JPS6322831A - Ampholytic polyimide precursor and production thereof - Google Patents

Ampholytic polyimide precursor and production thereof

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JPS6322831A
JPS6322831A JP9756786A JP9756786A JPS6322831A JP S6322831 A JPS6322831 A JP S6322831A JP 9756786 A JP9756786 A JP 9756786A JP 9756786 A JP9756786 A JP 9756786A JP S6322831 A JPS6322831 A JP S6322831A
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JP
Japan
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group
general formula
formula
carbon atoms
groups
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Application number
JP9756786A
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Japanese (ja)
Inventor
Masakazu Kamikita
正和 上北
Hiroshi Awaji
弘 淡路
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Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To obtain the titled precursor having excellent heat-resistance, adhesivity and chemical resistance, formable to a film by Langmuir-Blodgett's technique and useful in electronic field, by reacting a tetracarboxylic acid dianhydride. CONSTITUTION:The objective precursor having the recurring unit of formula IV (one of R<3>-R<6> is not 1-11C group nor H) is produced by reacting a tetracarboxylic acid dianhydride of formula I (R<1> is tetravalent group having >=2C atoms) with compounds of formula R<3>OH and R<4>OH (R<3> and R<4> are 1-30C univalent aliphatic group, etc.), converting the resulting compound of formula II to an acid halide in an essentially anhydrous polar organic solvent at >=-10 deg.C and reacting the acid halide with a compound of formula III (R<2> is bivalent group having >=2C atoms; R<5> and R<6> are same as R<3> and R<4>) at >=-10 deg.C.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上皇肌里豆! 本発明は両性ポリイミド前駆体、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
し得るように修飾された両性ポリイミド前駆体およびそ
の製法に関する。
[Detailed description of the invention] Industrial Joko Hada Rito Bean! The present invention relates to an amphoteric polyimide precursor, and more particularly to an amphoteric polyimide precursor modified so that it can be formed into a film by the Langmuir-Prodgett method (hereinafter referred to as the LB method), and a method for producing the same.

′  の  ’  、  ’B<”     ’   
     −占すでに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が、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。しか
し直鎮飽和脂肪酸のラングミュア・プロジェット膜(以
下、LB膜という)は、実際に応用するには耐熱性や機
械的強度が充分でなく、そのままでは使用し得ないとい
う問題がある。
'no' , 'B<” '
-Already in the 1930s, number of carbon atoms is 16~
Langmuir and Prodgett discovered that about 22 fatty acids can form a monomolecular film on the water surface and accumulate it on the substrate, but studies have begun to consider the application of this cumulative film. This is a recent thing. However, Langmuir-Prodgett membranes (hereinafter referred to as LB membranes) of straight-chain saturated fatty acids have a problem in that they do not have sufficient heat resistance or mechanical strength for practical applications, and cannot be used as they are.

これらの問題を改善するものとして、例えばω−トリコ
セン酸、ω−ペプタデセン酸あるいはα−オクタデシル
アクリル酸などの不飽和脂肪酸やステアリン酸ビニルや
オクタデシルアクリレートなどの不飽和の脂肪酸エステ
ルなどから形成した膜を重合させた膜が研究されている
が、耐熱性などが充分とはいえない。
To improve these problems, membranes formed from unsaturated fatty acids such as ω-tricosenoic acid, ω-peptadenoic acid, or α-octadecyl acrylic acid, and unsaturated fatty acid esters such as vinyl stearate and octadecyl acrylate have been proposed. Polymerized membranes are being researched, but their heat resistance is not sufficient.

一方、耐熱性フィルムとしてポリイミドフィルムがある
が、スピンコードなどの方法にる場合には膜厚がせいぜ
い1000八以上、通常は1μm以上のものしか得られ
ず、1000人未満の膜厚のピンホールのない耐熱性薄
膜を作製するのは非常に困難である。
On the other hand, there is polyimide film as a heat-resistant film, but when using methods such as spin cord, the film thickness is at most 1000 m or more, and usually only 1 μm or more, and pinholes with a film thickness of less than 1000 m are obtained. It is extremely difficult to create a heat-resistant thin film without this.

本発明は、耐熱性や接着力などの機械的特性や耐薬品性
などが改善されたLB膜を得るためになされたものであ
り、耐熱性の超薄膜材料を提供し得る材料を得ることを
目的とするものである。
The present invention was made in order to obtain an LB film with improved mechanical properties such as heat resistance and adhesive strength, and chemical resistance, and aims to obtain a material that can provide a heat-resistant ultra-thin film material. This is the purpose.

口 占 1°  るための 本発明は、ポリアミック酸単位に疎水性を付与するため
の置換基を導入し得ることが見出されたことによってな
されたものであり、一般式(1):(式中、R1は少な
くとも2個の炭素原子を含有する4価の基、R2は少な
(とも2個の炭素原子を含有する2価の基、R3、R4
、R5およびR6はいずれも炭素原子数1〜30の1価
の脂肪族の基、1価の環状脂肪族の基、芳香族の基と脂
肪族の基との結合した1価の基、それらの基がハロゲン
原子、ニトロ基、アミノ基、シアノ基、メトキシ基、ア
セトキシ基で置換された基または水素原子であり、R3
、R41、R5およびR6の1個が炭素原子数1〜11
の前記の基または水素原子ではない)で表される繰返し
単位を有する両性ポリイミド前駆体、および一般式(4
): (式中、R1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(式中、R3,)
24は前記と同じ)を反応させて得られる一般式(5)
:(式中、R1、R3、R4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、これと一般式(6):%式%(6
) (式中、R2、R5、R6は前記と同じ)で表される化
合物を一1O℃以上で反応させて、一般式(1)で表さ
れる繰返し単位を有する両性ポリイミド前駆体を製造す
る方法、さらには一般式(4)で表されるテトラカルボ
ン酸ジ酸無水物と、一般式(7);%式%(71 (式中、R2は少なくとも2個の炭素原子を含有する2
価の基、R7あるいはR8は炭素原子数12〜30の1
価の脂肪族の基、1価の環状脂肪族の基、芳香族の基と
脂肪族の基との結合した1価の基、またはそれらの基が
ハロゲン原子、ニトロ基、アミノ基、シアノ基、メトキ
シ基、アセトキシ基で置換された基である)で表される
化合物を50℃以下で反応させて、一般式(3); (式中、R1、R2、R7、R8は前記と同じ)で表さ
れる繰返し単位を有する両性ポリイミド前駆体を製造す
る方法に関する。
The present invention has been made based on the discovery that it is possible to introduce a substituent for imparting hydrophobicity to a polyamic acid unit. In the formula, R1 is a tetravalent group containing at least 2 carbon atoms, R2 is a divalent group containing at least 2 carbon atoms, R3, R4
, R5 and R6 are each a monovalent aliphatic group having 1 to 30 carbon atoms, a monovalent cycloaliphatic group, a monovalent group combining an aromatic group and an aliphatic group, and is a group substituted with a halogen atom, a nitro group, an amino group, a cyano group, a methoxy group, an acetoxy group, or a hydrogen atom, and R3
, one of R41, R5 and R6 has 1 to 11 carbon atoms
is not the above-mentioned group or hydrogen atom), and an amphoteric polyimide precursor having a repeating unit represented by the general formula (4
): (In the formula, R1 is the same as above) to the tetracarboxylic dianhydride, R30H and R40H (in the formula, R3,)
24 is the same as above) General formula (5) obtained by reacting
: (wherein R1, R3, and R4 are the same as above) is converted into an acid halide in a substantially anhydrous polar organic solvent at -10°C or higher, and combined with the general formula (6):% Formula %(6
) (wherein R2, R5, and R6 are the same as above) are reacted at 10°C or higher to produce an amphoteric polyimide precursor having a repeating unit represented by general formula (1). The method, furthermore, the tetracarboxylic acid dianhydride represented by the general formula (4) and the general formula (7);
A valent group, R7 or R8, has 12 to 30 carbon atoms.
a monovalent aliphatic group, a monovalent cycloaliphatic group, a monovalent group combining an aromatic group and an aliphatic group, or those groups are a halogen atom, a nitro group, an amino group, or a cyano group. , a group substituted with a methoxy group or an acetoxy group) at 50° C. or lower to form a compound represented by the general formula (3); (wherein R1, R2, R7, and R8 are the same as above) The present invention relates to a method for producing an amphoteric polyimide precursor having a repeating unit represented by:

本発明の両性ポリイミド前駆体は、一般式(1);で表
される繰り返し単位を有する数平均分子量が2.000
〜300,000、好ましくは10゜000〜150.
000のものである。数平均分子量が2.000〜30
0.000の範囲をはずれると、膜を作製したときの強
度が低すぎたり、粘度が高すぎて膜の作製がうまくいか
ないなどの傾向が生ずる。
The amphoteric polyimide precursor of the present invention has a repeating unit represented by the general formula (1) and has a number average molecular weight of 2.000.
~300,000, preferably 10°000-150.
000. Number average molecular weight is 2.000-30
If it is out of the range of 0.000, there is a tendency that the strength of the film produced is too low or the viscosity is too high, making it difficult to produce the film.

一般式(1)におけるR1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4価の基であり、芳香族の基であってもよく、環状脂
肪族の基であってもよく、芳香族の基と脂肪族の基との
結合した基であってもよく、さらにはこれらの基が炭素
数1〜30の脂肪族の基、環状脂肪族の基あるいは芳香
族の基と脂肪族の基とが結合した基、それらの基がハロ
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1価の基で、あるいは該1価の基
が、−0+、 −coo +、 −NHCO−、−CO
+。
R1 in the general formula (1) is a tetravalent group containing at least 2 carbon atoms, preferably 5 to 20 carbon atoms, and may be an aromatic group, or a cycloaliphatic group. It may be a group in which an aromatic group and an aliphatic group are bonded, and furthermore, these groups may be an aliphatic group having 1 to 30 carbon atoms or a cycloaliphatic group. Or a group in which an aromatic group and an aliphatic group are bonded together, or these groups are monovalent groups such as a halogen atom, a nitro group, an amino group, a cyano group, a methoxy group, or an acetoxy group; The group is -0+, -coo +, -NHCO-, -CO
+.

−5−、−CSS +、 −NHC5−、−CS−など
に結合した基で置換され誘導体とな9た基であってもよ
い。しかし、R1が少なくとも6個の炭素原子数を有す
るベンゼノイド不飽和によって特徴づけられた基である
場合に璧、耐熱性、耐薬品性や機械的特性などの点から
好ましい。
It may also be a group substituted with a group bonded to -5-, -CSS +, -NHC5-, -CS-, etc. to form a derivative. However, it is preferable from the viewpoint of stability, heat resistance, chemical resistance, mechanical properties, etc. that R1 is a group characterized by benzenoid unsaturation having at least 6 carbon atoms.

前記のごときR1の具体例としては、例えば、などが挙
げられる。また 本明細書にいう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。
Specific examples of R1 as described above include, for example. Furthermore, the term "benzenoid unsaturation" as used herein is a term used in contrast to a quinoid structure regarding the structure of a carbocyclic compound, and refers to a structure having the same shape as a carbocyclic ring contained in ordinary aromatic compounds.

R1の4個の結合手、すなわち一般式(1)で表される
繰返し単位において 結合する手の位置には特に限定はないが、4個の結合手
の各2個づつがR1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、両性ポリイミド前駆体を用いて形
成した膜などをポリイミド化する際に5員環を形成しゃ
すくイミド化しゃすいため好ましい。
There are no particular limitations on the positions of the four bonds of R1, that is, the positions of the bonds in the repeating unit represented by general formula (1), but two of each of the four bonds are adjacent to each other constituting R1. In the case where the carbon atoms are present in two carbon atoms, it is preferable because it prevents the formation of a five-membered ring when polyimidizing a film formed using an amphoteric polyimide precursor.

前記のごときR1の好ましい具体例としては、例などが
挙げられる。また も好ましい。
Preferred specific examples of R1 as described above include examples. Again preferred.

一般式(11におけるR2は、少なくとも2個の炭素原
子を含有する2価の基であり、芳香族の基であってもよ
く、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、芳香族の基と脂肪族の基との結合した基であ
ってもよく、さらにはこれらの2価の基が炭素数1〜3
0の脂肪族の基、環状脂肪族の基あるいは芳香族の基と
脂肪族の基とが結合した基、それら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1価の基で、あるいはこれらの1価の基が
、−0−、−Coo −、−NIICO−、−Co−。
R2 in the general formula (11) is a divalent group containing at least two carbon atoms, and may be an aromatic group, an aliphatic group, or a cycloaliphatic group. It may be a group in which an aromatic group and an aliphatic group are combined, and furthermore, these divalent groups may have a carbon number of 1 to 3.
0 aliphatic group, a cycloaliphatic group, or a group in which an aromatic group and an aliphatic group are bonded, and these groups are halogen atoms, nitro groups, amino groups, cyano groups, methoxy groups, acetoxy groups, etc. or these monovalent groups are -0-, -Coo-, -NIICO-, -Co-.

−S −、−CSS −、−NHC3−、−CS−など
に結合した基で置換された基であってもよい。しかし、
R2が少なくとも6個の炭素原子数を有するベンゼノイ
ド不飽和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。
It may be a group substituted with a group bonded to -S-, -CSS-, -NHC3-, -CS-, etc. but,
When R2 is a group characterized by benzenoid unsaturation having at least 6 carbon atoms, it is preferable from the viewpoint of heat resistance, chemical resistance, mechanical properties, etc.

前記のごときR2の具体例としては、 ここでR9は (,83 F3 −C−、−0−、−Co−、−3−、−5Oz  −。As a specific example of R2 as mentioned above, Here R9 is (,83 F3 -C-, -0-, -Co-, -3-, -5Oz-.

R11およびR11はいずれも炭素原子数1〜30のア
ルキルまたはアリール基 ’C)+3 し83   L;t!2 H3 (C)+2)P−(p  = 2〜10) 、  −(
C)+2)4=C−(CHz)z″″″。
R11 and R11 are both alkyl or aryl groups having 1 to 30 carbon atoms 'C)+3 83 L; t! 2 H3 (C)+2)P-(p=2~10), -(
C)+2)4=C-(CHz)z″″″.

C8H6Ca Hs n=2〜15 等である。C8H6Ca Hs n=2-15 etc.

前記のごときR2の好ましい具体例としては、例えば (式中、R9は1C1(ffr  (m = 1〜3の
整数)。
As a preferable specific example of R2 as described above, for example, (in the formula, R9 is 1C1 (ffr (m = integer of 1 to 3)).

−S −、−5O2+、   −NR”−。−S −, −5O2+, −NR”−.

R11およびR11はいずれも炭素原子数1〜30のア
ルキルまたはアリール基 等があげられる。
Examples of R11 and R11 include alkyl or aryl groups having 1 to 30 carbon atoms.

一般式(1)におけるR3、R4、R5およびR6はい
ずれも炭素原子数1〜30、好ましくは1〜22の1価
の脂肪族の基、1価の環状脂肪族の基、芳香族の基と脂
肪族の基との結合した1価の基、それらの基がハロゲン
原子、ニトロ基、アミノ基、シアノ基、メトキシ基、ア
セトキシ基などで置換され、それらの基の誘導体となっ
た基または水素原子である。なお一般式+1)において
R3、R4、R5およびR6はいずれも一般式(8): (式中、R1、R2は前記と同じ)で表されるポリアミ
ック酸単位に疎水性を付与し、安定な凝縮膜を得るため
に導入される基であり、R3、R4、R5、R6のうち
の1個が炭素原子数1〜ll、好ましくは1〜15の前
記の基あるいは水素原子でないことが、水面上に安定な
凝縮膜が形成され、それがLB法により基板上に累積さ
れるために必要である。
In general formula (1), R3, R4, R5 and R6 are all monovalent aliphatic groups having 1 to 30 carbon atoms, preferably 1 to 22 carbon atoms, monovalent cycloaliphatic groups, and aromatic groups. and an aliphatic group, a group in which these groups are substituted with a halogen atom, a nitro group, an amino group, a cyano group, a methoxy group, an acetoxy group, etc. to become a derivative of those groups, or It is a hydrogen atom. In addition, in general formula +1), R3, R4, R5 and R6 all impart hydrophobicity to the polyamic acid unit represented by general formula (8): (wherein R1 and R2 are the same as above) and are stable. It is a group introduced to obtain a condensed film, and one of R3, R4, R5, R6 is not the above-mentioned group having 1 to 11 carbon atoms, preferably 1 to 15 carbon atoms, or a hydrogen atom. A stable condensate film is formed on top, which is necessary in order to be deposited on the substrate by the LB method.

前記のごときR3、R4、R5、R6の水素原子以外の
具体例としては、例えば C)+3(CH2宮了、   (CH3)2CH(CH
2片了1(以上のnはいずれも12〜30、好ましくは
16〜22)などがあげられる。ただ本発明の目的を達
成するためには、CH3(C)127Fi’Ti”で表
される直鎖アルキル基を利用するのが、性能的にもコス
ト的にも最も望ましい。前述したようなハロゲン原子、
ニトロ基、アミノ基、シアノ基、メトキシ基、アセトキ
シ基などは必須ではない。しかしフッ素原子により疎水
性は水素原子と比べ飛躍的に改善されるので、フッ素原
子を含むものを使用するのが好ましい。
Specific examples of R3, R4, R5, and R6 other than hydrogen atoms include, for example, C)+3(CH2Miya Ryo, (CH3)2CH(CH
Examples include 2 pieces of 1 (n is 12 to 30, preferably 16 to 22). However, in order to achieve the purpose of the present invention, it is most desirable to use a straight chain alkyl group represented by "CH3(C)127Fi'Ti" in terms of performance and cost. atom,
Nitro groups, amino groups, cyano groups, methoxy groups, acetoxy groups, etc. are not essential. However, since fluorine atoms dramatically improve hydrophobicity compared to hydrogen atoms, it is preferable to use one containing fluorine atoms.

R3、R4、R5、R6のうちの3個が水素原子の場合
の本発明の両性ポリイミド前駆体の繰返し単位の具体例
としては、一般式(2): (式中、R1、R2、R3、R4は前記と同じ、ただし
R3あるいはR4は炭素原子数1−11の基または水素
原子ではない)で表される繰返し単位や、一般式(3)
: (式中、R1、R2、R5、R6は前記と同じ、ただし
R5あるいはR6は炭素原子数1〜11の基または水素
原子ではない)で表される繰返し単位などがあげられる
。本発明の両性ポリイミド前駆体の繰返し単位が一般式
(2)や一般式(3)で表されるものである場合には、
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。
Specific examples of the repeating unit of the amphoteric polyimide precursor of the present invention in which three of R3, R4, R5, and R6 are hydrogen atoms include general formula (2): (wherein, R1, R2, R3, R4 is the same as above, but R3 or R4 is not a group having 1 to 11 carbon atoms or a hydrogen atom), or a repeating unit represented by general formula (3)
(In the formula, R1, R2, R5, and R6 are the same as above, but R5 or R6 is not a group having 1 to 11 carbon atoms or a hydrogen atom.) When the repeating unit of the amphoteric polyimide precursor of the present invention is represented by general formula (2) or general formula (3),
This is preferable because it is easy to manufacture and inexpensive.

一般式(1)〜(3)で示される繰返し単位を有する本
発明の両性ポリイミド前駆体の具体例としては、例えば (式中のR3の具体例としては、 C)13(CH2) 1l−1CH3(CH2) 13
−1CH3(CH2) ts −1CH3(CH2) 
17−1CH3(CH2) ts−1CH3(CH2)
 21−1CF3(CH2) ts−など、Rの具体例
としては、H,CH3゜CH3CH2,CH3(CH2
) 2など)(式中のR5の具体例としては、 CH3(CH2) u−1CH3(CHz) 13−1
CH3(C412) 15−1CH3(CH2) 5r
−1CH3(CH2) ts−1CH3(CH2) 2
1−1CF3(CH2) xi−など、R7)具体例と
しては、HlC)13tC)13CH2,CH3(CH
2) zなど)(式中のR3の具体例としては、 CH3(CHz) 1l−5CH3(CH2) 13−
1CH3(CH2) R5−1CHa(C1lz) I
T−1CH3(CH2) ts −1CH3(CI+2
) 21−1CF3(CH2) 15−など)、Rの具
体例としては、H1CH3−1CH3(CH2) 2−
1CH3(C112) a −1CH3(CH2)5−
など)、 (式中のR3の具体例としては、 CH3(CH2) 1l−1CH3(CH2) 13−
1CH3(CH2) ts −1CH3(CH2) 1
7−1CH3(CH2) ts−1CH3(C)lz)
 21−1CF3(CH2) 15−など、Rの具体例
としては、’L CH3−。
Specific examples of the amphoteric polyimide precursor of the present invention having repeating units represented by general formulas (1) to (3) include (specific examples of R3 in the formula: C)13(CH2) 1l-1CH3 (CH2) 13
-1CH3(CH2) ts -1CH3(CH2)
17-1CH3(CH2) ts-1CH3(CH2)
Specific examples of R such as 21-1CF3(CH2) ts- include H, CH3゜CH3CH2, CH3(CH2
) 2 etc.) (Specific examples of R5 in the formula are: CH3(CH2) u-1CH3(CHz) 13-1
CH3(C412) 15-1CH3(CH2) 5r
-1CH3(CH2) ts-1CH3(CH2) 2
1-1CF3(CH2) xi-, etc., R7) Specific examples include HlC)13tC)13CH2,CH3(CH
2) z etc.) (Specific examples of R3 in the formula are: CH3(CHz) 1l-5CH3(CH2) 13-
1CH3(CH2) R5-1CHa(C1lz) I
T-1CH3(CH2) ts -1CH3(CI+2
) 21-1CF3(CH2) 15-), specific examples of R include H1CH3-1CH3(CH2) 2-
1CH3(C112) a -1CH3(CH2)5-
etc.), (Specific examples of R3 in the formula are: CH3(CH2) 1l-1CH3(CH2) 13-
1CH3(CH2) ts -1CH3(CH2) 1
7-1CH3(CH2) ts-1CH3(C)lz)
Specific examples of R include 'L CH3-, such as 21-1CF3(CH2) 15-.

CHa(CH2) −、CH3(C)12) 2−など
)等の繰返し単位を含むものがあげられる。
Examples include those containing repeating units such as CHa(CH2) -, CH3(C)12) 2-, etc.).

式中−は異性を表す。例を次式 で説明すれば および を表す。In the formula, - represents isomerism. For example, If you explain it with and represents.

本発明は(a)、 (blが単独である場合、(al、
 (blが共存する場合を含んでいる。
The present invention provides (a), (when bl is alone, (al,
(Including cases where bl coexists.

一般式+11で表される繰返し単位をもつ両性ポリイミ
ド前駆体には、種々の共重合体が含まれることを次に述
べる。
It will be described below that the amphoteric polyimide precursor having a repeating unit represented by the general formula +11 includes various copolymers.

一般式T1)において、R1,R2,R3,R4,R5
,R6の少なくとも一つが先に挙げられたR1. R2
,R3,R4゜R5,R8のそれぞれの具体例から選ば
れた少なくとも2種からなることによって種々の共重合
体が提供される。
In general formula T1), R1, R2, R3, R4, R5
, R6 is at least one of the previously listed R1. R2
, R3, R4°, R5, R8, various copolymers are provided.

例えばR1として2種選ばれたとき X、 Vは比率を表し、O<x<1.Q<y<lx+y
=1である。(以下同じ) などで、以上の例はほんの一例であり、またR3゜R4
,R5,R6についてはこれまでの説明でいくつもなど
である。
For example, when two types are selected as R1, X and V represent the ratio, and O<x<1. Q<y<lx+y
=1. (The same applies hereafter) etc. The above example is just an example, and R3゜R4
, R5, and R6 have been described several times in the previous explanation.

前記のごとき本発明の両性ポリイミド前駆体は、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どの混
合溶剤に溶、通常の有機溶剤、たとえばベンゼン、エー
テル、クロロホルム、アセトン、メタノールなどに難溶
〜不溶で、赤外線吸収スペクトル分析でアミド、カルボ
ン酸(場合によってはカルボン酸エステル)および長鎖
アルキル基の特徴的な吸収が存在する。熱分析結果にも
特徴があり、約200℃で重晋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、アミド、
カルボン酸(場合によってはカルボン酸エステル)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。
The amphoteric polyimide precursor of the present invention as described above is generally easily soluble in organic polar solvents such as N,N-dimethylacetamide, N,N-dimethylformamide, N,N-diethylformamide, and hexamethylphosphoramide; Soluble in mixed solvents such as polar solvents and ordinary organic solvents such as chloroform, slightly soluble to insoluble in ordinary organic solvents such as benzene, ether, chloroform, acetone, methanol, etc. Infrared absorption spectrometry shows that amide, carboxylic acid ( In some cases there are characteristic absorptions of carboxylic acid esters) and long-chain alkyl groups. Thermal analysis results also have characteristics, with a rapid decrease in Chongjin starting at about 200°C and ending at about 400°C. After completion, amide,
The absorption of carboxylic acids (carboxylic acid esters in some cases) and long-chain alkyl groups disappears, and the absorption of imide rings appears.

前記説明においては、本発明の前駆体の繰返し単位はす
べて一般式(11で表される繰返し単位である場合につ
いて説明したが、繰返し単位のうちの(式中、R1,R
2は前記と同じ、Rは炭素原子数1〜11の1価の脂肪
族の基、1価の環状脂肪族の基、芳香族の基と脂肪族の
基が結合した1価の基、これら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
基などで置換された基または水素原子であり、4個のR
は同じでもよく、異なっていてもよい)で表される繰返
し単位が含まれていてもよい。
In the above explanation, all the repeating units of the precursor of the present invention are repeating units represented by the general formula (11), but among the repeating units (in the formula, R1, R
2 is the same as above, R is a monovalent aliphatic group having 1 to 11 carbon atoms, a monovalent cycloaliphatic group, a monovalent group in which an aromatic group and an aliphatic group are bonded; is a group substituted with a halogen atom, a nitro group, an amino group, a cyano group, a methoxy group, an acetoxy group, etc., or a hydrogen atom, and four R
may be the same or different).

次に本発明の前駆体の製法について説明する。Next, a method for producing the precursor of the present invention will be explained.

一般式(1)で表される繰返し単位を有する本発明の前
駆体は、まず一般式C4): (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、I?30HおよびR40H(R3および
R4は前記と同じ)を反応させて得られる一般式(5)
:(式中、R1,R3,R4は前記に同じ)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、−1
0℃以上、好ましくはθ〜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、さらに一般式(6): %式%(61 (式中、R2,R5,R6は前記と同じ)で表される化
合物を反応させるときは一10℃以上、好ましくは0〜
+10℃で反応させるが、反応を完結させるためには2
0℃以上で反応させてもよい。
The precursor of the present invention having a repeating unit represented by the general formula (1) is first prepared by adding I? General formula (5) obtained by reacting 30H and R40H (R3 and R4 are the same as above)
: (wherein R1, R3, R4 are the same as above) is prepared, and -1 is prepared in a substantially anhydrous polar organic solvent.
It is made into an acid halide using thionyl chloride, phosphorus pentachloride, benzenesulfonyl chloride, etc. at 0°C or higher, preferably about θ to 40°C, and then the general formula (6): % formula % (61 (in the formula, R2, R5, When reacting a compound represented by (R6 is the same as above), the temperature is -10°C or higher, preferably 0 to 10°C.
The reaction is carried out at +10℃, but in order to complete the reaction, 2
The reaction may be carried out at 0°C or higher.

一般式(5)の酸ハライドに一般式(6)で表される化
合物を添加してもまた、その逆に一般式(6)で表され
る化合物に一般式(5)の酸ハライドを添加してもよい
Even if the compound represented by the general formula (6) is added to the acid halide of the general formula (5), or vice versa, the acid halide of the general formula (5) is added to the compound represented by the general formula (6). You may.

本発明の前駆体を合成する場合、上記に説明された一般
的な反応温度以外を使用する必要がある場合がある。
When synthesizing the precursors of the present invention, it may be necessary to use reaction temperatures other than those described above.

即ち、R5あるいはR6が炭素原子数1〜11の前記の
基または水素原子ではない場合には、一般式(6)で表
される化合物を均一系で反応させるために、その50〜
60℃の溶液に一般式(5)の酸ハライドを添加する方
法が採用される。
That is, when R5 or R6 is not the above-mentioned group having 1 to 11 carbon atoms or a hydrogen atom, in order to react the compound represented by general formula (6) in a homogeneous system,
A method is adopted in which an acid halide of general formula (5) is added to a solution at 60°C.

一般式(4)で表される化合物の具体例としては、たと
えば υ                  υ   、な
どがあげられる。
Specific examples of the compound represented by the general formula (4) include υ υ and the like.

また、R30HおよびR40Hの具体例としては、たと
えばCH30H,CH3CH20H,CH3(CH2)
20H。
Further, as specific examples of R30H and R40H, for example, CH30H, CH3CH20H, CH3(CH2)
20H.

CH3(CH2)30H,CH3(CH2)50H,C
H3(C112)70H。
CH3(CH2)30H, CH3(CH2)50H, C
H3(C112)70H.

CH3(CH2)90H,CH3(CH2) llOH
,CH3(CH2) tsOH。
CH3(CH2) 90H, CH3(CH2) llOH
,CH3(CH2)tsOH.

CH3(C1,) tsOH,C113(CH2) !
70H,CH3(CH2) tsOH。
CH3(C1,) tsOH,C113(CH2)!
70H, CH3(CH2)tsOH.

CH3(CH2) 210H,CH3(CH2) 2:
IOH,CF3(CH2) tsOH。
CH3(CH2) 210H, CH3(CH2) 2:
IOH, CF3(CH2) tsOH.

’d (CF2)2(CH2) +50)1.  H(
CF2)4(C)12) 1308゜F(CF2)8 
(CH2)20H,F(CF2)II (CHz)+0
11゜一般式(4)で表されるテトラカルボン酸ジ無水
物とl?30HおよびR40Hとから一般式(5)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℃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。
'd (CF2)2(CH2) +50)1. H(
CF2)4(C)12) 1308°F(CF2)8
(CH2)20H,F(CF2)II (CHz)+0
11゜Tetracarboxylic dianhydride represented by general formula (4) and l? There are no particular limitations on the reaction conditions for producing the compound represented by the general formula (5) from 30H and R40H; for example, it can be obtained by continuing stirring for several hours at about 100°C under a nitrogen stream. , in a solvent such as hexamethylphosphoramide, and continued stirring at room temperature for about 4 days may be employed.

前記反応を約100℃、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、冷却後へキサメチルホス
ホルアミドに熔解し、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。
The reaction time is shortened by heating at about 100° C. for 3 hours with stirring under a nitrogen stream, followed by dissolving into hexamethylphosphoramide and subsequent acid halide formation. That is, it is preferable from the viewpoint of improving productivity.

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。
Specific examples of polar solvents used in the acid halide conversion include hexamethylphosphoramide, N,N-dimethylacetamide, N,N-dimethylformamide, etc. In other words, thionyl chloride, phosphorus pentachloride, benzenesulfonyl chloride, etc. used in the acid halide reaction are not decomposed, and the acid halide reaction is carried out in a nearly quantitative manner.

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とく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〜4
0℃程度が好ましい。
If the temperature during acid halide conversion is less than -10°C, the reaction becomes heterogeneous due to freezing and solidification due to the influence of long-chain alkyl groups, which is undesirable. It has become clear that it can be used without any particular limitations up to the temperature. Usually O~4
The temperature is preferably about 0°C.

このようにして製造された酸ハライドにさらに一般式(
6)で表される化合物が反応せしめられ、本発明の前駆
体が製造される。
The acid halide produced in this way has the general formula (
The compound represented by 6) is reacted to produce the precursor of the present invention.

この際使用れる酸ハライドは、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。
The acid halide used in this case is preferably used as it is after being produced in terms of workability and the like.

さらに核酸ハライドと一般式(6)で表される化合物と
を反応させる際には、それらの化合物に存在するR3.
 R4,Rj 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℃。
Furthermore, when reacting a nucleic acid halide with a compound represented by general formula (6), R3.
Since both reactants and products tend to freeze and solidify due to R4, Rj R6, etc., N, N
A solvent such as -dimethylacetamide or N,N-dimethylformamide is generally used, and the reaction temperature is -10°C to +20°C.

好ましくはO〜+10℃である0反応塩度が一10℃未
満になると凍結固化により反応が不均一系となり、+2
0℃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。
If the salinity of the reaction is less than 110°C, which is preferably 0 to +10°C, the reaction becomes heterogeneous due to freezing and solidification, and the temperature is +2
If the temperature exceeds 0°C, undesirable reactions are likely to occur, and both are unfavorable. However, it has become clear that in order to complete the reaction and conduct the reaction in a homogeneous manner until completion, it is preferable to continue the reaction at a temperature of 20° C. or higher after addition.

前記一般式(6)で表される化合物の具体例としては、
例えば (式中のR5あるいはR6の具体例としては、CH3−
9CH3C)12  +  CR3(C)12 )2−
9CR3(CR2)3  +CH3(CH2)5−、 
 CH3(CH2) u −、CH3(CH2) +3
−+CHs(CHz) ts −、CH3(CH2) 
17−、  CH3(CH2) 1s −+CH3(C
)12) 21−、  C)13(C)+2) n−、
CF3(C)12) 15−。
Specific examples of the compound represented by the general formula (6) include:
For example, (as a specific example of R5 or R6 in the formula, CH3-
9CH3C)12 + CR3(C)12)2-
9CR3(CR2)3 +CH3(CH2)5-,
CH3(CH2) u −, CH3(CH2) +3
-+CHs (CHz) ts -, CH3 (CH2)
17−, CH3(CH2) 1s −+CH3(C
)12) 21-, C)13(C)+2) n-,
CF3(C)12) 15-.

H(CF2)z (C)(2)  15 − 、   
H(CF2)4 (CH2)  +3−1F(CF2)
II (CH2)2− 、  F(CF2)II (C
H2)4−など)などがあげられる。
H(CF2)z (C)(2) 15 −,
H(CF2)4 (CH2) +3-1F(CF2)
II (CH2)2-, F(CF2)II (C
H2) 4-, etc.).

前記酸ハライドと一般式(6)で表される化合物との反
応比は、得られる本発明の前駆体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得
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。
The reaction ratio between the acid halide and the compound represented by general formula (6) may be appropriately selected in order to obtain a desired molecular weight of the precursor of the present invention, but it is usually When producing acids, stoichiometrically purified monomers and purified solvents are used to obtain high molecular weight products.

しかしながら本発明の前駆体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。
However, it has been found that when accumulated on a substrate like the precursor of the present invention, sufficient properties can be exhibited even if the precursor does not necessarily have a high molecular weight, and the molar ratio may deviate from stoichiometry. It has become clear that there is no problem with a value of about 110.8 to 1/1.2.

一般式(4)で表されるテトラカルボン酸ジ酸無水物に
反応させるR3011およびR40HのR3あるいはR
4が炭素原子数1〜11の基または水素原子でない場合
には、一般式(6)で表される化合物のR5およびR6
がいずれも水素原子であってもよ(、この場合には一般
式(2)で表される繰返し単位を有する本発明の前駆体
が得られる。
R3 or R of R3011 and R40H reacted with the tetracarboxylic diacid anhydride represented by the general formula (4)
When 4 is not a group having 1 to 11 carbon atoms or a hydrogen atom, R5 and R6 of the compound represented by general formula (6)
may all be hydrogen atoms (in this case, the precursor of the present invention having a repeating unit represented by the general formula (2) is obtained.

一般式(6)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。また得られる前駆体もカル
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すすまないので固
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。
When both R5 and R6 of the compound represented by the general formula (6) are hydrogen atoms, the reactivity is good and the raw material cost is low, which is preferable. In addition, the resulting precursor is thermally stable because the carboxylic acid is an ester, and the isolation and drying operation prevents the reaction from proceeding, so it can be separated as a solid powder, and this makes it easy to purify. Become what you have.

以上説明したような方法により本発明の前駆体が製造さ
れるが、一般式(ilで表される繰返し単位のR3およ
びR4がいずれも水素原子の場合には、前記のごとき方
法によらずに直接一般式(4)で表されるテトラカルボ
ン酸ジ酸無水物に、一般式(7);%式%) (式中、R7,R8は前記と同じ)で表される化合物を
反応させることにより、一般式(3)で表される繰返し
単位を有する本発明の前駆体が得られる。
Although the precursor of the present invention is produced by the method described above, when R3 and R4 of the repeating unit represented by the general formula (il) are both hydrogen atoms, the precursor of the present invention can be produced without using the method described above. Directly reacting the tetracarboxylic acid dianhydride represented by the general formula (4) with a compound represented by the general formula (7); % formula %) (wherein R7 and R8 are the same as above) In this manner, a precursor of the present invention having a repeating unit represented by general formula (3) is obtained.

勿論一般式(4)で示されるテトラカルボン酸ジ酸無水
物に一般式(7)で表される化合物を添加してもよいし
、その逆に一般式(7)で表される化合物に一般式(4
)で示されるテトラカルボン酸ジ酸無水物を添加しても
本発明の前駆体が得られる。
Of course, the compound represented by general formula (7) may be added to the tetracarboxylic acid dianhydride represented by general formula (4), or vice versa, the compound represented by general formula (7) may be added to Formula (4
) The precursor of the present invention can also be obtained by adding a tetracarboxylic diacid anhydride represented by:

前記一般式(7)で表される化合物の具体例としては、
たとえば N)lR8 (前記式中のR7あるいはR8の具体例としては、CH
3(CHz)n−1−(n =12〜30) 、CF3
(CH2) 15−1H(CF2)2 (CH2) 1
5−1  H(CF2)4 (CH2) 13−1H(
CF2)8 (CH2)2−1H(CF2 )8 (C
R2)4−など)などがあげられる。
Specific examples of the compound represented by the general formula (7) are:
For example, N)lR8 (Specific examples of R7 or R8 in the above formula include CH
3 (CHz) n-1- (n = 12 to 30), CF3
(CH2) 15-1H(CF2)2 (CH2) 1
5-1 H(CF2)4 (CH2) 13-1H(
CF2)8 (CH2)2-1H(CF2)8 (C
R2)4-, etc.).

一般式(4)で表されるテトラカルボン酸ジ酸無水物と
一般式(7)で表される化合物とを反応させる際の条件
は、通常のポリアミック酸を製造する際の条件とほぼ同
様でよく、たとえば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実質的に無水の有機
極性溶媒中、反応温度50℃以下、好ましくは室温で、
一般式(4)で表されるテトラカルボン酸ジ酸無水物1
モルに対して一般式(7)で表される化合物を0.8〜
1.2モル使用して反応せしめられる。この場合にも化
学量論よりはずれていても本発明の前駆体は十分な特性
を発揮できる。
The conditions for reacting the tetracarboxylic diacid anhydride represented by the general formula (4) with the compound represented by the general formula (7) are almost the same as those for producing ordinary polyamic acid. Often, for example, N,N-dimethylacetamide, N
, in a substantially anhydrous organic polar solvent such as N-dimethylformamide at a reaction temperature of 50°C or less, preferably at room temperature,
Tetracarboxylic diacid anhydride 1 represented by general formula (4)
The amount of the compound represented by general formula (7) per mole is 0.8 to
The reaction was carried out using 1.2 mol. In this case as well, the precursor of the present invention can exhibit sufficient properties even if it deviates from the stoichiometry.

このようにして得られる一般式(3)で表される繰返し
単位を有する本発明の前駆体は、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。
The precursor of the present invention having a repeating unit represented by the general formula (3) obtained in this way is not only easy to manufacture, but also has the characteristics that it can be formed into a film by the LB method and forms polyimide by heating. It has the following.

つぎに本発明の前駆体を用いたLB膜について説明する
Next, an LB film using the precursor of the present invention will be explained.

本発明の前駆体を用いたLB155の製法としては、該
前駆体を水面上に展開し、一定の表面圧−で圧縮して単
分子膜を形成し、その膜を基板上にうつしとる方法であ
るLB法のほか、水平付着法、回転円筒法などの方法(
新実験化学講座第13巻、界面とコロイド、498〜5
08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し得る。
The method for manufacturing LB155 using the precursor of the present invention is to spread the precursor on the water surface, compress it with a constant surface pressure to form a monomolecular film, and transfer the film onto a substrate. In addition to certain LB methods, methods such as horizontal attachment method and rotating cylinder method (
New Experimental Chemistry Course Volume 13, Interfaces and Colloids, 498-5
(page 08), and any commonly used method can be used without particular limitation.

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、本発明の前駆
体の場合には、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。
Generally, when a substance that forms an LB film is spread on the water surface, benzene is not dissolved in water and evaporates into the gas phase.
A solvent such as chloroform is used, but in the case of the precursor of the present invention, it is desirable to use an organic polar solvent in combination to increase solubility. Examples of such organic polar solvents include N,N-dimethylformamide, N,N-
Dimethylacetamide, N,N-diethylformamide, N,N-diethylacetamide, N,N-dimethylmethoxyacetamide, dimethylsulfoxide, N-methyl-2-pyrrolidone, pyridine, dimethylsulfone, hexamethylphosphoramide, tetramethylenesulfone ,
Examples include dimethyltetramethylene sulfone.

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熔
解すると考えられる。
When benzene, chloroform, etc. are used together with an organic polar solvent, it is thought that when developed on the water surface, the benzene, chloroform, etc. will evaporate into the gas phase, and the organic polar solvent will dissolve in a large amount of water.

本発明の前駆体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2〜5XIO−3M程
度が用いられる。
There is no particular limitation on the concentration of the solution used when spreading the precursor of the present invention on the water surface, but usually about 2 to 5XIO-3M is used.

本発明の前駆体を用いた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膜を加熱してポリイミドにして用いる場
合には耐熱性が良好であることが必要である。
The substrate on which the LB film using the precursor of the present invention is formed is not particularly limited, and may be selected depending on the purpose of the formed LB film, but when the LB film is heated and used as a polyimide, It is necessary to have good heat resistance.

前記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か金属製やプラスチ
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、Pb
TiQs、BaTiO3、LiMbOa、LiTa0a
など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。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である。
Specific examples of the above-mentioned substrates include inorganic substrates such as glass, alumina, and quartz, as well as metal and plastic substrates, as well as group Ⅰ, m-v group, such as Si, GaAs, and ZnS. Semiconductors such as II-Vl group, Pb
TiQs, BaTiO3, LiMbOa, LiTa0a
Examples include ferroelectric substrates and magnetic substrates such as . Of course, these substrates may be used after being subjected to a commonly used surface treatment.

本発明の前駆体を用いるとLB法で基板上に欠陥の少な
い、耐熱性の良好な薄膜を形成することができ、さらに
この薄膜を部分的にあるいは完全にイミド化させること
によってさらに耐熱性の優れた薄膜を得ることができる
By using the precursor of the present invention, a thin film with few defects and good heat resistance can be formed on a substrate by the LB method, and furthermore, by partially or completely imidizing this thin film, the heat resistance can be further improved. Excellent thin films can be obtained.

イミド化の方法については特に限定はないが、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。
There is no particular limitation on the imidization method, but 300~
Heating is generally performed at a temperature of around 400° C., and laser light or the like may also be used.

たとえば一般式(2)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(3)で表される繰返し
単位の場合には、 なる反応が起こってポリイミド化物となる。勿論一般式
(8)で表されるポリアミック酸単位の場合にもHzO
が生成してポリイミド化物となるが、この場合にはLB
膜用としての材料とはなり得ない。
For example, in the case of a repeating unit represented by general formula (2), the following reaction occurs, and in the case of a repeating unit represented by general formula (3), the following reaction occurs to form a polyimide. Of course, in the case of the polyamic acid unit represented by general formula (8), HzO
is produced and becomes a polyimide, but in this case, LB
It cannot be used as a material for membranes.

本発明の前駆体は通常のLB膜より耐熱性、耐薬品性が
改善されているので、本発明の前駆体のLBl!J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。
Since the precursor of the present invention has improved heat resistance and chemical resistance than ordinary LB films, the LBl! J can also be used as is for applications such as devices.

先の述べたように得られるポリイミド薄膜は、耐熱性、
耐薬品性に優れ、機械的特性も良好で、そのうえ100
00八以下という非常に薄い膜であり、望むなら10〜
1000人にもし得る。それ故、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
構造を持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、九電変喚素子、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ツド材、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。
The polyimide thin film obtained as mentioned above has heat resistance,
Excellent chemical resistance, good mechanical properties, and 100%
It is a very thin film of 0.08 or less, and if desired, 10~
It could be up to 1,000 people. Therefore, it can be used in the electronics field not only as an insulating film for ICs and LSIs, but also as an insulating layer in various electrical and electronic devices with structures such as capacitors, MIS, and MIM. It can be used for a change element, a light receiving element, a light emitting element, a photodetecting element, a thermionic transistor, etc. J.J.
(Josephson Junction) can also be considered. In addition, it can be used as a cladding material for unibu guides, an optical circuit component, etc., and can also be suitably used as a coating material, including for protection. It can also be used in fields such as energy conversion and material separation.

つぎ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。
Next, the precursor of the present invention and its manufacturing method will be explained based on Examples.

実施例1 ピロメリット酸ジ無水物2.18 g (0,01モル
)とステアリルアルコール2.70 g (0,01モ
ル)とをフラスコ中、乾燥チッ素流通下、約100℃で
3時間反応させた。
Example 1 2.18 g (0.01 mol) of pyromellitic dianhydride and 2.70 g (0.01 mol) of stearyl alcohol were reacted in a flask at about 100°C for 3 hours under dry nitrogen flow. I let it happen.

得られた反応物をヘキサメチルホスホルアミド40cc
に溶解して0〜5℃に冷却してチオニルクロライド1.
19 gを約5℃で滴下し、滴下後約5℃で1時間保持
し、反応を終了させた。
The obtained reaction product was added to 40 cc of hexamethylphosphoramide.
Thionyl chloride was dissolved in 1. and cooled to 0-5°C.
19 g was added dropwise at about 5°C, and after the dropwise addition, the temperature was maintained at about 5°C for 1 hour to complete the reaction.

そののちジメチルアセトアミド50ccに溶解させたジ
アミノジフェニルエーテル2g(0,01モル)を0〜
5℃で滴下し、滴下後約1時間反応させたのち、反応液
を蒸留水600 cc中に注いで反応生成物を析出させ
た。析出物を濾過し、約40℃で減圧乾燥して約6gの
淡黄色粉末を得た。
After that, 2 g (0.01 mol) of diaminodiphenyl ether dissolved in 50 cc of dimethylacetamide was added to
The mixture was added dropwise at 5° C., and after reacting for about 1 hour, the reaction solution was poured into 600 cc of distilled water to precipitate a reaction product. The precipitate was filtered and dried under reduced pressure at about 40°C to obtain about 6 g of pale yellow powder.

得られた粉末についてIRスペクトル分析、Gpcによ
る分子量測定を行った。
The obtained powder was subjected to IR spectrum analysis and molecular weight measurement by GPC.

IRスペクトル分析 IRスペクトルにはエステル、カルボン酸、アミドI吸
収帯、■吸収帯、■吸収帯、アルキル鎖およびエーテル
の特徴的な吸収があられれている。
IR spectrum analysis The IR spectrum shows characteristic absorptions of esters, carboxylic acids, amide I absorption bands, ① absorption bands, ③ absorption bands, alkyl chains, and ethers.

cpcによる分子量測定 N、N−ジメチルアセトアミド溶媒で測定されたGPC
の結果をポリスチレン標準サンプルと比較することによ
って算出された数平均分子量は約3o、oooであった
Molecular weight determination by CPC GPC determined in N,N-dimethylacetamide solvent
The number average molecular weight calculated by comparing the results with polystyrene standard samples was about 3o, ooo.

実施例2 実施例1の生成物55.1■を蒸留したクロロホルム/
ジメチルアセトアミド=8/2 (容量比)の混合液に
溶解して25献の溶液にしたLB膜用展開液を調製した
Example 2 Chloroform/distilled product of Example 1 55.1
A developing solution for LB membrane was prepared by dissolving it in a mixed solution of dimethylacetamide = 8/2 (volume ratio) to make a 25-volume solution.

得られた展開液を用いて再蒸留水上、20℃で表面圧を
25 dyne / ctaに保って累積速度10m−
/minでLB法でアルミニウム蒸着ガラス基板上に1
5層累積させた。
Using the obtained developing solution, the surface pressure was maintained at 25 dyne/cta at 20°C over double-distilled water at a cumulative speed of 10 m-
1 on an aluminum vapor-deposited glass substrate using the LB method at
Five layers were accumulated.

面積−時間曲線からY型膜であることがfl認された。It was confirmed from the area-time curve that it was a Y-type film.

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)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価の基、R^3、R^4、R^5およびR^6はい
ずれも炭素原子数1〜30の1価の脂肪族の基、1価の
環状脂肪族の基あるいは芳香族の基と脂肪族の基とが結
合した1価の基、それら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、アセトキシ基で置
換された基または水素原子であり、R^3、R^4、R
^5およびR^6の1個が炭素原子数1〜11の前記の
基または水素原子ではない)で表される繰返し単位を有
する両性ポリイミド前駆体。
(1) General formula (1): ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ (1) (In the formula, R^1 is a tetravalent group containing at least 2 carbon atoms, R^2 is at least 2 R^3, R^4, R^5 and R^6 are all monovalent aliphatic groups having 1 to 30 carbon atoms, monovalent cycloaliphatic A monovalent group in which a group group or an aromatic group and an aliphatic group are bonded, a group in which these groups are substituted with a halogen atom, a nitro group, an amino group, a cyano group, a methoxy group, an acetoxy group, or hydrogen It is an atom, R^3, R^4, R
An amphoteric polyimide precursor having a repeating unit in which one of ^5 and R^6 is not the above group having 1 to 11 carbon atoms or a hydrogen atom.
(2)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価の基または水素原子で
あり、R^3、R^4、R^5およびR^6の1個が炭
素原子数1〜15の基または水素原子ではない特許請求
の範囲第1項記載の前駆体。
(2) R^3, R^4, R^5 and R^6 are all the above-mentioned monovalent groups having 1 to 22 carbon atoms or hydrogen atoms, and R^3, R^4, R^ The precursor according to claim 1, wherein one of 5 and R^6 is not a group having 1 to 15 carbon atoms or a hydrogen atom.
(3)R^1およびR^2のいずれか一方または両方が
少なくとも6個の炭素原子数を有するベンゼノイド不飽
和によって特徴づけられた基である特許請求の範囲第1
項記載の前駆体。
(3) Claim 1 in which either one or both of R^1 and R^2 is a group characterized by benzenoid unsaturation having at least 6 carbon atoms.
Precursors described in Section.
(4)R^1に結合しているR^3OCO−、R^4O
CO−、−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
に結合している特許請求の範囲第1項記載の前駆体。
(4) R^3OCO-, R^4O bonded to R^1
CO-, -NR^5-CO- and -CO-NR^6-
Claim 1, wherein two of each of the four groups R^2 are bonded to two adjacent carbon atoms constituting R^1 so as to form a five-membered ring. precursor of.
(5)一般式(1)で表される繰返し単位が一般式(2
):▲数式、化学式、表等があります▼(2) (式中、R^1、R^2、R^3、R^4は前記と同じ
、ただしR^3あるいはR^4は炭素原子数1〜11の
基または水素原子ではない)である特許請求の範囲第1
項記載の前駆体。
(5) The repeating unit represented by the general formula (1) is the general formula (2
): ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼ (2) (In the formula, R^1, R^2, R^3, R^4 are the same as above, but R^3 or R^4 is a carbon atom Claim 1 which is not a group of numbers 1 to 11 or a hydrogen atom)
Precursors described in Section.
(6)一般式(1)で表される繰返し単位が一般式(3
):▲数式、化学式、表等があります▼(3) (式中、R^1、R^2、R^5、R^6は前記と同じ
、ただしR^5あるいはR^6は炭素原子数1〜11の
基または水素原子ではない)である特許請求の範囲第1
項記載の前駆体。
(6) The repeating unit represented by the general formula (1) is the general formula (3
): ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼ (3) (In the formula, R^1, R^2, R^5, R^6 are the same as above, but R^5 or R^6 is a carbon atom Claim 1 which is not a group of numbers 1 to 11 or a hydrogen atom)
Precursors described in Section.
(7)一般式(4): ▲数式、化学式、表等があります▼(4) (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酸無水
物に、R^3OHおよびR^4OH(式中、R^3およ
びR^4はいずれも炭素原子数1〜30の1価の脂肪族
の基、1価の環状脂肪族の基、芳香族の基と脂肪族の基
との結合した1価の基、それら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
基で置換された基または水素原子である)を反応させて
得られる一般式(5):▲数式、化学式、表等がありま
す▼(5) (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、これと一般式(6):R^5
−NH−R^2−NH−R^6(6)(式中、R^2は
少なくとも2個の炭素原子を含有する2価の基、R^5
およびR^6はいずれもR^3およびR^4で定義され
た基に同じ)で表される化合物を−10℃以上で反応さ
せて一般式(1): ▲数式、化学式、表等があります▼(1) (式中、R^1、R^2、R^3、R^4、R^5、R
^6は前記と同じであり、R^3、R^4、R^5、R
^6の1個が炭素原子数1〜11の基または水素原子で
はない)で表される繰返し単位を有する両性ポリイミド
前駆体を製造する方法。
(7) General formula (4): ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ (4) Represented by (in the formula, R^1 is a tetravalent group containing at least 2 carbon atoms) R^3OH and R^4OH (in the formula, R^3 and R^4 are both monovalent aliphatic groups having 1 to 30 carbon atoms, monovalent cyclic aliphatic groups, group, a monovalent group combining an aromatic group and an aliphatic group, a group in which these groups are substituted with a halogen atom, a nitro group, an amino group, a cyano group, a methoxy group, an acetoxy group, or hydrogen General formula (5) obtained by reacting atoms): ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼ (5) (In the formula, R^1, R^3, R^4 are the same as above). The represented compound was prepared in a substantially anhydrous polar organic solvent at -10
℃ or higher to form an acid halide, and form this with the general formula (6): R^5
-NH-R^2-NH-R^6 (6) (wherein R^2 is a divalent group containing at least 2 carbon atoms, R^5
and R^6 are the same as the groups defined by R^3 and R^4) are reacted at -10°C or higher to form the general formula (1): ▲Mathematical formula, chemical formula, table, etc. Yes▼(1) (In the formula, R^1, R^2, R^3, R^4, R^5, R
^6 is the same as above, R^3, R^4, R^5, R
A method for producing an amphoteric polyimide precursor having a repeating unit in which one of ^6 is not a group having 1 to 11 carbon atoms or a hydrogen atom.
(8)一般式(6)で表される化合物のR^5およびR
^6がいずれも水素原子である特許請求の範囲第7項記
載の方法。
(8) R^5 and R of the compound represented by general formula (6)
The method according to claim 7, wherein all ^6 are hydrogen atoms.
(9)一般式(4): ▲数式、化学式、表等があります▼(4) (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
と、一般式(7): R^7−NH−R^2−NH−R^8(7)(式中、R
^2は少なくとも2個の炭素原子を含有する2価の基、
R^7あるいはR^8は炭素原子数12〜30の1価の
脂肪族の基、1価の環状脂肪族の基、芳香族の基と脂肪
族の基との結合した1価の基、またはそれらの基がハロ
ゲン原子、ニトロ基、アミノ基、シアノ基、メトキシ基
、アセトキシ基で置換された基である)で表される化合
物を50℃以下で反応させて、一般式(3): ▲数式、化学式、表等があります▼(3) (式中、R^1、R^2、R^7、R^8は前記と同じ
)で表される繰返し単位を有する両性ポリイミド前駆体
を製造する方法。
(9) General formula (4): ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ (4) Represented by (in the formula, R^1 is a tetravalent group containing at least 2 carbon atoms) Tetracarboxylic dianhydride and general formula (7): R^7-NH-R^2-NH-R^8 (7) (wherein, R
^2 is a divalent group containing at least 2 carbon atoms,
R^7 or R^8 is a monovalent aliphatic group having 12 to 30 carbon atoms, a monovalent cycloaliphatic group, a monovalent group combining an aromatic group and an aliphatic group, or a group in which those groups are substituted with a halogen atom, a nitro group, an amino group, a cyano group, a methoxy group, or an acetoxy group) is reacted at 50° C. or lower to form the general formula (3): ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼(3) (In the formula, R^1, R^2, R^7, R^8 are the same as above) An amphoteric polyimide precursor having a repeating unit How to manufacture.
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