JP3339205B2 - ポリイミド共重合体の製造方法 - Google Patents
ポリイミド共重合体の製造方法Info
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- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
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- H05K1/02—Details
- H05K1/03—Use of materials for the substrate
- H05K1/0313—Organic insulating material
- H05K1/032—Organic insulating material consisting of one material
- H05K1/0346—Organic insulating material consisting of one material containing N
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、耐熱性に優れると共
に、高い機械的強度、低い熱膨脹係数及び低吸水率を有
し、ファインパタ−ン化フレキシブルプリント配線基板
等の基材として好適なポリイミド共重合体の製造方法に
関する。
に、高い機械的強度、低い熱膨脹係数及び低吸水率を有
し、ファインパタ−ン化フレキシブルプリント配線基板
等の基材として好適なポリイミド共重合体の製造方法に
関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来よ
り、ポリイミド樹脂は非常に優れた耐熱性・耐薬品性・
電気特性・機械的特性、その他優れた諸特性を有してい
ることが知られており、例えば、特公昭36−1099
9号公報に見られるような4,4´−ジアミノジフェニ
ルエーテルとピロメリット酸二無水物から得られる可撓
性に富んだ全芳香族ポリイミド等が良く知られている。
り、ポリイミド樹脂は非常に優れた耐熱性・耐薬品性・
電気特性・機械的特性、その他優れた諸特性を有してい
ることが知られており、例えば、特公昭36−1099
9号公報に見られるような4,4´−ジアミノジフェニ
ルエーテルとピロメリット酸二無水物から得られる可撓
性に富んだ全芳香族ポリイミド等が良く知られている。
【0003】このポリイミド樹脂は主鎖に屈曲性に富む
エーテル結合を含むため、全芳香族ポリイミドでありな
がら可撓性に富むその反面、弾性率が低く、熱的寸法安
定性が悪いという問題があった。特に、従来広く使用さ
れているポリイミド樹脂は線膨張係数が約3×10-5/
℃と大きく、熱的寸法安定性が悪く、金属などと積層し
た場合に、反りやカールを生じ易いものであった。
エーテル結合を含むため、全芳香族ポリイミドでありな
がら可撓性に富むその反面、弾性率が低く、熱的寸法安
定性が悪いという問題があった。特に、従来広く使用さ
れているポリイミド樹脂は線膨張係数が約3×10-5/
℃と大きく、熱的寸法安定性が悪く、金属などと積層し
た場合に、反りやカールを生じ易いものであった。
【0004】一方、近年、より優れた熱的寸法安定性を
有し、しかも機械的強度に優れたポリイミド樹脂に対す
る要求が高まっており、種々検討が行なわれている。か
かる試みの中で2種以上の芳香族ジアミンを用い、機械
的特性・熱的寸法安定性等の向上を目指す取り組みが多
くみられる。しかしながら、これらの取り組みのいずれ
の場合にもポリイミド樹脂の熱的寸法安定性と機械的特
性とを同時に満足させることはできなかった。
有し、しかも機械的強度に優れたポリイミド樹脂に対す
る要求が高まっており、種々検討が行なわれている。か
かる試みの中で2種以上の芳香族ジアミンを用い、機械
的特性・熱的寸法安定性等の向上を目指す取り組みが多
くみられる。しかしながら、これらの取り組みのいずれ
の場合にもポリイミド樹脂の熱的寸法安定性と機械的特
性とを同時に満足させることはできなかった。
【0005】また、ポリイミド樹脂は他のプラスチック
に比べて吸水率が著しく大きい。そのため、寸法安定性
や絶縁性の低下を生じるという欠点を有していた。近
年、優れた低吸湿性を有し、しかも機械的強度に優れた
ポリイミド樹脂に対する要求が高まっており、種々検討
が行なわれている。かかる試みの中で疎水基を含む芳香
族ジアミンや芳香族酸二無水物を用い、低吸湿性の向上
を目指す取り組みが多く見られる。しかしながら、これ
らの取り組みのいずれの場合にも低吸湿性の向上が得ら
れる代わりに機械的特性、特に弾性率及び引張強度が低
下する傾向にあり、低吸湿性と機械的特性の両方を満足
するものではなかった。
に比べて吸水率が著しく大きい。そのため、寸法安定性
や絶縁性の低下を生じるという欠点を有していた。近
年、優れた低吸湿性を有し、しかも機械的強度に優れた
ポリイミド樹脂に対する要求が高まっており、種々検討
が行なわれている。かかる試みの中で疎水基を含む芳香
族ジアミンや芳香族酸二無水物を用い、低吸湿性の向上
を目指す取り組みが多く見られる。しかしながら、これ
らの取り組みのいずれの場合にも低吸湿性の向上が得ら
れる代わりに機械的特性、特に弾性率及び引張強度が低
下する傾向にあり、低吸湿性と機械的特性の両方を満足
するものではなかった。
【0006】本発明は上記事情に鑑みなされたもので、
耐熱性に優れると共に、高い機械的強度、低い熱膨脹係
数及び低吸水率を有し、ファインパタ−ン化フレキシブ
ルプリント配線基板等の基材として好適なポリイミド共
重合体の製造方法を提供することを目的とする。
耐熱性に優れると共に、高い機械的強度、低い熱膨脹係
数及び低吸水率を有し、ファインパタ−ン化フレキシブ
ルプリント配線基板等の基材として好適なポリイミド共
重合体の製造方法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明者等は上
記目的を達成するため鋭意検討を行った結果、1,4−
ビス(4−アミノベンゾイルオキシ)ベンゼンと、4,
4´−ジアミノジフェニルエーテルとを主成分とする芳
香族ジアミンと、芳香族テトラカルボン酸二無水物とを
重合してポリアミド酸を得、これを熱的または化学的に
脱水閉環することによって、下記一般式(1)で示され
る反復単位と下記一般式(2)で示される反復単位とを
主構成単位として含むポリイミド共重合体、好ましく
は、下記一般式(1)で示される反復単位と下記一般式
(2)で示される反復単位とがモル比で(1)/(2)
=5/95〜90/10である反復単位を含むポリイミ
ド共重合体が得られると共に、このポリイミド共重合体
が優れた機械的強度を有し、かつ低い線膨脹係数及び低
い吸水率を有し、しかも高い弾性率と柔軟性を有するこ
とを知見し、本発明をなすに至ったものである。
記目的を達成するため鋭意検討を行った結果、1,4−
ビス(4−アミノベンゾイルオキシ)ベンゼンと、4,
4´−ジアミノジフェニルエーテルとを主成分とする芳
香族ジアミンと、芳香族テトラカルボン酸二無水物とを
重合してポリアミド酸を得、これを熱的または化学的に
脱水閉環することによって、下記一般式(1)で示され
る反復単位と下記一般式(2)で示される反復単位とを
主構成単位として含むポリイミド共重合体、好ましく
は、下記一般式(1)で示される反復単位と下記一般式
(2)で示される反復単位とがモル比で(1)/(2)
=5/95〜90/10である反復単位を含むポリイミ
ド共重合体が得られると共に、このポリイミド共重合体
が優れた機械的強度を有し、かつ低い線膨脹係数及び低
い吸水率を有し、しかも高い弾性率と柔軟性を有するこ
とを知見し、本発明をなすに至ったものである。
【0008】
【化2】 (但し、式中Rは4価の芳香族基を示す。)
【0009】従って、本発明は、1,4−ビス(4−ア
ミノベンゾイルオキシ)ベンゼンと4,4´−ジアミノ
ジフェニルエーテルとを主成分とし、他の芳香族ジアミ
ン化合物の使用量が全芳香族ジアミン化合物に対して1
0モル%以下である芳香族ジアミンとテトラカルボン酸
二無水物とを重合してポリアミド酸を得、次いで該ポリ
アミド酸を熱的または化学的に脱水閉環し、下記一般式
(1)で示される反復単位と下記一般式(2)で示され
る反復単位とがモル比で(1)/(2)=5/95〜9
0/10の割合である反復単位を主構成単位として含む
ポリイミド共重合体を得ることを特徴とするポリイミド
共重合体の製造方法を提供する。
ミノベンゾイルオキシ)ベンゼンと4,4´−ジアミノ
ジフェニルエーテルとを主成分とし、他の芳香族ジアミ
ン化合物の使用量が全芳香族ジアミン化合物に対して1
0モル%以下である芳香族ジアミンとテトラカルボン酸
二無水物とを重合してポリアミド酸を得、次いで該ポリ
アミド酸を熱的または化学的に脱水閉環し、下記一般式
(1)で示される反復単位と下記一般式(2)で示され
る反復単位とがモル比で(1)/(2)=5/95〜9
0/10の割合である反復単位を主構成単位として含む
ポリイミド共重合体を得ることを特徴とするポリイミド
共重合体の製造方法を提供する。
【0010】以下、本発明につき更に詳細に説明する。
【0011】本発明のポリイミド共重合体は下記記一般
式(1)で示される反復単位と下記記一般式(2)で示
される反復単位とを主構成単位として含むものである。
式(1)で示される反復単位と下記記一般式(2)で示
される反復単位とを主構成単位として含むものである。
【0012】
【化3】
【0013】上記式中Rは4価の芳香族基であり、これ
は後述するテトラカルボン酸二無水物の主骨格に由来す
る。
は後述するテトラカルボン酸二無水物の主骨格に由来す
る。
【0014】ここで、上記反復単位(1)と上記反復単
位(2)とはポリイミド共重合体中にモル比で(1)/
(2)=5/95〜90/10、特に20/80〜70
/30の割合で存在することが望ましい。上記反復単位
(1)のモル比が90%を越えると、ポリイミド共重合
体の柔軟性が非常に低下し、また吸水率が高くなる。ま
た、上記反復単位(2)のモル比が95%を越えると、
ポリイミド共重合体の吸水率が高くなり、線膨脹係数及
び弾性率の改善効果も十分に得られない場合がある。
位(2)とはポリイミド共重合体中にモル比で(1)/
(2)=5/95〜90/10、特に20/80〜70
/30の割合で存在することが望ましい。上記反復単位
(1)のモル比が90%を越えると、ポリイミド共重合
体の柔軟性が非常に低下し、また吸水率が高くなる。ま
た、上記反復単位(2)のモル比が95%を越えると、
ポリイミド共重合体の吸水率が高くなり、線膨脹係数及
び弾性率の改善効果も十分に得られない場合がある。
【0015】また、上記ポリイミド共重合体は高分子量
の重合体であり、ポリアミド酸としての粘度は、例えば
0.5g/100mlDMF中で測定した場合、測定温
度30℃における対数粘度が0.5〜5dl/gである
ことが好ましい。
の重合体であり、ポリアミド酸としての粘度は、例えば
0.5g/100mlDMF中で測定した場合、測定温
度30℃における対数粘度が0.5〜5dl/gである
ことが好ましい。
【0016】本発明のポリイミド共重合体は、1,4−
ビス(4−アミノベンゾイルオキシ)ベンゼンと4,4
´−ジアミノジフェニルエーテルとを主成分とする芳香
族ジアミンとテトラカルボン酸二無水物とを重合してポ
リアミド酸を得、次にこのポリアミド酸を脱水閉環する
ことにより製造することができる。
ビス(4−アミノベンゾイルオキシ)ベンゼンと4,4
´−ジアミノジフェニルエーテルとを主成分とする芳香
族ジアミンとテトラカルボン酸二無水物とを重合してポ
リアミド酸を得、次にこのポリアミド酸を脱水閉環する
ことにより製造することができる。
【0017】ここで、芳香族ジアミンとしては、1,4
−ビス(4−アミノベンゾイルオキシ)ベンゼン及び
4,4´−ジアミノジフェニルエーテルのみを使用する
ことが最も好ましいが、これらの芳香族ジアミンと共に
その他の芳香族ジアミン化合物を併用することができ
る。併用が可能な芳香族ジアミンとしては、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フォン、3,3´−ジアミノジ
フェニルスルフォン、ビス{4−(4−アミノフェノキ
シ)フェニル}スルフォン、ビス{4−(3−アミノフ
ェノキシ)フェニル}スルフォン、ビス{4−(2−ア
ミノフェノキシ)フェニル}スルフォン、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−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´−ジメトキシ−4,4´−ジアミノビフェ
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、パラフェニレンジ
アミン、メタフェニレンジアミン、4,4´−ジアミノ
ベンズアニリド、3,4´−ジアミノベンズアニリド、
4,3´−ジアミノベンズアニリド、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(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フォン等を挙
げることができる。更に、3,3´,4,4´−テトラ
アミノジフェニルエーテル等のテトラアミン類の一部の
使用も可能である。これらの芳香族ジアミンのうち、
1,4−ビス(4−アミノベンゾイルオキシ)ベンゼン
以外の芳香族ジアミンは、本発明の目的及び効果が達成
される範囲内で使用可能だが、これらの他の芳香族ジア
ミン化合物の使用量は全芳香族ジアミン化合物に対して
10モル%以下の量、特に5モル%以下の量の使用が好
ましい。
−ビス(4−アミノベンゾイルオキシ)ベンゼン及び
4,4´−ジアミノジフェニルエーテルのみを使用する
ことが最も好ましいが、これらの芳香族ジアミンと共に
その他の芳香族ジアミン化合物を併用することができ
る。併用が可能な芳香族ジアミンとしては、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フォン、3,3´−ジアミノジ
フェニルスルフォン、ビス{4−(4−アミノフェノキ
シ)フェニル}スルフォン、ビス{4−(3−アミノフ
ェノキシ)フェニル}スルフォン、ビス{4−(2−ア
ミノフェノキシ)フェニル}スルフォン、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−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´−ジメトキシ−4,4´−ジアミノビフェ
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、パラフェニレンジ
アミン、メタフェニレンジアミン、4,4´−ジアミノ
ベンズアニリド、3,4´−ジアミノベンズアニリド、
4,3´−ジアミノベンズアニリド、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(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フォン等を挙
げることができる。更に、3,3´,4,4´−テトラ
アミノジフェニルエーテル等のテトラアミン類の一部の
使用も可能である。これらの芳香族ジアミンのうち、
1,4−ビス(4−アミノベンゾイルオキシ)ベンゼン
以外の芳香族ジアミンは、本発明の目的及び効果が達成
される範囲内で使用可能だが、これらの他の芳香族ジア
ミン化合物の使用量は全芳香族ジアミン化合物に対して
10モル%以下の量、特に5モル%以下の量の使用が好
ましい。
【0018】また、テトラカルボン酸二無水物として
は、具体的に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)エタン二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシ
フェニル)エーテル酸二無水物、1,1−ビス(3,4
−カルボキシフェニル)エタン酸二無水物、3,4,
9,10−ペリレンテトラカルボン酸二無水物、ベンゼ
ン−1,2,3,4−テトラカルボン酸二無水物、2,
3,6,7−アントラセンテトラ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、これらは一種を単独でまたは二
種以上を併用して使用することができる。
は、具体的に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)エタン二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシ
フェニル)エーテル酸二無水物、1,1−ビス(3,4
−カルボキシフェニル)エタン酸二無水物、3,4,
9,10−ペリレンテトラカルボン酸二無水物、ベンゼ
ン−1,2,3,4−テトラカルボン酸二無水物、2,
3,6,7−アントラセンテトラ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、これらは一種を単独でまたは二
種以上を併用して使用することができる。
【0019】上述の芳香族ジアミンと芳香族テトラカル
ボン酸二無水物とを反応させる場合、芳香族ジアミン混
合物100モルに対して芳香族テトラカルボン酸二無水
物を96〜105モルの割合で混合することが望まし
く、この範囲から外れると製造したポリイミド共重合体
の重合度が上がらず十分な機械的強度が維持できない場
合がある。
ボン酸二無水物とを反応させる場合、芳香族ジアミン混
合物100モルに対して芳香族テトラカルボン酸二無水
物を96〜105モルの割合で混合することが望まし
く、この範囲から外れると製造したポリイミド共重合体
の重合度が上がらず十分な機械的強度が維持できない場
合がある。
【0020】また、芳香族ジアミンと芳香族テトラカル
ボン酸二無水物との反応は有機極性溶媒中で行うことが
できる。この場合、使用する有機極性溶媒としては、例
えば、ジメチルスルフォキシド等のスルフォキシド系溶
媒、N,N−ジメチルホルムアミド,N,N−ジエチル
ホルムアミド等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等のア
セトアミド系溶媒、N−メチル−2−ピロリドン等のピ
ロリドン系溶媒、フェノ−ル、o−,m−,またはp−
クレゾ−ル,キシレノ−ル,ハロゲン化フェノ−ル,カ
テコ−ル等のフェノ−ル系溶媒、あるいはヘキサメチル
ホスホルムアミド,γ−ブチロラクトン等を挙げること
ができる。これら有機極性溶媒は一種を単独でまたは二
種以上を混合して用いても良く、また、上記有機極性溶
媒にキシレン、トルエン等の芳香族炭化水素系の有機非
極性溶媒を併用して用いることも可能である。上記有機
極性溶媒の使用量は特に限定されないが、重合反応によ
り得られるポリアミド酸が有機極性溶媒中に5〜30重
量%、特に10〜20重量%溶解しているように芳香族
ジアミン、芳香族テトラカルボン酸二無水物、有機極性
溶媒の使用量を決定することが好ましい。
ボン酸二無水物との反応は有機極性溶媒中で行うことが
できる。この場合、使用する有機極性溶媒としては、例
えば、ジメチルスルフォキシド等のスルフォキシド系溶
媒、N,N−ジメチルホルムアミド,N,N−ジエチル
ホルムアミド等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等のア
セトアミド系溶媒、N−メチル−2−ピロリドン等のピ
ロリドン系溶媒、フェノ−ル、o−,m−,またはp−
クレゾ−ル,キシレノ−ル,ハロゲン化フェノ−ル,カ
テコ−ル等のフェノ−ル系溶媒、あるいはヘキサメチル
ホスホルムアミド,γ−ブチロラクトン等を挙げること
ができる。これら有機極性溶媒は一種を単独でまたは二
種以上を混合して用いても良く、また、上記有機極性溶
媒にキシレン、トルエン等の芳香族炭化水素系の有機非
極性溶媒を併用して用いることも可能である。上記有機
極性溶媒の使用量は特に限定されないが、重合反応によ
り得られるポリアミド酸が有機極性溶媒中に5〜30重
量%、特に10〜20重量%溶解しているように芳香族
ジアミン、芳香族テトラカルボン酸二無水物、有機極性
溶媒の使用量を決定することが好ましい。
【0021】なお、上述の重合反応は、0〜70℃で1
〜50時間、特に0〜30℃で2〜24時間行うことに
よってより効果的にポリアミド酸を得ることができる。
〜50時間、特に0〜30℃で2〜24時間行うことに
よってより効果的にポリアミド酸を得ることができる。
【0022】上で得られたポリアミド酸の粘度は特に制
限されないが、上述したように0.5g/100mlD
MF中で測定温度30℃において測定した場合の対数粘
度が0.5〜5dl/gであることが好ましく、これが
ポリイミド共重合体の分子量の指標になる。
限されないが、上述したように0.5g/100mlD
MF中で測定温度30℃において測定した場合の対数粘
度が0.5〜5dl/gであることが好ましく、これが
ポリイミド共重合体の分子量の指標になる。
【0023】上記のようにして合成されたポリアミド酸
は、次いで脱水閉環を行うことによりポリイミド共重合
体を製造することができる。脱水閉環方法には、例え
ば、熱的,化学的脱水閉環等の方法を採用することがで
きる。
は、次いで脱水閉環を行うことによりポリイミド共重合
体を製造することができる。脱水閉環方法には、例え
ば、熱的,化学的脱水閉環等の方法を採用することがで
きる。
【0024】ポリアミド酸を熱的に脱水閉環する場合
は、200〜500℃で5〜120分間加熱する方法が
好適である。
は、200〜500℃で5〜120分間加熱する方法が
好適である。
【0025】また、化学的に脱水閉環するには脱水剤及
び触媒を用いた方法が好適である。この場合、脱水剤と
しては、脂肪族酸無水物、芳香族酸無水物、N,N´−
ジアルキルカルボンイミド、低級脂肪酸ハロゲン化物、
ハロゲン化低級脂肪酸ハロゲン化物、ハロゲン化低級脂
肪酸無水物、アリルフォスフォン酸ジハロゲン化物、チ
オニルハロゲン化物等を挙げることができ、これらは一
種を単独でまたは二種以上を混合して用いることができ
る。上記脱水剤の使用量はポリアミド酸の繰り返し単位
あたり、約0.1〜10モル量、特に0.5〜4モル量
が好ましい。
び触媒を用いた方法が好適である。この場合、脱水剤と
しては、脂肪族酸無水物、芳香族酸無水物、N,N´−
ジアルキルカルボンイミド、低級脂肪酸ハロゲン化物、
ハロゲン化低級脂肪酸ハロゲン化物、ハロゲン化低級脂
肪酸無水物、アリルフォスフォン酸ジハロゲン化物、チ
オニルハロゲン化物等を挙げることができ、これらは一
種を単独でまたは二種以上を混合して用いることができ
る。上記脱水剤の使用量はポリアミド酸の繰り返し単位
あたり、約0.1〜10モル量、特に0.5〜4モル量
が好ましい。
【0026】触媒を使う際には、例えば、トリエチルア
ミン等の脂肪族第三級アミン、ジメチルアニリン等の芳
香族第三級アミン、ピリジン、β−ピコリン、イソキノ
リン等の複素環式第三級アミン等が挙げられ、これらは
一種を単独でまたは二種以上を混合して使用することが
できる。上記触媒の使用量は、ポリアミド酸の繰り返し
単位あたり約0.01〜4モル量、特に0.1〜2モル
量が好ましい。
ミン等の脂肪族第三級アミン、ジメチルアニリン等の芳
香族第三級アミン、ピリジン、β−ピコリン、イソキノ
リン等の複素環式第三級アミン等が挙げられ、これらは
一種を単独でまたは二種以上を混合して使用することが
できる。上記触媒の使用量は、ポリアミド酸の繰り返し
単位あたり約0.01〜4モル量、特に0.1〜2モル
量が好ましい。
【0027】上記化学的脱水閉環の反応を行うには、2
0〜400℃で0.2〜20時間、特に50〜350℃
で0.5〜5時間が好ましい。
0〜400℃で0.2〜20時間、特に50〜350℃
で0.5〜5時間が好ましい。
【0028】また、ポリイミド共重合体をフィルム状と
して得るには、上記ポリアミド酸の有機極性溶媒をエン
ドレスベルト等の支持体に流延または塗布して膜状と
し、この膜を100〜150℃で乾燥し、溶剤を10〜
30%含有するポリアミド酸の自己支持性の膜を得る。
次いでこの膜を支持体上から引き剥がし端部を固定した
後、約150℃〜250℃に加熱して溶剤をとばし、更
に、250〜500℃で脱水イミド化することにより、
厚さ約10〜150μmのポリイミドフィルムを得るこ
とができる。
して得るには、上記ポリアミド酸の有機極性溶媒をエン
ドレスベルト等の支持体に流延または塗布して膜状と
し、この膜を100〜150℃で乾燥し、溶剤を10〜
30%含有するポリアミド酸の自己支持性の膜を得る。
次いでこの膜を支持体上から引き剥がし端部を固定した
後、約150℃〜250℃に加熱して溶剤をとばし、更
に、250〜500℃で脱水イミド化することにより、
厚さ約10〜150μmのポリイミドフィルムを得るこ
とができる。
【0029】このようにして得られるポリイミド共重合
体は、耐熱性に優れると共に、高い機械的強度、低い熱
膨脹係数及び低吸水率を有し、ファインパタ−ン化フレ
キシブルプリント配線基板等の基材として好適に用いら
れる。
体は、耐熱性に優れると共に、高い機械的強度、低い熱
膨脹係数及び低吸水率を有し、ファインパタ−ン化フレ
キシブルプリント配線基板等の基材として好適に用いら
れる。
【0030】
【実施例】以下、実施例及び比較例を示し、本発明を具
体的に説明するが、本発明は下記実施例に制限されるも
のではない。
体的に説明するが、本発明は下記実施例に制限されるも
のではない。
【0031】[参考例]まず、下記のように1,4−ビ
ス(4−アミノベンゾイルオキシ)ベンゼンを合成し
た。
ス(4−アミノベンゾイルオキシ)ベンゼンを合成し
た。
【0032】テトラヒドロフラン500mlに1,4−
ジヒドロキシベンゼン33.0g(0.300mol)
とトリエチルアミン66.8g(0.660mol)を
溶解し、0℃に冷却後、その中にテトラヒドロフラン1
50mlとp−ニトロ塩化ベンゾイル116.9g
(0.630mol)を溶かした溶液を反応液の温度が
10℃以下になるように滴下した。その後、室温に戻
し、2時間攪拌を続けた。
ジヒドロキシベンゼン33.0g(0.300mol)
とトリエチルアミン66.8g(0.660mol)を
溶解し、0℃に冷却後、その中にテトラヒドロフラン1
50mlとp−ニトロ塩化ベンゾイル116.9g
(0.630mol)を溶かした溶液を反応液の温度が
10℃以下になるように滴下した。その後、室温に戻
し、2時間攪拌を続けた。
【0033】次いで、析出物を瀘過し、テトラヒドロフ
ランで洗浄し、更に水、メタノ−ルで洗浄した後、乾燥
して、1,4−ビス(4−ニトロベンゾイルオキシ)ベ
ンゼンの白色結晶を得た。その収量は121.0g(収
率98.8%)であった。粗結晶をN,N−ジメチルホ
ルムアミドにより再結晶し純品を得た。
ランで洗浄し、更に水、メタノ−ルで洗浄した後、乾燥
して、1,4−ビス(4−ニトロベンゾイルオキシ)ベ
ンゼンの白色結晶を得た。その収量は121.0g(収
率98.8%)であった。粗結晶をN,N−ジメチルホ
ルムアミドにより再結晶し純品を得た。
【0034】1000mlのオ−トクレ−ブに上で得ら
れた1,4−ビス(4−ニトロベンゾイルオキシ)ベン
ゼン102.1g(0.250mol)を5%Pd/C
3g及びジメチルホルムアミド700mlと共に装入し
た。60℃で激しく攪拌しながら水素を導入し、水素の
吸収が認められなくなるまで攪拌を続けた。
れた1,4−ビス(4−ニトロベンゾイルオキシ)ベン
ゼン102.1g(0.250mol)を5%Pd/C
3g及びジメチルホルムアミド700mlと共に装入し
た。60℃で激しく攪拌しながら水素を導入し、水素の
吸収が認められなくなるまで攪拌を続けた。
【0035】冷却後、瀘過して触媒を除去し、減圧濃縮
して水1000mlへ注ぎ、沈殿物を瀘過し、水で洗浄
後、減圧乾燥し、1,4−ビス(4−アミノベンゾイル
オキシ)ベンゼンの淡茶白色固体を得た。収量は83.
6g(収率96.0%)であった。粗結晶をジメチルホ
ルムアミド/メタノ−ルの混合溶媒により再結晶し純品
を得た。
して水1000mlへ注ぎ、沈殿物を瀘過し、水で洗浄
後、減圧乾燥し、1,4−ビス(4−アミノベンゾイル
オキシ)ベンゼンの淡茶白色固体を得た。収量は83.
6g(収率96.0%)であった。粗結晶をジメチルホ
ルムアミド/メタノ−ルの混合溶媒により再結晶し純品
を得た。
【0036】[実施例1]1000mlのフラスコに
N,N−ジメチルホルムアミド403.2gを入れ、窒
素ガスを流しながら、1,4−ビス(4−アミノベンゾ
イルオキシ)ベンゼン6.967g(0.020mo
l)及び4,4´−ジアミノジフェニルエーテル16.
019g(0.080mol)をN,N−ジメチルホル
ムアミドに溶解させた。次にピロメリット酸二無水物2
1.812g(0.100mol)を加え、25℃で3
時間反応させた。
N,N−ジメチルホルムアミド403.2gを入れ、窒
素ガスを流しながら、1,4−ビス(4−アミノベンゾ
イルオキシ)ベンゼン6.967g(0.020mo
l)及び4,4´−ジアミノジフェニルエーテル16.
019g(0.080mol)をN,N−ジメチルホル
ムアミドに溶解させた。次にピロメリット酸二無水物2
1.812g(0.100mol)を加え、25℃で3
時間反応させた。
【0037】次に、これらのアミド酸溶液をガラス板上
にアプリケ−タ−で薄くのばし、オ−ブン中110℃、
60分間乾燥してから剥離して、鉄枠に固定し、200
℃,60分、次いで300℃,60分、脱溶剤イミド化
して約25μm厚のポリイミドフィルムを得た。このポ
リイミドフィルムの特性を表1に示す。
にアプリケ−タ−で薄くのばし、オ−ブン中110℃、
60分間乾燥してから剥離して、鉄枠に固定し、200
℃,60分、次いで300℃,60分、脱溶剤イミド化
して約25μm厚のポリイミドフィルムを得た。このポ
リイミドフィルムの特性を表1に示す。
【0038】[実施例2]1000mlのフラスコに
N,N−ジメチルホルムアミド429.8gを入れ、窒
素ガスを流しながら、1,4−ビス(4−アミノベンゾ
イルオキシ)ベンゼン13.934g(0.040mo
l)及び4,4´−ジアミノジフェニルエーテル12.
014g(0.060mol)をN,N−ジメチルホル
ムアミドに溶解させた。次にピロメリット酸二無水物2
1.812g(0.100mol)を加え、25℃で3
時間反応させた後、実施例1と同様の方法によりポリイ
ミドフィルムを得た。このポリイミドフィルムの特性を
表1に示す。
N,N−ジメチルホルムアミド429.8gを入れ、窒
素ガスを流しながら、1,4−ビス(4−アミノベンゾ
イルオキシ)ベンゼン13.934g(0.040mo
l)及び4,4´−ジアミノジフェニルエーテル12.
014g(0.060mol)をN,N−ジメチルホル
ムアミドに溶解させた。次にピロメリット酸二無水物2
1.812g(0.100mol)を加え、25℃で3
時間反応させた後、実施例1と同様の方法によりポリイ
ミドフィルムを得た。このポリイミドフィルムの特性を
表1に示す。
【0039】[実施例3]1000mlのフラスコに
N,N−ジメチルホルムアミド456.5gを入れ、窒
素ガスを流しながら、1,4−ビス(4−アミノベンゾ
イルオキシ)ベンゼン20.902g(0.060mo
l)及び4,4´−ジアミノジフェニルエーテル8.0
10g(0.040mol)をN,N−ジメチルホルム
アミドに溶解させた。次にピロメリット酸二無水物2
1.812g(0.100mol)を加え、25℃で3
時間反応させた後、実施例1と同様の方法によりポリイ
ミドフィルムを得た。このポリイミドフィルムの特性を
表1に示す。
N,N−ジメチルホルムアミド456.5gを入れ、窒
素ガスを流しながら、1,4−ビス(4−アミノベンゾ
イルオキシ)ベンゼン20.902g(0.060mo
l)及び4,4´−ジアミノジフェニルエーテル8.0
10g(0.040mol)をN,N−ジメチルホルム
アミドに溶解させた。次にピロメリット酸二無水物2
1.812g(0.100mol)を加え、25℃で3
時間反応させた後、実施例1と同様の方法によりポリイ
ミドフィルムを得た。このポリイミドフィルムの特性を
表1に示す。
【0040】[実施例4]1000mlのフラスコに
N,N−ジメチルホルムアミド483.2gを入れ、窒
素ガスを流しながら、1,4−ビス(4−アミノベンゾ
イルオキシ)ベンゼン27.869g(0.080mo
l)及び4,4´−ジアミノジフェニルエーテル4.0
05g(0.020mol)をN,N−ジメチルホルム
アミドに溶解させた。次にピロメリット酸二無水物2
1.812g(0.100mol)を加え、25℃で3
時間反応させた後、実施例1と同様の方法によりポリイ
ミドフィルムを得た。このポリイミドフィルムの特性を
表1に示す。
N,N−ジメチルホルムアミド483.2gを入れ、窒
素ガスを流しながら、1,4−ビス(4−アミノベンゾ
イルオキシ)ベンゼン27.869g(0.080mo
l)及び4,4´−ジアミノジフェニルエーテル4.0
05g(0.020mol)をN,N−ジメチルホルム
アミドに溶解させた。次にピロメリット酸二無水物2
1.812g(0.100mol)を加え、25℃で3
時間反応させた後、実施例1と同様の方法によりポリイ
ミドフィルムを得た。このポリイミドフィルムの特性を
表1に示す。
【0041】[比較例1]1000mlのフラスコに
N,N−ジメチルホルムアミド509.8gを入れ、窒
素ガスを流しながら、1,4−ビス(4−アミノベンゾ
イルオキシ)ベンゼン34.836g(0.100mo
l)を加えてN,N−ジメチルホルムアミドに溶解させ
た。次にピロメリット酸二無水物21.812g(0.
100mol)を加え、25℃で3時間反応させた後、
実施例1と同様の方法によりポリイミドフィルムを得
た。このポリイミドフィルムの特性を表1に示す。
N,N−ジメチルホルムアミド509.8gを入れ、窒
素ガスを流しながら、1,4−ビス(4−アミノベンゾ
イルオキシ)ベンゼン34.836g(0.100mo
l)を加えてN,N−ジメチルホルムアミドに溶解させ
た。次にピロメリット酸二無水物21.812g(0.
100mol)を加え、25℃で3時間反応させた後、
実施例1と同様の方法によりポリイミドフィルムを得
た。このポリイミドフィルムの特性を表1に示す。
【0042】[比較例2]1000mlのフラスコに
N,N−ジメチルホルムアミド376.5gを入れ、窒
素ガスを流しながら、4,4´−ジアミノジフェニルエ
ーテル20.024g(0.100mol)を加えて
N,N−ジメチルホルムアミドに溶解させた。次にピロ
メリット酸二無水物21.812g(0.100mo
l)を加え、25℃で3時間反応させた後、実施例1と
同様の方法によりポリイミドフィルムを得た。このポリ
イミドフィルムの特性を表1に示す。
N,N−ジメチルホルムアミド376.5gを入れ、窒
素ガスを流しながら、4,4´−ジアミノジフェニルエ
ーテル20.024g(0.100mol)を加えて
N,N−ジメチルホルムアミドに溶解させた。次にピロ
メリット酸二無水物21.812g(0.100mo
l)を加え、25℃で3時間反応させた後、実施例1と
同様の方法によりポリイミドフィルムを得た。このポリ
イミドフィルムの特性を表1に示す。
【0043】得られたポリイミドフィルムにつて、機械
的特性、線膨張係数、吸水率及び対数粘度の測定方法を
下記に示す。
的特性、線膨張係数、吸水率及び対数粘度の測定方法を
下記に示す。
【0044】機械的特性(引張強度、弾性率、伸度) ASTM D882−88に基づき測定した。
【0045】線膨張係数 真空理工(株)製熱分析計TMA−7000を用い、昇
温速度5℃/分で150〜200℃での線膨脹係数の平
均値を求めた。
温速度5℃/分で150〜200℃での線膨脹係数の平
均値を求めた。
【0046】吸水率 ポリイミドフィルムを90%RHで24時間放置し、そ
の前後の重量を測定して吸水率を求めた。
の前後の重量を測定して吸水率を求めた。
【0047】対数粘度 ポリアミド酸濃度0.5g/100mlDMFであっ
て、測定温度が30℃である条件で測定した結果より、
次の計算式で算出した。
て、測定温度が30℃である条件で測定した結果より、
次の計算式で算出した。
【0048】
【数1】
【0049】これらの測定結果を表1に示す。
【0050】
【表1】
【0051】
【発明の効果】本発明のポリイミド共重合体は、耐熱性
に優れると共に、高い機械的強度、低い熱膨脹係数及び
低吸水率を有し、ファインパタ−ン化フレキシブルプリ
ント配線基板等の基材として好適に使用することができ
る。また、本発明の製造方法によれば、上述の優れたポ
リイミド共重合体を容易かつ確実に得ることができる。
に優れると共に、高い機械的強度、低い熱膨脹係数及び
低吸水率を有し、ファインパタ−ン化フレキシブルプリ
ント配線基板等の基材として好適に使用することができ
る。また、本発明の製造方法によれば、上述の優れたポ
リイミド共重合体を容易かつ確実に得ることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−234959(JP,A) 特開 平7−50474(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08G 73/00 - 73/26
Claims (1)
- 【請求項1】 1,4−ビス(4−アミノベンゾイルオ
キシ)ベンゼンと4,4´−ジアミノジフェニルエーテ
ルとを主成分とし、他の芳香族ジアミン化合物の使用量
が全芳香族ジアミン化合物に対して10モル%以下であ
る芳香族ジアミンとテトラカルボン酸二無水物とを重合
してポリアミド酸を得、次いで該ポリアミド酸を熱的ま
たは化学的に脱水閉環し、下記一般式(1)で示される
反復単位と下記一般式(2)で示される反復単位とがモ
ル比で(1)/(2)=5/95〜90/10の割合で
ある反復単位を主構成単位として含むポリイミド共重合
体を得ることを特徴とするポリイミド共重合体の製造方
法。 【化1】 (但し、式中Rは4価の芳香族基を示す。)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24700794A JP3339205B2 (ja) | 1994-09-14 | 1994-09-14 | ポリイミド共重合体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24700794A JP3339205B2 (ja) | 1994-09-14 | 1994-09-14 | ポリイミド共重合体の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0881555A JPH0881555A (ja) | 1996-03-26 |
JP3339205B2 true JP3339205B2 (ja) | 2002-10-28 |
Family
ID=17157005
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24700794A Expired - Fee Related JP3339205B2 (ja) | 1994-09-14 | 1994-09-14 | ポリイミド共重合体の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3339205B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4829913B2 (ja) * | 2008-03-07 | 2011-12-07 | 積水化学工業株式会社 | ポリイミド及びその製造方法 |
JP5010534B2 (ja) * | 2008-05-28 | 2012-08-29 | 積水化学工業株式会社 | ポリイミドおよびその製造方法 |
JP4829930B2 (ja) * | 2008-06-30 | 2011-12-07 | 積水化学工業株式会社 | ポリイミドおよびその製造方法 |
JP5842429B2 (ja) * | 2010-07-22 | 2016-01-13 | 宇部興産株式会社 | ポリイミド前駆体及びポリイミド |
CN112920602A (zh) * | 2018-03-01 | 2021-06-08 | 中天电子材料有限公司 | 一种高模量低热膨胀系数的聚酰亚胺薄膜及其制备方法 |
-
1994
- 1994-09-14 JP JP24700794A patent/JP3339205B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0881555A (ja) | 1996-03-26 |
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