JPS6253333A - ポリイミド前駆体 - Google Patents

ポリイミド前駆体

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JPS6253333A
JPS6253333A JP19283685A JP19283685A JPS6253333A JP S6253333 A JPS6253333 A JP S6253333A JP 19283685 A JP19283685 A JP 19283685A JP 19283685 A JP19283685 A JP 19283685A JP S6253333 A JPS6253333 A JP S6253333A
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JP
Japan
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polyimide
polyimide precursor
diamino
triazine
formula
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Pending
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JP19283685A
Other languages
English (en)
Inventor
Katsuhiko Yamaguchi
勝彦 山口
Chiaki Harada
千秋 原田
Naoki Inoue
直樹 井上
Kazumasa Igarashi
一雅 五十嵐
Takanori Miyoshi
孝典 三好
Munekazu Tanaka
田中 宗和
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nitto Denko Corp
Original Assignee
Nitto Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、液晶配向膜等の形成に用いられるポリイミ
ド前駆体に関するものである。
〔従来の技術〕
液晶配向膜は透明性に冨み、かつ電気1機械特性に優れ
ていることが要求されており、そのような特性を付与し
うるちのとして、従来、ポリエステル、ポリアミド等の
樹脂が用いられている。しかしながら、このようなポリ
エステル、ポリアミド等の樹脂は誘電率が低く、しかも
耐熱性の点において満足できるものではない。すなわち
、上記樹脂を用いて液晶配向膜を形成する場合、液晶に
直接接触する膜によって誘起される電界効果が低くなり
応答性の点で充分に満足できるものではない。また、こ
のような液晶配向膜を製造する場合には、多くの工程を
通過するため、その過程で加えられる熱履歴により変質
を生じないことも要求されるが、この点においても前記
樹脂には問題がある。
最近、液晶配向膜の分野において耐熱性、電気・機械特
性に著しく優れているポリイミドが注目され使用される
ようになっている。ポリイミドからなる液晶配向膜は、
ポリイミドの前駆体を用いて得られるのであるが、この
ポリイミド前駆体が有機テトラカルボン酸二無水物類と
ジアミノ化合物を出発物質として得られるものであり、
特殊な例を除き、上記有機テトラカルボン酸二無水物類
としてピロメリット酸二無水物類、ビフェニルテトラカ
ルボン酸二無水物類等の芳香族テトラカルボン酸二無水
物類が用いられ、ジアミノ化合物としてジアミノジフェ
ニルエーテル、ジアミノジフェニルメタン等の芳香族ジ
アミンが用いられている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上記のような化合物を用いて得られるポリイミド前駆体
は、極性基の含有量が少ないため、それから得られるポ
リイミド中にも極性基の含有量が少なく、電子の偏在が
極めて少ないという現象が生ずる。したがって、このポ
リイミドの誘電率は、有機化合物としては比較的小さく
、通常3.0〜4.0である。このような誘電率の小さ
いポリイミドを液晶配向膜として用いる場合には、前記
のように、液晶に直接接触するポリイミドフィルムによ
って誘起される電界効果が低くなり、応答性において満
足できる成績が得られない。したがって、誘電率の大き
なポリイミドフィルムの開発が強く求められている。
この発明は、このような事情に鑑みなされたもので、誘
電率が高く、しかもポリイミド本来の優れた特性を有す
るポリイミドを生成しうるポリイミド、前駆体の提供を
その目的とするものである。
〔問題点を解決するための手段〕
上記の目的を達成するため、この発明のポリイミド前駆
体は、下記の一般式(I)で表される繰返し単位を主成
分とするという構成をとる。
(以下余白) この発明のポリイミド前駆体器よ、前言己のようGこそ
の分子骨格中にイソシアヌル環を有しており、このイソ
シアヌル環の作用により、高8秀電率でしかもポリイミ
ド本来の優れた特性を有するポリイミド中テ で優れた効果を奏するものである。
上記のようなポリイミド前駆体器よ、下言己の一般式(
n) Nl2 りC8 N    、N       −−−−−−−−−イ■
)C / さ / \ 112N     N     R 〔式(I[)においてRは式(1)の通りである。〕で
表されるジアミノ−5−1−リアジンないしその誘導体
と、有機テトラカルボン酸二無水物類との反応によって
得ることができる。
上記ジアミノ−s−トリアジンないしその誘導体の代表
例を示すと、次のとおりである。
2.3−ジアミノ−3−トリアジン、6−メチル−2,
4−ジアミノ=S−トリアジン、6−エチル−2,4−
ジアミノ=s−トリアジン、2−ビニル−4,6−ジア
ミツーs−)リアジン、2−メタクリル−4,6−ジア
ミツーs−トリアジン、2−フェニル−4,6−ジアミ
ツーs−トリアジン、2−アセチル−4,6−ノアミツ
−S−トリアジン、2−メトキシ−4,6−ノアミツ−
S−トリアジン、2−クロル−4,6−ジアミツー5−
1−リアジン 上記有機テトラカルボン酸二無水物類としては、ビフェ
ニルテトラカルボン酸二無水物、ピロメリット酸二無水
物、ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物ないしは
それらのエステル2酸塩化物等の誘導体からなる芳香族
テトラカルボン酸二無水物類と、ブ多ンテトラカルボン
酸二無水物ないしはその誘導体等からなる脂肪族テトラ
カルボン酸二無水物類をあげることができる。また、そ
れ以外に脂環式系のテトラカルボン酸二無水物ないしそ
のFaZ’J体等も使用することができる。
上記例示の有機テトラカルボン酸二無水物類およびジア
ミノ−3−1−リアジンないしその誘導体は単独で用い
てもよいし併せて用いてもよい。
前記のようなジアミノ−5−1−リアジンないしその誘
導体を上記有機テトラカルボン酸二無水物類と反応させ
ることにより初めて前記一般式(I)で表される繰返し
単位を主成分とするポリイミド前駆体が得られるのであ
る。ここで主成分とするとは、全体が主成分のみからな
る場合も含める趣旨である。
この場合において、この発明のポリイミド前駆体の主成
分となる前記一般式(1)で表される繰返し単位の含有
量が多いほど生成ポリイミドの誘電率が高まる。しかし
ながら、上記一般式(+)で表される繰返し単位が70
モル%以上含有されていれば、少なくともこの発明で求
める高誘電率性が確保されるので、その範囲において上
記ジアミノ−3−トリアジンないしその誘導体以外のそ
の他のジアミノ化合物を用いることができる。
また、耐熱性の見地から有機テトラカルボン酸二無水物
類としては、脂肪族や脂環式系のものを用いるよりも芳
香族テトラカルボン酸二無水物類を使用することが好結
果をもたらすのである。
上記ジアミノ−3−トリアジンないしその誘導体以外の
その他のジアミノ化合物としては、ジアミノジフェニル
メタン、ジアミノジフェニルエーテル、ジ(アミノフェ
ノキシ)フェニルプロパン、ジ(アミノフェノキシ)フ
ェニルスルホン等があげられ、これらは単独で用いても
よいし、併せて用いてもよい。
この発明のポリイミド前駆体は、上記の有機テトラカル
ボン酸二無水物類と上記のジアミノ化合物を有機極性溶
媒中において、80℃以下の温度で重合させることによ
り得ることができる。 −上記のを機種性溶媒としては
、N−メチル−2−ピロリドン、N、N” −ジメチル
ホルムアミド、N、  N’−ジメチルアセトアミド、
ジグライム、クレゾール等が好適である。これらの有機
極性溶媒は単独で用いてもよいし、2種以上を混合して
用いても支障はない。
なお、上記に例示した有機極性溶媒を使用する際に、上
記溶媒に、エタノール、トルエン、ベンゼン、キシレン
、ジオキサン、テトラヒドロフラン、ニトロベンゼン等
の、貧溶媒または良溶媒を、溶解性を損なわない範囲内
において一種もしくは二種以上適宜混合して用いてもよ
い。
このようにして、目的とするポリイミド前駆体をうろこ
とができる。この場合、ポリイミド前駆体の重合度を示
すパラメータとして固有粘度〔η〕を用いたとき、この
固有粘度が(N−メチル−2−ピロリドン中0.5 g
/ 100 mtlの濃度で30℃で測定)が0.2〜
2.5の範囲内にあることが好ましい。より好適なのは
0.4〜2.0である。この固有粘度が倶すぎると得ら
れるポリイミドの機械的強度が低くなるため好ましくな
い。逆に固を粘度が高すぎるとポリイミド前駆体溶液を
適当な形状に賦形する際に流延させにくく作業が困難と
なるためやはり好ましくない。
上記固有粘度はつぎの式で計算されるものであり、式中
の粘度は毛細管粘度計により測定されるものである。
上記ポリイミド前駆体溶液を用いてのポリイミド配向膜
の形成は、その溶液をそのまま塗布液として用い、はけ
塗り、浸漬2回転塗布、印刷その他慣用手段により行う
ことができる。また、必要に応じて前記有機極性溶媒を
希釈溶媒として用い、適度に希釈して行・うこともでき
る。場合によつては、上記有機極性溶媒のあるものを重
合溶媒として用いてポリイミド前駆体を合成したのち、
生成ポリイミド前駆体を上記有機極性溶媒の他のものに
溶媒置換によって溶解したものを用いて行うこともでき
る。
上記ポリイミド配向膜の形成に際して、塗布液中の溶媒
を揮散させるための加熱処理は、使用する溶媒によって
異なるが、生成ポリイミド配向膜の着色を抑制するため
、できるだけ、低温短時間であることが望ましく、温度
が最大でも250°Cを超えないように制御することが
好ましい。
なお、上記ポリイミド前駆体溶液の用途は上記のような
ポリイミド配向膜の形成に限るものではなく、フィルム
、プラスチックレンズ等の形成にも利用できるものであ
り、また銀ペースト組成物等にも利用することができる
。この場合、得られる謹電性ペースト銀組成物は、銀の
マイグレーションがすくなくなり、例えばハイブリット
IC電極、チップ品の電極等に好適に用いることができ
るようになる。
〔発明の効果〕
以上のように、この発明のポリイミド前駆体は、ジアミ
ノ化合物として前記のような特殊なジアミノ−5−トリ
アジンないしその誘導体を用いて構成されており、その
分子骨格中にトリアジン環を有しているため、それから
形成されるポリイミドは誘電率が4.0〜7.0と従来
のポリイミドに比べて大幅に高くなる。しかも、生成ポ
リイミドは、ポリイミド本来の耐熱性および電気・機械
特性が何ら損なわれていす優れたポリイミド特性を備え
ている。したがって、高誘電率、耐熱性の要求される液
晶配向膜、コンデンサー絶縁膜等の用途に好適に利用で
き、極めて優れた効果を奏するのである。
つぎに、実施例について比較例と併せて説明する。
〔実施例1〕 攪拌装置、温度計、窒素置換装置を付設した500m!
Vのフラスコを水浴上に固定した。そして、モレキュラ
ーシープ上で一昼夜乾燥しさらに減圧蒸留したN−メチ
ル−2−ピロリドン124.5gを上記フラスコに投入
し、ついで窒素を流し込み、その後攪拌しながら3. 
3’、4. 4° −ビフェニルテトラカルボン酸二無
水物を29.4g(0゜1モル)投入した。この二無水
物の投入に引続き、2,3−ジアミノ−3−トリアジン
11.1g(0、1モル)を徐々に添加した。
その後反応系が着色し、透明粘稠溶液となるまで8時間
攪拌を続けた。この操作中、反応温度が発熱のため上昇
し始めたが水浴で30′c以下になるように保持した。
このようにして得られたポリイミド前駆体溶液における
ポリイミド前駆体の固有粘度を測定したところ0.6で
あった。つぎに、上記前駆体溶液を銅箔上にキャスティ
ングし、熱風乾燥機中150℃で1時間、200 ”c
で1時間、250’cで6時間加熱しポリイミドフィル
ム化した。ついで、食刻により銅箔を除きフィルム単体
を得た。
得られたポリイミドフィルムは強靭であり、誘電率を下
記の方法に従い測定したところ4.2と高かった。また
、上記フィルムの熱分解温度を熱天秤により測定したと
ごろ、400 ’Cがら熱分解を開始し耐熱性が優れて
いる、二とがわかった。
(誘電率の測定法) JIS  K  6911に準して行った。
〔実施例2] 実施例1で使用した3、3・、4,4・ −ビフェニル
テトラカルボン酸二無水物に代えて、ピロメリットH二
無水物を19.4.(0,1モル)使用するとともに、
2.3−ジアミノ−3−トリアジンに代えて、2−ビニ
ル−4,6−シアミツ−S−トリアジン13.9g(0
,1モル)を使用した。また、反応溶媒としてN−メチ
ル−2−ピロリドンの使用量を99.9 gに変えた。
それ以外は実施例 1と同様にしてポリイミド前駆体溶
液を作製した。得られた前駆体溶液におけるポリイミド
前駆体の固有粘度は0.8であった。
つぎに、上記ポリイミド前駆体溶液を用い、実施例1と
同様の要領でポリイミドフィルムを得た。得られたポリ
イミドフィルムは強靭であり、また誘電率が4.8と高
かった。そして、熱分解温度は400°Cであり、実施
例1品と同様、耐熱性に優れていることがわかった。
〔実施例3] 実施例1で使用した3、  3=、4. 4・ −ビフ
ェニルテトラカルボン酸二無水物に代えてブタンテトラ
カルボン酸二無水物19.8g(0,1モル)使用する
とともに、2,3−ジアミノ−s−トリアジンに代えて
2−メタクリル−4,6−シアミツ−S−トリアジン1
5.3g(0,1モル)を使用した。また、反応溶媒と
してのN−メチル−2−ピロリドンの使用量を105.
3gに変えた。それ以外は実施例1と同様にしてポリイ
ミド前駆体溶液を作製した。得られた前駆体溶液におけ
るポリイミド前駆体の固有粘度は0.5であった。
つぎに、上記ポリイミド前駆体溶液を用い、実施例1と
同様の要領でポリイミドフィルムを得た。得られたポリ
イミドフィルムは強靭であり、また誘電率が6.5と著
しく高く、しかも熱分解開始温度が350°Cと耐熱性
にも冨んでいた。
〔比較例〕 実施例1で使用した2、3−ジアミノ−3−)リアジン
に代えてジアミノジフェニルエーテルを等モル用いた。
それ以外は実施例1と同様にしてポリイミド前駆体溶液
を得た。
つぎに、上記ポリイミド前駆体溶液を用い、実施例1と
同様の要領でポリイミドフィルムを得た。得られたポリ
イミドフィルムは強靭であり、熱分解開始温度が450
℃と耐熱性にも冨んでいたが、誘電率が3.3と低かっ
た。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)下記の一般式( I )で表される繰返し単位を主
    成分とすることを特徴とするポリイミド前駆体。 ▲数式、化学式、表等があります▼・・・・・・( I
    ) 〔式( I )において、Aは有機テトラカルボン酸残基
    であり、Rは水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜12
    のアルキル基、炭素数1〜12のアルケニル基、アリー
    ル基、炭素数1〜12のアルコキシ基または炭素数1〜
    12のアシル基である。〕
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102061180A (zh) * 2009-11-18 2011-05-18 智索株式会社 液晶配向剂、液晶配向膜以及液晶显示元件
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