JP2637391B2 - Polyimide resin - Google Patents
Polyimide resinInfo
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は耐熱性が良好で、か
つ従来のポリイミド樹脂よりも優れた粘着性を有する新
規なポリイミド樹脂に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a novel polyimide resin having good heat resistance and having a higher adhesiveness than conventional polyimide resins.
【0002】[0002]
【従来の技術】ポリイミド樹脂は、耐熱性、電気絶縁
性、機械的性質に優れた樹脂として広く知られている。
このため、近年、ポリイミド樹脂は半導体産業分野でも
使用されるようになっており、新たな性能向上の要求が
強まってきている。例えばポリイミド樹脂を液晶表示素
子の配向膜として用いる場合には、ポリイミド樹脂の光
透過性が高いことが要求される。またポリイミド樹脂を
ICの層間絶縁膜等として用いる場合には、基板との密
着性が大きいことが要求される。2. Description of the Related Art Polyimide resins are widely known as resins having excellent heat resistance, electrical insulation and mechanical properties.
For this reason, in recent years, polyimide resins have been used in the field of the semiconductor industry, and demands for new performance improvements have been increasing. For example, when a polyimide resin is used as an alignment film of a liquid crystal display element, the polyimide resin is required to have high light transmittance. In addition, when a polyimide resin is used as an interlayer insulating film of an IC or the like, it is required to have high adhesion to a substrate.
【0003】ところが従来のポリイミド樹脂は、その前
駆体であるポリアミック酸を熱処理することにより環化
反応させて製造すると、黄褐色に着色するため、光透過
性が小さくなるという問題があった。However, when a conventional polyimide resin is produced by subjecting a polyamic acid, which is a precursor thereof, to a cyclization reaction by heat treatment, it is colored yellow-brown, and thus has a problem in that light transmittance is reduced.
【0004】また、従来のポリイミド樹脂を基板に接着
した場合、基板との密着性が悪いため、基板とポリイミ
ド樹脂との間から水分が侵入し、液晶表示素子又はI
C、LSIの信頼性を大幅に低下させるという問題があ
った。In addition, when a conventional polyimide resin is adhered to a substrate, moisture invades from between the substrate and the polyimide resin due to poor adhesion to the substrate, resulting in a liquid crystal display element or an I.D.
C, there is a problem that the reliability of the LSI is greatly reduced.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題点を
解決するためになされたものであり、光透過性が小さ
く、基板に対する密着性が優れたポリイミド樹脂を提供
することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a polyimide resin having low light transmittance and excellent adhesion to a substrate.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】発明に係るポリイミド樹
脂は、一般式The polyimide resin according to the present invention has a general formula
【0007】[0007]
【化7】 (ただしArは、Embedded image (However, Ar is
【0008】[0008]
【化8】 から選ばれる4価の有機基を表わし、Zは、Embedded image And represents a tetravalent organic group selected from
【0009】[0009]
【化9】 Embedded image
【0010】[0010]
【化10】 Embedded image
【0011】[0011]
【化11】 Embedded image
【0012】[0012]
【化12】 から選ばれる2価の有機基を表わし、m、nは0.01≦m
/(m+n)≦1.0 を満足する数を表わす)で示され、
その前駆体であるポリアミック酸の0.5 g/dl濃度N
―メチルー2―ピロリドン溶液の30℃における固有粘
度が0.15dl/g以上であることを特徴とするものであ
る。Embedded image Represents a divalent organic group selected from: m and n are 0.01 ≦ m
/(M+n)≦1.0.)
0.5 g / dl concentration N of polyamic acid as its precursor
The intrinsic viscosity of the -methyl-2-pyrrolidone solution at 30 ° C. is 0.15 dl / g or more.
【0013】このようなポリイミド樹脂は、2,2−ビ
ス(ヒドロキシアミノフェニル)ヘキサフロロプロパン
(II)及び一般式 H2 N−Z−NH2 …(III) で示されるジアミノ化合物と、一般式Such a polyimide resin includes 2,2-bis (hydroxyaminophenyl) hexafluoropropane (II) and a diamino compound represented by the general formula H 2 N—Z—NH 2 .
【0014】[0014]
【化13】 で示されるテトラカルボン酸二無水物とを、有機溶剤中
で重縮合反応させて、一般式Embedded image With a tetracarboxylic dianhydride represented by the general formula
【0015】[0015]
【化14】 で示され、0.5 g/dl濃度N−メチル−2−ピロリド
ン溶液30℃における固有粘度が0.15dl/g以上であ
るポリアミック酸を合成した後、環化反応させることに
より得ることができる。Embedded image Can be obtained by synthesizing a polyamic acid having an intrinsic viscosity of 0.15 dl / g or more at 30 ° C. in a 0.5 g / dl concentration N-methyl-2-pyrrolidone solution, followed by a cyclization reaction.
【0016】以下、本発明を更に詳細に説明する。Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
【0017】本発明において、2,2−ビス(ヒドロキ
シアミノフェニル)ヘキサフロロプロパン(II)とし
ては、例えば、2,2−ビス(3−ヒドロキシ−4−ア
ミノフェニル)ヘキサフロロプロパン、2.2−ビス
(4−ヒドロキシ−3−アミノフェニル)ヘキサフロロ
プロパン、2−(3−ヒドロキシ−4−アミノフェニ
ル)−2−(4−ヒドロキシ−3−アミノフェニル)ヘ
キサフロロプロパン等を挙げることができる。これらの
化合物のうち1種又は2種以上のものが用いられる。In the present invention, examples of 2,2-bis (hydroxyaminophenyl) hexafluoropropane (II) include 2,2-bis (3-hydroxy-4-aminophenyl) hexafluoropropane and 2.2. -Bis (4-hydroxy-3-aminophenyl) hexafluoropropane, 2- (3-hydroxy-4-aminophenyl) -2- (4-hydroxy-3-aminophenyl) hexafluoropropane and the like can be mentioned. . One or more of these compounds are used.
【0018】また、本発明において、一般式(III)
で示されるジアミノ化合物としては、例えば、m−フェ
ニレンジアミン、p−フェニレンジアミン、2,4−ト
リレンジアミン、3,3´−ジアミノジフェニルエーテ
ル、4,4´−ジアミノジフェニルエーテル、3,4´
−ジアミノジフェニルエーテル、3,3´−ジアミノジ
フェニルスルホン、4,4´−ジアミノジフェニルスル
ホン、3,4´−ジアミノジフェニルスルホン、3,3
´−ジアミノジフェニルメタン、4,4´−ジアミノジ
フェニルメタン、3,4´−ジアミノジフェニルメタ
ン、4,4´−ジアミノジフェニルスルフィド、3,3
´−ジアミノジフェニルケトン、4,4´−ジアミノジ
フェニルケトン、3,4´−ジアミノジフェニルケト
ン、2,2´−ビス(p−アミノフェニル)プロパン、
2,2´−ビス(p−アミノフェニル)ヘキサフロロプ
ロパン、1,3−ビス(m−アミノフェノキシベンゼ
ン)、1,3−ビス(p−アミノフェノキシベンゼ
ン)、1,4−ビス(p−アミノフェノキシベンゼ
ン)、4−メチル−2,4−ビス(p−アミノフェニ
ル)−1−ペンテン、4−メチル−2,4−ビス(p−
アミノフェニル)−2−ペンテン、1,4−ビス(α,
α−ジメチル−p−アミノベンジル)ベンゼン、イミノ
−ジ−p−フェニレンジアミン、1,5−ジアミノナフ
タレン、2,6−ジアミノナフタレン、4−メチル−
2,4−ビス(p−アミノフェニルペンタン)、5(ま
たは6)−アミノ−1−(p−アミノフェニル)−1,
3,3−トリメチルインダン、ビス(p−アミノフェニ
ル)ホスフィンオキシド、4,4´−ジアミノアゾベン
ゼン、4,4´−ジアミノジフェニル尿素、4,4´−
ビス(p−アミノフェノキシ)ビフェニル、2,2−ビ
ス〔p−(p´−アミノフェノキシ)フェニル〕プロパ
ン、2,2−ビス〔p−(m−アミノフェノキシ)フェ
ニル〕プロパン、4,4´−ビス(p−アミノフェノキ
シ)ベンゾフェノン、4,4´−ビス(p−アミノフェ
ノキシ)ジフェニルスルホン、4,4´−ビス(m−ア
ミノフェノキシ)ジフェニルスルホン、4,4´−ビス
〔p−(α,α−ジメチル−p´−アミノベンジル)フ
ェノキシ〕ベンゾフェノン、4,4´−ビス〔p−
(α,α−ジメチル−p´−アミノベンジル)フェノキ
シ〕ジフェニルスルホン、ビス(4−アミノフェニル)
ジメチルシラン、ビス(4−アミノフェニル)テトラメ
チルジシロキサン、ビス(m−アミノフェニル)テトラ
メチルジシロキサンなどの芳香族ジアミンを挙げること
ができる。これらの芳香族ジアミンの芳香核の水素原子
が、塩素原子、フッ素原子、臭素原子、メチル基、メト
キシ基、シアノ基、フェニル基等の群より選択される少
なくとも1種の置換基により置換された化合物であって
もよい。In the present invention, the compound represented by the general formula (III)
Examples of the diamino compound represented by are m-phenylenediamine, p-phenylenediamine, 2,4-tolylenediamine, 3,3′-diaminodiphenyl ether, 4,4′-diaminodiphenyl ether, 3,4 ′
-Diaminodiphenyl ether, 3,3'-diaminodiphenylsulfone, 4,4'-diaminodiphenylsulfone, 3,4'-diaminodiphenylsulfone, 3,3
'-Diaminodiphenylmethane, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 3,4'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-diaminodiphenylsulfide, 3,3
'-Diaminodiphenylketone, 4,4'-diaminodiphenylketone, 3,4'-diaminodiphenylketone, 2,2'-bis (p-aminophenyl) propane,
2,2'-bis (p-aminophenyl) hexafluoropropane, 1,3-bis (m-aminophenoxybenzene), 1,3-bis (p-aminophenoxybenzene), 1,4-bis (p- Aminophenoxybenzene), 4-methyl-2,4-bis (p-aminophenyl) -1-pentene, 4-methyl-2,4-bis (p-
Aminophenyl) -2-pentene, 1,4-bis (α,
α-dimethyl-p-aminobenzyl) benzene, imino-di-p-phenylenediamine, 1,5-diaminonaphthalene, 2,6-diaminonaphthalene, 4-methyl-
2,4-bis (p-aminophenylpentane), 5 (or 6) -amino-1- (p-aminophenyl) -1,
3,3-trimethylindane, bis (p-aminophenyl) phosphine oxide, 4,4'-diaminoazobenzene, 4,4'-diaminodiphenylurea, 4,4'-
Bis (p-aminophenoxy) biphenyl, 2,2-bis [p- (p'-aminophenoxy) phenyl] propane, 2,2-bis [p- (m-aminophenoxy) phenyl] propane, 4,4 ' -Bis (p-aminophenoxy) benzophenone, 4,4'-bis (p-aminophenoxy) diphenylsulfone, 4,4'-bis (m-aminophenoxy) diphenylsulfone, 4,4'-bis [p- ( α, α-dimethyl-p′-aminobenzyl) phenoxy] benzophenone, 4,4′-bis [p-
(Α, α-dimethyl-p′-aminobenzyl) phenoxy] diphenylsulfone, bis (4-aminophenyl)
Examples include aromatic diamines such as dimethylsilane, bis (4-aminophenyl) tetramethyldisiloxane, and bis (m-aminophenyl) tetramethyldisiloxane. The hydrogen atom of the aromatic nucleus of these aromatic diamines is substituted with at least one substituent selected from the group consisting of a chlorine atom, a fluorine atom, a bromine atom, a methyl group, a methoxy group, a cyano group and a phenyl group. It may be a compound.
【0019】また、一般式(III)で示されるジアミ
ノ化合物としては、上述した芳香族ジアミンのほかに
も、例えば、ジメチレンジアミン、トリメチレンジアミ
ン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミ
ン、ヘプタメチレンジアミン、オクタメチレンジアミ
ン、ノナメチレンジアミン、デカメチレンジアミン、
1,2−ビス(3´−アミノプロポキシ)エタン、1,
4−ジアミノシクロヘキサン、4,4´−ジアミノジシ
クロヘキシルメタン、1,3−ビスアミノメチルシクロ
ヘキサン、1,4−ビスアミノメチルシクロヘキサン、
1,3−ジアミノシクロヘキサン、4,4´−ジアミノ
ジシクロへキシルイソプロパン、1,4−キシリレンジ
アミン、2,6−ジアミノピリジン、2,4−ジアミノ
−S−トリアジン、ビス(γ−アミノプロピル)テトラ
メチルジシロキサン、1,4−ビス(γ−アミノプロピ
ルジメチルシリル)ベンゼン、ビス(4−アミノブチ
ル)テトラメチルジシロキサン、ビス(γ−アミノプロ
ピル)テトラフェニルジシロキサンなどを挙げることが
できる。Examples of the diamino compound represented by the general formula (III) include, in addition to the above-mentioned aromatic diamines, dimethylene diamine, trimethylene diamine, tetramethylene diamine, hexamethylene diamine, heptamethylene diamine, and the like. Octamethylenediamine, nonamethylenediamine, decamethylenediamine,
1,2-bis (3′-aminopropoxy) ethane, 1,
4-diaminocyclohexane, 4,4'-diaminodicyclohexylmethane, 1,3-bisaminomethylcyclohexane, 1,4-bisaminomethylcyclohexane,
1,3-diaminocyclohexane, 4,4′-diaminodicyclohexylisopropane, 1,4-xylylenediamine, 2,6-diaminopyridine, 2,4-diamino-S-triazine, bis (γ-amino Propyl) tetramethyldisiloxane, 1,4-bis (γ-aminopropyldimethylsilyl) benzene, bis (4-aminobutyl) tetramethyldisiloxane, bis (γ-aminopropyl) tetraphenyldisiloxane, and the like. it can.
【0020】一般式(III)で示されるジアミノ化合
物は必ずしも用いなくともよく、必要に応じて以上の群
より選択される1種又は2種以上のものが用いられる。The diamino compound represented by the general formula (III) may not necessarily be used, and if necessary, one or more compounds selected from the above groups may be used.
【0021】本発明において、一般式(IV)で示され
るテトラカルボン酸二無水物としては、例えば、ピロメ
リット酸二無水物、3,3´,4,4´−ベンゾフェノ
ンテトラカルボン酸二無水物、2,3,3´,4´−ベ
ンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、3,3´,
4,4´−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、ビス
(3,4−ジカルボキシフェニル)メタン二無水物、
2,2−ビス(3´,4´−ジカルボキシフェニル)プ
ロパン二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニ
ル)スルホン二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフ
ェニル)ジメチルシラン二無水物、ビス(3,4−ジカ
ルボキシフェニル)テトラメチルジシロキサン二無水
物、1−4−5−8−ナフタリンテトラカルボン酸二無
水物、2,3,6,7−ナフタリンテトラカルボン酸二
無水物、ブタンテトラカルボン酸二無水物などを挙げる
ことができる。なお、これらの化合物の水素原子が、塩
素原子、フッ素原子、臭素原子、メチル基、メトキシ
基、シアン基、フェニル基等の群より選択される少なく
とも1種の置換基により置換された化合物であってもよ
い。In the present invention, examples of the tetracarboxylic dianhydride represented by the general formula (IV) include pyromellitic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-benzophenonetetracarboxylic dianhydride 2,3,3 ′, 4′-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′,
4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) methane dianhydride,
2,2-bis (3 ′, 4′-dicarboxyphenyl) propane dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) sulfone dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) dimethylsilane dianhydride , Bis (3,4-dicarboxyphenyl) tetramethyldisiloxane dianhydride, 1-4-4-8-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 2,3,6,7-naphthalenetetracarboxylic dianhydride And butanetetracarboxylic dianhydride. Note that these compounds are compounds in which a hydrogen atom is substituted with at least one substituent selected from the group consisting of a chlorine atom, a fluorine atom, a bromine atom, a methyl group, a methoxy group, a cyano group, and a phenyl group. You may.
【0022】一般式(IV)で示される化合物として
は、以上の群より選択される1種又は2種以上のものが
用いられる。As the compound represented by the general formula (IV), one or more compounds selected from the above groups are used.
【0023】本発明に係るポリイミド樹脂の前駆体であ
るポリアミック酸は、2,2−ビス(ヒドロキシアミノ
フェニル)ヘキサフロロプロパン(II)及び必要に応
じてジアミノ化合物(III)と、テトラカルボン酸二
無水物(IV)とを有機溶剤中で重縮合反応させること
により合成することができる。この際、用いられる有機
溶剤としては、例えば、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−メチル−2−
ピロリドン、N−メチル−ε−カプロラクタム、γ−ブ
チロラクトン、スルホラン、N,N,N´,N´−テト
ラメチル臭素、ヘキサメチルホスホアミドなどを挙げる
ことができる。The polyamic acid which is a precursor of the polyimide resin according to the present invention comprises 2,2-bis (hydroxyaminophenyl) hexafluoropropane (II) and, if necessary, a diamino compound (III) and tetracarboxylic acid dicarboxylic acid. It can be synthesized by a polycondensation reaction with an anhydride (IV) in an organic solvent. At this time, as the organic solvent used, for example, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methyl-2-
Examples thereof include pyrrolidone, N-methyl-ε-caprolactam, γ-butyrolactone, sulfolane, N, N, N ′, N′-tetramethylbromine, and hexamethylphosphamide.
【0024】この反応では、2,2−ビス(ヒドロキシ
アミノフェニル)ヘキサフロロプロパン(II)とジア
ミノ化合物(III)との割合は、目的とするポリイミ
ド樹脂中の繰返し単位の割合に応じて決定する。また、
2,2−ビス(ヒドロキシアミノフェニル)ヘキサフロ
ロプロパン(II)及びジアミノ化合物(III)の合
計量とテトラカルボン酸二無水物(IV)との割合は、
モル比で0.9 〜1.1 :1の割合とする。反応条件は、反
応温度−20〜 150℃、反応時間10分〜20時間の範
囲である。In this reaction, the ratio between 2,2-bis (hydroxyaminophenyl) hexafluoropropane (II) and the diamino compound (III) is determined in accordance with the ratio of the repeating unit in the intended polyimide resin. . Also,
The ratio of the total amount of 2,2-bis (hydroxyaminophenyl) hexafluoropropane (II) and the diamino compound (III) to the ratio of tetracarboxylic dianhydride (IV) is
The molar ratio is 0.9 to 1.1: 1. The reaction conditions are a reaction temperature of -20 to 150 ° C. and a reaction time of 10 minutes to 20 hours.
【0025】以上のような条件で、一般式(V)で表わ
される繰返し単位m個、繰返し単位n個を有するポリア
ミック酸が生成する。生成したポリアミック酸は、溶液
のまま次工程で使用してもよい。また、生成したポリア
ミック酸溶液を水、メタノール、エタノール、アセト
ン、メチルエチルケトン等の貧溶剤に注入して重合体を
析出させ、洗浄、乾燥して固体として回収し、次工程で
使用してもよい。Under the above conditions, a polyamic acid having m repeating units and n repeating units represented by the general formula (V) is produced. The generated polyamic acid may be used as a solution in the next step. Alternatively, the resulting polyamic acid solution may be poured into a poor solvent such as water, methanol, ethanol, acetone, or methyl ethyl ketone to precipitate a polymer, which may be washed and dried to recover a solid, which may be used in the next step.
【0026】本発明において、合成するポリアミック酸
の分子量については、基板に塗布した時に十分な物理的
強度を保持し得る膜が形成できる程度であることが望ま
しい。この観点から、0.5 g/dl濃度のポリアミック
酸/N−メチル−2−ピロリドン溶液の30℃における
固有粘度は0.15dl/g以上であることが望ましい。In the present invention, the molecular weight of the polyamic acid to be synthesized is desirably such that a film capable of maintaining sufficient physical strength when coated on a substrate can be formed. From this viewpoint, it is desirable that the intrinsic viscosity at 30 ° C. of the polyamic acid / N-methyl-2-pyrrolidone solution having a concentration of 0.5 g / dl is 0.15 dl / g or more.
【0027】[0027]
【0028】[0028]
【0029】更に、以上のようにして合成されたポリア
ミック酸を環化することにより、本願発明のポリイミド
樹脂を製造することができる。この環化は、加熱処理又
は化学処理によって行なわれる。加熱処理による方法で
は、ポリアミック酸溶液をガラス、ステンレス鋼等の適
当な基板に塗布し、溶剤を除去して得られたポリアミッ
ク酸の膜又はフィルムを100 〜400 ℃に加熱することに
より、環化反応を起させ、ポリイミド樹脂を製造する。
また、化学処理による方法では、ポリアミック酸溶液を
無水酢酸、トリエチルアミン、ピリジン、酢酸ナトリウ
ム、酢酸亜鉛、酢酸マンガン、酢酸コバルト等の存在
下、−20〜 150℃の温度範囲で1分から10時間反応
させることにより環化反応を起させ、ポリイミド樹脂を
製造する。Further, by cyclizing the polyamic acid synthesized as described above, the polyimide resin of the present invention can be produced. This cyclization is performed by heat treatment or chemical treatment. In the heat treatment method, a polyamic acid solution is applied to an appropriate substrate such as glass or stainless steel, and the solvent is removed.The resulting polyamic acid film or film is heated to 100 to 400 ° C. to effect cyclization. A reaction is caused to produce a polyimide resin.
In the method by the chemical treatment, the polyamic acid solution is reacted in the presence of acetic anhydride, triethylamine, pyridine, sodium acetate, zinc acetate, manganese acetate, cobalt acetate or the like in a temperature range of -20 to 150 ° C. for 1 minute to 10 hours. This causes a cyclization reaction to produce a polyimide resin.
【0030】このようにして製造されたポリイミド樹脂
は、一般式(I)で示される繰返し単位m個と繰返し単
位n個とを有するものである。このようなポリイミド樹
脂は、ポリマー分子骨格に2,2−ビス(ヒドロキシア
ミノフェニル)ヘキサフロロプロパンから誘導された水
酸基及びフッ素原子が導入されているので、基板に対す
る密着性を向上することができる。また、2,2−ビス
(ヒドロキシアミノフェニル)ヘキサフロロプロパンは
他の芳香族ジアミンに比べて着色度が小さく、かつ溶液
状態でも着色度が小さいので、得られるポリイミド樹脂
も従来のポリイミド樹脂よりも光透過性に優れている。
また、フッ素原子の存在もポリイミド樹脂の光透過性の
向上をもたらしていると考えられる。The polyimide resin thus produced has m repeating units and n repeating units represented by the general formula (I). In such a polyimide resin, since a hydroxyl group and a fluorine atom derived from 2,2-bis (hydroxyaminophenyl) hexafluoropropane are introduced into the polymer molecular skeleton, the adhesion to the substrate can be improved. Further, 2,2-bis (hydroxyaminophenyl) hexafluoropropane has a lower degree of coloring than other aromatic diamines and a lower degree of coloring even in a solution state, so that the obtained polyimide resin is also less than the conventional polyimide resin. Excellent light transmittance.
Further, it is considered that the presence of the fluorine atom also improves the light transmittance of the polyimide resin.
【0031】なお、上記各繰返し単位の総数m、nの関
係を0.01≦m/(m+n)≦1.0 としたのは、この値が
0.01未満の場合、ポリマー骨格に導入されている水酸基
及びフッ素原子が少ないので、基板に対する密着性を向
上させることができないためである。より好ましいm/
(m+n)の値の範囲は、0.1 〜0.9 である。これは、
この値が0.1 未満では基板への密着性が低下する傾向が
あり、一方0.9 を超えると得られるポリイミド樹脂の耐
熱性が低下する傾向があるためである。It is to be noted that the relation between the total number m and the number n of the respective repeating units is 0.01 ≦ m / (m + n) ≦ 1.0 because this value is
If it is less than 0.01, the number of hydroxyl groups and fluorine atoms introduced into the polymer skeleton is small, so that the adhesion to the substrate cannot be improved. More preferred m /
The range of the value of (m + n) is 0.1 to 0.9. this is,
If the value is less than 0.1, the adhesion to the substrate tends to decrease, while if it exceeds 0.9, the heat resistance of the obtained polyimide resin tends to decrease.
【0032】[0032]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を実施例
を基に説明する。 (実施例1) 攪拌棒、温度計、滴下ロートを取付けた反応フラスコ内
に、3,3´,4,4´−ビフェニルテトラカルボン酸
二無水物14.71 重量部及びN,N−ジメチルアセトアミ
ド50重量部を仕込み、十分に攪拌して0℃まで冷却し
た。この懸濁液を0℃に保持し、p−フェニレンジアミ
ン4.67重量部、ビス(γ−アミノプロピル)テトラメチ
ルジシロキサン0.75重量部及び2,2−ビス(4−ヒド
ロキシ−3−アミノフェニル)ヘキサフロロプロパン1.
13重量部をN,N−ジメチルアセトアミド70重量部に
溶解した溶液を、滴下ロートから徐々に滴下した。滴下
終了後、0〜10℃で6時間攪拌を続け、ポリアミック
酸を合成した。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below based on examples. (Example 1) 14.71 parts by weight of 3,3 ', 4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride and 50 parts by weight of N, N-dimethylacetamide were placed in a reaction flask equipped with a stirring rod, a thermometer, and a dropping funnel. Then, the mixture was sufficiently stirred and cooled to 0 ° C. The suspension was kept at 0 ° C. and 4.67 parts by weight of p-phenylenediamine, 0.75 parts by weight of bis (γ-aminopropyl) tetramethyldisiloxane and 2,2-bis (4-hydroxy-3-aminophenyl) hexa. Fluoropropane 1.
A solution of 13 parts by weight of N, N-dimethylacetamide in 70 parts by weight was gradually dropped from a dropping funnel. After completion of the dropwise addition, stirring was continued at 0 to 10 ° C for 6 hours to synthesize a polyamic acid.
【0033】この反応溶液の一部を貧溶剤に滴下してポ
リアミック酸を析出させ、洗浄、乾燥してポリアミック
酸を固体として回収した後、0.5 g/dl濃度のポリア
ミック酸/N−メチル−2−ピロリドン溶液を調整し、
30℃において固有粘度を測定したところ、1.09dl/
gであった。A portion of the reaction solution was dropped into a poor solvent to precipitate a polyamic acid, which was washed and dried to recover the polyamic acid as a solid. The polyamic acid / N-methyl-2 having a concentration of 0.5 g / dl was recovered. Preparing the pyrrolidone solution,
When the intrinsic viscosity was measured at 30 ° C., 1.09 dl /
g.
【0034】次に、上記反応溶液をガラス基板上に、ス
ピンナーを用いて2000r.p.m.の回転数で均一に塗
布し、150 ℃で30分間乾燥して溶剤を除去した後、基
板から剥離した。この膜を250 ℃で1.5 時間加熱処理し
て環化反応を起させ、膜厚1.4 μmのポリイミド膜を得
た。このポリイミドの元素分析値は下記の表1に示すよ
うに、ほぼ計算値と一致した。また、このポリイミドの
赤外線吸収スペクトルを図1に示す。図1から明らかな
ように、1780cm−1に強いイミド基の特性吸収があり、
得られたポリマーがポリイミド樹脂であることがわか
る。Next, the above reaction solution was applied to a glass substrate at 2000 rpm using a spinner. p. m. The solution was uniformly coated at a rotation speed of, dried at 150 ° C. for 30 minutes to remove the solvent, and then peeled off from the substrate. This film was heated at 250 ° C. for 1.5 hours to cause a cyclization reaction, and a 1.4 μm-thick polyimide film was obtained. The elemental analysis value of this polyimide almost coincided with the calculated value as shown in Table 1 below. FIG. 1 shows an infrared absorption spectrum of this polyimide. As is clear from FIG. 1, there is strong characteristic absorption of the imide group at 1780 cm −1,
It can be seen that the obtained polymer is a polyimide resin.
【0035】[0035]
【表1】 次いで、上記と同様に、ポリアミック酸の溶液をガラス
基板上に1μmの厚さで均一に塗布した後、加熱処理し
てポリイミド膜を形成し、JIS K-5400,6.14 に規定する
方法に従い、密着性試験(基盤目剥離)を行なった。そ
の結果、50個の基盤目を作成したが、全く剥離しなか
った。[Table 1] Then, in the same manner as above, a solution of polyamic acid is uniformly applied on a glass substrate to a thickness of 1 μm, and then heat-treated to form a polyimide film, and adhered according to the method specified in JIS K-5400, 6.14. An acidity test (peeling of the substrate) was performed. As a result, fifty base lines were formed, but did not peel at all.
【0036】また、上記と同様にして形成された膜厚1
μmのポリイミドフィルムについて、波長450nm におい
て光透過性を測定したところ、85%であった。 (実施例2) 攪拌棒、温度計、滴下ロートを取付けた反応フラスコ内
に、ピロメリット酸二無水物8.727 重量部、3,3´,
4,4´−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物1
2.885重量部及びN,N−ジメチルアセトアミド70重量
部を仕込み、十分に攪拌して10℃まで冷却した。この懸
濁液を10℃に保持し、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−
3−アミノフェニル)ヘキサフロロプロパン29.301重量
部をN,N−ジメチルアセトアミド70重量部に溶解した
溶液を、滴下ロートから徐々に滴下した。滴下終了後、
15℃で7時間攪拌を続け、ポリアミック酸を合成した。The film thickness 1 formed in the same manner as described above
The light transmittance of the μm polyimide film measured at a wavelength of 450 nm was 85%. Example 2 In a reaction flask equipped with a stirring rod, a thermometer, and a dropping funnel, 8.727 parts by weight of pyromellitic dianhydride, 3,3 ′,
4,4'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride 1
2.885 parts by weight and 70 parts by weight of N, N-dimethylacetamide were charged, sufficiently stirred, and cooled to 10 ° C. The suspension was kept at 10 ° C and 2,2-bis (4-hydroxy-
A solution of 29.301 parts by weight of (3-aminophenyl) hexafluoropropane in 70 parts by weight of N, N-dimethylacetamide was gradually dropped from a dropping funnel. After dropping,
Stirring was continued at 15 ° C. for 7 hours to synthesize a polyamic acid.
【0037】このポリアミック酸について、実施例1と
同様にして測定された固有粘度は0.88dl/gであっ
た。The intrinsic viscosity of the polyamic acid measured in the same manner as in Example 1 was 0.88 dl / g.
【0038】次に、上記反応溶液をガラス基板上に、ス
ピンナーを用いて2000r.p.m.の回転数で均一に塗
布し、100 ℃で30分間、150 ℃で30分間乾燥して溶剤を
除去し、更に300 ℃で2時間加熱処理して環化反応を起
させ、膜厚1.7 μmのポリイミド膜を得た。このポリイ
ミド膜について、実施例1と同様にしてガラス基板との
密着性を調べたところ、50個の基盤目は全く剥離しなか
った。 (実施例3)攪拌棒、温度計、滴下ロートを取付けた反
応フラスコ内に、ピロメリット酸二無水物17.450重量部
及びN−メチル−2−ピロリドン90重量部を仕込み、十
分に攪拌して10℃まで冷却した。この懸濁液を10℃に保
持し、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−アミノフェ
ニル)ヘキサフロロプロパン14.979重量部及び1,4−
ビス(p−アミノフェノキシ)ベンゼン11.692重量部を
N−メチル−2−ピロリドン90重量部に溶解した溶液
を、滴下ロートから徐々に滴下した。滴下終了後、15℃
で7時間攪拌を続け、ポリアミック酸を合成した。Next, the above reaction solution was put on a glass substrate at 2000 rpm using a spinner. p. m. The solvent was removed by drying at 100 ° C. for 30 minutes and at 150 ° C. for 30 minutes to remove the solvent, and then heat-treated at 300 ° C. for 2 hours to initiate a cyclization reaction. A polyimide film was obtained. When the adhesion of this polyimide film to a glass substrate was examined in the same manner as in Example 1, no fifty substrates were peeled off at all. Example 3 17.450 parts by weight of pyromellitic dianhydride and 90 parts by weight of N-methyl-2-pyrrolidone were charged into a reaction flask equipped with a stir bar, a thermometer, and a dropping funnel. Cooled to ° C. The suspension was kept at 10 ° C., and 14.979 parts by weight of 2,2-bis (4-hydroxy-3-aminophenyl) hexafluoropropane and 1,4-
A solution prepared by dissolving 11.692 parts by weight of bis (p-aminophenoxy) benzene in 90 parts by weight of N-methyl-2-pyrrolidone was gradually dropped from a dropping funnel. After dropping, 15 ℃
For 7 hours to synthesize a polyamic acid.
【0039】このポリアミック酸について、実施例1と
同様にして測定された固有粘度は0.98dl/gであっ
た。The intrinsic viscosity of the polyamic acid measured in the same manner as in Example 1 was 0.98 dl / g.
【0040】次に、実施例2と全く同様にして、ポリア
ミック酸から得たポリイミド膜についてガラス基板との
密着性を調べたところ、50個の基盤目は全く剥離しなか
った。 (実施例4) 攪拌棒、温度計、滴下ロートを取付けた反応フラスコ内
に、3,3´,4,4´−ビフェニルテトラカルボン酸
二無水物11.769重量部、ピロメリット酸二無水物8.731
重量部及びN,N−ジメチルアセトアミド100 重量部を
仕込み、十分に攪拌して10℃まで冷却した。この懸濁液
を10℃に保持し、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−
アミノフェニル)ヘキサフロロプロパン7.328 重量部及
び2,2−ビス(p−アミノフェニル)ヘキサフロロプ
ロパン20.06 重量部をN,N−ジメチルアセトアミド10
0 重量部に溶解した溶液を、滴下ロートから徐々に滴下
した。滴下終了後、15℃で7時間攪拌を続け、ポリアミ
ック酸を合成した。Next, the adhesion of the polyimide film obtained from the polyamic acid to the glass substrate was examined in exactly the same manner as in Example 2, and no fifty substrates were peeled off at all. (Example 4) In a reaction flask equipped with a stirring rod, a thermometer, and a dropping funnel, 11.796 parts by weight of 3,3 ', 4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride and 8.731 of pyromellitic dianhydride were added.
Parts by weight and 100 parts by weight of N, N-dimethylacetamide were charged, sufficiently stirred, and cooled to 10 ° C. This suspension was kept at 10 ° C., and 2,2-bis (4-hydroxy-3-
7.328 parts by weight of aminophenyl) hexafluoropropane and 20.06 parts by weight of 2,2-bis (p-aminophenyl) hexafluoropropane were added to N, N-dimethylacetamide
The solution dissolved in 0 parts by weight was gradually dropped from the dropping funnel. After completion of the dropwise addition, stirring was continued at 15 ° C. for 7 hours to synthesize a polyamic acid.
【0041】このポリアミック酸について、実施例1と
同様にして測定された固有粘度は1.13dl/gあった。The intrinsic viscosity of the polyamic acid measured in the same manner as in Example 1 was 1.13 dl / g.
【0042】次に、実施例2と全く同様にして、ポリア
ミック酸から得たポリイミド膜についてガラス基板との
密着性を調べたところ、50個の基盤目は全く剥離しなか
った。 (比較例) 攪拌棒、温度計、滴下ロートを取付けた反応フラスコ内
に、ピロメリット酸二無水物8.728 重量部、3,3´,
4,4´−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物1
2.884重量部及びN,N−ジメチルアセトアミド80重量
部を仕込み、十分に攪拌して10℃まで冷却した。この懸
濁液を10℃に保持し、4,4´−ジアミノジフェニルエ
ーテル16.016重量部をN,N−ジメチルアセトアミド70
重量部に溶解した溶液を、滴下ロートから徐々に滴下し
た。滴下終了後、15℃で7時間攪拌を続け、ポリアミッ
ク酸を合成した。Next, when the adhesion of the polyimide film obtained from polyamic acid to the glass substrate was examined in exactly the same manner as in Example 2, no fifty substrates were peeled off at all. (Comparative Example) 8.728 parts by weight of pyromellitic dianhydride, 3,3 ', in a reaction flask equipped with a stirring rod, a thermometer, and a dropping funnel
4,4'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride 1
2.884 parts by weight and N, N-dimethylacetamide 80 parts by weight were charged, sufficiently stirred, and cooled to 10 ° C. The suspension was maintained at 10 ° C., and 16.016 parts by weight of 4,4′-diaminodiphenyl ether was added to N, N-dimethylacetamide 70.
The solution dissolved in parts by weight was gradually dropped from the dropping funnel. After completion of the dropwise addition, stirring was continued at 15 ° C. for 7 hours to synthesize a polyamic acid.
【0043】このポリアミック酸について、実施例1と
同様にして測定された固有粘度は1.7 dl/gであっ
た。The intrinsic viscosity of this polyamic acid measured in the same manner as in Example 1 was 1.7 dl / g.
【0044】次に、実施例2と全く同様にして、ポリア
ミック酸から得たポリイミド膜についてガラス基板との
密着性を調べたところ、50個の基盤目は全く剥離した。Next, the adhesion of the polyimide film obtained from the polyamic acid to the glass substrate was examined in exactly the same manner as in Example 2, and the fifty substrates were completely peeled off.
【0045】また、膜厚1μmのポリイミドフィルムに
ついて、波長450nmにおいて光透過性を測定したと
ころ、53%であった。The light transmittance of a polyimide film having a thickness of 1 μm at a wavelength of 450 nm was 53%.
【0046】このように、原料として2,2−ビス(ヒ
ドロキシアミノフェニル)ヘキサフロロプロパンを用い
ていない従来のポリイミド膜は、基盤との密着性、光透
過性ともに劣っている。As described above, the conventional polyimide film not using 2,2-bis (hydroxyaminophenyl) hexafluoropropane as a raw material is inferior in both adhesion to a substrate and light transmittance.
【0047】[0047]
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、基
板との密着性、透明性に優れたポリイミド樹脂を提供で
きる。As described in detail above, according to the present invention, a polyimide resin having excellent adhesion to a substrate and excellent transparency can be provided.
【図1】 本発明の実施例1におけるポリイミド樹脂の
赤外線吸収スペクトルを示す図。FIG. 1 is a diagram showing an infrared absorption spectrum of a polyimide resin in Example 1 of the present invention.
Claims (1)
/(m+n)≦1.0 を満足する数を表わす)で示され、
その前駆体であるポリアミック酸の0.5g/dl濃度
N―メチルー2―ピロリドン溶液の30℃における固有
粘度が0.15dl/g以上であることを特徴とするポリイ
ミド樹脂。1. A compound of the general formula (However, Ar is Represents a tetravalent organic group selected from: wherein Z is Embedded image Embedded image Embedded image Represents a divalent organic group selected from: m and n are 0.01 ≦ m
/(M+n)≦1.0.)
A polyimide resin, wherein the intrinsic viscosity at 30 ° C. of a 0.5 g / dl concentration N-methyl-2-pyrrolidone solution of a polyamic acid as a precursor thereof is 0.15 dl / g or more.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP14119996A JP2637391B2 (en) | 1996-05-13 | 1996-05-13 | Polyimide resin |
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|---|---|---|---|
| JP14119996A JP2637391B2 (en) | 1996-05-13 | 1996-05-13 | Polyimide resin |
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| JP10530787A Division JP2809624B2 (en) | 1987-04-28 | 1987-04-28 | Method for producing polyimide resin |
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