JPH0441527A - 可溶性ポリイミドシロキサン - Google Patents
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Landscapes
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- Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
- Silicon Polymers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、耐熱性、電気特性、機械特性が良好であり、
成形加工性、保存安定性に優れた有機溶剤可溶性のポリ
イミドシロキサンに関するものである。
成形加工性、保存安定性に優れた有機溶剤可溶性のポリ
イミドシロキサンに関するものである。
[従来の技術]
従来知られている全芳香族ポ+/イミド樹脂は、耐熱性
、機械特性、電気特性が優れているため、エレクトロニ
クス関連の電気絶縁材料として種々の用途に幅広く用い
られている。ところが、このような全芳香族ポリイミド
樹脂は、−S的に有機溶剤に不溶であり、ガラス転移温
度も250°C以上と高いため、成形加工の際にはポリ
イミド樹脂前駆体であるポリアミック酸の状態で有機溶
剤に溶解し、ワニス化して各種基板に塗布した後、溶剤
の除去とイミド環形成のために加熱処理を施すのが通常
の方法である。ところが、このような従来のポリアミッ
ク酸を溶解し得る有機溶剤はN−メチル−2−ピロリド
ンのような極性が高く沸′点も比較的高いものに限られ
ること、さらにこれらの有機溶媒を完全に飛散させ、イ
ミド化を完結させるためには350°C程度までの高温
の加熱処理が必要であり、必ずしも工業的に有利な方法
ではなかった。
、機械特性、電気特性が優れているため、エレクトロニ
クス関連の電気絶縁材料として種々の用途に幅広く用い
られている。ところが、このような全芳香族ポリイミド
樹脂は、−S的に有機溶剤に不溶であり、ガラス転移温
度も250°C以上と高いため、成形加工の際にはポリ
イミド樹脂前駆体であるポリアミック酸の状態で有機溶
剤に溶解し、ワニス化して各種基板に塗布した後、溶剤
の除去とイミド環形成のために加熱処理を施すのが通常
の方法である。ところが、このような従来のポリアミッ
ク酸を溶解し得る有機溶剤はN−メチル−2−ピロリド
ンのような極性が高く沸′点も比較的高いものに限られ
ること、さらにこれらの有機溶媒を完全に飛散させ、イ
ミド化を完結させるためには350°C程度までの高温
の加熱処理が必要であり、必ずしも工業的に有利な方法
ではなかった。
またポリアミック酸ワニスは室温に放置されると加水分
解や部分イミド化が徐々に進行して粘度変化をもたらす
ため、4°C以下の冷蔵保存が必要であった。
解や部分イミド化が徐々に進行して粘度変化をもたらす
ため、4°C以下の冷蔵保存が必要であった。
一方で、これらの欠点を解決するためにこれまでも種々
の試みがなされてきており、イミド閉環した樹脂を比較
的極性が低く沸点も180°C以下のジグライム(ジエ
チレングリコールジメチルエーテル)などの溶剤に可溶
にならしめたものが報告されている(米国特許第458
6997号及び第4670497号)。これらはある種
のジエーテルニ無水物を含むポリイミドシロキサンであ
り、ジグライムに可溶性であり、テトラヒドロフランに
も僅かに溶解する。しかしながら、これらのポリイミド
シロキサンは何れも125〜150℃の比較的低いガラ
ス転移温度を有するのみで200°C以上の高温での使
用は難しいものであった。
の試みがなされてきており、イミド閉環した樹脂を比較
的極性が低く沸点も180°C以下のジグライム(ジエ
チレングリコールジメチルエーテル)などの溶剤に可溶
にならしめたものが報告されている(米国特許第458
6997号及び第4670497号)。これらはある種
のジエーテルニ無水物を含むポリイミドシロキサンであ
り、ジグライムに可溶性であり、テトラヒドロフランに
も僅かに溶解する。しかしながら、これらのポリイミド
シロキサンは何れも125〜150℃の比較的低いガラ
ス転移温度を有するのみで200°C以上の高温での使
用は難しいものであった。
[発明が解決しようとする課題]
本発明の目的は、このような状況に鑑み、耐熱性、機械
特性、電気特性及び他の緒特性を損うことなく、成形加
工性、作業性、保存安定性に優れた樹脂を与える可溶性
ポリイミドシロキサンを提供するにある。
特性、電気特性及び他の緒特性を損うことなく、成形加
工性、作業性、保存安定性に優れた樹脂を与える可溶性
ポリイミドシロキサンを提供するにある。
[課題を解決するための手段]
本発明は、(1)ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無
水物及び/又はその誘導体(A)を35〜95モル%と
、下記式CI)で示されるシロキサン化合物(B)を5
〜65モル%含む酸成分と、(式中、X: ズ)べ〇
−(〕5 Rユ〜2:二価の、炭素数1〜4の脂肪族基及び/又は
芳香族基 R3〜εニー価の脂肪族基及び/又は芳香族基に:1〜
100の整数) 下記式〔r1〕で示されるアルキル基置換芳香族ジアミ
ン(C) (R7〜□。:炭素数1〜4のアルキル基CH3CF3 mユニl−4の整数 m2〜.:0及び/又は1〜4の整数 n、p、q :0及び/又は1〜lOの整数)を50〜
100モル%含むアミン成分とよりなる、イミド化率が
80〜100%であることを特徴とする可溶性ポリイミ
ドシロキサン。
水物及び/又はその誘導体(A)を35〜95モル%と
、下記式CI)で示されるシロキサン化合物(B)を5
〜65モル%含む酸成分と、(式中、X: ズ)べ〇
−(〕5 Rユ〜2:二価の、炭素数1〜4の脂肪族基及び/又は
芳香族基 R3〜εニー価の脂肪族基及び/又は芳香族基に:1〜
100の整数) 下記式〔r1〕で示されるアルキル基置換芳香族ジアミ
ン(C) (R7〜□。:炭素数1〜4のアルキル基CH3CF3 mユニl−4の整数 m2〜.:0及び/又は1〜4の整数 n、p、q :0及び/又は1〜lOの整数)を50〜
100モル%含むアミン成分とよりなる、イミド化率が
80〜100%であることを特徴とする可溶性ポリイミ
ドシロキサン。
(2)シロキサン化合mcB )のYが下記式(m)で
示されることを特徴とする特許請求の範囲(1)記載の
可溶性ポリイミドシロキサン、 (3)アルキル基置換芳香族ジアミン(C)が下記式で
示されることを特徴とする特許請求の範囲(1)及び(
2)記載の可溶性ポリイミドシロキサンである。
示されることを特徴とする特許請求の範囲(1)記載の
可溶性ポリイミドシロキサン、 (3)アルキル基置換芳香族ジアミン(C)が下記式で
示されることを特徴とする特許請求の範囲(1)及び(
2)記載の可溶性ポリイミドシロキサンである。
[作用]
本発明者らは、充分にイミド化したポリイミドシロキサ
ンがジグライム等の比較的低極性でかつ低沸点の有機溶
剤に溶解してフェス化することが可能で、しかも得られ
た樹脂のガラス転移温度が180°C以上で長期の室温
保存可能な耐熱性樹脂を得るべく、長年にわたって鋭意
検討を重ねてきた結果、特定の芳′香族テトラカルボン
酸二無水物及び/又はその誘導体と特定のジアミノシロ
キサンの両端をベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水
物で封鎖した酸二無水物とを特定のアルキル置換芳香族
ジアミンを含むジアミン成分とを反応させて充分にイミ
ド化した溶剤可溶性のポリイミドシロキサンが上記の条
件を充分に満たし得るものであることを見出し、本発明
を完成させるに至ったものである。
ンがジグライム等の比較的低極性でかつ低沸点の有機溶
剤に溶解してフェス化することが可能で、しかも得られ
た樹脂のガラス転移温度が180°C以上で長期の室温
保存可能な耐熱性樹脂を得るべく、長年にわたって鋭意
検討を重ねてきた結果、特定の芳′香族テトラカルボン
酸二無水物及び/又はその誘導体と特定のジアミノシロ
キサンの両端をベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水
物で封鎖した酸二無水物とを特定のアルキル置換芳香族
ジアミンを含むジアミン成分とを反応させて充分にイミ
ド化した溶剤可溶性のポリイミドシロキサンが上記の条
件を充分に満たし得るものであることを見出し、本発明
を完成させるに至ったものである。
即ち本発明において用いられるテトラカルボン酸二無水
物又はその誘導体としては、3.3’ 、4.4’ベン
ゾフエノンテトラカルボン酸二無水物又はその誘導体で
あり、誘導体としては3.3’ 、4.4′−ベンゾフ
ェノンテトラカルボン酸二無水物と種々のアルコールと
の反応物を用いることができるが、そのアルコールの種
類については特に限定されない。
物又はその誘導体としては、3.3’ 、4.4’ベン
ゾフエノンテトラカルボン酸二無水物又はその誘導体で
あり、誘導体としては3.3’ 、4.4′−ベンゾフ
ェノンテトラカルボン酸二無水物と種々のアルコールと
の反応物を用いることができるが、そのアルコールの種
類については特に限定されない。
この成分は、全酸成分のうち35〜95モルであること
が望ましい。35モル%未満の場合、充分にイミド化し
た樹脂の低極性、低沸点溶媒への溶解性が発現されない
ので好ましくなり、95モル%を越えると酸二無水物で
末端封鎖されたシロキサンジアミンの成分が樹脂に酸成
分として5モル%未満導入されるだけなので、同様にジ
グライムなどの低極性、低沸点の溶剤に溶解できなくな
るので好ましくない。
が望ましい。35モル%未満の場合、充分にイミド化し
た樹脂の低極性、低沸点溶媒への溶解性が発現されない
ので好ましくなり、95モル%を越えると酸二無水物で
末端封鎖されたシロキサンジアミンの成分が樹脂に酸成
分として5モル%未満導入されるだけなので、同様にジ
グライムなどの低極性、低沸点の溶剤に溶解できなくな
るので好ましくない。
本発明の酸成分のもう一つの必須成分であるジアミノシ
ロキサンを末端封鎖した酸二無水物は、全酸成分中5〜
65モル%が望ましい。5モル%未満であるとジグライ
ムのような低極性、低沸点の溶剤への溶解性が低下する
ので好ましくなく、65モル%を越えると機械強度が低
下するので好ましくない。
ロキサンを末端封鎖した酸二無水物は、全酸成分中5〜
65モル%が望ましい。5モル%未満であるとジグライ
ムのような低極性、低沸点の溶剤への溶解性が低下する
ので好ましくなく、65モル%を越えると機械強度が低
下するので好ましくない。
さらに本発明の必須の酸成分以外にも、全酸成分中60
モル%未満であれば、他の酸成分を1種類又は2種類以
上を併用して用いることができるのは言うまでもない。
モル%未満であれば、他の酸成分を1種類又は2種類以
上を併用して用いることができるのは言うまでもない。
このように用いられる酸成分の例を挙げると、ピロメリ
ット酸二無水物、2.2’ 、3.3′−t\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、ナフタ
レン−2,3,6,7−テトラカルボン酸二無水物、ナ
フタレン−1,、2、5、6−テトラカルボン酸二無水
物、ナフタレン−1,2,4,5−テトラカルボン酸二
無水物、ナフタレン−1,4,5,8−テトラカルボン
酸二無水物、ナフタレン−1,2,6,7−テトラカル
ボン酸二無水物、4.8−ジメチル−1,2,1,5,
6,7−l\キザヒドロナフタレン−1,2,5,6−
テトラカルボン酸二無水物、4.8−ジメチル−1,2
,3,5,6,7−7\キサヒドロナフタレン=2.3
,6.7−テトラカルボン酸二無水物、2,6−シクロ
ロナフタレンー1.4,5.8−テトラカルボン酸二無
水物、2.7−シクロロナフタレンー1.4,5.8−
テトラカルボン酸二無水物、2,3,6.7−チトラク
ロロナフタレンー1.4,5.8−テトラカルボン酸二
無水物、1 、4.5゜8−テトラクロロナフタレン−
2,3,6,7−テトラカルボン酸二無水物、3.3’
、4.4’−ジフェニルテトラカルボン酸二無水物、
2.2’ 、3.3’−ジフェニルテトラカルボン酸二
無水物、2,3.3’ 、4’−ジフェニルテトラカル
ボン酸二無水物、3.3”、4.4”−p−テルフェニ
ルテトラカルボン酸二無水物、2,2・・、3,3・・
−2テルフエニルテトラカルボン酸二無水物、2,3.
3’′、4″−1)−テルフェニルテトラカルボン酸二
無水物、2.2−ビス(2,3−ジカルボキシフェニル
)−プロパン二無水物、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(2,3−
ジカルボキシフェニル)エーテルニ無水物、ビス(3,
4−ジカルボキシフェニル)エーテルニ無水物、ビス(
2,3−ジカルボキシフェニル)メタンニ無水物、ビス
(3,4−ジカルボキシフェニル)メタンニ無水物、ビ
ス(2,3−ジカルボキシフェニル)スルホンニ無水物
、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)スルホンニ無
水物、1,1−ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)
エタンニ無水物、1.1−ビス(3,4−ジカルボキシ
フェニル)エタンニ無水物、ペリレン−2,3,8,9
−テトラカルボン酸二無水物、ペリレン−3,4,9,
10−テトラカルボン酸二無水物、ペリレン−4,5,
10,11−テトラカルボン酸二無水物、ペリレン−5
,6,11,12−テトラカルボン酸二無水物、フェナ
ンスレン−1,2,7,8−テトラカルボン酸二無水物
、フェナンスレン−1,2,6,7−テトラカルボン酸
二無水物、フェナンスレン−1,2,9,10−テトラ
カルボン酸二無水物、シクロペンタン−1゜2.3.4
−テトラカルボン酸二無水物、ピラジン−2,3゜5.
6−テトラカルボン酸二無水物、ピロリジン−2,3゜
4.5−テトラカルボン酸二無水物、チオフ弄ンー2,
3゜4.5−テトラカルボン酸二無水物などがあげられ
るが、これらに限定されるものではない。
ット酸二無水物、2.2’ 、3.3′−t\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、ナフタ
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フタレン−1,、2、5、6−テトラカルボン酸二無水
物、ナフタレン−1,2,4,5−テトラカルボン酸二
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酸二無水物、ナフタレン−1,2,6,7−テトラカル
ボン酸二無水物、4.8−ジメチル−1,2,1,5,
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,6.7−テトラカルボン酸二無水物、2,6−シクロ
ロナフタレンー1.4,5.8−テトラカルボン酸二無
水物、2.7−シクロロナフタレンー1.4,5.8−
テトラカルボン酸二無水物、2,3,6.7−チトラク
ロロナフタレンー1.4,5.8−テトラカルボン酸二
無水物、1 、4.5゜8−テトラクロロナフタレン−
2,3,6,7−テトラカルボン酸二無水物、3.3’
、4.4’−ジフェニルテトラカルボン酸二無水物、
2.2’ 、3.3’−ジフェニルテトラカルボン酸二
無水物、2,3.3’ 、4’−ジフェニルテトラカル
ボン酸二無水物、3.3”、4.4”−p−テルフェニ
ルテトラカルボン酸二無水物、2,2・・、3,3・・
−2テルフエニルテトラカルボン酸二無水物、2,3.
3’′、4″−1)−テルフェニルテトラカルボン酸二
無水物、2.2−ビス(2,3−ジカルボキシフェニル
)−プロパン二無水物、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(2,3−
ジカルボキシフェニル)エーテルニ無水物、ビス(3,
4−ジカルボキシフェニル)エーテルニ無水物、ビス(
2,3−ジカルボキシフェニル)メタンニ無水物、ビス
(3,4−ジカルボキシフェニル)メタンニ無水物、ビ
ス(2,3−ジカルボキシフェニル)スルホンニ無水物
、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)スルホンニ無
水物、1,1−ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)
エタンニ無水物、1.1−ビス(3,4−ジカルボキシ
フェニル)エタンニ無水物、ペリレン−2,3,8,9
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10−テトラカルボン酸二無水物、ペリレン−4,5,
10,11−テトラカルボン酸二無水物、ペリレン−5
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、フェナンスレン−1,2,6,7−テトラカルボン酸
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4.5−テトラカルボン酸二無水物、チオフ弄ンー2,
3゜4.5−テトラカルボン酸二無水物などがあげられ
るが、これらに限定されるものではない。
本発明を実施するにあたって、上記(A)及び(B)を
含む酸成分と反応させるジアミン成分のうち、式(II
)で示されるアルキル置換芳香族ジアミンを50〜1
00モル%含むことが望ましい。50モル%未満では酸
成分と反応させた後充分にイミド化した場合ジグライム
等の比較的低極性で低沸点の有機溶剤に溶解することが
難しくなるので好ましくない。
含む酸成分と反応させるジアミン成分のうち、式(II
)で示されるアルキル置換芳香族ジアミンを50〜1
00モル%含むことが望ましい。50モル%未満では酸
成分と反応させた後充分にイミド化した場合ジグライム
等の比較的低極性で低沸点の有機溶剤に溶解することが
難しくなるので好ましくない。
本発明において用いられるアルキル置換芳香族ジアミン
の例を具体的に挙げると、2.4−)ルエンジアミン、
2.5−ジアミノトルエン、2,6−ジアミノトルエン
、3.3′−ジメチル−4,4′−ジアミノビフェニル
、4,6−ジメチル−m−フェニレンジアミン、2.5
−シメチルーp−フェニレンジアミン、2.4−ジアミ
ノメシチレン、4.4′−メチレンジー〇−トルイジン
、4゜4′−、メチレンジー2,6−キシリジン、4,
4′−メチレン−2,6−ジニチルアニ1ノン等がある
が、特にこれらに限定されるものではない。
の例を具体的に挙げると、2.4−)ルエンジアミン、
2.5−ジアミノトルエン、2,6−ジアミノトルエン
、3.3′−ジメチル−4,4′−ジアミノビフェニル
、4,6−ジメチル−m−フェニレンジアミン、2.5
−シメチルーp−フェニレンジアミン、2.4−ジアミ
ノメシチレン、4.4′−メチレンジー〇−トルイジン
、4゜4′−、メチレンジー2,6−キシリジン、4,
4′−メチレン−2,6−ジニチルアニ1ノン等がある
が、特にこれらに限定されるものではない。
本発明において用いられる式〔II〕で示されるアルキ
ル置換芳香族ジアミン以外のジアミン化合物も全ジアミ
ン成分中50モル%を越えない範囲で用いることができ
る。1種類でも2種類以上を併用しても差し支えない。
ル置換芳香族ジアミン以外のジアミン化合物も全ジアミ
ン成分中50モル%を越えない範囲で用いることができ
る。1種類でも2種類以上を併用しても差し支えない。
例を挙げると、m−フェニレン−ジアミン、p−フェニ
レン−ジアミン、4.4′−ジアミノ−ジフェニルプロ
パン、3,3゛−ジアミノ−ジフェニルプロパン、4,
4′−ジアミノ−ジフェニルエタン、3,3′−ジアミ
ノ−ジフェニルエタン、4.4′−ジアミノ−ジフェニ
ルメタン、3.3′−ジアミノ−ジフェニルメタン、4
,4′−ジアミノ−ジフェニルスルフィド、3,3′−
ジアミノ−ジフェニルスルフィド、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、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、ベンジジ
ン、3,3′−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’−
ジメトキシ−ベンジジン、4.4″−ジアミノ−p−テ
ルフェニル、3.3”−ジアミノ−p−テルフェニル、
ビス(p−アミノ−シクロヘキシル)メタン、ビス(p
−βアミノ−t−ブチルフェニル)エーテル、ビス(p
−β−メチル−δ−アミノペンチル)ベンゼン、ρ−ビ
ス(2−メチル−4−アミノ−ペンチル)ベンゼン、p
−ビス(1゜l−ジメチル−5−アミノ−ペンチル)ベ
ンゼン、■、5−ジアミノ−ナフタレン、2,6−ジア
ミノメシチレン、2.4−ビス(β−アミノ−t−ブチ
ル)トルエン、2.4−ジアミノ−トルエン、m−キシ
レン−2,5−ジアミン、kキシレン−2,5−ジアミ
ン、m−キシリレン−ジアミン、p−キシリレン−ジア
ミン、2,6−ジアミツービリジン、2.5−ジアミノ
−ピリジン、2,5−ジアミノ−1,3,4−オキサジ
アゾール、1,4−ジアミノ−シクロヘキサン、ピペラ
ジン、メチレン−ジアミン、エチレン−ジアミン、プロ
ピレン−ジアミン、2,2−ジメチル−プロピレン−ジ
アミン、テトラメチレン−ジアミン、ペンタメチレン−
ジアミン、ヘキサメチレン−ジアミン、2,5−ジメチ
ル−へキサメチレン−ジアミン、3−メトキシ−へキサ
メチレン−ジアミン、ヘプタメチレン−ジアミン、2,
5−ジメチル−へブタメチレン−ジアミン、3−メチル
−ヘプタメチレン−ジアミン、4.4−ジメチル−へブ
タメチレン−ジアミン、オクタメチレン−ジアミン、ノ
ナメチレン−ジアミン、5−メチル−ノナメチレン−ジ
アミン、2,5−ジメチル−ノナメチレン−ジアミン、
デカメチレン−ジアミン、1、IO−ジアミノ−1,1
0−ジメチル−デカン、2.11−ジアミノ−ドデカン
、1.12−ジアミノ−オクタデカン、2.12−ジア
ミノ−オフタテカン、2,17−ジアミノシロキサンな
どがあげられるが、これらに限定されるものではない。
レン−ジアミン、4.4′−ジアミノ−ジフェニルプロ
パン、3,3゛−ジアミノ−ジフェニルプロパン、4,
4′−ジアミノ−ジフェニルエタン、3,3′−ジアミ
ノ−ジフェニルエタン、4.4′−ジアミノ−ジフェニ
ルメタン、3.3′−ジアミノ−ジフェニルメタン、4
,4′−ジアミノ−ジフェニルスルフィド、3,3′−
ジアミノ−ジフェニルスルフィド、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、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、ベンジジ
ン、3,3′−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’−
ジメトキシ−ベンジジン、4.4″−ジアミノ−p−テ
ルフェニル、3.3”−ジアミノ−p−テルフェニル、
ビス(p−アミノ−シクロヘキシル)メタン、ビス(p
−βアミノ−t−ブチルフェニル)エーテル、ビス(p
−β−メチル−δ−アミノペンチル)ベンゼン、ρ−ビ
ス(2−メチル−4−アミノ−ペンチル)ベンゼン、p
−ビス(1゜l−ジメチル−5−アミノ−ペンチル)ベ
ンゼン、■、5−ジアミノ−ナフタレン、2,6−ジア
ミノメシチレン、2.4−ビス(β−アミノ−t−ブチ
ル)トルエン、2.4−ジアミノ−トルエン、m−キシ
レン−2,5−ジアミン、kキシレン−2,5−ジアミ
ン、m−キシリレン−ジアミン、p−キシリレン−ジア
ミン、2,6−ジアミツービリジン、2.5−ジアミノ
−ピリジン、2,5−ジアミノ−1,3,4−オキサジ
アゾール、1,4−ジアミノ−シクロヘキサン、ピペラ
ジン、メチレン−ジアミン、エチレン−ジアミン、プロ
ピレン−ジアミン、2,2−ジメチル−プロピレン−ジ
アミン、テトラメチレン−ジアミン、ペンタメチレン−
ジアミン、ヘキサメチレン−ジアミン、2,5−ジメチ
ル−へキサメチレン−ジアミン、3−メトキシ−へキサ
メチレン−ジアミン、ヘプタメチレン−ジアミン、2,
5−ジメチル−へブタメチレン−ジアミン、3−メチル
−ヘプタメチレン−ジアミン、4.4−ジメチル−へブ
タメチレン−ジアミン、オクタメチレン−ジアミン、ノ
ナメチレン−ジアミン、5−メチル−ノナメチレン−ジ
アミン、2,5−ジメチル−ノナメチレン−ジアミン、
デカメチレン−ジアミン、1、IO−ジアミノ−1,1
0−ジメチル−デカン、2.11−ジアミノ−ドデカン
、1.12−ジアミノ−オクタデカン、2.12−ジア
ミノ−オフタテカン、2,17−ジアミノシロキサンな
どがあげられるが、これらに限定されるものではない。
本発明の可溶性ポリイミドシロキサンのイミド化率は8
0%以上であることが望ましい。ポリイミド前駆体であ
るポリアミック酸、ポリアミック酸エステル及びその他
の誘導体においてはイミド環を形成する際に水、アルコ
ール等が副生されるが、これらの揮散成分が最終成形加
工品においてボイド、ピンホールの原因となったり、ア
ミド結合を開裂させ分子量低下の原因となるので好まし
くない。従って80%以上イミド化されているポリイミ
ドシロキサンであれば上述したような影響が少なく良好
な最終成形加工品が得られる。さらにポリイミド前駆体
はワニス状態で経時変化、特に吸湿低分子量化による粘
度低下が起こり易く、これを防ぐために室温以下、特に
5°C以下で保管されるのが一般的であるが、80%以
上イミド化されたポリイミドシロキサンではこのような
ことが殆ど起こらないので室温で保存できるというメリ
ットを有している。
0%以上であることが望ましい。ポリイミド前駆体であ
るポリアミック酸、ポリアミック酸エステル及びその他
の誘導体においてはイミド環を形成する際に水、アルコ
ール等が副生されるが、これらの揮散成分が最終成形加
工品においてボイド、ピンホールの原因となったり、ア
ミド結合を開裂させ分子量低下の原因となるので好まし
くない。従って80%以上イミド化されているポリイミ
ドシロキサンであれば上述したような影響が少なく良好
な最終成形加工品が得られる。さらにポリイミド前駆体
はワニス状態で経時変化、特に吸湿低分子量化による粘
度低下が起こり易く、これを防ぐために室温以下、特に
5°C以下で保管されるのが一般的であるが、80%以
上イミド化されたポリイミドシロキサンではこのような
ことが殆ど起こらないので室温で保存できるというメリ
ットを有している。
本発明において用いられるポリイミドシロキサンを溶解
する有機溶剤は特に限定されるものではないが、均一溶
解可能なものならば1種類或いは2種類以上を併用した
混合溶媒であっても差し支えない。この種の溶媒として
代表的なものは、N。
する有機溶剤は特に限定されるものではないが、均一溶
解可能なものならば1種類或いは2種類以上を併用した
混合溶媒であっても差し支えない。この種の溶媒として
代表的なものは、N。
\−ジメチルホルムアミド、N、N−ジメチルアセトア
ミ1く、N、N−ジエチルホルムアミド、N、N−ジエ
チルアセトアミド、N、N−ジメチルメトキシアセトア
ミド、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチルフォスホア
ミド、N−メチル−2−ピロリドン、ピリジン、ジメチ
ルスルホン、テトラメチルスルホン、ジメチルテトラメ
チレンスルホン、γ−ブチロラクトン、ジグライム、テ
トラヒドロフラン、塩化メチレン、ジオキサン、シクロ
ヘキサノン等があり、均一に溶解できる範囲で貧溶媒を
揮散調節剤、皮膜平消剤などとして使用することもでき
る。
ミ1く、N、N−ジエチルホルムアミド、N、N−ジエ
チルアセトアミド、N、N−ジメチルメトキシアセトア
ミド、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチルフォスホア
ミド、N−メチル−2−ピロリドン、ピリジン、ジメチ
ルスルホン、テトラメチルスルホン、ジメチルテトラメ
チレンスルホン、γ−ブチロラクトン、ジグライム、テ
トラヒドロフラン、塩化メチレン、ジオキサン、シクロ
ヘキサノン等があり、均一に溶解できる範囲で貧溶媒を
揮散調節剤、皮膜平消剤などとして使用することもでき
る。
上述した各必須成分を組合せることにより得た本発明の
ポリイミドシロキサンは、ジグライム等の比較的低極性
でかつ低沸点の有機溶剤に溶解してワニス化することが
可能で、しかも得られた樹脂のガラス転移温度が180
°C以上で長期の室温保存可能な耐熱性樹脂である。特
にガラス転移温度を低下させずに低極性溶媒に溶解させ
るためには、シロキサン成分をできるだけ必要最小限に
抑えることが重要であるが、このためにはできるだけシ
ロキサン成分を均一に樹脂中に導入する必要があった。
ポリイミドシロキサンは、ジグライム等の比較的低極性
でかつ低沸点の有機溶剤に溶解してワニス化することが
可能で、しかも得られた樹脂のガラス転移温度が180
°C以上で長期の室温保存可能な耐熱性樹脂である。特
にガラス転移温度を低下させずに低極性溶媒に溶解させ
るためには、シロキサン成分をできるだけ必要最小限に
抑えることが重要であるが、このためにはできるだけシ
ロキサン成分を均一に樹脂中に導入する必要があった。
このために本発明者らは、ジアミノシロキサンを予め過
剰の酸二無水物と反応させ、末端を封鎖した式CI)で
示される化合物を酸成分の一部として用いると均一にシ
ロキサン成分を導入できることを見出した。式〔■〕の
化合物を得る反応と、ポリアミック酸を得る反応は、連
続して行うことかり能である。さらには式CII )で
示されるアルキル置換芳香族ジアミンをジアミン成分の
一部に用いるとより効果的に低極性溶媒に溶解可能なポ
リイミドシロキサンが得られ、このことによりさらに必
要なシロキサン成分の量を減らすことができ、結果的に
ガラス転移温度の高い溶剤可溶性のポリイミドシロキサ
ンを得ることができたものである。
剰の酸二無水物と反応させ、末端を封鎖した式CI)で
示される化合物を酸成分の一部として用いると均一にシ
ロキサン成分を導入できることを見出した。式〔■〕の
化合物を得る反応と、ポリアミック酸を得る反応は、連
続して行うことかり能である。さらには式CII )で
示されるアルキル置換芳香族ジアミンをジアミン成分の
一部に用いるとより効果的に低極性溶媒に溶解可能なポ
リイミドシロキサンが得られ、このことによりさらに必
要なシロキサン成分の量を減らすことができ、結果的に
ガラス転移温度の高い溶剤可溶性のポリイミドシロキサ
ンを得ることができたものである。
本発明が用いられる用途を具体的に挙げると、先ず各種
電子機材の表面を保護するコート用塗膜として、またそ
の上に多層配線を行う耐熱絶縁膜として用いられる。
電子機材の表面を保護するコート用塗膜として、またそ
の上に多層配線を行う耐熱絶縁膜として用いられる。
例えば半導体、トランジスタ、リニアーIC、ハイブリ
ッドIC1発光ダイオード、LSI、超LSIなどの電
子回路用配線構造体である。また銀などの導電性フィラ
ーを添加して導電性ペーストとしても用いることができ
る。
ッドIC1発光ダイオード、LSI、超LSIなどの電
子回路用配線構造体である。また銀などの導電性フィラ
ーを添加して導電性ペーストとしても用いることができ
る。
その他高温用のコーティングワニスとして、電線被覆、
マグネットワイヤ、各種電気部品の浸漬コーティング、
金属部品の保護コーティングなどとして用いられると共
に、含浸ワニスとしてもガラスクロス、溶融石英クロス
、グラファイト繊維、炭素繊維やボロン繊維の含浸に使
用し、レーダードーム、プリント基板、放射性廃棄物収
納容器、タービン翼、高温性能と優れた電気特性を要す
る宇宙船、その他の構造部品に使われ、またマイクロ波
、放射線の防止用としてコンピュータなどの導波管、原
子機器、レントゲン機器の内装材としても使用される。
マグネットワイヤ、各種電気部品の浸漬コーティング、
金属部品の保護コーティングなどとして用いられると共
に、含浸ワニスとしてもガラスクロス、溶融石英クロス
、グラファイト繊維、炭素繊維やボロン繊維の含浸に使
用し、レーダードーム、プリント基板、放射性廃棄物収
納容器、タービン翼、高温性能と優れた電気特性を要す
る宇宙船、その他の構造部品に使われ、またマイクロ波
、放射線の防止用としてコンピュータなどの導波管、原
子機器、レントゲン機器の内装材としても使用される。
また成形材料としても、グラファイト粉末、グラファイ
ト繊維、二硫化モリブデンやポリ四弗化エチレンを添加
して自己潤滑性の摺動面の製作に用い、ピストンリング
、弁座、ベアリング、シール用などに用いられ、またガ
ラス繊維、グラファイトmM、炭素繊維、ボロン繊維を
添加して、ジェットエンジン部品、高強度の構造用成形
部品などが作られる。
ト繊維、二硫化モリブデンやポリ四弗化エチレンを添加
して自己潤滑性の摺動面の製作に用い、ピストンリング
、弁座、ベアリング、シール用などに用いられ、またガ
ラス繊維、グラファイトmM、炭素繊維、ボロン繊維を
添加して、ジェットエンジン部品、高強度の構造用成形
部品などが作られる。
以下実施例により本発明を具体的に説明する。
実施例1
温度計、撹拌機、原料投入口、乾燥窒素ガス導入管を備
えた四つ口のセパラブルフラスコに3 、3’ 。
えた四つ口のセパラブルフラスコに3 、3’ 。
4.4′−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物を
32.22g (0,1モル)をN−メチル−2−ピロ
リドン240gに溶解させ、 16.84g (0,02モル)を−時間かけて滴下ロ
ートにて滴下し、徐々に反応させ、さらに−時間撹拌を
続ける。この間ずっと乾燥窒素ガスを流しておきさらに
水浴で冷却し系を20°Cに保っておく。次いでこの系
に2,4−ジアミノトルエン9.77g (0,08モ
ル)を添加し、さらに5時間20°Cに保ちながら撹拌
を続けて反応を完結させる。続いてこの系にトルエン7
2gを添加し、乾燥窒素ガス導入管を外して、代りにデ
ィーンスターチ還流冷却管を取付け、水浴を外してオイ
ルバスで加熱して系の温度を上昇させる。イミド化に伴
って生じる水をトルエンとの共沸により系外へ除去しな
がら加熱を続け、140= 150°Cでイミド化を進
めて水が生成しなくなった5時間後に反応を終了させた
。このポリイミドワニスを30 ’、!Hの純水に撹拌
を加えながら1時間かけて滴下し、樹脂を沈澱させ濾過
して固形分のみを回収した後、乾燥機中にて120°C
で3時間乾燥させた。
32.22g (0,1モル)をN−メチル−2−ピロ
リドン240gに溶解させ、 16.84g (0,02モル)を−時間かけて滴下ロ
ートにて滴下し、徐々に反応させ、さらに−時間撹拌を
続ける。この間ずっと乾燥窒素ガスを流しておきさらに
水浴で冷却し系を20°Cに保っておく。次いでこの系
に2,4−ジアミノトルエン9.77g (0,08モ
ル)を添加し、さらに5時間20°Cに保ちながら撹拌
を続けて反応を完結させる。続いてこの系にトルエン7
2gを添加し、乾燥窒素ガス導入管を外して、代りにデ
ィーンスターチ還流冷却管を取付け、水浴を外してオイ
ルバスで加熱して系の温度を上昇させる。イミド化に伴
って生じる水をトルエンとの共沸により系外へ除去しな
がら加熱を続け、140= 150°Cでイミド化を進
めて水が生成しなくなった5時間後に反応を終了させた
。このポリイミドワニスを30 ’、!Hの純水に撹拌
を加えながら1時間かけて滴下し、樹脂を沈澱させ濾過
して固形分のみを回収した後、乾燥機中にて120°C
で3時間乾燥させた。
このようにして得たポリ−イミド樹脂のFT−IRスペ
クトルを測定し、1650cm−1に現れるイミド化前
のポリアミック酸のアミド結合に基づく吸収と、178
0cm−1に現れるイミド環に基づく吸収からイミド化
率を求めたところ、100%イミド化されていることを
確認した。そして樹脂分濃度20%となるようにジグラ
イム(ジエチレングリコールジメチルエーテル)に溶解
したところ、溶液粘度はB型回転粘度計で25°Cて測
定すると100ボイズであった。
クトルを測定し、1650cm−1に現れるイミド化前
のポリアミック酸のアミド結合に基づく吸収と、178
0cm−1に現れるイミド環に基づく吸収からイミド化
率を求めたところ、100%イミド化されていることを
確認した。そして樹脂分濃度20%となるようにジグラ
イム(ジエチレングリコールジメチルエーテル)に溶解
したところ、溶液粘度はB型回転粘度計で25°Cて測
定すると100ボイズであった。
このポリイミドワニスをアプリケーターを用いてガラス
板に塗布し80′C9150°C,200°Cてそれぞ
れ30分間加熱処理を施して最終100μm厚さのフィ
ルムをガラスから剥がして得た。引張り試験を実施した
ところ強度は8.3kg/mm2、伸び率は100%、
弾性率は170kg/mm”であった。熱重星分析を毎
分5°C/minで昇温しで実施したところ、熱分解開
始温度は380°Cてあった。ガラス転移温度を測定し
たところ240°Cであった。また3力月室温保存後、
ワニスの溶液粘度を測定したところ102ポイズで、変
化率は+2%であり、殆ど粘度変化は認められなかった
。
板に塗布し80′C9150°C,200°Cてそれぞ
れ30分間加熱処理を施して最終100μm厚さのフィ
ルムをガラスから剥がして得た。引張り試験を実施した
ところ強度は8.3kg/mm2、伸び率は100%、
弾性率は170kg/mm”であった。熱重星分析を毎
分5°C/minで昇温しで実施したところ、熱分解開
始温度は380°Cてあった。ガラス転移温度を測定し
たところ240°Cであった。また3力月室温保存後、
ワニスの溶液粘度を測定したところ102ポイズで、変
化率は+2%であり、殆ど粘度変化は認められなかった
。
実施例2〜4及び比較例1〜4
原料組成、イミド化率、ポリイミドワニスの溶媒及び樹
脂分濃度を除いて他は全て実施例1同様の方法でポリイ
ミドワニスを得て第1表の結果を得た。
脂分濃度を除いて他は全て実施例1同様の方法でポリイ
ミドワニスを得て第1表の結果を得た。
実施例1並びに第1表の実施例2〜4の結果から明らか
なように、特定の芳香族テトラカルボン酸二無水物及び
/又はその誘導体と特定のジアミノシロキサンの両端を
ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物で封鎖した酸
二無水物とを特定のアルキル置換芳香族ジアミンを含む
ジアミン成分とを反応させて充分にイミド化した溶剤可
溶性のポリイミドシロキサンは、ジグライム等の比較的
低極性でかつ低沸点の有機溶剤に溶解してワニス化する
ことが可能で、しかも得られた樹脂のガラス転移温度が
180°C以上でかつ長期の室温保存可能な耐熱性樹脂
である。
なように、特定の芳香族テトラカルボン酸二無水物及び
/又はその誘導体と特定のジアミノシロキサンの両端を
ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物で封鎖した酸
二無水物とを特定のアルキル置換芳香族ジアミンを含む
ジアミン成分とを反応させて充分にイミド化した溶剤可
溶性のポリイミドシロキサンは、ジグライム等の比較的
低極性でかつ低沸点の有機溶剤に溶解してワニス化する
ことが可能で、しかも得られた樹脂のガラス転移温度が
180°C以上でかつ長期の室温保存可能な耐熱性樹脂
である。
比較例1のように、末端封鎖していないジアミノシロキ
サンを用いたり、比較例2のようにジアミノシロキサン
成分を全く用いなかったり、あるいは比較例3のように
3.3′、4.4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸
二無水物を用いながったりすると、ジグライム等の低極
性溶媒に溶解させることができなくなるので好ましくな
い。また比較例4のようにイミド化率が低いと、長期の
室温保存中にゲル化してしまうので好ましくない。
サンを用いたり、比較例2のようにジアミノシロキサン
成分を全く用いなかったり、あるいは比較例3のように
3.3′、4.4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸
二無水物を用いながったりすると、ジグライム等の低極
性溶媒に溶解させることができなくなるので好ましくな
い。また比較例4のようにイミド化率が低いと、長期の
室温保存中にゲル化してしまうので好ましくない。
[発明の効果]
本発明によれば、低極性溶媒に溶解し、室温で長期保存
できるポリイミドシロキサンワニスが得られ、しかも耐
熱性、機械特性等の良好な成形加工物を得ることができ
る。
できるポリイミドシロキサンワニスが得られ、しかも耐
熱性、機械特性等の良好な成形加工物を得ることができ
る。
Claims (3)
- (1)ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物及び/
又はその誘導体(A)を35〜95モル%と、下記式〔
I 〕で示されるシロキサン化合物(B)を5〜65モ
ル%含む酸成分と、 ▲数式、化学式、表等があります▼・・〔 I 〕 (式中、X:▲数式、化学式、表等があります▼ Y:▲数式、化学式、表等があります▼ R_1〜_2:二価の、炭素数1〜4の脂肪族基及び/
又は芳香族基 R_3〜_6:一価の脂肪族基及び/又は芳香族基k:
1〜100の整数) 下記式〔II〕で示されるアルキル基置換芳香族ジアミン
(C) ▲数式、化学式、表等があります▼・・〔II〕 (R_7〜_1_0:炭素数1〜4のアルキル基X、Y
、Z:−O−、−SO_2−、▲数式、化学式、表等が
あります▼m_1:1〜4の整数 m_2〜_4:0及び/又は1〜4の整数 n、p、q:0及び/又は1〜10の整数)を50〜1
00モル%含むアミン成分とよりなる、イミド化率が8
0〜100%であることを特徴とする可溶性ポリイミド
シロキサン。 - (2)シロキサン化合物(B)のYが下記式〔III〕▲
数式、化学式、表等があります▼・・〔III〕 (k:8〜11) で示されることを特徴とする特許請求の範囲(1)記載
の可溶性ポリイミドシロキサン。 - (3)アルキル基置換芳香族ジアミン(C)が下記式〔
IV〕 ▲数式、化学式、表等があります▼・・〔IV〕 で示されることを特徴とする特許請求の範囲(1)及び
(2)記載の可溶性ポリイミドシロキサン。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2148776A JPH0441527A (ja) | 1990-06-08 | 1990-06-08 | 可溶性ポリイミドシロキサン |
US07/696,647 US5206337A (en) | 1990-05-10 | 1991-05-07 | Solvent-soluble polyimidesiloxane oligomer and process for producing the same |
DE69123078T DE69123078T2 (de) | 1990-05-10 | 1991-05-10 | Polyimidsiloxanoligomer |
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