JPH05186592A - 低パーティクル含有ポリイミド前駆体およびポリイミド溶液およびその製造法 - Google Patents
低パーティクル含有ポリイミド前駆体およびポリイミド溶液およびその製造法Info
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- JPH05186592A JPH05186592A JP14555592A JP14555592A JPH05186592A JP H05186592 A JPH05186592 A JP H05186592A JP 14555592 A JP14555592 A JP 14555592A JP 14555592 A JP14555592 A JP 14555592A JP H05186592 A JPH05186592 A JP H05186592A
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Abstract
少なく光学材料として好適な耐熱樹脂のワニスを得る。 【構成】 ポリイミド前駆体またはポリイミドを固形分
濃度として3〜60%含有し、その溶液粘度が1〜30
00ポイズであり、0.3μm以上のパーティクルの含
有量が10000個/g以下の溶液。
Description
いはポリイミド溶液に係わり、特にパーティクル含有量
が少なく、光学材料として好適な耐熱性樹脂が得られる
ポリイミド前駆体あるいはポリイミド溶液に関する。
て電子材料分野で広範囲に使用されており、その特性お
よび蓄積された加工技術から光学材料としての応用評価
がなされている(Jornal of Lightwave Technology,vo
l.6,1034(1988))。光学材料としての適用に際しては、
光損失の低減は用途により重要な課題であり、その要因
としては吸収と散乱がある。
着色していることが多く、これは可視光の吸収損失の原
因となり光学用途への応用上問題となる場合が有るが、
これに対しては、可視光領域においても透明な含フッ素
ポリイミド樹脂の開発がすでになされており、光吸収に
因ずく損失は改善されてきている。
損失の原因となり、その影響についてボイドについては
評価されているが、パーティクルに関しては電子材料グ
レード(孔径0.2μmフィルター処理)以上の評価は
なされていない(SPIE Vol.682 Molecular and Polymer
ic Optoelectronic Materials:Fundamentals and Appli
cations 191(1986))。
膜をコーティングする低粘度ワニスは、通常孔径0.2
μmのフィルター処理が施されており、5μm程度以上
の厚膜コーティングに適当な高粘度ワニスは、通常孔径
1μmのフィルター処理が施されている。これらのワニ
スにおけるパーティクルの含有量を測定したところ、
0.3μm以上のパーティクルが通常10000〜20
000個/g以上含まれており、1μm以上のパーティ
クルについては、低粘度ワニスでは通常10個/g以下
であるが、特に高粘度ワニスにおいては、50〜100
個/g以上含有されるものであった。
有量を減少させることは、より孔径の小さなフィルター
によるろ過を、より多数回繰り返すことで達成される。
しかしながら、このような条件での処理にはより長時間
を要することは明らかであり、フィルター処理における
被処理液のろ過流量とその粘度とのあいだには一般に対
数反比例の関係があることから、高粘度ワニスの製造を
目的とする場合には、この問題点は特に顕著となる。
は、ろ過面積を増大すること、あるいはろ過流量と対数
比例の関係にあるろ過差圧を増大するすることにより可
能であるが、前者は経済的でなく、後者はフィルター使
用における最大圧力の限界による制限を受ける。また同
時に、処理時間の延長はポリイミド前駆体溶液の室温に
おける品質安定性の面から好ましいことではない。すな
わち、ポリイミド前駆体溶液は室温においても粘度が経
時的に変化するため、品質の一定な高粘度溶液を安定に
得ることはできない。
て電子機器分野で広範囲に利用されているにも拘わら
ず、上述の様に、通常高粘度ワニスは0.3μm以上の
パーティクルが10000から20000個/g以上の
パーティクルを含有するため、光学材料への適用には必
ずしも十分なものとは言えなかった。
目的は、耐熱性に優れたポリイミド樹脂を光学材料とし
て使用するに際し、とくに5μ程度以上の厚膜コーティ
ングに適当な高粘度のポリイミド前駆体溶液において、
光学材料として好ましくない光損失の要因の一つである
光散乱の原因であるパーティクルの問題を実質的に改善
した、ポリイミド、あるいはポリイミド前駆体溶液を提
供することである。
ク酸、その誘導体、あるいはポリイミドを含んでなる溶
液中のパーティクル含有量において、0.3μm以上の
パーティクル含有量が10000個/g以下であること
により達成できることを見出し、本発明の完成に至っ
た。
駆体溶液に含まれるパーティクルの数と光散乱にもとず
く損失の関係を調べたところ、予想されるように、パー
ティクル含有量が多いと測定データのバラツキも大きく
散乱損失は大きかった。パーティクル含有量を低減させ
るに伴い、散乱損失は低下の傾向を示したが、特に0.
3μm以上のパーティクルが10000個/g以下、さ
らに良好には5000個/g以下になると測定データの
バラツキは十分に小さくなり、それとともに散乱損失は
少なく、パーティクルによる散乱損失の影響を実質的に
改善できることを見出した。
有量と光損失の関係についての新たな知見にもとずきな
されたものであり、ポリイミドまたはその誘導体を固形
分濃度として3〜60%含有し、その溶液粘度が1〜1
200ポイズであり、0.3μm以上のパーティクルの
含有量が10000個/g以下であることを特徴とする
低パーティクル含有ポリイミド溶液であり、また、ポリ
イミドの前駆体であるポリアミック酸もしくはその誘導
体を固形分濃度として3〜60%含有し、その溶液粘度
が1〜3000ポイズであり、0.3μm以上のパーテ
ィクルの含有量が10000個/g以下であることを特
徴とする低パーティクル含有ポリイミド前駆体溶液であ
る。
(1)で表される繰り返し単位を有する重合体をいい、
ポリアミック酸とは次式(2)で表される繰り返し単位
を有するポリアミド前駆体またはその誘導体をいい、ポ
リアミド前駆体とは次式(3)で表される繰り返し単位
を有するものをいい、いずれも特に限定しない限り共重
合体をも含むものとする。また、特に限定しない限り、
ジアミンとはその誘導体であるイソシアナートなどを、
テトラカルボン酸とはその誘導体である酸無水物、酸塩
化物、酸臭化物、低級アルキルエステルなどを含み、ジ
アミン成分とは1種類以上の異なったジアミンの混合物
をも意味し、テトラカルボン酸成分とは1種類以上の異
なったテトラカルボン酸の混合物をも意味する物とす
る。
有機基、R3は低級アルキル基を示す。)また、本発明
のより好ましい実施態様として、散乱による光損失の低
減のみならずもっとも利用範囲の広い可視光領域での吸
収による光損失が低いという特徴を併せ有する含フッ素
ポリアミック酸、その誘導体、あるいは含フッ素ポリイ
ミドの溶液が挙げられる。これらはジアミン成分あるい
はテトラカルボン酸成分のいずれかに含フッ素ジアミ
ン、含フッ素テトラカルボン酸を用いることにより得ら
れる。
1−201170号、特開平2−110498号各公報
に開示されている透明性に優れ、屈折率、誘電率、吸水
率が小さく、また共重合することにより熱膨張係数、屈
折率、誘電率等の特性を所望の値に調節可能な含フッ素
重合体を主成分とするものがある。
体溶液においては、所望の割合でジアミンおよびテトラ
カルボン酸を混合共重合させることにより、得られるポ
リイミドの特性を調節することが可能である。具体的に
は、物性上許容される範囲で、公知のジアミン、イソシ
アナート、テトラカルボン酸あるいはその誘導体の導入
により共重合変成することが可能であり、用途によって
はこの様なジアミン、イソシアナート、テトラカルボン
酸あるいはその誘導体を使用して変成することが必要か
つ好ましい。
たは共重合ポリイミド前駆体溶液においては、特性改善
を目的とするジアミンは50%以下、好ましくは20%
とするのが望ましい。
ドン、N,N−ジメルホルムアミド、N,N−ジメチル
アセトアミド、ジメチルスルホキシド、スルホラン、ブ
チルラクトン、フェノール、クレゾール、ハロゲン化フ
ェノール等の溶媒中、0〜250℃の範囲でおこなわ
れ、100℃以下室温付近の比較的低温で反応させるこ
とによりポリアミック酸あるいはその誘導体の溶液が得
られ、150℃以上溶媒の沸点付近の比較的高温で反応
させることによりポリイミド溶液を得ることができる。
ポリイミド溶液は、ポリアミック酸溶液に、酸無水物と
ピリジン等の有機塩基を作用させることによっても得ら
れる。この様にして得られるポリイミドまたはポリイミ
ド前駆体溶液は、反応溶媒をそのままワニスの溶剤とす
ることもでき、また、異なる溶媒に置き換えることも可
能である。
体はいずれも溶媒の留去あるいは貧溶媒の添加により析
出単離することができ、適当な溶媒に所望する割合ある
いは濃度で再度溶解して溶液とすることもでき、得られ
るポリイミドまたはポリイミド前駆体溶液の特性を調節
することが可能である。
0.2μm以下のフィルターでろ過処理した溶媒、ジア
ミン成分およびテトラカルボン酸成分を使用、重合反応
させて得られる、ポリアミック酸、その誘導体またはポ
リイミドを、固形分濃度として3〜60%含有し、その
溶液粘度が1〜1200ポイズであるポリイミド前駆体
またはポリイミド溶液を、孔径が0.2μm以下のメン
ブレンフィルターでさらにろ過処理することを特徴とす
る、ポリイミドまたはその誘導体を固形分濃度として3
〜60%含有し、その溶液粘度が1〜1200ポイズで
あり、0.3μm以上のパーティクルの含有量が100
00個/g以下であることを特徴とする低パーティクル
含有ポリイミド溶液またはポリイミド前駆体溶液の製造
方法(以下、製造法1という。)である。それに加うる
に、別の製造法はジアミン成分とテトラカルボン酸成分
またはその誘導体を溶媒中に溶解、重合反応させて得ら
れるポリイミド前駆体溶液において、重合反応による溶
液粘度の上昇が緩やかで、ジアミン成分とテトラカルボ
ン酸成分またはその誘導体の溶解時溶液粘度が30ポイ
ズ以下である、ジアミンとテトラカルボン酸またはその
誘導体の組み合わせからなるポリイミド前駆体溶液を、
その溶液粘度が30ポイズ以下である状態下に、孔径
0.2μm以下のメンブレンフィルターによるろ過処理
によりパーティクルを除去し、その後、重合反応を完結
させることにより30ポイズ以上の粘度を有するポリイ
ミド前駆体溶液として得ることを特徴とする、ポリイミ
ドの前駆体であるポリアミック酸もしくはその誘導体を
固形分濃度として3〜60%含有し、その溶液粘度が3
0〜3000ポイズであり、0.3μm以上のパーティ
クルの含有量が10000個/g以下であることを特徴
とする低パーティクル含有ポリイミド前駆体溶液の製造
法(以下、製造法2という。)である。
である4,4’−オキシジアニリンなど、通常のジアミ
ン成分を用いるポリイミドまたはその前駆体溶液の合成
反応は、一般的に大きな発熱を伴う反応であり、溶液粘
度は比較的短時間のうちに上昇して最終粘度に到達す
る。したがって、この様なポリイミドまたはその前駆体
の溶液であって0.3μm以上のパーティクルを100
00個/g以下の溶液を調整するには、製品と同一の粘
度の溶液を孔径0.2μm以下のフィルターでろ過しな
ければならず、高粘度溶液の調整は非常に困難である。
可能な限り低減することについて検討を加え、合成に使
用する溶媒、ジアミン成分およびテトラカルボン酸成分
を、予め孔径0.2μm以下のフィルターで処理したも
のを用いることで、工業的に適用し得る製造法1の発明
に到達した。また、孔径0.2μm以下のフィルター処
理を施す前に、孔径1μm以上のフィルターによる前処
理をおこなうことが、特に高粘度溶液の場合、ろ過の処
理速度の観点から好ましいことも見出した。
駆体溶液が最終粘度に達した後にろ過処理をするため、
得られた製品間の品質のバラツキが少ないという長所を
有し、比較的広範囲の種類のポリイミドまたはその前駆
体溶液に適用できるという特徴を有する方法である。
した低パーティクル含有ポリイミドまたはその前駆体溶
液の調整方法を求めて、種々のジアミンとテトラカルボ
ン酸との反応を検討したところ、ある種のジアミンとテ
トラカルボン酸の組合せにおいては、その重合反応は初
期の段階においても緩やかに進行し、しかも最終的には
重合度の大きい高粘度の溶液を与えることを見出し、製
造法2の発明に至った。
ポリフルオロアルキル基もしくはポリフルオロアルコキ
シ基を置換基として有する芳香族ジアミンとテトラカル
ボン酸またはその誘導体を出発原料として、これらを溶
媒に溶解混合して得られるポリイミド前駆体溶液は、混
合後徐々に溶液粘度が上昇する為、フィルター処理に適
当な低粘度である期間が充分長く、したがって、フィル
ター処理の前後で品質に変化がなく、フィルター処理後
重合反応を完結させることで、均一かつ高粘度のポリイ
ミド前駆体溶液が得られることを見出した。
ではないが、これらのジアミンはアミノ基の結合する芳
香環に電子吸引基であるポリフルオロアルキル基もしく
はポリフルオロアルコキシ基を有することから、芳香環
の電子密度が減少しアミノ基の反応性を低下させるため
と考えられる。なお、これらの置換基は得られるポリイ
ミドに吸湿性の改善、耐アルカリ性の改善等、好ましい
特性の改善効果も有する置換基である。
媒、ジアミン成分およびテトラカルボン酸成分を、予め
孔径0.2μm以下のフィルターで処理したものを用い
ること、また、孔径0.2μm以下のフィルター処理を
施す前に、孔径1μm以上のフィルターによる前処理を
おこなうことが、ろ過の処理速度の観点から好ましい。
誘導体、あるいはポリイミドの溶液を、清浄な雰囲気下
で、孔径0.2μm以下のフィルター処理を施すことに
よりパーティクルを除去するものであるが、0.3μm
以上のパーティクルを10000個/g以下にするに
は、メンブレンフィルターによるろ過操作を連続循環処
理とすることが好ましい。特に製造法2においては、ろ
過操作により得られる低粘度の低パーティクル含有ポリ
イミド前駆体溶液は、その時点でクリーンボトルに小分
けし、クリーンボトル内で重合反応を完結させて所定の
粘度まで増粘させることがより効率的である。
液またはその前駆体溶液において使用されるジアミンお
よびテトラカルボン酸またはこれらの誘導体は、特に限
定する必要はないが、ポリイミドまたは少なくともポリ
イミド前駆体が溶液として得られる物であれば良い。こ
れらのうち好ましいポリイミドを与えるジアミンとして
は、下記一般式
るかまたは有しないアルキル基またはアルコキシ基であ
り、それぞれその一部または全部がF、ClまたはBr
であることもある置換基である。各芳香環に結合するR
はそれぞれ同一でも異なってもよい。Xは単結合、−O
−、−CO−、−C(CH3)2−、−C(CF3)2−、
−S−、−SO−または−SO2−であり、各芳香環間
を結合するXはそれぞれ同一でも異なってもよい。nは
0または5以下の整数であり、各芳香環においてそれぞ
れ同一でも異なってもよい。lは0または10以下の整
数。)で示すことができ、特に好ましい具体例として
は、m−フェニレンジアミン、ジアミノトルエン、2,
5−ジアミノキシレン、ジアミノデュレン、2,5−ジ
アミノアニソール、2,5−ジアミノアセトフェノン、
2,5−ジアミノベンゾフェノン、3,3’−ジアミノ
ベンゾフェノン、3,4’−ジアミノベンゾフェノン、
2,5−ジアミノジフェニル、ベンジジン、1,1−ビ
ス(4−アミノフェニル)エタン、2,2−(4−アミ
ノフェニル)プロパン、2,2−(4−アミノフェニ
ル)ヘキサフルオロプロパン、2,2’−ジメチル−
4,4’−ベンジジン、3,3’,5,5’−テトラメ
チルベンジジン、4,4’−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ホン、4,4’
−ジアミノジフェニルスルフィド、3,3’−ジアミノ
ジフェニルスルフィド、4,4’−ジアミノジフェニル
スルホキシド、3,3’−ジアミノジフェニルスルホキ
シド、3,3’−ジアミノジフェニルスルホン、4,
4’−オキシジアニリン、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、3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミ
ノジフェニルエーテル、3,3’−ジメチル−4,4’
−ジアミノジフェニルメタン、ジアミノベンゾトリフル
オライド、1,4−ビス(p−アミノフェノキシ)ベン
ゼン、4,4’−ビス(p−アミノフェノキシ)ビフェ
ニル、N,N−ビス(4−アミノフェニル)メチルアミ
ン、N,N−ビス(4−アミノフェニル)アミン、N,
N−ビス(4−アミノフェニル)−n−ブチルアミン、
4,4’−ジアミノアゾベンゼン、3,3’−ジアミノ
アゾベンゼン、m−キシリレンジアミン、p−キシリレ
ンジアミン、2,5−ジアミノハロゲノベンゼン、2,
4−ジアミノペンタフルオロフェノキシベンゼン、ジア
ミノポリフルオロアルコキシベンゼン、3,3’−ジク
ロロ−4,4’−ベンジジン、オクタフルオロ−4,
4’−ベンジジン、ジアミノナフタレン、1,3−ビス
(4−アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、4,
4’−ビス(4−アミノフェノキシ)ジフェニルスルホ
ン、3,3’−ジメチル−4,4’−ベンジジン、ジメ
チルベンジジン、4,4’−ジアミノ−1,4−ターフ
ェニル、1,4−フェニレンジアミン、2−メチル−
1,4−フェニレンジアミン(2,5−ジアミノトルエ
ン)フェニレンジアミン、ジアミノトルエン、ジアミノ
キシレン、ジアミノジュレン、および下記に例示する製
造法2で好ましく適用できるジアミン類またはこれらの
イソシアナート化物が例示できる。
アミン成分は、一般式
るかまたは有しないアルキル基またはアルコキシ基であ
り、それぞれその一部または全部がF、ClまたはBr
であることもある置換基である。各芳香環に結合するR
はそれぞれ同一でも異なってもよい。但し、−NH2の
結合する少なくとも1個の芳香環には少なくとも1個の
炭素数1〜20の側鎖を有するかまたは有しないフルオ
ロアルキル基またはフルオロアルコキシ基が結合してい
る。Xは単結合、−O−、−CO−、−C(CH 3)
2−、−C(CF3)2−、−S−、−SO−または−S
O2−であり、各芳香環間を結合するXはそれぞれ同一
でも異なってもよい。nは0または5以下の整数であ
り、各芳香環においてそれぞれ同一でも異なってもよ
い。lは0または10以下の整数。)で表されるもので
あり、具体的には、2−トリフルオロメチル−1,4−
フェニレンジアミン、5−トリフルオロメチル−1,3
−フェニレンジアミン(3,5−ジアミノベンゾトリフ
ルオリド)、ジアミノベンゾトリフルオリド、2−ペン
タフルオロエチル−1,4−フェニレンジアミン、2−
ナノフルオロブチル−1,4−フェニレンジアミン、5
−ペンタフルオロエチル−1,3−フェニレンジアミ
ン、5−ナノフルオロブチル−1,3−フェニレンジア
ミン、6−ナノフルオロブチル−1,3−フェニレンジ
アミン、ジアミノパーフルオロアルキルベンゼン、5−
(3,3,2,2−テトラフルオロプロピルオキシ)−
1,3−フェニレンジアミン、2−(4,4,4,3,
2,2−ヘキサフルオロブチルオキシ)−1,4−フェ
ニレンジアミン、5−(4,4,4,3,2,2−ヘキ
サフルオロブチルオキシ)−1,3−フェニレンジアミ
ン、6−(4,4,4,3,2,2−ヘキサフルオロブ
チルオキシ)−1,3−フェニレンジアミン、5−
(4,4,4,3,3,2,2−ヘプタフルオロブチル
オキシ)−1,3−フェニレンジアミン、6−(4,
4,4,3,3,2,2−ヘプタフルオロブチルオキ
シ)−1,3−フェニレンジアミン、ジアミノポリフル
オロアルコキシベンゼン、2,4−ジアミノペンタフル
オロフェノキシベンゼン、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(アミ
ノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2’−ビス
(トリフルオロメチル)−4,4’−ベンジジン、3,
3’−ビス(トリフルオロメチル)−4,4’−ベンジ
ジン、ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン、ビス
(パーフルオロアルキル)ベンジジン、2,2’−ビス
(トリフルオロメチル)−4,4’−ジアミノジフェニ
ルエーテル、3,3’−ビス(トリフルオロメチル)−
4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、ビス(トリフ
ルオロメチル)ジアミノジフェニルエーテル、1,4−
ビス(4−アミノ−2−トリフルオロメチルフェノキ
シ)ベンゼン、4,4’−ビス(4−アミノ−2−トリ
フルオロメチルフェノキシ)ビフェニル、2,2−ビス
(4−(4−アミノ−2−トリフルオロメチルフェノキ
シ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−(4−ア
ミノ−2−トリフルオロメチルフェノキシ)フェニル)
ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス(4−(アミノ
パーフルオロアルキルフェノキシ)フェニル)ヘキサフ
ルオロプロパン、1,3−ビス(2−(4−アミノ−2
−トリフルオロメチルフェノキシ)ヘキサフルオロ−2
−プロピル)ベンゼン、1,4−ビス(2−(4−アミ
ノ−2−トリフルオロメチルフェノキシ)ヘキサフルオ
ロ−2−プロピル)ベンゼン、またはこれらのイソシア
ナート化物などが例示できる。
するシアミン成分とテトラカルボン酸成分の組み合わせ
において、製造法2を適用できるものであるが、これら
のジアミン成分が30%以上にあっては特に好ましい。
きテトラカルボン酸またはその誘導体は、一般式
Cl基、−COBr基、−COOR基、−CONH2基
または1個の−CO−O−CO−基を示す。Rは炭素数
1〜20の側鎖を有するかまたは有しないアルキル基ま
たはアルコキシ基であり、それぞれその一部または全部
がF、ClまたはBrであることもある置換基である。
各芳香環に結合するRはそれぞれ同一でも異なってもよ
い。Xは単結合、−O−、−CO−、−C(CH3)
2−、−C(CF3)2−、−S−、−SO−または−S
O2−であり、各芳香環間を結合するXはそれぞれ同一
でも異なってもよい。nは0または5以下の整数であ
り、各芳香環においてそれぞれ同一でも異なってもよ
い。lは0または10以下の整数。)で表されるもので
あり、具体的には、ピロメリット酸、トリフルオロメチ
ルピロメリット酸、ビス(トリフオロメチル)ピロメリ
ット酸、パーフルオロアルキルピロメリット酸、ビス
(パーフルオロアルキル)ピロメリット酸、ビフェニル
テトラカルボン酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸、
2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)ヘキサ
フルオロプロパン、テトラカルボキシジフェニルエーテ
ル、テトラカルボキシナフタレン、テトラカルボキシジ
フェニルスルホン、ターフェニルテトラカルボン酸、
2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)プロパ
ン、2,2−ビス(4−(3,4−ジカルボキシフェル
キシフェニル))プロパン、2,2−ビス(4−(3,
4−ジカルボキシフェノキシフェニル))ヘキサフルオ
ロプロパン、1,4−ビス(3,4−ジカルボキシフェ
ノキシ)ベンゼン、4,4’−ビス(3,4−ジカルボ
キシフェノキシ)ビフェニル等、およびその酸誘導体が
例示でき、酸誘導体としては、エステル、酸塩化物、酸
無水物が適用できる。
ルボン酸の他に、さらに別のものを添加共重合させるこ
とも有用である。そのようなものとして、ポリイミド膜
の基板への接着強度を高めるためにジアミノポリシロキ
サン類、ジアミノシラン類、テトラカルボキシポリシロ
キサン類、テトラカルボキシシラン類が挙げられる。具
体的には、一般式
ピル基、フェニル基その他の1価の有機基、Q2は炭素
数1〜10のアルキレン基、フェニレン基その他の2価
の有機基、pは0または正の整数。)で示されるもので
あり、例えば、1,3−ビス(3−アミノプロピル)テ
トラメチルジシロキサン、1,4−ビス(3−アミノプ
ロピルジメチルシリル)ベンゼン、ビス(4−アミノフ
ェニル)ジエチルシラン、ビス(3,4−ジカルボキシ
フェニル)ジメチルシラン、1,3−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などが
挙げられる。
あるいはこれらの誘導体は、それぞれ2種類以上を組み
合わせて使用することも可能である。
る。 実施例1 以下の操作は、クラス10000(測定値300以下)
のクリーンルーム内でおこない、必要に応じてクラス1
00(測定値10以下)のクリーンベンチおよびクリー
ンオーブンを使用した。
リフルオロメチル)−4,4’−ベンジジンをクロロホ
ルムに溶解し、孔径0.2μmのPTFE製メンブレン
フィルター(アドバンテック社製)を用い、乾燥窒素雰
囲気下で処理したのち、液体微粒子計数器(リオン社
製、KL−20−K)を用い、この溶液10ml中に含
まれるパーティクル数を測定したところ0.3μm以上
のパーティクル数は10個以下であった。フィルター処
理したジアミン溶液は、減圧下に溶媒を留去・乾燥し、
重合反応に使用した。
ス(3,4−ジカルボキシフェニル)ヘキサフルオロプ
ロパン二無水物をアセトンに溶解し、同様に処理・測定
したところ、この溶液10ml中に含まれる0.3μm
以上のパーティクル数は10個以下であった。フィルタ
ー処理したテトラカルボン酸無水物溶液は、減圧下に溶
媒を留去・乾燥し、重合反応に使用した。
を同様に処理し、10ml中に含まれる0.3μm以上
のパーティクル数10以下のN,N−ジメチルアセトア
ミドを得た。
13.70gの2,2’−ビス(トリフルオロメチル)
−4,4’−ベンジジンと、19.05gの2,2−ビ
ス(3,4−ジカルボキシフェニル)ヘキサフルオロプ
ロパンを185gのN,N−ジメチルアセトアミドに溶
解し、窒素雰囲気下に約36時間反応させ、固形分15
%のポリアミック酸溶液を得た。25℃におけるこの溶
液の粘度は110ポイズ(フィジカ社製RHEOLAB
MC20を使用して、コーン・プレート法により測定
した。以下同様)であった。孔径0.2μmのPTFE
製メンブレンフィルター(アドバンテック社製)を用
い、乾燥窒素で2.7Kg/cm2 の加圧下に処理した
のち、液体微粒子計数器を用い、溶媒で希釈した溶液1
0ml中に含まれるパーティクル数を測定したところ、
0.3μm以上のパーティクル数は5330個であり、
ポリアミック酸溶液1g当たりに換算した0.3μm以
上のパーティクル含有量は8900個であった。
ハー上にスピンコートし、70℃で2時間、160℃で
1時間、300℃で1時間保持して10μmのポリイミ
ド膜を形成した。
リーク光法により光損失の測定をおこなったところ、こ
こで得られたポリイミド膜の光損失は0.7dB/cm
であった。
作成したポリイミド膜の光損失を、実施例1と同様の方
法で評価し、その結果を表1、表2に示した。
媒を予めフィルター処理しない点を除き実施例1と同様
に、一般的な操作によりポリアミック酸溶液を調整し、
乾燥窒素5Kg/cm2 の加圧下に、孔径0.2μmの
PTFE製メンブレンフィルター(アドバンテック社
製)で処理し、実施例1と同様に製膜したポリイミド膜
の光損失を測定した。この結果を表2に示した。
作成したポリイミド膜の光損失を、実施例1と同様の方
法で評価し、その結果を表2に示した。
アミン成分、テトラカルボン酸成分、溶媒ともに予めフ
ィルター処理により低パーティクル化していないものを
使用した。
ラスコへ2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニ
ル)ヘキサフルオロプロパン二無水物100.0g(2
25.2mmol)、2,2’−ビストリフルオロメチ
ル−4,4’−ジアミノビフェニル72.1g(22
5.2mmol)を装入、窒素気雰囲気下とした。そこ
へN,N−ジメチルアセトアミド975.8gを添加、
モーター羽根で攪拌したところ、モノマーは25分間で
溶解し、この時の粘度は1ポイズであった。つぎにポン
プ(日本フィーダー社製SXW 1−822)により、孔
径0.1μmフィルター(日本ミリポア社製、F−16
WGFV)で15分間循環ろ過を行なったところ、溶
液中のパーティクル数は、0.3μm以上が500個/
gであり、この時の粘度は2ポイズであった。
へ分注し、密栓後常温放置した。36時間後の溶液の粘
度は各ボトルとも1200ポイズと一定であり、0.3
μm以上のパーティクル数は、520個/gであった。
反応、ろ過処理を行なった。結果を同じ表3に示す。
ラスコへ、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80.3g(1
54.8mmol)、N,N−ジメチルアセトアミド4
56.1gを装入し、ピロメリット酸無水物33.8g
(154.8mmol)を30分間で添加した。モノマ
ーは添加終了後15分で溶解したが、この時の粘度はす
でに50ポイズ以上であって、実施例13と同様の循環
ろ過は実質的に不可能であり、製造法2によっては、低
パーティクル含有ポリイミド前駆体溶液は得られなかっ
た。
ラスコへ、オキシジアニリン50.3g(248.5m
mol)、N,N−ジメチルアセトアミド938.9g
を装入し、PMDA54.2g(248.5mmol)
を30分間で添加した。モノマーは添加終了後25分で
溶解したが、この時の粘度はすでに50ポイズ以上であ
って、実施例13と同様の循環ろ過は実質的に不可能で
あり、製造法2によっては、低パーティクル含有ポリイ
ミド前駆体溶液は得られなかった。
ラスコへ、2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニ
ル)ヘキサフルオロプロパン二無水物の243.1g
(547.2mmol)、2,2’−ビストリフルオロ
メチル−4,4’−ジアミノビフェニルの175.3g
(547.5mmol)を装入、窒素雰囲気下とした。
そこへN,N−ジメチルアセトアミド2362.3gを
添加、モーター羽根で攪拌したところ、モノマーは25
分間で溶解した。36時間後の溶液の粘度は、260ポ
イズであった。得られた溶液を窒素加圧器で3.0Kg
/cm2 に加圧し、孔径0.1μmフィルター(日本ミ
リポア社製、F−16 WGFV)でろ過し、100c
cクリーンボトルに分注した。0.3μm以上のパーテ
ィクル数は、2000個/gと充分に低いパーティクル
数であったが、溶液粘度はボトル間で65〜220ポイ
ズのバラツキが生じ、ポリイミド膜作成にあたって極め
て不便であり、実用に耐えるものではなかった。
好ましくない光損失の要因である光散乱の原因となるパ
ーティクルの問題を実質的に改善することができる。特
に、含フッ素ポリイミド前駆体または含フッ素ポリイミ
ド溶液にあっては、それから形成されるポリイミド膜は
耐熱性、低吸湿性などの特徴を併せ有することから実用
上極めて有用である。
Claims (7)
- 【請求項1】ポリイミドまたはその誘導体を固形分濃度
として3〜60%含有し、その溶液粘度が1〜1200
ポイズであり、0.3μm以上のパーティクルの含有量
が10000個/g以下であることを特徴とする低パー
ティクル含有ポリイミド溶液。 - 【請求項2】ポリイミドの前駆体であるポリアミック酸
もしくはその誘導体を固形分濃度として3〜60%含有
し、その溶液粘度が1〜1200ポイズであり、0.3
μm以上のパーティクルの含有量が10000個/g以
下であることを特徴とする低パーティクル含有ポリイミ
ド前駆体溶液。 - 【請求項3】ポリイミドの前駆体であるポリアミック酸
もしくはその誘導体を固形分濃度として3〜60%含有
し、その溶液粘度が30〜3000ポイズであり、0.
3μm以上のパーティクルの含有量が10000個/g
以下であることを特徴とする低パーティクル含有ポリイ
ミド前駆体溶液。 - 【請求項4】予め孔径0.2μm以下のフィルターでろ
過処理した溶媒、ジアミン成分およびテトラカルボン酸
成分を使用し、重合反応させて得られる、ポリアミック
酸、その誘導体またはポリイミドを、固形分濃度として
3〜60%含有し、その溶液粘度が1〜1200ポイズ
であるポリイミド前駆体およびポリイミド溶液を、孔径
が0.2μm以下のメンブレンフィルターでさらにろ過
処理することを特徴とする請求項1または請求項2記載
の溶液の製造法。 - 【請求項5】ジアミン成分とテトラカルボン酸成分また
はその誘導体を溶媒中に溶解、重合反応させて得られる
ポリイミド前駆体溶液において、重合反応による溶液粘
度の上昇が緩やかで、ジアミンとテトラカルボン酸また
はその誘導体の溶解時溶液粘度が30ポイズ以下であ
る、ジアミンとテトラカルボン酸無水物またはその誘導
体の組み合わせからなるポリイミド前駆体溶液を、その
溶液粘度が30ポイズ以下である状態下に、孔径0.2
μm以下のメンブレンフィルターによるろ過処理により
パテーィクルを除去し、その後、重合反応を完結させる
ことにより30ポイズ以上の粘度を有するポリイミド前
駆体溶液を得ることを特徴とする、請求項3記載のポリ
イミド前駆体溶液の製造法。 - 【請求項6】ジアミン成分またはテトラカルボン酸成分
には少なくとも1種類のフッ素を含有するジアミンまた
はテトラカルボン酸またはそれらの誘導体が含まれてい
ることを特徴とする請求項1〜3記載の低パーティクル
含有溶液。 - 【請求項7】同一の芳香環にアミノ基と炭素数1〜20
のフルオロアルキル基またフルオロアルコキシ基が結合
するジアミンを10%以上含有するジアミン成分を用い
る請求項5の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4145555A JP3002710B2 (ja) | 1991-06-07 | 1992-06-05 | 低パーティクル含有ポリイミド前駆体およびポリイミド溶液およびその製造法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13663391 | 1991-06-07 | ||
| JP3-136633 | 1991-06-07 | ||
| JP4145555A JP3002710B2 (ja) | 1991-06-07 | 1992-06-05 | 低パーティクル含有ポリイミド前駆体およびポリイミド溶液およびその製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05186592A true JPH05186592A (ja) | 1993-07-27 |
| JP3002710B2 JP3002710B2 (ja) | 2000-01-24 |
Family
ID=26470148
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4145555A Expired - Lifetime JP3002710B2 (ja) | 1991-06-07 | 1992-06-05 | 低パーティクル含有ポリイミド前駆体およびポリイミド溶液およびその製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3002710B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2016010003A1 (ja) * | 2014-07-17 | 2017-04-27 | 旭化成株式会社 | 樹脂前駆体及びそれを含有する樹脂組成物、ポリイミド樹脂膜、樹脂フィルム及びその製造方法 |
| JP2020128527A (ja) * | 2019-02-06 | 2020-08-27 | ユニチカ株式会社 | ガラス基板への塗工用ポリアミック酸溶液 |
-
1992
- 1992-06-05 JP JP4145555A patent/JP3002710B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2016010003A1 (ja) * | 2014-07-17 | 2017-04-27 | 旭化成株式会社 | 樹脂前駆体及びそれを含有する樹脂組成物、ポリイミド樹脂膜、樹脂フィルム及びその製造方法 |
| JP2018145440A (ja) * | 2014-07-17 | 2018-09-20 | 旭化成株式会社 | 樹脂前駆体及びそれを含有する樹脂組成物、ポリイミド樹脂膜、樹脂フィルム及びその製造方法 |
| JP2020128527A (ja) * | 2019-02-06 | 2020-08-27 | ユニチカ株式会社 | ガラス基板への塗工用ポリアミック酸溶液 |
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|---|---|
| JP3002710B2 (ja) | 2000-01-24 |
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