JPS646672B2 - - Google Patents

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JPS646672B2
JPS646672B2 JP57217620A JP21762082A JPS646672B2 JP S646672 B2 JPS646672 B2 JP S646672B2 JP 57217620 A JP57217620 A JP 57217620A JP 21762082 A JP21762082 A JP 21762082A JP S646672 B2 JPS646672 B2 JP S646672B2
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JP
Japan
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polyimide
polyamic acid
dianhydride
paste composition
solution
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Application number
JP57217620A
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Japanese (ja)
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JPS59108068A (en
Inventor
Ken Noda
Kazumasa Igarashi
Toshio Nakajima
Fujio Kitamura
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Nitto Denko Corp
Original Assignee
Nitto Denko Corp
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 この発明はポリアミド酸ポリマーをバインダー
成分としこれにフイラー成分として微粒子状のポ
リイミドを配合してなるペースト組成物に関す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a paste composition comprising a polyamic acid polymer as a binder component and finely divided polyimide as a filler component.

ポリイミド樹脂は、耐熱性、耐薬品性、電気特
性、強靭性に優れた樹脂として種々の用途に広く
用いられている。
Polyimide resins are widely used in various applications as resins with excellent heat resistance, chemical resistance, electrical properties, and toughness.

この優れた特性をもつポリイミド樹脂は、その
前駆体であるポリアミド酸の溶液を被ふく面に流
延塗布して皮膜形状として形づくられる。しか
し、一定形状のパターンに沿つて皮膜を形成させ
ようとスクリーン印刷したのでは、ポリアミド酸
の溶液では、だれ、流れなど非チクソトロピツク
な性質のため、印刷後の正確なるパターンが形成
できない。
Polyimide resin with these excellent properties is formed into a film by casting a solution of its precursor, polyamic acid, onto the covered surface. However, if screen printing is performed to form a film along a pattern of a fixed shape, the polyamic acid solution cannot form an accurate pattern after printing due to non-thixotropic properties such as dripping and flow.

パターン状皮膜の他の形成方法として、例え
ば、ポリアミド酸溶液を被塗布面全面に塗布し、
乾燥、硬化後、不必要部分を食刻して、パターン
状皮膜を形成させる方法や、または予めポリイミ
ドフイルムをパターン状に切りとり、接着剤等で
貼り合わせる方法などがあるが、しかし上記これ
らの方法では、必要以上に複雑な工程が必要であ
り、これがため総合的にみて、スクリーン印刷法
に比べてパターン状皮膜形成方法として劣るもの
である。
Another method for forming a patterned film is, for example, by applying a polyamic acid solution to the entire surface to be coated,
After drying and curing, there is a method of etching out unnecessary parts to form a patterned film, or a method of cutting the polyimide film into patterns in advance and pasting them together with an adhesive, etc. However, these methods mentioned above may be used. However, this method requires an unnecessarily complicated process, and therefore, overall, it is inferior to the screen printing method as a method for forming a patterned film.

所望パターンを精度よく、しかも簡単に形成さ
せるには、スクリーン印刷法が最も優れているの
である。このようなスクリーン印刷可能なる流体
として、溶液がチクソトロピツクな流動特性を持
つことは不可欠な条件である。
Screen printing is the best method for forming a desired pattern accurately and easily. As a fluid capable of screen printing, it is essential that the solution has thixotropic flow characteristics.

この発明のひとつの目的は、スクリーン印刷可
能なチクソトロピツク性を有するポリアミド酸溶
液状物を得ることにあり、他のひとつの目的は、
スクリーン印刷によつてパターン化ポリイミド被
膜を形成するべき下地がガラス、金属、金属酸化
物などである場合にこれら下地に対しても良好に
密着しうるポリアミド酸溶液状物を得ることにあ
る。さらに、この発明の他の目的は最終的に形成
されるパターン化ポリイミド被膜にピンホールが
なくその本来の耐熱性、耐薬品性、電気特性、強
じん性、耐湿性などのすぐれた諸特性を具備する
ような上記ポリアミド酸溶液状物を得ることにあ
る。
One object of this invention is to obtain a polyamic acid solution having thixotropic properties that can be screen printed, and another object is to obtain a polyamic acid solution having thixotropic properties that can be screen printed.
The object of the present invention is to obtain a polyamic acid solution which can adhere well to glass, metal, metal oxide, etc., on which a patterned polyimide film is to be formed by screen printing. Furthermore, another object of the present invention is that the patterned polyimide film that is finally formed is free from pinholes and retains its original excellent properties such as heat resistance, chemical resistance, electrical properties, toughness, and moisture resistance. The object of the present invention is to obtain the above-mentioned polyamic acid solution.

この発明者らは、上記の目的を達成するために
鋭意検討した結果、特定量のジアミノシロキサン
で変性してなるポリアミド酸の溶液を得るととも
に、これに特定の粒子および性状を有するポリイ
ミド粒子の粉体を配合させてペースト状組成物と
することにより、このペースト状組成物がスクリ
ーン印刷可能なチクソトロピツク性を有し、これ
をガラス、金属、金属酸化物などにスクリーン印
刷して最終的にイミド化したときに上記下地に対
して良好に密着しかつ耐熱性、耐薬品性、電気特
性、強じん性、耐湿性などにすぐれたピンホール
レスの被膜を与えるものであることを見い出し
て、この発明を完成するに至つたものである。
As a result of intensive studies to achieve the above object, the inventors obtained a solution of polyamic acid modified with a specific amount of diaminosiloxane, and added powder of polyimide particles having specific particles and properties to the solution. This paste-like composition has thixotropic properties that allow it to be screen-printed, and it can be screen-printed onto glass, metals, metal oxides, etc. and finally imidized. The present invention has been made based on the discovery that when coated, it provides a pinhole-free coating that adheres well to the substrate and has excellent heat resistance, chemical resistance, electrical properties, toughness, moisture resistance, etc. This is what we have come to complete.

すなわち、この発明は、ジアミノ化合物全体量
の1〜4モル%の範囲でかつ珪素含有量が0.5重
量%以下となるようにジアミノシロキサンで変性
してなるポリアミド酸の溶液中に、芳香族テトラ
カルボン酸二無水物と芳香族ポリイソシアネート
との有機溶媒中100〜160℃での加熱重合により生
成する熱に不融性でかつ有機溶剤に不溶性(以
下、単に不融不溶という)である最大粒子径が
40μm以下および平均粒子径が10μm以下の球状多
孔性のポリイミド粒子のスラリーから直接ろ別な
いし遠心分離しさらに重合時と同様の有機溶媒で
洗浄して得られる上記ポリイミド粒子の粉体を配
合してなるペースト組成物に係るものである。
That is, this invention provides aromatic tetracarboxylic acid in a solution of polyamic acid modified with diaminosiloxane such that the silicon content is in the range of 1 to 4 mol% based on the total amount of diamino compounds and is 0.5% by weight or less. Maximum particle size that is infusible to heat and insoluble in organic solvents (hereinafter simply referred to as infusible and insoluble) produced by heating polymerization of acid dianhydride and aromatic polyisocyanate in an organic solvent at 100 to 160°C but
A powder of the above polyimide particles obtained by direct filtration or centrifugation from a slurry of spherical porous polyimide particles with an average particle size of 40 μm or less and an average particle diameter of 10 μm or less, and washing with the same organic solvent used during polymerization is blended. The present invention relates to a paste composition.

このように、この発明の第一の意義は、ポリア
ミド酸の溶液にチクソトロピツクな性能を与える
ために、フイラーを分散させることにあり、また
このフイラー成分として、特定の微粒子状ポリイ
ミドを用いることにある。一般に、ワニス等にチ
クソトロピツクな流動性を与えるために、微粉末
SiO2(商品名アエロジル)の如き無機粉末を用い
ることはよく知られている。しかし、この場合は
樹脂量がそれだけ低下するため樹脂の特性を充分
に活かすための用途には好ましいものとはいえ
ず、またナトリウム、カリウム、ハロゲンなどの
遊離イオンやウラニウム、トリウムなどのα線源
を含んでいるため半導体用途としては不適当であ
る。
As described above, the first significance of this invention lies in the dispersion of a filler in order to impart thixotropic performance to a solution of polyamic acid, and in the use of a specific particulate polyimide as the filler component. . Generally, fine powder is used to impart thixotropic fluidity to varnishes, etc.
The use of inorganic powders such as SiO 2 (trade name Aerosil) is well known. However, in this case, the amount of resin decreases accordingly, which is not preferable for applications that take full advantage of the properties of the resin, and free ions such as sodium, potassium, and halogen, and This makes it unsuitable for semiconductor applications.

これに対し、この発明ではフイラー成分として
前記微粒子状のポリイミドを用いたことによつて
無機粉末を使用する場合の上述の如き欠点が一切
回避され、半導体その他の特殊用途にも応用可能
なペースト組成物が得られる。そして、このペー
スト組成物は、上記ポリイミド粒子が不融不溶で
かつ最大粒子径40μm以下で平均粒子径10μm以下
という特定の粒子径を有していることによつて、
スクリーン印刷可能な良好なチクソトロピツク性
を備えたものとなる。
In contrast, in the present invention, by using the finely divided polyimide as a filler component, the above-mentioned drawbacks when using inorganic powder are completely avoided, and the paste composition is applicable to semiconductors and other special uses. You can get things. This paste composition is characterized in that the polyimide particles are infusible and insoluble and have a specific particle size of a maximum particle size of 40 μm or less and an average particle size of 10 μm or less.
It has good thixotropic properties that can be screen printed.

しかも、上記ポリイミド粒子はこれが球状多孔
性であることを特徴とし、とくにこの性状によつ
てポリアミド酸ポリマーとの密着性ないし親和性
を非常に良好なものとしてこの種ペースト組成物
から形成される皮膜にピンホールが発生するのを
有効に防ぎ、また表面外観にも良好な結果を与え
る。すなわち、たとえば一般のポリアミド酸溶液
ないしスラリーからポリアミド酸を沈殿析出させ
これを加熱閉環してイミド化したのち粉砕してつ
くられる従来公知のポリイミド粉末では微粒子状
のものを得にくいと共に球状多孔性とはなりえな
いため、ポリアミド酸ポリマーとの分散性、密着
性に欠ける場合があり、これが原因で皮膜に微小
のピンホールを生じさせたり表面外観を損なう場
合があつた。これに対し、この発明に係るポリイ
ミド粒子にはこのような欠点がなく、このため半
導体材料などとして応用したときの電気特性、耐
湿性、耐薬品性などに好結果が得られ、商品価値
も向上する。
Moreover, the above-mentioned polyimide particles are characterized by their spherical porosity, and this property particularly allows them to have very good adhesion or affinity with polyamic acid polymers, making it possible to form a film from this type of paste composition. It effectively prevents pinholes from forming and also gives good results to the surface appearance. That is, for example, with conventionally known polyimide powder, which is produced by precipitating polyamic acid from a general polyamic acid solution or slurry, heating it to ring-close it to imidize it, and then pulverizing it, it is difficult to obtain fine particles, and it is difficult to obtain spherical porosity. Therefore, it may lack dispersibility and adhesion with the polyamic acid polymer, which may cause minute pinholes in the film or impair the surface appearance. In contrast, the polyimide particles according to the present invention do not have such drawbacks, and therefore, when applied as a semiconductor material, good results are obtained in terms of electrical properties, moisture resistance, chemical resistance, etc., and the commercial value is also improved. do.

この発明の第二の意義は、バインダーとして用
いるポリアミド酸ポリマーがシロキサン変性され
ていることで、ガラス、金属、金属酸化物など従
来シロキサン末変性のポリアミド酸ポリマーでは
接着しなかつた被塗布面に対して良好に接着する
ことである。この目的に合つたシロキサン変性量
は、ポリアミド酸ポリマーのモノマー成分である
ジアミノ化合物全体量の1〜4モル%で、好適に
は3〜3.5モル%で、かつ最終反応物であるポリ
アミド酸中に含まれる珪素含有量が0.5重量%以
下となるようにしなければならない。過剰の量の
シロキサン変性は、ポリマー骨格中に必然的に過
剰のシロキサンユニツトが導入されることとな
り、ポリイミド本来の優れた耐熱性、耐薬品性、
耐湿性、電気特性および強靭性など諸特性の低下
の原因となる。したがつて、前記必要にして最小
限度のシロキサン変性とすることが重要である。
このようにしてなるシロキサン変性ポリアミド酸
の溶液をバインダーとすることで、ペースト組成
物を印刷した後の皮膜は、ガラス、金属、金属酸
化物などにも充分強固に接着したものになる。
The second significance of this invention is that the polyamic acid polymer used as a binder is siloxane-modified, so it can be applied to surfaces such as glass, metals, and metal oxides to which conventional siloxane-modified polyamic acid polymers could not adhere. The key is to have good adhesion. The amount of siloxane modification suitable for this purpose is 1 to 4 mol%, preferably 3 to 3.5 mol%, of the total amount of diamino compounds that are the monomer components of the polyamic acid polymer, and the amount is 1 to 4 mol%, preferably 3 to 3.5 mol%. The silicon content must be 0.5% by weight or less. Excessive amount of siloxane modification inevitably leads to the introduction of excess siloxane units into the polymer skeleton, which deteriorates polyimide's original excellent heat resistance, chemical resistance,
This causes a decline in various properties such as moisture resistance, electrical properties, and toughness. Therefore, it is important to carry out the necessary minimum siloxane modification.
By using the solution of siloxane-modified polyamic acid as a binder, the film after printing the paste composition can be made to adhere sufficiently firmly to glass, metals, metal oxides, and the like.

この発明で使用するポリアミド酸は、次の一般
式(1); (R1は二価の有機基であり、R′は一価の有機
基であり、nは1〜1000の整数である。) で示されるジアミノシロキサンと、つぎの一般式
(2); H2N―R2―NH2 ……(2) (R2は珪素原子を含まない二価の有機基であ
る。) で示される分子内に珪素原子を含まないジアミン
とを、つぎの一般式(3); (Arは四価の有機基である。) で示される芳香族テトラカルボン酸二無水物と重
合反応して得られるシロキサン変性ポリイミド前
駆体であり、上記ジアミノシロキサンの使用割合
を、ジアミノ化合物全体量の1〜4モル%の範囲
でかつ最終反応物中に含まれてくる珪素含有量が
0.5重量%以下であることを特徴とする。
The polyamic acid used in this invention has the following general formula (1); (R 1 is a divalent organic group, R' is a monovalent organic group, and n is an integer from 1 to 1000.) Diaminosiloxane represented by the following general formula
(2); H 2 N―R 2 ―NH 2 …(2) (R 2 is a divalent organic group that does not contain a silicon atom.) A diamine that does not contain a silicon atom in its molecule and , the following general formula (3); (Ar is a tetravalent organic group.) It is a siloxane-modified polyimide precursor obtained by polymerization reaction with an aromatic tetracarboxylic dianhydride represented by and the silicon content contained in the final reactant is in the range of 1 to 4 mol% of
It is characterized by being 0.5% by weight or less.

この発明において、一般式(1)で示されるジアミ
ノシロキサンは、式中の2個のR1および各R′が
それぞれ同一もしくは異なるものであつてもよ
く、従来公知のものが広く包含される。その代表
的なものを例示すると以下の如くである。
In the present invention, in the diaminosiloxane represented by the general formula (1), the two R 1 and each R' in the formula may be the same or different, and a wide variety of conventionally known diaminosiloxanes are included. Typical examples are as follows.

この発明において一般式(2)で示される分子内に
珪素原子を含まないジアミン(以下、単に珪素不
含ジアミンと称する)は、芳香族ジアミン、脂肪
族ジアミンおよび脂環族ジアミンが含まれ、式中
のR2は前記一般式(1)中のR1と同一であつても異
なるものであつてもよい。とくに好適なものは、
芳香族ジアミンであるが、その代表例を示すと、
たとえばメタフエニレンジアミン、パラフエニレ
ンジアミン、4・4′―ジアミノアフエニルメタ
ン、4・4′―ジアミノジフエニルエーテル、2・
2′―ビス(4―アミノフエニル)プロパン、3・
3′―ジアミノジフエニルスルホン、4・4′―ジア
ミノジフエニルスルホン、4・4′―ジアミノジフ
エニルスルフイド、ベンジジン、ベンジジン―
3・3′―ジカルボン酸、ベンジジン―3・3′―ジ
スルホン酸、ベンジジン―3―モノカルボン酸、
ベンジジン―3―モノスルホン酸、3・3′―ジメ
トキシ―ベンジジン、パラ―ビス(4―アミノフ
エノキシ)ベンゼン、メタ―ビス(4―アミノフ
エノキシ)ベンゼン、メタキシリレンジアミン、
パラキシリレンジアミンなどが挙げられる。
In this invention, diamines that do not contain a silicon atom in the molecule represented by general formula (2) (hereinafter simply referred to as silicon-free diamines) include aromatic diamines, aliphatic diamines, and alicyclic diamines, and include R 2 therein may be the same as or different from R 1 in the general formula (1). Particularly suitable are
Representative examples of aromatic diamines include:
For example, metaphenylenediamine, paraphenylenediamine, 4,4'-diaminophenylmethane, 4,4'-diaminodiphenyl ether, 2.
2'-bis(4-aminophenyl)propane, 3.
3'-diaminodiphenylsulfone, 4,4'-diaminodiphenylsulfone, 4,4'-diaminodiphenylsulfide, benzidine, benzidine-
3,3'-dicarboxylic acid, benzidine-3,3'-disulfonic acid, benzidine-3-monocarboxylic acid,
Benzidine-3-monosulfonic acid, 3,3'-dimethoxy-benzidine, para-bis(4-aminophenoxy)benzene, meta-bis(4-aminophenoxy)benzene, metaxylylenediamine,
Examples include paraxylylene diamine.

この発明において上記のジアミノシロキサンと
珪素不含ジアミンとからなるジアミノ化合物と重
合反応させる芳香族テトラカルボン酸二無水物
は、その代表例につき例示すると以下の如くであ
る。すなわち、ピロメリツト酸二無水物、3・
3′・4・4′―ベンゾフエノンテトラカルボン酸二
無水物、3・3′・4・4′―ビフエニルテトラカル
ボン酸二無水物、2・3・3′・4′―ビフエニルテ
トラカルボン酸二無水物、2・3・6・7―ナフ
タレンテトラカルボン酸二無水物、1・2・5・
6―ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、1・
4・5・8―ナフタレンテトラカルボン酸二無水
物、2・2′―ビス(3・4―ジカルボキシフエニ
ル)プロパン二無水物、ビス(3・4―ジカルボ
キシフエニル)スルホン二無水物、3・4・9・
10―ペリレンテトラカルボン酸二無水物、ビス
(3・4―ジカルボキシフエニル)エーテル二無
水物、2・2′―ビス(2・3―ジカルボキシフエ
ニル)プロパン二無水物、1・1′―ビス(2・3
―ジカルボキシフエニル)エタン二無水物、ベン
ゼン―1・2・3・4―テトラカルボン酸二無水
物、2・3・6・7―アントラセンテラカルボン
酸二無水物、1・2・7・8―フエナントレンテ
トラカルボン酸二無水物などがある。
In the present invention, typical examples of the aromatic tetracarboxylic dianhydride to be polymerized and reacted with the diamino compound consisting of the above-mentioned diaminosiloxane and silicon-free diamine are as follows. That is, pyromellitic dianhydride, 3.
3', 4, 4'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, 3, 3', 4, 4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2, 3, 3', 4'-biphenyl tetra Carboxylic dianhydride, 2, 3, 6, 7-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 1, 2, 5,
6-Naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 1.
4,5,8-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 2,2'-bis(3,4-dicarboxyphenyl)propane dianhydride, bis(3,4-dicarboxyphenyl)sulfone dianhydride , 3・4・9・
10-perylenetetracarboxylic dianhydride, bis(3,4-dicarboxyphenyl)ether dianhydride, 2,2'-bis(2,3-dicarboxyphenyl)propane dianhydride, 1,1 ’-screw (2.3
-Dicarboxyphenyl)ethane dianhydride, benzene-1,2,3,4-tetracarboxylic dianhydride, 2,3,6,7-anthracentellacarboxylic dianhydride, 1,2,7, Examples include 8-phenanthrenetetracarboxylic dianhydride.

この発明において上記のジアミノシロキサンと
珪素不含ジアミンとは、これらを同時に芳香族テ
トラカルボン酸二無水物と重合反応させることが
好ましい。これは、たとえば両ジアミノ化合物を
別々に重合反応させてのち混合する方式では、密
着性や耐湿特性などにばらつきを生じやすいため
である。
In the present invention, it is preferable that the above diaminosiloxane and silicon-free diamine are polymerized simultaneously with an aromatic tetracarboxylic dianhydride. This is because, for example, in a method in which both diamino compounds are polymerized separately and then mixed, variations in adhesiveness, moisture resistance, etc. tend to occur.

このとき用いられるジアミノシロキサンは、す
でに述べたように、ジアミノ化合物全体量の1〜
4モル%、好適には3〜3.5モル%で、最終反応
物であるポリイミド前駆体中に含まれてくる珪素
原子含有量が0.5重量%以下となるようにしなけ
ればならない。これらの量的関係をいずれも満足
しなければ密着性とともに耐熱性、電気特性、耐
湿特性などの種々の特性との両立が難しくなる。
このジアミノシロキサンと珪素不含ジアミンとか
らなるジアミン化合物の芳香族テトラカルボン酸
二無水物に対する使用割合は、通常等モルとされ
るが、必要に応じて一方を多少多くしても差し支
えない。
As mentioned above, the diaminosiloxane used at this time is 1 to 10% of the total amount of the diamino compound.
4 mol %, preferably 3 to 3.5 mol %, so that the silicon atom content in the final reactant polyimide precursor is less than 0.5 mol %. If none of these quantitative relationships are satisfied, it will be difficult to achieve both adhesion and various other properties such as heat resistance, electrical properties, and moisture resistance.
The ratio of the diamine compound consisting of diaminosiloxane and silicon-free diamine to the aromatic tetracarboxylic dianhydride is usually equimolar, but one may be slightly increased if necessary.

重合反応は、従来公知の方法に準じて行なえば
よく、一般に有機溶媒の存在下、窒素ガス気流中
下に重合発熱を勘案して通常60℃以下、とくに好
適には30℃以下に制限しながら高い重合度が得ら
れるまで反応させればよい。この重合度は反応物
の固有粘度〔η〕を調べることによつて簡単に検
知できるものである。
The polymerization reaction may be carried out according to a conventionally known method, and is generally carried out in the presence of an organic solvent in a nitrogen gas stream while limiting the temperature to usually 60°C or lower, preferably 30°C or lower, in consideration of polymerization heat generation. The reaction may be carried out until a high degree of polymerization is obtained. This degree of polymerization can be easily detected by examining the intrinsic viscosity [η] of the reactant.

有機溶媒としては、たとえばN―メチル―2―
ピロリドン、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′―ジメ
チルスルホキシド、ヘキサメチルホスホルアミド
などの高極性塩基性溶媒が用いられる。この種の
溶媒はいずれも吸湿性が大きく、吸湿された水は
重合時の分子量の低下、貯蔵安定性の低下の原因
となるので使用に先だつて脱水剤で充分に脱水し
ておくのがよい。またこれらの溶媒とともにトル
エン、キシレン、ベンゾニトリル、ベンゼン、フ
エノール、セロソルブなどのグリコールエステル
の如き汎用溶媒を併用することもできる。しかし
その使用量は生成ポリアミド酸の溶解度を低下さ
せない範囲にすべきである。
Examples of organic solvents include N-methyl-2-
Pyrrolidone, N-N'-dimethylacetamide,
Highly polar basic solvents such as N·N'-dimethylformamide, N·N'-dimethylsulfoxide, hexamethylphosphoramide, etc. are used. All of these types of solvents are highly hygroscopic, and absorbed water causes a decrease in molecular weight during polymerization and storage stability, so it is recommended to thoroughly dehydrate with a dehydrating agent before use. . In addition, general-purpose solvents such as glycol esters such as toluene, xylene, benzonitrile, benzene, phenol, and cellosolve can also be used together with these solvents. However, the amount used should be within a range that does not reduce the solubility of the polyamic acid produced.

このようにして得られるシロキサン変性のポリ
アミド酸は、つぎの一般式(4)で示されるように、
珪素不含ジアミンとジアミノシロキサンとがアミ
ド結合を介して芳香族テテトラカルボン酸二無水
物へ付加した結合単位が、ランダムであるポリマ
ー構造であり、ポリアミド酸の分子鎖にごく僅か
のシロキサン結合が組み込まれた構造を有するこ
とを特徴としている。
The siloxane-modified polyamic acid obtained in this way has the following general formula (4):
It has a polymer structure in which the bonding units of silicon-free diamine and diaminosiloxane added to aromatic tetracarboxylic dianhydride via amide bonds are random, and there are very few siloxane bonds in the molecular chain of polyamic acid. It is characterized by having an integrated structure.

(R1,R2,R′,nおよびArは前記のとおり、
lおよびmはともに正の整数で、m/l+m=
0.01〜0.04である)。
(R 1 , R 2 , R', n and Ar are as described above,
Both l and m are positive integers, m/l+m=
0.01-0.04).

この発明においては、上記のポリアミド酸の溶
液にフイラー成分として特定粒子径および性状の
ポリイミド粒子を添加してペースト組成物とする
が、この際の上記ポリアミド酸溶液の濃度として
は、一般に5〜40重量%、好適には10〜30重量%
程度であるのがよい。
In this invention, a paste composition is prepared by adding polyimide particles having a specific particle size and properties as a filler component to the above polyamic acid solution, but the concentration of the above polyamic acid solution is generally 5 to 40 % by weight, preferably 10-30% by weight
It is better to be at a certain level.

フイラー成分として用いるポリイミド粒子は、
不融不溶でかつ最大粒子径が40μm以下および平
均粒子径が10μm以下の球状多孔性のものであり、
かかる特定の粒子径および性状のものを用いるこ
とによつてペースト組成物にチクソトロピツクな
性能を付与できると共に、ピンホールレスで表面
外観良好なポリイミド皮膜の形成を可能とする。
The polyimide particles used as a filler component are
It is infusible and insoluble, and is spherical and porous with a maximum particle size of 40 μm or less and an average particle size of 10 μm or less,
By using such specific particle diameters and properties, it is possible to impart thixotropic performance to the paste composition, and it is also possible to form a polyimide film with no pinholes and a good surface appearance.

このようなポリイミド粒子は、芳香族テトラカ
ルボン酸二無水物と芳香族ポリイソシアネートと
の有機溶媒中での加熱重合により得ることができ
る。このときの重合温度は100〜160℃、好適には
110〜150℃とすべきである。100℃より低くなる
とスラリー状に沈殿析出してくるポリイミド粒子
の粒子径が非常に小さくなるため、生成スラリー
から上記粒子を直接ろ別ないし遠心分離すること
が難しくなる。この場合、上記粒子を含むスラリ
ーをアセトンなどに投入し生成する沈殿物をろ別
したのち粉砕してポリイミド粉体としなければな
らないが、この粉体は微粒子状となりにくくまた
球状多孔性ともなりにくい。また、重合温度が60
℃より低くなるとポリイミド粒子径があまりに小
さくなりすぎて攪拌が困難となり充分な反応率が
得られなくなるという弊害も起こる。一方、160
℃を超えるとポリイミドの粒子径が大きくなりす
ぎるため不適当である。
Such polyimide particles can be obtained by heating polymerization of aromatic tetracarboxylic dianhydride and aromatic polyisocyanate in an organic solvent. The polymerization temperature at this time is 100 to 160℃, preferably
It should be 110-150℃. When the temperature is lower than 100°C, the particle size of the polyimide particles that precipitate out in the form of a slurry becomes very small, making it difficult to directly filter or centrifuge the particles from the produced slurry. In this case, the slurry containing the above particles must be poured into acetone, etc., the resulting precipitate must be filtered out, and then pulverized to form polyimide powder, but this powder is difficult to form into fine particles or spherical and porous. . In addition, the polymerization temperature is 60
If the temperature is lower than .degree. C., the polyimide particle diameter becomes too small, which makes stirring difficult and makes it impossible to obtain a sufficient reaction rate. On the other hand, 160
If it exceeds .degree. C., the particle size of the polyimide becomes too large, which is inappropriate.

重合温度100〜160℃に設定して得られるポリイ
ミド粒子は、最大粒子径が40μm以下、平均粒子
径が10μm以下、通常1〜10μmの微粒子状とな
り、しかもマリモ状の球状体でかつ繊毛状の多孔
構造をとる、つまり球状多孔性の性状を有するも
のとなり、この粒子径および性状は、重合後の生
成スラリーから直接ろ別ないし遠心分離したのち
もそのまま継承されるものである。
The polyimide particles obtained by setting the polymerization temperature to 100 to 160°C are fine particles with a maximum particle size of 40 μm or less, an average particle size of 10 μm or less, and usually 1 to 10 μm. It has a porous structure, that is, it has spherical porous properties, and this particle size and property are inherited even after direct filtration or centrifugation from the slurry produced after polymerization.

このようなポリイミド粒子を得るために用いら
れる芳香族テトラカルボン酸二無水物と芳香族ポ
リイソシアネートとは、両者の重合反応で生成す
るポリイミドが不融不溶となる、つまり500℃ま
での温度に加熱しても溶融せずこれ以上加熱する
と溶融することなく分解し、また汎用溶媒はもち
ろんのこと極性溶媒などの各種溶媒に溶解するこ
とのないものであれば任意に選択使用できる。か
かる選択は、不融不溶のポリイミド樹脂に関する
化学常識から当業者であれば容易になしうること
である。なお、不融不溶のポリイミドを与えうる
かどうかは、いうまでもなく芳香族テトラカルボ
ン酸二無水物か芳香族ポリイソシアネートかのど
ちらか一方の種類だけで決まる場合もあるし、ま
た両者の組み合せによつて決まる場合もある。た
とえば3・4・3′・4′―ベンゾフエノンテトラカ
ルボン酸二無水物とトリレンジイソシアネートお
よびジフエニルメタン―4・4′―ジイソシアネー
トとの組み合せの如きは、熱可塑的なまたある場
合には有機溶剤可溶性のポリイミドを与えるか
ら、この発明においては除外されなければならな
い。
The aromatic tetracarboxylic dianhydride and the aromatic polyisocyanate used to obtain such polyimide particles are heated to a temperature of up to 500°C, so that the polyimide produced by the polymerization reaction of both becomes infusible and insoluble. Any material can be selected and used as long as it does not melt even when heated, decomposes without melting when heated further, and does not dissolve in various solvents such as general purpose solvents as well as polar solvents. Such a selection can be easily made by a person skilled in the art based on chemical common sense regarding infusible and insoluble polyimide resins. It goes without saying that whether or not it is possible to provide an infusible and insoluble polyimide may depend on the type of aromatic tetracarboxylic dianhydride or aromatic polyisocyanate, or may depend on the combination of the two. Sometimes it is determined by the For example, thermoplastic and in some cases organic Since it provides a solvent-soluble polyimide, it must be excluded in this invention.

芳香族テトラカルボン酸二無水物の例を挙げれ
ばたとえばピロメリツト酸二無水物、3・3′・
4・4′―ベンゾフエノンテトラカルボン酸二無水
物、3・3′・4・4′―ビフエニルテトラカルボン
酸二無水物、2・3・3′・4′―ビフエニルテトラ
カルボン酸二無水物、2・3・6・7―ナフタレ
ンテトラカルボン酸二無水物、1・2・5・6―
ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、1・4・
5・8―ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、
2・2′―ビス(3・4―ジカルボキシフエニル)
プロパン二無水物、ビス(3・4―ジカルボキシ
フエニル)スルホン二無水物、ビス(3・4―ジ
カルボキシフエニル)エーテル二無水物、2・
2′―ビス(2・3―ジカルボキシフエニル)プロ
パン二無水物、1・1′―ビス(2・3―ジカルボ
キシフエニル)エタン二無水物、ベンゼン―1・
2・3・4―テトラカルボン酸二無水物、2・
3・6・7―アントラセンテトラカルボン酸二無
水物、1・2・7・8―フエナンスレンテトラカ
ルボン酸二無水物などがある。
Examples of aromatic tetracarboxylic dianhydrides include pyromellitic dianhydride, 3, 3',
4,4'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, 3,3',4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,3,3',4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride Anhydride, 2, 3, 6, 7-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 1, 2, 5, 6-
Naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 1.4.
5,8-naphthalenetetracarboxylic dianhydride,
2,2'-bis(3,4-dicarboxyphenyl)
Propane dianhydride, bis(3,4-dicarboxyphenyl)sulfone dianhydride, bis(3,4-dicarboxyphenyl)ether dianhydride, 2.
2'-bis(2,3-dicarboxyphenyl)propane dianhydride, 1,1'-bis(2,3-dicarboxyphenyl)ethane dianhydride, benzene-1.
2,3,4-tetracarboxylic dianhydride, 2.
Examples include 3,6,7-anthracenetetracarboxylic dianhydride and 1,2,7,8-phenanthrenetetracarboxylic dianhydride.

芳香族ポリイソシアネートの具体例を挙げれ
ば、たとえばパラフエニレンジイソシアネート、
メタフエニレンジイソシアネート、ジフエニルメ
タン―4・4′―ジイソシアネート、ジフエニルエ
ーテル―4・4′―ジイソシアネート、ジフエニル
プロパン―4・4′―ジイソシアネート、ジフエニ
ルスルホン―4・4′ジイソシアネート、ジフエニ
ルスルホン―3・3′―ジイソシアネート、ジフエ
ニル―4・4′―ジイソシアネート、3・3′―ジメ
チルジフエニル―4・4′―ジイソシアネート、
2・4―トリレンジイソシアネート、2・5―ト
リレンジイソシアネートなどがある。また、ジフ
エニルメタン―4・4′―ジイソシアネート、トリ
レンジイソシアネートまたはキシリレンジイソシ
アネートなどから合成されるつぎの一般式; で表わされるイソシアヌレート環を含有するポリ
イソシアネート、さらにつぎの一般式; で表わされるポリ(メチレンフエニレン)ポリイ
ソシアネート、たとえばトリフエニルメタン―ト
リイソシアネートなどが挙げられる。
Specific examples of aromatic polyisocyanates include paraphenylene diisocyanate,
Metaphenylene diisocyanate, diphenylmethane-4,4'-diisocyanate, diphenyl ether-4,4'-diisocyanate, diphenylpropane-4,4'-diisocyanate, diphenylsulfone-4,4'-diisocyanate, diphenylsulfone- 3,3'-diisocyanate, diphenyl-4,4'-diisocyanate, 3,3'-dimethyldiphenyl-4,4'-diisocyanate,
Examples include 2,4-tolylene diisocyanate and 2,5-tolylene diisocyanate. Also, the following general formula synthesized from diphenylmethane-4,4'-diisocyanate, tolylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, etc.; A polyisocyanate containing an isocyanurate ring represented by the following general formula; Examples include poly(methylenephenylene)polyisocyanates represented by, for example, triphenylmethane-triisocyanate.

上記の芳香族テトラカルボン酸二無水物および
芳香族ポリイソシアネートのなかからそれぞれの
1種もしくは2種以上の組み合せ使用するが、両
成分の使用割合としては当モルとなるようにする
のが好ましい。もちろん、僅かの範囲内であれば
どちらか一方の成分が過剰量となつていても差し
支えない。
One type or a combination of two or more of the above-mentioned aromatic tetracarboxylic dianhydrides and aromatic polyisocyanates may be used, and it is preferred that the proportions of both components used be equimolar. Of course, there is no problem even if one of the components is in an excessive amount as long as it is within a small range.

芳香族テトラカルボン酸二無水物と芳香族ポリ
イソシアネートとの重合反応に当たつてその反応
速度を上げるために第3級アミンの如き触媒を使
用することができる。具体的にはトリエチルアミ
ン、トリ―n―ブチルアミン、1・8―ジアザビ
シクロ(5・4・0)ウンデセン―7およびその
酸醋体、ジメチルブチルアミン、ジメチルアミノ
トルイジルなどが挙げられる。使用量は芳香族テ
トラカルボン酸二無水物1モルに対し通常0.05〜
10モル%程度でよい。
A catalyst such as a tertiary amine can be used in the polymerization reaction of aromatic tetracarboxylic dianhydride and aromatic polyisocyanate to increase the reaction rate. Specific examples include triethylamine, tri-n-butylamine, 1,8-diazabicyclo(5.4.0)undecene-7 and its acid form, dimethylbutylamine, dimethylaminotoluidyl, and the like. The amount used is usually 0.05 to 1 mole of aromatic tetracarboxylic dianhydride.
It may be about 10 mol%.

重合反応に用いる有機溶媒としては、N―メチ
ル―2―ピロリドン、ジメチルアセトアミド、ジ
メチルホルムアミド、ジメチルスルフオキシド、
ヘキサメチレンフオスフアミド、クレゾール、フ
エノールおよびキシレノールなどのフエノール類
が挙げられる。また、場合によりこれら溶媒と共
にヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレンなど
の汎用溶媒を併用することもできる。有機溶媒の
使用量は、芳香族テトラカルボン酸二無水物と芳
香族ポリイソシアネートとを主成分とした固型分
濃度が5〜80重量%、好適には10〜30重量%とな
るようにするのがよい。上記固形濃度があまり低
すぎては反応速度がおそくなり、また高すぎては
発熱反応によりスケールアツプ時の反応制御に問
題をきたしやすい。
Examples of organic solvents used in the polymerization reaction include N-methyl-2-pyrrolidone, dimethylacetamide, dimethylformamide, dimethylsulfoxide,
Mention may be made of phenols such as hexamethylene phosphamide, cresol, phenol and xylenol. Further, in some cases, general-purpose solvents such as hexane, benzene, toluene, and xylene can be used together with these solvents. The amount of organic solvent to be used is such that the solid content concentration of aromatic tetracarboxylic dianhydride and aromatic polyisocyanate as main components is 5 to 80% by weight, preferably 10 to 30% by weight. It is better. If the solid concentration is too low, the reaction rate will be slow, and if it is too high, an exothermic reaction will easily cause problems in reaction control during scale-up.

重合反応は芳香族テトラカルボン酸二無水物と
芳香族ポリイソシアネートと要すれば触媒とを有
機溶媒中に加え前記所定温度で加熱撹拌して行な
う。各成分がいずれも有機溶媒に溶解する系では
初期に均一溶液となり重合反応の進行に伴なつて
炭酸ガスを発生しながらわずかに溶液粘度が上
り、つぎにポリイミド粒子がスラリー状に沈殿析
出してくる。その後さらに加熱撹拌を続けて反応
率を向上させる。
The polymerization reaction is carried out by adding aromatic tetracarboxylic dianhydride, aromatic polyisocyanate, and a catalyst if necessary to an organic solvent, and heating and stirring the mixture at the predetermined temperature. In a system where each component is dissolved in an organic solvent, the solution initially becomes a homogeneous solution, and as the polymerization reaction progresses, the solution viscosity increases slightly while generating carbon dioxide gas, and then polyimide particles precipitate out in the form of a slurry. come. Thereafter, heating and stirring are continued to improve the reaction rate.

このようにして得られる不融不溶で最大粒子径
が40μm以下および平均粒子径が10μm以下の球状
多孔性のポリイミド粒子のスラリーは、前述した
ように、このスラリーから直接ろ別ないし遠心分
離により上記粒子径および性状を有するポリイミ
ド粒子を粉体として取り出したのち前記ポリアミ
ド酸の溶液に添加配合する。
The slurry of spherical porous polyimide particles, which are infusible and insoluble and have a maximum particle size of 40 μm or less and an average particle size of 10 μm or less, is obtained by direct filtration or centrifugation from this slurry as described above. After polyimide particles having a specific particle size and properties are taken out as a powder, they are added and blended into the polyamic acid solution.

上記ろ別ないし遠心分離に際しては一般の吸引
ろ過機や遠心分離機が用いられる。分離されたポ
リイミド粒子はその粒子表面に付着する末反応物
や低分子量重合体をこれらを溶解しうる溶媒、つ
まり重合時と同様の有機溶媒で洗浄除去し、さら
にアセトン、メタノールなどの低沸点溶媒で再洗
浄される。その後、所定温度で加熱乾燥すること
により、前記粒子径および性状を有するポリイミ
ド粉体とする。ここで、上記した有機溶媒によつ
て粒子表面に付着する末反応物や低分子量重合体
を除去する工程は、前記粒子径および性状を保持
させるうえでも重要な工程であるが、さらに末反
応物や低分子量重合体が残存しているとペースト
組成物の最終イミド化段階でこれら成分が熱分解
して不純物となり、半導体素子に悪影響を及ぼし
たり、着色の原因となつたりするなどの問題を招
くことになるのに対し、このような問題を一切解
消しうるという点で特に重要な工程である。
For the above-mentioned filtration or centrifugation, a general suction filter or centrifugal separator is used. The separated polyimide particles are washed with a solvent capable of dissolving them, i.e., the same organic solvent used during polymerization, to remove the terminal reactants and low molecular weight polymers that adhere to the particle surface, and then washed with a low boiling point solvent such as acetone or methanol. will be re-washed. Thereafter, by heating and drying at a predetermined temperature, a polyimide powder having the above particle size and properties is obtained. Here, the step of removing end reactants and low molecular weight polymers adhering to the particle surface using the organic solvent described above is an important step in maintaining the particle size and properties, but in addition, the step of removing end reactants and low molecular weight polymers adhering to the particle surface is If low molecular weight polymers remain, these components will thermally decompose and become impurities during the final imidization stage of the paste composition, causing problems such as adversely affecting semiconductor devices and causing discoloration. However, it is a particularly important process in that it can completely eliminate such problems.

なお、この明細書に記述するところのポリイミ
ド粒子の平均粒子径とは重量平均粒子径()を
意味し、たとえばセイシン企業(株)製SKN―500型
光透過式粒度分布測定機を用いて重量累積分布を
求め、分布50重量%の粒子径を平均粒子径として
算出することができる。
In addition, the average particle diameter of polyimide particles described in this specification means the weight average particle diameter (), and for example, the weight can be measured using an SKN-500 light transmission particle size distribution analyzer manufactured by Seishin Enterprise Co., Ltd. The cumulative distribution is determined, and the particle size at 50% by weight of the distribution can be calculated as the average particle size.

この発明においてフイラー成分としてのポリイ
ミド粒子の使用量としては、ポリアミド酸ポリマ
ー100重量部に対して通常30〜300重量部、好まし
くは50〜200重量部である。この量が少ないと充
分なチクソトロピツク性を付与できず、逆に多く
なりすぎるとペースト組成物がぱさついてスクリ
ーン印刷時に延びがなくなり、印刷不適性とな
る。
In this invention, the amount of polyimide particles used as a filler component is usually 30 to 300 parts by weight, preferably 50 to 200 parts by weight, per 100 parts by weight of the polyamic acid polymer. If this amount is too small, sufficient thixotropic properties cannot be imparted, whereas if this amount is too large, the paste composition becomes dry and does not spread during screen printing, making it unsuitable for printing.

この発明において、ポリアミド酸の溶液へ上記
のフイラー成分を分散させる方法は、ミキサーに
よる分散やロールによる分散が良い。特に3本ロ
ールによる分散方法は、もつとも効果が良く、通
常高速回転で5〜10回の通しが良い。もちろん、
上記以外の分散方法でも、フイラーが凝集せず均
一分散されているならば特に制限は無い。
In this invention, the above-mentioned filler component is preferably dispersed into the polyamic acid solution by using a mixer or a roll. In particular, the dispersion method using three rolls is very effective, and it is usually good to pass through the material 5 to 10 times at high speed. of course,
Dispersion methods other than those described above are not particularly limited as long as the filler is uniformly dispersed without agglomeration.

上記により製造されるこの発明のペースト組成
物は、第1に、ポリアミド酸溶液のみから形成さ
れた従来の皮膜に比べて、厚膜形成が可能である
という特徴を有する。すなわち、一般に、ポリア
ミド酸が熱的にポリイミドへ変換されるとき、閉
環、脱水反応が生じるが、この縮合水のため厚膜
時はイミド化とともにポリマーの沈殿現象を伴な
い、発泡や粉化により透明で強靭なポリイミドの
皮膜は得られない。ところが、この発明の上記の
ペースト組成物ではフイラー成分によつて実効厚
みが出てくるため、閉環、脱水反応するバインダ
ーであるポリアミド酸の厚みは実質的には薄膜形
成の場合とそれほど大きな差異はなく、ために発
泡や粉化の如き支障はおこらない。このように、
この発明のペースト組成物では厚み出しが可能で
あるという特徴を有するのである。
The paste composition of the present invention produced as described above has the first characteristic that it is possible to form a thicker film than a conventional film formed only from a polyamic acid solution. That is, in general, when polyamic acid is thermally converted to polyimide, ring closure and dehydration reactions occur, but due to this condensed water, when forming a thick film, polymer precipitation occurs as well as imidization, resulting in foaming and powdering. A transparent and tough polyimide film cannot be obtained. However, in the above paste composition of the present invention, the effective thickness is determined by the filler component, so the thickness of the polyamic acid, which is the binder that undergoes ring closure and dehydration reactions, is not substantially different from that in the case of forming a thin film. Therefore, problems such as foaming and powdering do not occur. in this way,
The paste composition of the present invention is characterized in that it can be thickened.

この発明のペースト組成物の第2の特徴は、上
記の如く厚膜形成したときでも、その良好なチク
ソトロピツク性により、だれや流れなどの欠陥を
生じず、したがつてスクリーン印刷の如きパター
ン形成が容易であるということである。第3の特
徴は、このようにパターン化膜形成後、高温加熱
処理して脱水、環化することにより、金属、ガラ
ス、金属酸化物などの下地に対しても密着性良好
なつぎの一般式(5)で表わされる如きポリイミドに
変換でき、またこのポリイミド皮膜はピンホール
がみられずその本来の良好な耐熱性、耐薬品性、
機械的特性、電気絶縁性、耐湿特性などを具備し
さらに外観も良好であることである。
The second feature of the paste composition of the present invention is that even when a thick film is formed as described above, its good thixotropic properties do not cause defects such as dripping or running, and therefore, pattern formation such as screen printing is possible. This means that it is easy. The third feature is that after the patterned film is formed, it is dehydrated and cyclized by high-temperature heat treatment, which allows it to adhere well to substrates such as metals, glass, and metal oxides, as shown in the following general formula. It can be converted into polyimide as shown in (5), and this polyimide film has no pinholes and has good heat resistance, chemical resistance,
It has good mechanical properties, electrical insulation properties, moisture resistance properties, etc., and also has a good appearance.

(R1,R2.R′,Ar,n,lおよびmは前記のと
おりである)。
(R 1 , R 2 .R', Ar, n, l and m are as described above).

上記のような特徴を有するペースト組成物は、
高温にさらされる電気・電子機器の印字用イン
ク、積層板マーキングインク、プリント印刷基板
用絶縁インクなどマーキング用インクの耐熱分野
での使用に用いられるだけでなく、接着剤、自動
車分野でのプラスチツク・ソルダー、乾式変圧
器、超LSIのソフトエラー防止用シールド材料な
ど各種用途に使用される。
The paste composition having the above characteristics is
In addition to being used in the heat-resistant field of marking inks, such as printing inks for electrical and electronic equipment exposed to high temperatures, laminate marking inks, and insulating inks for printed circuit boards, they are also used as adhesives and plastics in the automobile field. It is used for various purposes such as solders, dry transformers, and shielding materials for preventing soft errors in VLSIs.

この発明のペースト組成物はとくに半導体素子
用として有用である。この場合素子表面にこの組
成物を塗着しこれを加熱閉環させてポリイミド膜
とする。このように被覆された半導体装置はペー
スト組成物の前記良好な特性が活かされたものと
なり、とくに耐湿特性良好でさらにα線の侵入が
抑えられたすぐれた性能を発輝する。
The paste composition of the present invention is particularly useful for semiconductor devices. In this case, this composition is applied to the surface of the element and then heated to undergo ring closure to form a polyimide film. The semiconductor device coated in this manner takes advantage of the above-mentioned good properties of the paste composition, and exhibits particularly good moisture resistance and excellent performance in which penetration of alpha rays is suppressed.

以下に、この発明の実施例につき説明する。な
お、以下においてポリアミド酸の重合度(分子
量)を示すパラメーターとして固有粘度〔η〕を
用いるが、この固有粘度は溶媒としてN―メチル
―2―ピロリドンを使用し、測定温度30±0.01℃
(恒温槽)で次式にしたがつて求めたものである。
Examples of the present invention will be described below. In the following, the intrinsic viscosity [η] will be used as a parameter indicating the degree of polymerization (molecular weight) of polyamic acid, but this intrinsic viscosity was determined using N-methyl-2-pyrrolidone as a solvent and at a measurement temperature of 30 ± 0.01°C.
(in a constant temperature bath) according to the following formula.

〔η〕=ln(t/to)/C t;ウベローデ粘度計で測定されるポリマー溶
液の落下時間 to;上記同様に測定される溶媒の落下時間 c;ポリアミド酸(ポリマー)濃度(0.5重量
%とした。) 実施例 1 〈シロキサン変性ポリアミド酸溶液〉 撹拌装置、冷却管、温度計および窒素置換装置
を付した500mlフラスコを水浴上に固定化した。
五酸化リンで一昼夜乾燥しさらに減圧蒸留した精
製N―メチル―2―ピロリドン280.90gを上記フ
ラスコ中に加え、窒素を流し込んだ。次いで1ml
のマイクロシリンジによりビス(3―アミノプロ
ピル)テトラメチルジシロキサン;H2N(―CH2
)―3Si(CH32―O―Si(CH32(―CH2)―3NH20.87
g(0.0035モル)、次いで4・4′―ジアミノジフ
エニルエーテル19.3g(0.0965モル)を仕込み、
溶解するまで撹拌した。つぎに3・3′・4・4′―
ビフエニルテトラカルボン酸二無水物29.4g
(0.1モル)を徐々に添加した。反応系を30℃以下
になるように保持しながら透明粘稠溶液となるま
で撹拌した。
[η]=ln(t/to)/C t; Falling time of polymer solution measured with Ubbelohde viscometer to; Falling time of solvent measured in the same manner as above c; Polyamic acid (polymer) concentration (0.5% by weight Example 1 <Siloxane-modified polyamic acid solution> A 500 ml flask equipped with a stirring device, a cooling tube, a thermometer, and a nitrogen purging device was fixed on a water bath.
280.90 g of purified N-methyl-2-pyrrolidone, which had been dried over phosphorus pentoxide for a day and night and then distilled under reduced pressure, was added to the flask, and nitrogen was flushed into the flask. Then 1 ml
bis(3-aminopropyl)tetramethyldisiloxane; H2N ( -CH2
)― 3 Si(CH 3 ) 2 ―O―Si(CH 3 ) 2 (―CH 2 )― 3 NH 2 0.87
g (0.0035 mol), then 19.3 g (0.0965 mol) of 4,4′-diaminodiphenyl ether,
Stir until dissolved. Next 3・3′・4・4′―
Biphenyltetracarboxylic dianhydride 29.4g
(0.1 mol) was added gradually. The reaction system was stirred while maintaining the temperature below 30°C until a clear viscous solution was obtained.

このようにして得られたシロキサン変性ポリア
ミド酸は、その固有粘度が1.67で、珪素含有量が
0.397重量%であつた。この溶液は固形分濃度が
15.0重量%で、溶液粘度が750ポイズであつた。
The siloxane-modified polyamic acid thus obtained has an intrinsic viscosity of 1.67 and a silicon content of
It was 0.397% by weight. This solution has a solids concentration of
At 15.0% by weight, the solution viscosity was 750 poise.

〈ポリイミド粒子〉 3・3′・4・4′―ビフエニルテトラカルボン酸
二無水物29・4g(0.1モル)およびN―メチル
―2―ピロリドン(以下、NMPという)223g
を130℃で加熱撹拌して均一な溶液とした。これ
に3・3′―ジメチルフエニル―4・4′―ジイソシ
アネート26.4g(0.1モル)を加え、さらにN・
N′―ジメチル―P―トルイジン0.2gおよびキシ
レン20gを加えて、130±2℃に保つて10〜12分
間かきまぜるとポリイミド粒子がスラリー状に沈
殿析出してきた。その後さらに同じ温度で5時間
重合反応を続けた。
<Polyimide particles> 29.4 g (0.1 mol) of 3,3',4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride and 223 g of N-methyl-2-pyrrolidone (hereinafter referred to as NMP)
was heated and stirred at 130°C to form a homogeneous solution. To this was added 26.4 g (0.1 mol) of 3,3'-dimethylphenyl-4,4'-diisocyanate, and further N.
When 0.2 g of N'-dimethyl-P-toluidine and 20 g of xylene were added and stirred for 10 to 12 minutes at 130±2° C., polyimide particles precipitated out in the form of a slurry. Thereafter, the polymerization reaction was further continued at the same temperature for 5 hours.

反応後冷却し、ポリイミド粒子をろ別したの
ち、NMPで3回洗浄し、最終的にアセトンで2
回洗浄した。洗浄後250℃で3時間加熱乾燥する
ことにより、46.0g(収率97.0重量%)の球状多
孔性のポリイミド粉体が得られた。
After the reaction, the polyimide particles were cooled and filtered, washed three times with NMP, and finally washed with acetone twice.
Washed twice. After washing, the powder was heated and dried at 250° C. for 3 hours to obtain 46.0 g (yield: 97.0% by weight) of spherical porous polyimide powder.

このポリイミド粉体の最大粒子径は20μm、平
均粒子径は4.5μmであり、赤外線吸収スペクトル
(KBr法により)、1720cm-1および1780cm-1にイミ
ド基に基づくカルボニルの吸収が認められた。ま
た、このポリイミド粉体は500℃まで加熱しても
溶融せず、しかもNMP以外の各種溶媒にも不溶
であつた。なお、参考のために、第1図に倍率
5000倍のポリイミド粉体の走査型電子顕微鏡写真
を示した。この写真より上記粉体が球状多孔性で
あることがわかる。
This polyimide powder had a maximum particle diameter of 20 μm and an average particle diameter of 4.5 μm, and carbonyl absorption based on imide groups was observed at 1720 cm −1 and 1780 cm −1 in the infrared absorption spectrum (by KBr method). Furthermore, this polyimide powder did not melt even when heated to 500°C, and was also insoluble in various solvents other than NMP. For reference, the magnification is shown in Figure 1.
A scanning electron micrograph of polyimide powder is shown at 5000x magnification. This photograph shows that the powder is spherical and porous.

〈ペースト組成物〉 上記のシロキサン変性ポリアミド酸の溶液100
gと上記のポリイミド粉体30gを3本ロールで高
速回転で5回通して分散した。得られたペースト
はチクソトロピツクであり、BH型粘度計;ロー
ターNo.7(以下同様)の条件で、10rpmで測定し
た粘度は9000ポイズであり2rpmで測定したとこ
ろ、5000ポイズであつた。このペースト組成物を
10rpmで2600ポイズ、2rpmで2300ポイズを示す
までセロソルブで希釈した。
<Paste composition> Solution of the above siloxane-modified polyamic acid 100
g and 30 g of the above polyimide powder were passed through three rolls at high speed rotation five times to disperse them. The resulting paste was thixotropic and had a viscosity of 9000 poise when measured at 10 rpm using a BH type viscometer; rotor No. 7 (the same applies hereinafter), and 5000 poise when measured at 2 rpm. This paste composition
It was diluted with cellosolve until it showed 2600 poise at 10 rpm and 2300 poise at 2 rpm.

このようにして製造したペースト組成物をガラ
ス瓶上にスクリーン印刷し、マーキングしたとこ
ろ、だれ、流れが無い印字がすれた。150℃で30
分間、250℃で6時間硬化した後、硬化した印字
が形成でき、強固にガラス瓶に接着していた。こ
の印字にはピンホールが全然認められなかつた。
When the paste composition thus produced was screen printed and marked on a glass bottle, the printing was smeared without dripping or running. 30 at 150℃
After curing for 6 hours at 250° C. for 6 hours, a cured print could be formed and firmly adhered to the glass bottle. No pinholes were observed in this print.

なお、参考のために、シロキサン変性ポリアミ
ド酸の溶液100gに対して上記ポリイミド粉体を
3g加えたペースト組成物は、チクソトロピツク
な流動性を示さず、スクリーン印刷したところ、
だれ、流れが生じ、硬化後の皮膜は、イミド閉環
に基づく発泡現象がみられた。また、同様に、ポ
リイミド粉体を50g加えたペースト組成物ではチ
クソトロピツクな性質が強くなりすぎペーストは
パサついて、スクリーン印刷時に延びがなく、印
刷性不適であつた。
For reference, a paste composition prepared by adding 3 g of the above polyimide powder to 100 g of a solution of siloxane-modified polyamic acid did not exhibit thixotropic fluidity, and when screen printed,
Dropping and flow occurred, and the cured film showed a foaming phenomenon due to imide ring closure. Similarly, in a paste composition to which 50 g of polyimide powder was added, the thixotropic properties became too strong, and the paste became dry and did not spread during screen printing, resulting in unsuitable printability.

実施例 2 〈シロキサン変性ポリアミド酸溶液〉 溶媒として精製NΓN′―ジメチルアセトアミ
ドを281.46g、ジアミノシロキサンとしてビス
(4―アミノブチル)テトラメチルジシロキサン
を0.97g(0.0035モル)使用した以外は実施例1
と同様にしてシロキサン変性ポリアミド酸の15重
量%溶液をつくつた。
Example 2 <Siloxane-modified polyamic acid solution> Example 1 except that 281.46 g of purified NΓN'-dimethylacetamide was used as the solvent and 0.97 g (0.0035 mol) of bis(4-aminobutyl)tetramethyldisiloxane was used as the diaminosiloxane.
A 15% by weight solution of siloxane-modified polyamic acid was prepared in the same manner as above.

このときのシロキサン変性ポリアミド酸の固有
粘度は1.81であり、また珪素含有量は0.396重量
%であつた。この溶液を50±5℃で38時間加熱す
ることにより固有粘度が0.55まで低分子量化し
た。この溶液粘度は142ポイズであつた。
The intrinsic viscosity of the siloxane-modified polyamic acid at this time was 1.81, and the silicon content was 0.396% by weight. By heating this solution at 50±5° C. for 38 hours, the molecular weight was reduced to an intrinsic viscosity of 0.55. The viscosity of this solution was 142 poise.

〈ポリイミド粒子〉 3・3′・4・4′―ベンゾフエノンテトラカルボ
ン酸二無水物32.2g(0.1モル)をNMP232gに
溶解し、130℃で加熱撹拌しながら3・3′―ジメ
チルジフエニル―4・4′―ジイソシアネート26.4
g(0.1モル)、N―N′―ジメチル―P―トルイジ
ン0.2gおよびキシレン20gを加えた。130±2℃
に保つて10〜15分間加熱撹拌すると炭酸ガスを激
しく発生しながらポリイミド粒子がスラリー状に
沈殿析出してきた。その後さらに同じ温度で5時
間重合反応を続けた。
<Polyimide particles> Dissolve 32.2 g (0.1 mol) of 3,3',4,4'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride in 232 g of NMP, and dissolve 3,3'-dimethyldiphenyl while stirring at 130°C. -4,4'-diisocyanate 26.4
(0.1 mol), 0.2 g of N--N'-dimethyl-P-toluidine and 20 g of xylene were added. 130±2℃
When the mixture was heated and stirred for 10 to 15 minutes, polyimide particles precipitated out in the form of a slurry while vigorously generating carbon dioxide gas. Thereafter, the polymerization reaction was further continued at the same temperature for 5 hours.

以下、実施例1と同様の操作により、45.0g
(収率90.4重量%)の球状多孔性のポリイミド粉
体を得た。この粉体の最大粒子径は12μm、平均
粒子径は2.1μmであり、赤外線吸収スペクトルに
よりイミド基に基づくカルボニルの吸収が認めら
れた。また、実施例1と同様の不融不溶の粉体で
あつた。なお、参考のために、第2図に倍率
20000倍のポリイミド粉体の走査型電子顕微鏡写
真を示した。
Hereinafter, by the same operation as in Example 1, 45.0g
A spherical porous polyimide powder (yield: 90.4% by weight) was obtained. The maximum particle size of this powder was 12 μm and the average particle size was 2.1 μm, and carbonyl absorption based on imide groups was observed in the infrared absorption spectrum. Moreover, it was an infusible and insoluble powder similar to that of Example 1. For reference, the magnification is shown in Figure 2.
A scanning electron micrograph of polyimide powder magnified 20,000 times is shown.

〈ペースト組成物〉 上記のシロキサン変性ポリアミド酸の溶液100
gと、上記のポリイミド粉体20.0gを、3本ロー
ルで高速回転で5回通してチクソトロピツクなペ
ースト組成物を得た。このペースト組成物の溶液
粘度は、10rpmで2400ポイズ、2rpmで2800ポイ
ズであり、実施例1と同様に良好なる印刷性を示
し、硬化後の皮膜は強固にガラス瓶に接着してい
た。
<Paste composition> Solution of the above siloxane-modified polyamic acid 100
g and 20.0 g of the above polyimide powder were passed through three rolls five times at high speed rotation to obtain a thixotropic paste composition. The solution viscosity of this paste composition was 2400 poise at 10 rpm and 2800 poise at 2 rpm, showing good printability as in Example 1, and the cured film firmly adhered to the glass bottle.

また、セラミツクパツケージされたLSIに、同
様にしてスクリーン印刷でマーキングしたとこ
ろ、これも良好な印刷性と硬化後はピンホールが
なく強固な接着性をそれぞれ示した。
Furthermore, when an LSI packaged in ceramic was similarly marked by screen printing, it also showed good printability and strong adhesion with no pinholes after curing.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図および第2図はそれぞれこの発明のペー
スト組成物に用いるフイラー成分としてのポリイ
ミド粒子の走査型電子顕微鏡写真図である。
1 and 2 are scanning electron micrographs of polyimide particles as a filler component used in the paste composition of the present invention, respectively.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 ジアミノ化合物全体量の1〜4モル%の範囲
でかつ珪素含有量が0.5重量%以下となるように
ジアミノシロキサンで変性してなるポリアミド酸
の溶液中に、芳香族テトラカルボン酸二無水物と
芳香族ポリイソシアネートとの有機溶媒中100〜
160℃での加熱重合により得られる熱に不融性で
かつ有機溶剤に不溶性である最大粒子径が40μm
以下および平均粒子径が10μm以下の球状多孔性
のポリイミド粒子のスラリーから直接ろ別ないし
遠心分離しさらに重合時と同様の有機溶媒で洗浄
して得られる上記ポリイミド粒子の粉体を配合し
てなるペースト組成物。
1 Aromatic tetracarboxylic dianhydride and aromatic tetracarboxylic dianhydride are added to a solution of polyamic acid modified with diaminosiloxane in a range of 1 to 4 mol% of the total amount of diamino compounds and a silicon content of 0.5% by weight or less. 100~ in organic solvent with aromatic polyisocyanate
Heat-infusible and organic solvent-insoluble particles with a maximum particle size of 40 μm obtained by thermal polymerization at 160℃
A powder of the above-mentioned polyimide particles obtained by direct filtration or centrifugation from a slurry of spherical porous polyimide particles having an average particle diameter of 10 μm or less and further washing with the same organic solvent used during polymerization is blended. Paste composition.
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