JPS6360778B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPS6360778B2
JPS6360778B2 JP55061617A JP6161780A JPS6360778B2 JP S6360778 B2 JPS6360778 B2 JP S6360778B2 JP 55061617 A JP55061617 A JP 55061617A JP 6161780 A JP6161780 A JP 6161780A JP S6360778 B2 JPS6360778 B2 JP S6360778B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
polyamic acid
curing
exposure
polyimide
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP55061617A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS564630A (en
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed filed Critical
Publication of JPS564630A publication Critical patent/JPS564630A/en
Publication of JPS6360778B2 publication Critical patent/JPS6360778B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は光増感性となし得るポリアミツク酸ま
たはその塩のフイルムをポリイミドを形成するよ
う硬化させることに関するものである。さらに具
体的にいえば、本発明はポリアミツク酸またはそ
の塩のフイルムを硬化させるために紫外線照射を
使用すること、並びに光増感剤を使用することに
よるこの種の酸または塩の光増感化に関するもの
である。 ポリイミドは代表的には、有機ジアミンとテト
ラカルボン酸ジアンハイドライドとの間の縮重合
反応によつて作られ、そして、すぐれた高温性及
び高い誘電性を示す。ポリイミドはその性質の故
に、多くの領域に於て広い利用性を見出してき
た。 現在商業的に行なわれているのは、ポリイミド
フイルムそのものかあるいはポリイミドの前駆体
である液状で従つて注型可能である形態にあるポ
リアミツク酸を購入することである。このポリア
ミツク酸は、一たん注型し溶剤を除去すると、昇
温下でポリイミドの形へ硬化またはイミド化させ
ることができる。この硬化温度は650〓の範囲で
ある。 この実際的事項にからむ問題は、もちろん、硬
化性のポリアミツク酸またはその塩を施用するた
めに利用できる基体の数が多少制約を受けるこ
と、すなわち、それらは本質上、温度抵抗性でな
ければならないということである。それでも、多
くの場合に、ポリイミド形成のための正常の昇温
硬化温度に於て熱安定性でないポリイミドと組合
わせて基体を用いることが望ましい。このような
適用可能性は従来は得られていなかつた。 今ここに、紫外線照射がポリアミツク酸または
その塩のフイルムをポリイミドへ硬化させること
へ貢献し得ることが確かめられた。硬化過程に含
まれる縮重合反応は従つて、通常必要と考えられ
た温度よりはるかに低い温度に於て実施できる。
このことは過大な温度に対して通常は安定でない
基体をポリイミドと組合わせて使用することを可
能とする。 さらに、紫外線硬化の使用によつて、ポリアミ
ツク酸またはその塩のフイルムは写真的に限定性
をもつ状態にすることができ、すなわち、ポリア
ミツク酸またはその塩のフイルムの選ばれた領域
を影像ができるような具合に硬化させるために、
マスクを選択的に利用することができ、それによ
つて非曝露部分の除去を、この場合にも影像がで
きるような具合に、行なわせることができる。こ
のフイルムの中に光開始剤を含ませることによ
り、ポリイミドへの硬化反応は化学的放射線への
曝露に際して著しく急速になる。 本発明によれば、ポリアミツク酸またはその塩
のフイルムを対応するポリイミドへ外的に加える
熱の存在なしで硬化させる方法が提供されてい
て、それは、上記フイルムの少くとも一つの面を
紫外線照射に対して十分な時間の間かつ十分な強
度に於て露出させて上記フイルムを硬化させるこ
とを含んでいる。さらに、上記酸及びその塩並び
に少くとも一つの光開始剤を含むポリアミツク酸
の増感性フイルムが提供される。 硬化に対して高温が必要でないので、熱的に安
定でない各種の基体を生成ポリイミドと一緒に用
いることができる。 適切なある原画を通して影像ができるようなや
り方で選択的に硬化させ、続いて現像することに
より、写真的に限定性をもつポリイミド像が提供
される。 ポリイミドは構造式 H2N―R1―NH2 を有する少くとも一つの有機ジアミン(式中、
R1は少くとも2個の炭素原子を含む2価の基で
あり、2個のアミノ基はこの2価の基の別々の炭
素原子へ各々付着している)を構造式 をもつ少くとも一つのテトラカルボン酸ジアンハ
イドライド(式中、Rは少くとも2個の炭素原子
を含む4価の基であり、ジアンハイドライドの2
個より多くないカルボニル基がこの4価の基のど
れか一つの炭素原子へ付着している)と反応させ
ることによつてつくられる。この反応ははじめは
ポリアミツク酸を形成し、これが昇温下で硬化さ
れたりさらに反応するときに、相当するポリイミ
ドを形成する。 ポリアミツク酸の製造方法は米国特許第
3179614号、第3179630号、第3179631号、及び第
3073784号を含めた多数の米国特許に於て開示さ
れている。 今ここに、紫外線照射を利用して効果的な硬化
を行なうことができることが決定されたのであ
る。紫外線照射とは、紫外線と通常関係のある付
随赤外エネルギーを伴つた化学放射線を意味す
る。この赤外エネルギーはこの硬化工程に対して
有害ではなく、事実、助けとなる。しかし、硬化
を逐行するには熱の外的適用は全く必要としな
い。 ポリアミツク酸はN―メチルピロリドン、ジメ
チルアセトアマイド、あるいはジメチルホルムア
マイドのような溶媒の中で単純に溶媒和して被覆
用溶液または施用溶液を提供することができる。
重量で約1%乃至約30%のポリアミツク酸濃度が
満足すべきものであり、溶液粘度の増加とその結
果としての適用問題が実際上、溶媒濃度に関する
唯一の制約となつている。約15乃至約20重量%が
コーテイング用施用に最適であり、従つて好まし
い。 ポリアミツク酸または塩の乾燥フイルムの厚さ
は紫外線曝露に関する実際的考慮によつてのみ制
約される。紫外線照射への曝露はもちろん、フイ
ルムの両面へ同時に行うことができ、それによつ
て紫外線の滲透とポリアミツク酸または塩のポリ
イミドへの硬化を最大にすることができる。 硬化を行なわせる照射強度は変えることがで
き、強度が小さいと長い露出時間を必要とする。
ポリアミツク酸または塩はポリイミドの形へ硬化
させるのに十分な時間の間、十分な強度に於て照
射にかけるべきである。 本明細書に於て使用されている「光開始剤」と
いう用語はこの用語の慣用的使用に相当するもの
で、すなわち、化学的放射線への露出時に光分解
を受け得る化合物であり、これは次に追加的な化
学反応を開始させることができる。 実施例に於て解説する通り、広い種類の光開始
剤をポリアミツク酸と一緒に利用することができ
る。光開始剤濃度は臨界的ではなく、諸実施例
は、極めて小濃度の開始剤で硬化反応を増強する
のにきわめて効果的であるということを明らかに
説明している。 本発明は制約を意味するものとしてではなく以
下の諸実施例を使用してさらに詳細にここに説明
されている。これらの中で部はすべて特記しない
かぎり重量によつている。 実施例に於て利用される紫外線源は特記しない
かぎり、ASHDEE UV12/1であり、これはジ
ヨージ コツホ アンド サンズ社のアツシユデ
イー デイビジヨンによつて製造されている。こ
の装置は、長さ12インチでインチあたり200ワツ
トの中圧の単一水銀ランプであり、12インチのア
ーク長をもつている。 試料を紫外線照射へ曝露中には、試料をアルミ
ニウム板へはさみとめて曝露中にその試料を確実
に保持し、次いで曝露装置のコンベアベルトの入
口に置き、次いでアルミニウム板をその曝露装置
の出口で捨い上げる。この装置中のこのような移
動の各各のことをこゝではワンパス(1回通過)
とよぶ。照射量を増すために、試料を数回この装
置中に送つた。このようなことを行なつたとき、
表面全体に均一曝露をさせる助けとするために、
試料は1回目の通過のときは長さ方向で光源中を
移動させ、そして次の通過のときはそれに直角の
方向で移動させた。すべての場合に於て、コンベ
ア速度は6フイート/分であり、曝露装置下の毎
パスあたりの曝露時間は最も強烈な光に対してほ
ぼ1秒の曝露であつた。この曝露、すなわち、記
録された速度での装置中のワンパス、は3650オン
グストロームの波長を標準とするアツシユデイー
ウルトラバイオレツト パワーデンシテイーメー
ターを用いて測定して0.22ワツト秒/cm2の密度に
等しい。 実施例 1 商業的に入手できるポリアミツク酸、ジユポン
製のパイアー(pyre)ML、を本実施例に於て利
用した。この酸はオキシジアニリンとピロメリツ
ト酸ジアンハイドライドとの反応生成物であり、
コーテイング用に適した溶液の形である。 この材料を1オンスの銅箔上へナイフコーター
で以て注型して湿潤時の厚みで6ミルとなし、続
いて275〓で風乾してこのフイルムから溶媒を蒸
発させた。 この材料を曝露装置中に置き、その後、照射量
を増すにつれてのこの材料の硬化度またはイミド
化度を赤外分光分析を用いて追求した。未硬化フ
イルムの試料を次の第表に記録している通り片
面から紫外線照射へ曝露した。 銅箔を次に慣用の塩化第二鉄溶液を用いてエツ
チングで除き、ポリアミツク酸フイルムを脱イオ
ン水で洗滌した。 未硬化フイルムのスペクトルはNH結合に基づ
く3.1ミクロンの波長に於て優勢な吸収帯を示し
ている。イミド化がすすむにつれて、3.1ミクロ
ンの波長に於ける結合は消失し、5.6ミクロンと
13.8ミクロンの波長に於けるイミドの特徴的結合
が強い吸収で以て現われる。紫外線照射のパスの
回数を増して曝露した試料について観察する通
り、この進行的な姿は第表に示されている。
This invention relates to the curing of photosensitizable polyamic acid or salt films to form polyimides. More specifically, the present invention relates to the use of ultraviolet radiation to cure films of polyamic acids or salts thereof, and to the photosensitization of such acids or salts by the use of photosensitizers. It is something. Polyimides are typically made by a polycondensation reaction between organic diamines and tetracarboxylic acid dianhydrides and exhibit excellent high temperature properties and high dielectric properties. Because of its properties, polyimide has found wide utility in many areas. Current commercial practice is to purchase polyamic acid in liquid and therefore castable form, either as a polyimide film itself or as a precursor to polyimide. Once this polyamic acid is cast and the solvent is removed, it can be cured or imidized into a polyimide form at elevated temperatures. The curing temperature is in the range of 650°C. The problem with this practical matter is, of course, that the number of substrates available for applying the curable polyamic acid or its salts is somewhat limited, i.e. they must be temperature resistant in nature. That's what it means. Nevertheless, it is often desirable to use substrates in combination with polyimides that are not heat stable at the normal elevated curing temperatures for polyimide formation. Such applicability has not been available in the past. It has now been established that ultraviolet radiation can contribute to curing films of polyamic acid or its salts to polyimide. The polycondensation reactions involved in the curing process can therefore be carried out at much lower temperatures than would normally be considered necessary.
This allows substrates that are not normally stable to excessive temperatures to be used in combination with polyimide. Furthermore, through the use of ultraviolet curing, films of polyamic acid or its salts can be rendered photographically defined, i.e., selected areas of the film of polyamic acid or its salts can be imaged. In order to harden it like this,
A mask can be used selectively, whereby removal of unexposed parts can take place in such a way that an image can also be produced. By including a photoinitiator in the film, the curing reaction to the polyimide is significantly more rapid upon exposure to actinic radiation. According to the present invention, a method is provided for curing a film of polyamic acid or a salt thereof without the presence of externally applied heat to the corresponding polyimide, which comprises exposing at least one side of said film to ultraviolet radiation. curing the film by exposing it to a material for a sufficient period of time and at a sufficient intensity. Further provided is a sensitized film of polyamic acid comprising the above acid and its salt and at least one photoinitiator. Since high temperatures are not required for curing, a variety of substrates that are not thermally stable can be used with the resulting polyimide. By selectively curing in such a way that an image is formed through a suitable original, followed by development, a photographically defined polyimide image is provided. The polyimide contains at least one organic diamine having the structural formula H 2 N—R 1 —NH 2 (wherein
R 1 is a divalent group containing at least two carbon atoms, and the two amino groups are each attached to a separate carbon atom of this divalent group). at least one tetracarboxylic acid dianhydride having
not more than two carbonyl groups attached to any one carbon atom of this tetravalent group). This reaction initially forms a polyamic acid which, when cured at elevated temperatures or further reacted, forms the corresponding polyimide. The method for producing polyamic acid is patented in the U.S. Patent No.
No. 3179614, No. 3179630, No. 3179631, and No.
It is disclosed in numerous US patents, including No. 3,073,784. It has now been determined that ultraviolet radiation can be used to effect effective curing. Ultraviolet radiation refers to actinic radiation with accompanying infrared energy normally associated with ultraviolet radiation. This infrared energy is not harmful to the curing process, in fact it helps. However, no external application of heat is required to drive the curing. The polyamic acid can be simply solvated in a solvent such as N-methylpyrrolidone, dimethylacetamide, or dimethylformamide to provide a coating or application solution.
A polyamic acid concentration of about 1% to about 30% by weight is satisfactory, with increased solution viscosity and resulting application problems being practically the only limitation on solvent concentration. About 15 to about 20% by weight is optimal for coating applications and is therefore preferred. The thickness of the polyamic acid or salt dry film is limited only by practical considerations regarding ultraviolet light exposure. Exposure to UV radiation can, of course, be applied to both sides of the film simultaneously, thereby maximizing UV penetration and curing of the polyamic acid or salt to the polyimide. The intensity of radiation that causes curing can be varied, with lower intensities requiring longer exposure times.
The polyamic acid or salt should be subjected to irradiation at a sufficient intensity for a sufficient time to cure into the polyimide form. As used herein, the term "photoinitiator" corresponds to the conventional usage of the term, i.e., a compound capable of undergoing photodegradation upon exposure to actinic radiation, which Additional chemical reactions can then be initiated. As explained in the Examples, a wide variety of photoinitiators can be utilized with polyamic acids. Photoinitiator concentration is not critical and the examples clearly illustrate that very small concentrations of initiator are very effective in enhancing the curing reaction. The invention is herein described in further detail using the following examples, which are not meant to be limiting. All parts are by weight unless otherwise specified. The ultraviolet light source utilized in the examples, unless otherwise specified, is an ASHDEE UV12/1 manufactured by the ASHDEE Division of George Kotsuho and Sons. The device is a single mercury lamp, 12 inches long, 200 watts per inch, medium pressure, and has a 12 inch arc length. During exposure of the sample to UV radiation, the sample is clamped to an aluminum plate to securely hold the sample during exposure, then placed at the entrance of the conveyor belt of the exposure device, and then the aluminum plate is placed at the exit of the exposure device. Throw it away. Each such movement in this device is referred to as one pass.
It's called. The sample was sent through the device several times to increase the irradiation dose. When you do something like this,
To help provide uniform exposure across the surface,
The sample was moved lengthwise through the light source during the first pass and perpendicular thereto during the second pass. In all cases, the conveyor speed was 6 feet per minute and the exposure time per pass under the exposure apparatus was approximately 1 second of exposure for the most intense light. This exposure, i.e., one pass through the instrument at the recorded velocity, resulted in a density of 0.22 watts/cm 2 as measured using an Atsushiday UltraViolet Power Density Meter with a standard wavelength of 3650 angstroms. equal. Example 1 A commercially available polyamic acid, Pyre ML from Dupont, was utilized in this example. This acid is the reaction product of oxydianiline and pyromellitic acid dianhydride,
It is in the form of a solution suitable for coating. This material was cast with a knife coater onto 1 oz. copper foil to a wet thickness of 6 mils, and then air dried at 275 mm to evaporate the solvent from the film. The material was placed in an exposure device and the degree of hardening or imidization of the material with increasing irradiation dose was then followed using infrared spectroscopy. Samples of uncured film were exposed to UV radiation from one side as recorded in the table below. The copper foil was then etched away using a conventional ferric chloride solution and the polyamic acid film was washed with deionized water. The spectrum of the uncured film shows a dominant absorption band at a wavelength of 3.1 microns due to NH bonds. As imidization progresses, the bond at 3.1 micron wavelength disappears, and the bond at 5.6 micron wavelength disappears.
The characteristic bond of imide at the wavelength of 13.8 microns appears with strong absorption. This progressive picture is shown in Table 1, as observed for samples exposed to increasing numbers of passes of UV radiation.

【表】 実施例 2 非担持フイルムについての場合と同様に、紫外
線照射に対してフイルムの両面を通して曝露する
ことによるポリアミツク酸の硬化の効果を追究す
るために、銅箔上に実施例1による通りに調製し
そして300〓で乾燥したポリアミツク酸フイルム
の試料を紫外線へ曝露した。フイルムの銅裏打ち
を次にエツチングして除去し、フイルムを反対側
すなわち銅に接した側から紫外線へ曝露した。両
面へ曝露した試料の赤外スペクトルは単に片面か
らのみの曝露よりももつと迅速な硬化またはイミ
ド化を示す。次の第表に於て示される通り、試
料は曝露装置を2回通すことにより硬化完了を本
質的に達成した。
[Table] Example 2 As in the case of the unsupported film, in order to investigate the effect of curing of polyamic acid by exposure through both sides of the film to ultraviolet irradiation, as in Example 1 was applied onto a copper foil. Samples of polyamic acid film prepared at 300 °C and dried at 300 °C were exposed to ultraviolet light. The copper backing of the film was then etched away and the film was exposed to ultraviolet light from the opposite side, that is, the side in contact with the copper. The infrared spectra of samples exposed on both sides show more rapid curing or imidization than exposure from only one side. As shown in the table below, the samples achieved essentially complete cure by passing through the exposure device twice.

【表】 実施例 3 ポリアミツク酸フイルムは容易に室温で苛性溶
液に溶解するが、一たん硬化すると、苛性溶液は
何ら著しい侵蝕を示さない。 そこで、苛性溶液は分析級の水酸化ナトリウム
を水95ml中に固体水酸化ナトリウム5gの割合で
水に溶解し、続いて溶液を混合し室温となるまで
放置することによつてつくられる。磁気撹拌機を
備えたビーカー中にこの溶液を入れて、ポリアミ
ツク酸フイルムの試料をその中に撹拌機がおだや
かな撹拌を提供するように懸垂した。 実施例1と同様にしてつくつた試料につき、紫
外線照射への曝露を受けないフイルムはこの苛性
溶液中で1分間で完全に溶解した。曝露装置中を
ただ1回通過させたのちでは、この試料のある部
分領域が2分後に侵蝕されたが、このことはフイ
ルムの表面領域にわたつて不均一な曝露があるこ
とを示している。2回通過させたのちには、苛性
溶液中で5分継続したのちに部分的侵蝕が認めら
れ、そして曝露装置を3回通過させたのちで同じ
結果が認められた。この装置中を4回通過させる
と、苛性溶液中の6分間の侵漬ののちもイミド化
フイルムに侵蝕が認められなかつた。 実施例 4 実施例1を繰返したが、ただし銅箔以外の基体
材料をコーテイング用基体として使用した。すべ
ての場合に於て、イミド化または硬化の度合は前
実施例で記述の通りの苛性溶解性試験を用いて検
査した。次の裏打ち材料を使用した:紙、ポリエ
ステルフイルム、アルミニウム、ステンレス鋼、
エポキシ―ガラス繊維回路板材料、はんだ、及び
シリコーンウエフアー。すべての場合に於て、ポ
リアミツク酸をこれらの各種の基体の上で硬化さ
せた。 実施例 5 紫外線照射への曝露による他のポリアミツク酸
の硬化性を検討するために、ジアンハイドライド
とジアミンとの各種組合を用いて各種のポリアミ
ツク酸をつくつた。 各々の場合に於て、ジアミンを広口瓶の中でN
―メチル―ピロリドンの中に溶解した。ジアンハ
イドライドを小さいポリエチレン製ボートの中に
置き、ジアミン溶液の上に浮かせた。ポリエチレ
ンフイルムで以て瓶に蓋をし、ジアンハイドライ
ドを迅速に混合するために突然に激しく振とうし
た。一般的には、おだやかな発熱が溶液粘度の増
加とともに認められた。混合物をさらに混合する
ために振とう機上に置いた。一般的に、反応は約
30分で完了し、溶液は重量で約16%のポリアミツ
ク酸を含んでいた。 このようにして、ベンゾフエノンテトラカルボ
ン酸ジアンハイドライドをヘキサンジアミン、メ
チレンジアニリン、m―フエニレンジアミン、オ
キシジアニリン及びメチレンビス―シクロヘキシ
ルアミンと一緒に用いて試料を調製した。さら
に、ピロメリツト酸ジアンハイドライドをメチレ
ンジアニリン、m―フエニレンジアミン、及びメ
チレンビス―シクロヘキシルアミンと一緒に用い
て対応するポリアミツク酸を調製した。 これらの酸を次に銅箔上に注型して275〓の浴
の中で乾燥し、続いて実施例1の紫外線源下での
曝露により硬化させた。紫外線照射への曝露後の
硬化サイクルの進行状況は赤外スペクトルの3.1
ミクロンの吸引ピークの減少により、あるいは前
述の苛性溶解性試験によつて追跡された。 上記の通りに調製した試料はすべて紫外線照射
へ曝露するとき硬化を示した。 実施例 6 ベンゾフエノンテトラカルボン酸ジアンハイド
ライドとヘキサンジアミンとを用いて実施例5と
同様にポリアミツク酸を調製した。これによつて
得たポリアミツク酸を銅箔上へ注型し、溶媒を除
去するために15分間270〓の浴中で乾燥した。銅
箔上の乾燥フイルムの厚さは0.1ミル乃至0.2ミル
と測定された。 この試料を次に自らの上にいろいろの図案と各
種の分解能目標水準をもつた原画を用いて紫外線
照射に曝露した。石英ガラスをこの原画の上にそ
れらを平らに保持するために置いた。実施例1の
紫外線源へ75秒間曝露すると、フイルムへ写真限
定性を付与するのに満足できるものであつた。こ
のように曝露した試料は露出模様についての可視
像を示す。露出領域は暗黄色となり、これは硬化
ポリイミドの代表的色調であり、一方、非露出領
域は不変のままで残つていた。試料を次にN―メ
チルピロリドンで以て現像し、そして水洗し、そ
れによつて非露出領域を除去し、続いて空気中で
乾燥した。現像された像はすぐれた分解能を提供
した。 好ましいポリアミツク酸はベンゾフエノンテト
ラカルボン酸ジアンハイドライドをヘキサンジア
ミン、オキシジアニリン、及びメチレンビス―シ
クロヘキシルアミンと一緒に用いたもの、並びに
実施例1のもの、を含む。ベンゾフエノンテトラ
カルボン酸ジアンハイドライド/ヘキサンジアミ
ンの組合せは写真限定性に関する最良特性を示す
ので最も好ましい。 実施例 7 デユポンから市販されているRC―5085ポリア
ミツク酸溶液―これはデユポンの資料によれば芳
香族ジアミンと芳香族ジアンハイドライド例えば
ピロメリツト酸ジアンハイドライドとの反応によ
つて得られるポリアミツク酸溶液である―の10g
を0.075gのジエトキシアセトフエノンと混合し
た。この混合物を60℃で約10分間加温して溶液形
成を助けた。 得られた澄明溶液を3ミルの厚さのポリエステ
ルフイルムの上へナイフコートし、7ミルの湿潤
フイルムが施用された。この被覆フイルムを次に
ほぼ120℃の強制空気循環浴中に15分間置きフイ
ルムから溶媒を除去した。これにより厚さがほぼ
1ミルの溶媒を含まないフイルムが生成した。 この試料を乾燥浴から除去するとすぐに、ポリ
アミツク酸フイルムをポリエステルフイルムから
剥がし、紫外線硬化のために清潔な12インチ×12
インチの硬質板の上に置いた。 この板とそれに乗せた試料とをアツシユデイー
の紫外線装置の中に通過させることによつて硬化
を実施した。 硬化または交差結合の度合、すなわち、ポリア
ミツク酸のポリイミド状態への転換量を測定する
ため、パーキンエルマー赤外分光光度計727B型
を使用した。各試料を十分に硬化した対照試料並
びに非硬化の対照試料と比較することにより、試
験試料の硬化度をこの赤外スペクトルデーターを
用いて測定した転換率は95%であることがわかつ
た。 実施例 8−48 実施例7を種々の光開始剤並びにその濃度水準
を用いて繰返した。結果は次に表示している。
Table: Example 3 Polyamic acid films are readily dissolved in caustic solutions at room temperature, but once hardened, the caustic solutions do not show any significant attack. Therefore, a caustic solution is prepared by dissolving analytical grade sodium hydroxide in water at the rate of 5 g of solid sodium hydroxide in 95 ml of water, followed by mixing the solution and allowing it to reach room temperature. This solution was placed in a beaker equipped with a magnetic stirrer, and a sample of polyamic acid film was suspended therein such that the stirrer provided gentle agitation. For samples prepared as in Example 1, the film, which was not exposed to UV radiation, completely dissolved in this caustic solution in 1 minute. After only one pass through the exposure device, some areas of the sample were eroded after 2 minutes, indicating non-uniform exposure over the surface area of the film. After two passes, partial erosion was observed after 5 minutes in the caustic solution, and the same result was observed after three passes through the exposure device. After four passes through this apparatus, no corrosion was observed in the imidized film even after 6 minutes of immersion in the caustic solution. Example 4 Example 1 was repeated, but a substrate material other than copper foil was used as the coating substrate. In all cases, the degree of imidization or hardening was tested using the caustic solubility test as described in the previous examples. The following backing materials were used: paper, polyester film, aluminum, stainless steel,
Epoxy-fiberglass circuit board materials, solders, and silicone wafers. In all cases, polyamic acid was cured on these various substrates. Example 5 Various polyamic acids were made using various combinations of dianhydrides and diamines to study the curability of other polyamic acids upon exposure to ultraviolet radiation. In each case, diamines were added to N in a jar.
-Dissolved in methyl-pyrrolidone. The dianhydride was placed in a small polyethylene boat and floated on top of the diamine solution. The bottle was capped with polyethylene film and shaken suddenly and vigorously to quickly mix the dianhydride. Generally, a mild exotherm was observed as the solution viscosity increased. The mixture was placed on a shaker for further mixing. Generally, the reaction is about
It took 30 minutes to complete and the solution contained approximately 16% polyamic acid by weight. In this manner, samples were prepared using benzophenonetetracarboxylic acid dianhydride together with hexanediamine, methylene dianiline, m-phenylenediamine, oxydianiline, and methylenebis-cyclohexylamine. Additionally, the corresponding polyamic acid was prepared using pyromellitic acid dianhydride together with methylene dianiline, m-phenylene diamine, and methylene bis-cyclohexylamine. These acids were then cast onto copper foil, dried in a 275° bath, and subsequently cured by exposure under the UV source of Example 1. The progress of the curing cycle after exposure to UV radiation is 3.1 in the infrared spectrum
This was followed by the reduction in the micron suction peak or by the caustic solubility test described above. All samples prepared as described above exhibited curing upon exposure to UV radiation. Example 6 Polyamic acid was prepared in the same manner as in Example 5 using benzophenone tetracarboxylic acid dianhydride and hexanediamine. The polyamic acid thus obtained was cast onto copper foil and dried in a 270° bath for 15 minutes to remove the solvent. The dry film thickness on the copper foil was measured to be 0.1 mil to 0.2 mil. The samples were then exposed to ultraviolet radiation using original images with various designs and various resolution target levels placed on them. A piece of quartz glass was placed over the original paintings to hold them flat. Exposure to the ultraviolet light source of Example 1 for 75 seconds was satisfactory for imparting photographic definition to the film. Samples exposed in this manner show a visible image of the exposed pattern. The exposed areas became dark yellow, which is the typical color of cured polyimide, while the unexposed areas remained unchanged. The sample was then developed with N-methylpyrrolidone and washed with water to remove unexposed areas, followed by drying in air. The developed image provided excellent resolution. Preferred polyamic acids include benzophenonetetracarboxylic acid dianhydride with hexanediamine, oxydianiline, and methylenebis-cyclohexylamine, and that of Example 1. The benzophenonetetracarboxylic acid dianhydride/hexane diamine combination is most preferred as it exhibits the best properties with respect to photographic definition. Example 7 RC-5085 polyamic acid solution commercially available from DuPont - This is a polyamic acid solution obtained by the reaction of an aromatic diamine with an aromatic dianhydride such as pyromellitic dianhydride, according to DuPont documentation. -10g of
was mixed with 0.075 g of diethoxyacetophenone. The mixture was heated to 60° C. for approximately 10 minutes to aid solution formation. The resulting clear solution was knife coated onto a 3 mil thick polyester film and a 7 mil wet film was applied. The coated film was then placed in a forced air circulation bath at approximately 120°C for 15 minutes to remove the solvent from the film. This produced a solvent-free film approximately 1 mil thick. Once this sample was removed from the drying bath, the polyamic acid film was peeled from the polyester film and a clean 12" x 12"
It was placed on an inch hard board. Curing was carried out by passing the plate and the sample mounted thereon through an Atsushiday UV unit. To measure the degree of curing or cross-linking, ie the amount of conversion of polyamic acid to the polyimide state, a Perkin Elmer infrared spectrophotometer model 727B was used. By comparing each sample to a fully cured control sample as well as an uncured control sample, the degree of cure of the test samples was determined to be 95% conversion as determined using this infrared spectral data. Examples 8-48 Example 7 was repeated using different photoinitiators and their concentration levels. The results are shown below.

【表】【table】

【表】 実施例 49−64 ポリイミドへのポリアミツク酸の転換度または
硬化度の光開始剤濃度を基準とする関係を決定す
るために、実施例49乃至64を実施したが、その場
合、使用した方法光開始剤濃度を除き実施例7の
方法と同じである。
[Table] Examples 49-64 Examples 49 to 64 were carried out to determine the relationship between the degree of conversion or degree of cure of polyamic acid to polyimide with respect to photoinitiator concentration; Method Same as Example 7 except for photoinitiator concentration.

【表】 実施例 65−68 前記諸実施例を、ポリアミツク酸の硬化または
交差結合の際に紫外線照射なしで熱のみを使用し
た場合と比較するために、実施例7の方法を繰返
したが、ただし、紫外線照射ではなく硬化媒体と
して熱的加熱を使用した。300〓で15分間硬化さ
せるとき、ポリイミドへの転換がゼロであるとこ
ろが認められた。同じ時間の間400〓に於ては80
%の転換が認められ、500〓で15分間では90%の
転換が達成され、そして650〓に於て15分間では
95%の転換が記録された。 実施例 69−74 ポリアミツク酸の系の中に光開始剤を含ませる
ことの有効性を確かめるために、感光化されてい
ないポリアミツク酸フイルムを実施例7に従つて
比較目的のために調製した。これらの非感光化フ
イルムを次の第表記載の通り長時間の紫外線照
射にかけた。紫外線照射装置中を唯一回通した第
表のデーターを第表と比較すると、ポリアミ
ツク酸系への光開始剤の添加の効果を明瞭に示し
ている。
[Table] Examples 65-68 To compare the above examples with the use of heat alone without ultraviolet irradiation during curing or cross-linking of polyamic acid, the method of Example 7 was repeated, but However, rather than UV irradiation, thermal heating was used as the curing medium. When curing for 15 minutes at 300°, zero conversion to polyimide was observed. 400 during the same time = 80
% conversion was observed, 90% conversion was achieved in 15 minutes at 500〓, and 90% conversion was achieved in 15 minutes at 650〓.
A conversion of 95% was recorded. Examples 69-74 To confirm the effectiveness of including a photoinitiator in the polyamic acid system, unsensitized polyamic acid films were prepared according to Example 7 for comparative purposes. These desensitized films were subjected to prolonged ultraviolet irradiation as described in the following table. A comparison of the data in the table for a single pass through the UV irradiator with the table clearly shows the effect of the addition of photoinitiator to the polyamic acid system.

【表】 実施例 75−84 ベンゾフエノンテトラカルボン酸ジアンハイド
ライド/m―フエニレンジアミン(実施例75−
80)並びにベンゾフエノンテトラカルボン酸ジア
ンハイドライド/オキシジアニリン(実施例81−
84)を用いてポリアミツク酸を調製した。実施例
7を次に繰返したが、ただし、曝露装置内のコン
ベア速度は10フイート/分であつた。結果を次に
表示する。
[Table] Example 75-84 Benzophenone tetracarboxylic acid dianhydride/m-phenylenediamine (Example 75-84)
80) and benzophenonetetracarboxylic acid dianhydride/oxydianiline (Example 81-
84) was used to prepare polyamic acid. Example 7 was then repeated except that the conveyor speed in the exposure apparatus was 10 feet/minute. Show the results below.

【表】 ムヘキサフロロアンチミネート

ポリアミツク酸は昇温下で不安定な基体例え
ば、紙、ポリエステル、などへ施用し、しかもポ
リイミド状態へ効果的に硬化させることができ
る。 さらに、硬化に先立つてポリアミツク酸を塩へ
転換させることは、紫外線硬化に関する同じ官能
性をもつた生成物を提供し、事実、追加的利点を
提供するものであることが発見された。対応する
塩を利用するときは、露出及び現像により大きい
幅が観察される。硬化した像を形成するのに必要
とする曝露時間が減り、像の解像力が増すことが
認められ、非露出領域がより容易にかつ残留する
ことなく除去される。 ポリアミツク酸は塩基と一緒に、好ましくは当
量濃度を用いて溶媒中で単純に混合することによ
つて塩へ変換できる。得られる硬化ポリイミドが
電気的応用例えば絶縁層として使用されるときに
は、揮発性で非金属性の塩基を塩を得るのに使用
することが好ましい。 実施例 85 ポリアミツク酸を実施例6に従つて調製し、生
成混合物は20%の固形分ポリアミツク酸を含んで
いた。この酸の20gへ1.84gのトリエチルアミン
を添加し、それによつて酸を塩へ変換した。 この塩溶液をアルミニウム箔の上に被覆し、
130℃の浴の中で15分間乾燥して溶媒を除去した。
この乾燥フイルムを、コライトのモデルDMVLS
曝露装置を用いて紫外線照射へ1分間石英ガラス
製フオトマスクを通して露出した。 像状に曝露したフイルムをN―メチルピロリド
ンを用いて現像し、それによつてフイルムの非露
出領域が除去される。得られた試料をトルエンで
以てすすぎ、空気で以て乾燥した。溶媒の完全除
去を保証しかつ残留トリエチルアミンを追出すた
めに、フイルムを3分間340℃で加熱した。 すぐれた分解能をもつポリイミドの像領域が生
成された。
[Table] Muhexafluoroantiminate

Polyamic acid can be applied to substrates that are unstable at elevated temperatures, such as paper, polyester, etc., and can be effectively cured to the polyimide state. Additionally, it has been discovered that converting the polyamic acid to a salt prior to curing provides a product with the same functionality for UV curing and, in fact, provides additional advantages. When utilizing the corresponding salts, a larger width due to exposure and development is observed. It has been observed that the exposure time required to form a cured image is reduced, the resolution of the image is increased, and unexposed areas are removed more easily and without residue. Polyamic acids can be converted into salts by simple mixing with a base, preferably in a solvent using equivalent concentrations. When the resulting cured polyimide is used in electrical applications, for example as an insulating layer, it is preferred to use a volatile, non-metallic base to obtain the salt. Example 85 Polyamic acid was prepared according to Example 6, and the product mixture contained 20% solids polyamic acid. To 20 g of this acid was added 1.84 g of triethylamine, thereby converting the acid into a salt. Coating this salt solution onto aluminum foil,
The solvent was removed by drying in a 130°C bath for 15 minutes.
This dried film is coated with Colite's model DMVLS.
Exposure was performed through a quartz glass photomask for 1 minute to ultraviolet radiation using an exposure device. The imagewise exposed film is developed with N-methylpyrrolidone, thereby removing the unexposed areas of the film. The resulting sample was rinsed with toluene and dried with air. The film was heated at 340° C. for 3 minutes to ensure complete removal of solvent and drive off residual triethylamine. A polyimide image field with excellent resolution was produced.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 ポリアミツク酸またはその塩のフイルムの少
くとも一つの面をチオールを存在させずに十分な
時間十分な強度で紫外線に曝露してフイルムを硬
化させることを特徴とする、外的に熱を適用する
ことなく上記フイルムを対応するポリイミドに硬
化させる方法。 2 ポリアミツク酸はベンゾフエノンテトラカル
ボン酸ジアンハイドライド/ヘキサンジアミン、
ベンゾフエノンテトラカルボン酸ジアンハイドラ
イド/オキシジアニリン、ベンゾフエノンテトラ
カルボン酸ジアンハイドライド/メチレンビス―
シクロヘキシルアミン、及びピロメリツト酸ジア
ンハイドライド/オキシジアニリンから成る群か
ら選ばれる、特許請求の範囲第1項記載の方法。
[Claims] 1. A method of curing a film of polyamic acid or its salt by exposing at least one side of a film of polyamic acid or a salt thereof to ultraviolet light of sufficient intensity for a sufficient period of time in the absence of thiol. A method of curing the film to the corresponding polyimide without applying heat. 2 Polyamic acid is benzophenonetetracarboxylic acid dianhydride/hexanediamine,
Benzophenonetetracarboxylic acid dianhydride/oxydianiline, benzophenonetetracarboxylic acid dianhydride/methylene bis-
The method of claim 1, wherein the method is selected from the group consisting of cyclohexylamine and pyromellitic acid dianhydride/oxydianiline.
JP6161780A 1979-05-11 1980-05-09 Hardening of polyamic acid or its salt by ultraviolet ray exposure Granted JPS564630A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US3806079A 1979-05-11 1979-05-11

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS564630A JPS564630A (en) 1981-01-19
JPS6360778B2 true JPS6360778B2 (en) 1988-11-25

Family

ID=21897879

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6161780A Granted JPS564630A (en) 1979-05-11 1980-05-09 Hardening of polyamic acid or its salt by ultraviolet ray exposure

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JPS564630A (en)
AU (1) AU561038B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62278386A (en) * 1986-05-24 1987-12-03 Hitachi Constr Mach Co Ltd Solenoid
JPH0468269U (en) * 1990-10-26 1992-06-17

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5866940A (en) * 1981-10-19 1983-04-21 Hitachi Ltd Developer for heat resistant photosensitive resin
JPS6272725A (en) * 1985-09-27 1987-04-03 Toyo Ink Mfg Co Ltd Photocyclization

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5390235A (en) * 1976-12-23 1978-08-08 Grace W R & Co Amidatepolyene*imidepolyene and process for preparing same

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5390235A (en) * 1976-12-23 1978-08-08 Grace W R & Co Amidatepolyene*imidepolyene and process for preparing same

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62278386A (en) * 1986-05-24 1987-12-03 Hitachi Constr Mach Co Ltd Solenoid
JPH0468269U (en) * 1990-10-26 1992-06-17

Also Published As

Publication number Publication date
JPS564630A (en) 1981-01-19
AU561038B2 (en) 1987-04-30
AU2463984A (en) 1984-07-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5216179B2 (en) Negative photosensitive polyimide composition and image forming method using the same
EP0020773B1 (en) Light-sensitive polymer composition
JP4969751B2 (en) Imido-benzoxazole-based polycondensate and method for producing the same
WO1999019771A1 (en) Positive photosensitive polyimide composition
US4331705A (en) Curing of polyamic acids or salts thereof by ultraviolet exposure
US4242437A (en) Photosensitized polyamic acids curable by exposure to actinic radiation
JP4034403B2 (en) Positive photosensitive polyimide composition and insulating film
US4366230A (en) Method for the preparation of highly heat-resistant relief structures and the use thereof
JP3026459B2 (en) Photosensitive resin composition
JPS6360778B2 (en)
US4610947A (en) Method and manufacturing polyimidazole and polyimidazopyrrolone relief structures
GB2053941A (en) Curing of polyamic acids or salts thereof by ultraviolet exposure
JP2000147768A (en) Negative photosensitive polyimide composition and insulating film
JPH0850354A (en) Photosensitive composition for i-line
JPS606365B2 (en) Photosensitive polymer composition
KR100230505B1 (en) Photosensitive polyimidosiloxanes and compositions and insulating films made thereof
CN105452383A (en) Photosensitive resin composition, relief pattern film thereof, method for producing relief pattern film, electronic component or optical product including relief pattern film, and adhesive including photosensitive resin composition
JP2001064416A (en) Polyimide film and its production
JPH0344107B2 (en)
JP2949759B2 (en) Photosensitive resin composition and photosensitive element
JPH0368065B2 (en)
JP2001305749A (en) Method for forming pattern of photosensitive heat- resistant resin precursor
JPH05224419A (en) Forming method for polyimide fine pattern
JPH0159569B2 (en)
DE19717152C2 (en) Process for producing a polyimide pattern on a support