JPH0768347B2 - 有機ケイ素末端ポリイミド前駆体とポリイミドの製造方法 - Google Patents
有機ケイ素末端ポリイミド前駆体とポリイミドの製造方法Info
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- JPH0768347B2 JPH0768347B2 JP60210063A JP21006385A JPH0768347B2 JP H0768347 B2 JPH0768347 B2 JP H0768347B2 JP 60210063 A JP60210063 A JP 60210063A JP 21006385 A JP21006385 A JP 21006385A JP H0768347 B2 JPH0768347 B2 JP H0768347B2
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G73/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
- C08G73/06—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
- C08G73/10—Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
- C08G73/1003—Preparatory processes
- C08G73/1007—Preparatory processes from tetracarboxylic acids or derivatives and diamines
- C08G73/101—Preparatory processes from tetracarboxylic acids or derivatives and diamines containing chain terminating or branching agents
- C08G73/1017—Preparatory processes from tetracarboxylic acids or derivatives and diamines containing chain terminating or branching agents in the form of (mono)amine
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は有機ケイ素末端ポリイミド前駆体とポリイミド
の製造方法に係り、溶液粘度の安定性が優れた有機ケイ
素末端ポリイミドと、接着性の優れたポリイミドの製造
方法に関する。
の製造方法に係り、溶液粘度の安定性が優れた有機ケイ
素末端ポリイミドと、接着性の優れたポリイミドの製造
方法に関する。
従来、ケイ素含有変性ポリアミド−ポリイミド前駆体
は、例えば特公昭43−6639号公報に開示されているよう
に有機脂肪族ジアミン、有機芳香族ジアミン、またはこ
れら二種類の混合物よりなるジアミンに、ケイ素−ハロ
ゲン結合を含まない官能性シリル成分を反応させて製造
していた。
は、例えば特公昭43−6639号公報に開示されているよう
に有機脂肪族ジアミン、有機芳香族ジアミン、またはこ
れら二種類の混合物よりなるジアミンに、ケイ素−ハロ
ゲン結合を含まない官能性シリル成分を反応させて製造
していた。
しかし上記の方法で製造した前駆体の溶液は、粘度の安
定性が悪いために粘度低下が起こる。このため上記の方
法で製造した前駆体の溶液を塗布し、塗膜を形成しても
膜厚精度が悪く、実用に供するには不十分であった。ま
た、塗膜の硬化物は、膜厚が不均一であるために信頼性
に欠け、各種基材に対する接着性がよくなかった。
定性が悪いために粘度低下が起こる。このため上記の方
法で製造した前駆体の溶液を塗布し、塗膜を形成しても
膜厚精度が悪く、実用に供するには不十分であった。ま
た、塗膜の硬化物は、膜厚が不均一であるために信頼性
に欠け、各種基材に対する接着性がよくなかった。
本発明の目的は上記した従来技術の欠点をなくし、溶液
粘度の安定性が優れた有機ケイ素末端ポリイミドと、接
着性の優れたポリイミドの製造方法を提供するにある。
粘度の安定性が優れた有機ケイ素末端ポリイミドと、接
着性の優れたポリイミドの製造方法を提供するにある。
上記目的は下記一般式(I)で表わされる有機ジアミン
92〜99モル%と、下記一般式(II)で表わされる有機シ
リル8〜1モル%よりなる混合物と、 H2N−R1−NH2 ……(I) (但し、一般式(I),(II)中R1,R2は二価の有機
基、R3,R4は一価の有機基、mは0,1,2又は3である。) 上記一般式(I),(II)の混合物1モルに対して1.0
〜1.08モル数の下記一般式(III)で示される有機テト
ラカルボン酸とを、有機極性溶媒中で0〜40℃に維持し
ながら縮重合させて有機ケイ素末端ポリイミド前駆体溶
液を得、この有機ケイ素末端ポリイミド前駆体溶液を50
〜80℃に加熱すること、および50〜80℃に加熱した溶液
をさらに100〜450℃に加熱して硬化させることによって
達成される。
92〜99モル%と、下記一般式(II)で表わされる有機シ
リル8〜1モル%よりなる混合物と、 H2N−R1−NH2 ……(I) (但し、一般式(I),(II)中R1,R2は二価の有機
基、R3,R4は一価の有機基、mは0,1,2又は3である。) 上記一般式(I),(II)の混合物1モルに対して1.0
〜1.08モル数の下記一般式(III)で示される有機テト
ラカルボン酸とを、有機極性溶媒中で0〜40℃に維持し
ながら縮重合させて有機ケイ素末端ポリイミド前駆体溶
液を得、この有機ケイ素末端ポリイミド前駆体溶液を50
〜80℃に加熱すること、および50〜80℃に加熱した溶液
をさらに100〜450℃に加熱して硬化させることによって
達成される。
(但し、上記一般式(III)中R5は四価の有機基であ
る。) なお、上記の有機ケイ素末端ポリイミド前駆体溶液は、
有機ケイ素末端ポリイミド前駆体5〜30重量%、有機極
性溶媒95〜70重量%よりなるものが好ましい。
る。) なお、上記の有機ケイ素末端ポリイミド前駆体溶液は、
有機ケイ素末端ポリイミド前駆体5〜30重量%、有機極
性溶媒95〜70重量%よりなるものが好ましい。
そして上記一般式(I),(II),(III)より得られ
た有機ケイ素末端ポリイミド前駆体の溶液は、均一で粘
度の経時変化が少ない。また、得られたポリイミド膜
は、各種基材に対する接着性が良好となる。さらに得ら
れたポリイミド膜は、機械的特性、電気的特性および耐
熱性が優れている。
た有機ケイ素末端ポリイミド前駆体の溶液は、均一で粘
度の経時変化が少ない。また、得られたポリイミド膜
は、各種基材に対する接着性が良好となる。さらに得ら
れたポリイミド膜は、機械的特性、電気的特性および耐
熱性が優れている。
以下、本発明で使用する材料等について説明する。
本発明で用いられる有機ジアミン成分(I)としては、
例えば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
ルエーテル、パラ−フェニレンジアミン、メタ−フェニ
レンジアミン、ベンジジン、3,3′−ジメチルベンジジ
ン、1,5−ナフタレンジアミン、4,4′−ジアミノベンゾ
フェノン、3,3′−ジアミノベンゾフェノン等が挙げら
れる。これら化合物は単独もしくは二種類以上混合して
用いられる。また、例えば4,4′−ジアミノジフェニル
エーテル−3−カルボンアミド、3,4′−ジアミノジフ
ェニルエーテル−3−カルボンアミド、3,3′−ジアミ
ノジフェニルエーテル−3−カルボンアミド等の化合物
を単独、もしくは二種類以上のジアミノカルボンアミ
ド、また4,4′−ジアミノジフェニルナタン、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
スルホン等のジアミン化合物を単独もしくは二種類以上
共重合してもよい。
例えば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
ルエーテル、パラ−フェニレンジアミン、メタ−フェニ
レンジアミン、ベンジジン、3,3′−ジメチルベンジジ
ン、1,5−ナフタレンジアミン、4,4′−ジアミノベンゾ
フェノン、3,3′−ジアミノベンゾフェノン等が挙げら
れる。これら化合物は単独もしくは二種類以上混合して
用いられる。また、例えば4,4′−ジアミノジフェニル
エーテル−3−カルボンアミド、3,4′−ジアミノジフ
ェニルエーテル−3−カルボンアミド、3,3′−ジアミ
ノジフェニルエーテル−3−カルボンアミド等の化合物
を単独、もしくは二種類以上のジアミノカルボンアミ
ド、また4,4′−ジアミノジフェニルナタン、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
スルホン等のジアミン化合物を単独もしくは二種類以上
共重合してもよい。
本発明に用いられる有機シリル成分としては、例えば、
3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプ
ロピルジ−メトキシメチルシラン、3−アミノプロピル
メトキシジメチルシラン、3−アミノプロピルトリメチ
ルシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3
−アミノプロピルジエトキシシラン、3−アミノプロピ
ルエトキジメチルシラン、3−アミノプロピルトリ−n
−プロポキシシラン、3−アミノプロピルジ−n−ピロ
ポキシシラン、3−アミノプロピル−n−ピロポキシシ
ラン、3−アミノプロピルトリ−n−ブトキシシラン、
3−アミノプロピルジ−n−ブトキシメチルシラン、3
−アミノプロピル−n−ブトキシジメチルシラン、メタ
−アミノフェニルトリメトキシシラン、メタ−アミノフ
ェニルジメトキシメチルシラン、メタ−アミノフェニル
メトキシメチルシラン、メタ−アミノフェニルトリメチ
ルシラン、〔3−(パラ−アミノフェノキシ)−プロピ
ル〕−ジ−n−プロポキシメチルシラン、〔3−(メタ
−アミノフェノキシ)−プロピル〕−ジ−n−ブトキシ
メチルシラン、パラ−アミノフェニルトリ−n−プロポ
キシシラン、パラ−アミノフェニル−ジ−n−プロキシ
メチルシラン、パラ−アミノフェニル−n−プロポキシ
ジメチルシラン、メタ−アミノフェニルノトリプロポキ
シシラン、メタ−アミノフェニル−ジ−n−プロポキシ
メチルシラン、メタ−アミノフェニル−n−プロポキシ
ジメチルシラン等が挙げられる。これら化合物は単独も
しくは二種類以上混合して用いられる。
3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプ
ロピルジ−メトキシメチルシラン、3−アミノプロピル
メトキシジメチルシラン、3−アミノプロピルトリメチ
ルシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3
−アミノプロピルジエトキシシラン、3−アミノプロピ
ルエトキジメチルシラン、3−アミノプロピルトリ−n
−プロポキシシラン、3−アミノプロピルジ−n−ピロ
ポキシシラン、3−アミノプロピル−n−ピロポキシシ
ラン、3−アミノプロピルトリ−n−ブトキシシラン、
3−アミノプロピルジ−n−ブトキシメチルシラン、3
−アミノプロピル−n−ブトキシジメチルシラン、メタ
−アミノフェニルトリメトキシシラン、メタ−アミノフ
ェニルジメトキシメチルシラン、メタ−アミノフェニル
メトキシメチルシラン、メタ−アミノフェニルトリメチ
ルシラン、〔3−(パラ−アミノフェノキシ)−プロピ
ル〕−ジ−n−プロポキシメチルシラン、〔3−(メタ
−アミノフェノキシ)−プロピル〕−ジ−n−ブトキシ
メチルシラン、パラ−アミノフェニルトリ−n−プロポ
キシシラン、パラ−アミノフェニル−ジ−n−プロキシ
メチルシラン、パラ−アミノフェニル−n−プロポキシ
ジメチルシラン、メタ−アミノフェニルノトリプロポキ
シシラン、メタ−アミノフェニル−ジ−n−プロポキシ
メチルシラン、メタ−アミノフェニル−n−プロポキシ
ジメチルシラン等が挙げられる。これら化合物は単独も
しくは二種類以上混合して用いられる。
本発明に用いられる前記一般式(I)で示される有機ジ
アミンと前記一般式(II)で示される有機シリルの配合
割合は、前記一般式(I)92〜99モル%、前記一般式
(II)8〜1モル%であり、好ましくは99〜92モル%と
1〜8モル%である。前記一般式(II)の有機シリル成
分の割合が1モル%未満であると、各種基材との接着性
が低下し、また8モル%より多いと縮重合している有機
ケイ素末端ポリイミド前駆体の溶液がゲル化を起して事
実上合成が出来なかったり、耐熱性が低下するので実用
に供し得なくなる。
アミンと前記一般式(II)で示される有機シリルの配合
割合は、前記一般式(I)92〜99モル%、前記一般式
(II)8〜1モル%であり、好ましくは99〜92モル%と
1〜8モル%である。前記一般式(II)の有機シリル成
分の割合が1モル%未満であると、各種基材との接着性
が低下し、また8モル%より多いと縮重合している有機
ケイ素末端ポリイミド前駆体の溶液がゲル化を起して事
実上合成が出来なかったり、耐熱性が低下するので実用
に供し得なくなる。
また有機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、3,3′,4,4′−ベンゾフェノン
テトラカルボン酸二無水物、シクロペンタンテトラカル
ボン酸二無水物、3,3′,4,4′−ビフェニルエーテルテ
トラカルボン酸二無水物等が挙げられる。これら化合物
は単独もしくは二種類以上混合して用いられる。
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、3,3′,4,4′−ベンゾフェノン
テトラカルボン酸二無水物、シクロペンタンテトラカル
ボン酸二無水物、3,3′,4,4′−ビフェニルエーテルテ
トラカルボン酸二無水物等が挙げられる。これら化合物
は単独もしくは二種類以上混合して用いられる。
前記一般式(I),(II),(III)より有機ケイ素末
端ポリイミド前駆体を製造するに際しては、有機極性溶
媒が使用される。N−メチル−2−ピロソドン、N,Nジ
メチルアセトアミド、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が挙げられる。これら有機極
性溶媒は、単独もしくは二種類以上混合して用いられ
る。
端ポリイミド前駆体を製造するに際しては、有機極性溶
媒が使用される。N−メチル−2−ピロソドン、N,Nジ
メチルアセトアミド、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が挙げられる。これら有機極
性溶媒は、単独もしくは二種類以上混合して用いられ
る。
本発明に用いられる有機ジアミン成分は、例えばアルコ
ール系の溶媒で再結晶したり、低融点のジアミンは蒸留
して金属イオンや不純物を除去しておくことが望まし
い。また用いられる有機テトラカルボン酸二無水物は、
例えば無水酢酸等で再結晶して含まれる遊離酸の含量を
出来るだけ少なくしたり、金属イオン等の不純物を除去
しておくことが望ましい。同様に用いられる有機シリル
成分および有機極性溶媒も、蒸留精製して金属イオン、
塩素イオン、水分などの不純物を除去しておくことが望
ましい。
ール系の溶媒で再結晶したり、低融点のジアミンは蒸留
して金属イオンや不純物を除去しておくことが望まし
い。また用いられる有機テトラカルボン酸二無水物は、
例えば無水酢酸等で再結晶して含まれる遊離酸の含量を
出来るだけ少なくしたり、金属イオン等の不純物を除去
しておくことが望ましい。同様に用いられる有機シリル
成分および有機極性溶媒も、蒸留精製して金属イオン、
塩素イオン、水分などの不純物を除去しておくことが望
ましい。
本発明における前記有機ケイ素末端ポリイミド前駆体
は、これを合成する工程と、得られた有機ケイ素末端ポ
リイミド前駆体を50〜80℃で加熱する工程を含む。合成
工程は、前記一般式(I)で示される有機ジアミンおよ
び前記一般式(II)で示される有機シリルを有機極性溶
媒に溶解し、この溶液を0〜40℃、好ましくは10〜30℃
に維持し、撹拌しながら前記一般式(III)で示される
有機テトラカルボン酸二無水物式(III)を添加して高
分子量化する。
は、これを合成する工程と、得られた有機ケイ素末端ポ
リイミド前駆体を50〜80℃で加熱する工程を含む。合成
工程は、前記一般式(I)で示される有機ジアミンおよ
び前記一般式(II)で示される有機シリルを有機極性溶
媒に溶解し、この溶液を0〜40℃、好ましくは10〜30℃
に維持し、撹拌しながら前記一般式(III)で示される
有機テトラカルボン酸二無水物式(III)を添加して高
分子量化する。
高分子量化した有機ケイ素末端ポリイミド前駆体溶液
は、50〜80℃で加熱しないとポリイミド前駆体溶液の粘
度が時間の経過と共に上昇し、フォトレジストスピンナ
で回転塗布する場合、その都度回転数と膜厚との関係を
調べないと塗膜厚さが制御できない。このような操作
は、作業がはん雑になるばかりでなく、正確に膜厚を制
御できず実用に供するには不十分である。また50℃未満
の温度では、溶液粘度が安定するまで長時間の撹拌を要
する。一方80℃より高温では、有機ケイ素末端ポリイミ
ド前駆体の溶液はゲル化を起こしたり、イミド化が進ん
で、溶媒に一部不溶になって事実上合成が出来なかった
り、合成が出来ても均一な膜が得られないなどの不都合
が生じる。
は、50〜80℃で加熱しないとポリイミド前駆体溶液の粘
度が時間の経過と共に上昇し、フォトレジストスピンナ
で回転塗布する場合、その都度回転数と膜厚との関係を
調べないと塗膜厚さが制御できない。このような操作
は、作業がはん雑になるばかりでなく、正確に膜厚を制
御できず実用に供するには不十分である。また50℃未満
の温度では、溶液粘度が安定するまで長時間の撹拌を要
する。一方80℃より高温では、有機ケイ素末端ポリイミ
ド前駆体の溶液はゲル化を起こしたり、イミド化が進ん
で、溶媒に一部不溶になって事実上合成が出来なかった
り、合成が出来ても均一な膜が得られないなどの不都合
が生じる。
また、前記のようにして得られた末端有機ケイ素系ポリ
イミド前駆体は、100〜450℃の温度、好ましくは150〜4
50℃、さらに好ましくは200〜400℃の温度で加熱する。
加熱時間は、15〜90分が好ましい。100℃未満ではイミ
ド化するのに長時間を要したり、得られたポリイミドの
耐熱性、機械的特性、接着性が不十分なので実用に供す
るのに不十分である。450℃より高温では、得られたポ
リイミドの耐熱性、機械的特性が劣化し実用に供するの
に不十分である。
イミド前駆体は、100〜450℃の温度、好ましくは150〜4
50℃、さらに好ましくは200〜400℃の温度で加熱する。
加熱時間は、15〜90分が好ましい。100℃未満ではイミ
ド化するのに長時間を要したり、得られたポリイミドの
耐熱性、機械的特性、接着性が不十分なので実用に供す
るのに不十分である。450℃より高温では、得られたポ
リイミドの耐熱性、機械的特性が劣化し実用に供するの
に不十分である。
本発明に係るポリイミド前駆体溶液の濃度は、5〜30重
量%、好ましくは10〜25重量%である。5重量%未満で
は、得られた熱硬化膜の膜厚が所定の目標値に到達しな
い場合があるためであり、また30重量%を越えると前記
ポリイミド前駆体溶液はゲル化を起して事実上合成出来
なくなり、いずれの場合も不都合である。
量%、好ましくは10〜25重量%である。5重量%未満で
は、得られた熱硬化膜の膜厚が所定の目標値に到達しな
い場合があるためであり、また30重量%を越えると前記
ポリイミド前駆体溶液はゲル化を起して事実上合成出来
なくなり、いずれの場合も不都合である。
支持基板としては、例えばCu,Cr,Fe等の金属、シリコン
ウエハ、GaAsウエハ、TiO2,Ta2O5,SiO2,Al2O3,SiO2−Al
2O3などの金属酸化物、窒化ケイ素などが挙げられる。
ウエハ、GaAsウエハ、TiO2,Ta2O5,SiO2,Al2O3,SiO2−Al
2O3などの金属酸化物、窒化ケイ素などが挙げられる。
以下、本発明を実施例によってさらに詳細に説明する。
実施例1 温度計、撹拌機および塩化カルシウム管を備えた300ml
の三っ口フラスコに、精製した3,4′−ジアミノジフェ
ニルエーテル9.812g(0.049モル)、精製した3−アミ
ノプロピルトリエトキシメチルシラン0.222g(0.001モ
ル)、精製したN,N−ジメチルアセトアミド40gを入れて
よく撹拌し、フラスコを氷浴で冷却した。これに、精製
した3,3′,4,4′−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二
無水物16.106g(0.05モル)を少量ずつ30〜40分間かけ
て加えた。この時、反応溶液を室温(25℃)程度に保持
した。さらにフラスコ内壁に付着した酸二無水物を、精
製したN,N−ジメチルアセトアミド43.7gで洗い流しなが
ら加えた。酸二無水物を添加してから一時間後にオイル
バスで加熱し、液温が70℃到達してから約8時間撹拌を
続けてワニスを得た。ワニスの粘度(25℃)は、E型粘
度計で測定すると35ポアズ(Poise)であった。冷蔵庫
に3ケ月保管した後のワニス粘度(25℃)は34ポアズで
あり、貯蔵安定性にすぐれていることがわかった。
の三っ口フラスコに、精製した3,4′−ジアミノジフェ
ニルエーテル9.812g(0.049モル)、精製した3−アミ
ノプロピルトリエトキシメチルシラン0.222g(0.001モ
ル)、精製したN,N−ジメチルアセトアミド40gを入れて
よく撹拌し、フラスコを氷浴で冷却した。これに、精製
した3,3′,4,4′−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二
無水物16.106g(0.05モル)を少量ずつ30〜40分間かけ
て加えた。この時、反応溶液を室温(25℃)程度に保持
した。さらにフラスコ内壁に付着した酸二無水物を、精
製したN,N−ジメチルアセトアミド43.7gで洗い流しなが
ら加えた。酸二無水物を添加してから一時間後にオイル
バスで加熱し、液温が70℃到達してから約8時間撹拌を
続けてワニスを得た。ワニスの粘度(25℃)は、E型粘
度計で測定すると35ポアズ(Poise)であった。冷蔵庫
に3ケ月保管した後のワニス粘度(25℃)は34ポアズで
あり、貯蔵安定性にすぐれていることがわかった。
また、上記有機ケイ素末端ポリイミド前駆体溶液よりな
るワニスをシリコンウエハ上にスピンナーで塗布し、真
空(10-3Pa)ベーク炉中で200℃で30分間、さらに350℃
で30分間加熱し、フィルム面をアピエゾンワックスで保
護し、フッ酸/硝酸(1:2)混合液(液温10℃以下)で
シリコンウエハをエッチング除去し、上記ワックスをト
リクレンで洗浄し、イソプロピルアルコールで置換し、
水洗し、エアブローしてフィルムを作製した。フィルム
の諸特性は、次のとおりであった。
るワニスをシリコンウエハ上にスピンナーで塗布し、真
空(10-3Pa)ベーク炉中で200℃で30分間、さらに350℃
で30分間加熱し、フィルム面をアピエゾンワックスで保
護し、フッ酸/硝酸(1:2)混合液(液温10℃以下)で
シリコンウエハをエッチング除去し、上記ワックスをト
リクレンで洗浄し、イソプロピルアルコールで置換し、
水洗し、エアブローしてフィルムを作製した。フィルム
の諸特性は、次のとおりであった。
引張り強さ;14kg/cm2 引張り弾性率;403kg/cm2 伸び;6% 重量減少開始温度;472℃ また、前記と同様にシリコンウエハ上に作製したフィル
ムのピール強度(対シリコンウエハ)は、400g/cm以上
(フィルム破壊)であった。
ムのピール強度(対シリコンウエハ)は、400g/cm以上
(フィルム破壊)であった。
実施例2〜4 3,4′−ジアミノジフェニルエーテルと3−アミノプロ
ピルトリエトキシシランの配合割合を、それぞれ9.612g
(0.048モル)と0.885g(0.004モル)、9.411g(0.047
モル)と1.328g(0.006モル)、9.211g(0.046モル)と
1.771g(0.008モル)とした以外は実施例1と全く同様
にして有機ケイ素末端ポリイミド前駆体溶液よりなるワ
ニスを得た。そして実施例1と同様にしてワニスの貯蔵
安定性を測定すると共に、実施例1と同様にしてフィル
ムの諸特性を測定し、第1表の実施例2,3,4に示すよう
な好結果を得た。
ピルトリエトキシシランの配合割合を、それぞれ9.612g
(0.048モル)と0.885g(0.004モル)、9.411g(0.047
モル)と1.328g(0.006モル)、9.211g(0.046モル)と
1.771g(0.008モル)とした以外は実施例1と全く同様
にして有機ケイ素末端ポリイミド前駆体溶液よりなるワ
ニスを得た。そして実施例1と同様にしてワニスの貯蔵
安定性を測定すると共に、実施例1と同様にしてフィル
ムの諸特性を測定し、第1表の実施例2,3,4に示すよう
な好結果を得た。
実施例5 3,4′−ジアミノジフェニルエーテル6.1807g(0.03086
モル)、3−アミノプロピルトリエトキシシラン0.279g
(0.00126モル)、3,3′,4,4′−ベンゾフェノンテトラ
カルボン酸二無水物10.147g(0.03149モル)を用いた以
外は実施例1と全く同様にして有機ケイ素末端ポリイミ
ド前駆体溶液よりなるワニスを得た。そして実施例1と
同様にしてワニスの貯蔵安定性を測定すると共に、実施
例1と同様にしてフイルムの諸特性を測定し、第1表の
実施例5に示すような好結果を得た。
モル)、3−アミノプロピルトリエトキシシラン0.279g
(0.00126モル)、3,3′,4,4′−ベンゾフェノンテトラ
カルボン酸二無水物10.147g(0.03149モル)を用いた以
外は実施例1と全く同様にして有機ケイ素末端ポリイミ
ド前駆体溶液よりなるワニスを得た。そして実施例1と
同様にしてワニスの貯蔵安定性を測定すると共に、実施
例1と同様にしてフイルムの諸特性を測定し、第1表の
実施例5に示すような好結果を得た。
実施例6〜8 前記一般式(II)で表わされる有機シリルとしてそれぞ
れ3−アミノプロピルジエトキシメチルシラン0.241g、
3−アミノプロピルエトキシジメチルシラン0.203g、パ
ラ−アミノフェニルトリメトキシシラン0.269gを用いた
以外は実施例5と同様にして有機ケイ素末端ポリイミド
前駆体溶液よりなるワニスを得た。そして実施例1と同
様にしてワニスの貯蔵安定性を測定すると共に、実施例
1と同様にしてフィルムの諸特性を測定し、第1表の実
施例6〜8に示すような好結果を得た。
れ3−アミノプロピルジエトキシメチルシラン0.241g、
3−アミノプロピルエトキシジメチルシラン0.203g、パ
ラ−アミノフェニルトリメトキシシラン0.269gを用いた
以外は実施例5と同様にして有機ケイ素末端ポリイミド
前駆体溶液よりなるワニスを得た。そして実施例1と同
様にしてワニスの貯蔵安定性を測定すると共に、実施例
1と同様にしてフィルムの諸特性を測定し、第1表の実
施例6〜8に示すような好結果を得た。
前記実施例1〜8に示すジアミン成分およびモノアミン
成分と酸二無水物とのモル比を示すと下記第1表のIIに
示すとおりである。
成分と酸二無水物とのモル比を示すと下記第1表のIIに
示すとおりである。
実施例9〜13 前記一般式(I)〜(III)で表わされる化合物の種類
と、これらの配合量を第2表の実施例9〜12に示したよ
うにした以外は実施例1と同様にして有機ケイ素末端ポ
リイミド前駆体溶液よりなるワニスを得た。そして実施
例1と同様にしてワニスの貯蔵安定性を測定すると共
に、実施例1と同様にしてフィルムの諸特性を測定し、
第2表の実施例9〜13に示すような好結果を得た。
と、これらの配合量を第2表の実施例9〜12に示したよ
うにした以外は実施例1と同様にして有機ケイ素末端ポ
リイミド前駆体溶液よりなるワニスを得た。そして実施
例1と同様にしてワニスの貯蔵安定性を測定すると共
に、実施例1と同様にしてフィルムの諸特性を測定し、
第2表の実施例9〜13に示すような好結果を得た。
比較例1,2 温度計、撹拌機および塩化カルシウム管を備えた300ml
の4つ口フラスコに第2表の比較例1,2に示した割合に
精製したパラ−フェニレンシアミンおよび3,4′−ジア
ミノジフェニルエーテル、精製したN,N′−ジメチルア
セトアミドを入れてよくかきまぜ、フラスコを氷浴で冷
却した。これに精製した3,3′,4,4′−ビフェニルテト
ラカルボン酸二無水物を少量ずつ加えた。この時、反応
溶液を室温(25℃)程度に保持した。さらに、フラスコ
内壁に付着した酸二無水物をN,N′−ジメチルアセトア
ミド40.0gで洗い流しながら加えた。その後オイルバス
で加熱し、反応液温が70℃に到達したら約16時間撹拌を
続けた。次に、3−アミノプロピルジエトキシメチルシ
ランを少量づつ加えながら、よくかきまぜワニスを得
た。そして実施例1と同様にしてワニスの貯蔵安定性を
測定すると共に、実施例1と同様にしてフィルムの諸特
性を測定した。測定結果を第2表の比較例1,2に示す
が、いずれも本発明に係るものより性能が劣っていた。
の4つ口フラスコに第2表の比較例1,2に示した割合に
精製したパラ−フェニレンシアミンおよび3,4′−ジア
ミノジフェニルエーテル、精製したN,N′−ジメチルア
セトアミドを入れてよくかきまぜ、フラスコを氷浴で冷
却した。これに精製した3,3′,4,4′−ビフェニルテト
ラカルボン酸二無水物を少量ずつ加えた。この時、反応
溶液を室温(25℃)程度に保持した。さらに、フラスコ
内壁に付着した酸二無水物をN,N′−ジメチルアセトア
ミド40.0gで洗い流しながら加えた。その後オイルバス
で加熱し、反応液温が70℃に到達したら約16時間撹拌を
続けた。次に、3−アミノプロピルジエトキシメチルシ
ランを少量づつ加えながら、よくかきまぜワニスを得
た。そして実施例1と同様にしてワニスの貯蔵安定性を
測定すると共に、実施例1と同様にしてフィルムの諸特
性を測定した。測定結果を第2表の比較例1,2に示す
が、いずれも本発明に係るものより性能が劣っていた。
前記実施例9〜13に示す化合物(I)および(II)と、
化合物(III)とのモル比を示すと下記第2表のIIに示
すとおりである。
化合物(III)とのモル比を示すと下記第2表のIIに示
すとおりである。
〔発明の効果〕 以上詳述したように本発明によれば、粘度安定性の優れ
た有機ケイ素末端ポリイミド前駆体溶液よりなるワニス
が得られ、かつこのワニスを熱硬化して膜を形成する
と、接着性、機械的特性に優れたものが得られる。
た有機ケイ素末端ポリイミド前駆体溶液よりなるワニス
が得られ、かつこのワニスを熱硬化して膜を形成する
と、接着性、機械的特性に優れたものが得られる。
フロントページの続き (72)発明者 藤原 彰夫 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 片岡 文雄 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 相沢 輝樹 茨城県下館市大字小川1500番地 日立化成 工業株式会社下館工場内 (56)参考文献 特開 昭61−287926(JP,A) 特開 昭61−293227(JP,A) 特開 昭57−212330(JP,A) 特公 昭43−6639(JP,B1) 特公 昭46−38983(JP,B1) 特公 昭58−18372(JP,B2) 特公 昭58−32162(JP,B2) 特公 昭58−32163(JP,B2)
Claims (4)
- 【請求項1】下記一般式(I)で表わされる有機ジアミ
ン92〜99モル%と、下記一般式(II)で表わされる有機
シリル8〜1モル%よりなる混合物と、 H2N−R1−NH2 ……(I) (但し、上記一般式(I),(II)中R1,R2は二価の有
機基、R3,R4は一価の有機基、mは0,1,2又は3であ
る。) 上記一般式(I),(II)の混合物1モルに対して1.0
〜1.08モル数の下記一般式(III)で示される有機テト
ラカルボン酸二無水物とを、有機極性溶媒中で0〜40℃
に維持しながら縮重合させて有機ケイ素末端ポリイミド
前駆体溶液を得、この有機ケイ素末端ポリイミド前駆体
溶液を50〜80℃に加熱することを特徴とする有機ケイ素
末端ポリイミド前駆体の製造方法。 (但し、上記一般式(III)中R5は四価の有機基であ
る。) - 【請求項2】有機ケイ素末端ポリイミド前駆体溶液が、
有機ケイ素末端ポリイミド前駆体5〜30重量%、有機極
性溶媒95〜70重量%よりなるものであることを特徴とす
る特許請求の範囲第1項記載の有機ケイ素末端ポリイミ
ド前駆体の製造方法。 - 【請求項3】下記一般式(I)で表わされる有機ジアミ
ン92〜99モル%と、下記一般式(II)で表わされる有機
シリル8〜1モル%よりなる混合物と、 H2N−R1−NH2 ……(I) (但し、上記一般式(I),(II)中R1,R2は二価の有
機基、R3,R4は一価の有機基、mは0,1,2又は3であ
る。) 上記一般式(I),(II)の混合物1モルに対して1.0
〜1.08モル数の下記一般式(III)で示される有機テト
ラカルボン酸二無水物とを、有機極性溶媒中で0〜40℃
に維持しながら縮重合させて有機ケイ素末端ポリイミド
前駆体溶液を得、この有機ケイ素末端ポリイミド前駆体
溶液を50〜80℃に加熱し、さらに100〜450℃に加熱して
硬化させることを特徴とするポリイミドの製造方法。 (但し、上記一般式(III)中R5は四価の有機基であ
る。) - 【請求項4】有機ケイ素末端ポリイミド前駆体溶液が、
ポリイミド前駆体5〜30重量%、有機極性溶媒95〜70重
量%よりなるものであることを特徴とする特許請求の範
囲第3項記載のポリイミドの製造方法。
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