JPS62179529A - 架橋ポリイミドシロキサンの製造方法 - Google Patents
架橋ポリイミドシロキサンの製造方法Info
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- 150000003512 tertiary amines Chemical class 0.000 description 1
- 238000007039 two-step reaction Methods 0.000 description 1
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Silicon Polymers (AREA)
- Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)
- Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は架橋ポリイミドシロキサンの製造方法に関する
。
。
C従来の技術と問題点〕
従来、ポリイミド樹脂は電子機器分野における保護材料
、絶縁材料、接着剤として、或はフィルム、構造材とし
て主に耐熱性の面から広く用いられている。その利用方
法状多くの場合、架橋した重合体となる前の前駆体のま
ま対象物に塗布してから焼成してイミド化を完成させる
と共に架橋させる方法によっており、焼成後の上記の如
き種々な用途における作用、効果を向上させるための様
々な提案がなされている。しかしながら、このような従
来の技術は現在の如く多様化、個性化及び高級化したニ
ーズを必ずしも充分KW足させるものとは言えない。
、絶縁材料、接着剤として、或はフィルム、構造材とし
て主に耐熱性の面から広く用いられている。その利用方
法状多くの場合、架橋した重合体となる前の前駆体のま
ま対象物に塗布してから焼成してイミド化を完成させる
と共に架橋させる方法によっており、焼成後の上記の如
き種々な用途における作用、効果を向上させるための様
々な提案がなされている。しかしながら、このような従
来の技術は現在の如く多様化、個性化及び高級化したニ
ーズを必ずしも充分KW足させるものとは言えない。
例えば、電子材料用のポリイミド前駆体として従来使用
されているポリアミド酸は、その溶液を基材に塗布した
後焼成してイミド化させて硬化させるが、使用上次のよ
うな種々な欠点、すなわちその塗布用溶液が非常に粘度
が高くて作業性が劣ること、また焼成時の温度が30°
0〜400℃と高温を要するため基材の耐熱温度を越え
ることがあること、更に!!!布対象のシリコンウェハ
ーやガラスとの接着性が不充分であること、等の問題点
があった。
されているポリアミド酸は、その溶液を基材に塗布した
後焼成してイミド化させて硬化させるが、使用上次のよ
うな種々な欠点、すなわちその塗布用溶液が非常に粘度
が高くて作業性が劣ること、また焼成時の温度が30°
0〜400℃と高温を要するため基材の耐熱温度を越え
ることがあること、更に!!!布対象のシリコンウェハ
ーやガラスとの接着性が不充分であること、等の問題点
があった。
上記問題点のうち接着性を改善するものとしてシリコン
化合物との共重合体が多く提案されている。例えば特開
昭57−143328号、特開昭58−7473号、及
び特開昭58−13631号には、原料であるジアミン
成分の一部を、ジアミンで両末端を停止したポリシロキ
サンで置き換えて得られるポリイミド前駆体を使用して
ポリイミド−シロキサン共重合体とする技術が提案され
ている。しかしな、がらこの場合、成る程度の接着性の
改善は見られるのに引き換え、共重合体中のシロキサン
含量の増加と共に耐熱性が低下し、かつ重合度が小さく
なって塗膜形成能が低下すると言う問題点があった。ま
た、特公昭58−32162号及び特公昭58−321
63号には、テトラカルボン酸二無水物等の適当なカル
ボン酸誘導体とジアミンとを反応させて酸無水物等の末
端基を有するポリアミドカルボン酸を生成せしめた後、
このポリアミドカルボン酸とアミノシリコン化合物とを
一20°Cないし+50℃で反応させることによってけ
い素を含有するポリアミドカルボン酸プレポリマーを得
、このプレポリマーをイミド化しないままかイミド化す
るにしても脱水剤の存在下の穏和な条件下(低温好まし
くは50℃以下、とりわけ−20℃ないし+25℃)で
化学的に環化(イミド化)して有機けい素置性ポリイミ
ド前駆体を得、この前駆体を溶液状態でシランジオール
またはシロキサンジオールの存在下または不存在下で加
熱してイミド化の完成と共に架橋せしめてポリイミドシ
ロキサンとする技術が開示されている。しかしながら、
このポリイミドシロキサン前駆体は、従来のポリアミド
カルボン酸を主成分とするポリイミド前駆体と同様にイ
ミド化するために約200℃以上最高350°Cに達す
る高温での焼成を必要とし、得られた環化物はけい素含
量が大きいと塗膜形成能が劣り、けい素含量が小さいと
シリコンウェハーやガラスとの接着性が劣り、また予め
イミド化したポリイミドシロキサン前駆体を製造する場
合は脱水剤存在下の低温処理による環化では長時間を要
して実際的でなく、逆に加熱により環化を促進させると
溶液全体がゲル化し流動性を失う、等の梯々な問題を有
している。
化合物との共重合体が多く提案されている。例えば特開
昭57−143328号、特開昭58−7473号、及
び特開昭58−13631号には、原料であるジアミン
成分の一部を、ジアミンで両末端を停止したポリシロキ
サンで置き換えて得られるポリイミド前駆体を使用して
ポリイミド−シロキサン共重合体とする技術が提案され
ている。しかしな、がらこの場合、成る程度の接着性の
改善は見られるのに引き換え、共重合体中のシロキサン
含量の増加と共に耐熱性が低下し、かつ重合度が小さく
なって塗膜形成能が低下すると言う問題点があった。ま
た、特公昭58−32162号及び特公昭58−321
63号には、テトラカルボン酸二無水物等の適当なカル
ボン酸誘導体とジアミンとを反応させて酸無水物等の末
端基を有するポリアミドカルボン酸を生成せしめた後、
このポリアミドカルボン酸とアミノシリコン化合物とを
一20°Cないし+50℃で反応させることによってけ
い素を含有するポリアミドカルボン酸プレポリマーを得
、このプレポリマーをイミド化しないままかイミド化す
るにしても脱水剤の存在下の穏和な条件下(低温好まし
くは50℃以下、とりわけ−20℃ないし+25℃)で
化学的に環化(イミド化)して有機けい素置性ポリイミ
ド前駆体を得、この前駆体を溶液状態でシランジオール
またはシロキサンジオールの存在下または不存在下で加
熱してイミド化の完成と共に架橋せしめてポリイミドシ
ロキサンとする技術が開示されている。しかしながら、
このポリイミドシロキサン前駆体は、従来のポリアミド
カルボン酸を主成分とするポリイミド前駆体と同様にイ
ミド化するために約200℃以上最高350°Cに達す
る高温での焼成を必要とし、得られた環化物はけい素含
量が大きいと塗膜形成能が劣り、けい素含量が小さいと
シリコンウェハーやガラスとの接着性が劣り、また予め
イミド化したポリイミドシロキサン前駆体を製造する場
合は脱水剤存在下の低温処理による環化では長時間を要
して実際的でなく、逆に加熱により環化を促進させると
溶液全体がゲル化し流動性を失う、等の梯々な問題を有
している。
上記の如〈従来の技術には種々な問題点かあシ、従って
半導体の表面保護や多膚配線層間絶縁膜などに適するよ
うに、適当な溶媒に可溶であり、溶液状態では粘度が適
度で良好な作業性を与え、比較的低温且つ短時間で焼成
硬化させることができ、良好な塗+fi形成能を有する
ポリイミド前駆体、そしてこのような前駆体から得られ
るシリコンウェハーやガラス等との接着性の良いポリイ
ミド樹脂の開発が要望されていた。
半導体の表面保護や多膚配線層間絶縁膜などに適するよ
うに、適当な溶媒に可溶であり、溶液状態では粘度が適
度で良好な作業性を与え、比較的低温且つ短時間で焼成
硬化させることができ、良好な塗+fi形成能を有する
ポリイミド前駆体、そしてこのような前駆体から得られ
るシリコンウェハーやガラス等との接着性の良いポリイ
ミド樹脂の開発が要望されていた。
c問題点を解決するための手段〕
本発明は、上記従来技術の問題点を解決して要望を満た
すための手段であって、下記の式(1)%式%(1) 〔ここに(n+1)個の各(I)は独立に下記の式(2
)、(3)及び(4) のいずれかの構成単位を表わし、かつR1は4価の炭素
環式芳香族基を表わし、R2は炭素数2〜12個の脂肪
族基、炭素数4〜30個の脂環式基、炭素数6〜30個
の芳香脂肪族基、または炭素数6〜30個の炭素環式芳
香族基を表わし、R3は+CHR+r% +CHt八(
)′、+CH2+rO(y、またはイン(ただしSは1
〜4の整数を示す)を表わす。〕 で表わされるイミド・アミド酸連鎖部が下記の式(5) %式%(5) 〔ここに各R4は独立(C炭素数1〜6のアルキル基、
フェニル基または炭素数7〜12個のアルキル置換フェ
ニル基金表わし、各Ylは独立にアルコキシ基、アセト
キシ基、ハロゲン、水酸基、+0+Vr、または下記の
式(6) %式%(6) にこにR5、R6及びR7は独立に炭素数1〜6のアル
キル基、フェニル基または炭素数7〜12個のアルキル
碌換フェニル基を表わす。1で表わされる基を表わし、
mは1≦m≦3の値をとる。〕 で表わされる結合構造により結合されていて、下記の式
(7) %式%(7) 〔ここに各Y2は独立にアルコキシ基、アセトキシ基、
ハロゲン、水酸基または前記式(6)で表わされる基を
表わし、各R4及びmは式(5)の場合と同じである。
すための手段であって、下記の式(1)%式%(1) 〔ここに(n+1)個の各(I)は独立に下記の式(2
)、(3)及び(4) のいずれかの構成単位を表わし、かつR1は4価の炭素
環式芳香族基を表わし、R2は炭素数2〜12個の脂肪
族基、炭素数4〜30個の脂環式基、炭素数6〜30個
の芳香脂肪族基、または炭素数6〜30個の炭素環式芳
香族基を表わし、R3は+CHR+r% +CHt八(
)′、+CH2+rO(y、またはイン(ただしSは1
〜4の整数を示す)を表わす。〕 で表わされるイミド・アミド酸連鎖部が下記の式(5) %式%(5) 〔ここに各R4は独立(C炭素数1〜6のアルキル基、
フェニル基または炭素数7〜12個のアルキル置換フェ
ニル基金表わし、各Ylは独立にアルコキシ基、アセト
キシ基、ハロゲン、水酸基、+0+Vr、または下記の
式(6) %式%(6) にこにR5、R6及びR7は独立に炭素数1〜6のアル
キル基、フェニル基または炭素数7〜12個のアルキル
碌換フェニル基を表わす。1で表わされる基を表わし、
mは1≦m≦3の値をとる。〕 で表わされる結合構造により結合されていて、下記の式
(7) %式%(7) 〔ここに各Y2は独立にアルコキシ基、アセトキシ基、
ハロゲン、水酸基または前記式(6)で表わされる基を
表わし、各R4及びmは式(5)の場合と同じである。
〕
で表わされる基が末端基として存しており、かつ分子全
体として下記の式(8) %式% 〔ここにa:イミド化率 W:式(2)で表わされる構成単位の総数27式(3)
で表わされる構成単位の総数Q:式(4)で表わされる
構成単位の総数を表わす。〕 で定義されるイミド化率aが50〜100%であシ、か
つR2の総数BlとR3の総数1)lとが下記の式(9
) o、i≦□ ・・・(9) B1 + D凰 で表わされる関係にあり、かつN−メチル−2−ピロリ
ドン中、温度30±0.01℃、濃度0.51/dlで
測定された対数粘度数が0.05〜5cttンyである
可溶性ポリイミドシロキサン前駆体を含む溶液を50〜
450℃に加熱することによシ溶媒を蒸発させるととも
に該前ボ体を架橋させる架橋ポリイミドシロキサンの製
造法に関するものである。
体として下記の式(8) %式% 〔ここにa:イミド化率 W:式(2)で表わされる構成単位の総数27式(3)
で表わされる構成単位の総数Q:式(4)で表わされる
構成単位の総数を表わす。〕 で定義されるイミド化率aが50〜100%であシ、か
つR2の総数BlとR3の総数1)lとが下記の式(9
) o、i≦□ ・・・(9) B1 + D凰 で表わされる関係にあり、かつN−メチル−2−ピロリ
ドン中、温度30±0.01℃、濃度0.51/dlで
測定された対数粘度数が0.05〜5cttンyである
可溶性ポリイミドシロキサン前駆体を含む溶液を50〜
450℃に加熱することによシ溶媒を蒸発させるととも
に該前ボ体を架橋させる架橋ポリイミドシロキサンの製
造法に関するものである。
前記可溶性ポリイミドシロキサン前駆体は以下の方法で
製造することができる。すなわち、下記の式頭で茨わさ
れるテトラカルボン酸二無水物Aモルと式αυで表わさ
れるシフ4フ82係を存在せしめて溶媒の存在下で0℃
以上60℃未満の温度で0.2〜6時間反応させる第1
段階の反応を行な,bせて均一な反応を生成−ksQA
−5次いで弐〇〇で示される範囲にあるEモルの式(至
)で表わされるシリル化剤の存在下に60″C以上20
0”C未満の温度で0.5〜30時間加熱してイミド化
反応を行ない、その結果発生する水及び必要に応じて他
からの水により式03で表わされるアミンシリコン化合
物中に示されたX1カ弐〇3で表わされるシリル化剤中
のI2の加水分解反応を行なわせ、更にはシロギサン権
合反応をさせる第2段階の反応を行なわせて式αので定
義されるイミド化率aを50〜100%にすると共にN
−メチル−2−ピロリドン中、温度3。
製造することができる。すなわち、下記の式頭で茨わさ
れるテトラカルボン酸二無水物Aモルと式αυで表わさ
れるシフ4フ82係を存在せしめて溶媒の存在下で0℃
以上60℃未満の温度で0.2〜6時間反応させる第1
段階の反応を行な,bせて均一な反応を生成−ksQA
−5次いで弐〇〇で示される範囲にあるEモルの式(至
)で表わされるシリル化剤の存在下に60″C以上20
0”C未満の温度で0.5〜30時間加熱してイミド化
反応を行ない、その結果発生する水及び必要に応じて他
からの水により式03で表わされるアミンシリコン化合
物中に示されたX1カ弐〇3で表わされるシリル化剤中
のI2の加水分解反応を行なわせ、更にはシロギサン権
合反応をさせる第2段階の反応を行なわせて式αので定
義されるイミド化率aを50〜100%にすると共にN
−メチル−2−ピロリドン中、温度3。
±0.01℃、濃度0、5y7tttで測定された対数
粘度数を0.05〜5dt/fとするものである。
粘度数を0.05〜5dt/fとするものである。
HtN−R”−NHt ・・・01)
H,N−R3−5tR’8−mx’m” ” (Blζ
’ R’ R’ 5iX2 ・・・(
至)0、1≦□ ・・・(I4)B2+D
2 2A−2Bj+D” −・QrJo、0
1≦EAD”X叫≦1 ・・・α呻(ココニ、R
1、R2、83%R4、R5%R6、R’ 及びmは前
記の場合と同じく定義され、XIはアルコキシ基、アセ
トキシ基またはハロゲンを表わし、ではアルコキシ基、
アセトキシ基、ハロゲンまたは水酸基を表わす。) (ここKW%P及びQはテトラカルボン酸二無水物とジ
アミン及び/またはアミンシリコン化合物とが化合し、
更に脱水することあって生成する下記の3種の構成単位
それぞれの分子中における総数を表わす。
H,N−R3−5tR’8−mx’m” ” (Blζ
’ R’ R’ 5iX2 ・・・(
至)0、1≦□ ・・・(I4)B2+D
2 2A−2Bj+D” −・QrJo、0
1≦EAD”X叫≦1 ・・・α呻(ココニ、R
1、R2、83%R4、R5%R6、R’ 及びmは前
記の場合と同じく定義され、XIはアルコキシ基、アセ
トキシ基またはハロゲンを表わし、ではアルコキシ基、
アセトキシ基、ハロゲンまたは水酸基を表わす。) (ここKW%P及びQはテトラカルボン酸二無水物とジ
アミン及び/またはアミンシリコン化合物とが化合し、
更に脱水することあって生成する下記の3種の構成単位
それぞれの分子中における総数を表わす。
以下、本発明の詳細な説明する。
本発明に使用する可溶性ポリイミドシロキサン前駆体は
、式(1)で表わされるイミド・アミド酸連鎖部(以下
、イミド・アミド酸連鎖部(1)の如く呼称することが
ある。他の式により示されるものについても同様に呼称
することがある。)が結合構造(5)Kよる結合により
架橋゛または延長されていて、基(7)が末端基として
存在して骨格が形成されているオリゴマーないしはポリ
マーである。イミド・アミド醸連鎖部(1)の構成要素
であるR1は好ましくは少なくとも1個の六員環を有す
る。R1は特に単環式芳香族基、縮合多環式芳香族基、
または数個の縮合環もしくは非縮合環(これらの環は直
接または橋かけ基を通して互に結合する。)を有する多
環式芳香族基である。上記橋かけ基としては一〇ー1ー
COー1ー8Ot−等が示される。R10例としては次
のものを挙げることができる。
、式(1)で表わされるイミド・アミド酸連鎖部(以下
、イミド・アミド酸連鎖部(1)の如く呼称することが
ある。他の式により示されるものについても同様に呼称
することがある。)が結合構造(5)Kよる結合により
架橋゛または延長されていて、基(7)が末端基として
存在して骨格が形成されているオリゴマーないしはポリ
マーである。イミド・アミド醸連鎖部(1)の構成要素
であるR1は好ましくは少なくとも1個の六員環を有す
る。R1は特に単環式芳香族基、縮合多環式芳香族基、
または数個の縮合環もしくは非縮合環(これらの環は直
接または橋かけ基を通して互に結合する。)を有する多
環式芳香族基である。上記橋かけ基としては一〇ー1ー
COー1ー8Ot−等が示される。R10例としては次
のものを挙げることができる。
工!,ヱ)(友、碕11及び登R・直
〔ただし、ここKR’は一〇ー5ーC〇−又は−SO,
−を表わし、芳香環が2つ以上ある場合(縮合環を含む
)の各環の結合手は互にオルトの位置にある。〕 またR2の例としては次のものを挙げることができる。
−を表わし、芳香環が2つ以上ある場合(縮合環を含む
)の各環の結合手は互にオルトの位置にある。〕 またR2の例としては次のものを挙げることができる。
6、−□R゛
(ここにR″は炭素数1〜4のアルキル基を表わす。)
−c>、′o−g、゛シR・°(1
をRIOG R10ぐ
(ココKR”は−〇−1−S−1−S 0t−1−CO
−1?H3 H3 こにpは2〜12の整数を表わす。)、()及び−cL
@。R2−。
−1?H3 H3 こにpは2〜12の整数を表わす。)、()及び−cL
@。R2−。
前記可璋性ポリイミドシロキサン前駆体の分子前の適量
範囲は一定条件下での固有粘度測定値として0.05〜
5ttt7yと規定されており、適当な溶媒に可溶であ
る。
範囲は一定条件下での固有粘度測定値として0.05〜
5ttt7yと規定されており、適当な溶媒に可溶であ
る。
本発明において対数粘度数(ηinh )とは、前記測
定条件により定義された通りのものであるが、更に詳述
すれば、 tnη/η0 ηinh■□ 〔ここにηは、ウベローデ粘度計を使用し溶媒N−メチ
ル−2−ピロリドン中の濃度0.517diのものを温
度30±0.01°Cで測定した値であり、η。はウベ
ローデ粘度計を使用し同温度における同溶媒の測定値で
あり、Cは濃度0.5ダ/dlである。〕 で示される。
定条件により定義された通りのものであるが、更に詳述
すれば、 tnη/η0 ηinh■□ 〔ここにηは、ウベローデ粘度計を使用し溶媒N−メチ
ル−2−ピロリドン中の濃度0.517diのものを温
度30±0.01°Cで測定した値であり、η。はウベ
ローデ粘度計を使用し同温度における同溶媒の測定値で
あり、Cは濃度0.5ダ/dlである。〕 で示される。
イミド・アミド酸連鎖部(1)中のR2及びRJの分子
中の総数をそれぞれB1及びDIとすると、これらの合
計数(Bl+D”)に対するDlの比の好適な範囲は式
(9)に規定されている。この範囲が0.1未溝の範囲
となる程にR3が少ないと、R3に結合している結合構
造(5)、基(6)または末端基(7)が少なく従って
Siの総数が少なくなって、例えば接着性が低下して好
ましくない。
中の総数をそれぞれB1及びDIとすると、これらの合
計数(Bl+D”)に対するDlの比の好適な範囲は式
(9)に規定されている。この範囲が0.1未溝の範囲
となる程にR3が少ないと、R3に結合している結合構
造(5)、基(6)または末端基(7)が少なく従って
Siの総数が少なくなって、例えば接着性が低下して好
ましくない。
また、イミド・アミド酸連鎖部(1)中の各(1)は構
成学位(2)、(3)または(4)のいずれかを独立に
表わしているが、分子全体としては式(8)で定義され
るイミド化率aが50〜100%の範囲にあって前駆体
でありなからイミド化率の進んだものとなっている。こ
のため例えば焼成によるイミド化の完成が比較的低温且
つ短時間で可能である。イミド化率aを知る上で必要な
イミド基の定量は既知の赤外線吸収スペクトル法による
ことができる。
成学位(2)、(3)または(4)のいずれかを独立に
表わしているが、分子全体としては式(8)で定義され
るイミド化率aが50〜100%の範囲にあって前駆体
でありなからイミド化率の進んだものとなっている。こ
のため例えば焼成によるイミド化の完成が比較的低温且
つ短時間で可能である。イミド化率aを知る上で必要な
イミド基の定量は既知の赤外線吸収スペクトル法による
ことができる。
以上の如く、可溶性ポリイミドシロキサン前駆体は構成
されている。
されている。
本発明の原料について説明する。
弐〇〇で表わされるテトラカルボン酸二無水物として次
の化合物を挙げることができる。
の化合物を挙げることができる。
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% 212’13.3
′−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2、3.3
’、 4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、3
.3’、 4.4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸
二無水物、2,3.3’、4’−ベンゾフェノンテトラ
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、ビス(3,4−ジカル
ボキシフェニル)−エーテルニ無水物、ビス(3,4−
ジカルボキシフェニル)−スルホン二無水物、1゜2.
5.6−ナフタリンテトラカルボン酸二無水物、2,3
,6.7−ナフタリンテトラカルボン酸二無水物等。
ェニルテトラカルボン酸二無水物% 212’13.3
′−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2、3.3
’、 4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、3
.3’、 4.4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸
二無水物、2,3.3’、4’−ベンゾフェノンテトラ
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、ビス(3,4−ジカル
ボキシフェニル)−エーテルニ無水物、ビス(3,4−
ジカルボキシフェニル)−スルホン二無水物、1゜2.
5.6−ナフタリンテトラカルボン酸二無水物、2,3
,6.7−ナフタリンテトラカルボン酸二無水物等。
また、弐〇〇で表わされるジアミンとしては次の化合物
を挙げることができる。
を挙げることができる。
4.4′−ジアミノジフェニルエーテル、4.4’−ジ
アミノジフエニルメタン、4.4’−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フィド
、4.4’−シアミノジフェニルチオエーテル、4.4
’−ジ(メターアミノフエノキシ)ジフェニルスルホン
、4 、4’−ジ(ハラ−アミノフェノキシ)ジフェニ
ルスルホン、オルト−フェニレンジアミン、メタ−フェ
ニレンジアミン、バラ−フェニレンシアミン、ベンジジ
ン、2.2’−ジアミノベンゾフェノン、4.4°′−
ジアミノベンゾフェノン、4.4′−ジアミノジフェニ
ル−2,2−プロパン等の芳香族ジアミン、トリメチレ
ンジアミン、テトラメチレンジアミ/、ヘキサメチレン
ジアミン、4゜4−ニジメチルへブタメチレンジアミン
、2.u−ドデカンジアミン等の脂肪族ジアミン、ビス
(p−アミノフェノキシ)ジメチルシラン、1゜3−ビ
ス−(3−7ミノプロビル)−1,1゜3.3−テトラ
メチルジシロキサン、1.4−ビス(3−アミノプロピ
ルジメチルシリル)ベンゼン等のシリコン系ジアミン、
1,4−ジアミノシクロヘキサン等の脂環式ジアミン、
0−キシリレンジアミン、m−キシリレンジアミン等の
アミノアルキル置換芳香族化合物等。
アミノジフエニルメタン、4.4’−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フィド
、4.4’−シアミノジフェニルチオエーテル、4.4
’−ジ(メターアミノフエノキシ)ジフェニルスルホン
、4 、4’−ジ(ハラ−アミノフェノキシ)ジフェニ
ルスルホン、オルト−フェニレンジアミン、メタ−フェ
ニレンジアミン、バラ−フェニレンシアミン、ベンジジ
ン、2.2’−ジアミノベンゾフェノン、4.4°′−
ジアミノベンゾフェノン、4.4′−ジアミノジフェニ
ル−2,2−プロパン等の芳香族ジアミン、トリメチレ
ンジアミン、テトラメチレンジアミ/、ヘキサメチレン
ジアミン、4゜4−ニジメチルへブタメチレンジアミン
、2.u−ドデカンジアミン等の脂肪族ジアミン、ビス
(p−アミノフェノキシ)ジメチルシラン、1゜3−ビ
ス−(3−7ミノプロビル)−1,1゜3.3−テトラ
メチルジシロキサン、1.4−ビス(3−アミノプロピ
ルジメチルシリル)ベンゼン等のシリコン系ジアミン、
1,4−ジアミノシクロヘキサン等の脂環式ジアミン、
0−キシリレンジアミン、m−キシリレンジアミン等の
アミノアルキル置換芳香族化合物等。
次に式(6)で表わされるアミノシリコン化合物として
は次の化合物を挙げることができる。
は次の化合物を挙げることができる。
NHt−(CHz )s−Sl (0CHs )いNH
z−(CH2)s−8i (OCtHs)いNHt−(
CIf2)s−8i (CHs X 0CHs )2、
NHx−(CHt)s−8t (CHsXOCzHう)
1、Nl(!−(CHI )s −St (CtHs
X On −C5Hy )2、NHx−(CHt)4−
8i (OCHa)いNH2−(Cut)4−8i (
OCtHs)s、NHt−CCHt )t−8t (C
HsXOCtHs)t、NHt<ンSi (0CHs
)s、 NH2−Q−St < OC!H5> s、NHt −
Q−st (CH,)< 0CHI >t、NH−ひづ
i (CHsXOC*Hs)t、NHt+(Cut)S
t(OCHm)s、NHt+ (CHt )ssi (
OCtHs )s等。
z−(CH2)s−8i (OCtHs)いNHt−(
CIf2)s−8i (CHs X 0CHs )2、
NHx−(CHt)s−8t (CHsXOCzHう)
1、Nl(!−(CHI )s −St (CtHs
X On −C5Hy )2、NHx−(CHt)4−
8i (OCHa)いNH2−(Cut)4−8i (
OCtHs)s、NHt−CCHt )t−8t (C
HsXOCtHs)t、NHt<ンSi (0CHs
)s、 NH2−Q−St < OC!H5> s、NHt −
Q−st (CH,)< 0CHI >t、NH−ひづ
i (CHsXOC*Hs)t、NHt+(Cut)S
t(OCHm)s、NHt+ (CHt )ssi (
OCtHs )s等。
また弐〇3で表わされるシリル化剤としては次の化合物
を挙げることができる。
を挙げることができる。
(CHs )s St (0CHs )、(CHa )
s St (0CtH+ )、(CHs)asi(On
−CsHy)、(CHs)*(Ct)Is)St(OC
Hs)、(CHs)、(CtHs)St(OCtHs)
、(CHs)ssiOH、(CHs)ssi(OCOC
Hs)、本発明方法において上記の原料化合物を溶媒中
で反応させるための好ましい溶媒(以下反応溶媒と言う
ことがある)としてN−メチルピロリドン、ジメチルア
セトアミド、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキ
シド、テトラメチル尿素、ピリジン、ジメチルスルホン
、ヘキサメチルスルホンアミド、メチルホルムアミド、
N−7セチルー2−ピロリドン、トルエン、キシレン、
エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリ
コールモノエチルエーテル、エチレンクリコールモツプ
チルエーテル、ジエチレングリコール七ツメチルエーテ
ル、ジエチレングリコールジメチルエーテル等の1洩又
は2種以上を使用でき、また上記溶媒を30重量%以上
含有する他の溶媒との混合溶媒としても用いることがで
きる。
s St (0CtH+ )、(CHs)asi(On
−CsHy)、(CHs)*(Ct)Is)St(OC
Hs)、(CHs)、(CtHs)St(OCtHs)
、(CHs)ssiOH、(CHs)ssi(OCOC
Hs)、本発明方法において上記の原料化合物を溶媒中
で反応させるための好ましい溶媒(以下反応溶媒と言う
ことがある)としてN−メチルピロリドン、ジメチルア
セトアミド、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキ
シド、テトラメチル尿素、ピリジン、ジメチルスルホン
、ヘキサメチルスルホンアミド、メチルホルムアミド、
N−7セチルー2−ピロリドン、トルエン、キシレン、
エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリ
コールモノエチルエーテル、エチレンクリコールモツプ
チルエーテル、ジエチレングリコール七ツメチルエーテ
ル、ジエチレングリコールジメチルエーテル等の1洩又
は2種以上を使用でき、また上記溶媒を30重量%以上
含有する他の溶媒との混合溶媒としても用いることがで
きる。
次に本発明における可溶性ポリイミドシロキサン前駆体
の生成反応方法について説明する。
の生成反応方法について説明する。
弐〇〇で示されるテトラカルボン酸二無水物Aモルは弐
〇って示されるジアミンB2モル及び式(6)で示され
るアミノシリコン化合物B2モルと反応溶媒中で反応さ
せる。このときA、B”及びB2はそれらの間に式a4
及びほぼ式QrJの関係が存在するように定める。式a
→はアミノシリコン化合物の使用量がジアミンとの合計
モル孜の10%以上であることを示しているが、この使
用量が10%未満の場合は得られる可溶性ポリイミドシ
ロキサン前駆体が半導体用の表面保護膜等として使用し
たときシリコンウエノ・−やガラス等との接着性が劣っ
たものとなる。
〇って示されるジアミンB2モル及び式(6)で示され
るアミノシリコン化合物B2モルと反応溶媒中で反応さ
せる。このときA、B”及びB2はそれらの間に式a4
及びほぼ式QrJの関係が存在するように定める。式a
→はアミノシリコン化合物の使用量がジアミンとの合計
モル孜の10%以上であることを示しているが、この使
用量が10%未満の場合は得られる可溶性ポリイミドシ
ロキサン前駆体が半導体用の表面保護膜等として使用し
たときシリコンウエノ・−やガラス等との接着性が劣っ
たものとなる。
式(ハ)はジアミン及びアミンシリコン化合物中の全ア
ミノ基とテトラカルボン限二無水物中の係式であるが、
必ずしも正確に当前できなくても良く、例えばAについ
て式(至)で定められるモル牧の±10%の範囲ならば
本発明における可溶性ポリイミドシロキサン前駆体は充
分に得られる。「はぼ式Q9の関係を存在せしめて」と
はこの意味を表わす。
ミノ基とテトラカルボン限二無水物中の係式であるが、
必ずしも正確に当前できなくても良く、例えばAについ
て式(至)で定められるモル牧の±10%の範囲ならば
本発明における可溶性ポリイミドシロキサン前駆体は充
分に得られる。「はぼ式Q9の関係を存在せしめて」と
はこの意味を表わす。
本発明方法においては溶媒中における各原料の反応の実
施は、テトラカルボン酸二無水物とジアミンとアミンシ
リコン化合物との反応を比終了液と言うことがある)を
シリル化剤の存在下に比較的亮温で加熱して少なくとも
そのとき発生する水と共に反応でせるl¥2段階の反応
とにより行なう。反応溶媒の使用号全上記各段階の反応
の時点で反応溶媒とこれに添加した原料との合計量基準
で60重世%以上とすると攪拌操作を容易にするので好
ましいが、98重量%以上は必要でない。?J1段階の
反応の当初から全原料の使用tを考朦した反応溶媒せと
するのが溶媒の追加操作を必要としないので好ましい。
施は、テトラカルボン酸二無水物とジアミンとアミンシ
リコン化合物との反応を比終了液と言うことがある)を
シリル化剤の存在下に比較的亮温で加熱して少なくとも
そのとき発生する水と共に反応でせるl¥2段階の反応
とにより行なう。反応溶媒の使用号全上記各段階の反応
の時点で反応溶媒とこれに添加した原料との合計量基準
で60重世%以上とすると攪拌操作を容易にするので好
ましいが、98重量%以上は必要でない。?J1段階の
反応の当初から全原料の使用tを考朦した反応溶媒せと
するのが溶媒の追加操作を必要としないので好ましい。
第1段階の反応は上記の反応溶媒の存在下で0°C以上
60°C未満、好ましくは3°C以上30°C未満の温
度で0.2〜6時間反応せしめる。具体的には、テトラ
カルボン没二無水物とジアミンとアミノシリコン化合物
との全部を同時に反応溶媒tc加えて反応させても良い
が、上記3つの原料のうち2つを先に上記温度範囲内で
も低温例えばO〜10’Cで反応全開始し、段階的にま
たは連続的に温度を上記温度範囲内で高めながら残りの
原料を加えて反応せしめても良い。
60°C未満、好ましくは3°C以上30°C未満の温
度で0.2〜6時間反応せしめる。具体的には、テトラ
カルボン没二無水物とジアミンとアミノシリコン化合物
との全部を同時に反応溶媒tc加えて反応させても良い
が、上記3つの原料のうち2つを先に上記温度範囲内で
も低温例えばO〜10’Cで反応全開始し、段階的にま
たは連続的に温度を上記温度範囲内で高めながら残りの
原料を加えて反応せしめても良い。
この場合、上記3つの原料の添加順には特に制限はない
が、ジアミンの添加を最後にしない方がより高分子量の
ポリマーが得られ易い。この第1段階の反応では上記3
つの原料は溶媒に溶解して反応は比較的速やかに進行し
、均一で透明な反応液が生成すると反応はほぼ終了して
いるが、なお暫らくは続行して反応の完了を確実にする
のが好ましい。その主な反応は後記する如く両端にアミ
ンシリコン化合物を結合したポリアミドカルボン酸(以
下中間体Fと言うことがある)の生成である。
が、ジアミンの添加を最後にしない方がより高分子量の
ポリマーが得られ易い。この第1段階の反応では上記3
つの原料は溶媒に溶解して反応は比較的速やかに進行し
、均一で透明な反応液が生成すると反応はほぼ終了して
いるが、なお暫らくは続行して反応の完了を確実にする
のが好ましい。その主な反応は後記する如く両端にアミ
ンシリコン化合物を結合したポリアミドカルボン酸(以
下中間体Fと言うことがある)の生成である。
第2段階の反応は、上記第1段階の反応終了後式aQで
示される範囲にあるEモルの式(至)で表わされるシリ
ル化剤の存在下に第1段階の反応温度から更に上昇せし
めて60°C以上200″C未満、好ましくは60℃以
上110°C未満の温度で0.5〜30時間加熱してイ
ミド化反応を行ないその時に発生する水及び必要により
他からの水により中間体Fの末端にあるアミンシリコン
化合物のXl及びシリル化剤のX2の加水分解反応を行
始せ、更にはシロキサン縮合反応させる反応である。シ
リル化剤は第2段階の反応の開始に当たって添加しても
良いが、第1段階の反応の開始前に他の原料と共に予め
添加しておいても良く、この場合第1段階の反応に対す
る実質的な影響はなくて第1段階から?P42段階へ反
応を移す操作が容易となるので好ましい、、、第2段階
の反応における主な反応は、後記する如く第1段階の反
応で生成した中間体Fのアミド・カルボン酸の部分を環
化してイミド化すると共に、中間体Fの末端を成してい
るアミノシリコン化合物のXl及び遊離のシリル化剤の
Xlが加水分解性基すなわちアルコキシ基、アセトキシ
基またはハロゲンでちるときの半数以上が/I11水分
解されて水酸基に変換(X2が当Wから−OHである場
合もある)され、少なくとも一部において中間体F同士
、中間体Fとシリル化剤との間、またはシリル化剤同士
でSiに結合した水酸基同士或は水酸基と加水分解性基
とが縮合反応を起してシロギサン結合が生成、すなわち
シロキサン縮合反応が行なわれることである。
示される範囲にあるEモルの式(至)で表わされるシリ
ル化剤の存在下に第1段階の反応温度から更に上昇せし
めて60°C以上200″C未満、好ましくは60℃以
上110°C未満の温度で0.5〜30時間加熱してイ
ミド化反応を行ないその時に発生する水及び必要により
他からの水により中間体Fの末端にあるアミンシリコン
化合物のXl及びシリル化剤のX2の加水分解反応を行
始せ、更にはシロキサン縮合反応させる反応である。シ
リル化剤は第2段階の反応の開始に当たって添加しても
良いが、第1段階の反応の開始前に他の原料と共に予め
添加しておいても良く、この場合第1段階の反応に対す
る実質的な影響はなくて第1段階から?P42段階へ反
応を移す操作が容易となるので好ましい、、、第2段階
の反応における主な反応は、後記する如く第1段階の反
応で生成した中間体Fのアミド・カルボン酸の部分を環
化してイミド化すると共に、中間体Fの末端を成してい
るアミノシリコン化合物のXl及び遊離のシリル化剤の
Xlが加水分解性基すなわちアルコキシ基、アセトキシ
基またはハロゲンでちるときの半数以上が/I11水分
解されて水酸基に変換(X2が当Wから−OHである場
合もある)され、少なくとも一部において中間体F同士
、中間体Fとシリル化剤との間、またはシリル化剤同士
でSiに結合した水酸基同士或は水酸基と加水分解性基
とが縮合反応を起してシロギサン結合が生成、すなわち
シロキサン縮合反応が行なわれることである。
上記のシリル化剤同士のシロキサン結合はシリル化剤が
単に不活性化合物となって反応溶媒中に溶存するだけで
あるが、その他のシロキサン結合は網状4i!1織を構
成し或は高分子中のSi含t’を多くするので、得られ
るポリイミドシロキサ/前駆体において相当量のシロキ
サ/結合がXl及びX2の位置に生成しているばかりで
なく、この前駆体を焼成したときに最終的にシロキサン
結合をすべてのまたはそれに近いStのXl及びX2の
位taに生成させることが好ましく、従ってXl及びr
の1/2ないし全部を加水分解して−OH’を生成せし
めることが好ましい。従ってこのような加水分解に有効
な水の最大量すなわちXl及びX2の全部を加水分解す
るために消費される水量は(D”Xm+E)モルであシ
、XI及びrの1/2を加水分解するために消費される
水量は(D”Xm+E)X1/2モルである( X”が
水酸基であるときけその分の水i!!:ヲ減看する)。
単に不活性化合物となって反応溶媒中に溶存するだけで
あるが、その他のシロキサン結合は網状4i!1織を構
成し或は高分子中のSi含t’を多くするので、得られ
るポリイミドシロキサ/前駆体において相当量のシロキ
サ/結合がXl及びX2の位置に生成しているばかりで
なく、この前駆体を焼成したときに最終的にシロキサン
結合をすべてのまたはそれに近いStのXl及びX2の
位taに生成させることが好ましく、従ってXl及びr
の1/2ないし全部を加水分解して−OH’を生成せし
めることが好ましい。従ってこのような加水分解に有効
な水の最大量すなわちXl及びX2の全部を加水分解す
るために消費される水量は(D”Xm+E)モルであシ
、XI及びrの1/2を加水分解するために消費される
水量は(D”Xm+E)X1/2モルである( X”が
水酸基であるときけその分の水i!!:ヲ減看する)。
上記加水分解で消費される水の少なくとも一部はポリア
ミド酸がイミド化するときに発生する水でまかなわれる
。その発生水量はイミド化率をaとすれば2 A X
t X 1 / 100モルである。従って第2段階の
反応に際して第1段階反応終了液に添加する水量は((
(D2Xm+E)x1/2〜CD”xm+E))−2A
XaX1/100)%ルとなるが、更に使用する反応溶
媒に含有される水分も無視できないときはこの水分量も
考慮する必要がある。このように第2段1・々の反応に
当って添加を要する水分量はイミド化により発生する水
量、反応溶媒が含有する水分量、更にはシロキサン結合
量によって変わり、イミド化により発生する水や溶媒含
有水分量によっては水の添加を必要としない場合もある
。シリル化剤は後記するように中間体F同士がその末端
でシロキサン結合して無限に高分子化することを避ける
ための分子号制御に使用される。弐a6はシリル化剤の
使用11EモルがE/(D”xm)として0.01以上
であることを示し′Cおり、これが0.01未満のとき
は中間体Fの両末端で】宿合反応が進行してシロキサン
結合によりポリマーが三次元化して分子量が巨大になり
、溶液が流動性を失っていわゆるゲル化を起すので好ま
しくない。
ミド酸がイミド化するときに発生する水でまかなわれる
。その発生水量はイミド化率をaとすれば2 A X
t X 1 / 100モルである。従って第2段階の
反応に際して第1段階反応終了液に添加する水量は((
(D2Xm+E)x1/2〜CD”xm+E))−2A
XaX1/100)%ルとなるが、更に使用する反応溶
媒に含有される水分も無視できないときはこの水分量も
考慮する必要がある。このように第2段1・々の反応に
当って添加を要する水分量はイミド化により発生する水
量、反応溶媒が含有する水分量、更にはシロキサン結合
量によって変わり、イミド化により発生する水や溶媒含
有水分量によっては水の添加を必要としない場合もある
。シリル化剤は後記するように中間体F同士がその末端
でシロキサン結合して無限に高分子化することを避ける
ための分子号制御に使用される。弐a6はシリル化剤の
使用11EモルがE/(D”xm)として0.01以上
であることを示し′Cおり、これが0.01未満のとき
は中間体Fの両末端で】宿合反応が進行してシロキサン
結合によりポリマーが三次元化して分子量が巨大になり
、溶液が流動性を失っていわゆるゲル化を起すので好ま
しくない。
またE/(D”Xm)が1を超えてシリル化剤を添加す
る必要は特にない。
る必要は特にない。
第2段階の反応温度が60℃未満では反応が遅くて実際
的でなく、本発明では60℃以上でも何ら異常な反応を
招来する仁とな〈実施できるのであυ、200℃以上は
必要でない。第2段階の反応の実施に当たシ、第三級ア
ミンのようなイミド化反応促進剤を添加することもでき
るが、本発明においてはイミド化で発生する水は直ちに
加水分解に消費されて反応の方向をイミド化に向け、イ
ミド化反応は速やかに進行するので、イミド化反応促進
剤の添加は必要でない。加水分解反応を促進させるため
の酸触媒等は添加することも可能であるが、後に残存す
る場合の悪影響を前照して添加しない方が好ましい。
的でなく、本発明では60℃以上でも何ら異常な反応を
招来する仁とな〈実施できるのであυ、200℃以上は
必要でない。第2段階の反応の実施に当たシ、第三級ア
ミンのようなイミド化反応促進剤を添加することもでき
るが、本発明においてはイミド化で発生する水は直ちに
加水分解に消費されて反応の方向をイミド化に向け、イ
ミド化反応は速やかに進行するので、イミド化反応促進
剤の添加は必要でない。加水分解反応を促進させるため
の酸触媒等は添加することも可能であるが、後に残存す
る場合の悪影響を前照して添加しない方が好ましい。
第2段階の反応においてはシリル化剤を反応させるとと
Kよシ反応液をゲル化させることなくイミド化反応及び
シロキサン縮合反応を円滑に進行せしめ、そしてシリル
化剤の使用量及び反応条件をそれぞれ前記の範囲内で変
えるととKより反応液の粘度すなわち前駆体の分子量を
自由にコントロールすることができる。このようにして
、0.05〜54t/fと言う適度な対数粘度数従って
適度な分子量を有して溶媒に可溶性であってしかもイミ
ド化率が50%以上に達するオリゴマーないしはポリマ
ーの可溶性ポリイミドシロキサ/前駆体が得られる。対
数粘度数が0.05dtlI未滴の場合は塗布液の塗布
状態が良好でなく、従ってまた塗膜形成が充分でなく、
5dl/If超える場合は溶解困難又は不溶性となって
実用に供し得ない。
Kよシ反応液をゲル化させることなくイミド化反応及び
シロキサン縮合反応を円滑に進行せしめ、そしてシリル
化剤の使用量及び反応条件をそれぞれ前記の範囲内で変
えるととKより反応液の粘度すなわち前駆体の分子量を
自由にコントロールすることができる。このようにして
、0.05〜54t/fと言う適度な対数粘度数従って
適度な分子量を有して溶媒に可溶性であってしかもイミ
ド化率が50%以上に達するオリゴマーないしはポリマ
ーの可溶性ポリイミドシロキサ/前駆体が得られる。対
数粘度数が0.05dtlI未滴の場合は塗布液の塗布
状態が良好でなく、従ってまた塗膜形成が充分でなく、
5dl/If超える場合は溶解困難又は不溶性となって
実用に供し得ない。
以上の如<xi段階の反応に次いで第2段階の反応を行
なうことによりイミド化率50%以上で且つ固有粘度が
0.05〜5dt/1/の可溶性ポリイミドシロキサン
前駆体を得ることができる。
なうことによりイミド化率50%以上で且つ固有粘度が
0.05〜5dt/1/の可溶性ポリイミドシロキサン
前駆体を得ることができる。
上記反応方法によれば、第1段階の反応においてテトラ
カルボン酸二無水物とジアミンとアミンシリコン化合物
とから低温で得られた両末端にアミンシリコン化合物を
結合したポリアミドカルボン酸(中間体F)を第2段階
の反応においてシリル化剤の存在下に加熱してイミド化
すると共に加水分解及びシロキサン縮合反応を行なって
も、反応液がゲル化を起すことなく反応は円滑に進行す
る。これはシリル化剤が反応に関与してシロキサン縮合
することにより、中間体F IvjのSt活性点を不活
性化して中間体F間の無限のシロキサン縮合金停止させ
るからである。この点全−例の反応式を用いて説明する
と以下の如くである。以下の例では記述を簡単にするた
めアミンシリコン化合物としてHzN−R’−8i(O
Et)s (?ニー コにOEtはエトキシ基金表わす
)を使用し、イミド化率t100%とし、シリル化剤と
しテ(CHs )s St (OCtHs )’に使用
する。テトラカルボン酸二無水物とジアミンとの如く反
応するが、この生成物の両末端にHzN−R3−8t
(OEt )s (io 1分子ずつカ反応シテ下記式
四で示す中間体Fが生成する。
カルボン酸二無水物とジアミンとアミンシリコン化合物
とから低温で得られた両末端にアミンシリコン化合物を
結合したポリアミドカルボン酸(中間体F)を第2段階
の反応においてシリル化剤の存在下に加熱してイミド化
すると共に加水分解及びシロキサン縮合反応を行なって
も、反応液がゲル化を起すことなく反応は円滑に進行す
る。これはシリル化剤が反応に関与してシロキサン縮合
することにより、中間体F IvjのSt活性点を不活
性化して中間体F間の無限のシロキサン縮合金停止させ
るからである。この点全−例の反応式を用いて説明する
と以下の如くである。以下の例では記述を簡単にするた
めアミンシリコン化合物としてHzN−R’−8i(O
Et)s (?ニー コにOEtはエトキシ基金表わす
)を使用し、イミド化率t100%とし、シリル化剤と
しテ(CHs )s St (OCtHs )’に使用
する。テトラカルボン酸二無水物とジアミンとの如く反
応するが、この生成物の両末端にHzN−R3−8t
(OEt )s (io 1分子ずつカ反応シテ下記式
四で示す中間体Fが生成する。
(中間体F)
・・・ 09
この中間体Fは加熱によシ次式−に示す如くイミド化す
ると共に水を放出する。
ると共に水を放出する。
−R3−8i(OEt)s + 2(n+1)HtO・
・・e;!D(以下式(1)中破線で囲んだ部分をGで
表わす)ここに生成した水を含めて反応液中に存在せし
められた水は、直ちに式(1)に示す新たな中間体の末
端の5iCOEt)sの一部または全部と反応して次式
〇〇に示す中間体Jt−生成せしめる。
・・e;!D(以下式(1)中破線で囲んだ部分をGで
表わす)ここに生成した水を含めて反応液中に存在せし
められた水は、直ちに式(1)に示す新たな中間体の末
端の5iCOEt)sの一部または全部と反応して次式
〇〇に示す中間体Jt−生成せしめる。
(OEt)8−y(OH)ySiR3〜G−R’−8i
(OH)x(OEt)B−x(中間体J) ・・・eυ ここに生成した中間体J中の一5i−OHは他の中■ または の如くシロキサン縮合反応を容易に起こす。従って中間
体Jは両末端に3個づつ合計6個(本例の場合)の活性
点を有するモノマーとして考えることができる。従って
若しシリル化剤を存在せしめないで中間体Ji加熱する
と、一部の活性点には未反応で残るものはありながらも
他の活性点において例えば次式の如く次々にシロキサン
縮合反応が起こって架橋構造を形成すると共に分子’f
t1−は巨大になる。
(OH)x(OEt)B−x(中間体J) ・・・eυ ここに生成した中間体J中の一5i−OHは他の中■ または の如くシロキサン縮合反応を容易に起こす。従って中間
体Jは両末端に3個づつ合計6個(本例の場合)の活性
点を有するモノマーとして考えることができる。従って
若しシリル化剤を存在せしめないで中間体Ji加熱する
と、一部の活性点には未反応で残るものはありながらも
他の活性点において例えば次式の如く次々にシロキサン
縮合反応が起こって架橋構造を形成すると共に分子’f
t1−は巨大になる。
そしてこの反応は急激に起こり制御は不可能であるから
、反応液はたちまちゲル化してしまうのである。従って
前記した如〈従来技術においてはイミド化をしないかす
るにしても水の存在を極力なくすように例えば脱水剤等
を使用して低温でイミド化を行なっていたのである。
、反応液はたちまちゲル化してしまうのである。従って
前記した如〈従来技術においてはイミド化をしないかす
るにしても水の存在を極力なくすように例えば脱水剤等
を使用して低温でイミド化を行なっていたのである。
しかしながら本発明方法では第2段階の反応に性化する
の′である。
の′である。
!
・・・(財)
このようにシリル化剤とシロキサン縮合反応を起した活
性点は不活性化されて以後の70キサン縮合反応は停止
される。従って生成する架橋数は制限されると共に分子
量の巨大化も防止されて反応液はゲル化することもなく
反応は円滑に進行するのである。そしてシリル化剤の使
用量や反応条件を調整して上記の反応で得られたポリイ
ミドシロキサン前駆体は既にイミド化が50%以上に進
行していると共に分子量も常て溶媒に可溶であり、また
St含量が多くなっているのである。
性点は不活性化されて以後の70キサン縮合反応は停止
される。従って生成する架橋数は制限されると共に分子
量の巨大化も防止されて反応液はゲル化することもなく
反応は円滑に進行するのである。そしてシリル化剤の使
用量や反応条件を調整して上記の反応で得られたポリイ
ミドシロキサン前駆体は既にイミド化が50%以上に進
行していると共に分子量も常て溶媒に可溶であり、また
St含量が多くなっているのである。
本発明におけるポリイミドシロキサン前駆体(以下、単
に前駆体と略称することがある)は電子機器分野におけ
る保護材料、絶縁材料、接着剤、フィルム、構造材等を
与える架橋ポリイミドシロキサンの前駆体として広く使
用することができる。殆んどの場合、ワニス等の如く溶
媒KG解した溶液の状態で使用されるから、前記方法で
得られた溶液を濃縮または溶媒で稀釈して(以下、この
ような溶液を前、躯体溶液と言うことがある)使用する
のが良い。溶媒としては反応溶媒と同じものを使用する
ことができる。
に前駆体と略称することがある)は電子機器分野におけ
る保護材料、絶縁材料、接着剤、フィルム、構造材等を
与える架橋ポリイミドシロキサンの前駆体として広く使
用することができる。殆んどの場合、ワニス等の如く溶
媒KG解した溶液の状態で使用されるから、前記方法で
得られた溶液を濃縮または溶媒で稀釈して(以下、この
ような溶液を前、躯体溶液と言うことがある)使用する
のが良い。溶媒としては反応溶媒と同じものを使用する
ことができる。
例えば電子材料保護材用として使用する場合、前駆体溶
液を必要に応じて固体の吸着剤等を使用してイオン性吻
*1除去し、さらに1−以下のフィルターにより微小な
固体不純物を除去して塗布液として使用することができ
る。この塗布液の4度は必要とする塗膜の厚さにより決
められるが、40重量%以下が好ましく、特に0.3〜
25重量%の範囲が実際に使用する上で好ましい場合が
多い。塗布液は常法に従いスピンナー等でシリコンウェ
ハー、ガラス等に均一に塗布し焼成する。焼成条件は使
用する溶媒、塗膜の厚さ等により多少異なるが、50〜
450℃、好ましくは100〜300℃で0.5〜1.
5時間位の比較的短時間焼成することで充分である。こ
のような焼成により、イミド化率が100%未溝の前駆
体は100%になり、分子量が未だそれ程大きくなく溶
媒に可溶性の前駆体がシロキサン結合による架橋が増加
して溶媒不溶性の無限網状組織となり、本発明に系る架
橋ポリイミドシロキサンとなり、前駆体溶液が呈してい
た透明な淡黄色が例えば透明な茶色(厚さ数μm以下の
ウス物では淡黄色〜無色)となって非常に硬くて高耐熱
性の皮膜を形成するのである。
液を必要に応じて固体の吸着剤等を使用してイオン性吻
*1除去し、さらに1−以下のフィルターにより微小な
固体不純物を除去して塗布液として使用することができ
る。この塗布液の4度は必要とする塗膜の厚さにより決
められるが、40重量%以下が好ましく、特に0.3〜
25重量%の範囲が実際に使用する上で好ましい場合が
多い。塗布液は常法に従いスピンナー等でシリコンウェ
ハー、ガラス等に均一に塗布し焼成する。焼成条件は使
用する溶媒、塗膜の厚さ等により多少異なるが、50〜
450℃、好ましくは100〜300℃で0.5〜1.
5時間位の比較的短時間焼成することで充分である。こ
のような焼成により、イミド化率が100%未溝の前駆
体は100%になり、分子量が未だそれ程大きくなく溶
媒に可溶性の前駆体がシロキサン結合による架橋が増加
して溶媒不溶性の無限網状組織となり、本発明に系る架
橋ポリイミドシロキサンとなり、前駆体溶液が呈してい
た透明な淡黄色が例えば透明な茶色(厚さ数μm以下の
ウス物では淡黄色〜無色)となって非常に硬くて高耐熱
性の皮膜を形成するのである。
本発明方法により得られる架橋ポリイミドシロキサンは
液晶配向剤としても良い結果を示す。
液晶配向剤としても良い結果を示す。
すなわち、ガラス板に液晶Klす、その上に前駆体を塗
って焼成後ラッピング(rubbing )することに
より、液晶を一定方向に配向させることができる。
って焼成後ラッピング(rubbing )することに
より、液晶を一定方向に配向させることができる。
電子材料用途以外の用途としては、例えば、耐熱性接着
剤、各種フィルム、f&維、圧縮成形品、積層材料等で
ある。前駆体溶液に安定剤、添加剤あるいは充填剤等全
添加し成形することも当然可能である。焼成温度として
は大部分の用途に於いて50〜250°Cの比較的低温
で行なうことができるが、厚手の成形品の焼成あるいは
焼成時間の短縮のため、より高い温度、例えば250〜
450 ’Cでの焼成も可能である。
剤、各種フィルム、f&維、圧縮成形品、積層材料等で
ある。前駆体溶液に安定剤、添加剤あるいは充填剤等全
添加し成形することも当然可能である。焼成温度として
は大部分の用途に於いて50〜250°Cの比較的低温
で行なうことができるが、厚手の成形品の焼成あるいは
焼成時間の短縮のため、より高い温度、例えば250〜
450 ’Cでの焼成も可能である。
焼成により溶媒は飛散するとともに前駆体中に残存する
アミド酸のイミドへの転換及びシロキサン縮合反応の進
行により架橋、硬化し本発明の架橋ポリイミドシロキサ
ンが得られる。
アミド酸のイミドへの転換及びシロキサン縮合反応の進
行により架橋、硬化し本発明の架橋ポリイミドシロキサ
ンが得られる。
以下、実施例によって本発明全史に具体的に説明する。
参考例1
攪拌装置、滴下ロート、温度計、コンデンサーおよび窒
素置換装置を付した11のフラスコを冷水中に固定した
。フラスコ内を窒素ガスにより置換した後、脱水精製し
た5 00 mlのN−メチル−2−ピロリドン、16
.236F(0,0733モル)の3−アミノプロピル
トリエトキシシラン、22.025M0.110モル)
の4,4′−ジアミノジフェニルエーテル及び4.33
8y(0,0367モル)のトリメチルエトキシシラン
を投入しかくはんを続は溶解させた。この溶液に31.
99010.147モル)の粉末状ピロメリット酸二無
水物を滴下ロートから徐々に30分間かけて前記フラス
コ内(C投入し、反応を続けた。この間反応温度は3〜
8℃であった。さらKこの温度で2時間反応を続けた。
素置換装置を付した11のフラスコを冷水中に固定した
。フラスコ内を窒素ガスにより置換した後、脱水精製し
た5 00 mlのN−メチル−2−ピロリドン、16
.236F(0,0733モル)の3−アミノプロピル
トリエトキシシラン、22.025M0.110モル)
の4,4′−ジアミノジフェニルエーテル及び4.33
8y(0,0367モル)のトリメチルエトキシシラン
を投入しかくはんを続は溶解させた。この溶液に31.
99010.147モル)の粉末状ピロメリット酸二無
水物を滴下ロートから徐々に30分間かけて前記フラス
コ内(C投入し、反応を続けた。この間反応温度は3〜
8℃であった。さらKこの温度で2時間反応を続けた。
その後昇温し25〜30°Cで1時間反応させた。以上
の第1段階の反応により25°Cでの回転粘度が23セ
ンチボイズである淡黄色の透明液が得られた。ここで回
転粘度とはE型粘7F−計(株式会社東京計器製VIS
CONICEMD)を使用して温度25°Cで測定した
粘度である(以下同じ)。次いで第2段階の反応として
この反応液を更に昇温し、100°Cで9時間反応させ
た。この結果、25℃での回転粘度が130センチボイ
ズの淡褐色の透明液である可溶性ポリイミドシロキサン
前駆体溶液が得られた。この前駆体溶液の1部をとシ常
温減圧下に乾燥して淡褐色の固形物状の前駆体を得、そ
のイミド化率を赤外線吸収スペクトルから定量したとと
ベクトル図である。第1図にはイミド基の吸収スペクト
ル(5,63μm及び18.85μm)が明瞭に存在し
、アミド酸の吸収スペクトル(N−Hバンド3.08μ
m)は消失しているのが見られる。
の第1段階の反応により25°Cでの回転粘度が23セ
ンチボイズである淡黄色の透明液が得られた。ここで回
転粘度とはE型粘7F−計(株式会社東京計器製VIS
CONICEMD)を使用して温度25°Cで測定した
粘度である(以下同じ)。次いで第2段階の反応として
この反応液を更に昇温し、100°Cで9時間反応させ
た。この結果、25℃での回転粘度が130センチボイ
ズの淡褐色の透明液である可溶性ポリイミドシロキサン
前駆体溶液が得られた。この前駆体溶液の1部をとシ常
温減圧下に乾燥して淡褐色の固形物状の前駆体を得、そ
のイミド化率を赤外線吸収スペクトルから定量したとと
ベクトル図である。第1図にはイミド基の吸収スペクト
ル(5,63μm及び18.85μm)が明瞭に存在し
、アミド酸の吸収スペクトル(N−Hバンド3.08μ
m)は消失しているのが見られる。
比較参考例1
参考例1においてトリメチルエトキシシランを添加しな
い以外は同様の装置及び方法で第1段階の反応を行ない
、さらに100℃に昇温したとこる50分で反応液はゲ
ル化した。
い以外は同様の装置及び方法で第1段階の反応を行ない
、さらに100℃に昇温したとこる50分で反応液はゲ
ル化した。
比較参考例2
参考例1と同様にして得られた第1段階反応終了液(回
転粘度23センチボイズ)の1部(200ml)t−採
取し、あらかじめ窒素置換していた参考例1と同様のフ
ラスコ中で40’″Cで9時間反応させた。この結果2
5°Cでの回転粘度が19センチポイズの淡黄色透明の
ワニスが得られた。このポリマーのイミド化率は5%以
下であった。
転粘度23センチボイズ)の1部(200ml)t−採
取し、あらかじめ窒素置換していた参考例1と同様のフ
ラスコ中で40’″Cで9時間反応させた。この結果2
5°Cでの回転粘度が19センチポイズの淡黄色透明の
ワニスが得られた。このポリマーのイミド化率は5%以
下であった。
比較参考例3
参考例1と同様の装置及び方法で18.779F(0,
0938モル)の4,4′−ジアミノジフェニルエーテ
ル、20.764g(0,0938モル)の3−アミノ
プロピルトリエトキシシラン及び5.548g(0,0
469モル)のトリメチルエトキシシラン’z500g
/のN−メチル−2−ピロリドン中KM解させ、これに
30.685F(0,141モル)のピロメリット酸二
無水物を反応Q、を5〜10°CK保ちながら30分間
で添加し、この温度で1時間さらに40〜451Cで1
時間反応させ均−液を得た。この反応液に30.627
7(0,300モル)の無水酢酸を投入し、100°C
で5時間反応させた。
0938モル)の4,4′−ジアミノジフェニルエーテ
ル、20.764g(0,0938モル)の3−アミノ
プロピルトリエトキシシラン及び5.548g(0,0
469モル)のトリメチルエトキシシラン’z500g
/のN−メチル−2−ピロリドン中KM解させ、これに
30.685F(0,141モル)のピロメリット酸二
無水物を反応Q、を5〜10°CK保ちながら30分間
で添加し、この温度で1時間さらに40〜451Cで1
時間反応させ均−液を得た。この反応液に30.627
7(0,300モル)の無水酢酸を投入し、100°C
で5時間反応させた。
この結果、25℃での回転粘度が11センチボイズであ
る淡褐色の透明液が得られた。このポリマーの対数粘度
数は0.03でありイミド化率は100%であった。
る淡褐色の透明液が得られた。このポリマーの対数粘度
数は0.03でありイミド化率は100%であった。
比較参考例4
参考例1と同様の装置及び方法で31.261F(0,
156モル)の4.4′−ジアミノジフェニルエーテル
及び8.292f!(0,0149モル)の3−アミノ
プロピルトリエトキシシランを500g/のN−メチル
−2−ピロリドン中に溶解させ、この溶液を3〜8℃に
保ちながらこれに35.676F(0,164モル)の
二無水ビロメ、リット酸を1時間で添加し、この温度で
2時間さらに40〜45°Cで1時間反応させ淡黄色の
透明液を得た。
156モル)の4.4′−ジアミノジフェニルエーテル
及び8.292f!(0,0149モル)の3−アミノ
プロピルトリエトキシシランを500g/のN−メチル
−2−ピロリドン中に溶解させ、この溶液を3〜8℃に
保ちながらこれに35.676F(0,164モル)の
二無水ビロメ、リット酸を1時間で添加し、この温度で
2時間さらに40〜45°Cで1時間反応させ淡黄色の
透明液を得た。
このワニスの25℃での回転粘度は380センチボイズ
であり、このポリマーは対数粘度数が0.66でイミド
化率は5%以下であった。
であり、このポリマーは対数粘度数が0.66でイミド
化率は5%以下であった。
参考例2
参考例1と同様の装置及び方法で41.572g(0,
208モル)の4.4′−ジアミノジフェニルエーテル
、88.571F(0,415モル)のp−アミノプロ
ピルトリメトキシシラン及び98.189jF(0,8
30モル)のトリメチルエトキシシランを500 ml
のN−メチル−2−ピロリドン中に溶解させ、この溶液
を3〜8℃に保ちながらこれに90.573g(0,4
15モル)のピロメリット酸二無水物を30分間で添加
し、この温度で2時間、さらに45〜50℃で1時間反
応させて均−液を得た。この第1段階反応終了液をさら
に昇温させ120″Cで5時間さらに8.744jF(
0,208モル)の水を添加して3時間第2段階の反応
を行なった。この結果、25℃での回転粘度が61セン
チボイズである淡褐色の透明なポリイミドシロキサン前
駆体の溶液が得られた。この前駆体の対数粘度数は0.
063でありイミド化率は95%であった。
208モル)の4.4′−ジアミノジフェニルエーテル
、88.571F(0,415モル)のp−アミノプロ
ピルトリメトキシシラン及び98.189jF(0,8
30モル)のトリメチルエトキシシランを500 ml
のN−メチル−2−ピロリドン中に溶解させ、この溶液
を3〜8℃に保ちながらこれに90.573g(0,4
15モル)のピロメリット酸二無水物を30分間で添加
し、この温度で2時間、さらに45〜50℃で1時間反
応させて均−液を得た。この第1段階反応終了液をさら
に昇温させ120″Cで5時間さらに8.744jF(
0,208モル)の水を添加して3時間第2段階の反応
を行なった。この結果、25℃での回転粘度が61セン
チボイズである淡褐色の透明なポリイミドシロキサン前
駆体の溶液が得られた。この前駆体の対数粘度数は0.
063でありイミド化率は95%であった。
参考例3
参考例1と同様の装置及び方法で16.576F(0,
0828モル)の4.4′−ジアミノジフェニルエーテ
ル、12.219F(0,0552%ル)の3−アミノ
プロピルトリエトキシシラン及び2.876F(0,0
276モル)のトリメチルメトキシ7ランを500−〇
N、N−ジメチルホルムアミド中に溶解させ、この溶液
を5〜lO°Cに保ちながらこれに35.568F(0
,110モル)の3.3’、 4.4’−ペンシブエノ
ンテトラカルボン酸二無水物を30分間で添加し、この
温度で1時間、さらに40〜45°Cで1時間反応させ
て均−液を得た。この第1段階反応終了液を昇温させ9
0℃で22時間第2段階の反応を行なった。この結果、
25℃での回転粘度が97センチポイズである淡褐色の
透明なポリイミドシロキサ/前駆体の溶液が得られた。
0828モル)の4.4′−ジアミノジフェニルエーテ
ル、12.219F(0,0552%ル)の3−アミノ
プロピルトリエトキシシラン及び2.876F(0,0
276モル)のトリメチルメトキシ7ランを500−〇
N、N−ジメチルホルムアミド中に溶解させ、この溶液
を5〜lO°Cに保ちながらこれに35.568F(0
,110モル)の3.3’、 4.4’−ペンシブエノ
ンテトラカルボン酸二無水物を30分間で添加し、この
温度で1時間、さらに40〜45°Cで1時間反応させ
て均−液を得た。この第1段階反応終了液を昇温させ9
0℃で22時間第2段階の反応を行なった。この結果、
25℃での回転粘度が97センチポイズである淡褐色の
透明なポリイミドシロキサ/前駆体の溶液が得られた。
この前駆体の対数粘度数は0.46であり、イミド化率
は68%であった。
は68%であった。
参考例4
参考例1と同様の装置及び方法で26.35Of(0,
132モル)の4.4′−ジアミノジフェニルエーテル
、9.433IC0,0526モル)の3−アミノプロ
ピルトリメトキシシラン及び3.477F(0,026
3モル)のトリメチルアセトキシシラン金500−〇N
−メチルー2−ピロリドン中に溶解させ、この溶液を5
〜lO°Cに保ちながらこれに34.445g(0,1
58モル)のピロメリット酸二無水物′f!:30分間
で添加し、この温度で3時間、さらに45〜50°Cで
30分間反応させて均−液を得た。この第1段階反応終
了液をさらに昇温させ100℃で10時間第282階の
反応を行なった。この結果、25℃での回転粘度が43
0センチボイズである淡褐色の透明なポリイミドシロキ
サン前駆体のd液が得られた。この前実体の対数粘2度
数は0.72でちりイミド化率は57%であった。
132モル)の4.4′−ジアミノジフェニルエーテル
、9.433IC0,0526モル)の3−アミノプロ
ピルトリメトキシシラン及び3.477F(0,026
3モル)のトリメチルアセトキシシラン金500−〇N
−メチルー2−ピロリドン中に溶解させ、この溶液を5
〜lO°Cに保ちながらこれに34.445g(0,1
58モル)のピロメリット酸二無水物′f!:30分間
で添加し、この温度で3時間、さらに45〜50°Cで
30分間反応させて均−液を得た。この第1段階反応終
了液をさらに昇温させ100℃で10時間第282階の
反応を行なった。この結果、25℃での回転粘度が43
0センチボイズである淡褐色の透明なポリイミドシロキ
サン前駆体のd液が得られた。この前実体の対数粘2度
数は0.72でちりイミド化率は57%であった。
参考例5
参考例1と同様の装置及び方法で10.603y(0,
0780モル)のm−キンリレンジアミン、11.50
7y(0,0520モル)の3−アミノプロピルトリエ
トキシ7ラン及び1.538N(0,0130モル)の
トリメチルエトキシシランを500 mlのN−メチル
−2−ピロリドン中に溶解させ、この溶液を5〜10°
Cに保ちながらこれに22.673IC0,104モル
)のピロメリット酸二無水物t30分間で添加し、この
温度で1時間、さらに30〜35°Cで1時間反応させ
て均−液を得た。この第1段階反応終了液を昇温させて
100℃で7時間第2段階の反応を行なった。この結果
、25°Cでの回転粘度が41センチボイズである淡褐
色の透明なポリイミドシロキサン前駆体の溶液が得られ
た。
0780モル)のm−キンリレンジアミン、11.50
7y(0,0520モル)の3−アミノプロピルトリエ
トキシ7ラン及び1.538N(0,0130モル)の
トリメチルエトキシシランを500 mlのN−メチル
−2−ピロリドン中に溶解させ、この溶液を5〜10°
Cに保ちながらこれに22.673IC0,104モル
)のピロメリット酸二無水物t30分間で添加し、この
温度で1時間、さらに30〜35°Cで1時間反応させ
て均−液を得た。この第1段階反応終了液を昇温させて
100℃で7時間第2段階の反応を行なった。この結果
、25°Cでの回転粘度が41センチボイズである淡褐
色の透明なポリイミドシロキサン前駆体の溶液が得られ
た。
この前駆体の対数粘度数は0.56でありイミド化率は
84%であった。
84%であった。
参考例6
参考例1と同様の装置で24.567F(0,123モ
ル)の4.4′−ジアミノジフェニルエーテル及び26
.171F(0,123モル)のp−アミノフェニルト
リメトキシシランを500 weのN−メチル−2−ピ
ロリドン中に溶解させ、この溶液上5〜10°Cに保ち
ながらこれに40.144y(0,184モル)のピロ
メリット酸二無水物を40分間で添加し、この温度で2
時間、さらに45〜50″Cで1時間反応させて均−液
を得た。この第1段階反応終了液に8.638F(0,
0308モル)のトリメチルエトキシシランを添加した
後昇温させ、100″Cで5時間第2段階の反応を行な
った。この結果、25°Cでの回転粘度が110センチ
ボイズである淡褐色の透明なポリイミドシロキサン前駆
体の溶液が得られた。
ル)の4.4′−ジアミノジフェニルエーテル及び26
.171F(0,123モル)のp−アミノフェニルト
リメトキシシランを500 weのN−メチル−2−ピ
ロリドン中に溶解させ、この溶液上5〜10°Cに保ち
ながらこれに40.144y(0,184モル)のピロ
メリット酸二無水物を40分間で添加し、この温度で2
時間、さらに45〜50″Cで1時間反応させて均−液
を得た。この第1段階反応終了液に8.638F(0,
0308モル)のトリメチルエトキシシランを添加した
後昇温させ、100″Cで5時間第2段階の反応を行な
った。この結果、25°Cでの回転粘度が110センチ
ボイズである淡褐色の透明なポリイミドシロキサン前駆
体の溶液が得られた。
この前駆体の対数粘度数は0.33でありイミド化率は
78%であった。
78%であった。
参考例7
参考例1と同様の装置及び方法で27.889F(0,
139モル)の4.4′−ジアミノジフェニルエーテル
、7.617y(o、0a9sモル)の3−アミノプロ
ピルメチルジェトキシシラン及び1.177M0.00
995モル)のトリメチルエトキシシランYr 500
weのN−メチル−2−ピロリドン中に溶解させ、こ
の溶液を5〜10℃に保ちながらこれに34.721F
(0,159モル)のピロメリット酸二無水物を30分
間で添加し、この温度で2.5時間、さらに30〜35
℃で2時間反応させ均−液を得た。
139モル)の4.4′−ジアミノジフェニルエーテル
、7.617y(o、0a9sモル)の3−アミノプロ
ピルメチルジェトキシシラン及び1.177M0.00
995モル)のトリメチルエトキシシランYr 500
weのN−メチル−2−ピロリドン中に溶解させ、こ
の溶液を5〜10℃に保ちながらこれに34.721F
(0,159モル)のピロメリット酸二無水物を30分
間で添加し、この温度で2.5時間、さらに30〜35
℃で2時間反応させ均−液を得た。
この第1段階反応終了液を昇温させ100°Cで12時
間第2段階の反応を行なった。この結果、25°Cでの
回転粘度が2,170センチボイズの淡褐色の透明なポ
リイミドシロキサン前駆体の浴液が得られた。この前駆
体の対数粘度数は1.56でありイミド化率は52%で
あった。
間第2段階の反応を行なった。この結果、25°Cでの
回転粘度が2,170センチボイズの淡褐色の透明なポ
リイミドシロキサン前駆体の浴液が得られた。この前駆
体の対数粘度数は1.56でありイミド化率は52%で
あった。
参考例8
参考例1と同様の装置及び方法で30.575’) (
0,195モル)の4.4′−ジアミノジフェニルメタ
ン、10.769y(0,0486モル)の3−アミノ
プロピルトリエトキンシラン、7.8469C0,04
86モル)の3−アミノプロピルジメチルエトキシシラ
ン及び4.3121(0,0365モル)のトリメチル
エトキシシランk 500 yxlのN−メチル−2−
ピロリドン中に溶解させ、この溶液上5〜10°Cに保
ちながらこれに71.55310.243モル)の3゜
3’、4.4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物
1r30分間で添加し、この温度で1時間、さらに50
〜55℃で2時間反応させ均−液を得た。
0,195モル)の4.4′−ジアミノジフェニルメタ
ン、10.769y(0,0486モル)の3−アミノ
プロピルトリエトキンシラン、7.8469C0,04
86モル)の3−アミノプロピルジメチルエトキシシラ
ン及び4.3121(0,0365モル)のトリメチル
エトキシシランk 500 yxlのN−メチル−2−
ピロリドン中に溶解させ、この溶液上5〜10°Cに保
ちながらこれに71.55310.243モル)の3゜
3’、4.4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物
1r30分間で添加し、この温度で1時間、さらに50
〜55℃で2時間反応させ均−液を得た。
その後このJ1段階反応終了液をざらに昇温させ、10
0°Cで6時間第2段階の反応を行なった。
0°Cで6時間第2段階の反応を行なった。
この結果、25°Cでの回転粘度が8.200センチボ
イズである淡褐色の透明なポリイミドシロキサン前駆体
の溶液が得られた。この前、1駆体の対数粘度数は1.
21であり、イミド化率は73%であった。
イズである淡褐色の透明なポリイミドシロキサン前駆体
の溶液が得られた。この前、1駆体の対数粘度数は1.
21であり、イミド化率は73%であった。
参考例9
参考例1と同様の装置及び方法で35.350f(0,
167モル)の4.4′−ジアミノベンゾフェノン、1
1.93810.0666モル)の3−アミノプロピル
トリメトキシシラン及び5.909g(0,0500モ
ル)のトリメチルn−グロボキシシランft500 e
xtのN−メチル−2−ピロリドン中に溶解させ、この
溶液を5〜10°Cに保ちながらこれに4“3.592
g(0,200モル)のピロメリット酸二無水物を30
分間で添加し、この温度で2時間さらに40〜45℃で
1時間反応させ均−液を得た。
167モル)の4.4′−ジアミノベンゾフェノン、1
1.93810.0666モル)の3−アミノプロピル
トリメトキシシラン及び5.909g(0,0500モ
ル)のトリメチルn−グロボキシシランft500 e
xtのN−メチル−2−ピロリドン中に溶解させ、この
溶液を5〜10°Cに保ちながらこれに4“3.592
g(0,200モル)のピロメリット酸二無水物を30
分間で添加し、この温度で2時間さらに40〜45℃で
1時間反応させ均−液を得た。
その後この第1段階反応終了液をさらに昇温させ100
″Cで7時間第2段階の反応を行なった。
″Cで7時間第2段階の反応を行なった。
この結果、25℃での回転粘度が680センチボイズで
ある淡褐色の透明なポリイミドシロキサン前駆体の溶液
が得られた。この前駆体の対数粘度数は0.69であり
、イミド化率は67%であった。
ある淡褐色の透明なポリイミドシロキサン前駆体の溶液
が得られた。この前駆体の対数粘度数は0.69であり
、イミド化率は67%であった。
実施例1
次のような塗布焼成試験を行なった。
各参考例で得られたポリイミドシロキサン前駆体の溶液
及び比較参考例2〜4で得られた最終の反応生成液を塗
布液として用い、これらを1μmのフィルターでp過し
た後、スピンナーによりガラス板上に塗布し、さらに1
00°C1200°Cまたは300″Cで1時間焼成し
、塗膜の状況を観察した結果を第1表に示す。なお各参
考例で得られた第1段階反応終了液(イミド化前の溶液
)を参考比較例として該当する参考例と同一の番号で示
し、これらを用いて上記と同様に行なった塗布・焼成試
験結果も併わせで示す。
及び比較参考例2〜4で得られた最終の反応生成液を塗
布液として用い、これらを1μmのフィルターでp過し
た後、スピンナーによりガラス板上に塗布し、さらに1
00°C1200°Cまたは300″Cで1時間焼成し
、塗膜の状況を観察した結果を第1表に示す。なお各参
考例で得られた第1段階反応終了液(イミド化前の溶液
)を参考比較例として該当する参考例と同一の番号で示
し、これらを用いて上記と同様に行なった塗布・焼成試
験結果も併わせで示す。
光分な硬さを有する。
Δ:塗p々は均一に形成され、塗膜の硬さが不充分で、
ちる。
ちる。
×:塗j1へを均一に形成しない。
実施例2 ゛
次のような接着性試験を行なった。
スライドガラスの表面に第2表に示す各1塗布液をスピ
ンナーによシ塗布し、各々1loO″C1200℃また
は300℃で1時間焼成し、1〜2μmの塗膜を形成せ
しめた。その後90″C5相対湿度95%に保たれた恒
温恒湿室中で4時間処理した後、得られた塗膜に切目を
入れて一辺2M′IIIの正方形の小片に細分し、その
表面にセロハンテープをはシ付は直ちにはがした。その
トキセロハンテープとともにはがれた塗膜小片の数をは
がす前の100個当たりの数で表わした。
ンナーによシ塗布し、各々1loO″C1200℃また
は300℃で1時間焼成し、1〜2μmの塗膜を形成せ
しめた。その後90″C5相対湿度95%に保たれた恒
温恒湿室中で4時間処理した後、得られた塗膜に切目を
入れて一辺2M′IIIの正方形の小片に細分し、その
表面にセロハンテープをはシ付は直ちにはがした。その
トキセロハンテープとともにはがれた塗膜小片の数をは
がす前の100個当たりの数で表わした。
結果を第2表に示す。
第2表
第1表及び第2表の結果から、本発明に係る前駆体は、
その溶液を塗布して後に行なう焼成の条件が低1話(1
00〜200°C)かつ短時間(1時間程度)であって
も充分に強度と接着力のある遣膜を形成することが判る
。
その溶液を塗布して後に行なう焼成の条件が低1話(1
00〜200°C)かつ短時間(1時間程度)であって
も充分に強度と接着力のある遣膜を形成することが判る
。
第1図は参考例1で得られた本発明における可溶性ポリ
イミドシロキサン前駆体の赤外線吸収スペクトル図であ
る。 以上
イミドシロキサン前駆体の赤外線吸収スペクトル図であ
る。 以上
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、下記の式(1) −R^3−( I )−〔R^2−( I )〕−_nR^3
−・・・(1)〔ここに(n+1)個の各( I )は独
立に下記の式(2)、(3)及び(4) ▲数式、化学式、表等があります▼・・・(2) ▲数式、化学式、表等があります▼・・・(3) ▲数式、化学式、表等があります▼・・・(4) のいずれかの構成単位を表わし、かつR^1は4価の炭
素環式芳香族基を表わし、R^2は炭素数2〜12個の
脂肪族基、炭素数4〜30個の脂環式基、炭素数6〜3
0個の芳香脂肪族基、または炭素数6〜30個の炭素環
式芳香族基を表わし、R^3は−(CH_2)−_s、
▲数式、化学式、表等があります▼、−(CH_2)−
O▲数式、化学式、表等があります▼または▲数式、化
学式、表等があります▼(ただしsは1〜4の整数を示
す)を表わす。〕 で表わされるイミド・アミド酸連鎖部が下記の式(5) −SiR^4_3_−_mY^1_m_−_1−O−S
iR^4_3_−_mY^1_m_−_1−・・・(5
)〔ここに各R^4は独立に炭素数1〜6のアルキル基
、フェニル基または炭素数7〜12個のアルキル置換フ
ェニル基を表わし、各Y^1は独立にアルコキシ基、ア
セトキシ基、ハロゲン、水酸基、−(O)−_1_/_
2または下記の式(6)R^5R^6R^7Si−O−
・・・(6)(ここにR^5、R^6及びR^7は独立
に炭素数1〜6のアルキル基、フェニル基または炭素数
7〜12個のアルキル置換フェニル基を表わす。) で表わされる基を表わし、mは1≦m≦3の値をとる。 〕 で表わされる結合構造により結合されていて、下記の式
(7) Y^2_mR^4_3_−_mSi−・・・(7)〔こ
こに各Y^2は独立にアルコキシ基、アセトキシ基、ハ
ロゲン、水酸基または前記式(6)で表わされる基を表
わし、各R^4及びmは式(5)の場合と同じである〕 で表わされる基が末端基として存しており、後記前駆体
分子全体としてY^1又はY^2の内少なくとも1つが
式(6)で表わされる基であり、かつ分子全体として下
記の式(8) a=[(2W+P)×100]/[2W+2P+2Q]
(%)・・・(8)〔ここにa:イミド化率 W:式(2)で表わされる構成単位の総数 P:式(3)で表わされる構成単位の総数 Q:式(4)で表わされる構成単位の総数 を表わす。〕 で定義されるイミド化率aが50〜100%であり、か
つR^2の総数B^1とR^3の総数D^1とが下記の
式(9) 0.1≦D^1/(B^1+D^1)・・・(9)で表
わされる関係にあり、かつN−メチル−2−ヒロリドン
中、温度30±0.01℃、濃度0.5g/dlで測定
された対数粘度数が0.05〜5dl/gである可溶性
ポリイミドシロキサン前駆体を含む溶液を50〜450
℃で焼成することにより溶媒を蒸発させるとともに該前
駆体を架橋させることを特徴とする架橋ポリイミドシロ
キサンの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2179286A JPH0623251B2 (ja) | 1986-02-03 | 1986-02-03 | 架橋ポリイミドシロキサンの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2179286A JPH0623251B2 (ja) | 1986-02-03 | 1986-02-03 | 架橋ポリイミドシロキサンの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62179529A true JPS62179529A (ja) | 1987-08-06 |
JPH0623251B2 JPH0623251B2 (ja) | 1994-03-30 |
Family
ID=12064906
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2179286A Expired - Lifetime JPH0623251B2 (ja) | 1986-02-03 | 1986-02-03 | 架橋ポリイミドシロキサンの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0623251B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03275722A (ja) * | 1990-03-23 | 1991-12-06 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 硬化性樹脂及びその製造方法 |
-
1986
- 1986-02-03 JP JP2179286A patent/JPH0623251B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03275722A (ja) * | 1990-03-23 | 1991-12-06 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 硬化性樹脂及びその製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0623251B2 (ja) | 1994-03-30 |
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