JPS60161429A - Preparation of heat-resistant resin - Google Patents

Preparation of heat-resistant resin

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JPS60161429A
JPS60161429A JP1599584A JP1599584A JPS60161429A JP S60161429 A JPS60161429 A JP S60161429A JP 1599584 A JP1599584 A JP 1599584A JP 1599584 A JP1599584 A JP 1599584A JP S60161429 A JPS60161429 A JP S60161429A
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JP
Japan
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dianhydride
diamine
thermal decomposition
tetracarboxylic dianhydride
benzene ring
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JP1599584A
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Akira Toko
都甲 明
Toshiro Takeda
敏郎 竹田
Naoji Takeda
直滋 竹田
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Sumitomo Bakelite Co Ltd
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Sumitomo Bakelite Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To prepare a heat-resistant resin having extremely high thermal decomposition starting temperature, improved wear resistance, chemical resistance, etc., by reacting a specific tetracarboxylic acid dianhydride with a specified amine in an anhydrous state under an inert gas condition. CONSTITUTION:A tetracarboxylic acid dianhydride consisting of 99-80mol% tetracarboxylic acid dianhydride such as pyromellitic dianhydride shown by the formula I (R1 is benzene ring or condensed benzene ring) and 1-20mol% tetracarboxylic acid deanhydride such as benzophenone-tetracarboxylic acid dianhydride shown by the formula II (X1 is -CO-, -SO2-, etc.) is reacted with a diamine shown by the formula H2N-R2-NH2 (R2 is as shown for R1) such as 99-60mol% paraphenylenediamine and 1-40mol% diamine 4,4'-diaminodiphenyl ether shown by the formula III (X2 is as shown in X1) in an anhydrous state in an inert gas atomosphere in an organic polar solvent at 0-100 deg.C, to prepare a resin having 0.5-2.5 intrinsic viscosity of reaction product of polyamic acid, and 480-580 deg.C thermal decomposition starting temperature of a cured material after imidation.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、テトラカルボン酸ジ無水物とジアミンとを原
料とする耐熱性樹脂の製造方法に関するものである。そ
の目的とするところは、閉環処理によりイミド化した硬
化樹脂が著しく高い熱分解開始温度を有しており、また
ポリイtド樹脂としての耐岸耗性、耐薬品性、電気絶縁
性、皮膜性、機械特性、接着性、可撓性なども優れた、
電気絶縁材料、被徨剤、接着剤、塗料、成形品、積層品
、繊維あるいはフィルム材料などとして有用な耐熱性樹
脂を提供することにある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for producing a heat-resistant resin using a tetracarboxylic dianhydride and a diamine as raw materials. The purpose of this is that the cured resin imidized by the ring-closing process has a significantly high thermal decomposition onset temperature, and that it has good abrasion resistance, chemical resistance, electrical insulation, and film properties as a polyamide resin. , excellent mechanical properties, adhesion, flexibility, etc.
The object of the present invention is to provide a heat-resistant resin useful as an electrical insulating material, a doping agent, an adhesive, a paint, a molded product, a laminate, a fiber or a film material, etc.

従来、少くとも2個の炭素原子を含有するジアミンを、
少くとも2個の炭素原子を含む4価の基を含有し、しか
もそのジ無水物基のカルボニル基の精々2個が該4価の
基の炭素原子のいずれか1個の結合されていゐテトラカ
ルボン酸ジ無水物と反応せしめて、それによシボリアミ
ック酸生成物を生成せしめ、ついでこのものを50’C
よ〕高い温度に加熱して骸ポリアミック酸生成物をポリ
イミドに変化せしめることにょシポリイミド類を製造す
ることは良く知られたことである。また製造されたポリ
イミド類は、ジアミン及びテトラカルボン酸ジ無水物な
る基からなる反覆単位を有することを特徴とし、更にま
た、該シアきン基が少くとも2個の炭素原子を含む2価
の基を含有し、旦該テトラカルボン酸ジ無水物基は少く
とも2個の炭素原子を含む2価の基を含有し、その際ジ
無水物基のカルボニル基の精々2個は4価の基の炭素原
子のいずれか1個に結合していることを特徴としている
ことも公知である。更には又、テトラカルボン酸ジ無水
物としてビ四メ占酸ジ無水物。
Conventionally, diamines containing at least two carbon atoms are
A tetravalent group containing a tetravalent group containing at least two carbon atoms, and in which at most two of the carbonyl groups of the dianhydride group are bonded to any one of the carbon atoms of the tetravalent group. reacted with a carboxylic dianhydride to form a cibolyamic acid product, which was then heated at 50'C.
It is well known to produce polyimides by heating to high temperatures to convert the bulk polyamic acid product to polyimide. The produced polyimides are characterized by having repeating units consisting of diamine and tetracarboxylic dianhydride groups, and furthermore, the siaquine group is a divalent group containing at least two carbon atoms. group, once the tetracarboxylic dianhydride group contains a divalent group containing at least 2 carbon atoms, at most two of the carbonyl groups of the dianhydride group are tetravalent groups. It is also known that it is characterized in that it is bonded to any one of the carbon atoms. Furthermore, bitetracarboxylic dianhydride is used as tetracarboxylic dianhydride.

ベンゾフェノンテトラカルボン酸ジ無水物、2.&6.
7−ナフタレンテトラカルボン酸ジ無水物、3゜3? 
4.4’−ジフェニルテトラカルボン酸ジ無水物。
Benzophenone tetracarboxylic dianhydride, 2. &6.
7-Naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 3°3?
4.4'-diphenyltetracarboxylic dianhydride.

1+ 2−5.6−ナフタレンテトラカルボン酸ジ無水
物。
1+ 2-5.6-Naphthalenetetracarboxylic dianhydride.

2+ 2’= 3 + 3’、−ジフェニルテトラカル
ボン酸ジ無水物。
2+2'=3+3', -diphenyltetracarboxylic dianhydride.

2.2−ヒx (3w4− ジカルボキシジフェニル)
フロパンシm水物、3*4+9dO−ペリレンテトラカ
ルボン酸ジ無水物、ビス(3,4−ジカルボキシジフェ
ニル)エーテルジ無水物、エチレンテトラカルボン酸ジ
無水物、す7タレンー1=2−4*5−テトラカルボン
酸ジ無水物、ナフタレン−1s4+5+8−テトラカル
ボン酸ジ無水物−デカヒドロナフタレン−1,4,5,
8−テトラカルボン酸ジ無水物54−8−ジメチル−1
*2−3,5,6,7−へキサヒトはナフタレン−1+
 2.5,6−テトラカルボン酸ジ無水物會2,6−シ
クロロナフタレンー1m44*8−テトラカルボン酸ジ
無水物、2.7−ジクロ−ナフタレン−1,4゜5.8
−テトラカルボン酸ジ無水物、2.3.4.7−チトラ
クロロナ7タレンーL4.L8−ナト2カルボン酸ジ無
水物、7エナンスレンー!$8−9110−9 )ラカ
ルボン酸ジ無水物、シクロペンタン−L2.3゜4−テ
トラカルボン酸ジ無水物、ピロリジン−2゜3、415
−テトラカルボン酸ジ無水物、ピラジン−2,3,5,
6−テトラカルボン酸ジ無水物、2.2−ビス(2,5
−ジカルボキシフェニル)プロパンジ無水物、1.l−
ビス(213−ジカルボキシフェニル)エタンジ無水物
、1.1−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)エタ
ンジ無水物、ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)メ
タンジ無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)
メタンジ無水物、ビス(L4.−ジカルボキシフェニル
)スルホンジ無水物、ベンゼン−1,2,3,4−テト
ラカルボン酸ジ無水物などを使用し、またジアミンとし
てm−フェニレンジアミン、p−7エニレンジアミン、
4.4’−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、ベンジジン、4.4’−ジアミ
ノジフェニルスルフィド、4.4’−ジアミノジフェニ
ルスルホン、 L3’−’)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、2,6−ジ
ア電ノビリジン、ビス(4−アミノフェニル)ホスフィ
ンオキシト、ビス(4−アミノフェニル)−N−メチル
アミン、l、5−ジアミノナフタリン、3.3′−ジメ
チル−414′−ジアミノビフェニル、3゜3′−ジメ
トキシベンジジン、2,4−ビス(β−アミノ−t−ブ
チル)トルエン、ビス(p−β−アミノ−t−ブチルフ
ェニル)エーテル、p−ビス(2−メチル−4−アミノ
ペンチル)ベンゼン、p−ビス(1,1−ジメチル−5
−アミノペンチル)ベンゼン、m−キシリレンジアミン
、p−キシリレンジアミン、ビス(p−アミノシフ四ヘ
キシA/)メタン、エチレンジアミン、プ四ピレンジア
ミン、ヘキサメチレンジアミン、ヘプタメチレンジアミ
ン、オクタメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、
デカメチレンシア電ン、3−メチルへブタメチレンジア
ミン、4I4−ジメチルへブタメチレンジアミン、2t
ll−シア電ノドデカン、1,2−ビス(3−アミノプ
ロポキシ)エタン、2.2−ジメチルプ四ピレンシア2
ン、3−メト午シヘキサメチレンジアオン、2,5−ジ
メチルへキシリレンジアミン、5−メチルノナメチレン
ジアンン、1゜4−ジアミノシフ四ヘキサン、1+12
−シアミノオクタデカン、2,5−ジアミノ−1t3.
4−オキサジアゾール、などを使用することも既に行表
われている。
2.2-hyx (3w4-dicarboxydiphenyl)
Furopansi m hydrate, 3*4+9dO-perylenetetracarboxylic dianhydride, bis(3,4-dicarboxydiphenyl)ether dianhydride, ethylenetetracarboxylic dianhydride, s7talene-1=2-4*5- Tetracarboxylic dianhydride, naphthalene-1s4+5+8-tetracarboxylic dianhydride-decahydronaphthalene-1,4,5,
8-Tetracarboxylic dianhydride 54-8-dimethyl-1
*2-3,5,6,7-hexahyto is naphthalene-1+
2.5,6-Tetracarboxylic dianhydride 2,6-cyclonaphthalene-1m44*8-Tetracarboxylic dianhydride, 2,7-dichloro-naphthalene-1,4°5.8
-Tetracarboxylic dianhydride, 2.3.4.7-titrachlorona7talene-L4. L8-Nato 2 carboxylic acid dianhydride, 7 enanthrene! $8-9110-9) Lacarboxylic dianhydride, cyclopentane-L2.3゜4-tetracarboxylic dianhydride, pyrrolidine-2゜3,415
-tetracarboxylic dianhydride, pyrazine-2,3,5,
6-tetracarboxylic dianhydride, 2,2-bis(2,5
-dicarboxyphenyl)propane dianhydride, 1. l-
Bis(213-dicarboxyphenyl)ethane dianhydride, 1,1-bis(3,4-dicarboxyphenyl)ethane dianhydride, bis(2,3-dicarboxyphenyl)methane dianhydride, bis(3,4- dicarboxyphenyl)
Methane dianhydride, bis(L4.-dicarboxyphenyl)sulfone dianhydride, benzene-1,2,3,4-tetracarboxylic dianhydride, etc. are used, and diamines such as m-phenylenediamine and p-7enyl dianhydride are used. diamine,
4.4'-diaminodiphenylmethane, 4.4'-diaminodiphenylmethane, benzidine, 4.4'-diaminodiphenylsulfide, 4.4'-diaminodiphenylsulfone, L3'-') aminodiphenylsulfone, 4-4'- Diaminodiphenyl ether, 2,6-diadenoviridine, bis(4-aminophenyl)phosphine oxyto, bis(4-aminophenyl)-N-methylamine, l,5-diaminonaphthalene, 3,3'-dimethyl-414 '-Diaminobiphenyl, 3゜3'-dimethoxybenzidine, 2,4-bis(β-amino-t-butyl)toluene, bis(p-β-amino-t-butylphenyl)ether, p-bis(2- Methyl-4-aminopentyl)benzene, p-bis(1,1-dimethyl-5
-aminopentyl)benzene, m-xylylenediamine, p-xylylenediamine, bis(p-aminoschifftetrahexyA/)methane, ethylenediamine, tetrapyrenediamine, hexamethylenediamine, heptamethylenediamine, octamethylenediamine, nona methylene diamine,
Decamethylenecyadenine, 3-methylhbutamethylenediamine, 4I4-dimethylhbutamethylenediamine, 2t
ll-cyaelectronododecane, 1,2-bis(3-aminopropoxy)ethane, 2,2-dimethylp4pyrenethia 2
3-methoxyhexamethylene diane, 2,5-dimethylhexylylene diamine, 5-methylnonamethylene diane, 1゜4-diaminoxyhexane, 1+12
-cyaminooctadecane, 2,5-diamino-1t3.
The use of 4-oxadiazole, etc. has also already been demonstrated.

しかしながら、エレクトロニクス、OA機器、ロボット
、原子力、航空・宇宙その他いわゆる先端技術産業分野
では、機器の高集積化や軽薄短小化あるい社荷酷な使用
環境下での超精密性などが強くめられはじめこれに使用
するポリイミド樹脂にもよシ高い耐熱性が強く要求され
てきたが、480℃以上の熱分解開始温度を有するもの
は、従来全く見い出されていなかりた。例えに、DuP
ont社(米国)製ポリイミド樹脂ワニスPyreML
■の硬化物の熱分解開始温度は400℃しかない。
However, in electronics, OA equipment, robots, nuclear power, aerospace, and other so-called cutting-edge technology industries, there is a strong demand for equipment to become more highly integrated, lighter, thinner, and smaller, and ultra-precise in harsh usage environments. Initially, there was a strong demand for polyimide resins used in these products to have very high heat resistance, but until now no one had been found that had a thermal decomposition onset temperature of 480°C or higher. For example, DuP
Polyimide resin varnish PyreML manufactured by ont (USA)
The thermal decomposition initiation temperature of the cured product (2) is only 400°C.

本発明者等は、ポリイミド樹脂の優れた緒特性を保持し
たま\、熱分解開始温度を480℃以上に向上せしめる
事を目的に鋭意研究の結果(R1はベンゼン環、縮合ベ
ンゼン環)で表わされるテトラカルボン酸ジ無水物(A
)99〜8O−f−ルqkおよび (X、は−CO−1−針、−SO,−1−S−1−CH
2−1で表わされるテトラカルボン酸ジ無水物@1〜2
0モルチとからなるテトラカルボン酸ジ無水物と一般式
 H,N −R,利− (R,はベンゼン環、縮合ベンゼン環)(X、 ei−
CO−1−鎮、−5O2−1−S−1−CH,−1で表
わされるシアξンa1〜40モル優とからなるジアミン
とを、無水の条件下に、不活性ガス雰囲気中、有機極性
溶媒中で、0〜100℃で反応させて、ポリアミック酸
生成物の固有粘度をα15゜〜25にする事により、熱
分解開始温度480〜580℃の高耐熱ポリイミド樹脂
が得られるという全く新しい事実を見い出し本発明を完
成するに判ったものである。
The present inventors have conducted intensive research with the aim of increasing the thermal decomposition initiation temperature to 480°C or higher while maintaining the excellent properties of polyimide resin (R1 is a benzene ring, a condensed benzene ring). Tetracarboxylic dianhydride (A
)99~8O-f-ruqk and (X, -CO-1-needle, -SO, -1-S-1-CH
Tetracarboxylic dianhydride represented by 2-1 @1-2
Tetracarboxylic acid dianhydride consisting of 0 molti and the general formula H, N -R, li- (R, is a benzene ring, fused benzene ring) (X, ei-
A diamine consisting of 1 to 40 moles of cyanine represented by CO-1-CH, -5O2-1-S-1-CH,-1 is added to an organic diamine in an inert gas atmosphere under anhydrous conditions. By reacting in a polar solvent at 0 to 100°C and adjusting the intrinsic viscosity of the polyamic acid product to α15° to 25, a completely new and highly heat-resistant polyimide resin with a thermal decomposition onset temperature of 480 to 580°C can be obtained. This fact was discovered and the present invention was completed.

即ち本発明の特徴は、熱分解開始温度に及はすMl!因
につき詳細に検討の結果、樹脂構造と共に樹脂重合度が
著しく大きな影響を及ぼしているという新た表知見を得
てなされたものである。これまでKも耐熱性向上の為の
努力は種々行なわれてきた。即ちその第一の方法は、樹
脂に含まれる結合の安定性、言いかえれば結合のエネル
ギーを出来るだけ大きくする事である。単結合のみから
なる脂肪族鎖樹脂の耐熱性は著しく悪い。これは単結合
の結合エネルギーが例えばC−C(80Kcal/mo
l) 、C−N (62Kcal/mol)と小さい為
である。一方、二重結合、三重結合の結合エネルギーは
例えばC=C(142Kcal/mol ) 、 C=
C(j86Kcal/mol) 、C=N (121K
cal/mol ) 、CE N (191Kcal/
mol )とれるかに大きい。従って耐熱性を高める為
には樹脂の主鎖中に多重結合や芳香族環などを導入する
ことである。芳香族環や複索環などは共鳴により安定化
を受けている為、より一層耐熱性の向上には有利である
と考えられる。
That is, the feature of the present invention is that Ml! As a result of a detailed study of the cause, the new knowledge was obtained that the degree of polymerization of the resin as well as the resin structure has a significantly large influence. Until now, various efforts have been made to improve the heat resistance of K. That is, the first method is to increase the stability of the bonds contained in the resin, or in other words, the energy of the bonds as much as possible. The heat resistance of aliphatic chain resins consisting only of single bonds is extremely poor. This means that the bond energy of a single bond is, for example, C-C (80Kcal/mo
l), CN (62Kcal/mol), which is small. On the other hand, the bond energies of double bonds and triple bonds are, for example, C=C (142Kcal/mol), C=
C (j86Kcal/mol), C=N (121K
cal/mol), CE N (191Kcal/
mol) It's as big as you can get. Therefore, in order to improve heat resistance, it is necessary to introduce multiple bonds, aromatic rings, etc. into the main chain of the resin. Since aromatic rings and polychoric rings are stabilized by resonance, they are considered to be advantageous in further improving heat resistance.

第二の方法は樹脂の主鎖中に対称性のよい芳香族環を導
入し融点やガラス転移点を高くすることである。一般に
融点(以下Tmという)と融解のエンタルピー(以下△
bという)及び融解のエンドの関係がある。ここで△b
は分子間力に、68mは主として分子の屈曲性や対称性
に関係した量である。Tmは△Hmよりも68mにより
大きく左右されることが多く、樹脂の主鎖にパラ結合芳
香環が多いほど68mが小さくなりTmが高くなること
がわかっている。即ち耐熱性を向上させるには対称性の
よい芳香族環を導入することが必要となる。この模に耐
熱性向上の為の理論付けははソ完成し耐熱性樹脂の分子
構造もこれにのっとって設計されてきた。ところがここ
で云う耐熱性は、いわゆる熱分解温度であり、分解が激
しくおこる温度についての研究が主であった。本発明に
おいて問題にしているのは従来からの熱分解温度ではな
く、熱分解開始温度であり、分解がはじまる温度である
。これについては今まであまり研究されてきた例はない
0 本発明者らは熱分解温度と熱分解開始温度について詳細
に検討した結果、熱分解温度が高いものが必ずしも熱分
解開始温度が高いとは限らないという知見を得た。勿論
耐熱性向上の為にれ理論に基く分子設計が基本であ多分
子構造の効果が最も大きい事は明らかであるがその上で
、熱分解開始温度に及ばず要因として樹脂重合度が著し
く大きいことを発見した。即ち樹脂重合度が小さいほど
熱分解開始温度が高いという全く新しい知見である。一
般に樹脂重合度が大きいほど熱分解温度は高くなり理論
的にもこれは明らかである。ところが熱分解開始温度は
逆に低く力るという事実はこれまで知られていなかった
The second method is to introduce an aromatic ring with good symmetry into the main chain of the resin to increase the melting point and glass transition point. In general, the melting point (hereinafter referred to as Tm) and the enthalpy of melting (hereinafter referred to as △
b) and the melting end. Here △b
is related to the intermolecular force, and 68m is a quantity mainly related to the flexibility and symmetry of molecules. It is known that Tm is often influenced more by 68m than by ΔHm, and the more para-bonded aromatic rings there are in the main chain of the resin, the smaller 68m becomes and the higher Tm becomes. That is, in order to improve heat resistance, it is necessary to introduce an aromatic ring with good symmetry. The theory for improving heat resistance has been developed based on this model, and the molecular structure of heat-resistant resins has been designed based on this theory. However, the heat resistance referred to here refers to the so-called thermal decomposition temperature, and research has mainly focused on the temperature at which decomposition occurs violently. In the present invention, the problem is not the conventional thermal decomposition temperature, but the thermal decomposition initiation temperature, which is the temperature at which decomposition begins. There has not been much research on this until now. As a result of the inventors' detailed study of thermal decomposition temperature and thermal decomposition initiation temperature, we found that a high thermal decomposition temperature does not necessarily mean a high thermal decomposition initiation temperature. I have learned that there is no limit. Of course, in order to improve heat resistance, molecular design based on the theory is basic, and it is clear that the multimolecular structure has the greatest effect, but on top of that, the degree of resin polymerization is extremely high as it does not reach the thermal decomposition initiation temperature. I discovered that. In other words, this is a completely new finding that the lower the resin polymerization degree, the higher the thermal decomposition initiation temperature. Generally, the higher the resin polymerization degree, the higher the thermal decomposition temperature, and this is theoretically clear. However, it was not known until now that the temperature at which thermal decomposition begins is lower.

ここに云う熱分解開始温度とは、示差熱天秤分析法で加
熱によシ減量がはじまる温度を指す。熱分解開始温度が
低くkる理由は明確では々いが、分子構造的に結合エネ
ルギーが弱い側鎖官能基、あるいは主鎖でも単結合部分
が切れるという本来の熱分解の他に、ポリアミック酸を
加熱等の方法により閉環処理する際に生成する水などの
揮発性成分あるいは未反応原料や残留浴剤が重合度が大
きな樹脂では、一般に溶融粘度が高い為に揮散できずに
硬化樹脂中にとじ込められてしまう為ではないかと考え
られる。樹脂重合度は、主として、原料であるテトラカ
ルボン酸ジ無水物とジアミンの仕込モル比によって決定
され、モル比が1に近ずくほど高くなるが、モル比が一
定でも、反応の諸条件例えば原料純度、含水量、反応温
度、反応時間、反応停止剤量、反応溶媒系などで調整す
ることが出来る。
The thermal decomposition initiation temperature referred to herein refers to the temperature at which the loss of shrinkage due to heating begins as measured by differential thermal balance analysis. The reason why the thermal decomposition onset temperature is low is not clear, but in addition to the original thermal decomposition in which side chain functional groups with weak bonding energy or single bonds in the main chain are broken due to the molecular structure, polyamic acid In resins with a high degree of polymerization, volatile components such as water, unreacted raw materials, and residual bath agents generated during ring-closing treatment by methods such as heating generally cannot be volatilized due to their high melt viscosity and are stuck in the cured resin. It is thought that this is because it becomes engrossed. The degree of resin polymerization is mainly determined by the molar ratio of raw materials tetracarboxylic dianhydride and diamine, and increases as the molar ratio approaches 1. However, even if the molar ratio is constant, reaction conditions such as raw materials It can be adjusted by adjusting the purity, water content, reaction temperature, reaction time, amount of reaction terminator, reaction solvent system, etc.

本発明の方法は υ U (Roはベンゼン環、縮合ベンゼン環)で表わされるテ
トラカルボン酸ジ無水物囚99〜80モルチおよび (Xlは−C0−1(ト、−5O2−1−S−1−CH
2−1で表わされるテトラカルボン酸ジ無水物@1〜2
0モルチとからなるテトラカルボン酸ジ無水物と一般式
 H2N −R2−NH2 (R1はベンゼン環、縮合ベンゼン環)(x2は(針、
−缶、−SO,−1−S−1−CH2=、で表わされる
ジアミン(2)1〜40モルチとからなるジアミンとを
、無水の条件下に、不活性ガス雰囲気中、有機極性溶媒
中で、0〜100℃で反応させた、ポリアミック酸生成
物の固有粘度が0,5・〜2.5で、イミド化後の硬化
物の熱分解開始温度が480〜580℃の耐熱性樹脂の
製造方法である。
The method of the present invention uses 99 to 80 moles of tetracarboxylic dianhydride represented by υ U (Ro is a benzene ring, fused benzene ring) and -CH
Tetracarboxylic dianhydride represented by 2-1 @1-2
Tetracarboxylic dianhydride consisting of 0 molti and the general formula H2N -R2-NH2 (R1 is a benzene ring, fused benzene ring) (x2 is (needle,
A diamine consisting of 1 to 40 mol of diamine (2) represented by -can, -SO, -1-S-1-CH2=, under anhydrous conditions, in an inert gas atmosphere, in an organic polar solvent. The polyamic acid product reacted at 0 to 100°C has an intrinsic viscosity of 0.5 to 2.5, and the heat-resistant resin has a thermal decomposition initiation temperature of the cured product after imidization of 480 to 580°C. This is the manufacturing method.

本発明におけるテトラカルボン酸ジ無水物(2)は、熱
分解開始温度を高める効果を有するものである。
The tetracarboxylic dianhydride (2) in the present invention has the effect of increasing the thermal decomposition initiation temperature.

で表わされる化合物の内R1がベンゼン環、縮合ベンゼ
ン環であるものが効果が大きく、特にこの中でもピロメ
リット酸ジ無水物が優れている。樹脂中に占めるテトラ
カルボン酸ジ無水物成分中のテトラカルボン酸ジ無水物
囚の割合が高いtなど熱分解開始温度は高くなるが、樹
脂としては剛直になってくる。
Among the compounds represented by the above, those in which R1 is a benzene ring or a fused benzene ring are highly effective, and among these, pyromellitic dianhydride is particularly excellent. When the proportion of tetracarboxylic dianhydride in the tetracarboxylic dianhydride component in the resin is high, the thermal decomposition initiation temperature becomes high, but the resin becomes rigid.

本発明におけるテトラカルボン酸ジ無水物(B)は、樹
脂の剛直性を改善する効果を有するものである。
The tetracarboxylic dianhydride (B) in the present invention has the effect of improving the rigidity of the resin.

で表わされる化合物は芳香環をつなぐX□をはさんだ主
鎖単結合によシ可撓性に優れたものである。
The compound represented by has excellent flexibility due to the single bond in the main chain sandwiching X□ that connects the aromatic rings.

Xoとしては−C0−1−軒、−SO□−1−8−、−
CH2−、ベンゾフェノンテトラカルボン酸ジ無水物が
優れている。樹脂中に占めるテトラカルボン酸ジ無水物
成分中のテトラカルボン酸ジ無水物(6)の割合が高い
ほど剛直性は改善されるが、目的とする熱分解開始温度
が低下する為テトラカルボン酸ジ無水物囚が80モルチ
以上に対し、テトラカルボン酸ジ無水物CB)は20モ
ルチ以下であることが好ましい。
As for Xo, -C0-1-ken, -SO□-1-8-, -
CH2-, benzophenone tetracarboxylic dianhydride is excellent. The higher the proportion of tetracarboxylic dianhydride (6) in the tetracarboxylic dianhydride component in the resin, the better the rigidity will be, but since the desired thermal decomposition initiation temperature will be lowered, It is preferable that the amount of the anhydride is 80 mol or more, whereas the amount of the tetracarboxylic dianhydride CB) is 20 mol or less.

本発明におけるジアミン(C)は熱分解開始温度を高め
る効果を有するものである。
The diamine (C) in the present invention has the effect of increasing the thermal decomposition initiation temperature.

一般式 H2N −R2−NH2 で表わされる化合物の内R2がベンゼン環、縮合ベンゼ
ン環であるものが効果が大きく、特にこの中テモバラフ
ェニレンジアミンが優れている。樹脂中に占めるジアミ
ン成分中のジアミン(C)の割合が高いほど熱分解開始
温度は高くなるが、樹脂としては剛直になってくる。
Among the compounds represented by the general formula H2N -R2-NH2, those in which R2 is a benzene ring or a condensed benzene ring are highly effective, and among these, Temovara phenylenediamine is particularly excellent. The higher the proportion of diamine (C) in the diamine component in the resin, the higher the temperature at which thermal decomposition starts, but the resin becomes more rigid.

本発明におけるジアミン(ロ)は樹脂の剛直性を改で表
わされる化合物は芳香環をつなぐx2をはさんだ主鎖単
結合により可撓性に優れたものである。
The diamine (b) in the present invention is a compound that is expressed by changing the rigidity of the resin and has excellent flexibility due to the main chain single bond sandwiching x2 that connects the aromatic ring.

X2としては−αと、−針、−5O2−1−s−1−C
H2−14,47−ジアミツジフエニルエーテルが優れ
ている。
For X2, -α, -needle, -5O2-1-s-1-C
H2-14,47-diamitudiphenyl ether is excellent.

樹脂中に占めるジアミン成分中のジアミンの)の割合が
高いほど剛直性は改善されるが目的とする熱分解開始温
度が低下する為、ジアミン(Oが60モルチ以上に対し
ジアミン■は40モルチ以下であることが好ましい。
The higher the proportion of diamine in the diamine component in the resin, the better the rigidity will be, but the target thermal decomposition start temperature will be lower. It is preferable that

本発明における反応系の溶媒はその官能基がテトラカル
ボン酸ジ無水物又はジアミンと反応しないダイポールモ
ーメントを有する有機極性溶媒である。系に対し不活性
であシ、かつ生成物に対して溶媒であること以外に、こ
の有機極性溶媒は反応成分の少なくとも一方、好ましく
は両者に対して溶媒でなければならない。この種の溶媒
として代表的なものは、N、N−ジメチルスルホンはド
The solvent of the reaction system in the present invention is an organic polar solvent whose functional group has a dipole moment that does not react with the tetracarboxylic dianhydride or diamine. In addition to being inert to the system and being a solvent for the product, the organic polar solvent must be a solvent for at least one, and preferably both, of the reaction components. A typical example of this type of solvent is N,N-dimethylsulfone.

N、N−ジメチルアセトアミド、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、
ヘキサメチルフオスホアミド、N−メチル−2−ピロリ
ドン、ピリジン、ジメチルスルホン、テトラメチレンス
ルホン、ジメチルテトラメチレンスルホンなどがありこ
れらの溶媒社単独であるいは組合せて使用される。この
他にも涜媒として組合せて用いられるものとしてベンゼ
ン。
N,N-dimethylacetamide, N,N-diethylformamide, N,N-diethylacetamide, N,N-dimethylmethoxyacetamide, dimethylsulfoxide,
Examples include hexamethylphosphoamide, N-methyl-2-pyrrolidone, pyridine, dimethylsulfone, tetramethylenesulfone, and dimethyltetramethylenesulfone, and these solvents may be used alone or in combination. Benzene is also used in combination as a sacrificial medium.

ベンゾニトリル、ジオキサン、ブチロラクトン。Benzonitrile, dioxane, butyrolactone.

キシレン、トルエン、シクロヘキサンナトノ非溶媒が、
原料の分散媒、反応調節剤、あるいは生成物からの溶媒
の揮散調節剤、皮膜平滑剤などとして使用される。
xylene, toluene, cyclohexane nanononsolvents,
It is used as a dispersion medium for raw materials, a reaction control agent, a volatilization control agent for solvents from products, a film smoothing agent, etc.

本発明は一般に無水の条件下で行う事が好ましい。これ
はテトラカルボン酸ジ無水物が水により開環し不活性化
し反応を停止させる恐れがある為である。この為仕込原
料中の水分も溶媒中の水分も除去する必要がある。しか
し一方反応の進行を調節し樹脂重合度をコントロールす
る為にあえて水を添加することも行なわれる。
It is generally preferred that the present invention be carried out under anhydrous conditions. This is because the tetracarboxylic dianhydride is ring-opened by water, becomes inactive, and there is a risk of stopping the reaction. For this reason, it is necessary to remove both the moisture in the raw materials and the moisture in the solvent. However, in order to adjust the progress of the reaction and control the degree of resin polymerization, water is sometimes intentionally added.

また本発明は不活性ガス雰囲気中で行なわれる事が好ま
しい。これはジアミンの酸化を防止する為である。不活
性ガスとしては一般に乾燥音素ガスが使用される。
Further, the present invention is preferably carried out in an inert gas atmosphere. This is to prevent oxidation of the diamine. Dry phonetic gas is generally used as the inert gas.

本発明における反応の方法は次の様な種々の方法で行な
われる。
The reaction in the present invention can be carried out in the following various ways.

■ジアミンとテトラカルボン酸ジ無水物を予め混合しそ
の混合物を少量づつ、有機溶媒中に攪拌しながら添加す
る。この方法は、ポリイミド樹脂の様な発熱反応におい
ては比較的有利である。
(2) Diamine and tetracarboxylic dianhydride are mixed in advance, and the mixture is added little by little into an organic solvent while stirring. This method is relatively advantageous in exothermic reactions such as those for polyimide resins.

■これとは逆に、ジアミンとテトラカルボン酸ジ無水物
の混合物に、攪拌しながら、溶剤を添加する方法もある
(2) Conversely, there is also a method of adding a solvent to a mixture of diamine and tetracarboxylic dianhydride while stirring.

■一般によく行なわれる方法はジアミンだけを溶剤にと
かしておき、これに反応速度をコントロールできる割合
でテトラカルボン酸ジ無水物を加える方法である。
(2) A commonly used method is to dissolve only the diamine in a solvent, and then add tetracarboxylic dianhydride to it in a proportion that allows the reaction rate to be controlled.

■゛またジアミンとテトラカルボン酸ジ無水物を別々に
溶剤にとかしておき、ゆつくシと反応器中で二つの溶液
を加える事もできる。
■It is also possible to dissolve the diamine and the tetracarboxylic dianhydride separately in a solvent and slowly add the two solutions in a reactor.

■夏には予めジアミン過剰のポリアミック酸生成物とテ
トラカルボン酸ジ無水物過剰のポリアミック酸生成物を
作っておき、これを反応器中で更に反応させる事もでき
る。反応の温度は0〜100℃が好ましい。0℃以下だ
と反応の速度がおそく、100℃以上であると生成した
ポリアミック酸が徐々に閉環反応を開始する為である。
■In summer, it is also possible to prepare in advance a polyamic acid product containing an excess of diamine and a polyamic acid product containing an excess of tetracarboxylic dianhydride, and then further react them in a reactor. The reaction temperature is preferably 0 to 100°C. This is because if the temperature is below 0°C, the reaction rate is slow, and if it is above 100°C, the produced polyamic acid gradually starts the ring-closing reaction.

通常、反応器20℃前後で行なわれ、発熱反応である為
冷却が必要である。ポリアミック酸の重合度は計画的に
コントレールできる。テトラカルボン酸ジ無水物とジア
ミンとが尋モルに近いはど重合度は太きくなる。いずれ
か一方の原料が5−以上多く々ると重合度紘著しく低下
する。通常一方の原料を1〜3−多く用いる事が、作業
性・加工性の上でよく行なわれる。重合度をコントロー
ルする為に、フタル酸無水物やアニリンで末端封鎖した
シ、水を添加して酸無水物基の一方を開環し不活性化す
る事もできる。
Usually, the reaction is carried out at around 20°C in a reactor, and cooling is required because it is an exothermic reaction. The degree of polymerization of polyamic acid can be controlled in a planned manner. When the tetracarboxylic dianhydride and diamine are close to 100 molar, the degree of polymerization becomes large. If either one of the raw materials is present in an amount of 5 or more, the degree of polymerization decreases significantly. Generally, it is common practice to use 1 to 3 times more of one raw material in terms of workability and processability. In order to control the degree of polymerization, one of the acid anhydride groups can be ring-opened and inactivated by adding water to the end-capped group with phthalic anhydride or aniline.

本発明におけるポリアミック酸生成物の固有粘度は0.
5〜2.5が好まし’L−h00.5よシ低いと熱分解
開始温度の向上には良いが、熱分解温度は低目となシ、
皮膜形成性も低下する。2.5よシ高いと、皮膜形成性
の優れたものとなるが、熱分解開始温度が低下する。
The intrinsic viscosity of the polyamic acid product in the present invention is 0.
5 to 2.5 is preferable, and lower than L-h00.5 is good for improving the thermal decomposition start temperature, but the thermal decomposition temperature should be low.
Film forming properties are also reduced. If it is higher than 2.5, the film forming property will be excellent, but the thermal decomposition starting temperature will be lowered.

本発明の方法によル製造されたポリアミック酸生成物は
、使用するにあたって各種のシランカップリング剤、ボ
ランカップリング剤、チタネート系カップリング剤、ア
ルミニウム系カップリング剤その他キレート系の接着性
φ密着性向上剤や各種溶剤、フローエージェントを加え
てもよく、又これらに加えて通常の酸硬化剤、アミン硬
化剤、ボリア町ド硬化剤及びイミダゾール、3級アミン
等の硬化促進剤の少量を加えてもよく、又ポリサルファ
イド、ポリエステル、低分子エポキシ等の可撓性賦与剤
及び粘度調整剤、メルク、クレー、マイカ、長石粉末、
石英粉末、酸化iグネシウム等の充填剤、カーボンブラ
ック、フェロシアニンブルー等の着色剤、テトラブロモ
フェニルメタン、トリプチルフォスフェ゛−ト′等の難
燃剤、三酸化アンチモン、メタホー酸バリウム尋の難燃
助剤の少量を加えてもよく、これらを添加する事によシ
多くの用途が開かれる。
When using the polyamic acid product produced by the method of the present invention, various silane coupling agents, borane coupling agents, titanate coupling agents, aluminum coupling agents and other chelate-based adhesives can be used. Properties improvers, various solvents, and flow agents may be added, and in addition to these, small amounts of ordinary acid curing agents, amine curing agents, boria curing agents, and curing accelerators such as imidazole and tertiary amines may be added. Also, flexibility additives and viscosity modifiers such as polysulfide, polyester, low molecular epoxy, Merck, clay, mica, feldspar powder,
Fillers such as quartz powder, magnesium oxide, coloring agents such as carbon black and ferrocyanine blue, flame retardants such as tetrabromophenylmethane and triptyl phosphate, antimony trioxide, and barium metaphoate. Small amounts of combustion aids may also be added, and their addition opens up many applications.

本発明が用いられる用途を具体的にあげると、先ず、各
種電子機材の表面を保膜するコート用塗膜として、又そ
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/シスター、リニアーIC,ハイブリ
ッドIC,発光ダイオード、LSI、超LSI等の電子
回路用配線構造体である。更にその他の用途として各種
材料の耐熱性の付与マイクロ波の防止、放射線の防止用
としても用いられる。例えばコンビネータ−等の導波管
、原子力機器、レントゲン機器の内装材等である。
Specifically, the present invention is used as a coating film for preserving the surface of various electronic equipment, and as a heat-resistant insulating film for forming multilayer wiring thereon. For example, it is a wiring structure for electronic circuits such as semiconductors, transistors/sisters, linear ICs, hybrid ICs, light emitting diodes, LSIs, and very large scale integrated circuits. Furthermore, it is used for other purposes such as imparting heat resistance to various materials, preventing microwaves, and preventing radiation. Examples include waveguides for combinators, nuclear equipment, interior materials for X-ray equipment, and the like.

次に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
属部品の保瞳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、高温性能とすぐ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、二硫化そリプデン
やポリ四フッ化エチレンを添加し、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
繊維や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。更には高温用
接着剤としても、電気回路部品の接着や宇宙船の構造部
品の接着用に用いられる。
Next, it is used as a high-temperature coating varnish, such as electric wire coating, magnet wire, dip coating for various electrical parts, and eye protection coating for metal parts.It is also used as an impregnation varnish for glass cloth, fused silica cloth, etc.
It is used to impregnate graphite and boron fibers for use in radar domes, printed circuit boards, radioactive waste containers, turbine blades, spacecraft and other structural components that require high temperature performance and excellent electrical properties. Graphite powder, graphite fiber, polydenum disulfide, and polytetrafluoroethylene are also added as molding materials and used to create self-lubricating sliding surfaces for piston rings, valve seats, bearings, seals, etc. It is also used to add glass fiber, graphite fiber and boron fiber to jet engine parts,
High-strength structural molded parts are made. Furthermore, it is used as a high-temperature adhesive for bonding electrical circuit parts and structural parts of spacecraft.

以下実施例によシ本発明を説明する。The present invention will be explained below with reference to Examples.

実施例1 温度針、攪拌機及び乾燥窒素ガス吹込口を備えた4ツロ
フラスコに、第1表に記載の、精製した無水のジアミン
1モルをとシ、これに、無水のN。
Example 1 1 mol of the purified anhydrous diamine listed in Table 1 was added to a 4-tube flask equipped with a temperature needle, a stirrer, and a dry nitrogen gas inlet, and then anhydrous N was added.

N−ジメチルアセトアミド95チ、・と無水のジアセト
ンアルコール5−の混合溶剤を、全仕込原料中の固形分
割合が15%になるだけの量、加えて、溶解した。次い
で第1表に記載の、精製した無水のテトラカルボン酸ジ
無水物1そルを、債拌下に少量ずつ添加し、その間、約
15℃の冷水を循環させて急激な発熱反応を外部よシ冷
却した。添加後、内部温度を20℃に設定し10時間攪
拌を続けて反応を進めたが、反応系の粘度は次第に増加
する。この途中で、次々にサンプリングを行ない下記方
法によシその特性を把握した。即ち採取したサンプルの
一部を水に注ぎ、ポリアミック酸を沈澱させ濾過後減圧
乾燥した。生成物0.5fQN−メチル」2−ピロリド
ン100111tに溶解しウベローデ型毛細管粘度計で
、温度30℃にてその固有粘度を測定した。更に採取し
たサンプルの他の一部をN−メチル−2−ピロリドンで
5チ濃度に希釈し、ホイラーをtsorpm/分で回転
させながらガラス板にキャストする。これを減圧下で8
0℃次いで150℃、250℃、350℃と各時間で3
0分間ずつ順次に加熱していくと脱水閉環してイミド化
し、厚さ2〜3μのフィルムが出来上る。示差熱天秤分
析装置を用い空気中昇温速度5℃/分で、フィルムの熱
分解開始温度及び熱分解温度を測定した。
A mixed solvent of 95% of N-dimethylacetamide and 5% of anhydrous diacetone alcohol was added and dissolved in an amount sufficient to make the solid content of the total raw materials 15%. Next, 1 liter of the purified anhydrous tetracarboxylic dianhydride listed in Table 1 was added little by little while stirring, while cold water at about 15°C was circulated to stop the rapid exothermic reaction from outside. It was cooled down. After the addition, the internal temperature was set at 20°C and stirring was continued for 10 hours to advance the reaction, but the viscosity of the reaction system gradually increased. During this process, samples were taken one after another and their characteristics were determined using the method described below. That is, a portion of the collected sample was poured into water to precipitate polyamic acid, which was filtered and dried under reduced pressure. The product was dissolved in 100111t of QN-methyl 2-pyrrolidone and its intrinsic viscosity was measured at a temperature of 30°C using an Ubbelohde capillary viscometer. Further, another portion of the collected sample was diluted with N-methyl-2-pyrrolidone to a concentration of 5% and cast onto a glass plate while rotating a wheeler at tsorpm/min. Under reduced pressure,
0°C, then 150°C, 250°C, 350°C and 3 times each time.
When heated sequentially for 0 minutes at a time, dehydration and ring closure occur, resulting in imidization, and a film with a thickness of 2 to 3 μm is completed. The thermal decomposition start temperature and thermal decomposition temperature of the film were measured using a differential thermal balance analyzer at a heating rate of 5° C./min in air.

結果を第1表に示す。The results are shown in Table 1.

第1表に示す様に熱分解開始温度は、固有粘度が大きい
ほど高くなる。この事は従来から知られていた事であり
不思議はない。ところが熱分解開始温度をみると固有粘
度が小さい#1ど高くなっている。この事実は従来全く
知られていなかった事であり、驚くべき事である。何故
に固有粘度が小さいほど、熱分解開始温度が高くなるの
かその理由は明確ではないが、分子構造的に結合エネル
ギーが弱い側鎖官能基、あるいは主鎖でも単結合部分が
切れるという本来の熱分解の他に、ポリアミック酸を加
熱等の方法によシ閉環処理する際に生成する水などの揮
発性成分あるいは未反応原料や残留溶剤が、重合度が大
きな樹脂では一般に溶融粘度が高い為に揮散できずに硬
化樹脂中にとじ込められてしまう為ではないかと考えら
れる。
As shown in Table 1, the thermal decomposition initiation temperature increases as the intrinsic viscosity increases. This has been known for a long time and is no surprise. However, when looking at the thermal decomposition start temperature, it is higher for #1, which has a lower intrinsic viscosity. This fact was completely unknown and surprising. It is not clear why the smaller the intrinsic viscosity, the higher the temperature at which thermal decomposition begins, but it is due to the inherent heat that breaks the side chain functional group, which has a weak bond energy in the molecular structure, or the single bond in the main chain. In addition to decomposition, volatile components such as water, unreacted raw materials, and residual solvents generated when polyamic acid is subjected to ring-closing treatment by methods such as heating, are released due to the high melt viscosity of resins with a high degree of polymerization. This is thought to be because it is trapped in the cured resin without being able to volatilize.

また第1表に示す様に、熱分解開始温度480℃以上を
維持できる化合物は、ピロメリット酸ジ無水物(実施番
号A1.2.3.4)と、2.3.6.7−ナフタレン
テトラカルボン酸ジ無水物(実施番号扁6,7.8)の
テトラカルボン酸ジ無水物成分とp−フェニレンジアミ
ン(実施番号屋1.6) とm−フェニレンジアミン(
実施番号扁2.7)と2.7−ジアミツナフタレン(実
施番号43.8)のジアミン成分が主であり、これ等の
化合物は、それぞれその構造中に、ベンゼン環、縮合ベ
ンゼンmt−もったものに限られている。中でもベンゼ
ン環を含むものの方がより優れているが、これは、縮合
ベンゼン環の本のの化学反応性がや\低い為と、加熱硬
化時の分子配列がその構造的カサバリの為に順序良く行
なわれない為と考えられる。又、ベンゼン環を含むもの
の中でも、p−フェニレンジアミンとm−フェニレンジ
アミンを比較してみるとp−フェニレンジアミンの方が
より優れている。これはp−結合の方がm−結合よりも
よりエントロピー変化が小さいという熱力学的にも明ら
かな理由によるものと考えられる。
Furthermore, as shown in Table 1, the compounds that can maintain a thermal decomposition initiation temperature of 480°C or higher are pyromellitic dianhydride (working number A1.2.3.4) and 2.3.6.7-naphthalene. The tetracarboxylic dianhydride component of tetracarboxylic dianhydride (working number 6, 7.8), p-phenylenediamine (working number 1.6) and m-phenylenediamine (
The main diamine components are 2.7-diamitunaphthalene (2.7) and 2.7-diamitunaphthalene (43.8). limited to those that Among these, those containing a benzene ring are better, but this is because the chemical reactivity of the fused benzene ring is somewhat low, and the molecular arrangement during heat curing is well ordered due to its structural cover. This is thought to be because it is not carried out. Furthermore, among those containing a benzene ring, when p-phenylenediamine and m-phenylenediamine are compared, p-phenylenediamine is superior. This is considered to be due to the thermodynamically obvious reason that the entropy change of p-bonds is smaller than that of m-bonds.

更に第1表から明らかな様に、フィルム特性は固有粘度
が大きいほど優れている。この事実は従来から知られて
いた事である。また化合物的にもその分子構造中に屈曲
性のある単結合を有しているもの即ちベンゾフェノンテ
トラカルボン酸ジ無水物や4,4′−ジアミノジフェニ
ルエーテルが優れている事がわかる。しかし反対に耐熱
性的には劣っている。
Furthermore, as is clear from Table 1, the film properties are better as the intrinsic viscosity increases. This fact has been known for a long time. Furthermore, it can be seen that compounds having a flexible single bond in their molecular structure, ie, benzophenone tetracarboxylic dianhydride and 4,4'-diaminodiphenyl ether, are excellent. However, on the contrary, it is inferior in heat resistance.

実施例2 実施例1によシ最も熱分解開始温度が高い、テトラカル
ボン酸ジ無水物成分としてピロメリット酸ジ無水物、ア
ミン成分としてp−フェニレンジアミンを選び最もフィ
ルム特性が良かった、テトラカルボン酸ジ無水物成分と
してベンゾフェノンテトラカルボン酸ジ無水物、アミン
成分として4゜4′−ジアミノジフェニルエーテルを選
び第2表に示す様な仕込割合で、実施例1と同様外方法
により反応し、その特性を測定した。
Example 2 According to Example 1, pyromellitic dianhydride was selected as the tetracarboxylic dianhydride component, which had the highest thermal decomposition initiation temperature, and p-phenylenediamine was selected as the amine component, and tetracarboxylic acid, which had the best film properties, was selected. Selecting benzophenonetetracarboxylic dianhydride as the acid dianhydride component and 4゜4'-diaminodiphenyl ether as the amine component, they were reacted using the same method as in Example 1 at the charging ratios shown in Table 2, and their properties were determined. was measured.

結果を第2表に示す。The results are shown in Table 2.

第2表により熱分解開始温度が480℃以上あるものは
実施番号A1〜4.6〜9.11〜14である。テトラ
カルボン酸ジ無水物成分の内、ベンゾフェノンテトラカ
ルボン酸ジ無水物の仕込割合が20モルチをこえる(実
施番号416.17.18.19.20)と熱分解開始
温度が480℃を下まわる様になる。次にジアミン成分
の内、4゜4′−ジアミノジフェニルエーテルの仕込割
合が40モルチをこえる(実施番号/I65.10.1
5.20)と同じく、熱分解開始温度が480℃に達し
なくなる。この結果、熱分解開始温度を480℃にする
為に社テトラカルボン酸ジ無水物成分中のピルメリット
酸ジ無水物を80モル−以上、ジアミン成分中のp−フ
ェニレンジアミンを60モルチ以上にする必要がある事
がわかる。フィルム特性については固有粘度との関連が
大きく、固有粘度05以上でなければ使用に耐えないも
の;と考えられる。
According to Table 2, those having thermal decomposition start temperatures of 480° C. or higher are implementation numbers A1-4.6-9.11-14. Among the tetracarboxylic dianhydride components, when the charging ratio of benzophenone tetracarboxylic dianhydride exceeds 20 molt (Example No. 416.17.18.19.20), the thermal decomposition initiation temperature decreases below 480 ° C. become. Next, among the diamine components, the charging ratio of 4゜4'-diaminodiphenyl ether exceeds 40 molt (Execution number / I65.10.1
Similarly to 5.20), the thermal decomposition start temperature does not reach 480°C. As a result, in order to set the thermal decomposition initiation temperature to 480°C, the amount of pyrmellitic dianhydride in the tetracarboxylic dianhydride component was increased to 80 mol or more, and the amount of p-phenylenediamine in the diamine component was increased to 60 mol or more. I understand that it is necessary. Film properties are largely related to intrinsic viscosity, and it is considered that the film cannot be used unless the intrinsic viscosity is 05 or higher.

又、固有粘度が2.5をこえるものは、単独でのフィル
ム特性は優れているが、熱分解開始温度が480℃を下
まわる様になる。これにより固有粘度は0.5〜2.5
でなければならない事がわかる。
Further, those having an intrinsic viscosity of more than 2.5 have excellent film properties by themselves, but the thermal decomposition initiation temperature becomes lower than 480°C. This results in an intrinsic viscosity of 0.5 to 2.5
I know it has to be.

実施例3 実施例2の方法によシ、第3表記載の原料仕込割合で、
固有粘度1.5のポリアミック酸生成物を得た。この生
成物をN−メチル−2−ピ四リドンで希釈して濃度20
重量−にしたものを、スピンナーを用いて、表面に微細
回路が形成されているシリコン半導体素子表面に、厚さ
約10μに流延した。これを80℃次いで150℃、2
50℃、350℃で各30分間ずつ加熱して、イミド化
した樹脂皮膜を作成した。この皮膜の性能を第3表に示
す。
Example 3 According to the method of Example 2, with the raw material charging ratios listed in Table 3,
A polyamic acid product with an intrinsic viscosity of 1.5 was obtained. This product was diluted with N-methyl-2-pytetralidone to a concentration of 20
Using a spinner, the sample was cast to a thickness of about 10 μm onto the surface of a silicon semiconductor device on which a fine circuit was formed. This was heated to 80℃, then 150℃, 2
An imidized resin film was created by heating at 50°C and 350°C for 30 minutes each. The performance of this film is shown in Table 3.

第3表実施番号A1はピロメリット酸ジ無水物とp−フ
二二レンジアミンだけのポリイミド樹脂である。耐熱性
及び電気特性的には最高クラスに属し優れたものである
が、樹脂の分子構造中の1ユニツト中に占める芳香環の
割合が余りにも大きい為に樹脂が剛直で、この様々皮膜
は種々の機械的ショックや、温湿度の変化の滅しい環境
下での使用は難しい。また硬化時の収縮が著しく大きく
、微細回路が形成されている電子回路素子表面の被膜に
は収縮によシ回路を断線させ損傷させる恐れがあり実用
上の信頼性に欠ける。また第3表中の実施番号A6.8
.9は、本発明の範囲に外れる多量の、ベンゾフェノン
テトラカルボン酸無水物あるいは4,4′−ジアミノジ
フェニルエーテルヲ使用した為、皮膜性だけは優れてい
るが、熱分解開始温度は480℃に達せず耐電圧も低い
。この様なポリイミド樹脂は、素子をハーメチック封止
する際の高温に耐えきれず、また高いバイアスが負荷さ
れるパワートランジスタへの適用も不可能である。これ
に対し第3表中の実施番号42.3.4.5及び7f1
7は本発明になるものでピロメリット酸ジ無水物99〜
80モルチとベンゾフェノンテトラカルボン酸ジ無水物
1〜20モルチとから成るテトラカルボン酸ジ無水物と
、p−フェニレンジアミン99〜60モルチと4.4′
−ジアミノジフェニルエーテル1陶40 ミンとを反応させるものである。本結果から明らかな様
にテトラカルボン酸ジ無水物中のベンゾフェノンテトラ
カルボン酸ジ無水物の割合が多くなるほど熱分解開始温
度は低くなるが480℃以上はあシ、電気特性も皮膜性
も優れている。また、ジアミン中の4.4′−ジアミノ
ジフェニルエーテルの割合が多くなるほど上と同様に熱
分解開始温度は低くなるが480℃以上はあり、電気特
性も皮膜性4優れている。更には, 414’−ジアミ
ノジフェニルエーテルが多くなる#1ど、その分子構造
中にエーテルの一o−t−もっている為が、基板との接
着性も優れている。
Example No. A1 in Table 3 is a polyimide resin containing only pyromellitic dianhydride and p-phenyl diamine. Although it has excellent heat resistance and electrical properties, it is among the highest in class, but because the proportion of aromatic rings in one unit of the resin's molecular structure is too large, the resin is rigid, and the various coatings are different. It is difficult to use the product in an environment where there are mechanical shocks and frequent changes in temperature and humidity. Further, the shrinkage during curing is extremely large, and the film on the surface of an electronic circuit element on which a fine circuit is formed may break or damage the circuit due to the shrinkage, so that it lacks practical reliability. Also, implementation number A6.8 in Table 3
.. Sample No. 9 used a large amount of benzophenone tetracarboxylic acid anhydride or 4,4'-diaminodiphenyl ether, which was outside the scope of the present invention, so although the film properties were excellent, the thermal decomposition initiation temperature did not reach 480°C. The withstand voltage is also low. Such polyimide resins cannot withstand high temperatures during hermetic sealing of elements, and cannot be applied to power transistors that are loaded with high bias. In contrast, implementation numbers 42.3.4.5 and 7f1 in Table 3
7 is according to the present invention and is pyromellitic dianhydride 99-
Tetracarboxylic dianhydride consisting of 80 molt and 1 to 20 molt of benzophenone tetracarboxylic dianhydride, 99 to 60 molt of p-phenylenediamine, and 4.4'
- Diaminodiphenyl ether 1-40 min. As is clear from these results, the higher the proportion of benzophenonetetracarboxylic dianhydride in the tetracarboxylic dianhydride, the lower the thermal decomposition onset temperature becomes, but temperatures above 480°C are poor, and the electrical properties and film properties are excellent. There is. Furthermore, as the proportion of 4,4'-diaminodiphenyl ether in the diamine increases, the thermal decomposition initiation temperature decreases as described above, but it remains at 480 DEG C. or higher, and the electrical properties and film properties are excellent. Furthermore, #1, which has a large amount of 414'-diaminodiphenyl ether, has excellent adhesion to the substrate because it has one o-t- of ether in its molecular structure.

この様に本発明になるポリイミド樹脂は従来にない高い
熱分解開始温度を備えその他の性能も優れだ新規な重合
体である。
As described above, the polyimide resin of the present invention is a novel polymer having an unprecedentedly high thermal decomposition initiation temperature and excellent other properties.

出願人 住友ベークライト株式会社applicant Sumitomo Bakelite Co., Ltd.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、一般式 (R,ハベンイン環、縮合ベンゼン環)で表わされるテ
トラカルボン酸ジ無水物(2)99〜80モルチおよび (Xlは−CD−1−チ、−5O2−1−S−1−CH
2−1で表わされるテトラカルボン酸ジ無水物@1〜2
0モルチとからなるテトラカルボン酸ジ無水物と一般式
 H,N −R,−NH。 (R1はベンゼン環、縮合ベンゼン環)で表わされるジ
アミン(C) 99〜60モルチおよび(x2は−CO
−1−針、−5O2−1S 5−CH2−1で表わされ
るジアミン(6)1〜40モルチとカラなるジアミンと
を、無水の条件下に、不活性ガス雰囲気中、有機極性溶
媒中で、0〜100℃で反応させた、ポリアミック酸生
成物の固有粘度が0.5〜2.5で、イミド化後の硬化
物の熱分解開始温度が480〜580℃の耐熱性樹脂の
製造方法。 2、(A)がビ四メリット酸ジ無水物であり[F])が
ベンゾフェノンテトラカルボン酸ジ無水物である 特許請求の範囲第1項記載の耐熱性樹脂の製造方法。 3、 (C) カバラフェニレンジアミンであり(ロ)
が4−4′−ジアミノジフェニルエーテルである 特許請求の範囲第1項、第2項記載の耐熱性樹脂の製造
方法。
[Scope of Claims] 1. Tetracarboxylic acid dianhydride (2) represented by the general formula (R, habenyne ring, condensed benzene ring) and (Xl is -CD-1-th, -5O2- 1-S-1-CH
Tetracarboxylic dianhydride represented by 2-1 @1-2
A tetracarboxylic dianhydride consisting of 0 molti and the general formula H, N -R, -NH. (R1 is a benzene ring, fused benzene ring) diamine (C) 99 to 60 mol and (x2 is -CO
-1-needle, -5O2-1S 1 to 40 mol of diamine (6) represented by 5-CH2-1 and a colored diamine are mixed under anhydrous conditions in an inert gas atmosphere in an organic polar solvent, A method for producing a heat-resistant resin, in which a polyamic acid product reacted at 0 to 100°C has an intrinsic viscosity of 0.5 to 2.5, and a cured product after imidization has a thermal decomposition initiation temperature of 480 to 580°C. 2. The method for producing a heat-resistant resin according to claim 1, wherein (A) is bitemellitic dianhydride and [F]) is benzophenone tetracarboxylic dianhydride. 3. (C) Kabala phenylene diamine (B)
The method for producing a heat-resistant resin according to claims 1 and 2, wherein is 4-4'-diaminodiphenyl ether.
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Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62156132A (en) * 1985-12-28 1987-07-11 Ube Ind Ltd Preparation of dope for production of polyimide film
JPS63314241A (en) * 1987-06-17 1988-12-22 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd Production of polyamic acid copolymer
JPS63314240A (en) * 1987-06-17 1988-12-22 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd Novel polyimide copolymer and its production
JPS63314242A (en) * 1987-06-17 1988-12-22 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd Production of polyimide copolymer film
JPH0247137A (en) * 1988-08-09 1990-02-16 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd Preparation of polyamic acid
JPH04299885A (en) * 1990-12-17 1992-10-23 E I Du Pont De Nemours & Co Tetrapolyimide film that incorporates benzophenone tetracarboxylic acid two anhydride
JPH0532779A (en) * 1990-11-27 1993-02-09 Nkk Corp Polyimide resin having naphthalene skeleton
JPH0641305A (en) * 1991-10-25 1994-02-15 Internatl Business Mach Corp <Ibm> Polyamic acid and polyimide from fluorinated reactant
JPH06334204A (en) * 1993-05-21 1994-12-02 Ind Technol Res Inst Preparation of flexible amorphous silicon solar cell
JPH08231715A (en) * 1996-03-08 1996-09-10 Mitsui Toatsu Chem Inc Polyimide excellent in thermal stability
JPH08231714A (en) * 1996-01-24 1996-09-10 Mitsui Toatsu Chem Inc Polyimide excellent in thermal stability
JP2002317045A (en) * 2001-04-23 2002-10-31 Jsr Corp Method for producing soluble thermoplastic polyimide
JP2012102155A (en) * 2010-11-05 2012-05-31 Kaneka Corp Polyimide film, laminate, and flexible device

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA849101A (en) * 1970-08-11 E. Taylor Robert Aromatic copolyamide-acids and copolyimides therefrom
JPS5734127A (en) * 1980-08-07 1982-02-24 Ube Ind Ltd Production of polyimide solution
JPS57200453A (en) * 1981-06-04 1982-12-08 Ube Ind Ltd Preparation of polyimide powder

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA849101A (en) * 1970-08-11 E. Taylor Robert Aromatic copolyamide-acids and copolyimides therefrom
JPS5734127A (en) * 1980-08-07 1982-02-24 Ube Ind Ltd Production of polyimide solution
JPS57200453A (en) * 1981-06-04 1982-12-08 Ube Ind Ltd Preparation of polyimide powder

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62156132A (en) * 1985-12-28 1987-07-11 Ube Ind Ltd Preparation of dope for production of polyimide film
JPS63314241A (en) * 1987-06-17 1988-12-22 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd Production of polyamic acid copolymer
JPS63314240A (en) * 1987-06-17 1988-12-22 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd Novel polyimide copolymer and its production
JPS63314242A (en) * 1987-06-17 1988-12-22 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd Production of polyimide copolymer film
JPH0247137A (en) * 1988-08-09 1990-02-16 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd Preparation of polyamic acid
JPH0532779A (en) * 1990-11-27 1993-02-09 Nkk Corp Polyimide resin having naphthalene skeleton
JPH04299885A (en) * 1990-12-17 1992-10-23 E I Du Pont De Nemours & Co Tetrapolyimide film that incorporates benzophenone tetracarboxylic acid two anhydride
JPH0641305A (en) * 1991-10-25 1994-02-15 Internatl Business Mach Corp <Ibm> Polyamic acid and polyimide from fluorinated reactant
JPH07233325A (en) * 1991-10-25 1995-09-05 Internatl Business Mach Corp <Ibm> Radiation-reactive composition
US5780199A (en) * 1991-10-25 1998-07-14 International Business Machines Corporation Polyamic acid and polyimide from fluorinated reactant
JPH06334204A (en) * 1993-05-21 1994-12-02 Ind Technol Res Inst Preparation of flexible amorphous silicon solar cell
JPH08231714A (en) * 1996-01-24 1996-09-10 Mitsui Toatsu Chem Inc Polyimide excellent in thermal stability
JPH08231715A (en) * 1996-03-08 1996-09-10 Mitsui Toatsu Chem Inc Polyimide excellent in thermal stability
JP2002317045A (en) * 2001-04-23 2002-10-31 Jsr Corp Method for producing soluble thermoplastic polyimide
JP2012102155A (en) * 2010-11-05 2012-05-31 Kaneka Corp Polyimide film, laminate, and flexible device

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