JPH11181091A - ポリアミド酸共重合体、及び、ポリイミド共重合体 - Google Patents

ポリアミド酸共重合体、及び、ポリイミド共重合体

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JPH11181091A
JPH11181091A JP35835597A JP35835597A JPH11181091A JP H11181091 A JPH11181091 A JP H11181091A JP 35835597 A JP35835597 A JP 35835597A JP 35835597 A JP35835597 A JP 35835597A JP H11181091 A JPH11181091 A JP H11181091A
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polyamic acid
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JP35835597A
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English (en)
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Yuichi Okawa
祐一 大川
Yoshihiro Sakata
佳広 坂田
Tomomi Okumura
知美 奥村
Atsushi Shibuya
篤 渋谷
Takashi Kuroki
貴志 黒木
Hideaki Oikawa
英明 及川
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Mitsui Chemicals Inc
Original Assignee
Mitsui Chemicals Inc
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【解決手段】 ジアミン混合物(A)、及び、芳香族テ
トラカルボン酸二無水物(B)を含む単量体を重合反応
させて得られるポリアミド酸共重合体で、(A)は、式
(1)(Xは、直結、−O−、−CO−、−S−、−S
O2−、−CH2−、−C(CH3)2−又は−C(CF
3)2−)で表される芳香族ジアミン、及び、式(2)
(nは、0〜9)で表されるジアミノシロキサン化合
物、並びに、式(3)(mは、1〜3、nは0〜3)で
表されるエチレングリコールジアミン化合物、及び/又
は、式(4)(nは2〜12)で表されるメチレンジア
ミン化合物を含有するものであり、このポリアミド酸共
重合体、並びに、それを前駆体として得られるポリイミ
ド共重合体。 【効果】 低温・低圧の接着条件で、優れた接着性と接
着強度を発現する耐熱性接着剤に好適に応用できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ポリアミド酸共重
合体、及び、それより得られるポリイミド共重合体、並
びに、それらを含有する溶液、耐熱性接着剤、フィル
ム、粉末に関する。
【0002】
【従来の技術】エレクトロニクス、宇宙航空機器、輸送
機器などの分野に用いられる各種高性能材料の接着剤と
して、従来より多くの有機合成高分子からなる耐熱性接
着剤が知られており、これらのうちで耐熱性が優れたも
のとしては、ポリベンゾイミダゾール系、ポリイミド系
の接着剤が開発されている。
【0003】特に、ポリイミド系の耐熱性接着剤とし
て、耐熱性及び接着力ともに優れているものとして、米
国特許4,065,345号や特開昭61−14347
7号等に開示された接着剤が挙げられる。これらの耐熱
性接着剤は、優れた耐熱性、接着性を有しているもの
の、良好な接着状態を得るためには、高温、高圧の接着
条件が必要であり、これらは、その前駆体であるポリア
ミド酸の溶液を被着体に塗布し、脱溶媒とイミド化を行
った後、乾燥し、これを別の被着体に高温、高圧の条件
下で接着させる方法であった。この方法では、イミド化
した後、接着に供するが、接着温度に関与するポリイミ
ドのガラス転移温度(Tg)が非常に高いため、高温、
高圧の条件は必須であった。 これに対して、イミド化
反応を溶媒中でコントロールして行い、ポリイミド溶液
として用いる方法が、特開平7−228857号等に開
示されている。
【0004】さらに、イミド化反応を溶媒中でコントロ
ールして行った後、そのポリイミド溶液を貧溶媒中に排
出してポリイミド粉を取り出し、押し出しペレット化し
た後、溶融押し出しによりフィルムを得ることが特開平
9−77975号等に開示されている。
【0005】一方、ジアミノシロキサン化合物を併用す
ることにより接着性を向上させる手法も数多く報告され
ている(特開平5−74245号、特開平5−9823
3号、特開平5−98234号、特開平5−98235
号、特開平5−98236号、特開平5−98237
号、特開平5−112760号等)が、ジアミノシロキ
サン化合物の併用量が多いため、芳香族ポリイミドが本
来有する耐熱性を損なったり、またポリイミドの前駆体
であるポリアミド酸の有機溶剤が相分離を起こす等の保
存安定性にも問題があった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的の一つ
は、新規な熱可塑性ポリアミド酸共重合体、及び、新規
な熱可塑性ポリイミド共重合体を提供することにある。
本発明の目的の一つは、低温の接着温度で、及び/又
は、低い接着圧力で、優れた接着性や優れた接着強度を
発現する耐熱性接着剤に好適に応用することができる、
新規な熱可塑性ポリアミド酸共重合体、及び、新規な熱
可塑性ポリイミド共重合体を提供することにある。
【0007】本発明の目的の一つは、低温の接着温度
で、及び/又は、低い接着圧力で、優れた接着性や優れ
た接着強度を発現する耐熱性接着剤を提供することにあ
る。ここで、低温の接着温度とは、150〜300℃、
より好ましくは150〜280℃の温度範囲をいう。す
なわち、通常、耐熱性接着剤により、例えば、銅箔を接
着しようとした場合、銅箔の酸化温度は、約260℃で
あるので、接着温度は、300℃以下であることが好ま
しく、さらには、280℃以下であることが好ましいか
らである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を解決するために鋭意検討を重ねた結果、特定の方法で
得られるポリイミド共重合体、及び、その前駆体である
ポリアミド酸共重合体有機溶剤溶液を優れた耐熱性接着
剤として使用できることを見い出し本発明の完成に到達
した。すなわち、本発明は、以下の[1]〜[10]に
記載した事項により特定される。
【0009】[1] ジアミン混合物(A)、及び、芳
香族テトラカルボン酸二無水物(B)を含む単量体を重
合反応させて得られるポリアミド酸共重合体であって、
前記ジアミン混合物(A)は、一般式(1)[化8]
(式中Xは、直結、−O−、−CO−、−S−、−SO
2−、−CH2−、−C(CH3)2−又は−C(CF3)2
−を表す。)で表される芳香族ジアミン、及び、
【0010】
【化8】 一般式(2)[化9](式中nは、0〜9の整数を表
す。)で表されるジアミノシロキサン化合物、並びに、
【0011】
【化9】 一般式(3)[化10](式中mは、1〜3、nは0〜
3の整数を表す。)で表されるエチレングリコールジア
ミン化合物、及び/又は、
【0012】
【化10】 一般式(4)[化11](式中nは2〜12の整数を表
す。)で表されるメチレンジアミン化合物
【0013】
【化11】 を含有するものであり、前記芳香族テトラカルボン酸二
無水物(B)は、一般式(5)[化12]で表される芳
香族テトラカルボン酸二無水物からなる群から選択され
た少なくとも一種を含有するものであり、かつ、各単量
体の使用量が、数式(I)[数6]、数式(II)[数
7]、及び、数式(III)[数8]により表されるも
のであることを特徴とするポリアミド酸共重合体。
【0014】
【化12】
【0015】
【数6】 M1:(M2+M3+M4)=1.00:0.05〜1.00 (I)
【0016】
【数7】 M2:(M3+M4)=1.0:0.1〜20.0 (II)
【0017】
【数8】 (M1+M2+M3+M4):M5=0.8〜1.2:1.0 (III) (数式(I)[数6]、数式(II)[数7]、及び、
数式(III)[数8]において、M1は、使用する一
般式(1)[化8]で表される芳香族ジアミンのモル数
であり、M2は、使用する一般式(2)[化9]で表さ
れるジアミノシロキサン化合物のモル数であり、M3
は、使用する一般式(3)[化10]で表されるエチレ
ングリコールジアミン化合物のモル数であり、M4は、
使用する一般式(4)[化11]で表されるメチレンジ
アミン化合物のモル数であり、M5は、使用する一般式
(5)[化12]で表される芳香族テトラカルボン酸二
無水物からなる群から選択された少なくとも一種のモル
数である。)
【0018】[2] 「ジアミン混合物(A)、及び、
芳香族テトラカルボン酸二無水物(B)を含む単量体」
が、「ジアミン混合物(A)、及び、芳香族テトラカル
ボン酸二無水物(B)を含む単量体に加え、さらに、芳
香族ジカルボン酸無水物(C)、及び/又は、芳香族モ
ノアミン(D)を含む末端封止剤」であり、前記芳香族
ジカルボン酸無水物(C)は、一般式(6)[化13]
【0019】
【化13】 で表される芳香族ジカルボン酸無水物からなる群から選
択された少なくとも一種を含有するものであり、前記芳
香族モノアミン(D)は、一般式(7)[化14]
【0020】
【化14】 で表される芳香族モノアミンからなる群から選択された
少なくとも一種を含有するものであることを特徴とする
[1]に記載したポリアミド酸共重合体。
【0021】[3] 対数粘度が、数式(IV)[数
9]で表されるものであることを特徴とする、[1]又
は[2]に記載したポリアミド酸共重合体。
【0022】
【数9】 [η]=0.01〜3.0[dl/g] (IV) (数式(IV)[数9]において、[η]は、対数粘度
であり、ポリアミド酸共重合体の濃度は、0.5[g/
dl]であり、溶媒は、N−メチル−2−ピロリドンで
あり、測定温度は、35[℃]である。)
【0023】[4] [1]乃至[3]の何れかに記載
したポリアミド酸共重合体から得られるポリイミド共重
合体。
【0024】[5] 対数粘度が、数式(V)[数1
0]で表されるものであることを特徴とする、[4]に
記載したポリイミド共重合体。
【0025】
【数10】 [η]=0.01〜3.0[dl/g] (V) (数式(V)[数10]において、[η]は、対数粘度
であり、ポリイミド共重合体の濃度は、0.5[g/d
l]であり、溶媒は、p−クロロフェノール・90重量
%/フェノール・10重量%混合溶媒であり、測定温度
は、35[℃]である。)
【0026】[6] [1]乃至[5]の何れかに記載
した、ポリアミド酸共重合体、及び/又は、ポリイミド
共重合体を含有する溶液。
【0027】[7] [1]乃至[5]の何れかに記載
した、ポリアミド酸共重合体、及び/又は、ポリイミド
共重合体を含有する耐熱性接着剤。
【0028】[8] 150〜300℃の接着温度で接
着する機能を有する、[1]乃至[5]の何れかに記載
した、ポリアミド酸共重合体、及び/又は、ポリイミド
共重合体を含有する耐熱性接着剤。
【0029】[9] [1]乃至[5]の何れかに記載
した、ポリアミド酸共重合体、及び/又は、ポリイミド
共重合体から得られるポリイミドフィルム。
【0030】[10] [4]又は[5]に記載したポ
リイミド共重合体から得られる粉末。
【0031】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態につい
て説明する。本発明に係るポリアミド酸共重合体は、ジ
アミン混合物(A)、及び、芳香族テトラカルボン酸二
無水物(B)を含む単量体を重合反応させて得られるポ
リアミド酸共重合体であって、前記ジアミン混合物
(A)は、一般式(1)[化15](式中Xは、直結、
−O−、−CO−、−S−、−SO2−、−CH2−、−
C(CH3)2−又は−C(CF3)2−を表す。)
【0032】
【化15】 で表される芳香族ジアミン、及び、一般式(2)[化1
6](式中nは、0〜9の整数を表す。)
【0033】
【化16】 で表されるジアミノシロキサン化合物、並びに、一般式
(3)[化17](式中mは、1〜3、nは0〜3の整
数を表す。)
【0034】
【化17】 で表されるエチレングリコールジアミン化合物、及び/
又は、一般式(4)[化18](式中nは2〜12の整
数を表す。)
【0035】
【化18】 で表されるメチレンジアミン化合物を含有するものであ
り、前記芳香族テトラカルボン酸二無水物(B)は、一
般式(5)[化19]
【0036】
【化19】 で表される芳香族テトラカルボン酸二無水物からなる群
から選択された少なくとも一種を含有するものであり、
かつ、各単量体の使用量が、数式(I)[数11]、数
式(II)[数12]、及び、数式(III)[数1
3]により表されるものであることを特徴とするポリア
ミド酸共重合体である。
【0037】
【数11】 M1:(M2+M3+M4)=1.00:0.05〜1.00 (I)
【0038】
【数12】 M2:(M3+M4)=1.0:0.1〜20.0 (II)
【0039】
【数13】 (M1+M2+M3+M4):M5=0.8〜1.2:1.0 (III)
【0040】(数式(I)[数11]、数式(II)
[数12]、及び、数式(III)[数13]におい
て、M1は、使用する一般式(1)[化15]で表され
る芳香族ジアミンのモル数であり、M2は、使用する一
般式(2)[化16]で表されるジアミノシロキサン化
合物のモル数であり、M3は、使用する一般式(3)
[化17]で表されるエチレングリコールジアミン化合
物のモル数であり、M4は、使用する一般式(4)[化
18]で表されるメチレンジアミン化合物のモル数であ
り、M5は、使用する一般式(5)[化19]で表され
る芳香族テトラカルボン酸二無水物からなる群から選択
された少なくとも一種のモル数である。)本発明に係る
ポリイミド共重合体は、上記ポリアミド酸共重合体から
得られるものである。
【0041】[数式(I)の臨界的意義]数式(I)
[数11]に示すような数値範囲ではなく、数式(I
V)[数14]
【0042】
【数14】 (M2+M3+M4)÷M1 < 0.05 (IV) に示すような数値範囲である場合は、接着性の向上が十
分ではなく、さらに高温での接着が必要である。すなわ
ち、通常、耐熱性接着剤により、例えば、銅箔を接着し
ようとした場合、銅箔の酸化温度は、約260℃である
ので、接着温度は、300℃以下であることが好まし
く、さらには、280℃以下であることが好ましい。し
かるに、本願発明に係る接着剤の接着温度は、300℃
以下であり、より好ましい態様においては、280℃以
下であるのに対し、数式(IV)[数14]に示すよう
な数値範囲である場合には、接着温度300℃未満では
接着性が十分ではなく、十分な接着を図ろうとすると、
300℃を超えた高温の接着温度が必要となる。数式
(I)[数11]に示すような数値範囲ではなく、数式
(V)[数15]
【0043】
【数15】 (M2+M3+M4)÷M1 > 1.00 (V) に示すような数値範囲である場合は、得られるポリイミ
ド共重合体の耐熱性が低下しすぎるため、十分な耐熱性
と機械特性が得られなくなる。数式(I)[数11]に
示す数値範囲では、数式(I’)[数16]に示す数値
範囲が好ましく、数式(I'')[数17]に示す数値範
囲がより好ましい。
【0044】
【数16】 M1:(M2+M3+M4)=1.00:0.05〜0.80 (I’)
【0045】
【数17】M1:(M2+M3+M4)=1.00:0.0
5〜0.60 (I'')
【0046】[数式(III)の臨界的意義]数式(I
II)[数13]に示すような数値範囲ではなく、数式
(VI)[数18]や、数式(VII)[数19]
【0047】
【数18】 (M1+M2+M3+M4)÷M5 < 0.8 (VI)
【0048】
【数19】 (M1+M2+M3+M4)÷M5 > 1.2 (VII) に示すような数値範囲である場合は、得られる、ポリア
ミド酸共重合体、及び/又は、ポリイミド共重合体を含
有する耐熱性接着剤の分子量が低く、耐熱性接着剤とし
ては、耐熱性、接着性、機械特性等が十分ではない。す
なわち、このような場合は、対数粘度が、数式(VII
I)[数20]で表されるものであるので、得られる、
ポリアミド酸共重合体、及び/又は、ポリイミド共重合
体の分子量が低い。
【0049】
【数20】 [η] < 0.01[dl/g] (VIII)
【0050】(数式(VIII)[数20]において、
[η]は、対数粘度であり、ポリアミド酸共重合体、及
び/又は、ポリイミド共重合体の濃度は、0.5[g/
dl]であり、測定温度は、35[℃]である。) 数式(III)[数13]に示す数値範囲では、数式
(III’)[数21]に示す数値範囲が好ましく、数
式(III'')[数22]に示す数値範囲がより好まし
い。
【0051】
【数21】 (M1+M2+M3+M4):M5=0.9〜1.1:1.0 (III’)
【0052】
【数22】 (M1+M2+M3+M4):M5=0.95〜1.05:1.0 (III'' )
【0053】[ジアミン混合物(A)]本発明におい
て、ジアミン混合物(A)は、一般式(1)[化15]
表される芳香族ジアミン、及び、一般式(2)[化1
6]で表されるジアミノシロキサン化合物、並びに、一
般式(3)[化17]で表されるエチレングリコールジ
アミン化合物、及び/又は、一般式(4)[化18]で
表されるメチレンジアミン化合物を含有するものであ
る。
【0054】[一般式(1)で表される芳香族ジアミ
ン]本発明において、一般式(1)[化15]で表され
る芳香族ジアミンは、特に限定されるものではない。本
発明において、一般式(1)[化15]で表される芳香
族ジアミンの具体例として、例えば、 4,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル 4,4’−ビス(3−アミノフェノキシ)ビフェニル 3,3’−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル 3,3’−ビス(3−アミノフェノキシ)ビフェニル ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]エーテ
ル ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]エーテ
ル ビス[3−(4−アミノフェノキシ)フェニル]エーテ
ル ビス[3−(3−アミノフェノキシ)フェニル]エーテ
ル ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]ケトン ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]ケトン ビス[3−(4−アミノフェノキシ)フェニル]ケトン ビス[3−(3−アミノフェノキシ)フェニル]ケトン ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]スルフ
ィド ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]スルフ
ィド ビス[3−(4−アミノフェノキシ)フェニル]スルフ
ィド ビス[3−(3−アミノフェノキシ)フェニル]スルフ
ィド 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 ビス[3−(4−アミノフェノキシ)フェニル]スルホ
ン ビス[3−(3−アミノフェノキシ)フェニル]スルホ
ン ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]メタン ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]メタン ビス[3−(4−アミノフェノキシ)フェニル]メタン ビス[3−(3−アミノフェノキシ)フェニル]メタン 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−(3−アミノフェノキシ)フェニ
ル]プロパン 2,2−ビス[3−(4−アミノフェノキシ)フェニ
ル]プロパン 2,2−ビス[3−(3−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]−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパ
ン 2,2−ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニ
ル]−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパ
ン 2,2−ビス[3−(4−アミノフェノキシ)フェニ
ル]−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパ
ン 2,2−ビス[3−(3−アミノフェノキシ)フェニ
ル]−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパ
ン 等が挙げられる。
【0055】[一般式(2)で表されるジアミノシロキ
サン化合物]本発明において、一般式(2)[化16]
で表されるジアミノシロキサン化合物は、特に限定され
るものではない。本発明において、一般式(2)[化1
6]で表されるジアミノシロキサン化合物の具体例とし
ては、n=0〜9のω,ω’−ビス(3−アミノプロピ
ル)ポリジメチルシロキサン化合物等が挙げられる。
【0056】[一般式(3)で表されるエチレングリコ
ールジアミン化合物]本発明において、一般式(3)
[化17]で表されるエチレングリコールジアミン化合
物は、特に限定されるものではない。本発明において、
一般式(3)[化17]で表されるエチレングリコール
ジアミン化合物の具体例としては、例えば、 ビス(アミノメチル)エーテル 1,2−ビス(アミノメトキシ)エタン ビス[(2−アミノメトキシ)エチル]エーテル 1,2−ビス[(2−アミノメトキシ)エトキシ]エタ
ン ビス(2−アミノエチル)エーテル 1,2−ビス(2−アミノエトキシ)エタン ビス[2−(2−アミノエトキシ)エチル]エーテル ビス[2−(2−アミノエトキシ)エトキシ]エタン ビス(3−アミノプロピル)エーテル エチレングリコールビス(3−アミノプロピル)エーテ
ル ジエチレングリコールビス(3−アミノプロピル)エー
テル トリエチレングリコールビス(3−アミノプロピル)エ
ーテル 等が挙げられる。
【0057】[一般式(4)で表されるメチレンジアミ
ン化合物]本発明において、一般式(4)[化18]で
表されるメチレンジアミン化合物は、特に限定されるも
のではない。本発明において、一般式(4)[化18]
で表されるメチレンジアミン化合物の具体例としては、
例えば、 エチレンジアミン 1,3−ジアミノプロパン 1,4−ジアミノブタン 1,5−ジアミノペンタン 1,6−ジアミノヘキサン 1,7−ジアミノヘプタン 1,8−ジアミノオクタン 1,9−ジアミノノナン 1,10−ジアミノデカン 1,11−ジアミノウンデカン 1,12−ジアミノドデカン 等が挙げられる。
【0058】[他のジアミン化合物]本発明において、
ジアミン混合物(A)は、一般式(1)[化15]表さ
れる芳香族ジアミン、及び、一般式(2)[化16]で
表されるジアミノシロキサン化合物、並びに、一般式
(3)[化17]で表されるエチレングリコールジアミ
ン化合物、及び/又は、一般式(4)[化18]で表さ
れるメチレンジアミン化合物を必須構成要素として含有
するものであるが、これらに加え、これらには包含され
ない他のジアミン化合物を選択的構成要素として含有し
てもよい。上記他のジアミン化合物の使用量は、本発明
に係るポリアミド酸共重合体、及び/又は、ポリイミド
共重合体の物理的性質及び/又は化学的性質を損なわな
い範囲内であれば特に制限されない。
【0059】上記他のジアミン化合物の具体例として
は、例えば、m−フェニレンジアミン、o−フェニレン
ジアミン、p−フェニレンジアミン、m−アミノベンジ
ルアミン、o−アミノベンジルアミン、p−アミノベン
ジルアミン、3−クロロ−1,2−フェニレンジアミ
ン、4−クロロ−1,2−フェニレンジアミン、2,3
−ジアミノトルエン、2,4−ジアミノトルエン、2,
5−ジアミノトルエン、2,6−ジアミノトルエン、
3,4−ジアミノトルエン、3,5−ジアミノトルエ
ン、2−メトキシ−1,4−フェニレンジアミン、4−
メトキシ−1,2−フェニレンジアミン、4−メトキシ
−1,3−フェニレンジアミン、3,3’−ジクロロベ
ンジジン、3,3’−ジメチルベンジジン、3,3’−
ジメトキシベンジジン、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エーテル、3,3’−ジ
アミノジフェニルスルフィド、3,4’−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
フィド、3,3’−ジアミノジフェニルスルホキシド、
3,4’−ジアミノジフェニルスルホキシド、4,4’
−ジアミノジフェニルスルホキシド、3,3’−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、4,4’−ジアミノジフェニルスルホン、
3,3’−ジアミノベンゾフェノン、3,4’−ジアミ
ノベンゾフェノン、4,4’−ジアミノベンゾフェノ
ン、3,3’−ジアミノ4,4’−ジフェノキシベンゾ
フェノン、3,3’−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
ジフェニルメタン、2,2−(3,3’−ジアミノジフ
ェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプ
ロパン、2,2−(4,4’−ジアミノジフェニル)−
1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン、
【0060】1,3−ビス(3−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、1,4−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン、
1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,
3−ビス(3−アミノベンゾイル)ベンゼン、1,3−
ビス(4−アミノベンゾイル)ベンゼン、1,4−ビス
(3−アミノベンゾイル)ベンゼン、1,4−ビス(4
−アミノベンゾイル)ベンゼン、1,3−ビス〔2−
(3−アミノフェニル)イソプロピル〕ベンゼン、1,
3−ビス〔2−(4−アミノフェニル)イソプロピル〕
ベンゼン、1,4−ビス〔2−(3−アミノフェニル)
イソプロピル〕ベンゼン、1,4−ビス〔2−(4−ア
ミノフェニル)イソプロピル〕ベンゼン、1,3−ビス
(3−アミノフェノキシ)−4−トリフルオロメチルベ
ンゼン、1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)−5−
トリフルオロメチルベンゼン、1,3−ビス(3−アミ
ノ−5−トリフルオロメチルフェノキシ)ベンゼン、
1,3−ビス(3−アミノ−4−トリフルオロメチルフ
ェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(3−アミノ−5−
トリフルオロメチルフェノキシ)−4−トリフルオロメ
チルベンゼン、1,3−ビス(3−アミノ−5−トリフ
ルオロメチルフェノキシ)−5−トリフルオロメチルベ
ンゼン、1,3−ビス(3−アミノ−4−トリフルオロ
メチルフェノキシ)−4−トリフルオロメチルベンゼ
ン、1,3−ビス(3−アミノ−4−トリフルオロメチ
ルフェノキシ)−5−トリフルオロメチルベンゼン、
4,4’−ビス(3−アミノフェノキシ)−3−メチル
ビフェニル、4,4’−ビス(3−アミノフェノキシ)
−3,3’−ジメチルビフェニル、4,4’−ビス(3
−アミノフェノキシ)−3,5−ジメチルビフェニル、
4,4’−ビス(3−アミノフェノキシ)−3,3’,
5,5’−テトラメチルビフェニル、4,4’−ビス
(3−アミノフェノキシ)−3,3’−ジクロロビフェ
ニル、4,4’−ビス(3−アミノフェノキシ)−3,
5−ジクロロビフェニル、4,4’−ビス(3−アミノ
フェノキシ)−3,3’,5,5’−テトラクロロビフ
ェニル、4,4’−ビス(3−アミノフェノキシ)−
3,3’−ジブロモビフェニル、4,4’−ビス(3−
アミノフェノキシ)−3,5−ジブロモビフェニル、
4,4’−ビス(3−アミノフェノキシ)−3,3’,
5,5’−テトラブロモビフェニル、
【0061】1,1−ビス〔4−(3−アミノフェノキ
シ)フェニル〕エタン、1,1−ビス〔4−(4−アミ
ノフェノキシ)フェニル〕エタン、1,2−ビス〔4−
(3−アミノフェノキシ)フェニル〕エタン、1,2−
ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕エタ
ン、1,1−ビス〔4−(3−アミノフェノキシ)フェ
ニル〕プロパン、1,1−ビス〔4−(4−アミノフェ
ノキシ)フェニル〕プロパン、1,2−ビス〔4−(3
−アミノフェノキシ)フェニル〕プロパン、1,2−ビ
ス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕プロパ
ン、1,3−ビス〔4−(3−アミノフェノキシ)フェ
ニル〕プロパン、1,3−ビス〔4−(4−アミノフェ
ノキシ)フェニル〕プロパン、2−〔4−(4−アミノ
フェノキシ)フェニル〕−2−〔4−(4−アミノフェ
ノキシ)−3−メチルフェニル〕プロパン、2,2−ビ
ス〔4−(4−アミノフェノキシ)−3−メチルフェニ
ル〕プロパン、2−〔4−(4−アミノフェノキシ)フ
ェニル〕−2−〔4−(4−アミノフェノキシ)−3,
5−ジメチルフェニル〕プロパン、2,2−ビス〔4−
(4−アミノフェノキシ)−3,5−ジメチルフェニ
ル〕プロパン、
【0062】1,1−ビス〔4−(3−アミノフェノキ
シ)フェニル〕ブタン、1,1−ビス〔4−(4−アミ
ノフェノキシ)フェニル〕ブタン、1,2−ビス〔4−
(3−アミノフェノキシ)フェニル〕ブタン、1,2−
ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕ブタ
ン、1,3−ビス〔4−(3−アミノフェノキシ)フェ
ニル〕ブタン、1,3−ビス〔4−(4−アミノフェノ
キシ)フェニル〕ブタン、1,4−ビス〔4−(3−ア
ミノフェノキシ)フェニル〕ブタン、1,4−ビス〔4
−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕ブタン、2,2
−ビス〔4−(3−アミノフェノキシ)フェニル〕ブタ
ン、2,2−ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェ
ニル〕ブタン、2,3−ビス〔4−(3−アミノフェノ
キシ)フェニル〕ブタン、2,3−ビス〔4−(4−ア
ミノフェノキシ)フェニル〕ブタン、ビス〔4−(3−
アミノフェノキシ)−3−メトキシフェニル〕スルフィ
ド、〔4−(3−アミノフェノキシ)フェニル〕〔4−
(3−アミノフェノキシ)−3,5−ジメトキシフェニ
ル〕スルフィド、ビス〔4−(3−アミノフェノキシ)
−3,5−ジメトキシフェニル〕スルフィド、ビス〔3
−(3−アミノフェノキシ)フェニル〕スルホキシド、
ビス〔4−(3−アミノフェノキシ)フェニル〕スルホ
キシド、ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニ
ル〕スルホキシド、1,3−ビス〔4−(4−アミノフ
ェノキシ)ベンゾイル〕ベンゼン、1,3−ビス〔4−
(3−アミノフェノキシ)ベンゾイル〕ベンゼン、1,
4−ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)ベンゾイル〕
ベンゼン、1,4−ビス〔4−(3−アミノフェノキ
シ)ベンゾイル〕ベンゼン、6,6’−ビス(4−アミ
ノフェノキシ)−3,3,3’,3’−テトラメチル−
1,1’−スピロビインダン、6,6’−ビス(3−ア
ミノフェノキシ)−3,3,3’,3’−テトラメチル
−1,1’−スピロビインダン、1,3−ビス〔4−
(4−アミノフェノキシ)−α,α−ジメチルベンジ
ル〕ベンゼン、1,3−ビス〔4−(3−アミノフェノ
キシ)−α,α−ジメチルベンジル〕ベンゼン、1,4
−ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)−α,α−ジメ
チルベンジル〕ベンゼン、等を挙ることができる。上記
他のジアミン化合物は、単独又は2種以上混合して使用
することができる。
【0063】[芳香族テトラカルボン酸二無水物
(B)]本発明において、芳香族テトラカルボン酸二無
水物(B)は、一般式(5)[化19]で表される芳香
族テトラカルボン酸二無水物からなる群から選択された
少なくとも一種を含有するものである。本発明におい
て、一般式(5)[化19]で表される芳香族テトラカ
ルボン酸二無水物は、特に制限されるものではない。本
発明において、一般式(5)[化19]で表される芳香
族テトラカルボン酸二無水物の具体例としては、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、ビス
(3,4−ジカルボキシフェニル)エーテル二無水物、
ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)スルホン二無水
物、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、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、2,2−ビス(3,4−ジカル
ボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン二無水物、
1,4−ビス(3,4−ジカルボキシフェノキシ)ベン
ゼン二無水物、1,4−ビス(3,4−ジカルボキシフ
ェノキシ)ビフェニル二無水物、2,2−ビス〔(3,
4−ジカルボキシフェノキシ)フェニル〕プロパン二無
水物、等が挙げられる。上記他の芳香族テトラカルボン
酸二無水物は、単独又は2種以上混合して使用すること
ができる。
【0064】[他の芳香族テトラカルボン酸二無水物]
本発明において、芳香族テトラカルボン酸二無水物
(B)は、一般式(5)[化19]で表される芳香族テ
トラカルボン酸二無水物からなる群から選択された少な
くとも一種を必須構成要素として含有するものである
が、これらに加え、これらには包含されない他のテトラ
カルボン酸二無水物を選択的構成要素として含有しても
よい。上記他のテトラカルボン酸二無水物の使用量は、
本発明に係るポリアミド酸共重合体、及び/又は、ポリ
イミド共重合体の物理的性質及び/又は化学的性質を損
なわない範囲内であれば特に制限されない。上記他のテ
トラカルボン酸二無水物の具体例としては、例えば、エ
チレ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、シクロペンタンテトラカルボン酸二無水
物、2,2’,3,3’−ベンゾフェノンテトラカルボ
ン酸二無水物、2,2’,3,3’−ビフェニルテトラ
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(2,
3−ジカルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン二
無水物、ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)エーテ
ル二無水物、ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)ス
ルホン二無水物、ビス(2,3−ジカルボキシフェニ
ル)メタン二無水物、1,1−ビス(2,3−ジカルボ
キシフェニル)エタン二無水物、1,1−ビス(3,4
−ジカルボキシフェニル)エタン二無水物、1,2−ビ
ス(2,3−ジカルボキシフェニル)エタン二無水物、
1,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)エタン
二無水物、1,3−ビス(2,3−ジカルボキシフェノ
キシ)ベンゼン二無水物、1,3−ビス(3,4−ジカ
ルボキシフェノキシ)ベンゼン二無水物、1,4−ビス
(2,3−ジカルボキシフェノキシ)ベンゼン二無水
物、1,2,5,6−ナフタレンテトラカルボン酸二無
水物、1,2,3,4−ベンゼンテトラカルボン酸二無
水物、3,4,9,10−ペリレンテトラカルボン酸二
無水物、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−フェナントレンテトラカ
ルボン酸二無水物等を挙げることができる。上記テトラ
カルボン酸二無水物は、単独又は2種以上混合して使用
することができる。
【0065】[芳香族ジカルボン酸無水物(C)と芳香
族モノアミン(D)]本発明において、ジアミン混合物
(A)、及び、芳香族テトラカルボン酸二無水物(B)
を含む単量体に加え、さらに、芳香族ジカルボン酸無水
物(C)、及び/又は、芳香族モノアミン(D)を含む
末端封止剤を使用してもよい。これら末端封止剤を使用
することにより、得られるポリアミド酸共重合体、及び
/又は、ポリイミド共重合体の耐熱性や成形加工性が向
上する。
【0066】本発明において、芳香族ジカルボン酸無水
物(C)は、一般式(6)[化20]で表される芳香族
ジカルボン酸無水物からなる群から選択された少なくと
も一種を含有するものである。
【0067】
【化20】 本発明において、芳香族モノアミン(D)は、一般式
(7)[化21]で表される芳香族モノアミンからなる
群から選択された少なくとも一種を含有するものであ
る。
【0068】
【化21】
【0069】[一般式(6)で表される芳香族ジカルボ
ン酸無水物]本発明において、一般式(6)[化20]
で表される芳香族ジカルボン酸無水物は、特に限定され
るものではない。本発明において、一般式(6)[化2
0]で表される芳香族ジカルボン酸無水物の具体例とし
ては、例えば、 無水フタル酸、 3−フルオロ無水フタル酸 4−フルオロ無水フタル酸 3−クロロ無水フタル酸 4−クロロ無水フタル酸 3−ブロモ無水フタル酸 4−ブロモ無水フタル酸 3−ニトロ無水フタル酸 4−ニトロ無水フタル酸 3−シアノ無水フタル酸 4−シアノ無水フタル酸 3−メチル無水フタル酸 4−メチル無水フタル酸 3−メトキシ無水フタル酸 4−メトキシ無水フタル酸 3−トリフルオロメチル無水フタル酸 4−トリフルオロメチル無水フタル酸 3,4−ビフェニルジカルボン酸無水物 2,3−ビフェニルジカルボン酸無水物 3,4−ジフェニルエーテルジカルボン酸無水物 2,3−ジフェニルエーテルジカルボン酸無水物 3,4−ジフェニルスルフィドジカルボン酸無水物 2,3−ジフェニルスルフィドジカルボン酸無水物 3,4−ベンゾフェノンジカルボン酸無水物 2,3−ベンゾフェノンジカルボン酸無水物 3,4−ジフェニルスルホンジカルボン酸無水物 2,3−ジフェニルスルホンジカルボン酸無水物 1,2−ナフタレンジカルボン酸無水物、 2,3−ナフタレンジカルボン酸無水物、 1,8−ナフタレンジカルボン酸無水物、 等を挙げることができる。これらの芳香族ジカルボン酸
無水物は、単独、又は、二種以上混合して使用すること
ができる。これらの芳香族ジカルボン酸無水物の中で
は、一般的には、無水フタル酸が、得られる、ポリアミ
ド酸共重合体、及び/又は、ポリイミド共重合体の耐熱
性や成形加工性等の性能面や実用面から最も好ましい。
【0070】[一般式(6)で表される芳香族ジカルボ
ン酸無水物の使用量]本発明においては、芳香族ジカル
ボン酸無水物の使用量は、数式(IX’)[数23]の
数値範囲が好ましく、数式(IX'')[数24]の数値
範囲がより好ましい。芳香族ジカルボン酸無水物の使用
量が、この数値範囲を超えると、得られるポリアミド酸
共重合体、及び/又は、ポリイミド共重合体の機械物性
が低下することがあり、一方、この数値範囲未満だと、
得られるポリアミド酸共重合体、及び/又は、ポリイミ
ド共重合体を高温成形しようとしたときに、溶融粘度の
上昇を招来して成形加工性低下の原因となることがあ
る。
【0071】
【数23】M6:(M1+M2+M3+M4)=0.001
〜1.000:1.000(IX’)
【0072】
【数24】M6:(M1+M2+M3+M4)=0.001
〜0.500:1.000(IX'')
【0073】(数式(IX’)[数23]、及び、数式
(IX'')[数24]において、M1は、使用する一般
式(1)[化1]で表される芳香族ジアミンのモル数で
あり、M2は、使用する一般式(2)[化16]で表さ
れるジアミノシロキサン化合物のモル数であり、M3
は、使用する一般式(3)[化17]で表されるエチレ
ングリコールジアミン化合物のモル数であり、M4は、
使用する一般式(4)[化18]で表されるメチレンジ
アミン化合物のモル数であり、M6は、使用する一般式
(6)[化20]で表される芳香族ジカルボン酸無水物
からなる群から選択された少なくとも一種のモル数であ
る。)
【0074】[一般式(7)で表される芳香族モノアミ
ン]本発明において、一般式(7)[化21]で表され
る芳香族モノアミンのは、特に限定されるものではな
い。本発明において、一般式(7)[化21]で表され
る芳香族モノアミンの具体例としては、例えば、アニリ
ン、2−フルオロアニリン、3−フルオロアニリン 4−フルオロアニリン 2−クロルアニリン、3−クロルアニリン 4−クロルアニリン 2−ブロモアニリン、3−ブロモアニリン 4−ブロモアニリン 2−ニトロアニリン、3−ニトロアニリン 4−ニトロアニリン 2−シアノアニリン、3−シアノアニリン 4−シアノアニリン 2−メチルアニリン、3−メチルアニリン、4−メチル
アニリン、2−トリフルオロメチルアニリン、3−トリ
フルオロメチルアニリン、4−トリフルオロメチルアニ
リン、2−メトキシアニリン、3−メトキシアニリン、
4−メトキシアニリン、2−アミノビフェニル、3−ア
ミノビフェニル、4−アミノビフェニル、2−アミノジ
フェニルエーテル、3−アミノジフェニルエーテル、4
−アミノジフェニルエーテル、2−アミノジフェニルス
ルフィド、3−アミノジフェニルスルフィド、4−アミ
ノジフェニルスルフィド、2−アミノジフェニルスルホ
ン、3−アミノジフェニルスルホン、4−アミノジフェ
ニルスルホン、2−アミノベンゾフェノン、3−アミノ
ベンゾフェノン、4−アミノベンゾフェノン、1−アミ
ノナフタレン、2−アミノナフタレン、等を挙げること
ができる。これらの芳香族モノアミンは、単独、又は、
二種以上混合して使用することができる。これらの芳香
族モノアミンの中では、一般的には、アニリンが、得ら
れる、ポリアミド酸共重合体、及び/又は、ポリイミド
共重合体の耐熱性や成形加工性等の性能面や実用面から
最も好ましい。
【0075】[一般式(7)で表される芳香族モノアミ
ンの使用量]本発明においては、芳香族モノアミンの使
用量は、数式(X’)[数25]の数値範囲が好まし
く、数式(X'')[数26]の数値範囲がより好まし
い。芳香族モノアミンの使用量が、この数値範囲を超え
ると、得られるポリアミド酸共重合体、及び/又は、ポ
リイミド共重合体の機械物性が低下することがあり、一
方、この数値範囲未満だと、得られるポリアミド酸共重
合体、及び/又は、ポリイミド共重合体を高温成形しよ
うとしたときに、溶融粘度の上昇を招来して成形加工性
低下の原因となることがある。
【0076】
【数25】 M7:M5=0.001〜1.000:1.000 (X’)
【0077】
【数26】 M7:M5=0.001〜0.500:1.000 (X'')
【0078】(数式(X’)[数25]、及び、数式
(X'')[数26]において、M5は、使用する一般式
(5)[化19]で表される芳香族テトラカルボン酸二
無水物からなる群から選択された少なくとも一種のモル
数であり、M7は、使用する一般式(7)[化21]で
表される芳香族モノアミンからなる群から選択された少
なくとも一種のモル数である。)
【0079】[製造方法]本発明に係るポリアミド酸共
重合体、及び/又は、ポリイミド共重合体の製造方法
は、特に制限されない。本発明に係るポリアミド酸共重
合体、及び/又は、ポリイミド共重合体の製造方法は、
例えば、公知のポリアミド酸共重合体や、公知のポリイ
ミド共重合体の製造方法を採用することができる。本発
明に係るポリアミド酸共重合体、及び/又は、ポリイミ
ド共重合体の製造方法の好ましい態様の具体例として
は、有機溶媒中で重合反応を行う製造方法を挙げること
ができる。
【0080】[有機溶媒]有機溶媒中で重合反応を行う
ことにより、ポリアミド酸共重合体、及び/又は、ポリ
イミド共重合体を製造する場合、使用することができる
有機溶媒の具体例としては、例えば、フェノール、o−
クロロフェノール、m−クロロフェノール、p−クロロ
フェノール、o−クレゾール、m−クレゾール、p−ク
レゾール、2,3−キシレノ−ル、2,4−キシレノ−
ル、2,5−キシレノ−ル、2,6−キシレノ−ル、
3,4−キシレノ−ル、3,5−キシレノ−ル、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,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、N −メチル−2 −ピロリドン、1,3 −ジ
メチル−2 −イミダゾリジノン、N −メチルカプロラク
タム、1,2 −ジメトキシエタン、ビス(2 −メトキシエ
チル)エーテル、1,2 −ビス(2 −メトキシエトキシ)
エタン、ビス〔2 −(2 −メトキシエトキシ)エチル〕
エーテル、テトラヒドロフラン、1,3 −ジオキサン、1,
4 −ジオキサン、ピリジン、ピコリン、ジメチルスルホ
キシド、ジメチルスルホン、テトラメチル尿素、ヘキサ
メチルホスホルアミド、アニソール等を挙ることができ
る。これらの有機溶媒は、単独又は2種以上混合して使
用することができる。
【0081】上記に挙げた有機溶媒に加え、上記に挙げ
た有機溶媒以外の他の有機溶媒を、共沸剤として、共存
させることにより、重合反応の際に生成する水を反応系
外に除くことができる。このような他の有機溶媒の具体
例としては、例えば、ベンゼン、トルエン、o−キシレ
ン、m−キシレン、p−キシレン、o−クロルトルエ
ン、m−クロルトルエン、p−クロルトルエン、o−ブ
ロモトルエン、m−ブロモトルエン、p−ブロモトルエ
ン、クロルベンゼン、ブロムベンゼン等を挙ることがで
きる。
【0082】[有機塩触媒]有機溶媒中で重合反応を行
うことにより、ポリアミド酸共重合体、及び/又は、ポ
リイミド共重合体を製造する場合、有機塩触媒が好まし
く使用される。本発明において、有機塩基触媒の具体例
としては、例えば、トリエチルアミン、トリブチルアミ
ン、トリペンチルアミン、N,N−ジメチルアニリン、
N,N−ジエチルアニリン、ピリジン、α−ピコリン、
β−ピコリン、γ−ピコリン、2,4−ルチジン、2,
6−ルチジン、キノリン、イソキノリン等を挙げること
ができる。これらの有機塩触媒は、単独又は2種以上混
合して使用することができる。これらの中では、ピリジ
ン、及び、γ−ピコリンが好ましい。
【0083】[有機塩触媒の使用量]有機塩触媒の使用
量は、重合反応速度が実質的に向上すれば、特に制限さ
れない。本発明においては、有機塩触媒の使用量は、数
式(XI’)[数27]の数値範囲が好ましく、数式
(XI'')[数28]の数値範囲がより好ましい。
【0084】
【数27】 M8:M5=0.001〜0.500:1.000 (XI’)
【0085】
【数28】 M8:M5=0.001〜0.100:1.000 (XI'')
【0086】(数式(X’)[数25]、及び、数式
(X'')[数26]において、M5は、使用する一般式
(5)[化19]で表される芳香族テトラカルボン酸二
無水物からなる群から選択された少なくとも一種のモル
数であり、M8は、使用する有機塩触媒のモル数であ
る。)
【0087】[芳香族ジカルボン酸無水物(C)と芳香
族モノアミン(D)の添加]本発明において、ジアミン
混合物(A)、及び、芳香族テトラカルボン酸二無水物
(B)を含む単量体に加え、さらに、芳香族ジカルボン
酸無水物(C)、及び/又は、芳香族モノアミン(D)
を含む末端封止剤を使用することができる。これら末端
封止剤を使用することにより、得られるポリアミド酸共
重合体、及び/又は、ポリイミド共重合体の耐熱性や成
形加工性が向上する。芳香族ジカルボン酸無水物(C)
と芳香族モノアミン(D)の添加方法や、反応方法は、
特に制限されるものではない。芳香族ジカルボン酸無水
物(C)と芳香族モノアミン(D)の添加方法・反応方
法の態様としては、例えば、以下の〜を挙げること
ができる。
【0088】 芳香族テトラカルボン酸二無水物成分
と、一般式(1)[化15]で表される芳香族ジアミン
化合物を反応させた後、ジアミノシロキサン化合物及び
エチレングリコールジアミン化合物又はメチレンジアミ
ン化合物を反応させ、その後、芳香族ジカルボン酸無水
物又は芳香族モノアミンを添加して反応を続ける方法。
【0089】 芳香族テトラカルボン酸二無水物成分
とジアミノシロキサン化合物及びエチレングリコールジ
アミン化合物又はメチレンジアミン化合物を反応させた
後、一般式(1)[化15]で表される芳香族ジアミン
化合物を反応させ、その後、芳香族ジカルボン酸無水物
又は芳香族モノアミンを添加して反応を続ける方法。
【0090】 一般式(1)[化15]で表される芳
香族ジアミン化合物とジアミノシロキサン化合物及びエ
チレングリコールジアミン化合物又はメチレンジアミン
化合物の混合物に、芳香族ジカルボン酸無水物を加えて
反応させた後、芳香族テトラカルボン酸二無水物成分を
添加し、更に反応を続ける方法。
【0091】 芳香族テトラカルボン酸二無水物成分
に芳香族モノアミンを加えて反応させた後、一般式
(1)[化15]で表される芳香族ジアミン化合物とジ
アミノシロキサン化合物及びエチレングリコールジアミ
ン化合物又はメチレンジアミン化合物を添加し、更に反
応を続ける方法。
【0092】 芳香族テトラカルボン酸二無水物成
分、一般式(1)[化15]で表される芳香族ジアミン
化合物、ジアミノシロキサン化合物、エチレングリコー
ルジアミン化合物又はメチレンジアミン化合物、芳香族
ジカルボンサン無水物又は芳香族モノアミンを同時に添
加し反応させる方法。
【0093】[ポリアミド酸共重合体を製造する際の反
応温度・反応時間]本発明において、ポリイミド共重合
体の前駆体(中間体)であるポリアミド酸共重合体を製
造する際の反応温度は、−20〜70℃、好ましくは0
〜60℃である。反応温度は、使用する芳香族テトラカ
ルボン酸二無水物の種類、溶剤の種類、及び反応温度等
により異なるが、目安としては、1〜48時間であり、
通常数時間から十数時間である。
【0094】[耐熱性接着剤溶液]本発明においては、
ポリイミド共重合体の前駆体(中間体)であるポリアミ
ド酸共重合体を含有する有機溶剤溶液を、耐熱性接着剤
溶液に応用することができる。本発明においては、ポリ
アミド酸共重合体を、さらに150〜400℃に加熱脱
水してイミド化することにより、ポリイミド共重合体を
含有する耐熱性接着剤溶液とすることもできる。ポリイ
ミド共重合体を含有する耐熱性接着剤溶液を製造する際
の反応温度は、100℃以上、好ましくは150〜30
0℃であり、好ましい態様においては、反応により生じ
る水を系外に抜き出す。イミド化に先立ち、ポリアミド
酸共重合体を100℃以下の低温でまず合成し、ついで
温度を上げてイミド化することも可能であるが、単に上
記の方法で芳香族テトラカルボン酸二無水物成分とジア
ミン成分を混合した後、有機塩基及び/又は共沸脱水用
溶媒の存在下又は不存在下、すぐに昇温することでイミ
ド化することもできる。反応時間は使用する芳香族テト
ラカルボン酸二無水物の種類、溶剤の種類、有機塩基触
媒の種類、共沸脱水用溶媒の種類を量及び反応温度によ
り異なるが、目安としては、留出する水がほぼ理論量に
達する(通常は全てが回収されるわけではないので、7
0〜90%の回収率である。)まで反応することであ
り、通常数時間から十数時間程度である。好ましい態様
においては、イミド化によって生じる水を、トルエン等
の共沸剤で除去する。まず、ポリアミド酸共重合体を合
成した後、無水酢酸などのイミド化剤を用いて化学的に
イミド化を行い、ポリイミド共重合体含有耐熱性接着剤
溶液を製造することもできる。上記のような製造方法に
より得られたポリイミド共重合体溶液からなるポリイミ
ド共重合体を含有する耐熱性接着剤溶液は、保存安定性
が良好で、しかも接着面に塗布、乾燥して接着すると、
銅箔とポリイミドフィルム、窒化ケイ素、ガラスとの接
着において、比較的低温、低圧でも十分な90°剥離接
着強度が得られる。ここで乾燥温度としては、溶媒の沸
点により異なり、特定はできないが、通常、100〜3
00℃である。また、接着温度としては、通常、150
〜300℃、特に150〜280℃が望ましい。
【0095】[対数粘度]本発明に係るポリアミド酸共
重合体は、対数粘度が、数式(IV)[数29]で表さ
れるものであるものが好ましい。
【0096】
【数29】 [η]=0.01〜3.0[dl/g] (IV)
【0097】(数式(IV)[数29]において、
[η]は、対数粘度であり、ポリアミド酸共重合体の濃
度は、0.5[g/dl]であり、溶媒は、N−メチル
−2−ピロリドンであり、測定温度は、35[℃]であ
る。) 本発明に係るポリイミド共重合体は、対数粘度が、数式
(V)[数30]で表されるものであるものが好まし
い。
【0098】
【数30】 [η]=0.01〜3.0[dl/g] (V)
【0099】(数式(V)[数30]において、[η]
は、対数粘度であり、ポリイミド共重合体の濃度は、
0.5[g/dl]であり、溶媒は、p−クロロフェノ
ール・90重量%/フェノール・10重量%混合溶媒で
あり、測定温度は、35[℃]である。)
【0100】[ポリイミドフィルム]本発明に係る、ポ
リアミド酸共重合体、及び/又は、ポリイミド共重合体
から得られるポリイミドフィルムの製造方法は、特に制
限されるものではない。本発明に係るポリイミドフィル
ムの製造方法の具体例としては、例えば、以下の〜
を挙げることができる。 ポリイミド共重合体の前駆体(中間体)であるポリ
アミド酸共重合体のワニスを直接、基材(例えば、ガラ
スプレート、金属プレート、又は、耐熱性を有する樹脂
フィルム等)の上に塗布した後、加熱してイミド化する
方法。 ポリアミド酸共重合体を溶媒中でイミド化すること
により得られるポリイミド共重合体のワニスを、基材
(例えば、ガラスプレート、金属プレート、又は、耐熱
性を有する樹脂フィルム等)の上に塗布した後、加熱し
てイミド化する方法。 直接ポリイミド粉を加熱、加圧することによりフィ
ルム状にする方法。
【0101】[ポリイミド粉末]本発明に係る、ポリア
ミド酸共重合体、及び/又は、ポリイミド共重合体から
得られるポリイミド粉末の製造方法は、特に制限される
ものではない。本発明に係るポリイミド粉末の製造方法
の具体例としては、例えば、従来公知の方法を挙げるこ
とができる。
【0102】
【実施例】以下、本発明を実施例及び比較例により詳細
に説明するが、本発明はこれにより、なんら制限される
ものではない。実施例、及び、比較例における物性の測
定は以下の〜に示す方法によった。 対数粘度 対数粘度は、ポリアミド酸共重合体、及び、N−メチル
−2−ピロリドンに可溶なポリイミド共重合体は、N−
メチル−2−ピロリドンに、他のポリイミド粉末は、p
−クロロフェノールとフェノールの混合溶媒(90:1
0重量比)に、それぞれ、0.50g/100 mlの
濃度で溶解した後35℃にて測定した。
【0103】 ガラス転移温度(Tg) ガラス転移温度(Tg)は、DSC(示差走査熱量計、
島津DT−40シリーズ、DSC−41M)により、1
6℃/minの昇温速度で測定した。
【0104】 90°剥離接着強度 90°剥離接着強度は、IPC−TM−650meth
od、2,4,9に従って測定した。
【0105】[実施例−1]撹拌器及び窒素導入管を備
えた容器に、2,2−ビス[3−(3−アミノフェノキ
シ)フェニル]プロパン11.4954g(0.028
モル)、ジアミノシロキサン化合物0.9941g
(0.004モル)[東レ・ダウコーニング・シリコー
ン株式会社製;製品名BY16-871]、ジエチレングリコー
ルビス(3−アミノプロピル)エーテル1.7625g
(0.008モル)、N−メチルー2−ピロリドン7
6.65gを装入し、窒素雰囲気下において、3,
3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物
11.2980g(0.0384モル)を溶液温度の上
昇に注意しながら分割して加え、室温で20時間撹拌し
た。得られたポリアミド酸共重合体の対数粘度は0.4
9dl/gであった。このポリアミド酸共重合体溶液の
一部をとり、ガラス板上にキャストした後、100℃、
200℃、250℃で各々1時間加熱して厚さ20μm
のフィルムを得た。得られたポリイミドフィルムのガラ
ス転移温度(Tg)は169℃であった。さらに、得ら
れたポリイミドフィルムを、1ozの銅箔の鏡沢面に挿
入し、280℃、5Kg/cm2で15分間加熱圧着し
た。得られた試験片を用い、IPC−TM−650me
thod、2,4,9に従って90°剥離接着強度を測
定したところ、2.78Kg/cmであった [実施例−2]実施例1において、3,3’,4,4’
−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物11.2980
g(0.0384モル)を溶液温度の上昇に注意しなが
ら分割して加え、室温で20時間撹拌した後、無水フタ
ル酸0.4740g(0.0032モル)を加えてさら
に10時間撹拌してポリイミド共重合体溶液を得た。以
降、実施例−1と同様にして剥離接着強度を測定した。
その結果を実施例−1の結果と併せて表−1[表1・表
2・表3]に示す。
【0106】[実施例−3〜19]芳香族ジアミン化合
物、ジアミノシロキサン化合物、脂肪族ジアミン化合
物、末端封止剤を表−1[表1・表2・表3]に示すよ
うに、各種モル比を変えて、実施例−1と同様の方法に
よりポリアミド酸共重合体溶液を得た。実施例−1と同
様の方法により、熱物性、接着強度を測定した結果を表
−1[表1・表2・表3]に併せて示す。
【0107】[比較例−1]実施例−2において、ジア
ミノシロキサン化合物と脂肪族ジアミン化合物の使用量
を、表−1[表1・表2・表3]に示す組成にかえた以
外は実施例−2と同様にしてポリイミド共重合体溶液を
調整し、剥離接着強度を測定した。結果を表−1[表1
・表2・表3]に併せて示す。実施例−15と比較例−
1の比較より、芳香族ジアミン1モルに対して、ジアミ
ノシロキサン化合物と脂肪族ジアミン化合物をあわせた
使用量が0.05モル未満の場合、十分な剥離接着強度
を有していないことがわかる。
【0108】[実施例−20]撹拌器、還流冷却器、水
分離器及び窒素導入管を備えた容器に、2,2−ビス
[3−(3−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン1
1.4954g(0.028モル)、ジアミノシロキサ
ン化合物0.9941g(0.004モル)[東レ・ダ
ウコーニング・シリコーン株式会社製;製品名BY16-87
1]、ジエチレングリコールビス(3−アミノプロピ
ル)エーテル1.7625g(0.008モル)及びN
−メチル−2−ピロリドン76.31gを装入し、窒素
雰囲気下において30分攪拌した。その後、3,3’,
4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物11.
2980g(0.0384モル)を溶液温度に注意しな
がら分割して加え、室温で24時間攪拌した。その後、
無水フタル酸0.4740g(0.0032モル)、キ
シレン25gを添加後、撹拌しながら200℃まで加熱
昇温した。この間、約1.4gの水の留出が確認され
た。更に、200℃で4時間反応を行いポリイミド共重
合体溶液を得た。得られたポリイミド共重合体溶液の対
数粘度は0.48dl/gであった。このポリイミド共
重合体溶液の一部を取り、ガラス板上にキャストした
後、100℃、200℃、250℃で各々1時間加熱し
て厚さ20μmのフィルムを得た。得られたこのポリイ
ミドフィルムのガラス転移温度(Tg)は167℃であ
った。得られたポリイミドフィルムを実施例−1と同様
に銅箔鏡沢択面に加熱圧着し、剥離接着強度を測定した
ところ、2.68kg/cmであった。
【0109】[実施例−21〜30]芳香族ジアミン化
合物、ジアミノシロキサン化合物、脂肪族ジアミン化合
物を表−2[表4・表5]に示すように、各種モル比を
代えて、実施例−20と同様の方法によりポリイミド共
重合体溶液を得た。さらに、実施例−1と同様の方法に
より、熱物性、接着強度を測定した結果を表−2[表4
・表5]に併せて示す。
【0110】[比較例−2〜4]実施例−20におい
て、ジアミノシロキサン化合物と脂肪族ジアミン化合物
の使用量を、表−2[表4・表5]に示す組成にかえた
以外は実施例−20と同様にしてポリイミド共重合体溶
液を調整し、剥離接着強度を測定した。結果を表−2
[表4・表5]に併せて示す。実施例−28と比較例−
2の比較より、芳香族ジアミン1モルに対して、ジアミ
ノシロキサン化合物と脂肪族ジアミン化合物の合計モル
比が1を越えると接着力が低下することが判る。実施例
−29と比較例−3の比較から、ジアミノシロキサン化
合物と脂肪族ジアミン化合物のモル比が、ジアミノシロ
キサン化合物1に対して、脂肪族ジアミン化合物が20
を越えると接着力が低下することが判る。実施例−30
と比較例−4の比較から、ジアミノシロキサン化合物と
脂肪族ジアミン化合物のモル比が、脂肪族ジアミン化合
物1に対して、ジアミノシロキサン化合物が10を越え
ると分子量が低下し、接着力が低下することが判る。
【0111】[実施例−31]撹拌器、水分離器、還流
冷却器及び窒素導入管を備えた容器に、2,2−ビス
[3−(3−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン6
89.72g(1.68モル)、ジアミノシロキサン化
合物59.64g(0.24モル)[東レ・ダウコーニ
ング・シリコーン株式会社製;製品名BY16-871]、ジエ
チレングリコールビス(3−アミノプロピル)エーテル
105.75g(0.48モル)、3,3’,4,4’
−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物677.88g
(2.304モル)、無水フタル酸28.44g(0.
192モル)、γ−ピコリン33.52g及びm−クレ
ゾール4684gを装入し、窒素雰囲気下において撹拌
しながら145℃まで加熱昇温した。この間、約70g
の水の留出が確認された。更に、140〜150℃で4
時間反応を行った。その後、室温まで冷却し、14kg
のメタノールに排出した後、濾別した。このポリイミド
粉を、メタノールでさらに洗浄し、窒素雰囲気下におい
て、50℃で24時間予備乾燥した後、150℃、減圧
下で6時間乾燥して1407g(収率95.4%)のポ
リイミド粉を得た。このポリイミド粉の対数粘度は0.
50dl/g、Tgは167℃であった。得られたポリ
イミド粉を窒素雰囲気下、口径30mmベント式押出機
に供給し、300℃で加熱溶融した後、ストランドを空
冷、切断してポリイミド共重合体ペレットを得た。得ら
れたポリイミド共重合体ペレットを20mmプラストミ
ル押出機に供給し、300℃で加熱溶融し、幅80mm
のスリットダイから押出し、自然放冷し、厚さ20μm
のポリイミドフィルムを得た。得られたポリイミドフィ
ルムを1ozの銅箔の鏡択面に挿入し、280℃、5k
g/cm2で15分間加熱圧着した。得られた試験片を
用い、IPC−TM−650method2,4,9に
従って90゜剥離試験を行った結果、2.62kg/c
mであった。また、得られたポリイミドフィルムの機械
物性を測定した結果を表−2[表4・表5]に示す。
【0112】[実施例−32]芳香族ジアミン化合物、
ジアミノシロキサン化合物、脂肪族ジアミン化合物を表
−2[表4・表5]に示すように、実施例−31と同様
の方法によりポリイミドフィルムを得た。実施例−31
と同様に接着強度を測定した結果を表−2[表4・表
5]に併せて示す。
【0113】[表−1・表−2の凡例]表−1[表1・
表2・表3]及び表−2[表4・表5]において使用す
る記号の凡例は、以下のとおりである。
【0114】*1) 芳香族ジアミン m-BAPP;2,2-ビス[4-(3-アミノフェノキシ)フェニル]
プロパン p-BAPP;2,2-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]
プロパン m-BP;4,4'-ビス(3-アミノフェノキシ)ビフェニル m-BAPE;ビス[4-(3-アミノフェノキシ)フェニル]エー
テル p-BAPE;ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]エー
テル m-BAPK;ビス[4-(3-アミノフェノキシ)フェニル]ケト
ン m-BAPS;ビス[4-(3-アミノフェノキシ)フェニル]スル
フィド p-BAPS;ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]スル
フィド m-BS;ビス[4-(3-アミノフェノキシ)フェニル]スルホ
ン *2) シロキサンジアミン 東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社製品 BY16-871はn=0、BY16-853Cはn=7、BY16-853Uはn
=9を使用 *3) 脂肪族ジアミン DEG;ジエチレングリコールビス(3-アミノプロピル)エー
テル BAE;1,2-ビス(2-アミノエトキシ)エタン DAH;1,6-ジアミノヘキサン DAO;1,8-ジアミノオクタン *4) テトラカルボン酸二無水物 PMDA;ピロメリット酸二無水物 BPDA;3,3',4,4'-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物 BTDA;3,3',4,4'-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無
水物 ODPA;ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)エーテル二無水
物 HQDA;1,4-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)ベンゼン二
無水物 BisA-DA;2,2-ビス〔(3,4-ジカルボキシフェノキシ)フェ
ニル〕プロパン二無水物 *5) 末端封止剤 PA;無水フタル酸 DPEA;3,4-ジフェニルエーテルジカルボン酸無水物 NDA;1,8-ナフタレンジカルボン酸無水物 AN;アニリン BPA;4-アミノビフェニル NA;2-ナフチルアミン
【0115】
【表1】表−1 実施例1〜8
【0116】
【表2】表−1・つづき 実施例9〜15、比較例1
【0117】
【表3】表−1・つづき 実施例16〜19
【0118】
【表4】表−2 実施例20〜27
【0119】
【表5】表−2・つづき 実施例28〜32、比較例2
〜4
【0120】
【発明の効果】本発明により、新規な熱可塑性ポリアミ
ド酸共重合体、及び、新規な熱可塑性ポリイミド共重合
体を提供することができる。本発明により、低温の接着
温度で、及び/又は、低い接着圧力で、優れた接着性や
優れた接着強度を発現する耐熱性接着剤に好適に応用す
ることができる、新規な熱可塑性ポリアミド酸共重合
体、及び、新規な熱可塑性ポリイミド共重合体を提供す
ることができる。本発明により、低温の接着温度で、及
び/又は、低い接着圧力で、優れた接着性や優れた接着
強度を発現する耐熱性接着剤を提供することができる。
ここで、低温の接着温度とは、150〜300℃、より
好ましくは150〜280℃の温度範囲をいう。すなわ
ち、通常、耐熱性接着剤により、例えば、銅箔を接着し
ようとした場合、銅箔の酸化温度は、約260℃である
ので、接着温度は、300℃以下であることが好まし
く、さらには、280℃以下であることがより好ましい
からである。
フロントページの続き (72)発明者 渋谷 篤 神奈川県横浜市栄区笠間町1190番地 三井 化学株式会社内 (72)発明者 黒木 貴志 神奈川県横浜市栄区笠間町1190番地 三井 化学株式会社内 (72)発明者 及川 英明 神奈川県横浜市栄区笠間町1190番地 三井 化学株式会社内

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ジアミン混合物(A)、及び、芳香族テ
    トラカルボン酸二無水物(B)を含む単量体を重合反応
    させて得られるポリアミド酸共重合体であって、前記ジ
    アミン混合物(A)は、一般式(1)[化1](式中X
    は、直結、−O−、−CO−、−S−、−SO2−、−
    CH2−、−C(CH3)2−又は−C(CF3)2−を表
    す。) 【化1】 で表される芳香族ジアミン、及び、一般式(2)[化
    2](式中nは、0〜9の整数を表す。) 【化2】 で表されるジアミノシロキサン化合物、並びに、一般式
    (3)[化3](式中mは、1〜3、nは0〜3の整数
    を表す。) 【化3】 で表されるエチレングリコールジアミン化合物、及び/
    又は、一般式(4)[化4](式中nは2〜12の整数
    を表す。) 【化4】 で表されるメチレンジアミン化合物を含有するものであ
    り、前記芳香族テトラカルボン酸二無水物(B)は、一
    般式(5)[化5] 【化5】 で表される芳香族テトラカルボン酸二無水物からなる群
    から選択された少なくとも一種を含有するものであり、
    かつ、各単量体の使用量が、数式(I)[数1]、数式
    (II)[数2]、及び、数式(III)[数3]によ
    り表されるものであることを特徴とするポリアミド酸共
    重合体。 【数1】 M1:(M2+M3+M4)=1.00:0.05〜1.00 (I) 【数2】 M2:(M3+M4)=1.0:0.1〜20.0 (II) 【数3】 (M1+M2+M3+M4):M5=0.8〜1.2:1.0 (III) (数式(I)[数1]、数式(II)[数2]、及び、
    数式(III)[数3]において、M1は、使用する一
    般式(1)[化1]で表される芳香族ジアミンのモル数
    であり、M2は、使用する一般式(2)[化2]で表さ
    れるジアミノシロキサン化合物のモル数であり、M3
    は、使用する一般式(3)[化3]で表されるエチレン
    グリコールジアミン化合物のモル数であり、M4は、使
    用する一般式(4)[化4]で表されるメチレンジアミ
    ン化合物のモル数であり、M5は、使用する一般式
    (5)[化5]で表される芳香族テトラカルボン酸二無
    水物からなる群から選択された少なくとも一種のモル数
    である。)
  2. 【請求項2】 「ジアミン混合物(A)、及び、芳香族
    テトラカルボン酸二無水物(B)を含む単量体」が、
    「ジアミン混合物(A)、及び、芳香族テトラカルボン
    酸二無水物(B)を含む単量体に加え、さらに、芳香族
    ジカルボン酸無水物(C)、及び/又は、芳香族モノア
    ミン(D)を含む末端封止剤」であり、前記芳香族ジカ
    ルボン酸無水物(C)は、一般式(6)[化6] 【化6】 で表される芳香族ジカルボン酸無水物からなる群から選
    択された少なくとも一種を含有するものであり、前記芳
    香族モノアミン(D)は、一般式(7)[化7] 【化7】 で表される芳香族モノアミンからなる群から選択された
    少なくとも一種を含有するものであることを特徴とする
    請求項1に記載したポリアミド酸共重合体。
  3. 【請求項3】 対数粘度が、数式(IV)[数4]で表
    されるものであることを特徴とする、請求項1又は2に
    記載したポリアミド酸共重合体。 【数4】 [η]=0.01〜3.0[dl/g] (IV) (数式(IV)[数4]において、[η]は、対数粘度
    であり、ポリアミド酸共重合体の濃度は、0.5[g/
    dl]であり、溶媒は、N−メチル−2−ピロリドンで
    あり、測定温度は、35[℃]である。)
  4. 【請求項4】 請求項1乃至3の何れかに記載したポリ
    アミド酸共重合体から得られるポリイミド共重合体。
  5. 【請求項5】 対数粘度が、数式(V)[数5]で表さ
    れるものであることを特徴とする、請求項4に記載した
    ポリイミド共重合体。 【数5】 [η]=0.01〜3.0[dl/g] (V) (数式(V)[数5]において、[η]は、対数粘度で
    あり、ポリイミド共重合体の濃度は、0.5[g/d
    l]であり、溶媒は、p−クロロフェノール・90重量
    %/フェノール・10重量%混合溶媒であり、測定温度
    は、35[℃]である。)
  6. 【請求項6】 請求項1乃至5の何れかに記載した、ポ
    リアミド酸共重合体、及び/又は、ポリイミド共重合体
    を含有する溶液。
  7. 【請求項7】 請求項1乃至5の何れかに記載した、ポ
    リアミド酸共重合体、及び/又は、ポリイミド共重合体
    を含有する耐熱性接着剤。
  8. 【請求項8】 150〜300℃の接着温度で接着する
    機能を有する、請求項1乃至5の何れかに記載した、ポ
    リアミド酸共重合体、及び/又は、ポリイミド共重合体
    を含有する耐熱性接着剤。
  9. 【請求項9】 請求項1乃至5の何れかに記載した、ポ
    リアミド酸共重合体、及び/又は、ポリイミド共重合体
    から得られるポリイミドフィルム。
  10. 【請求項10】 請求項4又は5に記載したポリイミド
    共重合体から得られる粉末。
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