JP2603928B2 - Novel polyamic acid composition - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、耐熱性樹脂として知られるポリイミド樹脂
の前駆体である新規なポリアミド酸組成物に関する。詳
しくは、優れた熱的寸法安定性と、優れた機械的諸特性
とを併せ持つポリイミド樹脂を製造するための前駆体と
して使用される新規なポリアミド酸組成物に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a novel polyamic acid composition which is a precursor of a polyimide resin known as a heat-resistant resin. Specifically, the present invention relates to a novel polyamic acid composition used as a precursor for producing a polyimide resin having excellent thermal dimensional stability and excellent mechanical properties.
(従来の技術) 従来、ポリイミド樹脂は高度の耐熱性、耐薬品性、電
気的特性、機械的特性、その他優れた諸特性を有してい
ることが知られており、例えば、特公昭36−10999に見
られるような、4、4′−ジアミノジフェニルエーテル
とピロメリット酸2無水物からなるポリアミド酸を使用
して得られるポリイミド膜は、従来から広く使用されて
おり、伸度等の機械的諸特性に優れているが、一般に線
膨張係数が大きく、熱的寸法安定性が悪いことが知られ
ている。一方、パラフェニレンジアミンとピロメリット
酸2無水物からなるポリアミド酸を使用して得られるポ
リイミド膜は、線膨張係数が小さく熱的寸法安定性に優
れるものの、非常に脆弱であり、フィルムとしての実用
性に欠け、実際に工業的に使用できないという欠点を有
していた。(Prior art) Conventionally, polyimide resins are known to have high heat resistance, chemical resistance, electrical properties, mechanical properties, and other excellent properties. A polyimide film obtained by using a polyamic acid composed of 4,4'-diaminodiphenyl ether and pyromellitic dianhydride as shown in 10999 has been widely used in the past, and has been used for various mechanical properties such as elongation. It is known that although it has excellent characteristics, it generally has a large coefficient of linear expansion and poor thermal dimensional stability. On the other hand, a polyimide film obtained by using a polyamic acid composed of paraphenylenediamine and pyromellitic dianhydride has a small linear expansion coefficient and excellent thermal dimensional stability, but is very fragile, and is practically used as a film. However, it has a disadvantage that it cannot be used industrially in practice.
一方、近年になり、より優れた熱的寸法安定性を有
し、しかも伸度等の機械的特性に優れたポリイミド樹脂
に対する要求が高まってきており、この目的で種々の検
討が行われている。例えば、特開昭61−264028、特開昭
61−241325、特開昭61−181828、特開昭61−158025、特
開昭58−185624等では熱的寸法安定性を改良する目的
で、例えばパラフェニレンジアミンやジメチルベンジジ
ンやピロメリット酸二無水物などの剛直な分子を用い更
には伸度等の機械的特性を改良する目的で、4、4′−
ジアミノジフェニルエーテルやベンゾフェノンテトラカ
ルボン酸二無水物やビフェニルテトラカルボン酸二無水
物等のソフトセグメントを用い、何れもこれらの共重合
によるポリアミド酸を利用し上記目的を達成しようとす
るものである。On the other hand, in recent years, there has been an increasing demand for a polyimide resin having more excellent thermal dimensional stability and excellent mechanical properties such as elongation, and various studies have been made for this purpose. . For example, JP-A-61-264028,
61-241325, JP-A-61-181828, JP-A-61-158025, JP-A-58-185624, etc., for the purpose of improving thermal dimensional stability, for example, paraphenylenediamine, dimethylbenzidine and pyromellitic dianhydride. For the purpose of improving rigidity and other mechanical properties by using rigid molecules such as
A soft segment such as diaminodiphenyl ether, benzophenonetetracarboxylic dianhydride or biphenyltetracarboxylic dianhydride is used, and all of them are intended to achieve the above object by utilizing a polyamic acid obtained by copolymerization of these soft segments.
しかしながら、上記共重合法を用いる改良手法では、
例えばジメチルベンジジンやベンゾフェノンテトラカル
ボン酸二無水物等によるポリアミド酸を用いたポリイミ
ド樹脂では、その耐熱性が十分でなく、またビフェニル
テトラカルボン酸二無水物等によるポリアミド酸を用い
たポリイミド樹脂では、引っ張り試験による降伏点が発
現し応力歪が生じるなどの問題がある。However, in the improved method using the above copolymerization method,
For example, a polyimide resin using a polyamic acid such as dimethylbenzidine or benzophenonetetracarboxylic dianhydride has insufficient heat resistance, and a polyimide resin using a polyamic acid such as biphenyltetracarboxylic dianhydride has a tensile strength. There is a problem that a yield point is generated in the test and stress strain occurs.
更には、こうした共重合方法によれば、1分子内のモ
ノマー単位の配列が不規則となり、これをコントロール
することは極めて困難となる。この結果、生成するポリ
イミド樹脂の性能は不安定なものとなるという欠点を有
していた。Further, according to such a copolymerization method, the arrangement of the monomer units in one molecule becomes irregular, and it is extremely difficult to control this. As a result, the resulting polyimide resin has a disadvantage that the performance becomes unstable.
(発明が解決しようとする問題点) 従来ひろく使用されているポリイミド樹脂は線膨張係
数が約3×10-5℃-1と大きく、熱的寸法安定性が悪く、
金属などと積層した場合にいわゆる反りやカールを生ず
る等の問題点を有していた。(Problems to be Solved by the Invention) Conventionally widely used polyimide resins have a large linear expansion coefficient of about 3 × 10 −5 ° C. −1, and have poor thermal dimensional stability.
When laminated with a metal or the like, there is a problem that a so-called warpage or curl occurs.
これに対して、線膨張係数を金属に近づけるため種々
の試みが為されているが、いずれも得られるポリイミド
膜は機械的強度や耐熱性や耐薬品性に問題を生じ、更に
はポリアミド酸の重合に於て、その分子構造を規制でき
ず得られるポリイミド樹脂の性能は極めて不安定なもの
であった。On the other hand, various attempts have been made to make the linear expansion coefficient close to that of metal, but the polyimide film obtained in any case causes problems in mechanical strength, heat resistance, and chemical resistance, and furthermore, polyamic acid In the polymerization, the molecular structure could not be regulated, and the performance of the obtained polyimide resin was extremely unstable.
(問題点を解決するための手段) 上記問題点を解決するため本発明者らは鋭意検討の結
果、主としてピロメリット酸二無水物と4,4′−ジアミ
ノジフェニルエーテルを実質上等モル使用し重合して得
られる一般式 [式中、mは正の整数] で表される反復単位からなるポリアミド酸(A)が有機
極性溶媒中に5〜40重量%溶解されているポリアミド酸
溶液と、主としてピロメリット酸二無水物とパラフェニ
レンジアミンを実質上等モル使用し重合して得られる一
般式 [式中、nは正の整数] で表される反復単位からなるポリアミド酸(B)が有機
極性溶媒中に5〜40重量%溶解されているポリアミド酸
溶液とからなり、反復単位のモリ比でA:Bが20:80から8
0:20までの割合であることを特徴とするポリアミド酸組
成物を見いだした。このポリアミド酸組成物より得られ
るポリイミド樹脂は小さい線膨張係数とすぐれた機械的
強度を有している。(Means for Solving the Problems) In order to solve the above problems, the present inventors have conducted intensive studies, and as a result, the polymerization was carried out using substantially equimolar amounts of pyromellitic dianhydride and 4,4'-diaminodiphenyl ether. General formula [Wherein, m is a positive integer] a polyamic acid solution in which a polyamic acid (A) composed of a repeating unit represented by the following formula is dissolved in an organic polar solvent in an amount of 5 to 40% by weight, and mainly pyromellitic dianhydride And a general formula obtained by polymerization using substantially equimolar amounts of paraphenylenediamine and [Wherein, n is a positive integer] a polyamic acid solution in which 5 to 40% by weight of a polyamic acid (B) composed of a repeating unit represented by the following formula (1) is dissolved in an organic polar solvent: A: B is 8 from 20:80
A polyamic acid composition characterized by a ratio of up to 0:20 has been found. The polyimide resin obtained from this polyamic acid composition has a small coefficient of linear expansion and excellent mechanical strength.
このポリアミド酸組成物の構成について詳しく説明す
ると、ポリアミド酸(A)とポリアミド酸(B)とを反
復単位のモル比で(A):(B)が20:80から80:20まで
の割合で、好ましくは30:70から80:20までの割合で混合
することが望ましい。ポリアミド酸(A)をモル比で80
%以上の割合で混合することも可能であるが、得られる
ポリアミド膜は熱的寸法安定性の改善効果が小さく、一
方ポリアミド酸(B)をモル比で80%以上の割合で混合
することも可能であるが、得られるポリイミド膜は脆弱
であり実質上フィルムとしての形態を成さないからであ
る。ポリアミド酸(A)及び(B)の繰り返し数、即ち
m,nの大きさは何等規制されるものではない。但しポリ
イミドの大きい機械的強度が必要な場合にはポリアミド
酸(A)とポリアミド酸(B)の重量平均分子量を重合
体(A)と(B)の混合重量を考慮して加重平均した値
が2万以上、さらには10万以上が好ましい。またこのポ
リアミド酸組成物は固体状で取り出すことも可能である
が、有機極性溶媒中に5〜40重量%、好ましくは5〜30
重量%、更に好ましくは5〜25重量%溶解されているの
が取り扱いの面からも望ましい。The structure of the polyamic acid composition will be described in detail. The polyamic acid (A) and the polyamic acid (B) are (A) :( B) in a molar ratio of the repeating unit in a ratio of 20:80 to 80:20. It is desirable to mix at a ratio of preferably 30:70 to 80:20. Polyamic acid (A) in molar ratio of 80
% Or more, but the resulting polyamide film has a small effect of improving the thermal dimensional stability. On the other hand, it is also possible to mix the polyamic acid (B) at a molar ratio of 80% or more. Although possible, the resulting polyimide film is fragile and does not substantially form a film. The number of repetitions of the polyamic acids (A) and (B),
The sizes of m and n are not restricted at all. However, when a large mechanical strength of the polyimide is required, the weighted average value of the weight average molecular weight of the polyamic acid (A) and the polyamic acid (B) in consideration of the mixed weight of the polymers (A) and (B) is given by It is preferably 20,000 or more, more preferably 100,000 or more. Although the polyamic acid composition can be taken out in a solid form, it is contained in an organic polar solvent in an amount of 5 to 40% by weight, preferably 5 to 30% by weight.
% By weight, more preferably 5 to 25% by weight, from the viewpoint of handling.
次にこのポリアミド酸組成物の製造方法について説明
すると、芳香族テトラカルボン酸二無水物としてピロメ
リット酸二無水物を用い、芳香族ジアミン成分として
4、4′−ジアミノジフェニルエーテルを用いて、これ
ら二成分を実質上等モル使用し、有機極性溶媒中で0〜
100℃、好ましくは8〜80℃、更に好ましくは5〜50℃
の温度で重合してポリアミド酸(A)を得る。一方同様
にして、芳香族テトラカルボン酸二無水物としてピロメ
リット酸二無水物を用い、芳香族ジアミン成分としてパ
ラフェニレンジアミンを用いて、これら二成分を実質上
等モル使用し、有機極性溶媒中で0〜100℃、好ましく
は5〜80℃、更に好ましくは5〜50℃の温度で重合して
ポリアミド酸(B)を得る。Next, a method for producing the polyamic acid composition will be described. Pyromellitic dianhydride is used as an aromatic tetracarboxylic dianhydride, and 4,4'-diaminodiphenyl ether is used as an aromatic diamine component. The components are used in substantially equimolar amounts, and 0 to 0 in an organic polar solvent.
100 ° C, preferably 8 to 80 ° C, more preferably 5 to 50 ° C
To obtain the polyamic acid (A). On the other hand, in the same manner, using pyromellitic dianhydride as an aromatic tetracarboxylic dianhydride, using paraphenylenediamine as an aromatic diamine component, using these equimolar amounts of these two components, and using an organic polar solvent. At a temperature of 0 to 100 ° C, preferably 5 to 80 ° C, more preferably 5 to 50 ° C to obtain the polyamic acid (B).
但し、ポリアミド酸(A)又はポリアミド酸(B)を
得るに際し、芳香族テトラカルボン酸二無水物としてピ
ロメリット酸二無水物を単独で使用するのが本発明の効
果を得るのに最も望ましいが、例えば、3,3′,4,4′−
ジフェニルテトラカルボン酸二無水物、3,3′,4,4′−
ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、ナフタレン
−1,2,5,6−二無水物などの四塩基酸無水物の使用も可
能である。ピロメリット酸二無水物以外の酸無水物は本
発明の目的、効果が達成される限り任意の量を使用でき
るが、重合体(A)あるいは(B)中の全酸無水物成分
に対し10モル%以下、好ましくは5モル%以下、さらに
好ましくは3%以下が適当である。また、ポリアミド酸
(A)を得るに際し、ジアミン成分として4,4−ジアミ
ノジフェニルエーテルを単独で使用するのが最も望まし
く、ポリアミド酸(B)を得るに際し、ジアミン成分と
してパラフェニレンジアミンを単独で使用するのが最も
望ましいが、ポリアミド酸(A)又はポリアミド酸
(B)のいずれを得るに際しても、一般式、 H2N−R−NH2 (式中、Rは二価の有機基) で表されるジアミン化合物、例えば、4,4′−ビス(4
−アミノフェノキシ)ビフェニル、4,4′−ジアミノジ
フェニルスルホン、3,3′−ジアミノジフェニルスルホ
ン、ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]ス
ルホン、ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニ
ル]スルホン、ビス[4−(2−アミノフェノキシ)フ
ェニル]スルホン、1,4−ビス(4−アミノフェノキ
シ)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)ベ
ンゼン、1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼ
ン、1,4−ビス(4−アミノフェニル)ベンゼン、ビス
[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]エーテル、
4,4′−ジアミノジフェニルメタン、ビス(3−エチル
−4−アミノフェニル)メタン、ビス(3−メチル−4
−アミノフェニル)メタン、ビス(3−クロロ−4−ア
ミノフェニル)メタン、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、3,3′−
ジメトキシ−4,4′−ジアミノジフェニル、3,3′−ジメ
チル−4,4′−ジアミノビフェニル、3,3′−ジクロロ−
4,4′−ジアミノビフェニル、2,2′,5,5′−テトラクロ
ロ−4,4′−ジアミノビフェニル、3,3′−ジカルボキシ
−4,4′−ジアミノビフェニル、3,3′−ジヒドロキシ−
4,4′−ジアミノビフェニル、4,4′−ジアミノジフェニ
ルエーテル、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エーテル、3,4′−ジアミノ
ジフェニルエーテル、4,4′−ジアミノジフェニルメタ
ン、4,4′−ジアミノビフェニル、4,4′−ジアミノオク
タフルオロビフェニル、2,4−ジアミノトルエン、パラ
フェニレンジアミン、メタルフェニレンジアミン、2,2
−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロ
パン、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェ
ニル]ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス(4−アミ
ノフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−アミノフェニ
ル)ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス(3−ヒドロ
キシ−4−アミノフェニル)プロパン、2,2−ビス(3
−ヒドロキシ−4−アミノフェニル)ヘキサフルオロプ
ロパン、9,9−ビス(4−アミノフェニル)−10−ヒド
ロ−アントラセン、オルトトリジンスルホンや3,3′,4,
4′−ビフェニルテトラアミン、3,3′,4,4′−テトラア
ミノジフェニルエーテル等のテトラミン類の一部使用も
可能である。4,4′−ジアミノジフェニルエーテルやパ
ラフェニレンジアミン以外の多価アミンは本発明の目
的、効果が達成される限り任意の量を使用できるが重合
体(A)あるいは(B)中の全アミン成分に対して10モ
ル%以下、好ましくは5モル%以下、さらに好ましくは
3モル%以下の使用が適当である。However, when obtaining the polyamic acid (A) or the polyamic acid (B), it is most desirable to use pyromellitic dianhydride alone as the aromatic tetracarboxylic dianhydride in order to obtain the effects of the present invention. , For example, 3,3 ', 4,4'-
Diphenyltetracarboxylic dianhydride, 3,3 ', 4,4'-
It is also possible to use tetrabasic anhydrides such as benzophenonetetracarboxylic dianhydride and naphthalene-1,2,5,6-dianhydride. An acid anhydride other than pyromellitic dianhydride can be used in any amount as long as the objects and effects of the present invention are achieved. However, the amount of the acid anhydride is not more than 10% based on the total acid anhydride component in the polymer (A) or (B). It is suitable that the amount is not more than 5 mol%, preferably not more than 5 mol%, and more preferably not more than 3%. In addition, when obtaining the polyamic acid (A), it is most preferable to use 4,4-diaminodiphenyl ether alone as the diamine component, and when obtaining the polyamic acid (B), use paraphenylenediamine alone as the diamine component. It is most preferable to obtain either polyamic acid (A) or polyamic acid (B) by the general formula: H 2 N—R—NH 2 (where R is a divalent organic group). Diamine compounds such as 4,4'-bis (4
-Aminophenoxy) biphenyl, 4,4'-diaminodiphenylsulfone, 3,3'-diaminodiphenylsulfone, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] sulfone, bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] Sulfone, bis [4- (2-aminophenoxy) phenyl] sulfone, 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,3-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,3-bis (3- Aminophenoxy) benzene, 1,4-bis (4-aminophenyl) benzene, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] ether,
4,4'-diaminodiphenylmethane, bis (3-ethyl-4-aminophenyl) methane, bis (3-methyl-4
-Aminophenyl) methane, bis (3-chloro-4-aminophenyl) methane, 3,3'-diaminodiphenylsulfone, 4,4'-diaminodiphenylsulfone, 3,3'-
Dimethoxy-4,4'-diaminodiphenyl, 3,3'-dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl, 3,3'-dichloro-
4,4'-diaminobiphenyl, 2,2 ', 5,5'-tetrachloro-4,4'-diaminobiphenyl, 3,3'-dicarboxy-4,4'-diaminobiphenyl, 3,3'- Dihydroxy-
4,4'-diaminobiphenyl, 4,4'-diaminodiphenyl ether, 4,4'-diaminodiphenyl sulfide,
3,3'-diaminodiphenyl ether, 3,4'-diaminodiphenyl ether, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-diaminobiphenyl, 4,4'-diaminooctafluorobiphenyl, 2,4-diaminotoluene, para Phenylenediamine, metal phenylenediamine, 2,2
-Bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] hexafluoropropane, 2,2-bis (4-aminophenyl) propane, 2, 2-bis (4-aminophenyl) hexafluoropropane, 2,2-bis (3-hydroxy-4-aminophenyl) propane, 2,2-bis (3
-Hydroxy-4-aminophenyl) hexafluoropropane, 9,9-bis (4-aminophenyl) -10-hydro-anthracene, orthotrizine sulfone and 3,3 ', 4,
Partial use of tetramines such as 4'-biphenyltetraamine and 3,3 ', 4,4'-tetraaminodiphenyl ether is also possible. Polyhydric amines other than 4,4'-diaminodiphenyl ether and paraphenylenediamine can be used in any amount as long as the objects and effects of the present invention are achieved. It is suitable to use 10 mol% or less, preferably 5 mol% or less, more preferably 3 mol% or less.
ポリアミド酸(A)及びポリアミド酸(B)の生成反
応に使用される有機極性溶媒としては、例えば、ジメチ
ルスルホキシド、ジエチルスルホキシドなどのスルホキ
シド系溶媒、N,N−ジメチルホルムアミド,N,N−ジエチ
ルホルムアミドなどのホルムアミド系溶媒,N,N−ジメチ
ルアセトアミド,N,N−ジエチルアセトアミドなどのアセ
トアミド系溶媒,N−メチル−2−ピロリドン,N−ビニル
−2−ピロリドンなどのピロリドン系溶媒、フェノー
ル,o−、m−またはp−クレゾール、キシレノール、ハ
ロゲン化フェノール、カテコールなどのフェノール系溶
媒、あるいはヘキサメチルホスホルアミド、γ−ブチロ
ラクトンなどを挙げることができ、これらを単独または
混合物として用いるのが望ましいが、更にはキシレン、
トルエンのような芳香族炭化水素の一部使用も可能であ
る。また、ポリアミド酸(A)及びポリアミド酸(B)
は各々前記の有機極性溶媒中に5〜40重量%、好ましく
は5〜30重量%、更に好ましくは5〜25重量%溶解され
ているのが取り扱いの面からも望ましい。Examples of the organic polar solvent used for the production reaction of the polyamic acid (A) and the polyamic acid (B) include, for example, sulfoxide-based solvents such as dimethyl sulfoxide and diethyl sulfoxide, N, N-dimethylformamide, and N, N-diethylformamide. Formamide-based solvents such as N, N-dimethylacetamide, N, N-N-diethylacetamide and other acetamido-based solvents, N-methyl-2-pyrrolidone, N-vinyl-2-pyrrolidone and other pyrrolidone-based solvents, phenol, o- , M- or p-cresol, xylenol, halogenated phenol, phenolic solvents such as catechol, or hexamethylphosphoramide, γ-butyrolactone, and the like, and these are preferably used alone or as a mixture. Furthermore, xylene,
Partial use of aromatic hydrocarbons such as toluene is also possible. Polyamic acid (A) and polyamic acid (B)
Is preferably 5 to 40% by weight, preferably 5 to 30% by weight, more preferably 5 to 25% by weight in the above-mentioned organic polar solvent from the viewpoint of handling.
ポリアミド酸(A)が有機極性溶媒中に溶解されてい
るポリアミド酸溶液とポリアミド酸(B)が有機極性溶
媒中に溶解されているポリアミド酸溶液とを(A):
(B)が反復単位モル比で20:80から80:20までの割合
で、好ましくは30:70から80:20までの割合で混合し、本
発明のポリアミド酸組成物の溶液を得る事ができる。こ
のポリアミド酸溶液を混合する方法としては、特に制約
を受けるものではない。またこの組成物を60℃以下の温
度で乾燥することにより固体状の該組成物を得ることが
できる。A polyamic acid solution in which the polyamic acid (A) is dissolved in an organic polar solvent and a polyamic acid solution in which the polyamic acid (B) is dissolved in an organic polar solvent are represented by (A):
(B) can be mixed at a repeating unit molar ratio of 20:80 to 80:20, preferably at a ratio of 30:70 to 80:20 to obtain a solution of the polyamic acid composition of the present invention. it can. The method of mixing the polyamic acid solution is not particularly limited. The composition can be dried at a temperature of 60 ° C. or lower to obtain a solid composition.
かくして得られたポリアミド酸混合溶液は流延または
塗布して膜状と成し、その膜を乾燥すると共に該ポリア
ミド酸を熱的あるいは化学的に脱水閉環(イミド化)し
てポリイミド膜を形成することができる。The polyamic acid mixed solution thus obtained is cast or coated to form a film, and the film is dried and the polyamide acid is thermally or chemically dehydrated and ring-closed (imidized) to form a polyimide film. be able to.
本発明のポリアミド酸組成物から得られたポリイミド
膜は、極めて優れた熱的寸法安定性を有し、伸度などの
機械的特性に優れ、しかも従来の共重合物と異なり、所
定の特性が安定的に得られる。The polyimide film obtained from the polyamic acid composition of the present invention has extremely excellent thermal dimensional stability, excellent mechanical properties such as elongation, and, unlike conventional copolymers, has predetermined properties. Obtained stably.
(実施例) 以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本
発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。(Examples) Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited to only these examples.
比較例 1〜3 500ml四ツ口フラスコに4,4′−ジアミノジフェニルエ
ーテル21.54gを採取し、それぞれ845.00g,245.00g,95.0
0gのN,N−ジメチルアセトアミドを加え溶解した。他
方、100mlナスフラスコにピロメリット酸二無水物23.46
gを採取し、前記4,4′−ジアミノジフェニルエーテル溶
液中に固形状で添加した。さらに、この100mlナスフラ
スコ中の壁面に付着残存するピロメリット酸二無水物を
10.00gのN,N−ジメチルアセトアミドで反応系(四ツ口
フラスコ)内へ流し入れた。更に引き続き1時間撹はん
を続けおのおの5、15、30重量%のポリアミド酸溶液を
得た。反応温度は5−10℃に保った。但し以上の操作で
ピロメリット酸二無水物の取り扱い及び反応系内は乾燥
窒素気流下に置いた。Comparative Examples 1-3 In a 500 ml four-necked flask, 21.54 g of 4,4'-diaminodiphenyl ether was collected, and 845.00 g, 245.00 g, and 95.0 g, respectively.
0 g of N, N-dimethylacetamide was added and dissolved. On the other hand, in a 100 ml eggplant flask, pyromellitic dianhydride 23.46
g was collected and added as a solid to the 4,4'-diaminodiphenyl ether solution. Furthermore, pyromellitic dianhydride remaining on the wall surface of the 100 ml eggplant flask is removed.
10.00 g of N, N-dimethylacetamide was poured into the reaction system (four-neck flask). Stirring was further continued for 1 hour to obtain polyamic acid solutions of 5, 15, and 30% by weight, respectively. The reaction temperature was kept at 5-10 ° C. However, with the above operation, the handling of pyromellitic dianhydride and the inside of the reaction system were placed under a stream of dry nitrogen.
次にこれらのポリアミド酸溶液をガラス板状に流延塗
布し約100℃にて約60分間乾燥後、ポリアミド酸塗膜を
ガラス板より剥し、その塗膜を支持枠に固定し、その後
約100℃で約30分間、約200℃で約60分間、約300℃で約6
0分間加熱し、脱水閉環乾燥後15から25ミクロンのポリ
イミド膜を得た。これらのフィルムは以下の性質を示し
た。Next, these polyamic acid solutions were cast-coated on a glass plate and dried at about 100 ° C. for about 60 minutes.Then, the polyamic acid coating film was peeled off from the glass plate, and the coating film was fixed on a support frame. About 30 minutes at about 200 ° C, about 60 minutes at about 200 ° C, about 6 minutes at about 300 ° C
After heating for 0 minutes and dehydration ring closure drying, a polyimide film of 15 to 25 microns was obtained. These films exhibited the following properties:
線膨張係数(at 200℃) 3.5×10-5(cm/cm/℃) 伸度 85.7% 比較例 4〜6 500ml四ツ口フラスコにパラフェニレンジアミン14.91
gを採取し、それぞれ845.00g,245.00g,95.09gのN,N−ジ
メチルアセトアミドを加え溶解し、比較例 1〜3の方
法に従い30.00gのピロメリット酸二無水物を反応させ各
々5、15、30重量%のポリアミド酸溶液を得た。但し、
最終の壁面に付着残存するピロメリット酸二無水物は1
0.00gのN,N−ジメチルアセトアミドで反応系(四ツ口フ
ラスコ)内へ流し入れた。Linear expansion coefficient (at 200 ° C.) 3.5 × 10 −5 (cm / cm / ° C.) Elongation 85.7% Comparative example 4-6 Paraphenylenediamine 14.91 in a 500 ml four-necked flask
g, 845.00 g, 245.00 g, and 95.09 g of N, N-dimethylacetamide were added and dissolved, and 30.00 g of pyromellitic dianhydride was reacted according to the methods of Comparative Examples 1 to 3 to obtain 5, 15 g, respectively. And a 30% by weight polyamic acid solution. However,
Pyromellitic dianhydride remaining on the final wall is 1
The solution was poured into the reaction system (four-necked flask) with 0.00 g of N, N-dimethylacetamide.
次に比較例 1〜3の方法に従い、これらのポリアミ
ド酸溶液よりポリイミド膜を得たが、これらのフィルム
は脆弱でありその性質を測定することはできなかった。Next, polyimide films were obtained from these polyamic acid solutions according to the methods of Comparative Examples 1 to 3, but these films were brittle and their properties could not be measured.
実施例 1 500ml四ツ口フラスコに、比較例 2の方法に従い得
られる15重量%ポリアミド酸溶液158.72gを採取し、更
に比較例 5の方法に従い得られる15重量%ポリアミド
酸溶液41.28gを混入し、乾燥窒素気流下5〜10℃で約10
分間撹はんした。次に比較例 1の方法に従い、この15
重量%ポリアミド酸混合溶液よりポリイミド膜を得た。
このフィルムは以下の性質を示した。Example 1 In a 500 ml four-necked flask, 158.72 g of a 15% by weight polyamic acid solution obtained according to the method of Comparative Example 2 was collected, and 41.28 g of a 15% by weight polyamic acid solution obtained according to the method of Comparative Example 5 were mixed. About 10 at 5-10 ° C under dry nitrogen stream
Stirred for minutes. Next, according to the method of Comparative Example 1,
A polyimide film was obtained from the mixed solution of polyamic acid by weight.
This film exhibited the following properties:
線膨張係数(at 200℃) 1.72×10-5(cm/cm/℃) 伸度 32.8% 実施例 2 500ml四ツ口フラスコに、比較例 2の方法に従い得
られる15重量%ポリアミド酸溶液112.35gを採取し、更
に比較例 5の方法に従い得られる15重量%ポリアミド
酸溶液87.65gを混入し、乾燥窒素気流下5〜10℃で約10
分間撹はんした。次に比較例 1〜3の方法に従い、こ
の15重量%ポリアミド酸混合溶液よりポリイミド膜を得
た。このフィルムは以下の性質を示した。Coefficient of linear expansion (at 200 ° C.) 1.72 × 10 −5 (cm / cm / ° C.) Elongation 32.8% Example 2 112.35 g of a 15% by weight polyamic acid solution obtained according to the method of Comparative Example 2 in a 500 ml four-necked flask The mixture was further mixed with 87.65 g of a 15% by weight polyamic acid solution obtained according to the method of Comparative Example 5, and dried at 5 to 10 ° C. under a dry nitrogen stream at about 10 ° C.
Stirred for minutes. Next, a polyimide film was obtained from this 15% by weight polyamic acid mixed solution according to the methods of Comparative Examples 1 to 3. This film exhibited the following properties:
線膨張係数(at 200℃) 0.69×10-5(cm/cm/℃) 伸度 14.7% 実施例 3 500ml四ツ口フラスコに、比較例 1の方法に従い得
られる5重量%ポリアミド酸溶液176.98gを採取し、更
に比較例 6の方法に従い得られる30重量%ポリアミド
酸溶液23.02gを混入し、乾燥窒素気流下5〜10℃で約10
分間撹はんした。次に比較例 1〜3の方法に従い、こ
のポリアミド酸混合溶液よりポリイミド膜を得た。この
フィルムは以下の性質を示した。Coefficient of linear expansion (at 200 ° C.) 0.69 × 10 −5 (cm / cm / ° C.) Elongation 14.7% Example 3 176.98 g of a 5% by weight polyamic acid solution obtained according to the method of Comparative Example 1 in a 500 ml four-necked flask The mixture was further mixed with 23.02 g of a 30% by weight polyamic acid solution obtained according to the method of Comparative Example 6 and dried at 5 to 10 ° C. under a dry nitrogen stream at about 10 ° C.
Stirred for minutes. Next, a polyimide film was obtained from this polyamic acid mixed solution according to the methods of Comparative Examples 1 to 3. This film exhibited the following properties:
線膨張係数(at 200℃) 0.69×10-5(cm/cm/℃) 伸度 14.7% 実施例 4 500ml四ツ口フラスコに、比較例 3の方法に従い得
られる30重量%ポリアミド酸溶液35.21gを採取し、更に
比較例 4の方法に従い得られる5重量%ポリアミド酸
溶液164.79gを混入し、乾燥窒素気流下5〜10℃で約10
分間撹はんした。次に比較例 1〜3の方法に従い、こ
のポリアミド酸混合溶液よりポリイミド膜を得た。この
フィルムは以下の性質を示した。Linear expansion coefficient (at 200 ° C.) 0.69 × 10 −5 (cm / cm / ° C.) Elongation 14.7% Example 4 35.21 g of a 30% by weight polyamic acid solution obtained according to the method of Comparative Example 3 in a 500 ml four-necked flask 164.79 g of a 5% by weight polyamic acid solution obtained according to the method of Comparative Example 4 were mixed, and dried at 5 to 10 ° C. under a dry nitrogen stream at about 10 ° C.
Stirred for minutes. Next, a polyimide film was obtained from this polyamic acid mixed solution according to the methods of Comparative Examples 1 to 3. This film exhibited the following properties:
線膨張係数(at 200℃) 0.69×10-5(cm/cm/℃) 伸度 14.7% 実施例 5 500ml四ツ口フラスコに、比較例 1の方法に従い得
られる15重量%ポリアミド酸溶液59.87gを採取し、更に
比較例 2の方法に従い得られる15重量%ポリアミド酸
溶液140.13gを混入し、乾燥窒素気流下5〜10℃で約10
分間撹はんした。次に比較例 1〜3の方法に従い、こ
の15重量%ポリアミド酸混合溶液よりポリイミド膜を得
た。このフィルムは以下の性質を示した。Coefficient of linear expansion (at 200 ° C.) 0.69 × 10 −5 (cm / cm / ° C.) Elongation 14.7% Example 5 59.87 g of a 15% by weight polyamic acid solution obtained according to the method of Comparative Example 1 in a 500 ml four-necked flask And further mixed with 140.13 g of a 15% by weight polyamic acid solution obtained according to the method of Comparative Example 2 and dried at 5 to 10 ° C. under a dry nitrogen stream at about 10 ° C.
Stirred for minutes. Next, a polyimide film was obtained from this 15% by weight polyamic acid mixed solution according to the methods of Comparative Examples 1 to 3. This film exhibited the following properties:
線膨張係数(at 200℃) 0.23×10-5(cm/cm/℃) 伸度 5.0% 比較例 1〜3及び実施例 1〜5の結果を表1にま
とめて示す (発明の効果) 本発明のポリアミド酸組成物より得られるポリイミド
膜は公知のポリイミド膜より線膨張係数が小さく、熱的
寸法安定性に優れており、更には公知の線膨張係数を小
さく改良したポリイミド膜が有し得なかった柔軟性と耐
熱性と加工性とを併せ持つと言う効果を有する。Linear expansion coefficient (at 200 ° C.) 0.23 × 10 −5 (cm / cm / ° C.) Elongation 5.0% The results of Comparative Examples 1 to 3 and Examples 1 to 5 are summarized in Table 1. (Effects of the Invention) The polyimide film obtained from the polyamic acid composition of the present invention has a smaller linear expansion coefficient than the known polyimide film, is excellent in thermal dimensional stability, and is further improved by reducing the known linear expansion coefficient. This has the effect of having the flexibility, heat resistance, and processability that the polyimide film could not have.
また、特には従来の共重合法による改質では、なし得
なかったポリアミド酸1分子中の繰り返し単位の構造を
制御することにより、生成するポリイミド膜の性能を一
定のものにすることができる。In particular, by controlling the structure of the repeating unit in one molecule of the polyamic acid, which cannot be achieved by the conventional copolymerization method, the performance of the resulting polyimide film can be made constant.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 永野 広作 兵庫県神戸市垂水区舞子台2丁目9番30 号1019 (56)参考文献 特開 昭62−96561(JP,A) 特開 昭62−161831(JP,A) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Hirosaku Nagano 2-9-130 Maikodai, Tarumizu-ku, Kobe-shi, Hyogo Prefecture (56) References -161831 (JP, A)
Claims (1)
−ジアミノジフェニルエーテルを実質上等モル使用し重
合して得られる一般式 [式中、mは正の整数] で表される反復単位からなるポリアミド酸(A)が有機
極性溶媒中に5〜40重量%溶解されているポリアミド酸
溶液と、主としてピロメリット酸二無水物とパラフェニ
レンジアミンを実質上等モル使用して重合して得られる
一般式 [式中、nは正の整数] で表される反復単位からなるポリアミド酸(B)が有機
極性溶媒中に5〜40重量%溶解されているポリアミド酸
溶液とからなり、反復単位のモリ比でA:Bが20:80から8
0:20までの割合であることを特徴とするポリアミド酸組
成物。(1) pyromellitic dianhydride and 4,4 '
-General formula obtained by polymerization using substantially equimolar amounts of diaminodiphenyl ether [Wherein, m is a positive integer] a polyamic acid solution in which a polyamic acid (A) composed of a repeating unit represented by the following formula is dissolved in an organic polar solvent in an amount of 5 to 40% by weight, and mainly pyromellitic dianhydride And a general formula obtained by polymerization using substantially equimolar amounts of paraphenylenediamine and [Wherein, n is a positive integer] a polyamic acid solution in which 5 to 40% by weight of a polyamic acid (B) composed of a repeating unit represented by the following formula (1) is dissolved in an organic polar solvent: A: B is 8 from 20:80
A polyamic acid composition having a ratio of up to 0:20.
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-
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