JPS63191831A - 感光性両性高分子化合物およびその製造法 - Google Patents
感光性両性高分子化合物およびその製造法Info
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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】
血皿災伎来公立
本発明は、高分子化合物に関するものであり、さらに詳
しくは、ラングミュア・プロジェット法(以下LB法と
いう)で製膜できるように修飾されかつ、紫外線などの
光またはX線や電子線などの照射により2量化または重
合するか、あるいは分解する構造を有する感光性両性高
分子化合物およびその製造方法に関する。
しくは、ラングミュア・プロジェット法(以下LB法と
いう)で製膜できるように修飾されかつ、紫外線などの
光またはX線や電子線などの照射により2量化または重
合するか、あるいは分解する構造を有する感光性両性高
分子化合物およびその製造方法に関する。
l来q茨血
すでに1930年代、炭素原子数16〜22くらいの脂
肪酸が水面上に単分子膜をつくり、それを基質上に累積
し得ることがラングミュアとプロジェットにより見出さ
れているか、この累積膜の応用について検討が行われは
じめたのは最近のことである。
肪酸が水面上に単分子膜をつくり、それを基質上に累積
し得ることがラングミュアとプロジェットにより見出さ
れているか、この累積膜の応用について検討が行われは
じめたのは最近のことである。
これまでの研究の概要については、固定物理17(12
) 45 (1982) Th1n 5olid Fi
lms 68 No、1 (1980) 。
) 45 (1982) Th1n 5olid Fi
lms 68 No、1 (1980) 。
1bid+ 5g No、 1.2.3 (1983)
In5oluble monolayersat l
iquid−gas 1nterfaces (G、L
、 Ga1ns、 Inter−science Pu
blishers、 New York+ 1966)
などにまとめられているが、従来の直鎮飽和脂肪酸のラ
ングミュア・プロジェット膜(以下rLB膜」という)
は耐熱性、機械的強度に欠点があり実用的応用にはその
ままでは使えないという問題点がある。
In5oluble monolayersat l
iquid−gas 1nterfaces (G、L
、 Ga1ns、 Inter−science Pu
blishers、 New York+ 1966)
などにまとめられているが、従来の直鎮飽和脂肪酸のラ
ングミュア・プロジェット膜(以下rLB膜」という)
は耐熱性、機械的強度に欠点があり実用的応用にはその
ままでは使えないという問題点がある。
これらを改善するものとして不飽和脂肪酸、例えばω−
トリコセン酸、ω−へブタデセン酸やα−オクタデシル
アクリル酸や脂肪酸の不飽和エステル、例えばステアリ
ン酸ビニル、オクタデシルアクリレートのほか、ジアセ
チレン誘導体などの重合膜が検討されているが、耐熱性
は十分とはいえないし、電気的にもすぐれたものとはい
えない。
トリコセン酸、ω−へブタデセン酸やα−オクタデシル
アクリル酸や脂肪酸の不飽和エステル、例えばステアリ
ン酸ビニル、オクタデシルアクリレートのほか、ジアセ
チレン誘導体などの重合膜が検討されているが、耐熱性
は十分とはいえないし、電気的にもすぐれたものとはい
えない。
ポリマーについてもポリ酸、ポリアルコール、エチルア
クリレート、ポリペプチドなど親水性基をもつ高分子に
製膜性のあるものがしられているが、特にラングミュア
・プロジェット膜用の材料として、修飾された高分子は
これまで検討されていないし、すぐれたLB膜材料と言
えるものはない。
クリレート、ポリペプチドなど親水性基をもつ高分子に
製膜性のあるものがしられているが、特にラングミュア
・プロジェット膜用の材料として、修飾された高分子は
これまで検討されていないし、すぐれたLB膜材料と言
えるものはない。
一方、耐熱性フィルムとしてポリイミドがあるが、スピ
ンコードなどの方法によってはせいぜい1000Å以上
で通常はll1m以上で1000Å以下のピンホールの
ない耐熱性薄膜を作成するのは非常に困難でなる。また
数多く開発されている感光性ポリイミドにおいてもこの
ような薄膜を得るのは非常に困難である。
ンコードなどの方法によってはせいぜい1000Å以上
で通常はll1m以上で1000Å以下のピンホールの
ない耐熱性薄膜を作成するのは非常に困難でなる。また
数多く開発されている感光性ポリイミドにおいてもこの
ような薄膜を得るのは非常に困難である。
(シよ°と る。占
本発明は、本来LB法では製膜が困難である高分子化合
物を修飾することにより同法による製膜を可能にするこ
とであり、耐熱性、耐薬品性、接着力などの機械的特性
の改善され、また紫外線などの光またはX線や電子線な
どの照射により2量化または重合する不飽和結合を含ま
せるか、あるいは分解する構造を含ませることによって
非常に容易にパターンを形成できる、一般的には製膜が
難しい厚みの高分子薄膜を提供することである。
物を修飾することにより同法による製膜を可能にするこ
とであり、耐熱性、耐薬品性、接着力などの機械的特性
の改善され、また紫外線などの光またはX線や電子線な
どの照射により2量化または重合する不飽和結合を含ま
せるか、あるいは分解する構造を含ませることによって
非常に容易にパターンを形成できる、一般的には製膜が
難しい厚みの高分子薄膜を提供することである。
エ 占 η′ るための
本発明は、少なくとも2個の炭素原子を有する少なくと
も2価の第1の有機基R1と、少なくとも2個の炭素原
子を有する少なくとも2価の第2の有機基R2とがヘテ
ロ原子を含む酸性基Aとヘテロ原子を含む塩基性基Bの
反応によってできた2価の結合基によって交互に連結さ
れている線状の繰返し単位を有し、かつ該繰返し単位へ
共有結合またはイオン結合によって結合した、置換基を
含むこともある炭素数12〜30の炭化水素含有基を少
なくとも一つ含んでおり、かつ該繰返し単位の一部また
は全部に、2量化または重合可能な不飽和結合を含むか
、あるいは置換基を含むこともあるオルトニトロベンジ
ル基 (以下余白) 化合物および少なくとも2個の炭素原子を有する少なく
とも2価の第1の有機基R1を含むモノマーと、少なく
とも2個の炭素原子を有する少なくとも2価の第2の有
菌基R2とを含むモノマーとをA4R1←A +
B−+R2?BA→R1−)−B + A
→R2←BB−+R1+−B + A−+
R2←A(式中、Aはヘテロ原子を含む酸性基、Bはヘ
テロ原子を含む塩基性基を表し、R1およびR2が3価
以上の場合は、その価数に応じて、さらにAおよび/ま
たはBが結合している)のいずれかの組合わせにおいて
、かつ組合わせる2種のモノマーの少なくとも一方が置
換基を含むこともある炭素数lO〜30の炭化水素含有
基を少なくとも1個含有しており、かつ、第1の有機基
R1を含むモノマーまたは第2の有機基R2を含むモノ
マーの少なくとも一方の一部または全部が2量化または
重合可能な不飽和結合を含むか、あるいは置換基を含む
こともあるオルトニトロベンジル基を含むモノマーを使
用し、該第1の有機基R1を含むモノマーと第2の有機
基R2を含むモノマーを重合させることを特徴とする感
光性両性高分子化合物の製造方法である。
も2価の第1の有機基R1と、少なくとも2個の炭素原
子を有する少なくとも2価の第2の有機基R2とがヘテ
ロ原子を含む酸性基Aとヘテロ原子を含む塩基性基Bの
反応によってできた2価の結合基によって交互に連結さ
れている線状の繰返し単位を有し、かつ該繰返し単位へ
共有結合またはイオン結合によって結合した、置換基を
含むこともある炭素数12〜30の炭化水素含有基を少
なくとも一つ含んでおり、かつ該繰返し単位の一部また
は全部に、2量化または重合可能な不飽和結合を含むか
、あるいは置換基を含むこともあるオルトニトロベンジ
ル基 (以下余白) 化合物および少なくとも2個の炭素原子を有する少なく
とも2価の第1の有機基R1を含むモノマーと、少なく
とも2個の炭素原子を有する少なくとも2価の第2の有
菌基R2とを含むモノマーとをA4R1←A +
B−+R2?BA→R1−)−B + A
→R2←BB−+R1+−B + A−+
R2←A(式中、Aはヘテロ原子を含む酸性基、Bはヘ
テロ原子を含む塩基性基を表し、R1およびR2が3価
以上の場合は、その価数に応じて、さらにAおよび/ま
たはBが結合している)のいずれかの組合わせにおいて
、かつ組合わせる2種のモノマーの少なくとも一方が置
換基を含むこともある炭素数lO〜30の炭化水素含有
基を少なくとも1個含有しており、かつ、第1の有機基
R1を含むモノマーまたは第2の有機基R2を含むモノ
マーの少なくとも一方の一部または全部が2量化または
重合可能な不飽和結合を含むか、あるいは置換基を含む
こともあるオルトニトロベンジル基を含むモノマーを使
用し、該第1の有機基R1を含むモノマーと第2の有機
基R2を含むモノマーを重合させることを特徴とする感
光性両性高分子化合物の製造方法である。
さらに詳しく説明すれば、本発明の高分子化合物は基本
骨格となる環状の繰返し単位としてから構成される重合
体または共重合体である。
骨格となる環状の繰返し単位としてから構成される重合
体または共重合体である。
ここで、AB、BAは、0. N、 S、 P、 Bな
どのヘテロ原子を含む酸性基Aと塩基性基Bの反応によ
ってできた2価の結合基である。さらに具体的には、−
COOR,(Rはアルキル基または水素原子、以下同じ
)−COX、 (XはαまたはBr、 以下同じ)
−NCO,−NCS、 −CN、 −CONH
R,−502NHRなどの酸性基Aと、−NHR,−O
R,−SR,−X等の塩基性基Bの反応によってできた
基で、等であり、 等である。
どのヘテロ原子を含む酸性基Aと塩基性基Bの反応によ
ってできた2価の結合基である。さらに具体的には、−
COOR,(Rはアルキル基または水素原子、以下同じ
)−COX、 (XはαまたはBr、 以下同じ)
−NCO,−NCS、 −CN、 −CONH
R,−502NHRなどの酸性基Aと、−NHR,−O
R,−SR,−X等の塩基性基Bの反応によってできた
基で、等であり、 等である。
式(101)〜(103)におけるR1は少なくとも2
個の炭素原子を含有する少なくとも2価の第1の有機基
であり、R2は少なくとも2個の炭素原子を含有する少
なくとも2価の第2の有機である。
個の炭素原子を含有する少なくとも2価の第1の有機基
であり、R2は少なくとも2個の炭素原子を含有する少
なくとも2価の第2の有機である。
R1,R2が3価以上であるときは、その価数に応じて
、線状の繰返し単位の形成に関与しないAおよび/また
はBが結合している。
、線状の繰返し単位の形成に関与しないAおよび/また
はBが結合している。
次にR1,R2について説明する。R1,R2は少なく
とも2個の炭素原子を含有する、好ましくは5〜20個
の炭素原子を含有する少なくとも2価の基であり、脂肪
族の基であってもよく、環状脂肪族の基であってもよく
、芳香族の基であってもよく、これらの基が組合わさっ
た基であってもよく、さらにはこれらの基が脂肪族、環
状脂肪族あるいは芳香族(これらが相互に組合わさって
いてもよい)の炭素数1〜30の1価の基(これらの1
価の基がハロゲン原子、ニトロ基、アミノ基、シアノ基
、メトキシ基、アセトキシ基などの基で置換されていて
もよい)で置換された基であってもよく、あるいは−〇
−、−Coo −、−NHCO−、−CO−。
とも2個の炭素原子を含有する、好ましくは5〜20個
の炭素原子を含有する少なくとも2価の基であり、脂肪
族の基であってもよく、環状脂肪族の基であってもよく
、芳香族の基であってもよく、これらの基が組合わさっ
た基であってもよく、さらにはこれらの基が脂肪族、環
状脂肪族あるいは芳香族(これらが相互に組合わさって
いてもよい)の炭素数1〜30の1価の基(これらの1
価の基がハロゲン原子、ニトロ基、アミノ基、シアノ基
、メトキシ基、アセトキシ基などの基で置換されていて
もよい)で置換された基であってもよく、あるいは−〇
−、−Coo −、−NHCO−、−CO−。
−5−、−CSS −、−NHCS−、−CS−などを
含んだ基であってもよい。しかし、R1,R2が少なく
とも6個の炭素原子を有するベンゼノイド構造によ・っ
て特徴づけられた基である場合には、耐熱性、耐薬品性
や機械的特性などの点から好ましい。
含んだ基であってもよい。しかし、R1,R2が少なく
とも6個の炭素原子を有するベンゼノイド構造によ・っ
て特徴づけられた基である場合には、耐熱性、耐薬品性
や機械的特性などの点から好ましい。
本発明のベンゼノイド不飽和とは炭素環式化合物の構造
に関してキノイド構造と対比して用いられる術語で、普
通の芳香族化合物に含まれる炭素環と同じ形の構造をい
う。
に関してキノイド構造と対比して用いられる術語で、普
通の芳香族化合物に含まれる炭素環と同じ形の構造をい
う。
R1,R2の価数については制限がないが、2価。
3価または4価であり、かつ、少なくとも一方が3価ま
たは4価であることが特に好ましい。
たは4価であることが特に好ましい。
このような好ましいR1,R2の具体例を例示すれば以
下のとおりである。
下のとおりである。
〔4価の例〕
ここでR11+は、
−o−,−co−、−s−。
〔3価の例〕
(R町よ前記に同じ)
〔2価の例〕
CH3
\ 。
CH30
−(CH2)3−0− (CH2)! −0−(CH2
)3−。
)3−。
cs H51,;685
C)+3
CI!3n= 2〜15 R1,R2の価数に応じた結合手、すなわち線状の繰返
し単位を形成するための結合手と、線状の繰返し単位に
使われる以外の酸性基Aおよび/または塩基性基Bに結
合する結合手の位置については特に限定はないが、R1
および/またはR2が4価であるときは4個の結合手の
各2個が、また3価であるときは3個の結合手の2個が
、R1および/またはR2を構成する隣接する2個の炭
素原子に存在する場合には、製膜後加熱、化学的キエア
などにより、環化して5員環または6員環を形成して、
耐熱性、機械的強度、耐薬品性などを向上させるのに有
利であるため、特に好ましい。
CI!3n= 2〜15 R1,R2の価数に応じた結合手、すなわち線状の繰返
し単位を形成するための結合手と、線状の繰返し単位に
使われる以外の酸性基Aおよび/または塩基性基Bに結
合する結合手の位置については特に限定はないが、R1
および/またはR2が4価であるときは4個の結合手の
各2個が、また3価であるときは3個の結合手の2個が
、R1および/またはR2を構成する隣接する2個の炭
素原子に存在する場合には、製膜後加熱、化学的キエア
などにより、環化して5員環または6員環を形成して、
耐熱性、機械的強度、耐薬品性などを向上させるのに有
利であるため、特に好ましい。
このような好ましい4価または3価のR1,R2の具体
例を以下に例示するが、これに限定されるものではない
。
例を以下に例示するが、これに限定されるものではない
。
(RIOは前記に同じ)
次に、(101)〜、(103)の繰返し単位を有する
高分子化合物がLB法で製膜可能にするための修飾につ
いて説明する。このような修飾は、(101〜(103
)の繰返し単位中に、共有結合またはイオン結合によっ
て置換基を有することもある炭素数10〜30.好まし
くは炭素数16〜22の炭化水素含有基(以下、疎水性
付与基という) RXを少なくとも一つ、好ましくは二
つを導入して疎水“生を与えることによって達成される
。
高分子化合物がLB法で製膜可能にするための修飾につ
いて説明する。このような修飾は、(101〜(103
)の繰返し単位中に、共有結合またはイオン結合によっ
て置換基を有することもある炭素数10〜30.好まし
くは炭素数16〜22の炭化水素含有基(以下、疎水性
付与基という) RXを少なくとも一つ、好ましくは二
つを導入して疎水“生を与えることによって達成される
。
このような修飾を実現する方法には4つの方法が考えら
れる。
れる。
(1) (101)〜(103)式の線状の繰返し単
位中のAB、BAの基に含まれる原子に獣を置換する方
法、 (II)R1,R”に直接R×を置換する方法、(I[
[) R1,R2の線状の繰返し単位を作るのに使わ九
でいる以外のAおよび/またはBを通してRXを!換す
る方法、 (IV) R1,R2の線状の繰返し単位を作るのに使
われている以外のAおよび/またはBを通してイオン結
合によって藺を結合する方法、 である。
位中のAB、BAの基に含まれる原子に獣を置換する方
法、 (II)R1,R”に直接R×を置換する方法、(I[
[) R1,R2の線状の繰返し単位を作るのに使わ九
でいる以外のAおよび/またはBを通してRXを!換す
る方法、 (IV) R1,R2の線状の繰返し単位を作るのに使
われている以外のAおよび/またはBを通してイオン結
合によって藺を結合する方法、 である。
) 勿論(1) (II) (III)あるいは
(IV)を併用しても差し支えない。また、RXが2つ
以上のときは同一でも異なってもよい。
(IV)を併用しても差し支えない。また、RXが2つ
以上のときは同一でも異なってもよい。
(1) (II) CI[[)および(rl/)に
ついて具体的に例示すれば、(1)は、 上表のように、AB、BAの窒素原子上の水素原子の代
わりにRXを置換する方法である(n)の方法は、R1
,R2に直接R×を置換する方法で、 はその具体例の一部である。
ついて具体的に例示すれば、(1)は、 上表のように、AB、BAの窒素原子上の水素原子の代
わりにRXを置換する方法である(n)の方法は、R1
,R2に直接R×を置換する方法で、 はその具体例の一部である。
(III)の方法は、R1,R2として少なくとも一方
は少なくとも3価の有機基を用いる方法で、R1゜R2
を含む線状の繰返し単位を作るのに使われている以外の
Aおよび/またはBを通ってRXを置換する方法で、例
えば などの繰返し単位において線状の繰返し単位を作るのに
使われていないAおよび/またはBを通してRXを置換
する方法である。例えばAであれば、−COOR3,−
CONHR3,−NlICOOR3,−NHC3OR3
等、Bであれば、−NllR3,−OR3,−SR3等
によって置換することができる。
は少なくとも3価の有機基を用いる方法で、R1゜R2
を含む線状の繰返し単位を作るのに使われている以外の
Aおよび/またはBを通ってRXを置換する方法で、例
えば などの繰返し単位において線状の繰返し単位を作るのに
使われていないAおよび/またはBを通してRXを置換
する方法である。例えばAであれば、−COOR3,−
CONHR3,−NlICOOR3,−NHC3OR3
等、Bであれば、−NllR3,−OR3,−SR3等
によって置換することができる。
(IV)の方法は(II[)の方法と同様の線状の繰返
し単位を作るのに使われていないAおよび/またはBを
通して、Aに対してはBに結合したRXを、Bに対して
はAに結合したRXを、イオン結合によって結合させる
方法であり、例えばAに対してはAが一〇〇〇〇なら (R”、 R”、 R”は置換基を有することもある炭
素数1〜30の炭化水素含有基あるいは水素原子であり
、R”、 R”、 R”の少なくとも一つが獣である)
のようにイオン結合により結合され、 一方、Bに対してはBが一1fHz 、 −NH岬(R
”、 R”は置換基を有することもある炭素数1〜30
の炭化水素含有基または水素原子であり、好ましくは炭
素数1〜4の炭化水素含有基または水素原子である)の
ようにイオン結合により結合される。
し単位を作るのに使われていないAおよび/またはBを
通して、Aに対してはBに結合したRXを、Bに対して
はAに結合したRXを、イオン結合によって結合させる
方法であり、例えばAに対してはAが一〇〇〇〇なら (R”、 R”、 R”は置換基を有することもある炭
素数1〜30の炭化水素含有基あるいは水素原子であり
、R”、 R”、 R”の少なくとも一つが獣である)
のようにイオン結合により結合され、 一方、Bに対してはBが一1fHz 、 −NH岬(R
”、 R”は置換基を有することもある炭素数1〜30
の炭化水素含有基または水素原子であり、好ましくは炭
素数1〜4の炭化水素含有基または水素原子である)の
ようにイオン結合により結合される。
(II)の方法以外の方法で結合されたR×は、製膜後
、加熱、化学キュアなどの方法で環化反応を行わせ、耐
熱性などを向上させる場合には、環化反応の際、脱離し
て除去される。一方(n)の方法で結合されたR×、す
なわち、R1またはR2に直接結合されたR×は環化反
応の際、脱離せず、LB模膜中残留する。♂の存在は、
耐熱性などには不利であるので、耐熱性などの面からは
、[1)、(I[[)、(TV)の方法を採用すること
が好ましい。
、加熱、化学キュアなどの方法で環化反応を行わせ、耐
熱性などを向上させる場合には、環化反応の際、脱離し
て除去される。一方(n)の方法で結合されたR×、す
なわち、R1またはR2に直接結合されたR×は環化反
応の際、脱離せず、LB模膜中残留する。♂の存在は、
耐熱性などには不利であるので、耐熱性などの面からは
、[1)、(I[[)、(TV)の方法を採用すること
が好ましい。
次に疎水性付与基RXについて具体的に説明する。
R×は炭素数10〜30.好ましくは16〜22の炭化
水素含有基であるが、脂肪族、環状脂肪族。
水素含有基であるが、脂肪族、環状脂肪族。
芳香族、これらが相互に結合したもの、およびそれらの
置換体から選ばれた1価の基は好ましい具体的な例であ
り、列挙すれば (C113) (CHz)n−t。
置換体から選ばれた1価の基は好ましい具体的な例であ
り、列挙すれば (C113) (CHz)n−t。
CH(CHz)n−30
C)13
ここでn=12〜30.好ましくは16〜22であり、
直鎖系脂肪族炭化水素基が特に好ましい例である。
直鎖系脂肪族炭化水素基が特に好ましい例である。
これらに対する置換基としてはハロゲン原子。
ニトロ基、アミノ基、シアン基、メトキシ基、アセトキ
シ基等があるが必須ではない、しがしフッ素原子は水素
原子より疎水性を向上させるので場合により使われるこ
とが望ましい。
シ基等があるが必須ではない、しがしフッ素原子は水素
原子より疎水性を向上させるので場合により使われるこ
とが望ましい。
即ち、フッ素を含有させることによってアルキル鎖の長
さを短くできる。例えば一般的には炭素数12以上が必
要であるが、CIIF17(CI(2) 4−ニおいて
沌=2で充分であり、炭素数10で製膜が可能なように
できる。
さを短くできる。例えば一般的には炭素数12以上が必
要であるが、CIIF17(CI(2) 4−ニおいて
沌=2で充分であり、炭素数10で製膜が可能なように
できる。
さらに、本発明の高分子化合物は感光性を与えるために
、その繰返し単位の一部、少なくとも5%、好ましくは
30%以上が、繰返し単位中に紫外線などの光、または
X線や電子線などの照射により、2量化または重合する
不飽和結合を有する構造を含むか、あるいは紫外線など
の光またはX線や電子線などの照射により分解する構造
を含むものである。
、その繰返し単位の一部、少なくとも5%、好ましくは
30%以上が、繰返し単位中に紫外線などの光、または
X線や電子線などの照射により、2量化または重合する
不飽和結合を有する構造を含むか、あるいは紫外線など
の光またはX線や電子線などの照射により分解する構造
を含むものである。
光などにより、2量化また―重合する構造を有する場合
はネガ型感光性化合物となり、分解する構造を有する場
合は、ポジ型感光性化合物となる。
はネガ型感光性化合物となり、分解する構造を有する場
合は、ポジ型感光性化合物となる。
まず、ネガ型感光性化合物について説明する。
本発明のネガ型感光性化合物は、その繰返し単位の少な
くとも5%、好ましくは30%以上がその繰返し単位中
に紫外線などの光またはX線や電子線などの照射により
、2量化または重合可能な不飽和構造を含む基(以下ネ
ガ型感光性基という)を有している。
くとも5%、好ましくは30%以上がその繰返し単位中
に紫外線などの光またはX線や電子線などの照射により
、2量化または重合可能な不飽和構造を含む基(以下ネ
ガ型感光性基という)を有している。
このようなネガ型感光性基としては、例えば、次のよう
なものがある。
なものがある。
CH2=CH−、CH2=CH−C112−。
CH2=C−C−0−CH2−CH2−Ha
CH2=CH−C−0−CH2−CH−CH2−。
H
塁
關
さらに前記の疎水性付与基RXに不飽和結合を有する構
造を結合させれば、疎水性と2量化性または重合性を共
に有する基(以下、疎水性ネガ型感光性基という)とす
るこふもできる。このような基としては、例えば次のよ
うなものがある。
造を結合させれば、疎水性と2量化性または重合性を共
に有する基(以下、疎水性ネガ型感光性基という)とす
るこふもできる。このような基としては、例えば次のよ
うなものがある。
CH2=CHl(CH2)n。
CI+3(CH2) jIC=CC=C(CHz) m
−。
−。
(y+m+1 干n)
CH2=CHI−C−0(CHz)n 。
CH2= C−C−0((jlz) n −。
C3=CHCHzOC(CHz)n−+雪
これらのネガ型感光性基を導入する方法は前記の疎水性
付与基RXを導入する4つの方法〔I〕。
付与基RXを導入する4つの方法〔I〕。
(n)、 (I[I)および(IV)がいずれも利用
し得る。
し得る。
このうち、(II)の方法によってR1またはR2に直
接接合された基は、前記のとおり製膜後の環化反応の際
、脱離しないで膜中に残るので耐熱性の面からはできる
だけ炭素数が小さい方が望ましい。
接接合された基は、前記のとおり製膜後の環化反応の際
、脱離しないで膜中に残るので耐熱性の面からはできる
だけ炭素数が小さい方が望ましい。
他の方法で結合したネガ型感光性基は、環化反応の際脱
離して除かれるので炭素数が大きな、疎水性ネガ型感光
性基を用いることが好ましい。また同じ理由により、耐
熱性などの面からは、〔I〕。
離して除かれるので炭素数が大きな、疎水性ネガ型感光
性基を用いることが好ましい。また同じ理由により、耐
熱性などの面からは、〔I〕。
(II[)または(IV)の方法を採用することが好ま
しい。
しい。
次にポジ型感光性化合物について説明する。
本発明のポジ型感光性化合物はその繰返し単位の少なく
とも5%、好ましくは30%以上がその繰返し単位中に
紫外線などの光または電子線やX線の照射により分解す
る構造を有する基、具体的には置換基を含むこともある
オルトニトロベンジル基(以下ポジ型感光性基という)
を少なくとも一つ有している。オルトニトロベンジル基
の置換基を前記の疎水性付与基R×とすることによって
、疎水性と分解性を共に有する基(以下疎水性ポジ型感
光性基という)とすることもできる。
とも5%、好ましくは30%以上がその繰返し単位中に
紫外線などの光または電子線やX線の照射により分解す
る構造を有する基、具体的には置換基を含むこともある
オルトニトロベンジル基(以下ポジ型感光性基という)
を少なくとも一つ有している。オルトニトロベンジル基
の置換基を前記の疎水性付与基R×とすることによって
、疎水性と分解性を共に有する基(以下疎水性ポジ型感
光性基という)とすることもできる。
これらのポジ型感光性基を導入する方法はR1またはR
2に少なくとも一つのカルボキシル基を含む繰返し単位
を有する化合物を選び、このカルボキシル基の水素原子
をポジ型感光性基で置換することによって得られる。
2に少なくとも一つのカルボキシル基を含む繰返し単位
を有する化合物を選び、このカルボキシル基の水素原子
をポジ型感光性基で置換することによって得られる。
本発明の高分子化合物の分子量については特に限定はな
い。しかし分子量が低くても、LB法によって製膜は可
能であるが、良好な耐熱性、機械的強度、耐薬品性を得
ることはできない。また一方分子量が大きすぎると、粘
度が高すぎて製膜がうまくいかない。
い。しかし分子量が低くても、LB法によって製膜は可
能であるが、良好な耐熱性、機械的強度、耐薬品性を得
ることはできない。また一方分子量が大きすぎると、粘
度が高すぎて製膜がうまくいかない。
従って、数平均分子量が2.000〜300.000程
度のものが望ましい。さらに好ましくは10.000〜
150.000である。
度のものが望ましい。さらに好ましくは10.000〜
150.000である。
本発明の感光性両性高分子化合物の好ましい具体例とし
ては、一般式(1)、 (21,(3)または(4):
(式中、R1は少なくとも2個の炭素原子を含有する4
価または3価の前記の基、R2は少なくとも2個の炭素
原子を含有する2価または3価または4価の前記の基で
あり、R2が3価のときはXが、4価のときはXとYが
それぞれR2に結合しており、XおよびYはいずれも置
換基を含むこともあるヘテロ原子を含む酸性基Aまたは
置換基を含むこともあるヘテロ原子を含む塩基性基Bで
あり、R30R4,R’l、 R”、 R”、 R”、
R42,で3.R5およびR6はいずれも置換基を含
むこともある炭素数1〜30の1価の炭化水素基または
水素原子である。)で表される繰返し単位を有する重合
体または共重合体において、’R3,R4,P、 R3
2,P、 R41,R42,謬3.R5およびR6の少
なくとも1個、好ましくは2個が炭素原子数10〜30
.好ましくは16〜22の前記の疎水性付与基R×であ
り、かつ繰返し単位の少なくとも5%、好ましくは30
%以上がその繰返し単位中にネガ型またはポジ型感光性
基を含んでいるポリアミック酸およびそのエステルまた
は塩である。
ては、一般式(1)、 (21,(3)または(4):
(式中、R1は少なくとも2個の炭素原子を含有する4
価または3価の前記の基、R2は少なくとも2個の炭素
原子を含有する2価または3価または4価の前記の基で
あり、R2が3価のときはXが、4価のときはXとYが
それぞれR2に結合しており、XおよびYはいずれも置
換基を含むこともあるヘテロ原子を含む酸性基Aまたは
置換基を含むこともあるヘテロ原子を含む塩基性基Bで
あり、R30R4,R’l、 R”、 R”、 R”、
R42,で3.R5およびR6はいずれも置換基を含
むこともある炭素数1〜30の1価の炭化水素基または
水素原子である。)で表される繰返し単位を有する重合
体または共重合体において、’R3,R4,P、 R3
2,P、 R41,R42,謬3.R5およびR6の少
なくとも1個、好ましくは2個が炭素原子数10〜30
.好ましくは16〜22の前記の疎水性付与基R×であ
り、かつ繰返し単位の少なくとも5%、好ましくは30
%以上がその繰返し単位中にネガ型またはポジ型感光性
基を含んでいるポリアミック酸およびそのエステルまた
は塩である。
一般式(1)、 (2)、 (31および(4)におけ
るR1.R2にっいては、前記説明のとおりであり、特
にR1,R2の一方または両方が少なくとも6個の炭素
原子を有するベンゼノイド構造を有する基であることが
好ましい。
るR1.R2にっいては、前記説明のとおりであり、特
にR1,R2の一方または両方が少なくとも6個の炭素
原子を有するベンゼノイド構造を有する基であることが
好ましい。
さらにR1に結合している結合手およびR2が3価また
は4価の場合のR2に結合している結合手が4価のとき
は4個の結合手の各2個が、3(il[iのときは3個
の結合手の2個が、R1および/またはR2を構成する
隣接する2個の炭素原子に存在していて、5員環または
6員環構造の前駆体になっていることが特に好ましい。
は4価の場合のR2に結合している結合手が4価のとき
は4個の結合手の各2個が、3(il[iのときは3個
の結合手の2個が、R1および/またはR2を構成する
隣接する2個の炭素原子に存在していて、5員環または
6員環構造の前駆体になっていることが特に好ましい。
R3,R4,戸、 R”、 R”、 R”、 R”、−
ζR5およびR6はいずれも水素原子または炭素原子数
1〜30゜好ましくは1〜22の1価の基であり、脂肪
族の基であってもよく、環状脂肪族の基であってもよく
、芳香族の基であってもよく、これらの基が組合わさっ
た基であってもよく、さらにはこれらの基が脂肪族、環
状脂肪族あるいは芳香族(これらが相互に組合わさって
いてもよい)の炭素数1〜30の1価の基(これらの1
価の基がハロゲン原子、ニトロ基、アミノ基、シアノ基
、メトキシ基、アセトキシ基などの基で置換されていて
もよい)で置換された基であってもよく、あるし)は−
0−2−Coo −、−NHCO−、−CO−、−S
−、−CSS −。
ζR5およびR6はいずれも水素原子または炭素原子数
1〜30゜好ましくは1〜22の1価の基であり、脂肪
族の基であってもよく、環状脂肪族の基であってもよく
、芳香族の基であってもよく、これらの基が組合わさっ
た基であってもよく、さらにはこれらの基が脂肪族、環
状脂肪族あるいは芳香族(これらが相互に組合わさって
いてもよい)の炭素数1〜30の1価の基(これらの1
価の基がハロゲン原子、ニトロ基、アミノ基、シアノ基
、メトキシ基、アセトキシ基などの基で置換されていて
もよい)で置換された基であってもよく、あるし)は−
0−2−Coo −、−NHCO−、−CO−、−S
−、−CSS −。
−NIICS−、−CS−などを含んだ基であってもよ
い。
い。
しかし、R3,R4,1lpl、 R32,R”、 R
11,R42,R43,R5およびR6の少なくとも1
つ、好ましくは2個が前記の疎水性付与基♂であること
が必要である。
11,R42,R43,R5およびR6の少なくとも1
つ、好ましくは2個が前記の疎水性付与基♂であること
が必要である。
さらに具体的に以下に説明する。
まず、一般式(11で表される繰返し単位を有するネガ
型感光性両性高分子化合物について説明する。
型感光性両性高分子化合物について説明する。
R1,R2については、先に説明したとおりであり、R
1,R2の一方または両方がベンゼノイド構造を有する
基であり、かつ結合手の位置が5員環または6員環を構
成することのできる位置にある前駆体構造を有するもの
が特に好ましい。また、R3,R4゜R5,R6の少な
くとも一つ、好ましくは二つが前記の疎水性付与基であ
ることが好ましい。勿論疎水性付与基はこの他、R2に
直接、またはR2に結合しているXまたはYを介して結
合していてもよい。
1,R2の一方または両方がベンゼノイド構造を有する
基であり、かつ結合手の位置が5員環または6員環を構
成することのできる位置にある前駆体構造を有するもの
が特に好ましい。また、R3,R4゜R5,R6の少な
くとも一つ、好ましくは二つが前記の疎水性付与基であ
ることが好ましい。勿論疎水性付与基はこの他、R2に
直接、またはR2に結合しているXまたはYを介して結
合していてもよい。
さらにR3とR4,またはR5とR6のいずれかの1組
がいずれも水素原子である場合には製造が容易である、
コスト的にも安価であるなどの点から好ましい。
がいずれも水素原子である場合には製造が容易である、
コスト的にも安価であるなどの点から好ましい。
ネガ型感光性基については、繰返し単位の一部または全
部においてR3,R4,R5,R6の少なくとも1つが
ネガ型感光性基であるか、ネガ型感光性基の少なくとも
1つがR2に直接またはR2に結合しているXまたはY
を介して結合していればよい。
部においてR3,R4,R5,R6の少なくとも1つが
ネガ型感光性基であるか、ネガ型感光性基の少なくとも
1つがR2に直接またはR2に結合しているXまたはY
を介して結合していればよい。
以上の一般式(11で表される繰返し単位の好ましい前
駆体構造を有するポリアミック酸およびそのエステルの
うち、R2が2価である一般式(IA) :(式中、
R1,R2,R3,R4,R5,Reは一般式(11に
同)じ)の場合のポリイミド前駆体は本発明のポリアミ
ック酸およびそのエステルの代表的な例である。
駆体構造を有するポリアミック酸およびそのエステルの
うち、R2が2価である一般式(IA) :(式中、
R1,R2,R3,R4,R5,Reは一般式(11に
同)じ)の場合のポリイミド前駆体は本発明のポリアミ
ック酸およびそのエステルの代表的な例である。
このような本発明の好ましい両性ポリアミド前駆体の具
体例としては、例えば (式中、R3,R4は前記の疎水性付与基R×であり、
かつ繰返し単位の一部または全部のR3,R4の少なく
とも一方が前記の疎水性ネガ型感光性基である)(式中
、R5,Reは前記の疎水性付与基R×であり、かつ繰
返し単位の一部または全部のR5,R6の少なくとも一
方が前記の疎水性ネガ型感光性基である)(式中、R3
,R4は前記の疎水性付与基R×であり、かつ繰返し単
位の一部または全部のR3,R4の少なくとも一方が前
記の疎水性ネガ型感光性基である)(式中、R3,R4
は前記の疎水性付与基RXである)などがあげられる。
体例としては、例えば (式中、R3,R4は前記の疎水性付与基R×であり、
かつ繰返し単位の一部または全部のR3,R4の少なく
とも一方が前記の疎水性ネガ型感光性基である)(式中
、R5,Reは前記の疎水性付与基R×であり、かつ繰
返し単位の一部または全部のR5,R6の少なくとも一
方が前記の疎水性ネガ型感光性基である)(式中、R3
,R4は前記の疎水性付与基R×であり、かつ繰返し単
位の一部または全部のR3,R4の少なくとも一方が前
記の疎水性ネガ型感光性基である)(式中、R3,R4
は前記の疎水性付与基RXである)などがあげられる。
さらに、一般式(IA)において、R3,R4,R5゜
R6のいずれも水素原子ではない場合の例としては(式
中、R3とR4は前記の疎水性付与基R×であり、R5
とR6は炭素数1〜6のアルキル基であり、かつ繰返し
単位の一部または全部のR3,R4の少なくとも一方が
前記の疎水性ネガ型感光性基である)などがあげられる
。
R6のいずれも水素原子ではない場合の例としては(式
中、R3とR4は前記の疎水性付与基R×であり、R5
とR6は炭素数1〜6のアルキル基であり、かつ繰返し
単位の一部または全部のR3,R4の少なくとも一方が
前記の疎水性ネガ型感光性基である)などがあげられる
。
さらに一般式(1)において、R2が3価または4価で
ある場合の好ましい具体例としては、例えば、(式中、
R3,R4は前記(16)式のR3,R4と同じ)(式
中、R3,R4は前記(16)式のR3,R4と同じ)
などがあげられる。
ある場合の好ましい具体例としては、例えば、(式中、
R3,R4は前記(16)式のR3,R4と同じ)(式
中、R3,R4は前記(16)式のR3,R4と同じ)
などがあげられる。
次に一般式(2)で表される繰返し単位を有するネガ型
ポリアミック酸またはそのエステルの好ましい具体例を
あげれは、例えば (式中、R3は前記の疎水性付与基RXであり、かつ繰
返し単位の一部または全部のR3が前記の疎水性ネガ型
感光性基である)などである。
ポリアミック酸またはそのエステルの好ましい具体例を
あげれは、例えば (式中、R3は前記の疎水性付与基RXであり、かつ繰
返し単位の一部または全部のR3が前記の疎水性ネガ型
感光性基である)などである。
次に一般式(3)で表されるネガ型感光性ポリアミック
酸塩について説明する。
酸塩について説明する。
R1,RLについては、既に説明したとおりであり、R
1,R2の一方または両方がベンゼノイド構造を有する
基であり、かつ結合手の位置が5員環または6員環を形
成することのできる位置にある前駆体構造を有するもの
が特に好ましい。
1,R2の一方または両方がベンゼノイド構造を有する
基であり、かつ結合手の位置が5員環または6員環を形
成することのできる位置にある前駆体構造を有するもの
が特に好ましい。
また、r、 R32,P、 R41,R42,R4ζR
5,Reの少なくとも1つ、好ましくは2つが、前記の
疎水性付与基であることが好ましい。もちろん、疎水性
付与基はこの他、R2に直接、またはR2に結合してい
るXまたはYを介して結合していてもよい。
5,Reの少なくとも1つ、好ましくは2つが、前記の
疎水性付与基であることが好ましい。もちろん、疎水性
付与基はこの他、R2に直接、またはR2に結合してい
るXまたはYを介して結合していてもよい。
さらに、R5,R6がいずれも水素原子である場合は、
製造が容易であり、コスト的にも安いので特に好ましい
。
製造が容易であり、コスト的にも安いので特に好ましい
。
ネガ型感光性基については、前記一般式(1)、 (2
)の場合と同様、繰返し単位の一部または全部において
岬+ FP、 P+ R4t、 W+ R4!、 R5
,R6の少なくとも1つがネガ型感光性基であるか、ネ
ガ型感光性基の少なくとも1つがR2に直接、またはR
2に結合しているXまたはYを介して結合していればよ
い。
)の場合と同様、繰返し単位の一部または全部において
岬+ FP、 P+ R4t、 W+ R4!、 R5
,R6の少なくとも1つがネガ型感光性基であるか、ネ
ガ型感光性基の少なくとも1つがR2に直接、またはR
2に結合しているXまたはYを介して結合していればよ
い。
、 R”、好+ F t R” t R42+ R’
l Rj R’の1つまたは2つが疎水性付与基R×
であり、これらの1つをネガ型感光性基で置き換える場
合は疎水性ネガ型感光性基であることが好ましい。
l Rj R’の1つまたは2つが疎水性付与基R×
であり、これらの1つをネガ型感光性基で置き換える場
合は疎水性ネガ型感光性基であることが好ましい。
以上の一般式(3)で表される繰返し単位養育する好ま
しい前駆体構造を有するポリアミック酸の塩のうち、R
2が2価である一般式(3A) :(式中、R1,R
2,R”、 R田、 P、 R’l、 IF、♂3.
R5゜R6は一般式(3)に同じ)の場合のポリイミド
前駆体は、本発明のポリアミック酸の塩の代表的な例で
ある。
しい前駆体構造を有するポリアミック酸の塩のうち、R
2が2価である一般式(3A) :(式中、R1,R
2,R”、 R田、 P、 R’l、 IF、♂3.
R5゜R6は一般式(3)に同じ)の場合のポリイミド
前駆体は、本発明のポリアミック酸の塩の代表的な例で
ある。
このような本発明の好ましいポリイミド前駆体の具体例
としては、例えば (式中、p、R4tは前記の疎水性付与基R×であり、
R”、 R”、 R42,R’は水素原子または炭素原
子数1〜6のアルキル基であり、繰返し単位の一部また
は全部の−R11が前記の疎水性感光性基である)(式
中、R”、 R”、 R”、 R’l、 R’、 R”
は前記式(26)の例と同じであり、かつ繰返し単位の
一部または全部のR”、R’lが前記の疎水性感光性基
である)(式中、R”、R”、は前記の疎水性付与基R
×であり、R”、 R”、 R42,R’3ハ水素原子
または炭素数1〜6のアルキル基である。) さらに、一般式(3A)において、R5,R6がいずれ
も水素原子ではない場合の例としては、(式中、R”、
R’lは炭素数1〜11の炭化水素基、R”、 R”、
R’、 R”は水素原子または炭素数1〜6のアルキ
ル基、R”、 R6は前記の疎水性付与基R×であり、
かつ繰返し単位の一部または全部の炉、−1の少なくと
も一方が前記の炭素数1〜11のネガ型感光性基である
。
としては、例えば (式中、p、R4tは前記の疎水性付与基R×であり、
R”、 R”、 R42,R’は水素原子または炭素原
子数1〜6のアルキル基であり、繰返し単位の一部また
は全部の−R11が前記の疎水性感光性基である)(式
中、R”、 R”、 R”、 R’l、 R’、 R”
は前記式(26)の例と同じであり、かつ繰返し単位の
一部または全部のR”、R’lが前記の疎水性感光性基
である)(式中、R”、R”、は前記の疎水性付与基R
×であり、R”、 R”、 R42,R’3ハ水素原子
または炭素数1〜6のアルキル基である。) さらに、一般式(3A)において、R5,R6がいずれ
も水素原子ではない場合の例としては、(式中、R”、
R’lは炭素数1〜11の炭化水素基、R”、 R”、
R’、 R”は水素原子または炭素数1〜6のアルキ
ル基、R”、 R6は前記の疎水性付与基R×であり、
かつ繰返し単位の一部または全部の炉、−1の少なくと
も一方が前記の炭素数1〜11のネガ型感光性基である
。
さらに、一般式(3)において、R2が3価または4価
の好ましい前駆体の具体例としては、例えば(式中、R
ffl、 R32,R33,R41,R42,R43は
式(28)の例と同じ)などがあげられる。
の好ましい前駆体の具体例としては、例えば(式中、R
ffl、 R32,R33,R41,R42,R43は
式(28)の例と同じ)などがあげられる。
次に、一般式(4)で表される繰返し単位を有するネガ
型ポリアミック酸塩の好ましい具体例としては、例えば (式中、Pは炭素原子数1〜11の炭化水素基、R”、
R”、は水素原子または炭素数1〜6のアルキル基、
R5,R6は前記の疎水性付与基R×であり、かつ繰返
し単位の一部または全部のR4が炭素原子数1〜11の
ネガ型感光性基である)などがあげられる。
型ポリアミック酸塩の好ましい具体例としては、例えば (式中、Pは炭素原子数1〜11の炭化水素基、R”、
R”、は水素原子または炭素数1〜6のアルキル基、
R5,R6は前記の疎水性付与基R×であり、かつ繰返
し単位の一部または全部のR4が炭素原子数1〜11の
ネガ型感光性基である)などがあげられる。
次に一般式(1)、 (2)、 f31または(4)で
表される繰返し単位で表されるポジ型感光性両性高分子
化合物について説明する。
表される繰返し単位で表されるポジ型感光性両性高分子
化合物について説明する。
このようなポジ型感光性両性高分子化合物は一般式(t
)、 (21,(31または(4)で表される繰返し単
位を有する両性高分子化合物の繰返し単位の一部または
全部に前記のポジ型感光性基を導入することによって得
られるが、特に一般式(1)または(2)で表されるポ
リアミック酸またはそのエステルの繰返し単位の一部ま
たは全部が一般式(1)または(2)のR3および/ま
たはR4が置換基を含むこともあるオルトニトロベンジ
ル基である一般式(12) 、 (12’ ”)また
は(13) : (12° ) (式中、R1,I?2. R3,R4,R5,Xおよび
Yは前記の一般式(3)に定義したとおりであり、R’
11.RnはR30R4,R5,R6の定義と同じであ
る)で表される繰返し単位である場合は、製造が容易で
あり、コスト的にも安価であるので好ましい。
)、 (21,(31または(4)で表される繰返し単
位を有する両性高分子化合物の繰返し単位の一部または
全部に前記のポジ型感光性基を導入することによって得
られるが、特に一般式(1)または(2)で表されるポ
リアミック酸またはそのエステルの繰返し単位の一部ま
たは全部が一般式(1)または(2)のR3および/ま
たはR4が置換基を含むこともあるオルトニトロベンジ
ル基である一般式(12) 、 (12’ ”)また
は(13) : (12° ) (式中、R1,I?2. R3,R4,R5,Xおよび
Yは前記の一般式(3)に定義したとおりであり、R’
11.RnはR30R4,R5,R6の定義と同じであ
る)で表される繰返し単位である場合は、製造が容易で
あり、コスト的にも安価であるので好ましい。
一般式(12) 、 (12’ ) 、 (13)
で表される繰返し単位について、さらに具体的に説明す
る。
で表される繰返し単位について、さらに具体的に説明す
る。
R1,R2については既に説明したとおりであり、R1
,R2の一方または両方がベンゼノイド構造を有する基
であり、かつ結合手の位置が5員環または6員環を形成
することのできる位置にある前駆体構造を有するものが
特に好ましい。
,R2の一方または両方がベンゼノイド構造を有する基
であり、かつ結合手の位置が5員環または6員環を形成
することのできる位置にある前駆体構造を有するものが
特に好ましい。
R71,PマタハR3,R5,R6(7)少なくとも1
つ、好ましくは2つが前記の疎水性付与基であることが
好ましいが、疎水性付与基はこの他、R2に直接、また
はR2に結合しているXまたはYを介して結合していて
もよい。
つ、好ましくは2つが前記の疎水性付与基であることが
好ましいが、疎水性付与基はこの他、R2に直接、また
はR2に結合しているXまたはYを介して結合していて
もよい。
さラニ、R”、 R′r1マタハl?3. オヨヒR5
トR”(7)イスれか一方の1組のいずれもが水素原子
である場合には製造が容易であり、コスト的にも安価で
あるので特に好ましい。
トR”(7)イスれか一方の1組のいずれもが水素原子
である場合には製造が容易であり、コスト的にも安価で
あるので特に好ましい。
特に一般式(12)で表される前記の好ましい前駆体構
造のうち、R2が2価である一般式(12A ) :
%式%) (式中、R”+ R2+ R’t R’+ R”+ F
バ一般式(12)に同じ)の場合のポリイミド前駆体
は、本発明の代表的なポリアミック酸エステルを与える
繰返し単位である。
造のうち、R2が2価である一般式(12A ) :
%式%) (式中、R”+ R2+ R’t R’+ R”+ F
バ一般式(12)に同じ)の場合のポリイミド前駆体
は、本発明の代表的なポリアミック酸エステルを与える
繰返し単位である。
このようなポジ型感光性ポリイミドを与える繰返し単位
の具体例としては、例えば、 ゛(式中、R7+、R?2は前記の疎水性付与基R×で
ある)(式中、R5,Reは前記の疎水性付与基R×で
ある)(式中、R?1.R4は前記の疎水性付与基R×
である)(式中、R3は前記の疎水性付与基R×である
)などがあげられる。
の具体例としては、例えば、 ゛(式中、R7+、R?2は前記の疎水性付与基R×で
ある)(式中、R5,Reは前記の疎水性付与基R×で
ある)(式中、R?1.R4は前記の疎水性付与基R×
である)(式中、R3は前記の疎水性付与基R×である
)などがあげられる。
さらに一般式(12)においてR2が3価または4価の
好ましい前駆体の具体例としては、例えば、(式中、R
5,R6は前記の疎水性付与基節である)(式中、Bn
、R?2は炭素原子数1〜6のアルキル基、R”、 R
”は前記の疎水性付与基藺である)などがあげられる。
好ましい前駆体の具体例としては、例えば、(式中、R
5,R6は前記の疎水性付与基節である)(式中、Bn
、R?2は炭素原子数1〜6のアルキル基、R”、 R
”は前記の疎水性付与基藺である)などがあげられる。
さらに一般式(13)で表される繰返し単位の好ましい
具体例としては、例えば (式中、R’、 R”は前記の疎水性付与基RXである
)などがあげられる。
具体例としては、例えば (式中、R’、 R”は前記の疎水性付与基RXである
)などがあげられる。
さらに一般式(11〜(4)以外の繰返し単位を有する
好ましい感光性両性高分子化合物の具体例としては、例
えば (式中、R×は前記に定義した疎水性付与基であり、か
つ繰返し単位の一部または全部のR×の少なくとも1つ
が疎水性ネガ型感光性基である)などがあげられる。
好ましい感光性両性高分子化合物の具体例としては、例
えば (式中、R×は前記に定義した疎水性付与基であり、か
つ繰返し単位の一部または全部のR×の少なくとも1つ
が疎水性ネガ型感光性基である)などがあげられる。
前記(16)〜(40)式の式中 −は異性を表す。例
を次式 で説明すれば および を表す。
を次式 で説明すれば および を表す。
本発明は(a)、 (b)が単独である場合、(al、
(blが共存する場合を含んでいる。
(blが共存する場合を含んでいる。
以上に説明した感光性両性高分子化合物において、繰返
し単位の一部だけがネガ型またはポジ型感光性基を含む
場合は、ネガ型またはポジ型感光性基含む繰返し単位と
、含まない繰返し単位との共重合体となるが、このほか
にも、いろいろな共重合体が存在する。
し単位の一部だけがネガ型またはポジ型感光性基を含む
場合は、ネガ型またはポジ型感光性基含む繰返し単位と
、含まない繰返し単位との共重合体となるが、このほか
にも、いろいろな共重合体が存在する。
一般式(1)の場合を例にとれば、例えば2種のR1か
らなる共重合体、具体的には さらに例えば2種のR2からなる共重合体、具体的には
、 などが例示される。
らなる共重合体、具体的には さらに例えば2種のR2からなる共重合体、具体的には
、 などが例示される。
式(41)〜(43)のR’+ R2+ R3,R’+
R’+ R6は前記一般式(1)に定義したとおりで
あり、X、 yは比率を表し、O<x<1.0<y<1
.x+y=1である。
R’+ R6は前記一般式(1)に定義したとおりで
あり、X、 yは比率を表し、O<x<1.0<y<1
.x+y=1である。
またR3. R4,R6,R6が相互に異なる共重合体
も当然つくることができる。
も当然つくることができる。
このような共重合体は、一般式(2)、 (31,(4
)においても同様につくることができ、さらに一般式(
1)。
)においても同様につくることができ、さらに一般式(
1)。
(21,(3)、 (41およびその他の繰返し単位と
の相互の共重合体もつくることができる。
の相互の共重合体もつくることができる。
なお、繰返し単位の総数の30%以下の範囲であれば疎
水性付与基R×を含まない繰返し単位を含んだ共重合体
であってもよい。例えば (式中、R×は前記の疎水性付与基、Rは炭素数1〜1
1のアルキル基、または水素原子であり、X。
水性付与基R×を含まない繰返し単位を含んだ共重合体
であってもよい。例えば (式中、R×は前記の疎水性付与基、Rは炭素数1〜1
1のアルキル基、または水素原子であり、X。
yは比率を表し、x+y=1.O<y≦0.3,0゜7
≦x〈1)などである。
≦x〈1)などである。
次に本発明の感光性両性高分子化合物の製造法について
説明する。
説明する。
該方法は、第1の有機基R1を含むモノマーと、第2の
有機基R2を含むモノマーを A−eRl−)−A + B→R2←BA−+R1
←B + A−(R2−)−BB−(R1←B+A
→R2←A (式中、Aはヘテロ原子を含む酸性基、Bはヘテロ原子
を含む塩基性基を表し、R1およびR2が3価以上の場
合は、その価数に応じてさらにAおよび/またはBが結
合している、例えば などである) のいずれかの組合わせにおいて、かつ組合わせる2種の
モノマーの少なくとも一方が少なくとも1個、好ましく
は2個の前記の疎水性付与基RXを含有し、かつR1お
よび/またはR2を含むモノマーの一部または全部に前
記のネガ型またはポジ型感光性基を含有しているモノマ
ーを使用し、第1の有機基R1を含むモノマーと第2の
有機基R2を含むモノマーを重合または共重合させるこ
とよりなる。
有機基R2を含むモノマーを A−eRl−)−A + B→R2←BA−+R1
←B + A−(R2−)−BB−(R1←B+A
→R2←A (式中、Aはヘテロ原子を含む酸性基、Bはヘテロ原子
を含む塩基性基を表し、R1およびR2が3価以上の場
合は、その価数に応じてさらにAおよび/またはBが結
合している、例えば などである) のいずれかの組合わせにおいて、かつ組合わせる2種の
モノマーの少なくとも一方が少なくとも1個、好ましく
は2個の前記の疎水性付与基RXを含有し、かつR1お
よび/またはR2を含むモノマーの一部または全部に前
記のネガ型またはポジ型感光性基を含有しているモノマ
ーを使用し、第1の有機基R1を含むモノマーと第2の
有機基R2を含むモノマーを重合または共重合させるこ
とよりなる。
このほか、疎水性付与基R×も、感光性基も含まない上
記の第1の有機基R1を含むモノマーと第2の有機基R
2を含むモノマーを重合または共重合させて高分子化合
物とした後、疎水性付与基R×と感光性基とを導入する
こともできる。
記の第1の有機基R1を含むモノマーと第2の有機基R
2を含むモノマーを重合または共重合させて高分子化合
物とした後、疎水性付与基R×と感光性基とを導入する
こともできる。
しかしながら、高分子化合物にこれらの基を化学反応に
より、共有結合で望むように導入するのは簡単ではない
。ただ一般式(3)、 [4)のように塩の形でこれら
の疎水性付与基や感光性基を導入する方法は望ましい方
法である。
より、共有結合で望むように導入するのは簡単ではない
。ただ一般式(3)、 [4)のように塩の形でこれら
の疎水性付与基や感光性基を導入する方法は望ましい方
法である。
以下に一般式+11. (2)、 (3)および(4)
で表される繰返し単位を有する本発明の感光性両性高分
子化合物の製造法について具体的に説明する。
で表される繰返し単位を有する本発明の感光性両性高分
子化合物の製造法について具体的に説明する。
一般式(1)で表される繰返し単位を有する本発明の感
光性両性高分子化合物は、まず一般式(5):(式中、
R1は前記と同じ)で表されるテトラカルボン酸ジ無水
物に、R30HおよびR40H(1?3およびR4は前
記と同じ)を反応させて得られる一般式(6):(式中
、R1,R3,R4は前記と同じ)で表される化合物を
製造し、実質的に無水の極性有機溶媒中、−10℃以上
50℃以下、好ましくはO〜40℃程度でチオニルクロ
ライド、五塩化リン、ベンゼンスルホニルクロライドな
どを用いて酸ハライドにし、これを第1の有機基R1を
含むモノマーとし、さらに一般式(7A) : %式%) (式中、R2,R5,R6は前記と同じ)で表されるジ
アミンを反応させる。(ここではR2が2価の場合を説
明するが、R2が3価または4価の場合も、同様である
) 一般式(5)で表される化合物の具体例としては、たと
えば (R町よ前記に同じ) などがあげられる。
光性両性高分子化合物は、まず一般式(5):(式中、
R1は前記と同じ)で表されるテトラカルボン酸ジ無水
物に、R30HおよびR40H(1?3およびR4は前
記と同じ)を反応させて得られる一般式(6):(式中
、R1,R3,R4は前記と同じ)で表される化合物を
製造し、実質的に無水の極性有機溶媒中、−10℃以上
50℃以下、好ましくはO〜40℃程度でチオニルクロ
ライド、五塩化リン、ベンゼンスルホニルクロライドな
どを用いて酸ハライドにし、これを第1の有機基R1を
含むモノマーとし、さらに一般式(7A) : %式%) (式中、R2,R5,R6は前記と同じ)で表されるジ
アミンを反応させる。(ここではR2が2価の場合を説
明するが、R2が3価または4価の場合も、同様である
) 一般式(5)で表される化合物の具体例としては、たと
えば (R町よ前記に同じ) などがあげられる。
また、R3011およびR40Hの具体例としては、:
R30H,C11sCH2011,CHs(CHz)z
OH,C113(CH2)3011゜’(3(CH2)
50H,C113(CH2)70H,CH3(CH2)
90H。
R30H,C11sCH2011,CHs(CHz)z
OH,C113(CH2)3011゜’(3(CH2)
50H,C113(CH2)70H,CH3(CH2)
90H。
(3(C)12) llOH,CH3(CH2) 13
0H,CHa(CHz) tsOH。
0H,CHa(CHz) tsOH。
CI+3(CH2) 170H,CH3(CH2) t
sOH,C113(CH2) 2tOH。
sOH,C113(CH2) 2tOH。
CH3(CH2)230H,CF3(CH2)150H
,H(CF2)2(CH2) 150H。
,H(CF2)2(CH2) 150H。
H(CF2)4 (CH2) 13011. F(C
F2)8(CH2) zOtl。
F2)8(CH2) zOtl。
F(CF2)8 (CH2)40H。
6丁
R3,R4が前記のネガ型感光性基であるR3QII。
R40Hの具体例としては、例えば
C)+2 = C1l−CH20H
CHz=CH(CHz)3011
CH3
CH2=C−CH2011
CHz=C−(CHz)30H
CH2=CH(CH2)+5OH
CH2=CH(CH2)210H
CH3(CH2) s Cミ C−CE C(CH2
) 90HCH3(CH2) IIC= C−C=
C(CH2) s 0HCH3(CH2) 1
3C= C−C= C(CH2) s 0HCH
2=CII−C−0(CH2) te−OH。
) 90HCH3(CH2) IIC= C−C=
C(CH2) s 0HCH3(CH2) 1
3C= C−C= C(CH2) s 0HCH
2=CII−C−0(CH2) te−OH。
C1(2=C−C−0−(CH2) 16−OH。
などがあげられる。
R3,R4が前記のポジ型感光性基であるR30H。
R4011の具体例としては、
であり、R7の具体例としては、例えばCH3−、CH
3CH2−ICl3(CH2)2−、CH3(CH2)
3−、CH3(CI+2)5−、CH3(CH2)7−
。
3CH2−ICl3(CH2)2−、CH3(CH2)
3−、CH3(CI+2)5−、CH3(CH2)7−
。
CH3(CH2) 9−、CH3(CH2) u −、
C41a(CHz) 13−、 CH3(CH2) 1
s −。
C41a(CHz) 13−、 CH3(CH2) 1
s −。
CHa(CHz) 17− 、 CH3(CH2) +
s −、CH3(C)12) 21− 、 C1t3(
CHz) 23− 。
s −、CH3(C)12) 21− 、 C1t3(
CHz) 23− 。
CF3(CH2) 15−、 II(CF2)2(CH
2) 15−。
2) 15−。
H(CF2)4(C)12) +3−、 F(CF2)
+1(CH2)2−1F(CF2)8 (C)(2)4
− 一般式(5)で表されるテトラカルボン酸ジ無水物とR
3011およびR40Hとから一般式(6)で表される
化合物を製造する際の反応条件などにはとくに限定はな
く、例えば約100’Cで窒素気流下、攪拌を数時間続
けることによっても得られるし、ヘキサメチルホスホル
アミドのような溶剤中、室温で約4日間攪拌を続けると
いうような一般的な条件が採用され得る。
+1(CH2)2−1F(CF2)8 (C)(2)4
− 一般式(5)で表されるテトラカルボン酸ジ無水物とR
3011およびR40Hとから一般式(6)で表される
化合物を製造する際の反応条件などにはとくに限定はな
く、例えば約100’Cで窒素気流下、攪拌を数時間続
けることによっても得られるし、ヘキサメチルホスホル
アミドのような溶剤中、室温で約4日間攪拌を続けると
いうような一般的な条件が採用され得る。
前記反応を約100”C1窒素気流下で攪拌しながら3
時間加熱することによって行い、冷却f&ヘキサメチル
ホスホルアミドに溶解し、引き続き行わしめる酸ハライ
ド化を行うのが反応時間の短縮化、すなわち生産性の向
上などの点から好ましい。
時間加熱することによって行い、冷却f&ヘキサメチル
ホスホルアミドに溶解し、引き続き行わしめる酸ハライ
ド化を行うのが反応時間の短縮化、すなわち生産性の向
上などの点から好ましい。
前記酸ハライド化を行う際の極性溶媒の具体例としては
、たとえばヘキサメチルホスホルアミド、N、N−ジメ
チルアセトアミド、N、N −ジメチルホルムアミドな
どがあげられ、これらの溶媒を実質的に無水の状態、す
なわち酸ハライド化の際に用いるチオニルクロライド、
五塩化リン、ベンゼンスルホニルクロライドなどが分解
せず、定量的に近い状態で酸ハライド化反応が行わしめ
られる。
、たとえばヘキサメチルホスホルアミド、N、N−ジメ
チルアセトアミド、N、N −ジメチルホルムアミドな
どがあげられ、これらの溶媒を実質的に無水の状態、す
なわち酸ハライド化の際に用いるチオニルクロライド、
五塩化リン、ベンゼンスルホニルクロライドなどが分解
せず、定量的に近い状態で酸ハライド化反応が行わしめ
られる。
酸ハライド化の際の温度が、−10℃未満になると、長
鎖アルキル基の影響による凍結固化のため反応が不均一
系となるため好ましくないが、それ以上であれば酸ハラ
イドの沸点程度の温度まで特に限定されることなく用い
ることができることが明らかになった。通常はO〜40
℃程度が好ましい。
鎖アルキル基の影響による凍結固化のため反応が不均一
系となるため好ましくないが、それ以上であれば酸ハラ
イドの沸点程度の温度まで特に限定されることなく用い
ることができることが明らかになった。通常はO〜40
℃程度が好ましい。
このようにして製造された酸ハライドにさらに一般式(
7A)で表されるジアミンが反応せしめられ、本発明の
一般式(1)で表される繰返し単位を有する両性高分子
化合物が製造される。
7A)で表されるジアミンが反応せしめられ、本発明の
一般式(1)で表される繰返し単位を有する両性高分子
化合物が製造される。
この際使用される酸ハライドは、製造されたのち、その
まま用いるのが作業性などの面で好ましい。
まま用いるのが作業性などの面で好ましい。
前記一般式(7A)で表される化合物の具体例としては
、例えば Nl2 、 Nl2 (式中、R11<よ前記のとおりであり、R5,R6の
具体例としては前記のR7の具体例と同じものがあげら
れ、さらに、前記したネガ型感光性基である場合もある
。) さらに、ネガ型感光性基が直接R2に結合している場合
の例としては、例えば などがある。
、例えば Nl2 、 Nl2 (式中、R11<よ前記のとおりであり、R5,R6の
具体例としては前記のR7の具体例と同じものがあげら
れ、さらに、前記したネガ型感光性基である場合もある
。) さらに、ネガ型感光性基が直接R2に結合している場合
の例としては、例えば などがある。
前記酸ハライドと一般式(7八)のジアミンを反応させ
る場合、酸ハライドに一般式(7)で表されるジアミン
を添加しても、またその逆に一般式(7)で表されるジ
アミンに酸ハライドを添加してもよいが、それらの化合
物に存在するR3. R4,R5,R6などにより、反
応物および生成物のいずれも凍結固化する傾向があるな
どするために、N、N−ジメチルアセトアミド、N、N
−ジメチルホルムアミドなどの溶媒を用いるのが一般的
であり、反応温度としては一10℃〜+20℃、好まし
くは0〜+lO℃である。反応温度が一10℃未満にな
ると凍結固化により反応が不均一系となり、+20℃を
こえると望ましくない反応がおこりやすくなると考えら
れ、いずれも好ましくない。しかし、反応を完結させ、
完結まで均一系の反応を行うには添加後20℃以上の温
度で引続いて反応を行うことが好ましいことが明らかに
なった。
る場合、酸ハライドに一般式(7)で表されるジアミン
を添加しても、またその逆に一般式(7)で表されるジ
アミンに酸ハライドを添加してもよいが、それらの化合
物に存在するR3. R4,R5,R6などにより、反
応物および生成物のいずれも凍結固化する傾向があるな
どするために、N、N−ジメチルアセトアミド、N、N
−ジメチルホルムアミドなどの溶媒を用いるのが一般的
であり、反応温度としては一10℃〜+20℃、好まし
くは0〜+lO℃である。反応温度が一10℃未満にな
ると凍結固化により反応が不均一系となり、+20℃を
こえると望ましくない反応がおこりやすくなると考えら
れ、いずれも好ましくない。しかし、反応を完結させ、
完結まで均一系の反応を行うには添加後20℃以上の温
度で引続いて反応を行うことが好ましいことが明らかに
なった。
また、場合によっては上記に説明された一般的な反応温
度以外を使用することが望ましい場合がある。
度以外を使用することが望ましい場合がある。
すなわち、R5,R6が炭素原子数12〜20の前記の
基、すなわち前記の疎水性付与基R×である場合には、
一般式(7A)で表されるジアミンを均一系で反応させ
るために、その50〜60℃の溶液に酸ハライドを添加
する方法が採用される。
基、すなわち前記の疎水性付与基R×である場合には、
一般式(7A)で表されるジアミンを均一系で反応させ
るために、その50〜60℃の溶液に酸ハライドを添加
する方法が採用される。
前記酸ハライドと一般式(7A)で表されるジアミンと
の反応比は、得られる本発明の感光性両性高分子化合物
の分子量などを所望の値にするために適宜選択すればよ
いが、通常フィルム用のポリアミック酸を作成する際に
は高分子量のものをえるために化学量論の精製したモノ
マーと精製した溶剤とを用いる。
の反応比は、得られる本発明の感光性両性高分子化合物
の分子量などを所望の値にするために適宜選択すればよ
いが、通常フィルム用のポリアミック酸を作成する際に
は高分子量のものをえるために化学量論の精製したモノ
マーと精製した溶剤とを用いる。
しかしながら本発明の感光性両性高分子化合物のように
基板に累積する際には必ずしも高分子量のものでなくて
も十分な特性を発揮できることがわかっており、モル比
は化学量論からずれていてもよい。110.8〜1/1
.2程度でも問題ないことが明らかになった。
基板に累積する際には必ずしも高分子量のものでなくて
も十分な特性を発揮できることがわかっており、モル比
は化学量論からずれていてもよい。110.8〜1/1
.2程度でも問題ないことが明らかになった。
一般式(7A)で表される化合物のR5およびR6がい
ずれも水素原子の場合には、反応性が良好であり、原料
コストも安価となり好ましい。また得られる両性高分子
化合物もカルボン酸のところがエステルとなっているた
め熱的に安定で、単離乾燥という操作により反応が進ま
ないので固体粉末として分離でき、またこれにより精製
も容易であるという特徴を有するものとなる。
ずれも水素原子の場合には、反応性が良好であり、原料
コストも安価となり好ましい。また得られる両性高分子
化合物もカルボン酸のところがエステルとなっているた
め熱的に安定で、単離乾燥という操作により反応が進ま
ないので固体粉末として分離でき、またこれにより精製
も容易であるという特徴を有するものとなる。
一般式(1)で表される繰返し単位を有する本発明のポ
リアミック酸エステルは、一般的には以上説明したよう
な方法により製造されるが、一般式(1)で表される繰
返し単位のR3およびR3がいずれも水素原子である一
般式(14A ) :の場合には、前記のごとき方法
によらずに直接一般式(5)で示されるテトラカルボン
酸ジ無水物と、前記の疎水性付与基♂と感光性基を含ん
でいる一般式(7A)のジアミンを反応させることによ
って得られる。
リアミック酸エステルは、一般的には以上説明したよう
な方法により製造されるが、一般式(1)で表される繰
返し単位のR3およびR3がいずれも水素原子である一
般式(14A ) :の場合には、前記のごとき方法
によらずに直接一般式(5)で示されるテトラカルボン
酸ジ無水物と、前記の疎水性付与基♂と感光性基を含ん
でいる一般式(7A)のジアミンを反応させることによ
って得られる。
この場合の反応条件は、前記の酸ハライドと一般式(7
)のR5,R6がいずれも疎水性付与基R×であるジア
ミンとの反応と同様である。
)のR5,R6がいずれも疎水性付与基R×であるジア
ミンとの反応と同様である。
このようにして得られる一般式(14A )で表される
繰返し単位を有する本発明の感光性両性高分子化合物は
、製造が容易であるだけでなく、LB法で製膜でき、加
熱によりポリイミドを与えるという特徴を有するもので
ある。
繰返し単位を有する本発明の感光性両性高分子化合物は
、製造が容易であるだけでなく、LB法で製膜でき、加
熱によりポリイミドを与えるという特徴を有するもので
ある。
つぎに、一般式(2)で表される繰返し単位を有する本
発明の感光性両性高分子化合物は、前記の一般式(1)
で表される繰返し単位を有するポリアミック酸およびそ
のエステルの製造法における一般式(5)で表さるテト
ラカルボン酸ジ無水物の代わりに、一般式aφ: (式中、R1は前記と同じ)で表されるトリカルボン酸
無水物を用いることによって得られる。すなゎら、一般
式〇ので表されるトリカルボン酸無水物にR3011(
R3は前記と同じ)を反応させると、一般式(6)で表
される化合物の代わりに一般式(11) :舊 が得られる。この化合物を一般式(6)で表される化合
物と同様にして酸ハライドにし、一般式(7)で表され
るジアミンを反応させて一般式(2)で表される繰り返
し単位を有する本発明のポリアミック酸エステルが得ら
れる。
発明の感光性両性高分子化合物は、前記の一般式(1)
で表される繰返し単位を有するポリアミック酸およびそ
のエステルの製造法における一般式(5)で表さるテト
ラカルボン酸ジ無水物の代わりに、一般式aφ: (式中、R1は前記と同じ)で表されるトリカルボン酸
無水物を用いることによって得られる。すなゎら、一般
式〇ので表されるトリカルボン酸無水物にR3011(
R3は前記と同じ)を反応させると、一般式(6)で表
される化合物の代わりに一般式(11) :舊 が得られる。この化合物を一般式(6)で表される化合
物と同様にして酸ハライドにし、一般式(7)で表され
るジアミンを反応させて一般式(2)で表される繰り返
し単位を有する本発明のポリアミック酸エステルが得ら
れる。
また一般式(2)のR3が水素原子である一般式(15
A )で表される繰返し単位を有する本発明のポリアミ
ック酸は一般式QOIで表されるトリカルボン酸無水物
の酸ハライドと一般式(7)のR5,R6がいずれも前
記の疎水性付与基R×と感光性基とを含んでいるジアミ
ンとの直接の反応によって得られる。
A )で表される繰返し単位を有する本発明のポリアミ
ック酸は一般式QOIで表されるトリカルボン酸無水物
の酸ハライドと一般式(7)のR5,R6がいずれも前
記の疎水性付与基R×と感光性基とを含んでいるジアミ
ンとの直接の反応によって得られる。
これらの一般式(2)で表される繰返し単位を有するポ
リアミック酸またはそのエステルの製造法における反応
条件などは、前記の一般式(1)で表される繰返し単位
を有するポリアミック酸またはそのエステルの製造法の
場合と同様である。
リアミック酸またはそのエステルの製造法における反応
条件などは、前記の一般式(1)で表される繰返し単位
を有するポリアミック酸またはそのエステルの製造法の
場合と同様である。
一般式〇〇で表される化合物の具体例としては、(以下
余白) 0−C=0 0=C−OH (R町よ前記に同じ) などがあげられる。
余白) 0−C=0 0=C−OH (R町よ前記に同じ) などがあげられる。
つぎに一般式(3)で表される繰返し単位を有するポリ
アミック酸塩である本発明のネガ型感光性両性高分子化
合物の製造法について説明する。
アミック酸塩である本発明のネガ型感光性両性高分子化
合物の製造法について説明する。
一般式(3)で表される繰返し単位を有する本発明のポ
リアミック酸塩は、前記の一般式(14A)で表される
繰返し単位を有するボリアミンク酸に(式中、岬、 R
”、 R”、 R’l、 R”、 R”は前記に同じ)
で表されるアミン化合物を反応させて得られる。
リアミック酸塩は、前記の一般式(14A)で表される
繰返し単位を有するボリアミンク酸に(式中、岬、 R
”、 R”、 R’l、 R”、 R”は前記に同じ)
で表されるアミン化合物を反応させて得られる。
一般式(14A)で表されるポリアミック酸にこのアミ
ン化合物を反応させる方法については特に限定はないが
、LB法の展開液として望ましいようにポリアミック酸
(14A)の有機極性溶媒とベンゼンあるいはクロロホ
ルム溶液に の同じ溶媒にとかした溶液を混合することによって得ら
れる。
ン化合物を反応させる方法については特に限定はないが
、LB法の展開液として望ましいようにポリアミック酸
(14A)の有機極性溶媒とベンゼンあるいはクロロホ
ルム溶液に の同じ溶媒にとかした溶液を混合することによって得ら
れる。
で表されるアミン化合物のR”、 R”、 PおよびR
41゜R’、 R’のそれぞれの組の1個づつ(例えば
Fと−)が前記の疎水性付与基RX、またはネガ型感光
性基であることが好ましい。
41゜R’、 R’のそれぞれの組の1個づつ(例えば
Fと−)が前記の疎水性付与基RX、またはネガ型感光
性基であることが好ましい。
このような場合には(14A)で表されるポリアミック
酸には、疎水性付与基または/およびネガ型感光性基を
含ませる必要がなく製造が容易である。
酸には、疎水性付与基または/およびネガ型感光性基を
含ませる必要がなく製造が容易である。
このような好ましい
例えば、
感光性基を含まない疎水性付与基を有するアミン化合物
としては例えば、 CH3(C112) it NO3、CH3(CHz)
13NH2、CH3(CH2) 15NH21CHa
(CHz) 17 N■z 、 CH3(CH2) t
sNIIz 、 CH3(CH2) 21NI+2 。
としては例えば、 CH3(C112) it NO3、CH3(CHz)
13NH2、CH3(CH2) 15NH21CHa
(CHz) 17 N■z 、 CH3(CH2) t
sNIIz 、 CH3(CH2) 21NI+2 。
CH3(CH2) 23NH2、CF3(C1,) 1
5NH2。
5NH2。
H(CFz)z(CHz) 15NH2、H(CF2)
4(C)12) 13NH2。
4(C)12) 13NH2。
F(CFz)6(CH2)zNIIz 、 F(CF
2)s(CHz)aNIIz 。
2)s(CHz)aNIIz 。
C11s(C)Iz) ttNII(CHs) 、
CHa(C1lz) 13NH(C)13) 。
CHa(C1lz) 13NH(C)13) 。
CH3(CH2) 15NII(CH3) 、 C
l1s(CHz) 17NH(CH3) 。
l1s(CHz) 17NH(CH3) 。
CH3(CH2) 19NH(CH3) 、 CH
3(CI2) ztNf((CHs) 。
3(CI2) ztNf((CHs) 。
CH3(CH2)23NH(C)13)。
H(CF2)4(CH2) 13NH(CH3) 。
F(CF2)8 (C)I2)2NH(CH3)。
(083)3C(CH2)t4NH(CH3)。
CH3(CH2) IIN (CH3)2. CH3(
CH2) 13N (CH3)2゜CH3(CI(2)
15N (CH3)2. CH3(CH2) 17N
(CH3)2゜CH3((:82) tsN (C)
13)!、 CH3(CH2) 21N (CH3)2
゜CI+3(C1,)23N (CH3)z。
CH2) 13N (CH3)2゜CH3(CI(2)
15N (CH3)2. CH3(CH2) 17N
(CH3)2゜CH3((:82) tsN (C)
13)!、 CH3(CH2) 21N (CH3)2
゜CI+3(C1,)23N (CH3)z。
H(CF2)4(C)12) 13N (CH3)21
F(CF2)8 (C)12)2N CCHsン2
゜(CH3)3C(CH2) 14N (CH3)2゜
などが挙げられ、疎水性ネガ型感光性基を有するアミン
化合物としては、例えば CH2=C)I(CH2) 15NH2、C)12=c
H(CH2) 21NH21CH2=CI(CH2)
15NH(CH3) 。
F(CF2)8 (C)12)2N CCHsン2
゜(CH3)3C(CH2) 14N (CH3)2゜
などが挙げられ、疎水性ネガ型感光性基を有するアミン
化合物としては、例えば CH2=C)I(CH2) 15NH2、C)12=c
H(CH2) 21NH21CH2=CI(CH2)
15NH(CH3) 。
CH2NH2(CH2) 21NH(CH3) 、。
CHz=C1l(CHz) 15NH(CH3)2゜C
Hz=CI(CHz) 21NH(CH3)2゜CH2
=CHCO(C)12) teN)l(CH3)。
Hz=CI(CHz) 21NH(CH3)2゜CH2
=CHCO(C)12) teN)l(CH3)。
日
CH3
CHz=C−CO(CHz) teNll(CH3)
。
。
垣
CH2=C)IcO(C)12> teN (C)
+3)2゜CH3 CHz=C−GO(CHz) teN (C)13
)Z。
+3)2゜CH3 CHz=C−GO(CHz) teN (C)13
)Z。
υ
C)+3
Cl13(CHz) 17N
C)12cH=CH2
などが挙げられ、さらに疎水性付与基ではないネガ型感
光性基を有するアミン化合物としては、例えば C)Is CH3 CHz = CI −C−0C82CH2NCI(a
。
光性基を有するアミン化合物としては、例えば C)Is CH3 CHz = CI −C−0C82CH2NCI(a
。
CH3
CHz−CH−C112NH2、CH2=C−CH2N
H2CHz CHz=C■−CH2)2NHなどがある。
H2CHz CHz=C■−CH2)2NHなどがある。
つぎに一般式(4)で表される繰返し単位を有する本発
明のポリアミック酸塩は、前記一般式(3)で表される
繰返し単位を有するポリアミック酸塩の製造法における
一般式(14A)で表されるボリアミッタ酸のかわりに
一般式(15A)で表されるポリLるアミン化合物を反
応させることによって得らする0反応の条件などは、一
般式(3)の繰返し単位分有するポリアミック酸塩を得
るときと同様であコ昏 以上の説明は、全てR2が2価の場合のみについ一説明
したが、R2が3価または4価の場合も同様にして製造
することができ、この場合は一般式(7A)で表される
ジアミンのかわりに、一般式(7B)または(7C)
: R5−N11−R2−NH−R6(7B)(R2,R5
,R6,XおよびYは前記一般式+1)ニ定義したとお
り)で表されるジアミンを用いればよい。
明のポリアミック酸塩は、前記一般式(3)で表される
繰返し単位を有するポリアミック酸塩の製造法における
一般式(14A)で表されるボリアミッタ酸のかわりに
一般式(15A)で表されるポリLるアミン化合物を反
応させることによって得らする0反応の条件などは、一
般式(3)の繰返し単位分有するポリアミック酸塩を得
るときと同様であコ昏 以上の説明は、全てR2が2価の場合のみについ一説明
したが、R2が3価または4価の場合も同様にして製造
することができ、この場合は一般式(7A)で表される
ジアミンのかわりに、一般式(7B)または(7C)
: R5−N11−R2−NH−R6(7B)(R2,R5
,R6,XおよびYは前記一般式+1)ニ定義したとお
り)で表されるジアミンを用いればよい。
(7B)および(7C)の具体例としては、例えば(式
中のR5,R’は一般式(1)に定義したとおり)な。
中のR5,R’は一般式(1)に定義したとおり)な。
どが挙げられる。
このようにしてつくられた本発明の感光性高分子化合物
は一般にN、N−ジメチルアセトアミド、N、N−ジメ
チルホルムアミド、N、N−ジエチルホルムアミド、ヘ
キサメチルホスホルアミドなどの有機極性溶剤に易溶、
上記有機極性溶剤とクロロホルムなどの通常の有機溶剤
なとの混合溶剤に溶、通常の有機溶剤、例えばベンゼン
、エーテル、クロロホルム、アセトン、メタノールなど
に難溶〜不ン容である。
は一般にN、N−ジメチルアセトアミド、N、N−ジメ
チルホルムアミド、N、N−ジエチルホルムアミド、ヘ
キサメチルホスホルアミドなどの有機極性溶剤に易溶、
上記有機極性溶剤とクロロホルムなどの通常の有機溶剤
なとの混合溶剤に溶、通常の有機溶剤、例えばベンゼン
、エーテル、クロロホルム、アセトン、メタノールなど
に難溶〜不ン容である。
また赤外線スペクトル分析で前記ヘテロ原子を含む酸性
基Aとヘテロ原子を含む塩基性基Bとの反応でできた2
価の結合基−AB−、酸性基Aまたは/および塩基性基
B(例えば前記一般式(IA)(3A) (12A>
(14A)などのポリイミド前駆体ではカルボン酸
(場合によってはカルボン酸エステル)、アミド)およ
び長鎖アルキル基の特徴的な吸収が存在する。
基Aとヘテロ原子を含む塩基性基Bとの反応でできた2
価の結合基−AB−、酸性基Aまたは/および塩基性基
B(例えば前記一般式(IA)(3A) (12A>
(14A)などのポリイミド前駆体ではカルボン酸
(場合によってはカルボン酸エステル)、アミド)およ
び長鎖アルキル基の特徴的な吸収が存在する。
オルトニトロベンジル基を有するポジ型感光性両性化合
物の場合にはニトロ基の特徴的な吸収も存在する。
物の場合にはニトロ基の特徴的な吸収も存在する。
また前記のポリイミド前駆体のように、ヘテロ原子を含
む5員環または6員環となり得る前駆体構造を有するポ
リアミック酸またはそのエステルの場合、熱分析結果に
も特徴があり、約200℃、で重量の急激な減少がはじ
まり、約400℃で完結する。完結したのちには、例え
ばポリイミド前駆体の場合アミド、カルボン酸エステル
、ニトロ基および長鎖アルキル基の吸収が消失し、イミ
ド環の吸収が現れ、熱的に閉環反応が進むことを示す。
む5員環または6員環となり得る前駆体構造を有するポ
リアミック酸またはそのエステルの場合、熱分析結果に
も特徴があり、約200℃、で重量の急激な減少がはじ
まり、約400℃で完結する。完結したのちには、例え
ばポリイミド前駆体の場合アミド、カルボン酸エステル
、ニトロ基および長鎖アルキル基の吸収が消失し、イミ
ド環の吸収が現れ、熱的に閉環反応が進むことを示す。
一方前駆体がポリアミック酸塩の場合は一般には熱的に
は閉環反応は進行しないが、氷酢酸、ピリジンのような
閉環化試剤に浸漬することによって閉環反応が完結する
。完結したのちには、例えばポリイミド前駆体の場合ア
ミド、カルボキシレートおよび長鎖アルキル基の吸収が
消失し、イミド環の吸収が表れる。
は閉環反応は進行しないが、氷酢酸、ピリジンのような
閉環化試剤に浸漬することによって閉環反応が完結する
。完結したのちには、例えばポリイミド前駆体の場合ア
ミド、カルボキシレートおよび長鎖アルキル基の吸収が
消失し、イミド環の吸収が表れる。
次に本発明に用いるLB膜の製法について説明する。
LB膜の製法としては、膜を形成する物質を水面上に展
開し、水面上に展開された物質を一定の表面圧で圧縮し
て単分子膜を形成し、その膜を横切って基板を上下し膜
を基板上に移しとる垂直浸漬法のほか、水平付着法1回
転円筒法などの方法(新実験化学講座第18巻、界面と
コロイド、498〜508頁)などがあげられ、通常行
われている方法であれば特に限定されることなく使用す
ることができる。
開し、水面上に展開された物質を一定の表面圧で圧縮し
て単分子膜を形成し、その膜を横切って基板を上下し膜
を基板上に移しとる垂直浸漬法のほか、水平付着法1回
転円筒法などの方法(新実験化学講座第18巻、界面と
コロイド、498〜508頁)などがあげられ、通常行
われている方法であれば特に限定されることなく使用す
ることができる。
ラングミュア・プロジェット法は配向した、しかも厚み
を数十人単位で制御できる方法で2000Å以下さらに
は1000Å以下、数百人、数十人の薄膜を形成するの
にすぐれた方法であり、本発明の基板上の薄膜もこの特
徴をもつ。しがし1o、ooo人またはそれ以上の厚み
の膜もこの方法で製膜し得る。
を数十人単位で制御できる方法で2000Å以下さらに
は1000Å以下、数百人、数十人の薄膜を形成するの
にすぐれた方法であり、本発明の基板上の薄膜もこの特
徴をもつ。しがし1o、ooo人またはそれ以上の厚み
の膜もこの方法で製膜し得る。
LB法で膜を形成させる場合、一般にLB膜を形成させ
る物質を水面上に展開する際に、水には解けないで気相
中に蒸発してしまうベンゼン、クロロホルムなどの溶媒
が使用されるが、本発明の感光性両性高分子化合物の場
合には、溶解度をあげるために有機極性溶媒を併用する
ことが望ましい。このような有機極性溶媒としては、た
とえばN、N−ジメチルホルムアミド、N、N−ジメチ
ルアセトアミド、N、N−ジエチルホルムアミド、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、N−メチル−2
−ピロリドン、ピリジン、ジメチルスルホン、ヘキサメ
チルホスホルアミド、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げられる。
る物質を水面上に展開する際に、水には解けないで気相
中に蒸発してしまうベンゼン、クロロホルムなどの溶媒
が使用されるが、本発明の感光性両性高分子化合物の場
合には、溶解度をあげるために有機極性溶媒を併用する
ことが望ましい。このような有機極性溶媒としては、た
とえばN、N−ジメチルホルムアミド、N、N−ジメチ
ルアセトアミド、N、N−ジエチルホルムアミド、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、N−メチル−2
−ピロリドン、ピリジン、ジメチルスルホン、ヘキサメ
チルホスホルアミド、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げられる。
ベンゼン、クロロホルムなどと有機極性溶媒とを併用す
る場合には、水面上へ展開するとベンゼン、クロロホル
ムなどは気相中に蒸発し、有機極性溶媒は大量の水に溶
解すると考えられる。
る場合には、水面上へ展開するとベンゼン、クロロホル
ムなどは気相中に蒸発し、有機極性溶媒は大量の水に溶
解すると考えられる。
本発明の感光性両性高分子化合物を水面上に展開する際
に使用する溶液の濃度には特に限定はないが、通常2〜
5X10−3M程度が用いられ、良好な製膜性を得るた
めに金属イオンの添加やpH開整は必ずしも必要ではな
く、金属イオンの排除はエレクトロニクス分野等で使う
際に有利な点となると考えられる。
に使用する溶液の濃度には特に限定はないが、通常2〜
5X10−3M程度が用いられ、良好な製膜性を得るた
めに金属イオンの添加やpH開整は必ずしも必要ではな
く、金属イオンの排除はエレクトロニクス分野等で使う
際に有利な点となると考えられる。
本発明の感光性両性高分子化合物を用いたLB膜を形成
する基板には特に限定はなく、形成されたLB膜の用途
に応じて選択すればよいが、LB膜を加熱または化学キ
ュアしてポリイミドなどに環化して用いる場合には耐熱
性や耐薬品性が良好であることが必要である。
する基板には特に限定はなく、形成されたLB膜の用途
に応じて選択すればよいが、LB膜を加熱または化学キ
ュアしてポリイミドなどに環化して用いる場合には耐熱
性や耐薬品性が良好であることが必要である。
重犯のごとき基板の具体例としては、ガラス、アルミナ
、石英などのような無機の基板のほが金属製やプラスチ
ック製の基板、さらにはSi、 GaAs。
、石英などのような無機の基板のほが金属製やプラスチ
ック製の基板、さらにはSi、 GaAs。
ZnSのような■族、m−v族、II−Vl族などの半
導体、PbTiOs、BaTiO3、LiNbO3、L
iTaO5のような強誘電体製の基板あるいは磁性体基
板などがあげられる。勿論、上記のような基板上の金属
薄膜が応用に適したようにパターン化されていてもよい
し、Si、 GaAs、 ZnSのような半導体や、強
誘電体製の基板が前もって加工され、素子が形成されて
いるものでもよい。これらの基板は通常行われるような
表面処理を施して用いてもよいことは勿論のことである
。
導体、PbTiOs、BaTiO3、LiNbO3、L
iTaO5のような強誘電体製の基板あるいは磁性体基
板などがあげられる。勿論、上記のような基板上の金属
薄膜が応用に適したようにパターン化されていてもよい
し、Si、 GaAs、 ZnSのような半導体や、強
誘電体製の基板が前もって加工され、素子が形成されて
いるものでもよい。これらの基板は通常行われるような
表面処理を施して用いてもよいことは勿論のことである
。
本発明の感光性両性高分子化合物は一般に、ガラス、石
英、Si、 5iOzなどの表面には接着強度が弱い傾
向があり、シランカップリング剤、特にアミノ基やエポ
キシ基とアルコキシ基を有するシランカップリング剤(
例えばUCC(7)A−1100やA−187など)で
処理するか、アルミニウム金属を含むキレートで処理し
酸化アルミの層を形成させると製膜特性や接着強度が改
善され、本発明の好ましい実施態様である。勿論、当業
界で行われるように基板が高級脂肪酸の金属で数層処理
されてもよい。
英、Si、 5iOzなどの表面には接着強度が弱い傾
向があり、シランカップリング剤、特にアミノ基やエポ
キシ基とアルコキシ基を有するシランカップリング剤(
例えばUCC(7)A−1100やA−187など)で
処理するか、アルミニウム金属を含むキレートで処理し
酸化アルミの層を形成させると製膜特性や接着強度が改
善され、本発明の好ましい実施態様である。勿論、当業
界で行われるように基板が高級脂肪酸の金属で数層処理
されてもよい。
また、本発明の感光性両性高分子化合物を基板上に累積
する際に、公知のLB膜化合物との混合物を使用すると
製膜性能が向上し、本発明の望ましい実施態様である。
する際に、公知のLB膜化合物との混合物を使用すると
製膜性能が向上し、本発明の望ましい実施態様である。
公知のLB膜化合物とは、先に引用された文献などにも
記載され、当業界で公知の化合物である。
記載され、当業界で公知の化合物である。
特に炭素数が16から22くらいの炭化水素基と親水基
とからなる下式の化合物が好ましい。
とからなる下式の化合物が好ましい。
CH2(CHz)n−t Z
CHz=Ctl(CH2)n−zZ、 CHaC−(
CHz)n−27CH3(CH2) nc = CC=
C(CHz) m Z 。
CHz)n−27CH3(CH2) nc = CC=
C(CHz) m Z 。
CHz=CI−C−0(CHz)nZ。
田
CH3
CH2−C−C−0(CH2) n Z。
閤
等でn=16〜22.n+m=n−5゜Z””OH,N
112 、 NOR’、 NR’R’、 COOH,C
ONHz。
112 、 NOR’、 NR’R’、 COOH,C
ONHz。
CONIIR’、 CONR’R’、 GOOR’ (
R’は低級脂珂方族炭化水素である。) 製膜性の改善のためにはCH3(CHz)n−x Zの
式で表されるものがコスト面ですぐれてし)る力(、不
五名和結合を含むものは光や放射線などを照A寸するこ
とによって重合させることができる特徴を有し本発明の
望ましい実施態様である。
R’は低級脂珂方族炭化水素である。) 製膜性の改善のためにはCH3(CHz)n−x Zの
式で表されるものがコスト面ですぐれてし)る力(、不
五名和結合を含むものは光や放射線などを照A寸するこ
とによって重合させることができる特徴を有し本発明の
望ましい実施態様である。
これらから選ばれた少なくとも1つの化合物と高分子化
合物との混合比率については特に限定はない。また先に
挙げたポリイミド前駆体あるいは共重合体から選ばれた
2種以上混合して製膜することもできる。
合物との混合比率については特に限定はない。また先に
挙げたポリイミド前駆体あるいは共重合体から選ばれた
2種以上混合して製膜することもできる。
また、本発明では次のような増感剤およびその長鎖炭化
水素置換体を用いることも好ましい。好ましい増感剤と
しては、アントラキノン、ベンゾキノン、ナフトキノン
、ベンゾアントラキノン、ベンゾフェノン等、当業界で
公知の増感剤があるが、LB膜に好ましいように修飾さ
れた長鎖炭化水素置換体が挙げられる。
水素置換体を用いることも好ましい。好ましい増感剤と
しては、アントラキノン、ベンゾキノン、ナフトキノン
、ベンゾアントラキノン、ベンゾフェノン等、当業界で
公知の増感剤があるが、LB膜に好ましいように修飾さ
れた長鎖炭化水素置換体が挙げられる。
本発明の感光性両性高分子化合物を用いるとLB法で基
板に欠陥の少ない薄膜を形成することができるが、この
LB膜は通常の微細加工技術でパターン化できる。すな
わちLB膜にフォトマスクを介して紫外線、可視光線、
電子線、X線などを照射しネガ型感光性の場合は未露光
部を、ポジ型感光性の場合露光部を現像液で熔解除去す
ることによってレリーフ・パターンを得ることができる
。
板に欠陥の少ない薄膜を形成することができるが、この
LB膜は通常の微細加工技術でパターン化できる。すな
わちLB膜にフォトマスクを介して紫外線、可視光線、
電子線、X線などを照射しネガ型感光性の場合は未露光
部を、ポジ型感光性の場合露光部を現像液で熔解除去す
ることによってレリーフ・パターンを得ることができる
。
前記に具体的に説明したオルトニトロベンジル基を有す
る本発明のポジ型感光性両性高分子化合物は照射により
オルトニトロベンジルエステルが分解してポリアミック
酸が生成する。例えば照射によって本発明の前駆体が分
解して生成するポリアミック酸がアルカリ水溶液に可溶
であるので、アルカリ水溶液を主体とした溶液を現像液
とし、て使うことができる。
る本発明のポジ型感光性両性高分子化合物は照射により
オルトニトロベンジルエステルが分解してポリアミック
酸が生成する。例えば照射によって本発明の前駆体が分
解して生成するポリアミック酸がアルカリ水溶液に可溶
であるので、アルカリ水溶液を主体とした溶液を現像液
とし、て使うことができる。
ネガ型感光性の場合の現像液は、当該ネガ型感光性化合
物の溶剤であればよいが、N、N−ジメチルアセトアミ
ド、N−N−ジメチルホルムアミド、N、N−ジエチル
ホルムアミド、ヘキサメチルホスホルアミド、N−メチ
ル−2−ピロリドンなどとベンゼン、エーテル、クロロ
ホルム、アセトンなどとの混合溶剤が望ましい。
物の溶剤であればよいが、N、N−ジメチルアセトアミ
ド、N−N−ジメチルホルムアミド、N、N−ジエチル
ホルムアミド、ヘキサメチルホスホルアミド、N−メチ
ル−2−ピロリドンなどとベンゼン、エーテル、クロロ
ホルム、アセトンなどとの混合溶剤が望ましい。
現像によって形成したレリーフ・パターンを洗浄し現像
溶媒を除去する液としては現像液と混和性の良い水、メ
タノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ベン
ゼン、トルエン、キシレンなどが好ましい。このように
パターン化された高分子化合物薄膜をそのまま使用する
こともできるが、さらにこの薄膜を部分的にあるいは完
全にイミド化あるいは閉環させることによってイミド環
や他の耐熱性の環構造をもつポリマーとすることができ
る。
溶媒を除去する液としては現像液と混和性の良い水、メ
タノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ベン
ゼン、トルエン、キシレンなどが好ましい。このように
パターン化された高分子化合物薄膜をそのまま使用する
こともできるが、さらにこの薄膜を部分的にあるいは完
全にイミド化あるいは閉環させることによってイミド環
や他の耐熱性の環構造をもつポリマーとすることができ
る。
イミド化あるいは閉環反応方法については、特に限定は
ないが、ポリアミ・ツク酸あるいはそのエステルの場合
300〜400℃近辺の温度で加熱するのが一般的であ
り、レーザー光などを用いて行ってもよい。例えば一般
式(IA)で表される繰返し単位の場合には、 なる反応がおこり、また一般式(14A)で表される繰
返し単位の場合には、 なる反応が起こり、また一般式(12A)で表される繰
返し単位の場合には なる反応がおこってポリイミド化物となる。
ないが、ポリアミ・ツク酸あるいはそのエステルの場合
300〜400℃近辺の温度で加熱するのが一般的であ
り、レーザー光などを用いて行ってもよい。例えば一般
式(IA)で表される繰返し単位の場合には、 なる反応がおこり、また一般式(14A)で表される繰
返し単位の場合には、 なる反応が起こり、また一般式(12A)で表される繰
返し単位の場合には なる反応がおこってポリイミド化物となる。
さらに、本発明の感光性両性高分子化合物が一般式(3
)または(4)で表される繰返し単位を有するポリアミ
ック酸塩である場合にはポリアミック酸のキュアの際に
用いられる化学キュア剤例えば無水酢酸、ピリジンなど
で行うのが望ましい。このとき、例えば一般式(3A)
で表される繰返し単位の場合には、 なる反応がおこり、イミド化物となる。
)または(4)で表される繰返し単位を有するポリアミ
ック酸塩である場合にはポリアミック酸のキュアの際に
用いられる化学キュア剤例えば無水酢酸、ピリジンなど
で行うのが望ましい。このとき、例えば一般式(3A)
で表される繰返し単位の場合には、 なる反応がおこり、イミド化物となる。
また、本発明の前駆体構造を有する感光性両性高分子化
合物は通常のLB膜より耐熱性、耐薬品性が改善されて
いるので、イミド化などの閉環反応を行わないで、LB
IQをそのままデバイスなどの用途に使用することもで
きる。
合物は通常のLB膜より耐熱性、耐薬品性が改善されて
いるので、イミド化などの閉環反応を行わないで、LB
IQをそのままデバイスなどの用途に使用することもで
きる。
先に述べたように得られるポリイミド薄膜等は、耐熱性
、耐薬品性にすぐれ、機械的特性も良好で、その上1o
oooÅ以下という非常に薄い膜であり、望むなら°1
0〜1000人にもし得る。それゆえ、ICやLSIな
どの絶縁膜のみならず、キャパシター、MIS、MIM
などの構造をもつ種々の電気電子素子中の絶縁層などと
してエレクトロニクス分野に使用することができ、電界
効果トランジスタ、光電変換素子、受光素子、発光素子
、光検出素子、熱電子トランジスタなどに使用し得る。
、耐薬品性にすぐれ、機械的特性も良好で、その上1o
oooÅ以下という非常に薄い膜であり、望むなら°1
0〜1000人にもし得る。それゆえ、ICやLSIな
どの絶縁膜のみならず、キャパシター、MIS、MIM
などの構造をもつ種々の電気電子素子中の絶縁層などと
してエレクトロニクス分野に使用することができ、電界
効果トランジスタ、光電変換素子、受光素子、発光素子
、光検出素子、熱電子トランジスタなどに使用し得る。
JJ(ジョセフソン ジャンクション)への応用も考え
られる。そのほかウニイブガイド用クラッド材、光学回
路成分などとしても利用可能であり、保護用などを含め
たコーティング材料としても好適に使用し得る。またエ
ネルギー変換や物質分離などの分野にも使用し得る。
られる。そのほかウニイブガイド用クラッド材、光学回
路成分などとしても利用可能であり、保護用などを含め
たコーティング材料としても好適に使用し得る。またエ
ネルギー変換や物質分離などの分野にも使用し得る。
特に重要な本発明から得られるパターン化された感光性
両性高分子化合物の薄膜およびさらに該感光性高分子化
合物が閉環反応し得る前駆体構造である場合には、該感
光性高分子化合物の薄膜を閉環させることによって形成
された耐熱性高分子化合物薄膜の用途はレジストであり
、超薄膜であり、耐熱性、耐薬品性の特徴を生かしてサ
ブミクロン、クォーターミクロンのような極微細加工用
のドライエツチング可能なレジストとして使い得る。
両性高分子化合物の薄膜およびさらに該感光性高分子化
合物が閉環反応し得る前駆体構造である場合には、該感
光性高分子化合物の薄膜を閉環させることによって形成
された耐熱性高分子化合物薄膜の用途はレジストであり
、超薄膜であり、耐熱性、耐薬品性の特徴を生かしてサ
ブミクロン、クォーターミクロンのような極微細加工用
のドライエツチング可能なレジストとして使い得る。
次に本発明の前駆体およびその製法を実施例に基づき説
明する。
明する。
実施例1
2−ヒドロキシエチルメタクリレート29.6 gとピ
リジン18.1 gをテトラヒドロフラン200献に溶
かし、約5℃で3,5−ジニトロ安息香酸クロライド5
0gのテトラヒドロフラン溶液をゆっくりと滴下し、そ
の後10℃で1時間反応を続けた。析出したピリジン塩
酸塩を除いたのち、水に注ぎ析出した沈澱物を洗浄後、
乾燥して3.5−ジニトロ安息香酸エチルメタクリル酸
エステル58gを得た。
リジン18.1 gをテトラヒドロフラン200献に溶
かし、約5℃で3,5−ジニトロ安息香酸クロライド5
0gのテトラヒドロフラン溶液をゆっくりと滴下し、そ
の後10℃で1時間反応を続けた。析出したピリジン塩
酸塩を除いたのち、水に注ぎ析出した沈澱物を洗浄後、
乾燥して3.5−ジニトロ安息香酸エチルメタクリル酸
エステル58gを得た。
この3.5−ジニトロ安息香酸エチルメタクリル酸エス
テル25gを酢酸200献に熔かして鉄粉135gを水
75d/酢酸175dに懸濁させた溶液中に、25℃で
少しづづ加え、添加終了後15分間攪拌した。鉄粉を除
いたのち、0℃に冷やし、アンモニア水でpH=8にし
、酢酸エチルで抽出した。酢酸エチルを留去して得た粗
生成物をシリカゲルカラムで精製し9gの3.5−ジア
ミノ安息香酸エチルメタクリル酸エステル(m、p、
88〜89℃、IR,プロトンNMRで同定)を得た。
テル25gを酢酸200献に熔かして鉄粉135gを水
75d/酢酸175dに懸濁させた溶液中に、25℃で
少しづづ加え、添加終了後15分間攪拌した。鉄粉を除
いたのち、0℃に冷やし、アンモニア水でpH=8にし
、酢酸エチルで抽出した。酢酸エチルを留去して得た粗
生成物をシリカゲルカラムで精製し9gの3.5−ジア
ミノ安息香酸エチルメタクリル酸エステル(m、p、
88〜89℃、IR,プロトンNMRで同定)を得た。
ピロノI・ ジスーア1ルエスールの^ピロメリット
酸二無水物10.91gとステアリルアルコール27.
05 gを120’Cで3時間反応させ、生成物を20
0献エタノールで再結晶して融点133〜37℃のピロ
メリット酸ジステアリルエステルを得た。IR,プロト
ンNMRで同定された。
酸二無水物10.91gとステアリルアルコール27.
05 gを120’Cで3時間反応させ、生成物を20
0献エタノールで再結晶して融点133〜37℃のピロ
メリット酸ジステアリルエステルを得た。IR,プロト
ンNMRで同定された。
35−ジアミノ エチルメ りiル エス−ル
い・威−1zI ζ・g−(D”+ピロメリット酸ジ
ステアリルエステル3.79 gを6ccのへキサメチ
ルホスホルアミドに溶かし、5℃に冷却してチオニルク
ロライド1.19gを約5℃で滴下し、滴下後約1時間
保持し反応を終了させた。その後ジメチルアセトアミド
30ccに溶解させた1、 3 ’Z gの3.5−ジ
アミノ安息香酸エチルメタクリル酸エステルを約10℃
で滴下し、約20℃に反応温度を上げて2時間反応させ
た後、400 ccのエタノールに注いで反応生成物を
析出させた。析出物を口過、30℃で減圧乾燥して約4
gの淡黄色粉末を得た。IRスペクトル、プロトン−N
MRで同定された。
い・威−1zI ζ・g−(D”+ピロメリット酸ジ
ステアリルエステル3.79 gを6ccのへキサメチ
ルホスホルアミドに溶かし、5℃に冷却してチオニルク
ロライド1.19gを約5℃で滴下し、滴下後約1時間
保持し反応を終了させた。その後ジメチルアセトアミド
30ccに溶解させた1、 3 ’Z gの3.5−ジ
アミノ安息香酸エチルメタクリル酸エステルを約10℃
で滴下し、約20℃に反応温度を上げて2時間反応させ
た後、400 ccのエタノールに注いで反応生成物を
析出させた。析出物を口過、30℃で減圧乾燥して約4
gの淡黄色粉末を得た。IRスペクトル、プロトン−N
MRで同定された。
実施例2
実施例1の生成物を蒸留したクロロホルム/ジメチルア
セトアミド(8: 2)の混合液に熔かしてLB膜用の
展開液を調製した。再蒸留水上、20℃で表面圧と繰返
し単位あたりの面積との関係を測定したところ、良好な
凝縮相の形成を示し、極限面積は約55人/unitで
あった。
セトアミド(8: 2)の混合液に熔かしてLB膜用の
展開液を調製した。再蒸留水上、20℃で表面圧と繰返
し単位あたりの面積との関係を測定したところ、良好な
凝縮相の形成を示し、極限面積は約55人/unitで
あった。
アルミニウムを蒸着したガラス基板上への累積はY型で
あり、良好な累M膜が得られた。199層の累積膜にマ
スクを通して超高圧水銀灯を用いて、紫外線を照射し光
硬化させた・光硬化後・エタノール、ジメチルアセタミ
ド(1: 1)で現像し、レリーフパターンを形成した
。その後窒素気流下、400℃1時間加熱処理したとこ
ろ、パターン膜中でイミド化が進行していることをFT
−IR−ATRスペクトルで確認した。
あり、良好な累M膜が得られた。199層の累積膜にマ
スクを通して超高圧水銀灯を用いて、紫外線を照射し光
硬化させた・光硬化後・エタノール、ジメチルアセタミ
ド(1: 1)で現像し、レリーフパターンを形成した
。その後窒素気流下、400℃1時間加熱処理したとこ
ろ、パターン膜中でイミド化が進行していることをFT
−IR−ATRスペクトルで確認した。
実施例3
ピロメリット酸ジ無水物10.91gと0−ニトロベン
ジルアルコール15.3gを120℃で3時間反応させ
、生成物を再結晶してピロメリ・ノド酸ジー0−ニトロ
ベンジルエステルを合成した。構造はIR,IHNMR
,元素分析により決定した。
ジルアルコール15.3gを120℃で3時間反応させ
、生成物を再結晶してピロメリ・ノド酸ジー0−ニトロ
ベンジルエステルを合成した。構造はIR,IHNMR
,元素分析により決定した。
N、 N’−ジステアリルー −フェニレンジアミンの
金底 15、6 gのp−フェニレンジアミンと15.5 g
のステアリルプロミドおよび粉末状にした1、96gの
苛性ソーダを窒素ガス流通下、攪拌しながら140〜1
50℃に約3.5時間加熱した。反応終了後、50cc
の水を注ぎ黒紫色の固体を四則した。
金底 15、6 gのp−フェニレンジアミンと15.5 g
のステアリルプロミドおよび粉末状にした1、96gの
苛性ソーダを窒素ガス流通下、攪拌しながら140〜1
50℃に約3.5時間加熱した。反応終了後、50cc
の水を注ぎ黒紫色の固体を四則した。
水、エタノールおよび塩化メチレンで洗浄して四則する
と目的のN、N’−ジステアリル−p−フェニレンジア
ミンの桃色粉末が約5.8g得られた。構造はIHNM
RおよびIRスペクトル元素分析により決定した。
と目的のN、N’−ジステアリル−p−フェニレンジア
ミンの桃色粉末が約5.8g得られた。構造はIHNM
RおよびIRスペクトル元素分析により決定した。
1.57gのピロメリット酸ジー0−ニトロベンジルエ
ステルを50ccへキサメチルホスホルアミドに溶解し
てチオニルクロライド0.714gを室温で滴下し、1
時間攪拌した。これを前もって用意しておいた1、84
gのN、N’−ジステアリル−p−フェニレンジアミン
のヘキサメチルホスホルアミド(80cc)の溶液に5
0〜60℃くらいの温度で攪拌しながら滴下した。この
温度で1時間攪拌を続けたのち、600dの再蒸留水に
投入し、−晩装置した。析出した沈澱を口過、洗浄する
と前駆体が天球色粉末として3.9g得られた。
ステルを50ccへキサメチルホスホルアミドに溶解し
てチオニルクロライド0.714gを室温で滴下し、1
時間攪拌した。これを前もって用意しておいた1、84
gのN、N’−ジステアリル−p−フェニレンジアミン
のヘキサメチルホスホルアミド(80cc)の溶液に5
0〜60℃くらいの温度で攪拌しながら滴下した。この
温度で1時間攪拌を続けたのち、600dの再蒸留水に
投入し、−晩装置した。析出した沈澱を口過、洗浄する
と前駆体が天球色粉末として3.9g得られた。
得られた粉末についてIRスペクトル分析・IHNMR
分析、熱分析、GPCによる分子量測定を行って同定し
た。
分析、熱分析、GPCによる分子量測定を行って同定し
た。
実施例4
実施例3の前駆体のLB膜としての製膜特性を評価した
。
。
20℃の再蒸留水上で表面圧−面積曲線を測定すると6
5人”/unitぐらいから表面圧が急激に立ち上がり
、良好な凝縮膜を形成した。極限面積は60人%/un
itで崩壊圧は約50 dyne/ ctsであった。
5人”/unitぐらいから表面圧が急激に立ち上がり
、良好な凝縮膜を形成した。極限面積は60人%/un
itで崩壊圧は約50 dyne/ ctsであった。
次に20℃の再蒸留水上、表面圧25 dyne/ c
m、累積速度10日/minでLB法でアルミニウムを
蒸着したガラス基板上に累積するとY型膜が得られた。
m、累積速度10日/minでLB法でアルミニウムを
蒸着したガラス基板上に累積するとY型膜が得られた。
201層累積した前駆体累積膜に高圧水銀灯でマスクを
通して紫外線を照射した。その後2%KOH水溶液で現
像を行いパターンを形成した。
通して紫外線を照射した。その後2%KOH水溶液で現
像を行いパターンを形成した。
さらに窒素気流下、400℃で1時間加熱することによ
ってパターンとして残った前駆体がイミド化してポリイ
ミドのパターンが形成されることが明らかになった。
ってパターンとして残った前駆体がイミド化してポリイ
ミドのパターンが形成されることが明らかになった。
実施例5
感 ポlアミ−坦のA
実施例1で合成した3、5−ジアミノ安息香酸エチルメ
タクリル酸エステルを使用して感光性ポリアミック酸塩
を合成した。
タクリル酸エステルを使用して感光性ポリアミック酸塩
を合成した。
ピロメリット酸二無水物2.18 g (0,01モル
)を乾燥ジメチルアセトアミド50ccにフラスコ中、
乾燥窒素流通下約10℃で、ジメチルアセトアミド30
ccに熔解させた3、5−ジアミノ安息香酸エチルメタ
クリル酸エステル2.64 g (0,01モル)を約
10分で滴下し、滴下後2時間反応させた。
)を乾燥ジメチルアセトアミド50ccにフラスコ中、
乾燥窒素流通下約10℃で、ジメチルアセトアミド30
ccに熔解させた3、5−ジアミノ安息香酸エチルメタ
クリル酸エステル2.64 g (0,01モル)を約
10分で滴下し、滴下後2時間反応させた。
ジメチルアセトアミドとベンゼン(1: 1)で希釈し
てlXl0−3Mの溶液を作成し、これにN−n−オク
タデシルジメチルアミンが2X10−3Mとなるように
作成したジメチルアセトアミドとベンゼン(1: 1)
の溶液を混合して感光性ポリアミック酸塩の溶液を作成
し、LB膜用展開液とした。
てlXl0−3Mの溶液を作成し、これにN−n−オク
タデシルジメチルアミンが2X10−3Mとなるように
作成したジメチルアセトアミドとベンゼン(1: 1)
の溶液を混合して感光性ポリアミック酸塩の溶液を作成
し、LB膜用展開液とした。
実施例6
本実施例5の塩の表面圧−面積曲線は、再蒸留水上、2
0℃で測定したところ、繰返し単位(U−nit )当
たりの面積が150A2ぐらいから表面圧がたちあがり
、凝縮膜を形成した。極限面積は約140A2であった
。この水面上の膜をLB法でアルミ蒸着ガラス基板上に
累積するとZタイプの累積ができた。累積膜のFTI
R−ATR分析で3000〜2800c11−’のアル
キル基、1650〜1600cm−1の塩の特徴的な吸
収がみられた。
0℃で測定したところ、繰返し単位(U−nit )当
たりの面積が150A2ぐらいから表面圧がたちあがり
、凝縮膜を形成した。極限面積は約140A2であった
。この水面上の膜をLB法でアルミ蒸着ガラス基板上に
累積するとZタイプの累積ができた。累積膜のFTI
R−ATR分析で3000〜2800c11−’のアル
キル基、1650〜1600cm−1の塩の特徴的な吸
収がみられた。
この累積膜をピリジン、無水酢酸で化学キュアするとア
ルキル基、塩の吸収が消えて1780゜1720c11
−1等のイミド結合の吸収が出現し、累積膜中でもイミ
ド化反応がおこることが明らかになった。
ルキル基、塩の吸収が消えて1780゜1720c11
−1等のイミド結合の吸収が出現し、累積膜中でもイミ
ド化反応がおこることが明らかになった。
また200層累積膜にマスクを通して超高圧水銀灯を用
いて、紫外線を照射し光硬化させた。光硬化後、レリー
フパターンを形成した。その後ピリジン、無水酢酸で化
学キュアすると、パターン膜中でイミド化が進行してい
ることをFTIR−ATRスペクトルで確認した。
いて、紫外線を照射し光硬化させた。光硬化後、レリー
フパターンを形成した。その後ピリジン、無水酢酸で化
学キュアすると、パターン膜中でイミド化が進行してい
ることをFTIR−ATRスペクトルで確認した。
実施例7
200d4つロフラスコに、ピロメリット酸二無水物(
1,29g、 5.91ミリモル)とω−へブタデセニ
ルアルコール(同位化学M、 3. OOg。
1,29g、 5.91ミリモル)とω−へブタデセニ
ルアルコール(同位化学M、 3. OOg。
11.8ミリモル)をとり、窒素ガス流通下で、150
℃で2.5時間加熱しながら、メカニカルスターラーで
攪拌する。得られた白色固体をエタノールにより再結晶
し、4gの白色固体を得た。
℃で2.5時間加熱しながら、メカニカルスターラーで
攪拌する。得られた白色固体をエタノールにより再結晶
し、4gの白色固体を得た。
構造はNMRおよびIRスペクトルより同定した。
メカニカルスターラーと温度針とを装着した200d4
つロフラスコにピロメリット酸ビスω−へブタデセニル
エステル(1,54g、2.12ミリモル)をとり、窒
素ガス流通下、20威のヘキサメチルホスホルアミド(
HMPA)に、熔解させる。これに塩化チオニル(0,
505g、 4.24ミリモル)を滴下し、室温で1
時間攪拌すると淡黄色の溶液となる。次に、これをアイ
スバスで約5℃に冷却し、ジアミノジフェニルエーテル
(0,424g、2.12ミリモル)のジメチルアセト
アミド(DMAc、 30献)溶液を約15分で滴下
し、5℃で1時間、その後温度をあげて1時間半反応を
続けた。これをエタノールに投入し、ポリマーを析出さ
せ、口過後、減圧乾燥することにより、0゜6gの淡黄
色粉末を得た。
つロフラスコにピロメリット酸ビスω−へブタデセニル
エステル(1,54g、2.12ミリモル)をとり、窒
素ガス流通下、20威のヘキサメチルホスホルアミド(
HMPA)に、熔解させる。これに塩化チオニル(0,
505g、 4.24ミリモル)を滴下し、室温で1
時間攪拌すると淡黄色の溶液となる。次に、これをアイ
スバスで約5℃に冷却し、ジアミノジフェニルエーテル
(0,424g、2.12ミリモル)のジメチルアセト
アミド(DMAc、 30献)溶液を約15分で滴下
し、5℃で1時間、その後温度をあげて1時間半反応を
続けた。これをエタノールに投入し、ポリマーを析出さ
せ、口過後、減圧乾燥することにより、0゜6gの淡黄
色粉末を得た。
構造は’NMRおよびIRスペクトルにより決定した。
実施例8
実施例7の前駆体のLB膜としての製膜特性を評価した
。
。
20℃の再蒸留水上で表面圧−面積曲線を測定すると7
5A2/unitぐらいから表面圧がややゆるやかであ
るが立ち上がり、凝縮膜を形成した。極限面積は64
A”/unitで崩壊圧は約30dyne/amであっ
た。
5A2/unitぐらいから表面圧がややゆるやかであ
るが立ち上がり、凝縮膜を形成した。極限面積は64
A”/unitで崩壊圧は約30dyne/amであっ
た。
次に20℃の再蒸留水上、表面圧20 dyne/ c
s、累積速度10mm/minでLB法でアルミニウム
を蒸着したガラス基板上に累積するとY型膜が得られた
が、製膜性が若干不安定であった。しかしステアリルア
ルコールを等モル添加すると、表面圧−面積曲線の傾き
も急になり崩壊圧も上昇した。
s、累積速度10mm/minでLB法でアルミニウム
を蒸着したガラス基板上に累積するとY型膜が得られた
が、製膜性が若干不安定であった。しかしステアリルア
ルコールを等モル添加すると、表面圧−面積曲線の傾き
も急になり崩壊圧も上昇した。
この混合膜は累積比1のY膜として累積できた。
さらに混合膜ではミヒラーケトンを前駆体:ステアリル
アルコール:ミヒラーケトン1:IFo、33の割合に
加えてもY膜として累積可能であった。
アルコール:ミヒラーケトン1:IFo、33の割合に
加えてもY膜として累積可能であった。
ミヒラーケトンを添加した21層の混合累積膜は超高圧
水銀灯で紫外線を照射し、エタノール:ジメチルアセク
ミド混合溶媒(1: 1)で現像することによってネガ
型のパターンが得られた。
水銀灯で紫外線を照射し、エタノール:ジメチルアセク
ミド混合溶媒(1: 1)で現像することによってネガ
型のパターンが得られた。
さらに窒素気流下、400℃で1時間加熱することによ
ってパターンとして残った前駆体がイミド化してポリイ
ミドのパターンが形成されることが明らかになった。
ってパターンとして残った前駆体がイミド化してポリイ
ミドのパターンが形成されることが明らかになった。
実施例9
6−ヘキサ−゛カンジオールモノアク1ルエスー四!し
卸葭 メカニカルスターラーを装着した2 00d4つ目フラ
スコに、l、16−ヘキサジカンジオール(Aldri
ch、 4.70 g 、 18.2ミリモル)、ト
リエチルアミンおよびテトラヒドロフラン(THF)を
とり、窒素ガス流通下、攪拌しながら均一溶液にする。
卸葭 メカニカルスターラーを装着した2 00d4つ目フラ
スコに、l、16−ヘキサジカンジオール(Aldri
ch、 4.70 g 、 18.2ミリモル)、ト
リエチルアミンおよびテトラヒドロフラン(THF)を
とり、窒素ガス流通下、攪拌しながら均一溶液にする。
この溶液に室温下、アクリル酸クロリド(和光、1.6
6g、18.2ミリモル)のTHF (15就)溶液を
15分かけて滴下すると、ただちに自沈が生成した。室
温でさらに2時間攪拌した後、自沈を日別し、口演を濃
縮し、残った白色固体からCHzC7!z (100
〜150m12)により粗生成物を分離した。 シリカ
ゲルカラムによりl’Wilして目的物を得た。同定は
IHNMR,I Rスペクトルにより行った。
6g、18.2ミリモル)のTHF (15就)溶液を
15分かけて滴下すると、ただちに自沈が生成した。室
温でさらに2時間攪拌した後、自沈を日別し、口演を濃
縮し、残った白色固体からCHzC7!z (100
〜150m12)により粗生成物を分離した。 シリカ
ゲルカラムによりl’Wilして目的物を得た。同定は
IHNMR,I Rスペクトルにより行った。
ピロメリット酸二無水物(0,654g+ 3.00
ミリモル)のHMPA (20d)溶液(緑色となる)
に、窒素雰囲気下、0℃において先に合成したモノエス
テル(1,88g、 6.00ミリモル)のHMPA
(15mJ2)溶液を攪拌しながら滴下しく淡土色とな
る)、さらに室温で3日以上放置して、無色の溶液を得
た。ここから少量をとり、水に投入することにより白色
沈澱を生成させた。この白色固体のIHNMRおよびI
Rスペクトルより目的のハーフェステルが生成している
ことが確認された。
ミリモル)のHMPA (20d)溶液(緑色となる)
に、窒素雰囲気下、0℃において先に合成したモノエス
テル(1,88g、 6.00ミリモル)のHMPA
(15mJ2)溶液を攪拌しながら滴下しく淡土色とな
る)、さらに室温で3日以上放置して、無色の溶液を得
た。ここから少量をとり、水に投入することにより白色
沈澱を生成させた。この白色固体のIHNMRおよびI
Rスペクトルより目的のハーフェステルが生成している
ことが確認された。
上述のピロメリット酸ビス(アクリロイルオキシヘキサ
デシル)エステル溶液をアイスバスで約0℃に保ち、塩
化チオニル(0,714g、 6.00ミリモル)を加
え、さらにこの温度で2時間攪拌した。これにジアミノ
ジフェニルエーテル(0,600g、3.00ミリモル
)のジメチルアセトアミド(20te)溶液を約15分
で滴下し、5℃で1時間、その後室温で1時間攪拌を続
け、これをエタノール/水の混合液に投入しポリマーを
析出させ、口過、減圧乾燥することにより、1.22g
(収率40.4%)の淡黄色粉末を得た。
デシル)エステル溶液をアイスバスで約0℃に保ち、塩
化チオニル(0,714g、 6.00ミリモル)を加
え、さらにこの温度で2時間攪拌した。これにジアミノ
ジフェニルエーテル(0,600g、3.00ミリモル
)のジメチルアセトアミド(20te)溶液を約15分
で滴下し、5℃で1時間、その後室温で1時間攪拌を続
け、これをエタノール/水の混合液に投入しポリマーを
析出させ、口過、減圧乾燥することにより、1.22g
(収率40.4%)の淡黄色粉末を得た。
構造はIHNMRおよびIRスペクトルより同定した。
実施例10
実施例9の前駆体のLB膜としての製膜特性を評価した
。
。
20℃の再蒸留水上で表面圧−面構曲線を測定すると1
60 A2/unitぐらいから表面圧がややゆるやか
であるが立ち上がり、凝縮膜を形成した。
60 A2/unitぐらいから表面圧がややゆるやか
であるが立ち上がり、凝縮膜を形成した。
極限面積は58に/unitで崩壊圧は約4.3dyn
e/備であった。
e/備であった。
次に20℃の再蒸留水上、表面圧20 dyne/ c
m、累積速度101IIIll/minでLB法でアル
ミニウムを蒸着したガラス基板上に累積するとY型膜が
得られたが、製膜性が若干不安定であった。しかしステ
アリルアルコールを等モル添加すると、表面圧−面積曲
線の傾きも急になり崩壊圧も上昇した。
m、累積速度101IIIll/minでLB法でアル
ミニウムを蒸着したガラス基板上に累積するとY型膜が
得られたが、製膜性が若干不安定であった。しかしステ
アリルアルコールを等モル添加すると、表面圧−面積曲
線の傾きも急になり崩壊圧も上昇した。
この混合膜は累積比1のY膜として累積できた。
さらに混合膜ではミヒラーケトンをポリマー:ステアリ
ルアルコール:ミヒラーケトン1 : 1 : O。
ルアルコール:ミヒラーケトン1 : 1 : O。
33の割合に加えてもY膜として累積可能であった。
ミヒラーケトンを添加した21眉の混合累積膜は超高圧
水銀灯で紫外線を照射し、エタノール:ジメチルアセタ
ミド混合溶媒(1: 1)で現像することによってネガ
型のパターンが得られた。
水銀灯で紫外線を照射し、エタノール:ジメチルアセタ
ミド混合溶媒(1: 1)で現像することによってネガ
型のパターンが得られた。
さらに窒素気流下、400℃で1時間加熱することによ
ってパターンとして残った前駆体がイミド化してポリイ
ミドのパターンが形成されることが明らかになった。
ってパターンとして残った前駆体がイミド化してポリイ
ミドのパターンが形成されることが明らかになった。
実施例11
実施例7と同様に、ジアミノジフェニルエーテルの代わ
りに2.5−ジアミノベンズアミドを用いて感光性ポリ
イミド前駆体を合成した。
りに2.5−ジアミノベンズアミドを用いて感光性ポリ
イミド前駆体を合成した。
さらに実施例8と同様に製膜2.感光特性を評価した。
ステアリルアルコールを添加することにより、膜の安定
性はよくなりY膜として累積できた。
性はよくなりY膜として累積できた。
また、前駆体、ステアリルアルコール、ミヒラーケトン
の混合累積膜に、超高圧水銀灯の光を露光することによ
り、ネガ型のパターンを形成することができた。
の混合累積膜に、超高圧水銀灯の光を露光することによ
り、ネガ型のパターンを形成することができた。
さらに窒素気流下、400℃で2時間加熱することによ
ってパターンとして残った前駆体が閉環してポリイミド
イソインドロキナゾリンジオンのパターンが形成される
ことが明らかになった。
ってパターンとして残った前駆体が閉環してポリイミド
イソインドロキナゾリンジオンのパターンが形成される
ことが明らかになった。
実施例12
実施例7と同様にピロメリット酸二無水物の代わりにト
リメリット酸無水物を用いてトリメリット酸ω−へブタ
デセニルエステルを合成し、さらにジアミノジフェニル
エーテルと反応させて感光性ポリアミドイミド前駆体を
合成した。
リメリット酸無水物を用いてトリメリット酸ω−へブタ
デセニルエステルを合成し、さらにジアミノジフェニル
エーテルと反応させて感光性ポリアミドイミド前駆体を
合成した。
前駆体、ステアリルアルコール、ミヒラーケトンの混合
累積膜に、超高圧水銀灯の光でネガ型のパターンを形成
でき、加熱によりポリアミドイミドのパターンが形成で
きることが明らかになった。
累積膜に、超高圧水銀灯の光でネガ型のパターンを形成
でき、加熱によりポリアミドイミドのパターンが形成で
きることが明らかになった。
実施例13
ピロメリット酸二無水物0.545 g (2,50ミ
リモル)を251niのジメチルアセトアミドに溶かし
た溶液を、実施例8で合成されたN、 N’−ジステア
リル−p−フェニレンジアミンL53g(2,50ミリ
モル)を30dのへキサメチルホスホルアミドに溶かし
た溶液に約40〜50℃で滴下し、1時間反応させた。
リモル)を251niのジメチルアセトアミドに溶かし
た溶液を、実施例8で合成されたN、 N’−ジステア
リル−p−フェニレンジアミンL53g(2,50ミリ
モル)を30dのへキサメチルホスホルアミドに溶かし
た溶液に約40〜50℃で滴下し、1時間反応させた。
これにジメチルアセトアミドとベンゼン(1:1)で希
釈してlXl0−3Mの溶液を作成し、これにジエチル
アミノエチルメタクリレートの2×10−3M溶液を混
合して感光性ポリアミック酸塩の溶液を作成し、LBI
lj!用展開液とした。
釈してlXl0−3Mの溶液を作成し、これにジエチル
アミノエチルメタクリレートの2×10−3M溶液を混
合して感光性ポリアミック酸塩の溶液を作成し、LBI
lj!用展開液とした。
実施例14
実施例13で得られた展開溶液を用いて、再蒸留水上、
20℃で表面圧−面積曲線を測定したところ、安定な凝
縮膜の形成を示した。
20℃で表面圧−面積曲線を測定したところ、安定な凝
縮膜の形成を示した。
ミヒラーケトンとの混合膜がLB法でアルミ蒸着ガラス
基板上に累積することができ、超高圧水銀灯の光でネガ
型のパターンを形成することが出来た。また加熱により
ポリイミドのパターンが形成できた。
基板上に累積することができ、超高圧水銀灯の光でネガ
型のパターンを形成することが出来た。また加熱により
ポリイミドのパターンが形成できた。
主所坐立来
本発明によるとLB法により製膜でき、しかも紫外線な
どの光または電子線やX線などの照射により2量化また
は重合可能なように、あるいは分解可能なように修飾さ
れた感光性の両性高分子化合物が水面上で安定な膜を形
成し、基板上に良好に累積できるようになる。累積膜を
光硬化または光分解させレリーフパターンを形成させ、
望むならば部分的あるいは完全にイミド化などの環化を
させることにより、耐熱性の極めて良好で、耐薬品性、
機械的特性のよい一般的には作成が難しい厚み、すなわ
ち10,000Å以下、望むなら10〜1,000人の
パターン化した超薄膜を得ることができる。
どの光または電子線やX線などの照射により2量化また
は重合可能なように、あるいは分解可能なように修飾さ
れた感光性の両性高分子化合物が水面上で安定な膜を形
成し、基板上に良好に累積できるようになる。累積膜を
光硬化または光分解させレリーフパターンを形成させ、
望むならば部分的あるいは完全にイミド化などの環化を
させることにより、耐熱性の極めて良好で、耐薬品性、
機械的特性のよい一般的には作成が難しい厚み、すなわ
ち10,000Å以下、望むなら10〜1,000人の
パターン化した超薄膜を得ることができる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、少なくとも2個の炭素原子を有する少なくとも2価
の第1の有機基R^1と、少なくとも2個の炭素原子を
有する少なくとも2価の第2の有機基R^2とがヘテロ
原子を含む酸性基Aと塩基性基Bの反応によってできた
2価の結合基によって交互に連結されている線状の繰返
し単位を有し、かつ該繰返し単位へ共有結合またはイオ
ン結合によって結合した、置換基を含むこともある炭素
数10〜30の炭化水素含有基を少なくとも1つ含んで
おり、かつ該繰返し単位の一部または全部に、2量化ま
たは重合可能な不飽和結合を含むか、あるいは置換基を
含むこともあるオルトニトロベンゼル基▲数式、化学式
、表等があります▼を含む感光性両性高分子化合物。 2、第1および第2の有機基R^1およびR^2の一方
または両方が少なくとも6個の炭素を有するベンゼノイ
ド構造の基である特許請求の範囲第1項記載の感光性両
性高分子化合物。 3、繰返し単位がヘテロ原子を含む5員環または6員環
を生成する前駆体構造を備えている特許請求の範囲第1
項または第2項記載の感光性両性高分子化合物。 4、第1の有機基R^1が4価または3価であり、第2
の有機基R^2が4価または3価または2価であり、か
つR^1、R^2の一方または両方が少なくとも6個の
炭素原子を有するベンゼノイド構造である特許請求の範
囲第1項ないし第3項のいずれかに記載の感光性両性高
分子化合物。 5、一般式(1): ▲数式、化学式、表等があります▼(1) (式中、R^1は少なくとも2個の炭素原子を含有する
4価の基、R^2は少なくとも2個の炭素原子を含有す
る2価または3価または4価の基であり、R^2が3価
のときはXが、4価のときはXとYがそれぞれR^2に
結合しており、R^1、R^2の少なくとも一方が少な
くとも6個の炭素原子を有するベンゼノイド構造の基で
あり、XおよびYはいずれも置換基を含むこともあるヘ
テロ原子を含む酸性基Aまたは、置換基を含むこともあ
るヘテロ原子を含む塩基性基Bであり、R^3、R^4
、R^5およびR^6はいずれも置換基を含むこともあ
る炭素数1〜30の1価の炭化水素基または水素原子で
あり、R^3、R^4、R^5およびR^6の少なくと
も1個は炭素原子数10〜30の前記の基である)で表
される繰返し単位を有し、かつ、該繰返し単位の一部ま
たは全部が2量化または重合可能な不飽和結合あるいは
置換基を含むこともあるオルトニトロベンジル基を含む
両性ポリアミック酸またはそのエステルである特許請求
の範囲第4項記載の感光性両性高分子化合物。 6、一般式(1)においてR^3、R^4、R^5およ
びR^6がいずれも炭素原子数1〜22の前記の1価の
基または水素元素であり、R^3、R^4、R^5およ
びR^6の少なくとも1個は炭素原子数16〜22の基
であるポリアミック酸またはそのエステルである特許請
求の範囲第5項記載の感光性両性高分子化合物。 7、一般式(1)において、R^1に結合しているR^
3OCO−、R^4OCO−、−NR^5−CO−およ
び−CO−NR^6−R^2の4個の基の各2個づつが
、それぞれ5員環を形成するようにR^1を構成する隣
接する2個の炭素原子に結合し、および/またはR^2
が3価のときはR^2に結合している−CONR^5、
−CONR^6、Xの3個の基の2個が、R^2が4個
のときはR^2に結合している−CONR^5、−CO
NR^6、X、Yの4個の基の各2個づつが、5員環ま
たは6員環を形成するようにR^2を構成する隣接する
2個の炭素原子に結合している前駆体構造を有する特許
請求の範囲第5項または第6項記載の感光性再性高分子
化合物。 8、一般式(1)の繰返し単位の一部または全部に一般
式(1)のR^2、R^3、R^4、R^5、R^6の
少なくとも1個が2量化または重合可能な不飽和結合を
有する繰返し単位を含むポリアミック酸またはそのエス
テルである特許請求の範囲第5項ないし第7項記載のネ
ガ型感光性両性高分子化合物。 9、一般式(1)の繰返し単位の一部または全部に一般
式(1)のR^3および/またはR^4が▲数式、化学
式、表等があります▼で表されるオルトニトロベンジル
基(ただし、R^7は置換基を含むこともある炭素数1
〜30の炭化水素基または水素である)である繰返し単
位を含んでいるポリアミック酸またはそのエステルであ
る特許請求の範囲第5項ないし第7項のいずれかに記載
のポジ型感光性両性高分子化合物。 10、一般式(2): ▲数式、化学式、表等があります▼(2) (式において、R^1が3価であること以外R^1、R
^2、R^3、R^5、R^6、XおよびYは一般式(
1)の定義と同じ基である)で表される繰返し単位を有
し、かつ、該繰返し単位の一部または全部が2量化また
は重合可能な不飽和結合、あるいは置換基を含むことも
あるオルトニトロベンジル基を有するポリアミック酸ま
たはそのエステルである特許請求の範囲第4項記載の感
光性両性高分子化合物。 11、一般式(2)において、R^3、R^5およびR
^6がいずれも炭素原子数1〜22の前記の1価の基ま
たは水素原子であり、R^3、R^5およびR^6の少
なくとも1個は炭素原子数16〜22の基であるポリア
ミック酸またはそのエステルである特許請求の範囲第1
0項記載の感光性両性高分子化合物。 12、一般式(2)において、R^1に結合しているR
^3OCO−、−NR^5−CO−および−CO−NR
^6−R^2−の3個の基の2個が、5員環を形成する
ようにR^1を構成する隣接する2個の炭素原子に結合
し、および/またはR^2が3価のときはR^2に結合
している−CONR^5、−CONR^6、Xの3個の
基の2個が、R^2が4価のときはR^2に結合してい
る−CONR^5、−CONR^6、X、Yの4個の基
の各2個づつが、5員環または6員環を形成するように
R^2を構成する隣接する2個の炭素原子に結合してい
る前駆体構造を有する特許請求の範囲第10項または第
11項記載の感光性両性高分子化合物。 13、一般式(2)の繰返し単位の一部または全部に一
般式(2)のR^2、R^3、R^5、R^6の少なく
とも1個が2量化または重合可能な不飽和結合を有する
繰返し単位を含むポリアミック酸またはそのエステルで
ある特許請求の範囲第10項ないし第12項のいずれか
に記載のネガ型感光性両性高分子化合物。 14、一般式(2)の繰返し単位の一部に一般式(2)
のR^3が▲数式、化学式、表等があります▼で表され
るオルトニトロベンジル基(ただし、R^7は置換基を
含むこともある炭素数1〜30の炭化水素基または水素
である)である繰返し単位を含んでいるポリアミック酸
またはそのエステルである特許請求の範囲第10項ない
し第12項のいずれかに記載のポジ型感光性両性高分子
化合物。 15、一般式(3): ▲数式、化学式、表等があります▼(3) (式中、R^1、R^2、R^5、R^6、XおよびY
は一般式(1)の定義と同じ基であり、R^3^1、R
^3^2、R^3^3、R^4^1、R^4^2および
R^4^3は、R^5、R^6の定義と同じ基であり、
R^3^1、R^3^2、R^3^3、R^4^1、R
^4^2、R^4^3、R^5、R^6の少なくとも1
個は炭素原子数10〜30の基である)で表される繰返
し単位を有し、かつ、該繰返し単位の一部または全部が
2量化または重合可能な不飽和結合を含む感光性ポリア
ミック酸塩である特許請求の範囲第4項記載のガネ型感
光性両性高分子化合物。 16、一般式(3)において、R^3^1、R^3^2
、R^3^3、R^4^1、R^4^2、R^4^3、
R^5およびR^6がいずれも炭素原子数1〜22の前
記の1価の基または水素原子であり、R^3^1、R^
3^2、R^3^3、R^4^1、R^4^2、R^4
^3、R^5およびR^6の少なくとも1個は炭素原子
数16〜22の基であるポリアミック酸塩である特許請
求の範囲第15項記載のネガ型感光性両性高分子化合物
。 17、一般式(3)において、R^1に結合している▲
数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学式、表
等があります▼、−NR^5−COおよび−CO−NR
^6−R^2−の4個の基の各2個づつが、それぞれ5
員環を形成するようにR^1を構成する隣接する2個の
炭素原子に結合し、および/または、R^2が3価のと
きはR^2に結合している−CONR^5、−CONR
^6、Xの3個の基の2個が、R^2が4価のときはR
^2に結合している−CONR^5、−CONR^6、
X、Yの4個の基の各2個づつが、5員環または6員環
を形成するようにR^2を構成する隣接する2個の炭素
原子に結合している前駆体構造を有する特許請求の範囲
第15項または第16項記載のネガ型感光性両性高分子
化合物。 18、一般式(3)の繰返し単位の一部または全部に一
般式(3)のR^2、R^3^1、R^3^2、R^3
^3、R^4^1、R^4^2、R^4^3、R^5、
R^6の少なくとも1個が2量化または重合可能な不飽
和結合を有する繰返し単位を含んでいるポリアミック酸
塩である特許請求の範囲第15項ないし第17項のいず
れかに記載のネガ型感光性両性高分子化合物。 19、一般式(4): ▲数式、化学式、表等があります▼(4) (式において、R^1が3価であること以外、R^1、
R^2、R^3^1、R^3^2、R^3^3、R^5
、R^6、XおよびYは一般式(3)の定義に同じ基で
ある)で表される繰返し単位を有し、かつ、該繰返し単
位の一部または全部が2量化または重合可能な不飽和結
合を含むポアミック酸塩である特許請求の範囲第4項記
載のネガ型感光性両性高分子化合物。 20、一般式(4)において、R^3^1、R^3^2
、R^3^3、R^5およびR^6がいずれも炭素原子
数1〜22の前記の1価の基または水素原子であり、R
^3^1、R^3^2、R^3^3、R^5およびR^
6の少なくとも1個は炭素原子数16〜22の基である
ポリアミック酸塩である特許請求の範囲第19項記載の
ネガ型感光性両性高分子化合物。 21、一般式(4)において、R^1に結合している ▲数式、化学式、表等があります▼、 −NR^5−COおよび−CO−NR^6−R^2−の
3個の基の2個が5員環を形成するようにR^1を構成
する隣接する2個の炭素原子に結合し、および/または
、R^2が3価のときはR^2に結合している−CON
R^5、−CONR^6、Xの3個の基の2個が、R^
2が4価のときはR^2に結合している−CONR^5
、−CONR^6、X、Yの4個の基の各2個づつが、
5員環または6員環を形成するようにR^2を構成する
隣接する2個の炭素原子に結合している前駆体構造を有
する特許請求の範囲第19項または第20項記載のネガ
型感光性両性高分子化合物。 22、一般式(4)の繰返し単位の一部または全部に一
般式(4)のR^2、R^3^1、R^3^2、R^3
^3、R^5、R^6の少なくとも1個が2量化または
重合可能な不飽和結合を有する繰返し単位を含んでいる
ポリアミック酸塩である特許請求の範囲第19項ないし
第21項のいずれかに記載のネガ型感光性両性高分子化
合物。 23、一般式(1)、(2)、(3)および(4)にお
いて、R^5、R^6がいずれも水素原子である特許請
求の範囲第5項ないし第22項のいずれかに記載の感光
性両性高分子化合物。 24、少なくとも2個の炭素原子を有する少なくとも2
価の第1の有機基R^1を含むモノマーと、少なくとも
2個の炭素原子を有する少なくとも2価の第2の有機基
R^2とを含むモノマーとを A−(R^1)−A + B−(R^2)−B A−(R^1)−B + A−(R^2)−B B−(R^1)−B + A−(R^2)−A (式中、Aはヘテロ原子を含む酸性基、Bはヘテロ原子
を含む塩基性基を表し、R^1およびR^2が3価以上
の場合は、その価数に応じて、さらにAおよび/または
Bが結合している)のいずれかの組合わせにおいて、か
つ組合わせる2種のモノマーの少なくとも一方が置換基
を含むこともある炭素数10〜30の炭化水素含有基を
少なくとも1個含有しており、かつ、第1野有機基R^
1を含むモノマーまたは第2の有機基R^2を含むモノ
マーの少なくとも一方の一部または全部が2量化または
重合可能な不飽和結合を含むか、あるいは置換基を含む
こともあるオルトニトロベンジル基を含むモノマーを使
用し、該第1の有機基R^1を含むモノマーと第2の有
機基R^2を含むモノマーを重合させることを特徴とす
る感光性両性高分子化合物の製造法。 25、一般式(5): ▲数式、化学式、表等があります▼(5) (式中、R^1は少なくとも2個の炭素原子を含有する
4価の基である)で表されるテトラカルボン酸ジ無水物
に、R^3OHおよびR^4OH(式中、R^3および
R^4は一般式(1)の定義と同じ、ただし水素原子を
除く)で表されるアルコールを反応させて得られる一般
式(6): ▲数式、化学式、表等があります▼(6) (式中、R^1、R^3、R^4は前記と同じ)で表さ
れる化合物を、実質的に無水の極性有機溶媒中、−10
℃以上で酸ハライドにし、これを第1の有機基R^1を
含むモノマーとし、これと一般式(7): ▲数式、化学式、表等があります▼(7) (式中、R^2、R^5、R^6、XおよびYは一般式
(1)の定義と同じ)で表されるジアミンを第2の有機
基R^2を含むモノマーとして−10℃以上で反応させ
る一般式(1): ▲数式、化学式、表等があります▼(1) で表される繰返し単位を有するポリアミック酸またはそ
のエステルを製造するに際し、一般式(6)で表される
化合物および一般式(7)で表されるジアミンの少なく
とも一方のR^3、R^4またはR^5、R^6の少な
くとも一つが炭素数10〜30の基であり、かつ、一般
式(6)で表される化合物および一般式(7)で表され
るジアミンの少なくとも一方の一部または全部が2量化
または重合可能な不飽和結合を含むか、あるいは置換基
を含むこともあるオルトニトロベンジル基を含むことを
特徴とする特許請求の範囲第24項記載の感光性両性高
分子化合物の製造方法。 26、一般式(8): ▲数式、化学式、表等があります▼(8) (式中、R^1は少なくとも2個の炭素原子を含有する
3価の基ある)で表されるトリカルボン酸無水物に、R
^3OH(式中、R^3は一般式(1)の定義と同じ、
ただし水素原子を除く)で表されるアルコールを反応さ
せて得られる一般式(9): ▲数式、化学式、表等があります▼(9) (式中、R^1、R^3は前記と同じ)で表される化合
物を、実質的に無水の極性有機溶媒中、−10℃以上で
酸ハライドにし、これを第1の有機基R^1を含むモノ
マーとし、これと一般式(7)で表されるジアミンを第
2の有機基R^2を含むモノマーとして−10℃以上で
反応させる一般式(2): ▲数式、化学式、表等があります▼(2) で表される繰返し単位を有するポリアミック酸またはそ
のエステルを製造するに際し、一般式(10)で表され
る化合物および一般式(7)ジアミンの少なくとも一方
のR^3またはR^5、R^6の少なくとも一つが炭素
数10〜30の基であり、かつ、一般式(10)で表さ
れる化合物および一般式(7)で表されるジアミンの少
なくとも一方の一部または全部が2量化または重合可能
な不飽和結合を含むか、あるいは置換基を含むこともあ
るオルトニトロベンジル基を含むことを特徴とする特許
請求の範囲第24項記載の感光性両性高分子化合物の製
造方法。 27、前記一般式(1)または(2)で表される繰返し
単位を有するポリアミック酸またはそのエステルを製造
する際に、一般式(5)または(8)で表される無水物
と2量化または重合可能な不飽和結合を含むアルコール
と反応させ、一般式(6)のR^3、R^4の少なくと
も一方、または一般式(9)のR^3が2量化または重
合可能な不飽和結合を含む化合物とし、これを実質的に
無水の極性有機溶媒中、−10℃以上で酸ハライドにし
、これを第1の有機基R^1を含むモノマーの一部また
は全部として用いることを特徴とする特許請求の範囲第
25項または第26項記載の感光性両性高分子化合物の
製造方法。 28、一般式(5)または(8)の無水物を第1の有機
基R^1を含むモノマーとし、これと一般式(7)で表
されるジアミンを第2の有機基R^2を含むモノマーと
して−10℃以上で反応させて、一般式(1)のR^3
とR^4または一般式(2)のR^3がいずれも水素原
子である繰返し単位を有するポリアミック酸を製造する
に際し、一般式(7)で表されるジアミンのR^5、R
^6がいずれも炭素数10〜30の基であり、かつ、該
ジアミンの一部または全部のR^5、R^6の少なくと
も一方が炭素数10〜30で、かつ、2量化または重合
可能な不飽和結合を含む特許請求の範囲第25項ない2
5項ないし第27項のいずれかに記載の感光性両性高分
子化合物の製造方法。 29、前記一般式(1)または(2)で表される繰返し
単位を有するポリアミック酸エステルを製造する際に、
一般式(5)または(8)で表される無水物に、▲数式
、化学式、表等があります▼および▲数式、化学式、表
等があります▼ (ただし、R^7^1、R^7^2は炭素数1〜30の
置換基を含むこともある炭化水素基または水素原子であ
る)で表されるオルトニトロベンジルアルコールを反応
させて得られる一般式(10)または(10′)あるい
は(11): ▲数式、化学式、表等があります▼(10) ▲数式、化学式、表等があります▼(10′) ▲数式、化学式、表等があります▼(11) (式中、R^1、R^3、R^7^1、R^7^2は前
記と同じ)で表される化合物を、実質的に無水の極性有
機溶媒中、−10℃以上50℃以下で酸ハライドにし、
これを第1の有機基R^1を含むモノマーの一部または
全部として用いることにより、繰返し単位の一部または
全部が一般式(12)または(12′)あるいは(13
): ▲数式、化学式、表等があります▼(12) ▲数式、化学式、表等があります▼(12′) ▲数式、化学式、表等があります▼(13) (式中、R^1、R^2、R^3、R^5、R^6、R
^7^1、R^7^2、XおよびYは前記に同じ)で表
される繰返し単位を含むことを特徴とする特許請求の範
囲第25項または第26項記載の感光性両性高分子化合
物の製造方法。 30、一般式(5)で表されるテトラカルボン酸ジ無水
物を第1の有機基R^1を含むモノマーとして、これと
一般式(7)で表されるジアミンを−10℃以上で反応
させて得られる一般式(14): ▲数式、化学式、表等があります▼(14) (式中、R^1、R^2、R^5、R^6は前記と同じ
)で表される繰返し単位を有するポリアミック酸に ▲数式、化学式、表等があります▼および▲数式、化学
式、表等があります▼ (式中、R^3^1、R^3^2、R^3^3、R^4
^1、R^4^2、R^4^3は一般式(2)で定義さ
れた基に同じ)で表されるアミン化合物を反応させて得
られる一般式(3): ▲数式、化学式、表等があります▼(3) で表される繰返し単位を有するポリアミック酸の塩を製
造するに際し、R^3^1、R^3^2、R^3^3、
R^4^1、R^4^2、R^4^3、R^5、R^6
の少なくとも一つに炭素数10〜30の基を含み、かつ
、繰返し単位の一部または全部がR^2、R^3^1、
R^3^2、R^3^3、R^4^1、R^4^2、R
^4^3、R^5、R^6の少なくとも一つが2量化ま
たは重合可能な不飽和結合を有する繰返し単位を含むよ
うなジアミンおよび/またはアミン化合物を用いること
を特徴とする特許請求の範囲第24項記載の感光性両性
高分子化合物の製造方法。 31、一般式(8)で表されるトリカルボン酸無水物に
一般式(7)で表されるジアミンを−10℃以上で反応
させて得られる一般式(15): ▲数式、化学式、表等があります▼(15) (式中、R^1、R^2、R^5、R^6は前記と同じ
)で表される繰返し単位を有するポリアミック酸に ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、R^3^1、R^3^2、R^3^3は一般式
(2)で定義された基に同じ)で表されるアミン化合物
を反応させて得られる一般式(4): ▲数式、化学式、表等があります▼(4) で表される繰返し単位を有するポリアミック酸の塩を製
造する際に、R^3^1、R^3^2、R^3^3、R
^5、R^6の少なくとも一つに炭素数10〜30の基
を含み、かつ、繰返し単位の一部または全部がR^2、
R^3^1、R^3^2、R^3^3、R^5、R^6
の少なくとも一つが2量化または重合可能な不飽和結合
を有する繰返し単位を含むようなジアミンおよび/また
はアミン化合物を用いることを特徴とする特許請求の範
囲第24項記載の感光性両性高分子化合物の製造方法。 32、前記一般式(3)または(4)で表される繰返し
単位を有するポリアミック酸塩を製造する際に、一般式
(14)で表されるポリアミック酸に反応させる▲数式
、化学式、表等があります▼および/または▲数式、化
学式、表等があります▼ あるいは一般式(15)で表されるポリアミック酸に反
応させる ▲数式、化学式、表等があります▼ (R^3^1、R^3^2、R^3^3、R^4^1、
R^4^2、R^4^3は前記に同じ)で表されるアミ
ン化合物の一部または全部が、R^3^1、R^3^2
、R^3^3、R^4^1、R^4^2、R^4^3の
少なくとも一つが2量化または重合可能な不飽和結合を
有するアミン化合物であることを特徴とする特許請求の
範囲第30項または第31項記載の感光性両性高分子化
合物の製造方法。 33、前記一般式(1)、(2)、(3)および(4)
で表される繰返し単位を有するポリアミック酸のエステ
ルまたはその塩の製造法において、一般式(7)で表さ
れるジアミンのR^2、R^5、R^6の少なくとも一
つが2量化または重合可能な不飽和結合を有するジアミ
ンを第2の有機基R^2を含むモノマーの一部として用
いることを特徴とする特許請求の範囲第25項、第26
項、第30項または第31項のいずれかに記載の感光性
両性高分子化合物の製造方法。 34、前記一般式(1)、(2)、(3)または(4)
で表される繰返し単位を有するポリアミック酸またはそ
のエステルあるいはその塩を製造する際、一般式(7)
で表されるジアミンのR^5、R^6がいずれも水素原
子であることを特徴とする特許請求の範囲第25項ない
し第27項、第29項ないし第32項のいずれかに記載
の感光性両性高分子化合物の製造方法。
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JP20894686 | 1986-09-04 | ||
JP61-208947 | 1986-09-04 | ||
JP61-208946 | 1986-09-04 |
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