしては、例えば
4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ビ
ス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル、4,4’−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]スルホン、1,4−ビス(4−アミノフ
ェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノフェノ
キシ)ベンゼン、1,3−ビス(3−アミノフェノキ
シ)ベンゼン、1,4−ビス(4−アミノフェニル)ベ
ンゼン、ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニ
ル]エーテル、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、
ビス(3−エチル−4−アミノフェニル)メタン、ビス
(3−メチル−4−アミノフェニル)メタン、ビス(3
−クロロ−4−アミノフェニル)メタン、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、3,3’−ジメトシキ−4,4’−ジア
ミノジフェニル、3,3’−ジメチル−4,4’−ジア
ミノビフェニル、3,3’−ジクロロ−4,4’−ジア
ミノビフェニル、2,2’,5,5’−テトラクロロ−
4,4’−ジアミノビフェニル、3,3’−ジカルボキ
シ−4,4’−ジアミノビフェニル、3,3’−ジヒド
ロキシ−4,4’−ジアミノビフェニル、4,4’−ジ
アミノジフェニルスルフィド、3,3’−ジアミノジフ
ェニルエーテル、3,4’−ジアミノジフェニルエーテ
ル、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−
ジアミノビフェニル、4,4’−ジアミノオクタフルオ
ロビフェニル、2,4−ジアミノトルエン、メタフェニ
レンジアミン、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−(4−
アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパ
ン、2,2−ビス(4−アミノフェニル)プロパン、
2,2−ビス(4−アミノフェニル)ヘキサフルオロプ
ロパン、2,2−ビス(3−ヒドロキシ−4−アミノフ
ェニル)プロパン、2,2−ビス(3−ヒドロキシ−4
−アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、9,9−
ビス(4−アミノフェニル)−10−ヒドロ−アントラ
セン、オルトトリジンスルホン等を挙げることができ、
これらの1種を単独で又は2種以上を併用して使用する
ことができる。
Examples of the aromatic diamine include 4,4'-diaminodiphenyl ether, 4,4'-bis (4-aminophenoxy) biphenyl, 4,4'-diaminodiphenylsulfone, and 3,3'-diaminodiphenyl. Sulfone, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] sulfone, bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] sulfone, 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,3-bis (4 -Aminophenoxy) benzene, 1,3-bis (3-aminophenoxy) benzene, 1,4-bis (4-aminophenyl) benzene, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] ether, 4,4 ′ -Diaminodiphenylmethane,
Bis (3-ethyl-4-aminophenyl) methane, bis (3-methyl-4-aminophenyl) methane, bis (3
-Chloro-4-aminophenyl) methane, 3,3'-diaminodiphenylsulfone, 4,4'-diaminodiphenylsulfone, 3,3'-dimethoxy-4,4'-diaminodiphenyl, 3,3'-dimethyl- 4,4'-diaminobiphenyl, 3,3'-dichloro-4,4'-diaminobiphenyl, 2,2 ', 5,5'-tetrachloro-
4,4'-diaminobiphenyl, 3,3'-dicarboxy-4,4'-diaminobiphenyl, 3,3'-dihydroxy-4,4'-diaminobiphenyl, 4,4'-diaminodiphenylsulfide, 3, 3'-diaminodiphenyl ether, 3,4'-diaminodiphenyl ether, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-
Diaminobiphenyl, 4,4'-diaminooctafluorobiphenyl, 2,4-diaminotoluene, metaphenylenediamine, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane, 2,2-bis [4- (4-
Aminophenoxy) phenyl] hexafluoropropane, 2,2-bis (4-aminophenyl) propane,
2,2-bis (4-aminophenyl) hexafluoropropane, 2,2-bis (3-hydroxy-4-aminophenyl) propane, 2,2-bis (3-hydroxy-4
-Aminophenyl) hexafluoropropane, 9,9-
Bis (4-aminophenyl) -10-hydro-anthracene, ortho-tolidine sulfone, and the like,
One of these can be used alone, or two or more can be used in combination.

【0013】更に、有機極性溶媒としては、例えばジメ
チルスルホキシド、ジエチルスルホキシドなどのスルホ
キシド系溶媒、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N
−ジエチルホルムアミドなどのホルムアミド系溶媒、
N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジエチルアセ
トアミドなどのアセトアミド系溶媒、N−メチル−2−
ピロリドン、N−ビニル−2−ピロリドンなどのピロリ
ドン系溶媒、フェノール、o−,m−,又はp−クレゾ
ール、キシレノール、ハロゲン化フェノール、カテコー
ルなどのフェノール系溶媒、あるいはヘキサメチルホス
ホルアミド、γ−ブチロラクトンなどを挙げることがで
きる。使用にあたってはこれらを単独で又は2種以上を
混合して用いることができ、更にはキシレン、トルエン
のような芳香族炭化水素の一部使用も可能である。
Further, examples of the organic polar solvent include sulfoxide solvents such as dimethylsulfoxide and diethylsulfoxide, N, N-dimethylformamide, N, N
-Formamide solvents such as diethylformamide,
Acetamide solvents such as N, N-dimethylacetamide, N, N-diethylacetamide, N-methyl-2-
Pyrrolidone solvents such as pyrrolidone and N-vinyl-2-pyrrolidone; phenol solvents such as phenol, o-, m-, or p-cresol, xylenol, halogenated phenols and catechol; or hexamethylphosphoramide, γ- Butyrolactone and the like can be mentioned. In use, these can be used alone or in combination of two or more, and further, a part of aromatic hydrocarbons such as xylene and toluene can be used.

【0014】反応に当っては、得られるポリアミド酸が
有機溶媒中に5〜30重量%、特に10〜20重量%と
なるような量で反応成分を溶解することが好ましい。反
応温度は0〜70℃、特に0〜30℃、反応時間は2〜
20時間、特に3〜8時間程度で反応を行うことが好ま
しい。
In the reaction, it is preferable to dissolve the reaction components in such an amount that the obtained polyamic acid becomes 5 to 30% by weight, particularly 10 to 20% by weight in an organic solvent. The reaction temperature is 0 to 70 ° C, particularly 0 to 30 ° C, and the reaction time is 2 to
It is preferable to carry out the reaction for 20 hours, especially about 3 to 8 hours.

【0015】本発明のポリアミド酸溶液は、このような
ポリアミド酸溶液に脱水剤と特定の脱水触媒を配合した
ことに特徴がある。
The polyamic acid solution of the present invention is characterized in that a dehydrating agent and a specific dehydration catalyst are blended in such a polyamic acid solution.

【0016】この場合、脱水剤としては、例えば無水酢
酸、プロピオン酸無水物等の脂肪酸無水物が用いられ、
特に無水酢酸が好ましい。脱水剤の添加量は、ポリアミ
ド酸中のアミド酸単位1モルに対して0.1〜5モル、
好ましくは0.5〜2モルの範囲とすることがよい。
In this case, as the dehydrating agent, for example, fatty acid anhydrides such as acetic anhydride and propionic anhydride are used.
Particularly, acetic anhydride is preferred. The amount of the dehydrating agent added is 0.1 to 5 mol per 1 mol of the amic acid unit in the polyamic acid,
Preferably, it is in the range of 0.5 to 2 mol.

【0017】本発明では、脱水触媒として、上述したよ
うに窒素原子を2個以上含有する多環型の含窒素複素環
化合物として、1,10−フェナントロリン、9−メチ
ル−1,10−フェナントロリン、2,4−ジメチル−
1,10−フェナントロリン、2,4,7,9−テトラ
メチル−1,10−フェナントロリン、2,3,8,9
−テトラメチル−1,10−フェナントロリン、1,7
−フェナントロリン、8−メチル−1,7−フェナント
ロリン、6−メチル−1,7−フェナントロリン、2,
8−ジメチル−1,7−フェナントロリン、4,7−フ
ェナントロリン、3−メチル−4,7−フェナントロリ
ン、ピピリジン、ナフチリジンの1種を単独で又は2種
以上を併用して用いる。これらの中では、入手の容易性
から1,10−フェナントロリンが好ましい。
In the present invention, as a dehydration catalyst, as described above, polycyclic nitrogen-containing heterocyclic compounds containing two or more nitrogen atoms include 1,10-phenanthroline, 9-methyl-1,10-phenanthroline, 2,4-dimethyl-
1,10-phenanthroline, 2,4,7,9-tetramethyl-1,10-phenanthroline, 2,3,8,9
-Tetramethyl-1,10-phenanthroline, 1,7
-Phenanthroline, 8-methyl-1,7-phenanthroline, 6-methyl-1,7-phenanthroline, 2,
One of 8-dimethyl-1,7-phenanthroline, 4,7-phenanthroline, 3-methyl-4,7-phenanthroline, piperidine and naphthyridine is used alone or in combination of two or more. Among these, 1,10-phenanthroline is preferred from the viewpoint of availability.

【0018】かかる脱水触媒の添加量は、ポリアミド酸
中のアミド酸単位1モルに対して0.1〜5モル、好ま
しくは0.5〜2モルの範囲とすることがよい。添加量
が0.1モルより少ないと、触媒としての効果が十分で
はなく、温度を高くしても触媒効果が得られない場合が
ある。また、5モルを超えると、この触媒の沸点が高
く、除去しずらいため、加熱してイミド化を終了させた
後においてもポリイミド中に触媒が残存してしまい、フ
ィルムの特性を低下させるおそれがある。
The amount of the dehydration catalyst to be added is in the range of 0.1 to 5 mol, preferably 0.5 to 2 mol, per 1 mol of the amic acid unit in the polyamic acid. If the addition amount is less than 0.1 mol, the effect as a catalyst is not sufficient, and the catalyst effect may not be obtained even when the temperature is increased. On the other hand, if it exceeds 5 mol, the boiling point of the catalyst is high and it is difficult to remove the catalyst. Therefore, the catalyst remains in the polyimide even after heating to complete the imidization, which may deteriorate the properties of the film. is there.

【0019】上述した脱水剤と脱水触媒とを含有する本
発明のポリアミド酸溶液は、室温では安定であるが、加
熱により化学的脱水反応が起こり、容易にポリイミドを
生成する。
The polyamic acid solution of the present invention containing the above-described dehydrating agent and dehydration catalyst is stable at room temperature, but undergoes a chemical dehydration reaction upon heating to easily produce polyimide.

【0020】例えば、ポリイミドフィルムを製造する場
合は、本発明のポリアミド酸溶液を平滑面に流延し、9
0〜120℃で5〜60分間加熱し、ある程度イミド化
の進んだ自己支持性のポリアミド酸フィルムを得、この
フィルムを鉄枠に固定し、150〜200℃で30〜9
0分間溶媒を完全に除去した後、完全にイミド化を行う
ために更に300〜450℃で1〜90分間程度加熱し
てポリイミドフィルムを得ることができる。
For example, when producing a polyimide film, the polyamic acid solution of the present invention is cast on a smooth surface,
Heating at 0 to 120 ° C. for 5 to 60 minutes to obtain a self-supporting polyamic acid film with some degree of imidization, fixing the film to an iron frame, and heating at 150 to 200 ° C. for 30 to 9
After completely removing the solvent for 0 minutes, the polyimide film can be obtained by further heating at 300 to 450 ° C. for about 1 to 90 minutes for complete imidization.

【0021】[0021]

【発明の効果】本発明のポリアミド酸溶液は、化学的脱
水法により物性の良好なポリイミドを与えることができ
ると共に、室温で安定で、保存安定性が良好である。
The polyamic acid solution of the present invention can provide a polyimide having good physical properties by a chemical dehydration method, and is stable at room temperature and has good storage stability.

【0022】また、本発明のポリイミドの製造方法によ
れば、保存安定性が良いポリアミド酸溶液を使用するた
め、製造上有利にポリイミドを得ることができる。
Further, according to the method for producing a polyimide of the present invention, since a polyamic acid solution having good storage stability is used, the polyimide can be advantageously obtained in production.

【0023】[0023]

【実施例】以下、実施例と比較例を示し、本発明を具体
的に示すが、本発明は下記の実施例に制限されるもので
はない。
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited to the following examples.

【0024】まず、実施例、比較例で使用するポリアミ
ド酸溶液を調製した。 <ポリアミド酸溶液の調製>2000mlのフラスコに
N,N−ジメチルホルムアミド(DMF)941.3
g、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル50.06
g(0.25モル)を仕込み、窒素ガスを流入しながら
攪拌し、4,4’−ジアミノジフェニルエーテルを完全
に溶解させた。次に、ピロメリット酸二無水物54.5
3g(0.25モル)を25℃の温度下で発熱を抑えな
がら加え、窒素ガス下3時間攪拌を行い、ポリマー濃度
10%のポリアミド酸溶液を得た。
First, polyamic acid solutions used in Examples and Comparative Examples were prepared. <Preparation of polyamic acid solution> N, N-dimethylformamide (DMF) 941.3 was placed in a 2000 ml flask.
g, 4,4'-diaminodiphenyl ether 50.06
g (0.25 mol) was charged, and the mixture was stirred while nitrogen gas was introduced to completely dissolve 4,4′-diaminodiphenyl ether. Next, pyromellitic dianhydride 54.5
3 g (0.25 mol) was added at a temperature of 25 ° C. while suppressing heat generation, and the mixture was stirred under nitrogen gas for 3 hours to obtain a polyamic acid solution having a polymer concentration of 10%.

【0025】[実施例1]300mlのフラスコに上記
ポリアミド酸溶液を200g取り、一方無水酢酸7.3
21g(アミド酸単位に対して1.5モル)、及び1,
10−フェナントロリン一水和物4.738g(アミド
酸単位に対して0.5モル)を少量のDMF中でよく混
合した後、これを温度30℃、50℃、及び100℃に
保ったポリアミド酸溶液に攪拌を行いながらそれぞれ添
加し、それらの粘度変化を測定し、急激な粘度上昇が起
こった点をゲル化時間とし、ゲル化時間を測定した。
Example 1 A 300 ml flask was charged with 200 g of the above polyamic acid solution, while 7.3 ml of acetic anhydride was used.
21 g (1.5 mol per amic acid unit), and 1,
4.738 g (0.5 mol per amic acid unit) of 10-phenanthroline monohydrate was mixed well in a small amount of DMF, and this was mixed with polyamic acid kept at temperatures of 30 ° C, 50 ° C and 100 ° C. The solutions were each added to the solution while stirring, and their viscosity changes were measured. The point at which a sharp increase in the viscosity occurred was defined as the gel time, and the gel time was measured.

【0026】[比較例1]1,10−フェナントロリン
一水和物の代わりにイソキノリンを用い、実施例1と同
様の方法でゲル化時間を測定した。なお、実質的に実施
例1の無水酢酸の添加量と同等となるように、無水酢酸
添加量はアミド酸単位に対し1.0モルとした。
Comparative Example 1 The gelation time was measured in the same manner as in Example 1, except that isoquinoline was used instead of 1,10-phenanthroline monohydrate. The amount of acetic anhydride was set to 1.0 mol with respect to the amic acid unit so as to be substantially equal to the amount of acetic anhydride added in Example 1.

【0027】[比較例2]1,10−フェナントロリン
一水和物の代わりにβ−ピコリンを用い、実施例1と同
様の方法でゲル化時間を測定した。なお、実質的に実施
例1の無水酢酸の添加量と同等となるように、無水酢酸
添加量はアミド酸単位に対し1.0モルとした。
Comparative Example 2 Gelation time was measured in the same manner as in Example 1 except that β-picoline was used instead of 1,10-phenanthroline monohydrate. The amount of acetic anhydride was set to 1.0 mol with respect to the amic acid unit so as to be substantially equal to the amount of acetic anhydride added in Example 1.

【0028】測定したゲル化時間を表1に示し、またゲ
ル化時間の結果から求めた活性化エネルギーの値を同表
に併記した。
The measured gelation times are shown in Table 1, and the values of the activation energies obtained from the results of the gelation times are also shown in the table.

【0029】[0029]

【表1】 [Table 1]

【0030】表1の結果から、1,10−フェナントロ
リンを脱水触媒としたポリアミド酸溶液は、室温で安定
であるが、温度上昇により急激に脱水反応が進行するこ
とが認められる。
From the results shown in Table 1, it can be seen that the polyamic acid solution using 1,10-phenanthroline as a dehydration catalyst is stable at room temperature, but the dehydration reaction rapidly proceeds as the temperature rises.

【0031】[実施例2]500mlのフラスコに上記
ポリアミド酸溶液を200g取り、一方無水酢酸7.3
21g(アミド酸単位に対して1.5モル)、及び1,
10−フェナントロリン一水和物4.738g(アミド
酸単位に対して0.5モル)を少量のDMF中でよく混
合した後、これを室温付近のポリアミド酸溶液に添加
し、2時間攪拌した。
Example 2 200 g of the above polyamic acid solution was placed in a 500 ml flask while 7.3 ml of acetic anhydride was used.
21 g (1.5 mol per amic acid unit), and 1,
After 4.738 g (0.5 mol per amic acid unit) of 10-phenanthroline monohydrate was mixed well in a small amount of DMF, this was added to a polyamic acid solution near room temperature, and stirred for 2 hours.

【0032】次いで、このポリアミド酸溶液をガラス板
上にアプリケーターで薄く伸ばし、オーブン中110℃
で30分間乾燥し、得られた支持性のフィルムを鉄枠に
固定し、200℃で60分、更に350℃で60分加熱
し、脱溶剤及びイミド化を完全に行い、フィルムを得
た。
Next, this polyamic acid solution was thinly spread on a glass plate with an applicator and placed in an oven at 110 ° C.
For 30 minutes, and the resulting supportive film was fixed on an iron frame, and heated at 200 ° C. for 60 minutes and further at 350 ° C. for 60 minutes to completely remove the solvent and imidize to obtain a film.

【0033】得られたフィルムについて引張強度と線膨
張係数の測定を行った。結果を表2に示す。
The tensile strength and linear expansion coefficient of the obtained film were measured. Table 2 shows the results.

【0034】[実施例3]無水酢酸の添加量を21.9
36g(アミド酸単位に対して4.5モル)、1,10
−フェナントロリン一水和物の添加量を18.952g
(アミド酸単位に対して2.0モル)とした以外は、実
施例2と同様にしてフィルムを得、同様に物性の測定を
行った。結果を表2に併記する。
Example 3 The amount of acetic anhydride added was 21.9.
36 g (4.5 mol per amic acid unit), 1,10
-Add 18.952 g of phenanthroline monohydrate
A film was obtained in the same manner as in Example 2 except that the amount was 2.0 mol per amic acid unit, and physical properties were measured in the same manner. The results are also shown in Table 2.

【0035】[比較例3]脱水触媒をイソキノリンとし
た以外は実施例2と同様に操作したが、撹拌途中でゲル
化した。
Comparative Example 3 The same operation as in Example 2 was carried out except that isoquinoline was used as the dehydration catalyst, but gelled during the stirring.

【0036】[比較例4]ポリアミド酸溶液の温度を1
0℃にして攪拌混合を行った以外は、比較例2と同様に
してフィルムを得、同様に物性の測定を行った。結果を
表2に併記する。
Comparative Example 4 The temperature of the polyamic acid solution was set to 1
A film was obtained in the same manner as in Comparative Example 2 except that stirring and mixing were performed at 0 ° C., and physical properties were measured in the same manner. The results are also shown in Table 2.

【0037】[比較例5]上記ポリアミド酸溶液に脱水
剤及び脱水触媒を加えずにそのまま実施例2と同様の方
法で加熱してポリイミドフィルムを得、同様に物性の測
定を行った。結果を表2に併記する。
Comparative Example 5 A polyimide film was obtained by heating in the same manner as in Example 2 without adding a dehydrating agent and a dehydrating catalyst to the above polyamic acid solution to obtain a polyimide film, and physical properties were measured in the same manner. The results are also shown in Table 2.

【0038】[0038]

【表2】 [Table 2]

【0039】表2の結果から、本発明方法により得られ
たポリイミドは、引張強度に優れ、線膨張係数も低く、
良好な物性を有することが認められる。
From the results shown in Table 2, the polyimide obtained by the method of the present invention has excellent tensile strength, low coefficient of linear expansion,
It has good physical properties.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 杉谷 厚志 茨城県鹿島郡神栖町大字東和田1番地 信越化学工業株式会社 高分子機能性材 料研究所内 (72)発明者 本海 清 茨城県鹿島郡神栖町大字東和田1番地 信越化学工業株式会社 高分子機能性材 料研究所内 (56)参考文献 特開 昭60−15426(JP,A) 特開 昭60−15427(JP,A) 特開 昭59−223727(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08G 73/00 - 73/26 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Atsushi Sugitani 1-family Towada, Kazu-gun, Kashima-gun, Ibaraki Pref. Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. 1 Kamisucho, Towada, Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Inside the Polymer Functional Materials Laboratory (56) References JP-A-60-15426 (JP, A) JP-A-60-15427 (JP, A) JP-A Sho 59-223727 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) C08G 73/00-73/26

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 脱水剤と脱水触媒とを含有するポリアミ
ド酸溶液において、脱水剤として脂肪酸無水物を用いる
と共に、脱水触媒として1,10−フェナントロリン、
9−メチル−1,10−フェナントロリン、2,4−ジ
メチル−1,10−フェナントロリン、2,4,7,9
−テトラメチル−1,10−フェナントロリン、2,
3,8,9−テトラメチル−1,10−フェナントロリ
ン、1,7−フェナントロリン、8−メチル−1,7−
フェナントロリン、6−メチル−1,7−フェナントロ
リン、2,8−ジメチル−1,7−フェナントロリン、
4,7−フェナントロリン、3−メチル−4,7−フェ
ナントロリン、ピピリジン及びナフチリジンから選ばれ
るものを用いたことを特徴とするポリアミド酸溶液。
In a polyamic acid solution containing a dehydrating agent and a dehydrating catalyst, a fatty acid anhydride is used as a dehydrating agent, and 1,10-phenanthroline is used as a dehydrating catalyst.
9-methyl-1,10-phenanthroline, 2,4-dimethyl-1,10-phenanthroline, 2,4,7,9
-Tetramethyl-1,10-phenanthroline, 2,
3,8,9-tetramethyl-1,10-phenanthroline, 1,7-phenanthroline, 8-methyl-1,7-
Phenanthroline, 6-methyl-1,7-phenanthroline, 2,8-dimethyl-1,7-phenanthroline,
A polyamic acid solution using a material selected from 4,7-phenanthroline, 3-methyl-4,7-phenanthroline, pyridin and naphthyridine.
【請求項2】 請求項1記載のポリアミド酸溶液を加熱
し、ポリアミド酸を脱水閉環することを特徴とするポリ
イミドの製造方法。
2. A method for producing a polyimide, comprising heating the polyamic acid solution according to claim 1 to dehydrate and ring-close the polyamic acid.
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