JPS6315826A - 共重合ポリアミツク酸の塩およびその製法 - Google Patents
共重合ポリアミツク酸の塩およびその製法Info
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- JPS6315826A JPS6315826A JP12657586A JP12657586A JPS6315826A JP S6315826 A JPS6315826 A JP S6315826A JP 12657586 A JP12657586 A JP 12657586A JP 12657586 A JP12657586 A JP 12657586A JP S6315826 A JPS6315826 A JP S6315826A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
主業上皇村朋分界
本発明は両性ポリイミド前駆体、さらに詳しくはラング
ミュア・プロジェット法(以下、LB法という)で製膜
し得るように修飾された両性ポリイミド前駆体およびそ
の製法に関する。 従来辺滋韮二溌泗麦邂状支よj本丁ゑ皿■点すでに19
30年代、炭素原子数16〜22ぐらいの脂肪酸が水面
上に単分子膜をつくり、それを基質上に累積し得ること
がラングミュアとプロジエツ1−により見出されている
が、この累積膜の応用について検討が行われはじめたの
は最近のことである。しかし直鎖飽和脂肪酸のラングミ
ュア・プロジェット膜(以下、L B膜という)は、実
際に応用するには耐熱性や機械的強度が充分でなく、そ
のままでは使用し得ないという問題がある。 これらの問題を改善するものとして、例えばω−トリコ
セン酸、ω−ヘプタデセン酸あるいはα−オクタデシル
アクリル酸などの不飽和脂肪酸や、ステアリン酸ビニル
やオクタデシルアクリレートなどの不飽和の脂肪酸エス
テルなどから形成した膜を重合さMoた膜が研究されて
いるが、耐熱性などが充分とはいえない。 一方、耐熱性フィルムとしてポリイミドフィルムがある
が、スピンコ−1−などの方法による場合には膜厚がせ
いぜい1000八以上、通常はIIItn以上のものし
か得られず、1000人未満の膜厚のピンホールのない
耐熱性薄膜を作製するのは非常に困難である。 本発明は耐熱性や接着力などの機械的特性や耐薬品性な
どが改善された1、R3膜を得るためになされたもので
あり、さらに耐熱性の改善された一群の超薄膜材料を胃
供し得る4、1料を得ることを目的とするものである。 則II焦全搦i決1−るノこ的Φ丁一段本発明者らは、
ポリアミック酸単位に疎水性を付与するための置換基を
導入することによってLB法で製膜可能となり、この累
積膜をイミド化することによって400℃以上の耐熱性
超薄膜が実現できることを見出し、すでに特願昭60−
157.354号に提案した。 我々はさらに一般式(1): (式中、R1は少なくとも2個の炭素原子を含有する4
1Iliの基、R2は少なくとも2個の炭素原子を含有
する2価の基、Ral、Rゝ2、藺、1と1、R42、
炉、R5およびR6はいずれも炭素原子数1〜30の1
価の脂肪族の基、1価の環状脂肪族の基、あるいは芳香
族の基と脂肪族の基とが結合した1価の基、それらの基
がハロゲン原子、ニドrlJ基、アミノ基、シアノ基、
メトキシ基、アセトキシ基で置換された基または水素原
子であり、Rjl、1?32、R33、R+1、R42
、−1R5およびR6の少なくと1)1個好ましくは2
個は炭素原子数1〜+1の前記の基または水素原子では
ない)で表される繰返し単位においてR1,R2のいず
れか一力または両方の−・部を価数のWなる基で置換す
る。二とによってtrlられる共重合ポリアミック酸の
塩が1.13法で11st IIQ i +J能で、さ
らに累積膜中でゴミ1化(閉環)反応を進めることによ
り耐熱性の超W#股が実現できること、本発明の共重合
方法によって種々の物(11を1)える分子構造が設計
できることが明らかになった。 本発明しrノ1巾r1ポリ゛j’ i ’7り酸の塩お
よび(式中、R1は少2(くとも211IJの炭素原子
を含有する4価の基である)で表されるテトラカルボン
酸ジ無水物と、 一般式(11) : (式中、R7は前記と同じ)で表される化合物を、実質
的に無水の極性有機溶媒中酸ハライドにしたものと、一
般式(12) : %式%(12) (式中、R2は少なくとも2個の炭素原子を含有する2
価の基、R5およびR6はいずれも炭素原子数1〜30
の1価の脂肪族の基、1価の環状脂肪族の基、あるいは
芳香族の基と脂肪族の基との結合した1価の基、それら
の基がハロゲン原子、ニトロ基、アミノ基、シアノ基、
メトキシ基、アセトキシ基で置換された基または水素原
子である)で表される化合物を50℃以下で反応させて
得られる(式中、R”+ 11”、 II”、 R引1
11′I、’、 R,3はいずれもR5およびR6で定
義された基に同じ)を反応させて得られる一般式C2)
: (式中、R1は少なくとも2個の炭素原子を含有する4
価の基、R2は少なくとも2個の炭素原子を含有する2
価の基、R7は少なくとも2個の炭素原子を含有する2
価の基、U瓢1?32、H33、R44、Ry、、 R
43、R5およびR6はいずれも炭素原子数1〜3oの
1価の脂肪族の基、1(iiの環状脂肪族の基、あるい
は芳香族の基と1111肪族の基とが結合したl (i
iの基、それらの基が/”t I:Iゲン原子、ニトロ
基、アミノ基、シアノ基、メトキシ基、アセトキシ基で
置換された基または水素原子であり、R/l 、 RJ
2、RJ5、R引、H49、藺、R5およびR6の少な
くとも1個好ましくは2個は炭素原子数1〜11の前記
の基または水素原子ではない、X+ yは比率を表し、
Q<x<l、0<y<l、x+y=1である。)で表さ
れる繰返し単位を有する共重合ポリアミック酸の塩を製
造する方法および (式中、R1は少なくとも2個の炭素原子を含有する4
価の基である)で表されるテトラカルボン酸ジ無水物と
、一般式(13) : (式中、R8はルなくとも2個の炭素原子を含有する3
価の基である)で表されるI・リカルボン酸無水物を実
質的に無水の極性有機溶媒中酸ハライドにしたものと、
−メ1)式(+2) :%式%(12) (式中、R2は少なくとも2個の炭素原子を含有する2
価の基、R6およびR6はいずれも炭素原子数1〜30
の1価のIFj肪族の基、1価の環状脂肪族の基、ある
いは芳香族の基と脂肪族の基とが結合した1価の基、そ
れらの基がハロゲン原子、ニトロ基、アミノ基、シアノ
基、メI・キシ基、アセトキシ基で置換された基または
水素原子である)で表される化合物を50℃以下で反応
さ−t!−ζ得られる(式中、R”+ R”+ R”+
R41+ R42+ R43ばいずれもR5およびR
6で定義された基に同じ)を反応させて得られる一般式
(3): (式中、R1は少なくとも2個の炭素原子を含有する4
価の基、R2は少なくとも2111i1の炭素原子を含
有する2価の基、R8は少なくとも2個の炭素原子を含
有する3価の基、pjl、R3λ、[ぜ33、R4I、
R12−1R覧R5およびR6はいずれも炭素原子数1
〜30の11而の脂肪族の基、1価の環状脂肪族の基、
あるいは芳香族の基と脂肪族の基とが結合した1価の基
、それらの基がハロゲン原子、二1・口塞、アミノ基、
シアノ基、メトキシ基、アセトキシ基で置換され3ま た基または水素原子であり、]ン41.R32、R”、
1141、Pす2、RO1R5およびR6の少なくとも
1個好ましくは2個は炭素原子数1〜IIの前記の基ま
たは水素原子ではない、X+ yは比率を表し、Q<x
<l、0〈y〈l、xly・=1である。)で表される
繰返し単位を有する共車台ポリ″i′ミック酸の塩を製
造する方法および (式中、R1は月、>2Nくとも21+1Jの炭素原子
を含有する4価の基である)で表されるテトラカルボン
酸ジ無水物と、 ・般i:((12) :’R5N1
1 R2Nll R6(12)(式中、R2は少な
くとも2個の炭素原子を含有する2価の基、R5および
R6はいずれも炭素原子数1〜30の1(illiのI
lltM族の11(,1価の環状脂肪族の基、あるいは
芳香族の基と脂肪族の基とが結合した1価の基、それら
の基がハロゲン原子、ニトロ基、アミノ基、シアノ基、
メトキシ基、アセトキシ基で置換された基または水素原
子である)で表される化合物および一般式(14)
:(式中、R2は少なくとも2個の炭素原子を含有する
3価の基、R5およびR6はいずれもさきに定義された
基に同じ、R9は少なくとも2tllilの炭素原子を
含有する31i11iの基で、XはR9に対する置換基
である。)を50℃以下で反応させて得られるよびR6
で定義された基に同し)を反応さセて得られる (式中、R1は少なくとも2個の炭素原子を含有する4
価の基、R2は少なくとも2個の炭素原子を含有する2
(IIIiの基、R’ tit少なくとも2個の炭素原
子を含有−J−ル3 (IIIi O) 基、ll31
、ll37、R33、−1、ll42、−2R5および
R6はいずれも炭素原子数1〜30の1価の脂肪族の基
、Nd1iの環状脂肪族の基、あるいは芳香族の基と脂
肪族の基とが結合した1価の基、それらの基がハロゲン
原子、ニトロ基、アミノ基、シアノ基、メ)−キシ基、
アセトキシ基で置換された基または水素原子であり、R
al、R32、RJI、1?41 、 R−R◆3、R
5およびR6の少なくとも1個好ましくは2個は炭素原
子数1〜11の前記の基または水素原子ではない、X+
Vは比率を表し、0<X<1,0〈y< l 、
x + y = 1である。)で表される繰返し単位を
有する共重合ポリアミック酸の塩を製造する方法および (式中、R1は少なくとも2個の炭素原子を含有する4
価の基である)で表されるテトラカルボン酸ジ無水物と
、一般式(12) : %式%(12) (式中、R2は少なくとも2個の炭素原子を含有する2
価の基、R5およびR6はいずれも炭素原子数1〜30
の1価の脂肪族の基、1価の環状脂肪族の基、あるいは
芳香族の基と脂肪族の基とが結合した1価の基、それら
の基がハロゲン原子、ニトロ基、アミノ基、シアノ基、
メトキシ基、アセトキシ基で置換された基または水素原
子である)で表される化合物および一般式(15)
:%式% (式中、R2は少なくとも2個の炭素原子を含有する3
価の基、R5およびR6はいずれもさきに定義された基
に同じ、R11は少なくとも2個の炭素原子を含有する
4価の基で、xlvはR11に対する置換基である。)
を50℃以下で反応させて得られる(式中、RJI、
+1”’、 R31,R”+ R(’、 R43tよい
ずれもR5およびR6で定義された基に同じ)を反応さ
せて得られる (式中、R1は少なくとも2個の炭素原子を含有する4
価の基、R2は少なくとも2個の炭素原子を含有する2
価の基、I?”lよ少なくとも2個の炭素原子を含有す
る4価の基、11、R”、P、 R41、RQ、−1R
5およびR6はいずれも炭素原子数1〜30の1価の脂
肪族の基、1価の環状脂肪族の基、あるいは芳香族の基
と脂肪族の基とが結合した1価の基、それらの基がハロ
ゲン原子、ニトロ基、アミノ基、シアノ基、メトキシ基
、アセトキシ基で置換された基または水素原子であり、
R51,R)2、R33、R引、R42、R43、R5
およびR6の少なくとも1個好ましくは2個は炭素原子
数1〜11の前記の基または水素原子ではない、x、
yは比率を表し、Q<x<l、。 <y<l、xly−=Iである。)で表される繰返し単
位を有する共重合ポリアミック酸の塩を製造する方法に
関する。 本発明の共重合ポリアミック酸の塩は、一般式(1): で表される繰り返し111位において、R1,R2のい
ずれか一方またC11両方の・部を価数の異なる基で置
換することに、1、っζi!1られる数平均分子量が2
゜000〜30 (1,OTl O1々酉1<は10.
000〜1.50,000のものである。数平均分子量
が2,000〜30(1,+1110の範囲をはずれる
と、膜を作製したときの強度が低ずぎたり、粘度が高す
ぎて模の作製がう〕1、くいかないなどの傾向が生ずる
。 一般式(1)におけるR1は少なくとも2個の炭素原子
を含有する、好ましくは5〜20個の炭素原子を含有す
る41i[Iiの基であり、芳香族の基であってもよく
、環状脂肪族の基であってもよく、芳香族の基と脂肪族
の基との結合した基であってもよく、さらにはこれらの
基が炭素数1〜30の脂肪族の基、環状脂肪族の基ある
いは芳香族の基と脂肪族の基とが結合した基、それらの
基がハロゲン原子、ニトロ基、7ミノ基、シアノ基、メ
トキシ基、アセトキシ基などの1111iの基で、ある
いは該1価の基が、−0−+ −coo−、−NIIC
O−、−CO−。 −3−+ −css ’−+ −NHC5−、−C5
−などに結合した基で置換され誘導体となった基であっ
てもよい。しかし、R1が少なくとも6個の炭素原子数
を有するベンゼノイド不飽和によって特徴づけられた基
である場合には、耐熱性、耐薬品性や機械的特性などの
点から好ましい。 前記のごときR1の具体例としては、例えば、(以下余
白) (n−1〜3)。 などが挙げられる。 本明細書にいうベンゼノイド不飽和とは、炭素環式化合
物の構造に関してキノイ1゛構造と対比して用いられる
術語で、普通の芳香族化合物に含まれる炭素環と同じ形
の構造をいう。 R1の4個の結合手、すなわち一般式(1)で表される
繰返し単位において が結合する手の位置には特に眼定はないが、4個の結合
手の各2個づつがR1を構成する隣接する2個の炭素原
子に存在する場合には、両性ポリイミド前駆体を用いて
形成した膜などをポリイミド化する際に5員環や6員環
を形成しゃずくイミド化しやすいため好ましい。 前記のごときR1の好ましい具体例としては、例えば、 などが挙げられる。また も好ましい。 一般式(1)におりるR2は、少なくとも2個の炭素原
子を含有する2111Iiの基であり、芳香族の基であ
ってもよく、脂肪族の基であってもよく、環状脂肪族の
基であっ°(J>よく、芳香族の基と脂肪族の基との結
合した基であってもよく、さらにはこれらの2価の基が
炭素数1〜30の脂肪族の基、環状脂肪族の基あるいは
芳香族の基と脂肪族の基とが結合した基、それらの基が
ハロゲン原子、ニトロ基、アミノ基、シアノ基、メトキ
シ基、アセトキシ基などの1価の基で、あるいはこれら
の1価の基が、−0−、−C00−t −NIICO−
、−CO−。 −5−、−C3S −+ −NIIC3−、−C3−な
どに結合した基で置換された基であってもよい。しかし
、R2が少なくとも6個の炭素原子数を有するベンゼノ
イド不飽和によって特徴づけられた基である場合には、
耐熱性、耐薬品性や機械的特性などの点から好ましい。 前記のごときR2の具体例としては、 ここでR11は −(CH2)Ill−(Ill−1〜3の整数) 、
−C−。 ■ CH3 ?Fa (R11およびR12番、1い一4゛れも炭素原子数1
〜3oのアルキルまだ心、l−メリールノ、0 (: H:1 Hs0 −(C)12)+oCtl−C113,−(CI+2)
3−C−(CH2)z −。 −(CH2)3−0− (CH2)2−0−(CH2)
9− 。 Hs C 等があげられる。 一般式(1)におけるR3+、ト、1llj3、R41
、R42、I?43、R5およびR6はいずれも炭素原
子数1〜30.好ましくは1〜22の1価の脂肪族の基
、1価の環状脂肪族の基、芳香族の基と脂肪族の基との
結合した1価の基、それらの基がハロゲン原子、ニトロ
基、アミノ基、シアノ基、メトキシ基、アセトキシ基な
どで置換されそれらの基の誘導体となった基または水素
原子である。なお一般式(11において1731、ト、
R33、R41、ド、Re、R5およびR6はいずれも
一般(式中、R1、R2は前記と同じ)で表されるポリ
アミック酸単位に疎水性を付与し、安定な凝縮膜を得る
ために導入される基であり、R3+ 、 R32、R3
3、R41、R<2、R43、R5、R6のうちの少な
くとも1個、好ましくは2個が炭素原子数1〜11、好
ましくは1〜15の前記の基あるいは水素原子でないこ
とが、水面」二に安定な凝縮膜が形成され、それがLB
法により基板」二に累積されるために必要である。 前記のごとき+r31 、、1lJ2、ljJ、1z4
1、匿2、R43、R5、R6の水素原子以外の具体例
としては、例えばC)13(CHl「T、 (CI
+ )2 C1l (CR2府。 (以上のnはいずれも12〜30、好ましくは16〜2
2)などがあげられる。ただ本発明の目的を達成するた
めには、Cl1a(C)12材で表される直鎖アルキル
基を利用するのが、性能的にもコスト的にも最も望まし
い。前述したようなハロゲン原子、ニトロ基、−rミノ
基、シアノ基、メトキシ基、アセトキシ基などは必須で
はない。しかしフッ素原子により疎水性は水素原子と比
べ飛躍的に改善されるので、フン素原子を含むものを使
用するのが好ましい。 次に、さらに詳しく本発明の共重合ポリアミック酸の塩
について説明する。 一般式(l): で表される繰返し単位においてR’+ R”のいずれか
一方または両方の一部を価数の異なる基で置換すること
によって実現される。 まずR1の一部を置換する場合には、少なくとも2個の
炭素原子を含有する4価以外の基から選ばれ、2.3価
が使えるが3価が耐熱性の面でも好ましい。これらの場
合の一般式は次のようになる。 R1,R2,1751,H12,R記、R嗜1.11り
y−、H43,pj I?Flは前記に同じ、R7,R
[lはそれぞれ少なくとも2個の炭素原子を含有する2
(ili、3価の基である。 次に、R2(1り一部を置換する基は少なくとも2個の
炭素原子を含イtする2 (+lli以外の基から選ば
れ、3価、4価の基が好ましい。これらの場合の一般式
は次のf41 、 fT+lの」゛うになる。 R’、 R2,Iン″1.P H13,R41,Ru、
l?+3. R5,R6は前記に同し、R11,Rl
nは少なくとも2個の炭素原子を含有するそれぞれ3価
、4価の基である。χ、YはR9RIG ニ対する置換
基で、−Nll!?、 −に0NIII?等が好まし
い例である。 (17はアルキル基)したは水素原子)
本発明の共重合によるポリアミック酸の塩の修飾は、該
塩のラングミエア・ブし】ジェット法にょる累積特性や
基板]二に累積したあとイミド化(閉環)して得られる
ポリイミド薄膜の物性改善のために重要である。特にR
2の一部を31iIi、4価の基で置き換えた場合には
、イミド環以上の耐熱性の期待できる環構造の形成が実
現できる。 R1,R2のいずれか一方または両方の一部を置換する
基R7,R8,R9,R町:1少なくとも2個の炭素原
子を含有する、好ましく 4;t: 5〜20個の炭素
原子を含有する4111iの基であり、芳香族の基であ
ってもよく、環状脂肪族の基であってもよく、芳香族の
基と脂肪族の基との結合した基であってもよく、さらに
はこれらの基が炭素数1〜30の脂肪族の基、環状脂肪
族の基あるいは芳香族の基と脂肪族の基とが結合した基
、それらの基がハロゲン原子、ニトロ基、アミノ基、シ
アノ基、メトキシ基、アセトキシ基などの1lilli
の基で、あるいは該1(11iの基が、−0−、−CO
O−、−NIICO−、−C(1−。 −3−、−C3S −、−NIIC3−、−C3−など
に結合した基で置換され誘専体となった基であってもよ
い。しかし、R1が少なくとも6個の炭素原子数を有す
るベンゼノイド不飽和によって特徴づけられた基である
場合には、耐熱性、耐薬品性や機械的特性などの点から
好ましい。 前記のごときR2の好ましい具体例としては、たとえば
、 ここでHllは Ha −(C1,) m−(m = 1〜3の整数) 、 −
C−。 ζ Ha Fs (R11およびRI2 +、lいずれも炭素原子数1〜
30のアルキルまたはアリールJII、) CH30 −(CH2)IOcH−CHa 、 −(CHz)
s −C−(CI(2)2−。 −(CH2)3−0− (CI(2)2−0− (CH
2)3− 。 (R11は前出に同じ) 以上の中からさらにb7ましい例をあげれば(R11は
前出に同じ)である。 特ニR8,R9,RIB(7) 3〜4個の結合手R1
の4個の結合手、すなわち一般式(1)+3) (a>
f5)で表される繰返し単位において いはX、 Yが結合する干の位置には特に限定はないが
、結合手の各2 (INツツカRg、 I?9.1?l
l+を構成1− ル隣接する211Mの炭素原子に存在
する場合には、両性ポリイミド前駆体を用いて形成した
膿などをポリイミド化する際に5員環や6員環を形成し
やすく好ましい。 R5、R6が水素原子の場合の本発明の両性ポリイミド
+iil駆体の繰返し中位の具体例としては、一般式; %式%) (式中、R1、R2,1?31、Rう2、Rr3、R4
1,11”、 11@ハ前記と同じ、ただし11”、
+1ジ、1?刀の1つとR1)l 、 H42,%の1
つは炭素原子数1〜11の基または水素原子ではない)
で表される繰返し単位などがあげられる。 本発明の共重合ポリアミック酸の塩の繰返し単位が以上
のような一般式で表されるものである場合には、製造が
容易である、コスト的にも安価であるなどの点から好ま
しい。 さらに具体例を、本発明の共重合両性ポリイミド前駆体
について説明するために挙げれば、(式中17)R31
,R’、 R33,R4’、 R’、 R’3ノ具体例
トL/7は、■−1CHa 、C2)1!l−1C3)
1? =、CI+3(CH2) o −1CH3(CH
2) +3−1CH3(CI+2) 15−1C113
(CH2) 17−1C113(C112) 1s−1
CI+3(C112) 2+−1CI73(C112)
15−など)、 (式中の11”、 113”、 li3’、 l141
. I+42. I(43の具体例としては、1l−1
CI+3 、C2115、Ca1ly 、CI+3(
C112) o−1C113(CI+2) +81
、Cl13(Cl14) +5 、 CI+3(C
112) +7 、CI+3(C112) +9 −
、C!l+(Cllz)2+ 、CF3(CI+
2> 15−など)、 (式中の1ン3’、 Ill”、 11”l R”、
I巴、R43の具体例としては、1(−1CI+3 、
C2t(5−8C3HT −、C113(C112)
ss −1CI!3(C1lz) +3−1CI+3(
CI+2) +5−1C113(CI+2) +7−1
Ct13(Cllz) +5−1CII+(Cllz)
21− 、CI+3(C1lz) +5−など、R5
、R6の具体例としては、C113−、CI+3(CI
+2) 2−1C113(Cl12) 3−1CI+3
(CI+2) 5 −1など)、式中→は異性を表す。 例を次式 %式%) で説明すれば および を表す。 本発明はtag、 (b)が単独である場合、+8)、
(b)が共存する場合を含んでいる。 以上述べた共重合両性ポリイミド前駆体の一般式におい
て、R”+ R2+ 1”+ R”+ R”+ R”+
R”+ R43+R5,R6,R7,Re、 R9,
R11の少なくとも一つが先に挙げたそれぞれの具体例
から選ばれた少なくとも2種からなることによってさら
に種々の前駆体が提供されるが、このような前駆体も本
発明に含まれる。 前記のごとき本発明の共重合ホリアミソク酸の塩は、一
般にN、N−ジメチルアセトアミド、N、N−ジメチル
ポルムアミド、N、N−ジエチルホルムアミド、ヘキサ
メチルホスポルアミドなどの有機極性溶剤に易溶、上記
有機極性溶剤とクロロホルムなどの通常の有機溶剤など
の混合溶剤に溶、通常の有機溶剤、たとえばベンゼン、
エーテル、クロロホルム、アセトン、メタノールなどに
難溶〜不溶で、赤外線吸収スペクトル分析でアミド、カ
ルボキシレートおよび長鎖アルキル基の特徴的な吸収が
存在する。無水酢酸、ピリジンのようなイミド化試剤に
浸漬することによってイミド化が完結する。完結したの
ちには、アミド、カルボキシレートおよび長鎖アルキル
基の吸収が消失し、イミド環や他の環構造の吸収が表れ
る。 前記説明においては、本発明の前駆体の繰返し単位はす
べて−・般式(1)で表される繰返し単位である場合に
ついて説明したが、繰返し単位のうちの30%以下の範
囲であれば、一般式(16) :(式中、l?l 、
R2Lt: +’+il記と同じ、Uは炭素原子数1
〜11の1(iiの脂肪族の基、1価の環状脂肪族の基
、芳香族の基と脂肪族の基が結合した1価の基、これら
の基がハロゲン原子、ニトロ基、アミノ基、シアノ基、
メトキシ基、アセトキシ基などで置換された基または水
素原子であり、4個のRは同じでもよく、異なっていて
もよい)で表される繰返し単位が含まれていてもよい。 次に本発明の前駆体の製法について説明する。 まず一般式(2)で表される本発明のポリアミック酸の
塩について説明する。 (式中、R1は少なくとも2個の炭素原子を含有する4
価の基である)で表されるテトラカルボン酸ジ無水物と
、 一般式(11) : (式中、R7は前記と同じ)で表される化合物を、実質
的に無水の極性有機溶媒中酸ハライドにしたものと、一
般式(+2) : %式%(12) (式中、R2は少なくとも2 (It、lの炭素原子を
含有する2価の基、RN’、#;よびR6t;+:いず
れも炭素原子数1〜30のl (Jli 17) JI
HMU族の基、1価の環状脂肪族の基、あるいは芳香族
の基と脂肪族の基との結合した1価の基、それらの基が
ハロゲン原子、ニトロ基、アミノ基、シアツノ、(、メ
トキシ基、アセトキシ基で置換された基または水素原子
である)で表される化合物を50℃以1:で反応させて
得られるよびR6で定義された基に同じ)を反応させて
得られる一般式(12)で表される化合物の酸ハライド
化は実質的に無水の極性溶媒中、−10℃以上、好まし
くはO〜40℃程度でチオニルクロライド、五塩化リン
、ヘンゼンスルホニルクロライドなどを用いて酸ハライ
ドとされる。 テトラカルボン酸ジ無水物と該酸ハライドと一般式(1
2) : %式%(12) (式中、R2、R5、R6は前記と同じ)で表される化
合物との反応は50℃以下、好ましくは20℃程度で反
応させられる。 テトラカルボン酸二無水物と一般式(12)の酸ハライ
ドに一般式(12)で表される化合物を添加しても、ま
たその逆に添加されてもよい。 採用される反応条件、即ち反応温度、反応試薬、溶媒の
純度、精製度合や水分量、酸成分とジアミン成分の比率
や添加順序などによっても得られるポリアミック酸の分
子量は大きく変わる。 高分子量体を得ようとするときには、低温で高純度の水
分の少ない1拭薬l容媒を使用して、酸成分とジアミン
成分の比率をCきるだlJlにすることが望まれる。 本発明の′?!ましい実施砂様は必ずしも高tzi度の
共重合ポリアミ’)り酸塩で心41ないので、−1−の
よ・うに厳しく条1ノ1を調整ずろ、二となしに非常に
容易乙こ合成することができる。このように得られたポ
リアミック酸に を反応さ・I!る方法について聞特に限定ば4Cいが、
L IJ法の展開液として望ましいようにポリアミック
酸のイI胤棒1z1溶媒と・・、ンゼンあるいはり1:
目コボルムン容ン夜乙、: の同じ溶媒G、二とかり、ノv t”i、IA’をl1
11合することによってIJられる。 一般Jl:f/11でルされる化合1ル1の1体例とし
ては、例えば などがあげられる。 なお一般式(11)で表される化合物の具体例としては
例えば (R11は前出に同じ) などがあげられ、11;1記一般式(12)で表される
化合物の具体例としては例えば (式中のR6、Raの具体例としては、CH3−、Cl
l3CH2−、CH3(CH2)2−+ CHa(C
)lz)3−。 CHa (C112)5−、 C)13(C112)
u −、’ CH3(CH2) 13−。 CH3(CH2) +5−、 (+13(C112)
+7−、 CHs(C)12) Is −。 CH3(CH2) 21−、 Ch(Ctlz) 2
3−+ CF3(CH2) 15−。 +1(CF2)2 (CI+2) +5− 、 II
(CF2)4 (Ctlz) +3− 。 F(CF2)a(Ctlz)2−、 P(CF2)[
+(CH2)4−など)などがあげられる。 CH3(C1lz) u N112 、 Cl1a(C
I!z) 13 N112 、 CI+3(C112)
15 Nl+2 。 C113(CI+2) 17Nl12 、 Cl1a(
C1lz) l1INl+2 、 CH3(C112)
21Nl12 。 C113(CI+2) 23Nl+2 、 (:1ia
(C1lz) 15N112 。 H(CF2)2(CI+2) 15NI+2 、 I
I (CF2)+(CI+2) 13NH2。 F(CF2)[+(CH2)2Nl+2 、 II(
CF2)[+(CH2)4N112 。 CH3(CH2) o N11(CHa) 、 C
I+3(CI+2) 13NII(CH3) 。 CHa(CIlz) 15NII(CH3) 、
CI+3(CI+2) +vNII(CH3) 。 Ct13(Cllz) +5NH(CI−1a) 、
CtL3(Cllz) 2+NII(ljL3)
。 CI+3(C1lz)23NII(CHa) 。 II (CFz) +(Ctlz) 13 N11(
C)Ia) 。 F(CF2)O(CI+2)2NIl(CH3) 。 F(CF2)8(CH2)4NIl(CH3)。 (CH3)3C(C112) 14NII(CIL+)
。 Cl1a((J12) u N (CIl:l)2.
Cll+(CIl2)13N (C)13)2゜
C113(C112) +s、N (CH3)2.
CIl+(、C112) +yN (C)+3)2
゜C113(CIl2) 19N (CIla)2.
CIl3(CIl2) 21 N (CH3)2
゜C113(CIl2) 23N (CH3)2゜1
1 (CF2) 4(CIl2) 13 N (C
113)2 。 F(CF2)O(CH2)2N (CIl3)2゜F
(CF2)+1(CH2)4N (C113)2゜(
CH3)3C(C112) 14N (C)13)2
1などがあげられる。 一般式(3) +/I) (fi)の共重合ポリアミッ
ク酸の塩の製造方法は、一般式(2)の製造方法の説明
から明らかであるが、次に簡単に説明する。一般式(3
)については 一般式QOI : (式中、R1は少なくとも2個の炭素原子を含有する4
価の基である)で表されるテトラカルボン酸ジ無水物と
、 一般式(13) : (式中、R8は少なくとも2個の炭素原子を含有する3
価の基である)で表されるトリカルボン酸無水物を実質
的に無水の極性有機溶媒中酸ハライドにしたものと、 一般式(12) : %式%(12) (式中、R2は少なくとも2個の炭素原子を含有する2
価の基、R5およびR6はいずれも炭素原子数1〜30
の1価の脂肪族の基、1価の環状脂肪族の基、あるいは
芳香族の基と脂肪族の基とが結合した1価の基、それら
の基がハロゲン原子、ニトロ基、アミノ基、シアノ基、
メトキシ基、アセトキシ基で置換された基または水素原
子である)で表される化合物を50℃以下で反応させて
得られる(式中、R”+ R”、 R3*、鱈1.吐
R4うはいずれもR6およびR6で定義された基に同じ
)を反応させて得られる。 なお、一般式(13)で表される化合物の具体例として
、例えば I υ11 次に一般式(4)の共重合ポリアミック酸の塩は一般式
〇〇: (式中、R1は少なくとも2+1?ilの炭素原子を含
有する4価の基である)で表されるテトラカルボン酸ジ
無水物と、一般式(12) 、: %式%(12) (式中、R2は少なくとも2個の炭素原子を含有する2
価の基、R5およびR6はいずれも炭素原子数1〜30
の1価の脂肪族の基、l(iの環状脂肪族の基、あるい
は芳香族の基と脂肪族の基とが結合した1価の基、それ
らの基がハロゲン原子、ニトロ基、アミノ基、シアノ基
、メトキシ基、アセトキシ基で置換された基または水素
原子である)で表される化合物および一般式(1,jl
) :(式中、R2は少なくとも2 illの炭素原
子を含有する3価の基、R5およびR6はいずれもさき
に定義された基に同じ、R9は少なくとも2個の炭素原
子を含有する3(Iliの基で、×はR9に対する置換
基である。)を50℃以下で反応さ・lて得られる(式
中、l?” + 1?32+ R3″+ 1戸、 11
”、 11杉はいずれもR5およびR6で1藁された基
に同じ)を反応させて得られる。 一般式(14)で表される化合物の具体例として例えば
、 (R11は前出に同じ、R5,R6は一般式(12)の
具体例と同じ) などが挙げられる。 さらに一般J:I: ff+lの共重合ポリアミック酸
の塩は一般式〇I: (式中、R1は少なくとも2個の炭素原子を含有する4
1iliの基である)で表されるテトラカルボン酸ジ無
水物と、一般式(12); %式%(12) (式中、R2ば少なくとも2個の炭素原子を含有する2
価の基、R5およびR6はいずれも炭素原子数1〜30
のl (dliの脂肪族の基、1価の環状脂肪族の基、
あるいは芳香族の基と脂肪族の基とが結合した1(1i
の基、それらの基がハロゲン原子、ニトロ基、アミノ基
、シアノ基、メトキシ基、アセトキシ基で置換された基
または水素原子である)で表される化合物および一般式
(15) :(式中、R2は少なくとも2個の炭素原
子を含有する3価の基、R5およびR6はいずれもさき
に定義された基に同じ、−は少なくとも2個の炭素原子
を含有する4価の基で、X、 YはR2Oに対する置換
基である。)を50℃以下で反応させて得られる(式中
、1♂、 113’、 l?’う、1ぜ41.1(へ”
、 l?4うLよいずれもR5およびR6で電入された
基に同し)を反応させて(ηられる。 一般式(15)で表される化合物の具体例として、例え
ば (R11は前出に同し、pj pli番、1一般式(1
2)の具体例と同じ) などがあげられる。 このよ・うにしてiilられイ〕・般式で表される繰返
し単位を有する本発明の+’+ii駆体は、製造が容易
であるだりでなく、■、R3?J、で製膜でき、加熱に
よりポリイミドを与えるという特徴を有するものである
。 次に本発明に用いるラングミュア・ブロンエソ1〜膜の
製法に1)いて説明する。 ラングミュア・ブI′:1ジェット膜の製法としては、
膜を形成する物質を水面上に展開し、水面」二に展開さ
れた物質を 定の表面圧で圧縮して小分子膜を形成し、
その股を基板1−に移しとる方法のほか、水平付着法、
回転円fX?j法などの方法(新実験化学講座、第18
巻、界面と1口Iイド、498−508)などがあげC
)れ、逓當行われている方法であればとくに限定される
ことなく使用することができる。 ラングミュア・ブ11ジ、4ソト法は配向した、しかも
厚みを数十人単位で制御できる方法で200Å以下さら
には1000八以下、数百へ、数十人の薄膜を形成する
のにずくれた方法であり、本発明の基板」二の薄膜もこ
の特徴をもつ。しかし10゜000人またはそれ以上の
厚みの膜もこの方法で製膜し得る。また、これら高分子
化合物と公知のラングミュア・ブロジェット膜化合物と
混合することによって製膜性能が向」二することがわか
っており、本発明の望ましい実施態様である。 公知のラングミュア・ブロンエソ1〜膜化合物とは、先
に引用された文献などにも記載され、当業界で公知の化
合物である。特に炭素数が16から22位いの炭化水素
基と親水基とからなる下式の化合物が好ましい。 (jla(C)I2)n−I Z CH2= C11(CHz)n−22 CI+3(C112) ac = C−C= C(CI
+2) m Zここで、 n = 16〜22 、
n−lm= n −5、Z =O1l、 NH2,
N11ll’、 NR’R’、 C00II、 CON
H2,C0OR’ (R゛は低級脂肪族炭化水素基)
等である。 製膜性の改善のためにはcHs(CH2)n−120式
で表されるものがコスト面ですぐれているが、不飽和結
合を含むものは光や放射線などを照射することによって
重合さ−lることができる特徴を有する。 これらから選ばれた少なくとも1つの化合物と高分子化
合物との混合比率については特に限定はない。 ラングミュア・ブロンエソ1〜法により膜を形成する成
分を水面−にに展開する際、一般には溶媒として水には
溶りないで気相中に蒸発してしまうベンゼン、り1月゛
1ボルムなどが使用されるが、本発明の高分子化合物の
場合は、溶解度をあげるために有機極性溶剤を()f用
することが望ましい。好ましい有機極)2(溶剤L;I
、N、Nツメデルボルムアミド、N、N−ジメチルアセ
トアミド、N、N−ジエチルホルムアミド、N、N−ジ
メチルアセトアミド、N、N−ジメチルメトキシアセI
・アミド、ジメチル不ルボキシド、N−メチル−2−ビ
II +71ン、ピリジン、ジメチルスルホン、ヘキザ
メチルポスポルアミド、テトラメチレンスルホン、ジメ
ヂルテトラメチレンスルホンなどである。 従って、本発明の高分子化合物と公知のラングミュア・
プロジェット膜化合物を展開する際にも、ベンゼン、ク
ロロホルムなどの溶媒と有機極性溶剤との混合溶剤を使
用することが望ましい。 ベンゼン、クロロホルムなどと有機極性溶剤を併用した
ときには、膜を展開時ベンゼン、クロロホルム等は気相
中に蒸発し、有機極性溶剤は大量の水に溶解すると考え
られる。 本発明に使用される基板については本発明の薄膜を何に
応用するかということによって限定されるが、その他大
きく限定されることはなく、ガラス、アルミナ、石英な
どのような一般的無機の基板のほか、金属、プラスチッ
クやSi、 GaAs、 ZnSのような■族、m−v
、II−Vl族等の半導体、PbTi0a、 BaTi
0a、 LiNb0a、 LiTa0aのような強誘電
体や磁性体等も基板として用いることができる。 また、通常行われるような表面処理を施したものも勿論
使うことができる。 表面処理の中でシランカップリング剤とくにアミノ基や
エポキシ基を有するシランカップリング剤(UCCのA
z6oや八−187など)による処理やアルミ:1:
レート化合物で処理し、加熱処理をして酸化アルミニウ
ムの屓を躬成させるような表面処理は、本発明の1r1
1分子薄膜と基板との接着性を改善さ・lるので好まし
い。゛本発明の前駆体を用いるとL 方法で基板上に欠
陥の少ない、耐熱性の良好な薄膜を形成することができ
、さらにこの薄膜を部分的にあるいは完全にイミド化さ
せることによってさらに耐熱性の優れた薄膜を得ること
ができる。 イミド化の方法につ′いては、特に限定されないが、ポ
リアミック酸のキュアの際用いられる化学キュア剤、例
えば無水■酸、ピリジンなどで行うのが望ましい。 勿論この方法と熱や光を併用してもよい。 本発明の一般式(21+3114! +1’i+の場合
には次のような閉環がおこり得る。 (X −C0NH2) (×、Y=CONH2) ■ 特に後半の2例では耐火旧11の高い骨格が導入される
ので、耐熱4−1の改;(のために好ましい。 もちろん一般式(17)で表されるポリアミック酸単位
の場合にも1120がイ1成してポリイミド化物となる
が、この場合には1.13股用としての材料とはなり得
ない。 以上のイミド化や他の閉環反応がおこるときに疎水化の
ために導入した基が脱離するが、この脱離した基はイミ
1゛化の反応条件下、例えば無水酢酸、ピリジンなどで
化学ギッ、アするときには、使用するベンゼンなどの溶
剤に可溶なので、非常に耐熱性で電気絶縁性のよいボリ
イミl”薄膜を得ることができる。 本発明の前駆体は通常のL B膜より耐熱性、耐薬品性
が改善されているので、本発明の前駆体のL 13膜を
そのままデバイスなどの用途に使用することもできる。 先の述べたように(ひられるポリイミド薄膜は、耐熱性
、耐薬品性に優れ、機械的特性も良好で、そのうえ10
000八以下という非常に薄い膜であり、望むなら10
〜100OAにもし得る。それ故、ICやLSIなどの
絶縁膜のめならず、キャパシター、M I S、 M
I M2iどの構造を持つ種々の電気電子素子中の絶縁
層などとしてエレクトロニクス分野に使用することがで
き、電界効果トランジスタ、光電変換素子、受光素子、
発光素子、光検出素子、熱電子トランジスタなどに使用
し得る。JJ(ジョセフソン ジャンクション)への応
用も考えられる。そのほかウニイブガイド用クラツド材
、光学回路成分などとしても利用可能であり、保護用な
どを含めたコーティング材料としても好適に使用し得る
。またエネルギー変換や物質分離などの分野にも使用し
得る。 つぎに本発明の共重合ポリアミック酸の塩およびその製
法を実施例に基づき説明する。 実施例1 ピロノリソl−酸−無水物1.526g (0,007
モル)とテレフタル酸0.4911 g (0,003
モル)を乾燥ジメチルアLl・アミド5Qccにフラス
コ中、乾燥窒素流通下約(VCで(1,72gのチオニ
ルクロライドを滴下し、そのまま1時間保持し、アシル
化した。 ここにジアミノシフγ、 −:’−/レエーテル2g(
0,01モル)を乾燥ジメチルアセトアミド39ccに
熔解して約0℃で論下し、その後約20℃で2時間反応
させた。ジメチル−7セトアミドと−、ンゼン(1:1
)で希釈してlXl0−3Mの溶液を作成し、これにN
−n−オクタデシルジメチルアミンが2XlO−3Mと
なるように作成したジメチルアセトアミドとベンゼン(
1: I) 0)/’#液を混合して反応させ、そのま
ま!、B117用展開液とした。 本実施例の共重合ポリアミック酸の塩は、再蒸溜水上、
20℃で測定したところ、繰返し単位(Unit)当た
りの面積が約150A2から表面圧がたちあがり、凝縮
膜を形成した。極限面積は約140人2であった。この
水面上の膜をL B法でアルミ蒸着ガラス基板上に累積
するとZタイプの累積ができた。累積膜のF T I
R−A T R分析で3000〜2800cm−’のア
ルキル基、1650〜1600c「1のカルボキシレー
トの特徴的な吸収がみられ、ピリジン、無水酢酸で化学
キュアするとアルキル基、カルボキシレートの吸収がき
えて1780、 1720cm’等のイミド結合の吸収
が出現した。 実施例2 ピロメリット酸二無水物1.526g (0,007モ
ル)とトリメリット酸無水物0.576 g (0,0
03モル)を乾燥ジメチルアセトアミド59ccにフラ
スコ中、乾燥窒素流通下約0℃で0.36 gのチオニ
ルクロライドを滴下し、そのまま1時間保持し、アシル
化した。 ここにジアミノジフェニルエーテル2g(0,01モル
)を乾燥ジメチルアセトアミド30ccに溶解して約0
°Cで’l+E i” L、、、その後約20℃で2時
間反応させた。シメーJ−ルアセ1アミドとベンゼン(
1:1)で希釈し7’lXl0−3Mの溶液を作成し、
これにN−n−オクタデシルジメチルアミンが2×10
−3Mとなるように作成したジメチルアセトアミドとベ
ンゼン(1: 1)の溶液を混合して反応させ、そのま
ま1.11 IQ川用開液とした。 本実施例も実施例1のJ(小会ポリアミック酸の塩と同
じように再蒸溜水上、20℃で測定したところ、繰返し
単位(Unit)当たりの面積が約150人2から表面
圧がたりあがり、凝縮膜を形成した。 極限面積は約140A2であった。この水面上の膜をL
B法でアルミ蒸着ガラス基板上に累積するとZタイプの
累積ができた。累積膜のFTIR−ATR分析で300
11〜2800cm−1のアルキル基、1650〜l
(i 0 (1cm−’のカルボキシレートの特徴的な
吸収がのられ、ピリジン、無水酢酸で化学キュアすると
一メルキル基、カルボキシレートの吸収がきえて178
0.1720cm−’等のイミド結合の吸収が出I(1
シた。 実施例3 ピロメリット酸二無水物2.18g(0,01モル)を
乾燥ジメチルアセトアミド59ccにフラスコ中、乾燥
窒素流通下熔解し、ここにジアミノジフェニルエーテル
1.8 g (0,009モル)と2,5−ジアミノヘ
ンズアミド0.151g(0,001モル)とを乾燥ジ
メチルアセトアミド3Qccに溶解して約O℃で滴下し
、その後約20℃で2時間反応させた。ジメチルアセト
アミドとベンゼン(1: 1)で希釈して1xlO−3
Mの溶液を作成し、これにN−n−オクタデシルジメチ
ルアミンが2XlO−3Mとなるように作成したジメチ
ルアセトアミドとベンゼン(1: 1)の溶液を等量混
合して反応させ、そのままLB膜用展開液とした。 本実施例も実施例1の共重合ポリアミック酸の塩と同じ
ように再蒸溜水上、20℃で測定したところ、繰返し単
位(Unit)当たりの面積が約150kから表面圧が
たちあがり、凝縮膜を形成した。 極限面積は約140?であった。この水面上の膜をLB
法でアルミ蒸着ガラス基板上に累積すると2タイプの累
偵ができた。累積膜のI” T I R−ATR分析で
3000〜2800cm’のアルキル基、1650〜1
600 c+n−1のカルボキシレートの特徴的な吸収
がゐられ、ピリジン、無水酢酸で化学キュアするとアル
キル基、カルボキシ1−1−の吸収がきえて1780.
1720c+n−’等のイミド結合の吸収が出現した。 実施例4 ピロノリソ1〜酸二無水物2.18g(0,01モル)
を乾燥ジメチル゛71!1アミl’ 50 ccにフラ
スコ中、乾燥窒素流通1゛溶解し、ごごにジアミノジフ
ェニルエーテル1.8+!(fl、 0 (19モル)
と2,5−ジアミノテレフタルアミI’0.1 !l
4 g (0,001モル)とを乾燥ジメチルアp1γ
i F 30 ccに熔解して約0℃で滴ドし、その1
多駒20℃で2時間反応さ・lた。ジメーf−ルアトア
ミ1゛とヘンゼン(11)で希釈してlXl0”Mの溶
液を作成し、これにN−n−オクタデシルジメチルアミ
ンが2XlO−3Mとなるように作成したジメチルアセ
I・アミFとヘンゼン(1: 11の溶液を等望混合し
て反応させ、そのままL 131i用展開液とした。 本実施例も実施例1の共重合ポリアミック酸の塩と同し
ように再蒸溜水」二、20℃で測定したところ、繰返し
単位(Ilnit)当たりの面積が約150A2から表
面圧がたちあがり、凝縮膜を形成した。 極限面積は約140A2であった。この水面上の膜を■
4B法でアルミ蒸着ガラス基板上に累積するとZタイプ
の累積ができた。累積膜のFTIR−ATR分析で30
00〜2800cm−”のアルキル基、1650〜16
00cm刊のカルボキシレートの特徴的な吸収がみられ
、ピリジン、無水酢酸で化学キュアするとアルキル基、
カルボキシレートの吸収がきえて1780.1720c
+n’等のイミド結合の吸収が出現した。 発班■仇来 本発明の共重合ポリアミック酸の塩を用いるとLB法に
より薄膜を形成することができ、得られたLB膜をイミ
ド化することにより、耐熱性と電気特性のきわめて良好
で、耐薬品性、機械的特性のよい、しかも厚さ10,0
00Å以下、要すればlO〜I O(10への超薄膜が
得られる。しかも本発明のJ(重合方法に、1;れば、
広い範囲の物性をもったボリイミl−薄膜を設置11で
き、それが容易に得られるとい・う’;JJ果がある。 特にR2の一部を3111i以上の基で1ηき換えた場
合には、イミド環以」二の耐熱性の環構造が形成でき、
耐熱性の改善が期待できる。 +21 手続補正書 昭和62年 7月24日 昭和61年持重願第126575号 2、 発明の名称 共重合ポリアミック酸の塩およびその製法3、補正をす
る者 事件との関係 特許出願人 名 称 (094)鐘淵化学工業株式会社4、代理人 自 発 6、補正により増加する発明の数 なし7、補正の対象 明細書全文 明 細 書 1、発明の名称 共重合ポリアミック酸の塩およびその製法2、特許請求
の範囲 ■、一般式(1): (式中、R1は少なくとも2個の炭素原子を含有する4
価の基、R2は少なくとも2個の炭素原子を含有する2
価のJl(,1+31、]?32.1ン3111♂1.
R12、−3、R5およびR6はいずれ1)炭素原r数
1〜30の1価の脂肪族の基、l l+lliの環状脂
肪族のJ^、脂肪族と環状脂肪族あるいは芳香族とが結
合した1価の基、それらの基がハロケン原子、二I・四
基、アミノ基、シアノ基、メトキシ基、アセトキシ基で
置換された基または水素原子であり、R3+、R”、
R”、、R’l、 FP、l?I3、R5およびR6の
少なくとも1個好ましくは2個は炭素原子数12〜30
の前記の基である)で表される繰返し単位においてH+
、R2のいずれか一方または両方の一部を価数の異なる
基で置換することによって得られる共重合ポリアミック
酸の塩。 2、 RIの一部が少なくとも2個の炭素原子を含有す
る2価の基R7で置換された一般式(2)で表される特
許請求の範囲第1項記載の前駆体。 (式中、R1は少なくとも2個の炭素原子を含有する4
価の基、R2は少なくとも2個の炭素原子を含有する2
価の基、R7は少なくとも2個の炭素原子を含有する2
1i11iの基、R31,11i、PX−1−2、]?
+3、R5およびR6はいずれも炭」−原子数1〜3o
の1価の脂肪族の基、1(IIIiの環状1111肋族
の基、脂肪族と環状脂肪族あるいG11芳香族とが結合
した1価の基、それ゛らの基がハロケン原子、ニトロ基
、アミノ基、シアノ基、メトキシ基、アセ1−キシ基で
置換されり基マt、−ハ水素N 了−c アリ、lpl
、Rr+、Rn、 I?’l、 R42、R13、R5
およびR6の少なくとも1個好ましくは2個は炭素原子
数12〜30の前記の基である。X。 yは比率を表U7、l)、<、、x < l 、 0
ぐy、< l 、 x+y=lである。) 3、R1の一部が少なくとも211111の炭素原子を
含有する3価の基ROで置換、された・般式(3)で表
される特許請求の範囲第1+n記載の前駆体。 ↓ (式中、R1は少なくとも2個の炭素原子を含有する4
価の基、R2は少なくとも2個の炭素原子を含有する2
価の基、R8は少なくとも2個の炭素原子を含有する3
価の基、l?’l、R”、−1R11、ド、−1R5お
よびR6はいずれも炭素原子数1〜30の1価の脂肪族
の基、1価の環状脂肪族の基、脂肪族と環状脂肪族ある
いは芳香族とが結合した1価の基、それらの基がハロゲ
ン原子、二l・四基、アミノ基、シアノ基、メトキシ基
、アセトキシ基で置換された基ま゛たは水素原子であり
、R’B、 R32,IF、−!、−R13、R5およ
びR6の少な(とも1個好ましくは2個は炭素原子数1
2〜30の前記の基である。X+ Vは比率を表し、0
<x<1.0<y<l、x+y−1である。〉 4、R2の一部が少なくとも2個の炭素原子を含有する
3価の基R9で置換された一般式(4)で表される特許
請求の範囲第1項記載の前駆体。 (以下余白) (式中、R1は少なくとも21111Iの炭素原子を含
有する4 1i)Iiの基、R2番61少なくと1)2
11711の炭素原子−を含有する2 1i11iの基
、29番、1ノー)なくとも2個の炭素原子を含有スル
3 (tlli (IJ J+(i、−11(32、p
n、IN’、−1l143、R5およびR5はいずれも
炭1’i 11;(γ数1〜30のI (i)liの脂
肪族の基、I l+lliの環状脂肪族の基、脂肪族と
環状脂肪族あるいは芳香族とが結合した1 111iの
基、それらの基がハl−1ゲン原r、二1・白基、アミ
ノ基、シアノ基、メトキシ基、アーごトキシ基で置換さ
れた基または水素原子−であり、((31、R32、R
33、R11,R42、I?13、R5およびR6の少
なくとも1個好ましくは2個は炭素原子数12〜30の
前記の基である。×。 yは比率を表し、0<x<1.0<y<l、xトV=1
である。) 5、l?2の一部が少なくとも2個の炭素原子を含有す
る4価の基RWで置換された一般式(5)で表される特
許請求の範囲第1項記載の前駆体。 (式中、R1ば少なくとも2個の炭素原子を含有する4
価の基、R2は少なくとも2個の炭素原子を含有する2
価の基、R町ま少なくとも2個の炭素原子を含有する4
価の基、I’Fl、IP、R”、vl、晒、R3、R5
およびR6はいずれも炭素原子数1〜30の1価の脂肪
族の基、1(it[iの環状脂肪族の基、脂肪族と環状
脂肪族あるいは芳香族とが結合した1価の基、それらの
基がハロゲン原子、ニトロ基、アミノ基、シアノ基、メ
トキシ基、アセI・キシ基で置換された基または水素原
子であり、R31、R”、 IP、 l?’l、−1−
3、R5および176の少なくともI III好ましく
は2個個は炭素原子数12〜3()の+iη記の基であ
る。に。 yは比率を表し、0<X<l、Q<y<l、x’ −
1−y=1である。) 6、 R31、(R2、「θ、1♂1、l?’2、−1
R6およびR6がいずれも炭素原子数1〜22の前記の
1価の基または水素原子であり、1戸、1シ32.1ン
η、R1、晒、l?13、R5およびR6の少なくとも
1個々rまり、 <は2個は炭素原子数16〜22の基
である特許請求の範囲第1項記載の前駆体。 7、R1およびR2のいずれか一方または両方が少な(
とも6個の炭素原子数を有するヘンゼノイド不飽和によ
って特徴づけられた基である特許請求の範囲第1須記載
の11;1駆体。 −NR5−Go−オヨヒ4:0−NR6R2〕4個の基
の各2個づつが、それぞれ5 M環または6員環を形成
するようにR1を構成する隣接する2個の炭素原子に結
合している特許請求の範囲第1項記載の前駆体。 の3個の基の2個が、5員環あるいは6員環を形成する
ようにR8を構成する隣接する2個の炭素原子に結合し
ている特許請求の範囲第3項記載の前駆体。 、基の2個が、5員環あるいは6員環を形成するように
R11を構成する隣接する2個の炭素原子に結合してい
る特許請求の範囲第4項記載の前駆体。 の基の各2個づつが、5員環あるいは6員環を形成する
ようにR11+を構成する隣接する2個の炭素原子に結
合している特許請求の範囲第5項記載の前駆体。 12、一般式(2)〜(5)で表される化合物のR5お
よびR6がいずれも水素原子である特許請求の範囲第2
〜5項記載の前駆体。 13、一般式(6): (式中、R1,R2,R’l、 It”、 It”、
R”l R’2. l?’は前記と同じ、ただLR31
,R”、 R”(り l −)(!:l?’l、 FP
、 l?’3(7)1つは、炭素I+;(r−数12〜
30にり基7’Jす、R? ハ少なくとも211Nの炭
素原rを含有する2価の基である。XI Vは比率を表
し、Q<x<1.0<y< l、X+y= 1>である
特許請求の範囲第2項記載の前駆体。 14、一般式(7): %式%) (式中、R1,R2,f、 Hn、 FP、 R11,
R42,RI3は前記と同じ、ただし奸、 R”、 R
”の1つと一15色RI3の1つは、炭素原子数12〜
30の基であり、R8は少な(とも2個の炭素原子を含
有する3価の基である。XI Vは比率を表し、Q<x
<l、O<y< l、x+y=1)である特許請求の範
囲第3項記載の前駆体。 15、−・般式(8): (式中、R’、 R2,iF’、 R”、 R”、 I
t”、 Ru、 R”4;l:iiJ記と同じ、ただし
173+、 p、 R”の1つとR’l、R42,−の
1つは、炭素原f−数12−・30の基であり、R9は
少なくとも2個の炭素原子を含有する3価の基で、Xは
R9に対する置換基である。L Vは比率を表し、O<
x<1.0<y<l、x−1−y=1)である特許請求
の範囲第4項記載の前駆体。 16、一般式(9): (式中、R1,R2,R31,1p2. Rn、 II
、 R12,R11は前記と同じ、ただしl?”、 R
32,R”)1 ツと11741.R42,−の1つは
、炭素原子数12〜30の基であり、戸は少なくとも2
個の炭素原子を含有する3価の基で、X、 Yは−に対
する置換基である。L Vは比率を表し、O<x<1,
0<y<1.x+y=1)である特許請求の範囲第5項
記載の前駆体。 17、一般式al: (式中、R1は少なくとも2個の炭素原子を含有する4
価の基である)で表されるテトラカルボン酸ジ無水物と
、 一般式(11)、、 : (式中、R7は前記と同じ)で表される化合物を、実質
的に無水の極性有機溶媒中酸ハライドにしたものと、一
般式(12) : %式%(12) (式中、R2は少なくとも2個の炭素原子を含有する2
価のノ、(,1?5お、1、びR6はいずれも炭素原子
数1〜30のl (dliの脂肪族の〕、(,1価の環
状脂肪族の基、脂肪族と環状J1]1肪族J)るいは芳
香族とが結合した1(11iの基、それらの)、(、が
)臼コゲン原子、二1・0基、アミノ基、シアノ基、メ
トキシ基、アセトキシ基で1i¥換された基または水素
原子である)で表される化合物を I (1’(:以−
1−50°C以下、好ましくはO℃〜4(ビCで反応さ
せて得られる(式中、R31,1ン32.Iン23.1
?11.1とl、l?+3はいずれもR5およびR6で
定渥されたj、I:に同し)を反応さ・口て得られる一
般式(2): (式中、R1は少なくとも2個の炭素原子を含有する4
価の基、R2は少なくとも2個の炭素原子を含有する2
価の基、R7は少なくとも2個の炭素原子を含有する2
価の基、R21、R32、R”、R’l、ト、1743
、R5およびR6はいずれも炭素原子数1〜30の1価
の脂肪族の基、1価の環状脂肪族の基、脂肪族と環状脂
肪族あるいは芳香族とが結合した1価の基、それらの基
がハロゲン原子、二l・0基、アミノ基、シアノ基、メ
トキシ基、アセトキシ基で置換された基または水素原子
であり、R31,Rη、R”、R’l、四、R13、R
5およびR6の少なくとも1個好ましくは2個は炭素原
子数12〜30の前記の基である。X。 yは比率を表し、Q<x<l、0<y<1.x+31=
1である。)で表される繰返し単位を有する共重合ポリ
アミック酸の1′L(を製造する方法。 18、一般式(10) : (式中、R1は少なくとも2個の炭素原子を含有する4
価の基である)で表されるテトラカルボン酸ジ無水物と
、 一般式(13) ’: (式中、R8は少なくとも2 (JI+の炭素原子を含
有する3(IIIIの基である)で表されるトリカルボ
ン酸無水物を実質的に無水の極性有機溶媒中酸ハライド
にしたものと、一般式(12) : %式%(12) (式中、R2は少なくとも2個の炭素原子を含有する2
価の基、R5およびR6はいずれも炭素原子数1〜30
の1価の脂肪族の基、1価の環状脂肪族の基、脂肪族と
環状脂肪族あるいは芳香族とが結合した1価の基、それ
らの基がハロゲン原子、ニトロ基、アミノ基、シアノ基
、メトキシ基、アセトキシ基で置換された基または水素
原子である)で表される化合物を一10℃以」二50℃
以下、好ましくは0℃〜40℃で反応させて得られるよ
びR6で定義された基に同じ)を反応させて得られる一
般式(3): (式中、R1ハ少なくとも21Wの炭素原子を含有する
4価の基、R2は少なくとも2(Ililの炭素原子を
含有する2価の基、ROは少なくとも2個の炭素原子を
含有する3 (11iの基、Rffl、lN32、−1
−1.−1茫3、R5およびR6はいずれもt#、素原
子数1〜30の1(曲の脂肪族の基、1 (illiの
環状脂肪族の基、脂肪族と環状脂肪族あるいは芳香族と
が結合した1価の基、それらの基がハロゲン原子、ニト
ロ基、アミノ基、シアノ基、メトキシ基、アセトキシ基
で置換された基または水素原子であり、Iセコ1、Rη
、−1R11、R12、R43、R5およびR6の少な
くとも1個好ましくは2個は炭素原子数12〜30の前
記の基である。X。 yは比率を表し、O<x<1.O<y<l’、x+y=
1である。)で表される繰返し単位を有する共重合ポリ
アミック酸の塩を製造する方法。 19、一般式0Φ: (式中、R1は少なくとも2個の炭素原子を含有する4
1if+の基である)で表されるテトラカルボン酸ジ無
水物と、一般式(12) : %式%(12) (式中、RZは少なくとも2個の炭素原子を含有する2
価の基、R5およびR6はいずれも炭素原子数1〜30
の11i1[iの脂肪族の基、1価の環状脂肪族の基、
脂肪族と環状脂肪族あるいは芳香族とが結合した1価の
基、それらの基がハロゲン原子、ニトロ基、アミノ基、
シアノ基、メトキシ基、アセトB キシ基で置換された)、(または水素原子である)で表
される化合物および−・般式(14) :%式%(1
4) (式中、R2は少なくとも211^1の炭素原子を含有
する3価の基、R5によびR6はいずれもさきに定義さ
れた基に同じ、R9は少なくとも2個の炭素原子を含有
する31i11iの基で、にはR9に対する置換基であ
る。)を−10℃以」−50℃以下、好ましくはO℃〜
40℃で反応さ−1てiiIられるよびR6で定義され
た基に同じ)を反応させて得られる (式中、R1は少なくとも2個の炭素原子を含有する4
価の基、R2は少なくとも2個の炭素原子を含有する2
価の基、R9は少なくとも2111の炭素原子を含有す
る3価の基、R”、l?”、R33、R11、−117
43、R5およびR6はいずれも炭素原子数1〜30の
1価の脂肪族の基、1価の環状脂肪族の基、脂肪族と環
状脂肪族あるいは芳香族とが結合した1価の基、それら
の基がハロゲン原子、ニトロ基、アミノ基、シアノ基、
メトキシ基、アセトキシ基で置換された基または水素原
子であり、、R瓢pn、炉、R11、−1RI3、R5
およびR6の少なくとも1個好ましくは2個は炭素原子
数12〜3[10> +iii記の基である。X。 yは比率を表し7、O<x<、1.0<y<l、x+y
=1である。)で表される繰返し単位を有する共重合ポ
リアミック酸のル1を製造する方法。 20、一般式00); %式% (式中、RILま少なくとも2111.1の炭素原子を
含有する41i[iの基である)で表されるテトラカル
ボン酸ジ無水物と、 ・般式(12) : %式%(12) (式中、R2は)1少なくとt+ 2 II^1の炭素
原子を含有する2 (+liの基、R5およびR6はい
ずれも炭素原子数1〜300) l Idliの脂HJ
j族のノ、(、I 1itliの環状脂肪族の基、脂肪
族と環1に脂IhIIL、;F+るいは芳香族とが結合
した] liliの基、それらのノ、(がハ1:)ゲン
原子、二1・0基、アミツノ、(、シアノ)+”、、メ
トキシ基、アセトキシ基で置換された基または水素原子
である)で表される化合物および一般式(15) :
%式% (式中、R2は少なくとも2個の炭素原子を含有する3
価の基、R5およびR6はいずれもさきに定義された基
に同じ、R10は少なくとも2個の炭素原子を含有する
4価の基で、X、YばR10に対する置換基である。)
を−10℃以上5(VC以下、好ましくは0℃〜40°
Cで反応させて111られる(式中、R31,1セ32
.1<33. li”、 Iご2.−]はいずれもR5
およびR6で定義された基に間し)を反応させて得られ
る (式中、R1は少なくとも211t、lの炭素原子を含
有する4 1i+1iの基、R211、少なくとb 2
個の炭素原子を含有する2価の基、1?1oは少なくと
も2個の炭素原子を含有する4滴の基、1ン31、Iシ
フ2.1ン33、R11、R42、−3、R5およびR
6はいずれも炭素原子数1〜30の1価の脂肪族の基、
1価の環状脂肪族の基、脂肪族と環状脂肪族あるいは芳
香族とが結合したl (itliの基、それらの基がハ
ロゲン原子、ユl−1=+基、アミノ基、シアノ基、メ
トキシ基、了セトキシ基で置換された基マタL;を水素
原子テ;)+ リ−+Fl、R12、R’+3.1?+
1、R42、I?+3、R5およびR6の少なくとも1
個、好ましくは2個は炭素原子数12〜30の前記の基
である。X。 yは比率を表し、0<x<1,0<y<l、x−1−y
=xである。)で表される繰返し、単位を有する共重合
ポリアミック酸の塩を製造する方法。 3、発明の詳細な説明 J旨ミ1青宅−」ニー帆11二乏’t ’JP一本発明
は両性ボリイミ1ご前駆体、さらに詳しくはラングミュ
ア・ブロジェット法(以下、LB法という)で製模し得
るように修飾された両性ポリイミド前駆体およびその製
法に関する。 従−来迎」支j行」」3ルルJ(−う−ζt1吋題嘉ず
でに1930年代、炭素原子数16〜22ぐらいの脂肪
酸が水面上に単分子膜をつくり、それを基質上に累積し
得ることがラングミュアとプロジェットにより見出され
ているが、この累積膜の応用について検討が行われはじ
めたのは最近のことである。しかし直鎖飽和脂肪酸のラ
ングミュア・プロジェット膜(以下、L B膜とい・う
)は、実際に応用するには耐熱性や機械的強度が充分で
なく、そのままでは使用し得ないという問題がある。 これらの問題を改廃するものとして、例えばω−トリコ
セン酸、ω−ヘプタデセン酸あるいはα−オクタデシル
アクリル酸などの不飽和脂肪酸や、ステアリン酸ビニル
やオクタデシルアクリレートなどの不飽和の脂肪酸ニス
う一部などから形成した膜を重合させたltAが研究さ
れているが、耐熱性などが充分とはいえない。 一方、耐熱性フィルムとしてポリイミドフィルムがある
が、スピンニ11− lなどの方法による場合には膜厚
が・lいぜいl O+1 +1 へ以上、通常は1戸以
」二のものしか11られす、1000人未満の膜厚のピ
ンホールのない耐熱1Jl薄股を作製するのは非常に困
難である。 本発明は耐熱性や接着力などの機械的特性や耐薬品性な
どが改善されたLRlpを得るためになされたものであ
り、さらに耐熱性の改善された一部の超薄膜材料を提(
J(L得る材料を得ることを目的とするものである。 止AY4JWB、−す−るな−ぬアY・L段本発明者ら
は、ポリアミック酸fli位に疎水性を付与するための
置換基を導入するごとによってLB法で製膜可能となり
、この累積膜をイミド化することによって400℃以上
の耐熱性超薄膜が実現できることを見出し、すでに特願
昭6(1157,354号に提案した。 我々はさらに一般式(j): (式中、R1は少なくとも2個の炭素原子を含有する4
価の基、R2は少なくとも2個の炭素原子を含有する2
価の基、−1−1−1R11、ド、R+3、R5および
R6はいずれも炭素原子数1〜30の1価の脂肪族の基
、1(Iiの環状脂肪族の基、脂肪族と環状脂肪族ある
いは芳香族とが結合した1価の基、それらの基がハロゲ
ン原子、ニトロ基、アミノ基、シアノ基、メI・キシノ
ン、アセトキシ基で置換された基または水素原子であり
、1?11、Rr2、−1R’l、l?”、R13、R
5およびR6の少なくとも1個好ましくは2個は炭素原
子数12〜30の前記の基である)で表される繰返し中
位においてR1,R2のいずれか一方または両方の一部
を価数の異なる基で置換することによって得られる共重
合ポリアミック酸の塩がLB法で製膜可能で、さらに累
積膜中でイミド化(閉環)反応を進めることにより耐熱
性の超薄膜が実現できること、本発明の共重合方法によ
って種々の物性を与える分子構造が設計できることが明
らかになった。 本発明は共重合ポリアミック酸の塩および一般式Olニ ア (式中、R1は少なくとも2個の炭素原子を含有する4
価の基である)で表されるテトラカルボン酸ジ無水物と
、 一般式(11) : (式中、R7は前記と同じ)で表される化合物を、実質
的に無水の極性有機溶媒中酸ハライドにしたものと、一
般式(12) : %式%(12) (式中、R2は少なくとも2個の炭素原子を含有する2
価の基、R5およびR6はいずれも炭素原子数1〜30
の1価の脂肪族の基、1価の環状脂肪族の基、脂肪族と
環状脂肪族あるいは芳香族とが結合した1価の基、それ
らの基がハロゲン原子、ニトロ基、アミノ基、シアノ基
、メトキシ基、アセトキシ基で置換された基または水素
原子である)で表される化合物を−1O℃以上50℃以
下、好ましくはθ℃〜40℃で反応させて得られる(式
中、1131.1+32.1133. l見、 l?’
、 l?’3はいずれもR5およびR6で定義された基
に同じ)を反応させて得られる一般式(2): る4価の基、R2は少なくとも2個の炭素原子を含有す
る2価の基、R7は少なくとも21Iliiの炭素原子
を含有する2価の基、色R” + R” + IN’
+ド、−1R5およびR6はいずれも炭素原子数1〜3
0の1価の脂肪族の基、1価の環状脂肪族の基、脂肪族
と環状脂肪族あるいは芳香族とが結合した1価の基、そ
れらの基がハロゲン原子、ニトロ基、アミノ基、シアノ
基、メトキシ基、アセトキシ基で置換された基または水
素原子であり、R31,IP、 R”、R11、−1R
13、R5およびR6の少なくとも1個好ましくは2個
は炭素原子数12〜30の前記の基である。X+ Vは
比率を表し、0<x<’1.0<y<1.、x+3’−
1である。)で表される繰返し単位を有する共重合ポリ
アミック酸の塩を製造する方法および一般式αQ; (式中、R]は少なくとも2個の炭素原子を含有する4
価の基である)で表されるテトラカルボン酸ジ無水物と
、 般式(R3) : (式中、R8は少なくとも211Nの炭素原子を含有す
る31i1iの基である)で表されるトリカルボン酸無
水物を実質的に無水の極性有機溶媒中酸ハライドにした
ものと、・般式(12) : %式%(12) (式中、R2ば少なくとも2個の炭素原子を含有する2
1f+の基、R5およびR6はいずれも炭素原子数1〜
30の1価の脂肪族の!1(,1価の環状脂肪族の基、
脂肪族と環状脂肪族あるいは芳香族とが結合した1価の
基、それらの基がハロゲン原子、ニトロ基、アミノ基、
シアノ基、メトキシ基、アセトキシ基で置換された基ま
たは水素原子である)で表される化合物を一10℃以上
50℃以下、好ましくは0℃〜40℃で反応させて得ら
れる(式中、R”、R”、−1−1、−1R’3はいf
hもR5およびR6で定義された基に同じ)を反応させ
て得られる一般式(3): (式中、R1ば少2Cくとも2個の炭素原子を含有する
4価の基、R2は少なくとも2個の炭素原子を含有する
2価の基、R8は少なくとも2個の炭素原子を含有する
3(lIliの基、−1I(32、#N33、l?+1
、R12、−1R5およびR6はいずれも炭素原子数1
〜30の1価の脂肪族の基、1価の環状脂肪族の基、脂
肪族と環状脂肪族あるいは芳香族とが結合した1価の基
、それらの基がハI:Iゲン原子、ニトロ基、アミノ基
、シアノ基、メI・キシ基、アセトキシ基で置換された
基または水素原子であり、R31,Rj2、R33、−
1−1−3、R5およびR−の少なくともl1lFil
好ましくは21囚は炭素原子数12〜30の前記の基で
ある。x。 yは比率を表し、Q<x<l、Q<y<l、X+y=t
である。)で表される繰返し単位を有する共重合ポリア
ミック酸の塩を製造する方法および一般式OI: (式中、R1は少なくとも2個の炭素原子を含有する4
価の基である)で表されるテI・ラカルボン酸ジ無水物
と、一般式(12) : %式%(12) (式中、R2は少なくとも2個の炭素原子を含有する2
(j6の基、R5およびR6はいずれも炭素原子数1〜
30の1価の脂肪族の基、Hliの環状脂肪族の基、脂
肪族と環状脂肪族あるいは芳香族とが結合した1(1i
の基、それらの基がハロゲン原子、ニトロ基、アミノ基
、シアノ基、メトキシ基、アセトキシ基で置換された基
または水素原子である)で表される化合物および一般式
(14) :%式%(14) (式中、R2は少なくとも2個の炭素原子を含有する3
僅の基、R5およびR6はいずれもさきに定義された基
に同じ、R9は少なくとも2個の炭素原子を含有する3
価の基で、XはR9に対する置換基である。)を−10
℃以上50℃以下、好ましくは0℃〜40℃で反応させ
ζ1!lられる (式中、R’l、(<32、R7)、R11、ll’2
、It ハイスレモR5オよびR6で定義された基にf
illじ)を反応させて得られる る4価の基、R2は少なくとも2個の炭素原子を含有す
る2価の基、R1は少なくとも2個の炭素原子を含有す
る3価の基、Pl、−1岬、I?’l、FP、−3、R
5およびR6はいずれも炭素原子数1〜30の1価の脂
肪族の基、1価の環状脂肪族の基、脂肪族と環状、脂肪
族あるいは芳香族とが結合した1価の基、それらの基が
ハロゲン原子、ニトロ基、アミノ基、シアノ基、メトキ
シ基、アセトキシ基で置換された基または水素原子であ
り、R1+、p、−1R’l、R”、−1R5およびR
6の少なくとも1個好ましくは2個は炭素原子数12〜
30の前記の基である。x。 yは比率を表し、0<x<1.o<y<t、x+Y=1
である。)で表される繰返し単位を有する共重合ポリア
ミック酸の塩を製造する方法および一般式aI: (式中、R1は少なくとも2個の炭素原子を含有する4
価の基である)で表されるテトラカルボン酸ジ無水物と
、一般式(+2) : %式%(12) (式中、R2は少なくとも2個の炭素原子を含有する2
価の基、R5お61、びR9,1いずれも炭素原子数1
〜30のI (IIliのl1li肋族の基、11Il
iの環状脂肪族の基、脂肪族と環状脂肪族あるいは芳香
族とが結合した1lilliの基、それらの基がハロゲ
ン原子、ニトロ基、アミノJl(、シアノJl(、メト
キシ基、アセ;・キシ基で置侵された基またLSI水素
原子である)で表される化合物および・般式(15)
:%式% (式中、R2は少なくとも2fWの炭素原子を含有する
3(1iの基、R5およびR6はいずれもさきに定義さ
れた基に同じ、岬は少なくとも2個の炭素原子を含有す
る4価の基で、X、 Vは−に対する置換基である。)
を−10℃以」−50℃以下、好ましくは0℃〜40℃
で反応させて得られる (式中、R31,R”、 R”、 R’l、 R42,
−3はいずれもR5およびR6で定義された基に同じ)
を反応させて得られる (式中、R1は少f、c くとも2四の炭素原子を含有
する4価の基、R2は少なくとも2個の炭素原子を含有
する2価の基、l?町よ少なくとも2個の炭素原子を含
有1− ’> 41i11i )7&、lN21、R3
2、In、−1、−1−3、R5およびR6はいずれも
炭ぶ原子数1〜30の1価の脂肪族の基、1(IIli
の環状脂肪族の基、脂肪族と環状脂肪族あるいは芳香族
とが結合した1僅の基、それらの基がハロゲン原子、ニ
トロ基、アミノ基、シアノ基、メトキシ基、アセ]−キ
シ基で置換された基または水素原子であり、
ミュア・プロジェット法(以下、LB法という)で製膜
し得るように修飾された両性ポリイミド前駆体およびそ
の製法に関する。 従来辺滋韮二溌泗麦邂状支よj本丁ゑ皿■点すでに19
30年代、炭素原子数16〜22ぐらいの脂肪酸が水面
上に単分子膜をつくり、それを基質上に累積し得ること
がラングミュアとプロジエツ1−により見出されている
が、この累積膜の応用について検討が行われはじめたの
は最近のことである。しかし直鎖飽和脂肪酸のラングミ
ュア・プロジェット膜(以下、L B膜という)は、実
際に応用するには耐熱性や機械的強度が充分でなく、そ
のままでは使用し得ないという問題がある。 これらの問題を改善するものとして、例えばω−トリコ
セン酸、ω−ヘプタデセン酸あるいはα−オクタデシル
アクリル酸などの不飽和脂肪酸や、ステアリン酸ビニル
やオクタデシルアクリレートなどの不飽和の脂肪酸エス
テルなどから形成した膜を重合さMoた膜が研究されて
いるが、耐熱性などが充分とはいえない。 一方、耐熱性フィルムとしてポリイミドフィルムがある
が、スピンコ−1−などの方法による場合には膜厚がせ
いぜい1000八以上、通常はIIItn以上のものし
か得られず、1000人未満の膜厚のピンホールのない
耐熱性薄膜を作製するのは非常に困難である。 本発明は耐熱性や接着力などの機械的特性や耐薬品性な
どが改善された1、R3膜を得るためになされたもので
あり、さらに耐熱性の改善された一群の超薄膜材料を胃
供し得る4、1料を得ることを目的とするものである。 則II焦全搦i決1−るノこ的Φ丁一段本発明者らは、
ポリアミック酸単位に疎水性を付与するための置換基を
導入することによってLB法で製膜可能となり、この累
積膜をイミド化することによって400℃以上の耐熱性
超薄膜が実現できることを見出し、すでに特願昭60−
157.354号に提案した。 我々はさらに一般式(1): (式中、R1は少なくとも2個の炭素原子を含有する4
1Iliの基、R2は少なくとも2個の炭素原子を含有
する2価の基、Ral、Rゝ2、藺、1と1、R42、
炉、R5およびR6はいずれも炭素原子数1〜30の1
価の脂肪族の基、1価の環状脂肪族の基、あるいは芳香
族の基と脂肪族の基とが結合した1価の基、それらの基
がハロゲン原子、ニドrlJ基、アミノ基、シアノ基、
メトキシ基、アセトキシ基で置換された基または水素原
子であり、Rjl、1?32、R33、R+1、R42
、−1R5およびR6の少なくと1)1個好ましくは2
個は炭素原子数1〜+1の前記の基または水素原子では
ない)で表される繰返し単位においてR1,R2のいず
れか一力または両方の−・部を価数のWなる基で置換す
る。二とによってtrlられる共重合ポリアミック酸の
塩が1.13法で11st IIQ i +J能で、さ
らに累積膜中でゴミ1化(閉環)反応を進めることによ
り耐熱性の超W#股が実現できること、本発明の共重合
方法によって種々の物(11を1)える分子構造が設計
できることが明らかになった。 本発明しrノ1巾r1ポリ゛j’ i ’7り酸の塩お
よび(式中、R1は少2(くとも211IJの炭素原子
を含有する4価の基である)で表されるテトラカルボン
酸ジ無水物と、 一般式(11) : (式中、R7は前記と同じ)で表される化合物を、実質
的に無水の極性有機溶媒中酸ハライドにしたものと、一
般式(12) : %式%(12) (式中、R2は少なくとも2個の炭素原子を含有する2
価の基、R5およびR6はいずれも炭素原子数1〜30
の1価の脂肪族の基、1価の環状脂肪族の基、あるいは
芳香族の基と脂肪族の基との結合した1価の基、それら
の基がハロゲン原子、ニトロ基、アミノ基、シアノ基、
メトキシ基、アセトキシ基で置換された基または水素原
子である)で表される化合物を50℃以下で反応させて
得られる(式中、R”+ 11”、 II”、 R引1
11′I、’、 R,3はいずれもR5およびR6で定
義された基に同じ)を反応させて得られる一般式C2)
: (式中、R1は少なくとも2個の炭素原子を含有する4
価の基、R2は少なくとも2個の炭素原子を含有する2
価の基、R7は少なくとも2個の炭素原子を含有する2
価の基、U瓢1?32、H33、R44、Ry、、 R
43、R5およびR6はいずれも炭素原子数1〜3oの
1価の脂肪族の基、1(iiの環状脂肪族の基、あるい
は芳香族の基と1111肪族の基とが結合したl (i
iの基、それらの基が/”t I:Iゲン原子、ニトロ
基、アミノ基、シアノ基、メトキシ基、アセトキシ基で
置換された基または水素原子であり、R/l 、 RJ
2、RJ5、R引、H49、藺、R5およびR6の少な
くとも1個好ましくは2個は炭素原子数1〜11の前記
の基または水素原子ではない、X+ yは比率を表し、
Q<x<l、0<y<l、x+y=1である。)で表さ
れる繰返し単位を有する共重合ポリアミック酸の塩を製
造する方法および (式中、R1は少なくとも2個の炭素原子を含有する4
価の基である)で表されるテトラカルボン酸ジ無水物と
、一般式(13) : (式中、R8はルなくとも2個の炭素原子を含有する3
価の基である)で表されるI・リカルボン酸無水物を実
質的に無水の極性有機溶媒中酸ハライドにしたものと、
−メ1)式(+2) :%式%(12) (式中、R2は少なくとも2個の炭素原子を含有する2
価の基、R6およびR6はいずれも炭素原子数1〜30
の1価のIFj肪族の基、1価の環状脂肪族の基、ある
いは芳香族の基と脂肪族の基とが結合した1価の基、そ
れらの基がハロゲン原子、ニトロ基、アミノ基、シアノ
基、メI・キシ基、アセトキシ基で置換された基または
水素原子である)で表される化合物を50℃以下で反応
さ−t!−ζ得られる(式中、R”+ R”+ R”+
R41+ R42+ R43ばいずれもR5およびR
6で定義された基に同じ)を反応させて得られる一般式
(3): (式中、R1は少なくとも2個の炭素原子を含有する4
価の基、R2は少なくとも2111i1の炭素原子を含
有する2価の基、R8は少なくとも2個の炭素原子を含
有する3価の基、pjl、R3λ、[ぜ33、R4I、
R12−1R覧R5およびR6はいずれも炭素原子数1
〜30の11而の脂肪族の基、1価の環状脂肪族の基、
あるいは芳香族の基と脂肪族の基とが結合した1価の基
、それらの基がハロゲン原子、二1・口塞、アミノ基、
シアノ基、メトキシ基、アセトキシ基で置換され3ま た基または水素原子であり、]ン41.R32、R”、
1141、Pす2、RO1R5およびR6の少なくとも
1個好ましくは2個は炭素原子数1〜IIの前記の基ま
たは水素原子ではない、X+ yは比率を表し、Q<x
<l、0〈y〈l、xly・=1である。)で表される
繰返し単位を有する共車台ポリ″i′ミック酸の塩を製
造する方法および (式中、R1は月、>2Nくとも21+1Jの炭素原子
を含有する4価の基である)で表されるテトラカルボン
酸ジ無水物と、 ・般i:((12) :’R5N1
1 R2Nll R6(12)(式中、R2は少な
くとも2個の炭素原子を含有する2価の基、R5および
R6はいずれも炭素原子数1〜30の1(illiのI
lltM族の11(,1価の環状脂肪族の基、あるいは
芳香族の基と脂肪族の基とが結合した1価の基、それら
の基がハロゲン原子、ニトロ基、アミノ基、シアノ基、
メトキシ基、アセトキシ基で置換された基または水素原
子である)で表される化合物および一般式(14)
:(式中、R2は少なくとも2個の炭素原子を含有する
3価の基、R5およびR6はいずれもさきに定義された
基に同じ、R9は少なくとも2tllilの炭素原子を
含有する31i11iの基で、XはR9に対する置換基
である。)を50℃以下で反応させて得られるよびR6
で定義された基に同し)を反応さセて得られる (式中、R1は少なくとも2個の炭素原子を含有する4
価の基、R2は少なくとも2個の炭素原子を含有する2
(IIIiの基、R’ tit少なくとも2個の炭素原
子を含有−J−ル3 (IIIi O) 基、ll31
、ll37、R33、−1、ll42、−2R5および
R6はいずれも炭素原子数1〜30の1価の脂肪族の基
、Nd1iの環状脂肪族の基、あるいは芳香族の基と脂
肪族の基とが結合した1価の基、それらの基がハロゲン
原子、ニトロ基、アミノ基、シアノ基、メ)−キシ基、
アセトキシ基で置換された基または水素原子であり、R
al、R32、RJI、1?41 、 R−R◆3、R
5およびR6の少なくとも1個好ましくは2個は炭素原
子数1〜11の前記の基または水素原子ではない、X+
Vは比率を表し、0<X<1,0〈y< l 、
x + y = 1である。)で表される繰返し単位を
有する共重合ポリアミック酸の塩を製造する方法および (式中、R1は少なくとも2個の炭素原子を含有する4
価の基である)で表されるテトラカルボン酸ジ無水物と
、一般式(12) : %式%(12) (式中、R2は少なくとも2個の炭素原子を含有する2
価の基、R5およびR6はいずれも炭素原子数1〜30
の1価の脂肪族の基、1価の環状脂肪族の基、あるいは
芳香族の基と脂肪族の基とが結合した1価の基、それら
の基がハロゲン原子、ニトロ基、アミノ基、シアノ基、
メトキシ基、アセトキシ基で置換された基または水素原
子である)で表される化合物および一般式(15)
:%式% (式中、R2は少なくとも2個の炭素原子を含有する3
価の基、R5およびR6はいずれもさきに定義された基
に同じ、R11は少なくとも2個の炭素原子を含有する
4価の基で、xlvはR11に対する置換基である。)
を50℃以下で反応させて得られる(式中、RJI、
+1”’、 R31,R”+ R(’、 R43tよい
ずれもR5およびR6で定義された基に同じ)を反応さ
せて得られる (式中、R1は少なくとも2個の炭素原子を含有する4
価の基、R2は少なくとも2個の炭素原子を含有する2
価の基、I?”lよ少なくとも2個の炭素原子を含有す
る4価の基、11、R”、P、 R41、RQ、−1R
5およびR6はいずれも炭素原子数1〜30の1価の脂
肪族の基、1価の環状脂肪族の基、あるいは芳香族の基
と脂肪族の基とが結合した1価の基、それらの基がハロ
ゲン原子、ニトロ基、アミノ基、シアノ基、メトキシ基
、アセトキシ基で置換された基または水素原子であり、
R51,R)2、R33、R引、R42、R43、R5
およびR6の少なくとも1個好ましくは2個は炭素原子
数1〜11の前記の基または水素原子ではない、x、
yは比率を表し、Q<x<l、。 <y<l、xly−=Iである。)で表される繰返し単
位を有する共重合ポリアミック酸の塩を製造する方法に
関する。 本発明の共重合ポリアミック酸の塩は、一般式(1): で表される繰り返し111位において、R1,R2のい
ずれか一方またC11両方の・部を価数の異なる基で置
換することに、1、っζi!1られる数平均分子量が2
゜000〜30 (1,OTl O1々酉1<は10.
000〜1.50,000のものである。数平均分子量
が2,000〜30(1,+1110の範囲をはずれる
と、膜を作製したときの強度が低ずぎたり、粘度が高す
ぎて模の作製がう〕1、くいかないなどの傾向が生ずる
。 一般式(1)におけるR1は少なくとも2個の炭素原子
を含有する、好ましくは5〜20個の炭素原子を含有す
る41i[Iiの基であり、芳香族の基であってもよく
、環状脂肪族の基であってもよく、芳香族の基と脂肪族
の基との結合した基であってもよく、さらにはこれらの
基が炭素数1〜30の脂肪族の基、環状脂肪族の基ある
いは芳香族の基と脂肪族の基とが結合した基、それらの
基がハロゲン原子、ニトロ基、7ミノ基、シアノ基、メ
トキシ基、アセトキシ基などの1111iの基で、ある
いは該1価の基が、−0−+ −coo−、−NIIC
O−、−CO−。 −3−+ −css ’−+ −NHC5−、−C5
−などに結合した基で置換され誘導体となった基であっ
てもよい。しかし、R1が少なくとも6個の炭素原子数
を有するベンゼノイド不飽和によって特徴づけられた基
である場合には、耐熱性、耐薬品性や機械的特性などの
点から好ましい。 前記のごときR1の具体例としては、例えば、(以下余
白) (n−1〜3)。 などが挙げられる。 本明細書にいうベンゼノイド不飽和とは、炭素環式化合
物の構造に関してキノイ1゛構造と対比して用いられる
術語で、普通の芳香族化合物に含まれる炭素環と同じ形
の構造をいう。 R1の4個の結合手、すなわち一般式(1)で表される
繰返し単位において が結合する手の位置には特に眼定はないが、4個の結合
手の各2個づつがR1を構成する隣接する2個の炭素原
子に存在する場合には、両性ポリイミド前駆体を用いて
形成した膜などをポリイミド化する際に5員環や6員環
を形成しゃずくイミド化しやすいため好ましい。 前記のごときR1の好ましい具体例としては、例えば、 などが挙げられる。また も好ましい。 一般式(1)におりるR2は、少なくとも2個の炭素原
子を含有する2111Iiの基であり、芳香族の基であ
ってもよく、脂肪族の基であってもよく、環状脂肪族の
基であっ°(J>よく、芳香族の基と脂肪族の基との結
合した基であってもよく、さらにはこれらの2価の基が
炭素数1〜30の脂肪族の基、環状脂肪族の基あるいは
芳香族の基と脂肪族の基とが結合した基、それらの基が
ハロゲン原子、ニトロ基、アミノ基、シアノ基、メトキ
シ基、アセトキシ基などの1価の基で、あるいはこれら
の1価の基が、−0−、−C00−t −NIICO−
、−CO−。 −5−、−C3S −+ −NIIC3−、−C3−な
どに結合した基で置換された基であってもよい。しかし
、R2が少なくとも6個の炭素原子数を有するベンゼノ
イド不飽和によって特徴づけられた基である場合には、
耐熱性、耐薬品性や機械的特性などの点から好ましい。 前記のごときR2の具体例としては、 ここでR11は −(CH2)Ill−(Ill−1〜3の整数) 、
−C−。 ■ CH3 ?Fa (R11およびR12番、1い一4゛れも炭素原子数1
〜3oのアルキルまだ心、l−メリールノ、0 (: H:1 Hs0 −(C)12)+oCtl−C113,−(CI+2)
3−C−(CH2)z −。 −(CH2)3−0− (CH2)2−0−(CH2)
9− 。 Hs C 等があげられる。 一般式(1)におけるR3+、ト、1llj3、R41
、R42、I?43、R5およびR6はいずれも炭素原
子数1〜30.好ましくは1〜22の1価の脂肪族の基
、1価の環状脂肪族の基、芳香族の基と脂肪族の基との
結合した1価の基、それらの基がハロゲン原子、ニトロ
基、アミノ基、シアノ基、メトキシ基、アセトキシ基な
どで置換されそれらの基の誘導体となった基または水素
原子である。なお一般式(11において1731、ト、
R33、R41、ド、Re、R5およびR6はいずれも
一般(式中、R1、R2は前記と同じ)で表されるポリ
アミック酸単位に疎水性を付与し、安定な凝縮膜を得る
ために導入される基であり、R3+ 、 R32、R3
3、R41、R<2、R43、R5、R6のうちの少な
くとも1個、好ましくは2個が炭素原子数1〜11、好
ましくは1〜15の前記の基あるいは水素原子でないこ
とが、水面」二に安定な凝縮膜が形成され、それがLB
法により基板」二に累積されるために必要である。 前記のごとき+r31 、、1lJ2、ljJ、1z4
1、匿2、R43、R5、R6の水素原子以外の具体例
としては、例えばC)13(CHl「T、 (CI
+ )2 C1l (CR2府。 (以上のnはいずれも12〜30、好ましくは16〜2
2)などがあげられる。ただ本発明の目的を達成するた
めには、Cl1a(C)12材で表される直鎖アルキル
基を利用するのが、性能的にもコスト的にも最も望まし
い。前述したようなハロゲン原子、ニトロ基、−rミノ
基、シアノ基、メトキシ基、アセトキシ基などは必須で
はない。しかしフッ素原子により疎水性は水素原子と比
べ飛躍的に改善されるので、フン素原子を含むものを使
用するのが好ましい。 次に、さらに詳しく本発明の共重合ポリアミック酸の塩
について説明する。 一般式(l): で表される繰返し単位においてR’+ R”のいずれか
一方または両方の一部を価数の異なる基で置換すること
によって実現される。 まずR1の一部を置換する場合には、少なくとも2個の
炭素原子を含有する4価以外の基から選ばれ、2.3価
が使えるが3価が耐熱性の面でも好ましい。これらの場
合の一般式は次のようになる。 R1,R2,1751,H12,R記、R嗜1.11り
y−、H43,pj I?Flは前記に同じ、R7,R
[lはそれぞれ少なくとも2個の炭素原子を含有する2
(ili、3価の基である。 次に、R2(1り一部を置換する基は少なくとも2個の
炭素原子を含イtする2 (+lli以外の基から選ば
れ、3価、4価の基が好ましい。これらの場合の一般式
は次のf41 、 fT+lの」゛うになる。 R’、 R2,Iン″1.P H13,R41,Ru、
l?+3. R5,R6は前記に同し、R11,Rl
nは少なくとも2個の炭素原子を含有するそれぞれ3価
、4価の基である。χ、YはR9RIG ニ対する置換
基で、−Nll!?、 −に0NIII?等が好まし
い例である。 (17はアルキル基)したは水素原子)
本発明の共重合によるポリアミック酸の塩の修飾は、該
塩のラングミエア・ブし】ジェット法にょる累積特性や
基板]二に累積したあとイミド化(閉環)して得られる
ポリイミド薄膜の物性改善のために重要である。特にR
2の一部を31iIi、4価の基で置き換えた場合には
、イミド環以上の耐熱性の期待できる環構造の形成が実
現できる。 R1,R2のいずれか一方または両方の一部を置換する
基R7,R8,R9,R町:1少なくとも2個の炭素原
子を含有する、好ましく 4;t: 5〜20個の炭素
原子を含有する4111iの基であり、芳香族の基であ
ってもよく、環状脂肪族の基であってもよく、芳香族の
基と脂肪族の基との結合した基であってもよく、さらに
はこれらの基が炭素数1〜30の脂肪族の基、環状脂肪
族の基あるいは芳香族の基と脂肪族の基とが結合した基
、それらの基がハロゲン原子、ニトロ基、アミノ基、シ
アノ基、メトキシ基、アセトキシ基などの1lilli
の基で、あるいは該1(11iの基が、−0−、−CO
O−、−NIICO−、−C(1−。 −3−、−C3S −、−NIIC3−、−C3−など
に結合した基で置換され誘専体となった基であってもよ
い。しかし、R1が少なくとも6個の炭素原子数を有す
るベンゼノイド不飽和によって特徴づけられた基である
場合には、耐熱性、耐薬品性や機械的特性などの点から
好ましい。 前記のごときR2の好ましい具体例としては、たとえば
、 ここでHllは Ha −(C1,) m−(m = 1〜3の整数) 、 −
C−。 ζ Ha Fs (R11およびRI2 +、lいずれも炭素原子数1〜
30のアルキルまたはアリールJII、) CH30 −(CH2)IOcH−CHa 、 −(CHz)
s −C−(CI(2)2−。 −(CH2)3−0− (CI(2)2−0− (CH
2)3− 。 (R11は前出に同じ) 以上の中からさらにb7ましい例をあげれば(R11は
前出に同じ)である。 特ニR8,R9,RIB(7) 3〜4個の結合手R1
の4個の結合手、すなわち一般式(1)+3) (a>
f5)で表される繰返し単位において いはX、 Yが結合する干の位置には特に限定はないが
、結合手の各2 (INツツカRg、 I?9.1?l
l+を構成1− ル隣接する211Mの炭素原子に存在
する場合には、両性ポリイミド前駆体を用いて形成した
膿などをポリイミド化する際に5員環や6員環を形成し
やすく好ましい。 R5、R6が水素原子の場合の本発明の両性ポリイミド
+iil駆体の繰返し中位の具体例としては、一般式; %式%) (式中、R1、R2,1?31、Rう2、Rr3、R4
1,11”、 11@ハ前記と同じ、ただし11”、
+1ジ、1?刀の1つとR1)l 、 H42,%の1
つは炭素原子数1〜11の基または水素原子ではない)
で表される繰返し単位などがあげられる。 本発明の共重合ポリアミック酸の塩の繰返し単位が以上
のような一般式で表されるものである場合には、製造が
容易である、コスト的にも安価であるなどの点から好ま
しい。 さらに具体例を、本発明の共重合両性ポリイミド前駆体
について説明するために挙げれば、(式中17)R31
,R’、 R33,R4’、 R’、 R’3ノ具体例
トL/7は、■−1CHa 、C2)1!l−1C3)
1? =、CI+3(CH2) o −1CH3(CH
2) +3−1CH3(CI+2) 15−1C113
(CH2) 17−1C113(C112) 1s−1
CI+3(C112) 2+−1CI73(C112)
15−など)、 (式中の11”、 113”、 li3’、 l141
. I+42. I(43の具体例としては、1l−1
CI+3 、C2115、Ca1ly 、CI+3(
C112) o−1C113(CI+2) +81
、Cl13(Cl14) +5 、 CI+3(C
112) +7 、CI+3(C112) +9 −
、C!l+(Cllz)2+ 、CF3(CI+
2> 15−など)、 (式中の1ン3’、 Ill”、 11”l R”、
I巴、R43の具体例としては、1(−1CI+3 、
C2t(5−8C3HT −、C113(C112)
ss −1CI!3(C1lz) +3−1CI+3(
CI+2) +5−1C113(CI+2) +7−1
Ct13(Cllz) +5−1CII+(Cllz)
21− 、CI+3(C1lz) +5−など、R5
、R6の具体例としては、C113−、CI+3(CI
+2) 2−1C113(Cl12) 3−1CI+3
(CI+2) 5 −1など)、式中→は異性を表す。 例を次式 %式%) で説明すれば および を表す。 本発明はtag、 (b)が単独である場合、+8)、
(b)が共存する場合を含んでいる。 以上述べた共重合両性ポリイミド前駆体の一般式におい
て、R”+ R2+ 1”+ R”+ R”+ R”+
R”+ R43+R5,R6,R7,Re、 R9,
R11の少なくとも一つが先に挙げたそれぞれの具体例
から選ばれた少なくとも2種からなることによってさら
に種々の前駆体が提供されるが、このような前駆体も本
発明に含まれる。 前記のごとき本発明の共重合ホリアミソク酸の塩は、一
般にN、N−ジメチルアセトアミド、N、N−ジメチル
ポルムアミド、N、N−ジエチルホルムアミド、ヘキサ
メチルホスポルアミドなどの有機極性溶剤に易溶、上記
有機極性溶剤とクロロホルムなどの通常の有機溶剤など
の混合溶剤に溶、通常の有機溶剤、たとえばベンゼン、
エーテル、クロロホルム、アセトン、メタノールなどに
難溶〜不溶で、赤外線吸収スペクトル分析でアミド、カ
ルボキシレートおよび長鎖アルキル基の特徴的な吸収が
存在する。無水酢酸、ピリジンのようなイミド化試剤に
浸漬することによってイミド化が完結する。完結したの
ちには、アミド、カルボキシレートおよび長鎖アルキル
基の吸収が消失し、イミド環や他の環構造の吸収が表れ
る。 前記説明においては、本発明の前駆体の繰返し単位はす
べて−・般式(1)で表される繰返し単位である場合に
ついて説明したが、繰返し単位のうちの30%以下の範
囲であれば、一般式(16) :(式中、l?l 、
R2Lt: +’+il記と同じ、Uは炭素原子数1
〜11の1(iiの脂肪族の基、1価の環状脂肪族の基
、芳香族の基と脂肪族の基が結合した1価の基、これら
の基がハロゲン原子、ニトロ基、アミノ基、シアノ基、
メトキシ基、アセトキシ基などで置換された基または水
素原子であり、4個のRは同じでもよく、異なっていて
もよい)で表される繰返し単位が含まれていてもよい。 次に本発明の前駆体の製法について説明する。 まず一般式(2)で表される本発明のポリアミック酸の
塩について説明する。 (式中、R1は少なくとも2個の炭素原子を含有する4
価の基である)で表されるテトラカルボン酸ジ無水物と
、 一般式(11) : (式中、R7は前記と同じ)で表される化合物を、実質
的に無水の極性有機溶媒中酸ハライドにしたものと、一
般式(+2) : %式%(12) (式中、R2は少なくとも2 (It、lの炭素原子を
含有する2価の基、RN’、#;よびR6t;+:いず
れも炭素原子数1〜30のl (Jli 17) JI
HMU族の基、1価の環状脂肪族の基、あるいは芳香族
の基と脂肪族の基との結合した1価の基、それらの基が
ハロゲン原子、ニトロ基、アミノ基、シアツノ、(、メ
トキシ基、アセトキシ基で置換された基または水素原子
である)で表される化合物を50℃以1:で反応させて
得られるよびR6で定義された基に同じ)を反応させて
得られる一般式(12)で表される化合物の酸ハライド
化は実質的に無水の極性溶媒中、−10℃以上、好まし
くはO〜40℃程度でチオニルクロライド、五塩化リン
、ヘンゼンスルホニルクロライドなどを用いて酸ハライ
ドとされる。 テトラカルボン酸ジ無水物と該酸ハライドと一般式(1
2) : %式%(12) (式中、R2、R5、R6は前記と同じ)で表される化
合物との反応は50℃以下、好ましくは20℃程度で反
応させられる。 テトラカルボン酸二無水物と一般式(12)の酸ハライ
ドに一般式(12)で表される化合物を添加しても、ま
たその逆に添加されてもよい。 採用される反応条件、即ち反応温度、反応試薬、溶媒の
純度、精製度合や水分量、酸成分とジアミン成分の比率
や添加順序などによっても得られるポリアミック酸の分
子量は大きく変わる。 高分子量体を得ようとするときには、低温で高純度の水
分の少ない1拭薬l容媒を使用して、酸成分とジアミン
成分の比率をCきるだlJlにすることが望まれる。 本発明の′?!ましい実施砂様は必ずしも高tzi度の
共重合ポリアミ’)り酸塩で心41ないので、−1−の
よ・うに厳しく条1ノ1を調整ずろ、二となしに非常に
容易乙こ合成することができる。このように得られたポ
リアミック酸に を反応さ・I!る方法について聞特に限定ば4Cいが、
L IJ法の展開液として望ましいようにポリアミック
酸のイI胤棒1z1溶媒と・・、ンゼンあるいはり1:
目コボルムン容ン夜乙、: の同じ溶媒G、二とかり、ノv t”i、IA’をl1
11合することによってIJられる。 一般Jl:f/11でルされる化合1ル1の1体例とし
ては、例えば などがあげられる。 なお一般式(11)で表される化合物の具体例としては
例えば (R11は前出に同じ) などがあげられ、11;1記一般式(12)で表される
化合物の具体例としては例えば (式中のR6、Raの具体例としては、CH3−、Cl
l3CH2−、CH3(CH2)2−+ CHa(C
)lz)3−。 CHa (C112)5−、 C)13(C112)
u −、’ CH3(CH2) 13−。 CH3(CH2) +5−、 (+13(C112)
+7−、 CHs(C)12) Is −。 CH3(CH2) 21−、 Ch(Ctlz) 2
3−+ CF3(CH2) 15−。 +1(CF2)2 (CI+2) +5− 、 II
(CF2)4 (Ctlz) +3− 。 F(CF2)a(Ctlz)2−、 P(CF2)[
+(CH2)4−など)などがあげられる。 CH3(C1lz) u N112 、 Cl1a(C
I!z) 13 N112 、 CI+3(C112)
15 Nl+2 。 C113(CI+2) 17Nl12 、 Cl1a(
C1lz) l1INl+2 、 CH3(C112)
21Nl12 。 C113(CI+2) 23Nl+2 、 (:1ia
(C1lz) 15N112 。 H(CF2)2(CI+2) 15NI+2 、 I
I (CF2)+(CI+2) 13NH2。 F(CF2)[+(CH2)2Nl+2 、 II(
CF2)[+(CH2)4N112 。 CH3(CH2) o N11(CHa) 、 C
I+3(CI+2) 13NII(CH3) 。 CHa(CIlz) 15NII(CH3) 、
CI+3(CI+2) +vNII(CH3) 。 Ct13(Cllz) +5NH(CI−1a) 、
CtL3(Cllz) 2+NII(ljL3)
。 CI+3(C1lz)23NII(CHa) 。 II (CFz) +(Ctlz) 13 N11(
C)Ia) 。 F(CF2)O(CI+2)2NIl(CH3) 。 F(CF2)8(CH2)4NIl(CH3)。 (CH3)3C(C112) 14NII(CIL+)
。 Cl1a((J12) u N (CIl:l)2.
Cll+(CIl2)13N (C)13)2゜
C113(C112) +s、N (CH3)2.
CIl+(、C112) +yN (C)+3)2
゜C113(CIl2) 19N (CIla)2.
CIl3(CIl2) 21 N (CH3)2
゜C113(CIl2) 23N (CH3)2゜1
1 (CF2) 4(CIl2) 13 N (C
113)2 。 F(CF2)O(CH2)2N (CIl3)2゜F
(CF2)+1(CH2)4N (C113)2゜(
CH3)3C(C112) 14N (C)13)2
1などがあげられる。 一般式(3) +/I) (fi)の共重合ポリアミッ
ク酸の塩の製造方法は、一般式(2)の製造方法の説明
から明らかであるが、次に簡単に説明する。一般式(3
)については 一般式QOI : (式中、R1は少なくとも2個の炭素原子を含有する4
価の基である)で表されるテトラカルボン酸ジ無水物と
、 一般式(13) : (式中、R8は少なくとも2個の炭素原子を含有する3
価の基である)で表されるトリカルボン酸無水物を実質
的に無水の極性有機溶媒中酸ハライドにしたものと、 一般式(12) : %式%(12) (式中、R2は少なくとも2個の炭素原子を含有する2
価の基、R5およびR6はいずれも炭素原子数1〜30
の1価の脂肪族の基、1価の環状脂肪族の基、あるいは
芳香族の基と脂肪族の基とが結合した1価の基、それら
の基がハロゲン原子、ニトロ基、アミノ基、シアノ基、
メトキシ基、アセトキシ基で置換された基または水素原
子である)で表される化合物を50℃以下で反応させて
得られる(式中、R”+ R”、 R3*、鱈1.吐
R4うはいずれもR6およびR6で定義された基に同じ
)を反応させて得られる。 なお、一般式(13)で表される化合物の具体例として
、例えば I υ11 次に一般式(4)の共重合ポリアミック酸の塩は一般式
〇〇: (式中、R1は少なくとも2+1?ilの炭素原子を含
有する4価の基である)で表されるテトラカルボン酸ジ
無水物と、一般式(12) 、: %式%(12) (式中、R2は少なくとも2個の炭素原子を含有する2
価の基、R5およびR6はいずれも炭素原子数1〜30
の1価の脂肪族の基、l(iの環状脂肪族の基、あるい
は芳香族の基と脂肪族の基とが結合した1価の基、それ
らの基がハロゲン原子、ニトロ基、アミノ基、シアノ基
、メトキシ基、アセトキシ基で置換された基または水素
原子である)で表される化合物および一般式(1,jl
) :(式中、R2は少なくとも2 illの炭素原
子を含有する3価の基、R5およびR6はいずれもさき
に定義された基に同じ、R9は少なくとも2個の炭素原
子を含有する3(Iliの基で、×はR9に対する置換
基である。)を50℃以下で反応さ・lて得られる(式
中、l?” + 1?32+ R3″+ 1戸、 11
”、 11杉はいずれもR5およびR6で1藁された基
に同じ)を反応させて得られる。 一般式(14)で表される化合物の具体例として例えば
、 (R11は前出に同じ、R5,R6は一般式(12)の
具体例と同じ) などが挙げられる。 さらに一般J:I: ff+lの共重合ポリアミック酸
の塩は一般式〇I: (式中、R1は少なくとも2個の炭素原子を含有する4
1iliの基である)で表されるテトラカルボン酸ジ無
水物と、一般式(12); %式%(12) (式中、R2ば少なくとも2個の炭素原子を含有する2
価の基、R5およびR6はいずれも炭素原子数1〜30
のl (dliの脂肪族の基、1価の環状脂肪族の基、
あるいは芳香族の基と脂肪族の基とが結合した1(1i
の基、それらの基がハロゲン原子、ニトロ基、アミノ基
、シアノ基、メトキシ基、アセトキシ基で置換された基
または水素原子である)で表される化合物および一般式
(15) :(式中、R2は少なくとも2個の炭素原
子を含有する3価の基、R5およびR6はいずれもさき
に定義された基に同じ、−は少なくとも2個の炭素原子
を含有する4価の基で、X、 YはR2Oに対する置換
基である。)を50℃以下で反応させて得られる(式中
、1♂、 113’、 l?’う、1ぜ41.1(へ”
、 l?4うLよいずれもR5およびR6で電入された
基に同し)を反応させて(ηられる。 一般式(15)で表される化合物の具体例として、例え
ば (R11は前出に同し、pj pli番、1一般式(1
2)の具体例と同じ) などがあげられる。 このよ・うにしてiilられイ〕・般式で表される繰返
し単位を有する本発明の+’+ii駆体は、製造が容易
であるだりでなく、■、R3?J、で製膜でき、加熱に
よりポリイミドを与えるという特徴を有するものである
。 次に本発明に用いるラングミュア・ブロンエソ1〜膜の
製法に1)いて説明する。 ラングミュア・ブI′:1ジェット膜の製法としては、
膜を形成する物質を水面上に展開し、水面」二に展開さ
れた物質を 定の表面圧で圧縮して小分子膜を形成し、
その股を基板1−に移しとる方法のほか、水平付着法、
回転円fX?j法などの方法(新実験化学講座、第18
巻、界面と1口Iイド、498−508)などがあげC
)れ、逓當行われている方法であればとくに限定される
ことなく使用することができる。 ラングミュア・ブ11ジ、4ソト法は配向した、しかも
厚みを数十人単位で制御できる方法で200Å以下さら
には1000八以下、数百へ、数十人の薄膜を形成する
のにずくれた方法であり、本発明の基板」二の薄膜もこ
の特徴をもつ。しかし10゜000人またはそれ以上の
厚みの膜もこの方法で製膜し得る。また、これら高分子
化合物と公知のラングミュア・ブロジェット膜化合物と
混合することによって製膜性能が向」二することがわか
っており、本発明の望ましい実施態様である。 公知のラングミュア・ブロンエソ1〜膜化合物とは、先
に引用された文献などにも記載され、当業界で公知の化
合物である。特に炭素数が16から22位いの炭化水素
基と親水基とからなる下式の化合物が好ましい。 (jla(C)I2)n−I Z CH2= C11(CHz)n−22 CI+3(C112) ac = C−C= C(CI
+2) m Zここで、 n = 16〜22 、
n−lm= n −5、Z =O1l、 NH2,
N11ll’、 NR’R’、 C00II、 CON
H2,C0OR’ (R゛は低級脂肪族炭化水素基)
等である。 製膜性の改善のためにはcHs(CH2)n−120式
で表されるものがコスト面ですぐれているが、不飽和結
合を含むものは光や放射線などを照射することによって
重合さ−lることができる特徴を有する。 これらから選ばれた少なくとも1つの化合物と高分子化
合物との混合比率については特に限定はない。 ラングミュア・ブロンエソ1〜法により膜を形成する成
分を水面−にに展開する際、一般には溶媒として水には
溶りないで気相中に蒸発してしまうベンゼン、り1月゛
1ボルムなどが使用されるが、本発明の高分子化合物の
場合は、溶解度をあげるために有機極性溶剤を()f用
することが望ましい。好ましい有機極)2(溶剤L;I
、N、Nツメデルボルムアミド、N、N−ジメチルアセ
トアミド、N、N−ジエチルホルムアミド、N、N−ジ
メチルアセトアミド、N、N−ジメチルメトキシアセI
・アミド、ジメチル不ルボキシド、N−メチル−2−ビ
II +71ン、ピリジン、ジメチルスルホン、ヘキザ
メチルポスポルアミド、テトラメチレンスルホン、ジメ
ヂルテトラメチレンスルホンなどである。 従って、本発明の高分子化合物と公知のラングミュア・
プロジェット膜化合物を展開する際にも、ベンゼン、ク
ロロホルムなどの溶媒と有機極性溶剤との混合溶剤を使
用することが望ましい。 ベンゼン、クロロホルムなどと有機極性溶剤を併用した
ときには、膜を展開時ベンゼン、クロロホルム等は気相
中に蒸発し、有機極性溶剤は大量の水に溶解すると考え
られる。 本発明に使用される基板については本発明の薄膜を何に
応用するかということによって限定されるが、その他大
きく限定されることはなく、ガラス、アルミナ、石英な
どのような一般的無機の基板のほか、金属、プラスチッ
クやSi、 GaAs、 ZnSのような■族、m−v
、II−Vl族等の半導体、PbTi0a、 BaTi
0a、 LiNb0a、 LiTa0aのような強誘電
体や磁性体等も基板として用いることができる。 また、通常行われるような表面処理を施したものも勿論
使うことができる。 表面処理の中でシランカップリング剤とくにアミノ基や
エポキシ基を有するシランカップリング剤(UCCのA
z6oや八−187など)による処理やアルミ:1:
レート化合物で処理し、加熱処理をして酸化アルミニウ
ムの屓を躬成させるような表面処理は、本発明の1r1
1分子薄膜と基板との接着性を改善さ・lるので好まし
い。゛本発明の前駆体を用いるとL 方法で基板上に欠
陥の少ない、耐熱性の良好な薄膜を形成することができ
、さらにこの薄膜を部分的にあるいは完全にイミド化さ
せることによってさらに耐熱性の優れた薄膜を得ること
ができる。 イミド化の方法につ′いては、特に限定されないが、ポ
リアミック酸のキュアの際用いられる化学キュア剤、例
えば無水■酸、ピリジンなどで行うのが望ましい。 勿論この方法と熱や光を併用してもよい。 本発明の一般式(21+3114! +1’i+の場合
には次のような閉環がおこり得る。 (X −C0NH2) (×、Y=CONH2) ■ 特に後半の2例では耐火旧11の高い骨格が導入される
ので、耐熱4−1の改;(のために好ましい。 もちろん一般式(17)で表されるポリアミック酸単位
の場合にも1120がイ1成してポリイミド化物となる
が、この場合には1.13股用としての材料とはなり得
ない。 以上のイミド化や他の閉環反応がおこるときに疎水化の
ために導入した基が脱離するが、この脱離した基はイミ
1゛化の反応条件下、例えば無水酢酸、ピリジンなどで
化学ギッ、アするときには、使用するベンゼンなどの溶
剤に可溶なので、非常に耐熱性で電気絶縁性のよいボリ
イミl”薄膜を得ることができる。 本発明の前駆体は通常のL B膜より耐熱性、耐薬品性
が改善されているので、本発明の前駆体のL 13膜を
そのままデバイスなどの用途に使用することもできる。 先の述べたように(ひられるポリイミド薄膜は、耐熱性
、耐薬品性に優れ、機械的特性も良好で、そのうえ10
000八以下という非常に薄い膜であり、望むなら10
〜100OAにもし得る。それ故、ICやLSIなどの
絶縁膜のめならず、キャパシター、M I S、 M
I M2iどの構造を持つ種々の電気電子素子中の絶縁
層などとしてエレクトロニクス分野に使用することがで
き、電界効果トランジスタ、光電変換素子、受光素子、
発光素子、光検出素子、熱電子トランジスタなどに使用
し得る。JJ(ジョセフソン ジャンクション)への応
用も考えられる。そのほかウニイブガイド用クラツド材
、光学回路成分などとしても利用可能であり、保護用な
どを含めたコーティング材料としても好適に使用し得る
。またエネルギー変換や物質分離などの分野にも使用し
得る。 つぎに本発明の共重合ポリアミック酸の塩およびその製
法を実施例に基づき説明する。 実施例1 ピロノリソl−酸−無水物1.526g (0,007
モル)とテレフタル酸0.4911 g (0,003
モル)を乾燥ジメチルアLl・アミド5Qccにフラス
コ中、乾燥窒素流通下約(VCで(1,72gのチオニ
ルクロライドを滴下し、そのまま1時間保持し、アシル
化した。 ここにジアミノシフγ、 −:’−/レエーテル2g(
0,01モル)を乾燥ジメチルアセトアミド39ccに
熔解して約0℃で論下し、その後約20℃で2時間反応
させた。ジメチル−7セトアミドと−、ンゼン(1:1
)で希釈してlXl0−3Mの溶液を作成し、これにN
−n−オクタデシルジメチルアミンが2XlO−3Mと
なるように作成したジメチルアセトアミドとベンゼン(
1: I) 0)/’#液を混合して反応させ、そのま
ま!、B117用展開液とした。 本実施例の共重合ポリアミック酸の塩は、再蒸溜水上、
20℃で測定したところ、繰返し単位(Unit)当た
りの面積が約150A2から表面圧がたちあがり、凝縮
膜を形成した。極限面積は約140人2であった。この
水面上の膜をL B法でアルミ蒸着ガラス基板上に累積
するとZタイプの累積ができた。累積膜のF T I
R−A T R分析で3000〜2800cm−’のア
ルキル基、1650〜1600c「1のカルボキシレー
トの特徴的な吸収がみられ、ピリジン、無水酢酸で化学
キュアするとアルキル基、カルボキシレートの吸収がき
えて1780、 1720cm’等のイミド結合の吸収
が出現した。 実施例2 ピロメリット酸二無水物1.526g (0,007モ
ル)とトリメリット酸無水物0.576 g (0,0
03モル)を乾燥ジメチルアセトアミド59ccにフラ
スコ中、乾燥窒素流通下約0℃で0.36 gのチオニ
ルクロライドを滴下し、そのまま1時間保持し、アシル
化した。 ここにジアミノジフェニルエーテル2g(0,01モル
)を乾燥ジメチルアセトアミド30ccに溶解して約0
°Cで’l+E i” L、、、その後約20℃で2時
間反応させた。シメーJ−ルアセ1アミドとベンゼン(
1:1)で希釈し7’lXl0−3Mの溶液を作成し、
これにN−n−オクタデシルジメチルアミンが2×10
−3Mとなるように作成したジメチルアセトアミドとベ
ンゼン(1: 1)の溶液を混合して反応させ、そのま
ま1.11 IQ川用開液とした。 本実施例も実施例1のJ(小会ポリアミック酸の塩と同
じように再蒸溜水上、20℃で測定したところ、繰返し
単位(Unit)当たりの面積が約150人2から表面
圧がたりあがり、凝縮膜を形成した。 極限面積は約140A2であった。この水面上の膜をL
B法でアルミ蒸着ガラス基板上に累積するとZタイプの
累積ができた。累積膜のFTIR−ATR分析で300
11〜2800cm−1のアルキル基、1650〜l
(i 0 (1cm−’のカルボキシレートの特徴的な
吸収がのられ、ピリジン、無水酢酸で化学キュアすると
一メルキル基、カルボキシレートの吸収がきえて178
0.1720cm−’等のイミド結合の吸収が出I(1
シた。 実施例3 ピロメリット酸二無水物2.18g(0,01モル)を
乾燥ジメチルアセトアミド59ccにフラスコ中、乾燥
窒素流通下熔解し、ここにジアミノジフェニルエーテル
1.8 g (0,009モル)と2,5−ジアミノヘ
ンズアミド0.151g(0,001モル)とを乾燥ジ
メチルアセトアミド3Qccに溶解して約O℃で滴下し
、その後約20℃で2時間反応させた。ジメチルアセト
アミドとベンゼン(1: 1)で希釈して1xlO−3
Mの溶液を作成し、これにN−n−オクタデシルジメチ
ルアミンが2XlO−3Mとなるように作成したジメチ
ルアセトアミドとベンゼン(1: 1)の溶液を等量混
合して反応させ、そのままLB膜用展開液とした。 本実施例も実施例1の共重合ポリアミック酸の塩と同じ
ように再蒸溜水上、20℃で測定したところ、繰返し単
位(Unit)当たりの面積が約150kから表面圧が
たちあがり、凝縮膜を形成した。 極限面積は約140?であった。この水面上の膜をLB
法でアルミ蒸着ガラス基板上に累積すると2タイプの累
偵ができた。累積膜のI” T I R−ATR分析で
3000〜2800cm’のアルキル基、1650〜1
600 c+n−1のカルボキシレートの特徴的な吸収
がゐられ、ピリジン、無水酢酸で化学キュアするとアル
キル基、カルボキシ1−1−の吸収がきえて1780.
1720c+n−’等のイミド結合の吸収が出現した。 実施例4 ピロノリソ1〜酸二無水物2.18g(0,01モル)
を乾燥ジメチル゛71!1アミl’ 50 ccにフラ
スコ中、乾燥窒素流通1゛溶解し、ごごにジアミノジフ
ェニルエーテル1.8+!(fl、 0 (19モル)
と2,5−ジアミノテレフタルアミI’0.1 !l
4 g (0,001モル)とを乾燥ジメチルアp1γ
i F 30 ccに熔解して約0℃で滴ドし、その1
多駒20℃で2時間反応さ・lた。ジメーf−ルアトア
ミ1゛とヘンゼン(11)で希釈してlXl0”Mの溶
液を作成し、これにN−n−オクタデシルジメチルアミ
ンが2XlO−3Mとなるように作成したジメチルアセ
I・アミFとヘンゼン(1: 11の溶液を等望混合し
て反応させ、そのままL 131i用展開液とした。 本実施例も実施例1の共重合ポリアミック酸の塩と同し
ように再蒸溜水」二、20℃で測定したところ、繰返し
単位(Ilnit)当たりの面積が約150A2から表
面圧がたちあがり、凝縮膜を形成した。 極限面積は約140A2であった。この水面上の膜を■
4B法でアルミ蒸着ガラス基板上に累積するとZタイプ
の累積ができた。累積膜のFTIR−ATR分析で30
00〜2800cm−”のアルキル基、1650〜16
00cm刊のカルボキシレートの特徴的な吸収がみられ
、ピリジン、無水酢酸で化学キュアするとアルキル基、
カルボキシレートの吸収がきえて1780.1720c
+n’等のイミド結合の吸収が出現した。 発班■仇来 本発明の共重合ポリアミック酸の塩を用いるとLB法に
より薄膜を形成することができ、得られたLB膜をイミ
ド化することにより、耐熱性と電気特性のきわめて良好
で、耐薬品性、機械的特性のよい、しかも厚さ10,0
00Å以下、要すればlO〜I O(10への超薄膜が
得られる。しかも本発明のJ(重合方法に、1;れば、
広い範囲の物性をもったボリイミl−薄膜を設置11で
き、それが容易に得られるとい・う’;JJ果がある。 特にR2の一部を3111i以上の基で1ηき換えた場
合には、イミド環以」二の耐熱性の環構造が形成でき、
耐熱性の改善が期待できる。 +21 手続補正書 昭和62年 7月24日 昭和61年持重願第126575号 2、 発明の名称 共重合ポリアミック酸の塩およびその製法3、補正をす
る者 事件との関係 特許出願人 名 称 (094)鐘淵化学工業株式会社4、代理人 自 発 6、補正により増加する発明の数 なし7、補正の対象 明細書全文 明 細 書 1、発明の名称 共重合ポリアミック酸の塩およびその製法2、特許請求
の範囲 ■、一般式(1): (式中、R1は少なくとも2個の炭素原子を含有する4
価の基、R2は少なくとも2個の炭素原子を含有する2
価のJl(,1+31、]?32.1ン3111♂1.
R12、−3、R5およびR6はいずれ1)炭素原r数
1〜30の1価の脂肪族の基、l l+lliの環状脂
肪族のJ^、脂肪族と環状脂肪族あるいは芳香族とが結
合した1価の基、それらの基がハロケン原子、二I・四
基、アミノ基、シアノ基、メトキシ基、アセトキシ基で
置換された基または水素原子であり、R3+、R”、
R”、、R’l、 FP、l?I3、R5およびR6の
少なくとも1個好ましくは2個は炭素原子数12〜30
の前記の基である)で表される繰返し単位においてH+
、R2のいずれか一方または両方の一部を価数の異なる
基で置換することによって得られる共重合ポリアミック
酸の塩。 2、 RIの一部が少なくとも2個の炭素原子を含有す
る2価の基R7で置換された一般式(2)で表される特
許請求の範囲第1項記載の前駆体。 (式中、R1は少なくとも2個の炭素原子を含有する4
価の基、R2は少なくとも2個の炭素原子を含有する2
価の基、R7は少なくとも2個の炭素原子を含有する2
1i11iの基、R31,11i、PX−1−2、]?
+3、R5およびR6はいずれも炭」−原子数1〜3o
の1価の脂肪族の基、1(IIIiの環状1111肋族
の基、脂肪族と環状脂肪族あるいG11芳香族とが結合
した1価の基、それ゛らの基がハロケン原子、ニトロ基
、アミノ基、シアノ基、メトキシ基、アセ1−キシ基で
置換されり基マt、−ハ水素N 了−c アリ、lpl
、Rr+、Rn、 I?’l、 R42、R13、R5
およびR6の少なくとも1個好ましくは2個は炭素原子
数12〜30の前記の基である。X。 yは比率を表U7、l)、<、、x < l 、 0
ぐy、< l 、 x+y=lである。) 3、R1の一部が少なくとも211111の炭素原子を
含有する3価の基ROで置換、された・般式(3)で表
される特許請求の範囲第1+n記載の前駆体。 ↓ (式中、R1は少なくとも2個の炭素原子を含有する4
価の基、R2は少なくとも2個の炭素原子を含有する2
価の基、R8は少なくとも2個の炭素原子を含有する3
価の基、l?’l、R”、−1R11、ド、−1R5お
よびR6はいずれも炭素原子数1〜30の1価の脂肪族
の基、1価の環状脂肪族の基、脂肪族と環状脂肪族ある
いは芳香族とが結合した1価の基、それらの基がハロゲ
ン原子、二l・四基、アミノ基、シアノ基、メトキシ基
、アセトキシ基で置換された基ま゛たは水素原子であり
、R’B、 R32,IF、−!、−R13、R5およ
びR6の少な(とも1個好ましくは2個は炭素原子数1
2〜30の前記の基である。X+ Vは比率を表し、0
<x<1.0<y<l、x+y−1である。〉 4、R2の一部が少なくとも2個の炭素原子を含有する
3価の基R9で置換された一般式(4)で表される特許
請求の範囲第1項記載の前駆体。 (以下余白) (式中、R1は少なくとも21111Iの炭素原子を含
有する4 1i)Iiの基、R2番61少なくと1)2
11711の炭素原子−を含有する2 1i11iの基
、29番、1ノー)なくとも2個の炭素原子を含有スル
3 (tlli (IJ J+(i、−11(32、p
n、IN’、−1l143、R5およびR5はいずれも
炭1’i 11;(γ数1〜30のI (i)liの脂
肪族の基、I l+lliの環状脂肪族の基、脂肪族と
環状脂肪族あるいは芳香族とが結合した1 111iの
基、それらの基がハl−1ゲン原r、二1・白基、アミ
ノ基、シアノ基、メトキシ基、アーごトキシ基で置換さ
れた基または水素原子−であり、((31、R32、R
33、R11,R42、I?13、R5およびR6の少
なくとも1個好ましくは2個は炭素原子数12〜30の
前記の基である。×。 yは比率を表し、0<x<1.0<y<l、xトV=1
である。) 5、l?2の一部が少なくとも2個の炭素原子を含有す
る4価の基RWで置換された一般式(5)で表される特
許請求の範囲第1項記載の前駆体。 (式中、R1ば少なくとも2個の炭素原子を含有する4
価の基、R2は少なくとも2個の炭素原子を含有する2
価の基、R町ま少なくとも2個の炭素原子を含有する4
価の基、I’Fl、IP、R”、vl、晒、R3、R5
およびR6はいずれも炭素原子数1〜30の1価の脂肪
族の基、1(it[iの環状脂肪族の基、脂肪族と環状
脂肪族あるいは芳香族とが結合した1価の基、それらの
基がハロゲン原子、ニトロ基、アミノ基、シアノ基、メ
トキシ基、アセI・キシ基で置換された基または水素原
子であり、R31、R”、 IP、 l?’l、−1−
3、R5および176の少なくともI III好ましく
は2個個は炭素原子数12〜3()の+iη記の基であ
る。に。 yは比率を表し、0<X<l、Q<y<l、x’ −
1−y=1である。) 6、 R31、(R2、「θ、1♂1、l?’2、−1
R6およびR6がいずれも炭素原子数1〜22の前記の
1価の基または水素原子であり、1戸、1シ32.1ン
η、R1、晒、l?13、R5およびR6の少なくとも
1個々rまり、 <は2個は炭素原子数16〜22の基
である特許請求の範囲第1項記載の前駆体。 7、R1およびR2のいずれか一方または両方が少な(
とも6個の炭素原子数を有するヘンゼノイド不飽和によ
って特徴づけられた基である特許請求の範囲第1須記載
の11;1駆体。 −NR5−Go−オヨヒ4:0−NR6R2〕4個の基
の各2個づつが、それぞれ5 M環または6員環を形成
するようにR1を構成する隣接する2個の炭素原子に結
合している特許請求の範囲第1項記載の前駆体。 の3個の基の2個が、5員環あるいは6員環を形成する
ようにR8を構成する隣接する2個の炭素原子に結合し
ている特許請求の範囲第3項記載の前駆体。 、基の2個が、5員環あるいは6員環を形成するように
R11を構成する隣接する2個の炭素原子に結合してい
る特許請求の範囲第4項記載の前駆体。 の基の各2個づつが、5員環あるいは6員環を形成する
ようにR11+を構成する隣接する2個の炭素原子に結
合している特許請求の範囲第5項記載の前駆体。 12、一般式(2)〜(5)で表される化合物のR5お
よびR6がいずれも水素原子である特許請求の範囲第2
〜5項記載の前駆体。 13、一般式(6): (式中、R1,R2,R’l、 It”、 It”、
R”l R’2. l?’は前記と同じ、ただLR31
,R”、 R”(り l −)(!:l?’l、 FP
、 l?’3(7)1つは、炭素I+;(r−数12〜
30にり基7’Jす、R? ハ少なくとも211Nの炭
素原rを含有する2価の基である。XI Vは比率を表
し、Q<x<1.0<y< l、X+y= 1>である
特許請求の範囲第2項記載の前駆体。 14、一般式(7): %式%) (式中、R1,R2,f、 Hn、 FP、 R11,
R42,RI3は前記と同じ、ただし奸、 R”、 R
”の1つと一15色RI3の1つは、炭素原子数12〜
30の基であり、R8は少な(とも2個の炭素原子を含
有する3価の基である。XI Vは比率を表し、Q<x
<l、O<y< l、x+y=1)である特許請求の範
囲第3項記載の前駆体。 15、−・般式(8): (式中、R’、 R2,iF’、 R”、 R”、 I
t”、 Ru、 R”4;l:iiJ記と同じ、ただし
173+、 p、 R”の1つとR’l、R42,−の
1つは、炭素原f−数12−・30の基であり、R9は
少なくとも2個の炭素原子を含有する3価の基で、Xは
R9に対する置換基である。L Vは比率を表し、O<
x<1.0<y<l、x−1−y=1)である特許請求
の範囲第4項記載の前駆体。 16、一般式(9): (式中、R1,R2,R31,1p2. Rn、 II
、 R12,R11は前記と同じ、ただしl?”、 R
32,R”)1 ツと11741.R42,−の1つは
、炭素原子数12〜30の基であり、戸は少なくとも2
個の炭素原子を含有する3価の基で、X、 Yは−に対
する置換基である。L Vは比率を表し、O<x<1,
0<y<1.x+y=1)である特許請求の範囲第5項
記載の前駆体。 17、一般式al: (式中、R1は少なくとも2個の炭素原子を含有する4
価の基である)で表されるテトラカルボン酸ジ無水物と
、 一般式(11)、、 : (式中、R7は前記と同じ)で表される化合物を、実質
的に無水の極性有機溶媒中酸ハライドにしたものと、一
般式(12) : %式%(12) (式中、R2は少なくとも2個の炭素原子を含有する2
価のノ、(,1?5お、1、びR6はいずれも炭素原子
数1〜30のl (dliの脂肪族の〕、(,1価の環
状脂肪族の基、脂肪族と環状J1]1肪族J)るいは芳
香族とが結合した1(11iの基、それらの)、(、が
)臼コゲン原子、二1・0基、アミノ基、シアノ基、メ
トキシ基、アセトキシ基で1i¥換された基または水素
原子である)で表される化合物を I (1’(:以−
1−50°C以下、好ましくはO℃〜4(ビCで反応さ
せて得られる(式中、R31,1ン32.Iン23.1
?11.1とl、l?+3はいずれもR5およびR6で
定渥されたj、I:に同し)を反応さ・口て得られる一
般式(2): (式中、R1は少なくとも2個の炭素原子を含有する4
価の基、R2は少なくとも2個の炭素原子を含有する2
価の基、R7は少なくとも2個の炭素原子を含有する2
価の基、R21、R32、R”、R’l、ト、1743
、R5およびR6はいずれも炭素原子数1〜30の1価
の脂肪族の基、1価の環状脂肪族の基、脂肪族と環状脂
肪族あるいは芳香族とが結合した1価の基、それらの基
がハロゲン原子、二l・0基、アミノ基、シアノ基、メ
トキシ基、アセトキシ基で置換された基または水素原子
であり、R31,Rη、R”、R’l、四、R13、R
5およびR6の少なくとも1個好ましくは2個は炭素原
子数12〜30の前記の基である。X。 yは比率を表し、Q<x<l、0<y<1.x+31=
1である。)で表される繰返し単位を有する共重合ポリ
アミック酸の1′L(を製造する方法。 18、一般式(10) : (式中、R1は少なくとも2個の炭素原子を含有する4
価の基である)で表されるテトラカルボン酸ジ無水物と
、 一般式(13) ’: (式中、R8は少なくとも2 (JI+の炭素原子を含
有する3(IIIIの基である)で表されるトリカルボ
ン酸無水物を実質的に無水の極性有機溶媒中酸ハライド
にしたものと、一般式(12) : %式%(12) (式中、R2は少なくとも2個の炭素原子を含有する2
価の基、R5およびR6はいずれも炭素原子数1〜30
の1価の脂肪族の基、1価の環状脂肪族の基、脂肪族と
環状脂肪族あるいは芳香族とが結合した1価の基、それ
らの基がハロゲン原子、ニトロ基、アミノ基、シアノ基
、メトキシ基、アセトキシ基で置換された基または水素
原子である)で表される化合物を一10℃以」二50℃
以下、好ましくは0℃〜40℃で反応させて得られるよ
びR6で定義された基に同じ)を反応させて得られる一
般式(3): (式中、R1ハ少なくとも21Wの炭素原子を含有する
4価の基、R2は少なくとも2(Ililの炭素原子を
含有する2価の基、ROは少なくとも2個の炭素原子を
含有する3 (11iの基、Rffl、lN32、−1
−1.−1茫3、R5およびR6はいずれもt#、素原
子数1〜30の1(曲の脂肪族の基、1 (illiの
環状脂肪族の基、脂肪族と環状脂肪族あるいは芳香族と
が結合した1価の基、それらの基がハロゲン原子、ニト
ロ基、アミノ基、シアノ基、メトキシ基、アセトキシ基
で置換された基または水素原子であり、Iセコ1、Rη
、−1R11、R12、R43、R5およびR6の少な
くとも1個好ましくは2個は炭素原子数12〜30の前
記の基である。X。 yは比率を表し、O<x<1.O<y<l’、x+y=
1である。)で表される繰返し単位を有する共重合ポリ
アミック酸の塩を製造する方法。 19、一般式0Φ: (式中、R1は少なくとも2個の炭素原子を含有する4
1if+の基である)で表されるテトラカルボン酸ジ無
水物と、一般式(12) : %式%(12) (式中、RZは少なくとも2個の炭素原子を含有する2
価の基、R5およびR6はいずれも炭素原子数1〜30
の11i1[iの脂肪族の基、1価の環状脂肪族の基、
脂肪族と環状脂肪族あるいは芳香族とが結合した1価の
基、それらの基がハロゲン原子、ニトロ基、アミノ基、
シアノ基、メトキシ基、アセトB キシ基で置換された)、(または水素原子である)で表
される化合物および−・般式(14) :%式%(1
4) (式中、R2は少なくとも211^1の炭素原子を含有
する3価の基、R5によびR6はいずれもさきに定義さ
れた基に同じ、R9は少なくとも2個の炭素原子を含有
する31i11iの基で、にはR9に対する置換基であ
る。)を−10℃以」−50℃以下、好ましくはO℃〜
40℃で反応さ−1てiiIられるよびR6で定義され
た基に同じ)を反応させて得られる (式中、R1は少なくとも2個の炭素原子を含有する4
価の基、R2は少なくとも2個の炭素原子を含有する2
価の基、R9は少なくとも2111の炭素原子を含有す
る3価の基、R”、l?”、R33、R11、−117
43、R5およびR6はいずれも炭素原子数1〜30の
1価の脂肪族の基、1価の環状脂肪族の基、脂肪族と環
状脂肪族あるいは芳香族とが結合した1価の基、それら
の基がハロゲン原子、ニトロ基、アミノ基、シアノ基、
メトキシ基、アセトキシ基で置換された基または水素原
子であり、、R瓢pn、炉、R11、−1RI3、R5
およびR6の少なくとも1個好ましくは2個は炭素原子
数12〜3[10> +iii記の基である。X。 yは比率を表し7、O<x<、1.0<y<l、x+y
=1である。)で表される繰返し単位を有する共重合ポ
リアミック酸のル1を製造する方法。 20、一般式00); %式% (式中、RILま少なくとも2111.1の炭素原子を
含有する41i[iの基である)で表されるテトラカル
ボン酸ジ無水物と、 ・般式(12) : %式%(12) (式中、R2は)1少なくとt+ 2 II^1の炭素
原子を含有する2 (+liの基、R5およびR6はい
ずれも炭素原子数1〜300) l Idliの脂HJ
j族のノ、(、I 1itliの環状脂肪族の基、脂肪
族と環1に脂IhIIL、;F+るいは芳香族とが結合
した] liliの基、それらのノ、(がハ1:)ゲン
原子、二1・0基、アミツノ、(、シアノ)+”、、メ
トキシ基、アセトキシ基で置換された基または水素原子
である)で表される化合物および一般式(15) :
%式% (式中、R2は少なくとも2個の炭素原子を含有する3
価の基、R5およびR6はいずれもさきに定義された基
に同じ、R10は少なくとも2個の炭素原子を含有する
4価の基で、X、YばR10に対する置換基である。)
を−10℃以上5(VC以下、好ましくは0℃〜40°
Cで反応させて111られる(式中、R31,1セ32
.1<33. li”、 Iご2.−]はいずれもR5
およびR6で定義された基に間し)を反応させて得られ
る (式中、R1は少なくとも211t、lの炭素原子を含
有する4 1i+1iの基、R211、少なくとb 2
個の炭素原子を含有する2価の基、1?1oは少なくと
も2個の炭素原子を含有する4滴の基、1ン31、Iシ
フ2.1ン33、R11、R42、−3、R5およびR
6はいずれも炭素原子数1〜30の1価の脂肪族の基、
1価の環状脂肪族の基、脂肪族と環状脂肪族あるいは芳
香族とが結合したl (itliの基、それらの基がハ
ロゲン原子、ユl−1=+基、アミノ基、シアノ基、メ
トキシ基、了セトキシ基で置換された基マタL;を水素
原子テ;)+ リ−+Fl、R12、R’+3.1?+
1、R42、I?+3、R5およびR6の少なくとも1
個、好ましくは2個は炭素原子数12〜30の前記の基
である。X。 yは比率を表し、0<x<1,0<y<l、x−1−y
=xである。)で表される繰返し、単位を有する共重合
ポリアミック酸の塩を製造する方法。 3、発明の詳細な説明 J旨ミ1青宅−」ニー帆11二乏’t ’JP一本発明
は両性ボリイミ1ご前駆体、さらに詳しくはラングミュ
ア・ブロジェット法(以下、LB法という)で製模し得
るように修飾された両性ポリイミド前駆体およびその製
法に関する。 従−来迎」支j行」」3ルルJ(−う−ζt1吋題嘉ず
でに1930年代、炭素原子数16〜22ぐらいの脂肪
酸が水面上に単分子膜をつくり、それを基質上に累積し
得ることがラングミュアとプロジェットにより見出され
ているが、この累積膜の応用について検討が行われはじ
めたのは最近のことである。しかし直鎖飽和脂肪酸のラ
ングミュア・プロジェット膜(以下、L B膜とい・う
)は、実際に応用するには耐熱性や機械的強度が充分で
なく、そのままでは使用し得ないという問題がある。 これらの問題を改廃するものとして、例えばω−トリコ
セン酸、ω−ヘプタデセン酸あるいはα−オクタデシル
アクリル酸などの不飽和脂肪酸や、ステアリン酸ビニル
やオクタデシルアクリレートなどの不飽和の脂肪酸ニス
う一部などから形成した膜を重合させたltAが研究さ
れているが、耐熱性などが充分とはいえない。 一方、耐熱性フィルムとしてポリイミドフィルムがある
が、スピンニ11− lなどの方法による場合には膜厚
が・lいぜいl O+1 +1 へ以上、通常は1戸以
」二のものしか11られす、1000人未満の膜厚のピ
ンホールのない耐熱1Jl薄股を作製するのは非常に困
難である。 本発明は耐熱性や接着力などの機械的特性や耐薬品性な
どが改善されたLRlpを得るためになされたものであ
り、さらに耐熱性の改善された一部の超薄膜材料を提(
J(L得る材料を得ることを目的とするものである。 止AY4JWB、−す−るな−ぬアY・L段本発明者ら
は、ポリアミック酸fli位に疎水性を付与するための
置換基を導入するごとによってLB法で製膜可能となり
、この累積膜をイミド化することによって400℃以上
の耐熱性超薄膜が実現できることを見出し、すでに特願
昭6(1157,354号に提案した。 我々はさらに一般式(j): (式中、R1は少なくとも2個の炭素原子を含有する4
価の基、R2は少なくとも2個の炭素原子を含有する2
価の基、−1−1−1R11、ド、R+3、R5および
R6はいずれも炭素原子数1〜30の1価の脂肪族の基
、1(Iiの環状脂肪族の基、脂肪族と環状脂肪族ある
いは芳香族とが結合した1価の基、それらの基がハロゲ
ン原子、ニトロ基、アミノ基、シアノ基、メI・キシノ
ン、アセトキシ基で置換された基または水素原子であり
、1?11、Rr2、−1R’l、l?”、R13、R
5およびR6の少なくとも1個好ましくは2個は炭素原
子数12〜30の前記の基である)で表される繰返し中
位においてR1,R2のいずれか一方または両方の一部
を価数の異なる基で置換することによって得られる共重
合ポリアミック酸の塩がLB法で製膜可能で、さらに累
積膜中でイミド化(閉環)反応を進めることにより耐熱
性の超薄膜が実現できること、本発明の共重合方法によ
って種々の物性を与える分子構造が設計できることが明
らかになった。 本発明は共重合ポリアミック酸の塩および一般式Olニ ア (式中、R1は少なくとも2個の炭素原子を含有する4
価の基である)で表されるテトラカルボン酸ジ無水物と
、 一般式(11) : (式中、R7は前記と同じ)で表される化合物を、実質
的に無水の極性有機溶媒中酸ハライドにしたものと、一
般式(12) : %式%(12) (式中、R2は少なくとも2個の炭素原子を含有する2
価の基、R5およびR6はいずれも炭素原子数1〜30
の1価の脂肪族の基、1価の環状脂肪族の基、脂肪族と
環状脂肪族あるいは芳香族とが結合した1価の基、それ
らの基がハロゲン原子、ニトロ基、アミノ基、シアノ基
、メトキシ基、アセトキシ基で置換された基または水素
原子である)で表される化合物を−1O℃以上50℃以
下、好ましくはθ℃〜40℃で反応させて得られる(式
中、1131.1+32.1133. l見、 l?’
、 l?’3はいずれもR5およびR6で定義された基
に同じ)を反応させて得られる一般式(2): る4価の基、R2は少なくとも2個の炭素原子を含有す
る2価の基、R7は少なくとも21Iliiの炭素原子
を含有する2価の基、色R” + R” + IN’
+ド、−1R5およびR6はいずれも炭素原子数1〜3
0の1価の脂肪族の基、1価の環状脂肪族の基、脂肪族
と環状脂肪族あるいは芳香族とが結合した1価の基、そ
れらの基がハロゲン原子、ニトロ基、アミノ基、シアノ
基、メトキシ基、アセトキシ基で置換された基または水
素原子であり、R31,IP、 R”、R11、−1R
13、R5およびR6の少なくとも1個好ましくは2個
は炭素原子数12〜30の前記の基である。X+ Vは
比率を表し、0<x<’1.0<y<1.、x+3’−
1である。)で表される繰返し単位を有する共重合ポリ
アミック酸の塩を製造する方法および一般式αQ; (式中、R]は少なくとも2個の炭素原子を含有する4
価の基である)で表されるテトラカルボン酸ジ無水物と
、 般式(R3) : (式中、R8は少なくとも211Nの炭素原子を含有す
る31i1iの基である)で表されるトリカルボン酸無
水物を実質的に無水の極性有機溶媒中酸ハライドにした
ものと、・般式(12) : %式%(12) (式中、R2ば少なくとも2個の炭素原子を含有する2
1f+の基、R5およびR6はいずれも炭素原子数1〜
30の1価の脂肪族の!1(,1価の環状脂肪族の基、
脂肪族と環状脂肪族あるいは芳香族とが結合した1価の
基、それらの基がハロゲン原子、ニトロ基、アミノ基、
シアノ基、メトキシ基、アセトキシ基で置換された基ま
たは水素原子である)で表される化合物を一10℃以上
50℃以下、好ましくは0℃〜40℃で反応させて得ら
れる(式中、R”、R”、−1−1、−1R’3はいf
hもR5およびR6で定義された基に同じ)を反応させ
て得られる一般式(3): (式中、R1ば少2Cくとも2個の炭素原子を含有する
4価の基、R2は少なくとも2個の炭素原子を含有する
2価の基、R8は少なくとも2個の炭素原子を含有する
3(lIliの基、−1I(32、#N33、l?+1
、R12、−1R5およびR6はいずれも炭素原子数1
〜30の1価の脂肪族の基、1価の環状脂肪族の基、脂
肪族と環状脂肪族あるいは芳香族とが結合した1価の基
、それらの基がハI:Iゲン原子、ニトロ基、アミノ基
、シアノ基、メI・キシ基、アセトキシ基で置換された
基または水素原子であり、R31,Rj2、R33、−
1−1−3、R5およびR−の少なくともl1lFil
好ましくは21囚は炭素原子数12〜30の前記の基で
ある。x。 yは比率を表し、Q<x<l、Q<y<l、X+y=t
である。)で表される繰返し単位を有する共重合ポリア
ミック酸の塩を製造する方法および一般式OI: (式中、R1は少なくとも2個の炭素原子を含有する4
価の基である)で表されるテI・ラカルボン酸ジ無水物
と、一般式(12) : %式%(12) (式中、R2は少なくとも2個の炭素原子を含有する2
(j6の基、R5およびR6はいずれも炭素原子数1〜
30の1価の脂肪族の基、Hliの環状脂肪族の基、脂
肪族と環状脂肪族あるいは芳香族とが結合した1(1i
の基、それらの基がハロゲン原子、ニトロ基、アミノ基
、シアノ基、メトキシ基、アセトキシ基で置換された基
または水素原子である)で表される化合物および一般式
(14) :%式%(14) (式中、R2は少なくとも2個の炭素原子を含有する3
僅の基、R5およびR6はいずれもさきに定義された基
に同じ、R9は少なくとも2個の炭素原子を含有する3
価の基で、XはR9に対する置換基である。)を−10
℃以上50℃以下、好ましくは0℃〜40℃で反応させ
ζ1!lられる (式中、R’l、(<32、R7)、R11、ll’2
、It ハイスレモR5オよびR6で定義された基にf
illじ)を反応させて得られる る4価の基、R2は少なくとも2個の炭素原子を含有す
る2価の基、R1は少なくとも2個の炭素原子を含有す
る3価の基、Pl、−1岬、I?’l、FP、−3、R
5およびR6はいずれも炭素原子数1〜30の1価の脂
肪族の基、1価の環状脂肪族の基、脂肪族と環状、脂肪
族あるいは芳香族とが結合した1価の基、それらの基が
ハロゲン原子、ニトロ基、アミノ基、シアノ基、メトキ
シ基、アセトキシ基で置換された基または水素原子であ
り、R1+、p、−1R’l、R”、−1R5およびR
6の少なくとも1個好ましくは2個は炭素原子数12〜
30の前記の基である。x。 yは比率を表し、0<x<1.o<y<t、x+Y=1
である。)で表される繰返し単位を有する共重合ポリア
ミック酸の塩を製造する方法および一般式aI: (式中、R1は少なくとも2個の炭素原子を含有する4
価の基である)で表されるテトラカルボン酸ジ無水物と
、一般式(+2) : %式%(12) (式中、R2は少なくとも2個の炭素原子を含有する2
価の基、R5お61、びR9,1いずれも炭素原子数1
〜30のI (IIliのl1li肋族の基、11Il
iの環状脂肪族の基、脂肪族と環状脂肪族あるいは芳香
族とが結合した1lilliの基、それらの基がハロゲ
ン原子、ニトロ基、アミノJl(、シアノJl(、メト
キシ基、アセ;・キシ基で置侵された基またLSI水素
原子である)で表される化合物および・般式(15)
:%式% (式中、R2は少なくとも2fWの炭素原子を含有する
3(1iの基、R5およびR6はいずれもさきに定義さ
れた基に同じ、岬は少なくとも2個の炭素原子を含有す
る4価の基で、X、 Vは−に対する置換基である。)
を−10℃以」−50℃以下、好ましくは0℃〜40℃
で反応させて得られる (式中、R31,R”、 R”、 R’l、 R42,
−3はいずれもR5およびR6で定義された基に同じ)
を反応させて得られる (式中、R1は少f、c くとも2四の炭素原子を含有
する4価の基、R2は少なくとも2個の炭素原子を含有
する2価の基、l?町よ少なくとも2個の炭素原子を含
有1− ’> 41i11i )7&、lN21、R3
2、In、−1、−1−3、R5およびR6はいずれも
炭ぶ原子数1〜30の1価の脂肪族の基、1(IIli
の環状脂肪族の基、脂肪族と環状脂肪族あるいは芳香族
とが結合した1僅の基、それらの基がハロゲン原子、ニ
トロ基、アミノ基、シアノ基、メトキシ基、アセ]−キ
シ基で置換された基または水素原子であり、
【R31、
−1R”、I?’l、R42、−1、R5およびRもの
少なくとも1個好ましくは2個は炭素原子数12〜30
の前記の基である。X。 yは比率を表し、0<x<1,0<y<l、x十y=i
である。)で表される繰返し単位を有する共重合ポリア
ミック酸の塩を製造する方法に関する。 本発明の共重合ポリアミック酸の塩は、一般式(1): で表される繰り返し単位において、R1,R2のいずれ
か一方または両方の一部を価数の異なる基で置換するこ
とによって得られる数平均分子量が2゜000〜300
,000、好ましくは10,000〜150,000の
ものである。数平均分子量が2.000〜300,00
0の範囲をはずれると、膜を作製したときの強度が低ず
ぎたり、粘度が高ずぎて膜の作製がうまくいかないなど
の傾向が生ずる。 一般式illにおけるR1は少なくとも2個の炭素原子
を含有する、好ましくは5〜20(liの炭素原子を含
有する4僅の基であり、芳香族の基であってもよく、脂
肪族の基であってもよく、環状脂肪族の基であってもよ
く、芳香族の基と脂肪族の基とが結合した基であっても
、1−<、さらにはこれらの4価の基が脂肪族、環状;
1[1肪族、あるいは芳香族と脂肪族とが結合した炭素
数1〜30の1価の基(それらのl (dliの基がハ
ロゲン原子、ニトロ基、アミノ基、シアノ基、メトキシ
基、アセトキシ基など基で置換され−ζい”ζもよい)
で置換された基であってもよく、あるむ柚[これらの4
価の基が、−0−、−coo −、−NIICO−、−
CO−、−5−。 −C3S −、−NIIC3−、、−C3−、−5O2
−などを含んだ基であってもよい。しかし、R1が少な
くとも6個の炭素原子数を有するベンゼノイド不飽和に
よって特徴づりられた基である場合には、耐熱性、耐薬
品性や機械的特性などの点から好ましい。 前記のごときR1の具体例としては、例えば、(n−1
〜3)。 などが挙げられる。 本7.明細、書にいうベンゼノイド不飽和とは、炭素環
式化合物の構造に関し゛C二トノ、イド構造と対比して
用、いられる術語で、四通の芳香族化合物に含まれる炭
素環と同じ形の構造をいう。 p−キノイド構造 ベンゼノイド不飽和R1の4個
の結合手、ずなわら一般式+1)で表される繰返し単位
において が結合する手の位置には特に限定はないが、4個の結合
手の各2個づつがR1を構成する隣接する2個の炭素原
子に存在する場合には、両性ポリイミド前駆体を用いて
形成した膜などをポリイミド化する際に5員環や6員環
を形成しゃすくイミド化 ・しやすいため好ましい。 前記のごときR1の好ましい具体例としては、例えば、 などが挙げられる。また も好ましい。 一般式(1)におけるR2ば、少なくとも2個の炭素原
子を含有する2価の基であり、芳香族の基であってもよ
く、脂肪族の基であってもよく、環状脂肪族の基であっ
てもよく、芳香族あるいは環状脂肪族の基と脂肪族の基
との結合した基であってもよく、さらにはこれらの2価
の基が炭素数1〜30の脂肪族、環状脂肪族あるいは芳
香族と脂肪族とが結合した、炭素数1〜30の1価の基
、(それら1価の基がハロゲン原子、ニトロ基、アミノ
基、シアノ基、メトキシ基、アセトキシ基などで置換さ
れていなもよい)で置換された基であってもよく、ある
いはこれらの2価の基が、−〇−2−COO−、−NI
IGO−、−C(1−、−3−、−C5S −。 −NIIC5−、−C3−、−3O2−などを含んだ基
であってもよい。しかし、R2が少なくとも6個の炭素
原子数を有するベンゼノイト不飽和によって特徴づけら
れた基である場合には、耐熱性、耐薬品性や機械的特性
などの点から好ましい。 前記のごときR2の具体例としては、 4に こでR11は − (C112) m−(m = 1〜3の整数)、
−c −。 [; II a F3 −C−、−0−、−C〕O−、−3−、−302−。 Fa (R11およびRI2はいずれも炭素原子数1〜30の
アルキルまたはアリール基) H3 ?113 CH30 −(CH2)3−0− (CH2)20− (C112
)3− 。 一般式(11におけるRコ1.1ンη、−1R41,I
?I2、−1R5およびR6はいずれも炭素原子数1〜
30、好ましくは1〜22の1価の脂肪族の基、1価の
環状脂肪族の基、脂肪族と環状脂肪族あるいは芳香族と
が結合した1価の基、それらの基がハロゲン原子、ニト
ロ基、アミノ基、シアノ基、メトキシ基、アセトキシ基
などで置換された基または水素原子である。なお一般式
(1)においてR’l、R”、−1l?41、−1R4
3、R5およびR6はいずれも一般式(17) :(
式中、R1、R2は前記と同じ)で表されるポリアミッ
ク酸単位に疎水性を付与し、安定な凝縮膜を得るために
導入される基であり、戸、−1炉、−1−2−1R5、
R6のうちの少なくとも1個、好ましくは2個が炭素原
子数12〜30.好ましくは16〜22の前記の基であ
ることが、水面上に安定な凝縮膜が形成され、それがL
B法により基板上に累積されるために必要である。 前記のごとき好、寵、好、tl、−1RI3、R5,R
6の水素原子以外の具体例としては、例えばC113(
CH2舖ゴ、 (CH3)2CH(CH2雉了。 (以上のnはいずれも12〜30、好ましくは16〜2
2)などがあげられる、ただ本発明の目的を達成するた
めには、C113(CHz元]で表される直鎖アルキル
基を利用するのが、性能的にもコスト的にも最も望まし
い。前述したようなハロゲン原子、ニド1す、(、−J
’ ミノ基、ンアノ乱、メトキシ基、アセトキシ基2,
4ど4.1: 、M・須でiJない。しかしフッ素原子
により疎水朽は水素13;(γと比べ飛躍的に改善され
るので、ソノ素1皇i″4−含むものを使用するのが好
ましい。 次に、さらにA’1′:L、 <本発明の共重合ポリア
ミック酸の塩についで説明する。 一般式(1): で表される繰返し単位においてR1,R2のいずれか一
方または両方の一部を価数の異なる基で置換することに
よって実現される。 まずR1の一部を置換する場合には、少な(とも2個の
炭素原子を含有する4価以外の基から選ばれ、2,3(
iが使えるが3価が耐熱性の面でも好ましい。これらの
場合の一般式は次のようになる。 R1,R2,R31,R”、 +1”、 ll’l、
IN2. l?”、 R5,R6ハ前記に同じ、R7,
R”4;lそれぞれ少なくとも2個の炭素原子を含有す
る2 (illi、31+Iiの基である。 次に、R2の一部を置換する基は少なくとも2個の炭素
原子を含f1″する2価以外の基から選ばれ、3fli
、 4f4iの基が灯ましい。これらの場合の一般式
は次の(/11. (51のようになる。 R1,R2,R”l、 IP、 R”、 R’l、 I
?’、 R’3. R5,R6は前記に同じ、R9,1
?町よ少なくとも211Mの炭素原子を含有するそれぞ
れ3価、4(i[の基である。X、 YはR9−に対す
る置換基で、−NIIR,−CON)IR等が好ましい
例である。(1?はアルキル基または水素原子)本発明
の共重合によるポリアミック酸の塩の修飾は、該塩のラ
ングミュア・プロジェット法による累積特性や基板」二
に累積したあとイミド化(閉環)して得られるポリイミ
ド薄膜の物性改善のために重要である。特にR2の−(
Hlを3価、4価の基で置き換えた場合には、イミド環
以上の耐熱性の期待できる環構造の形成が実現できる。 R1,R2のいずれか一方または両方の一部を置換する
基R7,I?”、 l?9. R町よ少なくとも2個の
炭素原子を含有する、好ましくは5〜20個の炭素原子
を含有する2(illi、3111i、または4価の基
であり、芳香族の基であっ“(もよく、環状脂肪族の基
であってもよく、脂肪族の基であってもよく、芳香族の
基と脂肪族の基との結合した基であってもよく、さらに
はこれらの基が脂肪族、環状脂肪族あるいは芳香族と脂
肪族とが結合した炭素数1〜30の1価の基(それらの
基がハロゲン原子、ニトロ基、アミノ基、シアノ基、メ
I・キシ基、アセトキシ基などの基で置換されていても
よい)で置換された基であってもよく、あるいはこれら
の2111i、3価または4価の基が、−0−、−CO
O−、−NIICO−。 −co−、−s’−、−Css −+ −’NlIC3
−,−C3−+−5O2−などを含んだ基であってもよ
い。しかし、R?、 R11,R9,R1が少なくとも
6個の炭素原子数を有するベンゼノイl゛不飽和によっ
て特徴づけられた基である場合には、耐熱性、耐薬品性
や機械的特性などの点から好ましい。 前記のごときH7,R8,R9,R16の好ましい具体
例としでは、たとえば、 ここでR11は Ha −(CH2)Ill −(m=1〜3の整数)、 −c
−。 Ils Fa −C−+ −o −、−Co −、−3−、−502
−。 Fa (R11および−はいずれも炭素原子数1〜30のアル
キルまたはアリール基) ■ Ha0 ■ −(CH2)1−0− (CH2)2−0 = (C)
+2)3−。 (R11は前出に同じ) 以上の中からさらに好ましい例をあげれば(R11は前
出に同じ)である。 特にR8+ R”* R”の3〜4個の結合手R1の4
個の結合手、すなわち一般式(11+31 [41+5
1で表される繰返し単位において いはX、 Yが結合する手の()7置には特に限定はな
いが、結合手の各2個づつが色R9、R11を構成する
隣接する2個の炭素原子に存在する場合には、共重合ポ
リアミック酸塩を用いて形成した模などをポリイミド化
する際に5員環や6員環を形成しやすく好ましい。 R5、R6が水素原子の場合の本発明の両性ポリイミド
前駆体の繰返しtl>位の11体例としては、一般式: (式中、R1、R2、lpl、1732.1、R’l、
R’、W3は前記と同じ、ただし炉、R”、R33の1
つとR’l、l?’、−3の1つは炭素原子数12〜3
0の基である)で表される繰返し単位などがあげられる
。本発明の共重合ポリアミック酸の塩の繰返し学位が以
上のような一般式で表されるものである場合には、製造
が容易である、コスト的にも安価であるなどの点から好
ましい。 さらに具体例を、本発明の共重合両性ポリイミド前駆体
について説明するために挙げれば、(式中)R’ll
R”2. ll”l R’1.、 l?’2. R’3
(7)具体例としては、旧、Cl1a 、C2115−
2C*l−1v−1C1ls(CIlz) o −1C
1la(CIlz) +3−1CI+3(CI+2)
+s −、C413(C1h) tr −1C113(
C112) +5−1CI+3(CI+2) 2l−1
CP3(CI+2) 15〜など)、 (式中のR31,P、 R33,R11,W、 R”の
具体例としては、)1−8C)la、C2H5−1C3
Hr−1CH3(C1lz) u −1CI+3(Cl
l2) +3−1C113(C112) 5s−1CI
+3(C112) +7−1CHa(C1lz) +5
−1C113(C1lz) 2l−1CF3((:11
2) 15−など)、 (式中のR11,1ンη、[セη 1741. R42
,l143の具体例としては、■−1Cl13、C21
15−、C3To−1CI+3(Cll2) u −1
CI+3(C112) +3− 、C113(C1l
z) +5 、Cll3(C112) +7−1C
H3,(C112) +5−1Clls(C,1lz)
2l−1CIia(CH2) 】5−など、R5、R
6の具体例としては、Cll5−1C113(C1+2
) 2−2CH3(Cll2) 3−1CI+3(Cl
l2) 5−−1など)、式中→は異性を表す。例を次
式 で説明すれば および を表す。 本発明は+a)、 (blがrl)独である場合、(a
l、 (b)が共存する場合を含んでいる。 以上述べた共重合両性ポリイミド前駆体の一般式におい
て、R1,R2,R”、R社、 R”、 +?’l、
R’、♂3゜R5,’R6,R7,RO,R9,R”の
少なくとも一つが先に挙げたそれぞれの具体例から選ば
れた少なくとも2種からなることによってさらに種々の
前駆体が提供されるが、このような前駆体も本発明に含
まれる。 前記のごとき本発明の共重合ポリアミック酸の塩は、一
般にN、N−ジメ千ルー7セトアミド、N、 N−ジメ
チルポルノ、アミド、N、N−ジエチルボルムアミド、
ヘキサメチルホスポル)′ミドなどの有機極性溶剤に易
溶、」二記有機極性溶剤とクロロボルムなどの通常の自
機溶剤などの混合溶剤に溶、通常の有機溶剤、たとえば
ヘンゼン、エーテル、クロロホルム、アセトン、メタノ
ールなどに難溶〜不溶で、赤外線吸収スペクトル分析で
アtl’、カルボキシレートお、1;び長鎖°メルキル
基の特徴的な吸収が存在する。無水酢酸、ピリジンのよ
うなイミド化試剤に浸漬することによってイミド化が完
結する。完結したのちには、アミド、カルボキシレート
および長鎖アルキル基の吸収が消失し、イミド環や他の
環構造の吸収が表れる。 前記説明においては、本発明の前駆体の繰返し単位はす
べて一般式(1)で表される繰返し単位である場合につ
いて説明したが、繰返し単位のうちの30%以下の範囲
であれば、一般式(16) :(式中、R1,R2は
前記と同じ、Rは炭素原子数1〜11の1価の脂肪族の
基、1価の環状脂肪族の基、脂肪族と環状脂肪族あるい
は芳香族とが結合した1価の基、これらの基がハロゲン
原子、ニトロ基、アミノ基、シアノ基、メトキシ基、ア
セトキシ基などで置換された基または水素原子であり、
4個のRは同じでもよく、界なっていてもよい)で表さ
れる繰返しt11位が含まれていてもよい。 次に本発明の前駆体の製法について説明する。 まず一般式(2)で表される本発明のポリアミック酸の
塩について説明する。 一般式Ol: (式中、R1は少なくとも2個の炭素原子を含有する4
価の基である)で表されるテトラカルボン酸ジ無水物と
、 一般式(11) : (式中、R7は前記と同じ)で表される化合物を、実質
的に無水の極性有機溶媒中酸ハライドにしたものと、一
般式(12) : %式%(12) (式中、R2は少なくとも2個の炭素原子を含有する2
価の基、R5およびR6はいずれも炭素原子数1〜30
の1価の脂肪族の基、1価の環状脂肪族の基、脂肪族と
環状脂肪族あるいは芳香族とが結合した1価の基、それ
らの基がハロゲン原子、ニトロ基、アミノ基、シアノ基
、メトキシ基、アセトキシ基で置換された基または水素
原子である)で表される化合物を−lO℃以上50℃以
下、好ましくは0℃〜40℃で反応させて得られる(式
中、R1+、 +(32,11”+ jシ11,1が1
.1−illはいずれもR5およびR6で定義された基
に同じ)を反応さ−lて(ηられる一般式(12)で表
される化合物の酸ハライド化は実質的に無水の4411
+溶媒中、−10℃以上、50°C以下、 brll:
L、 < t;l: tl 〜40°C程度テチオール
クロライド1.’h塩化リン、ヘンゼンスルホニルクロ
ライ1゛などを用いて酸ハライ1とされる。 テトラカルボン酸二無水物と該酸ハライドと一般式(1
2) : %式%(12) (式中、R2、R5、R6は前記と同し)で表される化
合物との反応は 10℃以1−50°C以下、好ましく
はO℃〜4(ビ0で反応さ−Uられイ)。 テトラカルボン酸ニア、 5jjj水物と一般式(11
)の酸ハライドに一般式(12)で表される化合物を添
加しても、またその逆に添加されてもよい。 採用される反1,1−1条(’l、叩IJ反応温度、反
応試薬、溶媒の純度、卑11製度合や水分け、酸成分と
ジアミン成分の比率や添加順序41どによっても(−!
Iられるポリアミック酸の分子♀は大きく変わる。 高分子量体を得ようとするときには、低温で高純度の水
分の少ない試薬溶媒を使用して、酸成分とジアミン成分
の比率をできるだけ1にすることが望まれる。 本発明の望ましい実施態様は必ずしも高粘度の共重合ポ
リアミック酸塩ではないので、上のように厳しく条件を
調整することなしに非常に容易に合成することができる
。このように得られたポリアミック酸に を反応させる方法については特に限定はないが、L B
法の展開液として望ましいようにポリアミック酸の有機
極性溶媒とヘンゼンあるいはクロロホルム溶液に の同し溶媒にとかした溶液を混合することによって冑ら
れる。 一般式(4)で表される化合物の具体例としては、例え
ば などが挙げられる。 なお一般式(11)で表される化合物の具体例としては
例えば (R11は前出に同じ) などがあげられ、前記一般式(12)で表される化合物
の具1体例としては例えば、 (式中のR5、R6の具体例としては、CI+3−、
Cl13CH2−、CH3(CH2)2−、 C)1
3(CH2)3− 。 CH3(Ctlz)5 −、 CHa(CHz)
寛1−、 CH3(CH2) +3 −。 CH3(CH2) +5−、 CH3(C142)
+7−、 CHa(CHz) ls −。 CH3(CH2) 2+−、CH3(CH2) 23−
、 CF3(CH2) 15−。 If(CF2)2(CHz) +5−、 tl(CF
2)+(Ctlz) 13−。 F(CF2)8(CH2)2−+ F(CF2)8(
C)+2)4−など)などがあげられる。 Cl13(C1lz) u NO3、C113(Ctl
z) 13Nl+2 、 CH3(Ctlz) 15N
H2。 CI+3(C112) 17NH2、C113(C1l
z) 19N112 、 CH3(CH2) 21NH
2。 CI+3(Ctlz) 23NH2、(:R3(C11
2) 15NI+2 。 H(CFz)2(Ctlz) 15N112 、 I
I (Ctlz) 4(Ctlz) 13N)12 。 F(CF2)+1(CI(2)2N112 、 F(
CF2)8(CH2)4NH2。 C113(C112) n N11(CH3) 、
CIl3(C112) 13Nll(C)13)
。 CH3(C1,) 15NII(C)13) 、
C113(CIl2) 17NH(C1(3) 。 CIl3(CHz) tsNII(13) 、 C
Il:1(CIl2) 21Nll(CHa) 。 CHa(CHz) 23 N11(CH3) 。 N (CF2)4(CIl2) 13Nll(CH3
) 。 F(CF2)9(CHz)zNII(CH+)。 F(CF2)a(CHz)qNII(CH3)。 (CH3)3C(CI(2) 14N)I(CH3)
。 C113(C112) IIN (C)13)2.
C!1a(Cllz) 13N (CH3)2゜C
l13(Cllz) 15N (CH3)2. C
113(CH2) 17N (CH3)2゜Cl1a
(CIlz) 1sN (CH3)2. CIl3
(CH2) 21 N (CH3)2 。 Cl1a(CIl2)2sN (CH3)2゜H(C
F2)4(CH2) 13N (CH3)2゜F(C
F2)8(C)12)2N (CH3)2゜F(CF
2)8(C)12)4N (CH3)2゜(C)la
)3C(C112) 14N (CIl3)2 。 などがあげられる。 一般式(31(41(fitの共i1f合ポリアミック
酸の塩の製造方法は、−・般式(2)の製造方法の説明
から明らかであるが、次に簡単に説明する。一般式(3
)については 一般式顛: (式中、R1は少なくとも2個の炭素原子を含有する4
価の基である)で表されるテトラカルボン酸ジ無水物と
、 一般式(13) : (式中、R8は少なくとも2個の炭素原子を含有する3
価の基である)で表されるトリカルボン酸無水物を実質
的に無水の極性有機溶媒中酸ハライドにしたものと、 一般式(12) : %式%(12) (式中、R2は少なくとも2117.1の炭素原子を含
有する2価の基、R5お、LびR6はいずれも炭素原子
数1〜30のl jliの脂肪族の基、l l+lIi
の■マ状脂肪族の基、脂肪族と■ワ状脂肪族あるいは芳
香族とが結合した1(Iliの基、それらの!、(がハ
ロゲン原子、ニトロ基、アミノ基、シアノ基、メトキシ
基、アセトキシ基で置換された基または水素原子である
)で表される化合物を一10℃以」二50℃以下、好ま
しくはO℃〜40℃で反応させて得られる(式中、R”
I、 R”、 R”+ R’l、 l?’2. Iが3
はいずれもR5およびR6で定義された基に同じ)を反
応させて得られる。 おな、一般式(13)で表される化合物の具体例として
、例えば ■ 次に一般式(4)の共重合ポリアミック酸の塩は一般式
Ol: (式中、R1は少なくとも2個の炭素原子を含有する4
(1iの基である)で表されるテトラカルボン酸ジ無水
物と、一般式(+2) : %式%(12) (式中、R2は少なくとも2個の炭素原子を含有する2
価の基、R5およびR6はいずれも炭素原子数1〜30
の1価の脂肪族の基、1価の環状脂肪族の基、脂肪族と
環状11ti NJj族あるいは芳香族とが結合した1
価の基、それらの基がハロゲン原子、ニトロ基、アミノ
J、I、、シアノ基、メトキシ基、アセトキシ基で置換
された)、(または水素原子である)で表される化合物
および・般式(14) :%式%(14) (式中、R2は少なくとも2個の炭素原子を含有する3
価の基、R5およびR6はいずれもさきに定義された基
に同じ、R9は少なくとも2個の炭素原子を含有する3
価の基で、XはR9に対する置換基である。)を−10
℃以上50℃以下、好ましくは0℃〜40℃で反応させ
て得られる (式中、I?”、 R社、 R”、 R’l、 R”、
R’!はいずれもR5およびR6で定義された基に同
じ)を反応させて得られる。 一般式(14)で表される化合物の具体例として例えば (R11は前出に同じ、R5,R6は一般式(12)の
具体例と同じ) などが挙げられる。 さらに一般式(5)の共重合ポリアミック酸の塩は一般
式(」l: (式中、R1は少なくとも2個の炭素原子を含有する4
価の基である)で表されるテトラカルボン酸ジ無水物と
、・般式(+2) : R5Nll−1?2 NIL−R6(12)(式中、
R2は少なくとも2111++の炭素原子を含有する2
価の基、R6お、1−びR64;tいずれも炭素原子数
1〜30のl 1itliの脂Uj族の)、(、] 1
iHiの環状脂肪族の基、脂肪族と環状!IN l族(
)するいは脂肪族とが結合した1価の基、それらの基が
ハロゲン原子、二1・四基、アミノ基、ンアノ基、メ]
・キシ基、アセトキシ基で上玉された基または水素原子
である)で表される化合物および−JIh((15)
:Ni1−126 (式中、R2は少t、K くとも2個の炭素原子を含有
する3価の基、R5およびR6はいずれもさきに定義さ
れた基に間し、RIQは少なくとも2個の炭素原子を含
有する4 (illiの基で、X、 YはRlflに対
する置換基である。)を−] 0 ’C以−150℃以
下、好ましくはO℃〜40℃で反応さ・l−ζ(!Iら
れる(式中、R31,R32,R33,R41,R12
,R13はいずれもR5およびR6で定義された基に同
し)を反応させて得られる。 一般式(15)で表される化合物の具体例として例えば
、 2NCO (R” ハ前出に同じ、R5,R6ハ一般t (12)
ノ具体例と同じ) などが挙げられる。 このようにして得られる一般式で表される繰返し単位を
有する本発明の前駆体は、製造が容易であるだけでなく
、LB法で製膜でき、加熱によりポリイミド共重合体を
与えるという特徴を有するものである。 次に本発明に用いるラングミュア・プロジェット膜の製
法について説明する。 ラングミュア・プロジェット膜の製法としては、膜を形
成する物質を水面上に展開し、水面上に展開された物質
を一定の表面圧で圧縮して単分子膜を形成し、その膜を
横切って基板を上下させ基板上に移しとる方法(垂直浸
漬法)のほか、水平付着法、回転円筒法などの方法(新
実験化学講座。 第18巻、界面とコロイド、498−508)などがあ
げられ、通常行われている方法であればとくに限定され
ることなく使用することができる。 ラングミュア・プロジェット法は配向した、しかも厚み
を数1−人tl′L位で制御できる方法で200Å以下
さらには1000Å以下、数百人、数十人の薄膜を形成
するのにすぐれた方法であり、本発明の基板」二の薄膜
もごの動機をもつ。しかし10゜000人また(、1そ
れ以上の厚みの膜もこの方法で製膜し得る。また、これ
ら高分子化合物と公知のラングミュア・ブし1ジ工ツト
膜化合物と混合することによって’IIIQ性能が同士
することがわかっており、本発明の望ましい実施態様で
ある。 公知のラングミ1.ア・ゾ1−Iジェット膜化合物とは
、先に引用された文献などにも記載され、当業 。 界で公知の化合物である。特に炭素数が16から22く
らいの炭化水素基と親水基とからなる下式の化合物が好
ましい。 CHa(C112)n−+ Z CHz=CII(CH2)n−27 CH3(CH2) ac=c−C=C(CI+2) v
a Zここで、n=1G 〜22.r−1−m=n−5
.Z=011、 N112 、 N11R’、 Nll
’R’、 C(1011,CONH2,C00I?’(
R’は低級脂肪族炭化水素基)等である。 製膜性の改善のためにはCHa((:N2)n−I 2
0式で表されるものがコスト面ですぐれているが、不飽
和結合を含むものは光や放射線などを照射することによ
って重合させることができる特徴を有する。 これらから選ばれた少なくとも1つの化合物と高分子化
合物との混合比率については特に限定はない。 ラングミュア・プロジェット法により膜を形成する成分
を水面上に展開する際、一般には溶媒として水には熔け
ないで気相中に蒸発してしまうベンゼン、クロロホルム
などが使用されるが、本発明の高分子化合物の場合は、
溶解度をあげるために有機極性溶剤を併用することが望
ましい。好ましい有機極性溶剤は、N、N−ジメチルホ
ルムアミド、N、N−ジメチルアセトアミド、に、N−
ジエチルホルムアミド、N、N−ジエチルアセトアミド
、N、N−ジメチルメトキシアセトアミド、ジメチルス
ルホキシド、N−メチル−2−ピロリドン、ピリジン、
ジメチルスルホン、ヘキサメチルホスホルアミド、テト
ラメチレンスルホン、ジメチルテトラメチレンスルポン
などである。 従って、本発明の101分子化合物と公知のラングミュ
ア・プロジェット膜化合物を展開する際にも、ベンゼン
、りI:オスホルムなどの溶媒と有機極性溶剤との混合
溶剤を使用することが望ましい。 ベンゼン、り1゛月7ボルムなどと有機極性溶剤を併用
したときには、膜を展開時ベンゼン、クロロホルム等は
気相中に蒸発し7、有機極性溶剤は大量の水に溶解する
と考えられる。 本発明に使用されるJ&扱については本発明の薄膜を何
に応用するかということによって限定されるが、その他
人きく限定されることはなく、ガラス、アルミナ、石英
などのような一般的無機の基板の、ほか、金属、プラス
チックやSi、 GaAs、 ZnSのような■族、I
ff−V族、n−vt族等の半導体、PbTi0a、
BaTiO3,LiNb0a、 LiTaO5のような
強誘電′体や磁性体等も基板として用いることができる
。 また、通常行われるような表面処理を施したものも勿論
使うことができる。 表面処理の中でシランカップリング剤、特にアミノ基や
エポキシ基を有するシランカップリング剤(UCCのA
−1100やA−187など)による処理やアルミキレ
ート化合物で処理し、加熱処理をして酸化アルミニウム
の層を形成させるような表面処理は、本発明の高分子薄
膜と基板との接着性を改善させるので好ましい。 本発明の前駆体を用いるとt、n法で基板上に欠陥の少
ない、耐熱性の良好な薄膜を形成することができ、こら
にこの薄膜を部分的にあるいは完全にイミド化させるこ
とによってさらに耐熱性の優れた薄膜を得ることができ
る。 イミド化の方法については、特に限定されないが、ポリ
アミック酸のキュアの際用いられる化学キュア剤、例え
□ば無水酢酸、ピリジンなどで行うのが望ましい。 勿論この方法と熱や光を併用してもよい。 本発明の一般式(2) (31(41(51の場合には
次のような閉環がおこり得る。 (X = C0NH2) (X、 Y=CONl+2) ■ II 特に後半の2例では耐熱性の高い骨格が導入されるので
、耐熱性の改古のために好ましい。 もちろん一般式(17)で表されるポリアミック酸単位
の場合にもH2Oが生成してポリイミド化物となるが、
この場合にはI、BIN川としての材料とはなり得ない
。 以上のイミド化や他の閉環反応がおこるときに疎水化の
ために導入した基が脱離するが、この脱離した基はイミ
ド化の反応条件下、例えば無水酢酸、ピリジンなどで化
学キュアするときには、使用するベンゼンなどの溶剤に
可溶なので、非常に耐熱性で電気絶縁性のよいポリイミ
ド薄膜を得ることができる。 本発明の前駆体は通常のL Il膜より耐熱性、耐薬品
性が改善されているので、本発明の前駆体のLB膜をそ
のままデバイスなどの用途に使用することもできる。 先の述べた。1−うに(!lられるポリイミド薄膜は、
耐熱性、耐薬品(1に優れ、機械的特性も良好で、その
うえI 000 (1Å以下という非常に薄い膜であり
、望むなら10〜1000人にもし得る。それ故、IC
やL’SIなどの絶縁膜のみならず、キャパシター、M
IS、M[Mなどの構造を持つ種々の電気電子素子中の
絶縁1−などとしてエレクトロニクス分野に使用するこ
とができ、電界効果トランジスタ、光電変換素子、受光
素子、発光素子、光検出素子、熱電子トランジスタなど
に使用し得る。JJ(ジョセフソン ジャンクション)
への応用も考えられる。そのほかウニイブガイド用クラ
ッド材、光学回路成分などとしても利用可能であり、保
護用などを含めたコーティング材料としても好適に使用
し得る。またエネルギー変換や物質分離などの分!li
t’ 4こも使用しi!lる。 つぎに本発明の共重合ポリアミック酸の塩およびその製
法を実施例に基づき説明する。 実施例1 ピロメリット酸二無水物1.526’g (0,007
モル)とテレフタル酸0.498 g (0,003モ
ル)を乾燥ジメチルアセトアミド50ccにフラスコ中
、乾燥窒素流通1約0℃で0.72 gのチオニルクロ
ライドを滴下し、そのまま1時間保持し、アシル化した
。 ここにジアミノジフェニルエーテル2g(0,01モル
)を乾燥ジメチルアセトアミド30ccに溶解して約O
℃で滴下し、その後約20 ’Cで2時間反応させた。 ジメチルアセトアミドとベンゼン(1:1)で希釈して
IX、10−3Mの溶液を作成し、これにN−n−オク
タデシルジメチルアミンが2×10−3Mとなるように
作成したジメチルアセトアミドとベンゼン(1: 1)
の溶液を混合して反応させ、そのままLBlQ用展開液
とした。 本実施例の共重合ポリアミック酸の塩は、再蒸溜水上、
20℃で測定したところ、繰返し単位(Llnit)当
たりの面積が約150A2から表面圧がたちあがり、凝
縮膜を形成した。極限面積は約140にであった。この
水面1−0の股を■、B法でアルミ蒸着ガラス基板上に
累積するとZタイプの累積ができた。累積膜のFT+[
−ATR分析で3000〜2800c「1のアルキル基
、1650〜16QQc+a−’のカルボキシレートの
特徴的な吸収がみられ、ピリジン、無水IMifWで化
学キュアするとアルキル基、カルボキシレートの吸収が
きえて1780、 1720cm−1等のイミド結合の
吸収が出現した。 実施例2 ビロメリソI・酸ニー無水物1.526g (0,00
7モル)とトリメリット酸無水物0.576 g (0
,003モル)を乾燥ジメチルアセトアミド50ccに
フラスコ中、乾燥窒素流通1約0℃で0.36 gのチ
オニルクロライlを滴下し、そのまま1時間保持し、ア
シル化した。 ここにジアミノジフェニルエーテル2g(0,01モル
)を乾燥ジメチルアセトアミド30ccに溶解して約0
℃で滴下し、その後約20℃で2時間反応させた。ジメ
チルアセトアミドとベンゼン(l:1)で希釈して1x
lO−3Mの溶液を作成し、これにN−n−オクタデシ
ルジメチルアミンが2×10−3Mとなるように作成し
たジメチルアセトアミドとベンゼン(1: 1)の溶液
を混合して反応させ、そのままLB膜用展開液とした。 本実施例も実施例1の共重合ポリアミック酸の塩と同じ
ように再蒸留水上、20℃で測定したところ、繰返し単
位(Unit)当たりの面積が約150?から表面圧が
たちあがり、凝縮膜を形成した。 極限°面積は約140?であった。この水面上の膜をL
B法でアルミ蒸着ガラス基板上に累積するとZタイプの
累積ができた。累積膜のFT I R−ATR分析で3
000〜2800cn+’のアルキル基、1650〜1
600c〔1のカルボキシレートの特徴的な吸収がみら
れ、ピリジン、無水酢酸で化学キュアするとアルキル基
、カルボキシレートの吸収がきえて1780.1?20
c「1等のイミド結合の吸収が出現した。 実施例3 ピロメリット酸−無水物2.18 g (0,01モル
)を乾燥ジメチル゛J′セトアミl” 5 Q ccに
フラスコ中、乾燥窒素流1ffi F la IW L
、ここにジアミノジフェニルエーテ月川、11 I+
(+1.009°Uル)と2,5−ジアミノヘンスア
ミt’0. I 51 ft (0,00VFニル)と
を乾燥ジメーy−ルーj’ 1!lアミI’ 、10
ccに溶解して約0℃で滴下し、その扱約2(ビ0で2
時間反応させた。ジメチルア1【トアミIとヘンセン(
+ : 1)で希釈してI ×I fl ’−3M(7
)溶液を作成し、これにN−n−オクタデシルジメチル
アミンが2XlO−3Mとなるよ’> L:二i’l成
したシメーJル了セ1アミ1′とベンゼン(1: I
) ty)tWlfk、?L−等h1混合して反応させ
、そのままLl+l模用IJN 15!l ?J’i、
、11.た。 本実施例も実h16例1のJい11合ポリアミック酸の
塩と同しように山−楚留水1.20℃で測定したところ
、繰返し中ft、 (llnit)当たりの面積が約1
50八2から表面圧がたりあがり、凝11股を形成した
。 極限面積は約140人2−(: i’i)った。この水
面上の膜をLIl法でアルミ朶、27ガソスノ、(板上
にず梢するとZタイプの累積ができた。累積膜のFT
I R−ATR分析で3000〜2800cm−1のア
ルキル基、1650〜1600cm’のカルボキシレー
トの特徴的な吸収がみられ、ピリジン、無水酢酸で化学
キュアするとアルキル基、カルホキシレー]・の吸収が
きえて1780.1720cm−’等のイミド結合の吸
収が出現した。 実施例4 ピロメリット酸二無水物2.18 g (0,01モル
)を乾燥ジメチルアセトアミド50ccにフラスコ中、
乾燥窒素流通不溶解し、こご乙こジアミノジフェニルエ
ーテル1.8 g (0,009モル)と2,5−ジア
ミノテレフタルアミド0.194g(0,001モル)
とを乾燥ジメチルアセトアミF 30 ccに溶解して
約0℃で滴下し、その後約20℃で2時間反応させた。 ジメチルアセトアミド−とヘンセン(1: 1)で弄釈
してlXl0−3Mの溶液を作成し、これにN−n−オ
クタデシルジメチルアミンが2XIO−3Mとなるよう
に作成したジメチルアセトアミドとヘンセン(1: ]
)の溶液を等量混合して反応させ、そのまま■、I(I
l’K Jll 17N III液吉した。 本実施例も実施例10)Ji、重合ポリアミック酸の塩
と同じように内朶溜水l、20℃で測定したところ、繰
返し11〜1位(Ilnlt)当たりの面積が約150
人2から表面圧がたIノあがり、凝縮膜を形成した。 極限面積は約140A”でt蚤)っだ。この水面」−の
股をL B法でアルミ蒸着ガ・)ス基板上に累積すると
Zタイツ”の累4′青がご八人:。甲石11N史のFT
I R−ATR分析で3000−21100c+n−
’のアルキル基、1650〜I G (1(l cm−
’のカルボキシレートの特徴的な吸収がのられ、ピリジ
ン、無水酢酸で化学キュアするとア月バドル基、カルホ
キシレ−1・の吸収がきえて1780,1720cm−
’等のイミド結合の吸収が出現した。 主班■劾来 本発明の共重合ポリアミック酸の塩を用いるとLB法に
より薄膜を形成することができ、得られたL B膜をイ
ミ(・化するごとにより、耐熱性と電気特性のきわめて
良好で、嗣薬晶性、機械的特性のよい、しかも厚さ10
.000Å以下、要ずれば10〜1000人の超薄膜が
得られる。しかも本発明の共重合方法によれば、広い範
囲の物性をもったポリイミド薄映を設計でき、それが容
易に得られるという効果がある。特にR2の一部を3価
以」二の基で置き換えた場合には、イミド環以上の耐熱
性の環構造が形成でき、耐熱性の改善が期待できる。
−1R”、I?’l、R42、−1、R5およびRもの
少なくとも1個好ましくは2個は炭素原子数12〜30
の前記の基である。X。 yは比率を表し、0<x<1,0<y<l、x十y=i
である。)で表される繰返し単位を有する共重合ポリア
ミック酸の塩を製造する方法に関する。 本発明の共重合ポリアミック酸の塩は、一般式(1): で表される繰り返し単位において、R1,R2のいずれ
か一方または両方の一部を価数の異なる基で置換するこ
とによって得られる数平均分子量が2゜000〜300
,000、好ましくは10,000〜150,000の
ものである。数平均分子量が2.000〜300,00
0の範囲をはずれると、膜を作製したときの強度が低ず
ぎたり、粘度が高ずぎて膜の作製がうまくいかないなど
の傾向が生ずる。 一般式illにおけるR1は少なくとも2個の炭素原子
を含有する、好ましくは5〜20(liの炭素原子を含
有する4僅の基であり、芳香族の基であってもよく、脂
肪族の基であってもよく、環状脂肪族の基であってもよ
く、芳香族の基と脂肪族の基とが結合した基であっても
、1−<、さらにはこれらの4価の基が脂肪族、環状;
1[1肪族、あるいは芳香族と脂肪族とが結合した炭素
数1〜30の1価の基(それらのl (dliの基がハ
ロゲン原子、ニトロ基、アミノ基、シアノ基、メトキシ
基、アセトキシ基など基で置換され−ζい”ζもよい)
で置換された基であってもよく、あるむ柚[これらの4
価の基が、−0−、−coo −、−NIICO−、−
CO−、−5−。 −C3S −、−NIIC3−、、−C3−、−5O2
−などを含んだ基であってもよい。しかし、R1が少な
くとも6個の炭素原子数を有するベンゼノイド不飽和に
よって特徴づりられた基である場合には、耐熱性、耐薬
品性や機械的特性などの点から好ましい。 前記のごときR1の具体例としては、例えば、(n−1
〜3)。 などが挙げられる。 本7.明細、書にいうベンゼノイド不飽和とは、炭素環
式化合物の構造に関し゛C二トノ、イド構造と対比して
用、いられる術語で、四通の芳香族化合物に含まれる炭
素環と同じ形の構造をいう。 p−キノイド構造 ベンゼノイド不飽和R1の4個
の結合手、ずなわら一般式+1)で表される繰返し単位
において が結合する手の位置には特に限定はないが、4個の結合
手の各2個づつがR1を構成する隣接する2個の炭素原
子に存在する場合には、両性ポリイミド前駆体を用いて
形成した膜などをポリイミド化する際に5員環や6員環
を形成しゃすくイミド化 ・しやすいため好ましい。 前記のごときR1の好ましい具体例としては、例えば、 などが挙げられる。また も好ましい。 一般式(1)におけるR2ば、少なくとも2個の炭素原
子を含有する2価の基であり、芳香族の基であってもよ
く、脂肪族の基であってもよく、環状脂肪族の基であっ
てもよく、芳香族あるいは環状脂肪族の基と脂肪族の基
との結合した基であってもよく、さらにはこれらの2価
の基が炭素数1〜30の脂肪族、環状脂肪族あるいは芳
香族と脂肪族とが結合した、炭素数1〜30の1価の基
、(それら1価の基がハロゲン原子、ニトロ基、アミノ
基、シアノ基、メトキシ基、アセトキシ基などで置換さ
れていなもよい)で置換された基であってもよく、ある
いはこれらの2価の基が、−〇−2−COO−、−NI
IGO−、−C(1−、−3−、−C5S −。 −NIIC5−、−C3−、−3O2−などを含んだ基
であってもよい。しかし、R2が少なくとも6個の炭素
原子数を有するベンゼノイト不飽和によって特徴づけら
れた基である場合には、耐熱性、耐薬品性や機械的特性
などの点から好ましい。 前記のごときR2の具体例としては、 4に こでR11は − (C112) m−(m = 1〜3の整数)、
−c −。 [; II a F3 −C−、−0−、−C〕O−、−3−、−302−。 Fa (R11およびRI2はいずれも炭素原子数1〜30の
アルキルまたはアリール基) H3 ?113 CH30 −(CH2)3−0− (CH2)20− (C112
)3− 。 一般式(11におけるRコ1.1ンη、−1R41,I
?I2、−1R5およびR6はいずれも炭素原子数1〜
30、好ましくは1〜22の1価の脂肪族の基、1価の
環状脂肪族の基、脂肪族と環状脂肪族あるいは芳香族と
が結合した1価の基、それらの基がハロゲン原子、ニト
ロ基、アミノ基、シアノ基、メトキシ基、アセトキシ基
などで置換された基または水素原子である。なお一般式
(1)においてR’l、R”、−1l?41、−1R4
3、R5およびR6はいずれも一般式(17) :(
式中、R1、R2は前記と同じ)で表されるポリアミッ
ク酸単位に疎水性を付与し、安定な凝縮膜を得るために
導入される基であり、戸、−1炉、−1−2−1R5、
R6のうちの少なくとも1個、好ましくは2個が炭素原
子数12〜30.好ましくは16〜22の前記の基であ
ることが、水面上に安定な凝縮膜が形成され、それがL
B法により基板上に累積されるために必要である。 前記のごとき好、寵、好、tl、−1RI3、R5,R
6の水素原子以外の具体例としては、例えばC113(
CH2舖ゴ、 (CH3)2CH(CH2雉了。 (以上のnはいずれも12〜30、好ましくは16〜2
2)などがあげられる、ただ本発明の目的を達成するた
めには、C113(CHz元]で表される直鎖アルキル
基を利用するのが、性能的にもコスト的にも最も望まし
い。前述したようなハロゲン原子、ニド1す、(、−J
’ ミノ基、ンアノ乱、メトキシ基、アセトキシ基2,
4ど4.1: 、M・須でiJない。しかしフッ素原子
により疎水朽は水素13;(γと比べ飛躍的に改善され
るので、ソノ素1皇i″4−含むものを使用するのが好
ましい。 次に、さらにA’1′:L、 <本発明の共重合ポリア
ミック酸の塩についで説明する。 一般式(1): で表される繰返し単位においてR1,R2のいずれか一
方または両方の一部を価数の異なる基で置換することに
よって実現される。 まずR1の一部を置換する場合には、少な(とも2個の
炭素原子を含有する4価以外の基から選ばれ、2,3(
iが使えるが3価が耐熱性の面でも好ましい。これらの
場合の一般式は次のようになる。 R1,R2,R31,R”、 +1”、 ll’l、
IN2. l?”、 R5,R6ハ前記に同じ、R7,
R”4;lそれぞれ少なくとも2個の炭素原子を含有す
る2 (illi、31+Iiの基である。 次に、R2の一部を置換する基は少なくとも2個の炭素
原子を含f1″する2価以外の基から選ばれ、3fli
、 4f4iの基が灯ましい。これらの場合の一般式
は次の(/11. (51のようになる。 R1,R2,R”l、 IP、 R”、 R’l、 I
?’、 R’3. R5,R6は前記に同じ、R9,1
?町よ少なくとも211Mの炭素原子を含有するそれぞ
れ3価、4(i[の基である。X、 YはR9−に対す
る置換基で、−NIIR,−CON)IR等が好ましい
例である。(1?はアルキル基または水素原子)本発明
の共重合によるポリアミック酸の塩の修飾は、該塩のラ
ングミュア・プロジェット法による累積特性や基板」二
に累積したあとイミド化(閉環)して得られるポリイミ
ド薄膜の物性改善のために重要である。特にR2の−(
Hlを3価、4価の基で置き換えた場合には、イミド環
以上の耐熱性の期待できる環構造の形成が実現できる。 R1,R2のいずれか一方または両方の一部を置換する
基R7,I?”、 l?9. R町よ少なくとも2個の
炭素原子を含有する、好ましくは5〜20個の炭素原子
を含有する2(illi、3111i、または4価の基
であり、芳香族の基であっ“(もよく、環状脂肪族の基
であってもよく、脂肪族の基であってもよく、芳香族の
基と脂肪族の基との結合した基であってもよく、さらに
はこれらの基が脂肪族、環状脂肪族あるいは芳香族と脂
肪族とが結合した炭素数1〜30の1価の基(それらの
基がハロゲン原子、ニトロ基、アミノ基、シアノ基、メ
I・キシ基、アセトキシ基などの基で置換されていても
よい)で置換された基であってもよく、あるいはこれら
の2111i、3価または4価の基が、−0−、−CO
O−、−NIICO−。 −co−、−s’−、−Css −+ −’NlIC3
−,−C3−+−5O2−などを含んだ基であってもよ
い。しかし、R?、 R11,R9,R1が少なくとも
6個の炭素原子数を有するベンゼノイl゛不飽和によっ
て特徴づけられた基である場合には、耐熱性、耐薬品性
や機械的特性などの点から好ましい。 前記のごときH7,R8,R9,R16の好ましい具体
例としでは、たとえば、 ここでR11は Ha −(CH2)Ill −(m=1〜3の整数)、 −c
−。 Ils Fa −C−+ −o −、−Co −、−3−、−502
−。 Fa (R11および−はいずれも炭素原子数1〜30のアル
キルまたはアリール基) ■ Ha0 ■ −(CH2)1−0− (CH2)2−0 = (C)
+2)3−。 (R11は前出に同じ) 以上の中からさらに好ましい例をあげれば(R11は前
出に同じ)である。 特にR8+ R”* R”の3〜4個の結合手R1の4
個の結合手、すなわち一般式(11+31 [41+5
1で表される繰返し単位において いはX、 Yが結合する手の()7置には特に限定はな
いが、結合手の各2個づつが色R9、R11を構成する
隣接する2個の炭素原子に存在する場合には、共重合ポ
リアミック酸塩を用いて形成した模などをポリイミド化
する際に5員環や6員環を形成しやすく好ましい。 R5、R6が水素原子の場合の本発明の両性ポリイミド
前駆体の繰返しtl>位の11体例としては、一般式: (式中、R1、R2、lpl、1732.1、R’l、
R’、W3は前記と同じ、ただし炉、R”、R33の1
つとR’l、l?’、−3の1つは炭素原子数12〜3
0の基である)で表される繰返し単位などがあげられる
。本発明の共重合ポリアミック酸の塩の繰返し学位が以
上のような一般式で表されるものである場合には、製造
が容易である、コスト的にも安価であるなどの点から好
ましい。 さらに具体例を、本発明の共重合両性ポリイミド前駆体
について説明するために挙げれば、(式中)R’ll
R”2. ll”l R’1.、 l?’2. R’3
(7)具体例としては、旧、Cl1a 、C2115−
2C*l−1v−1C1ls(CIlz) o −1C
1la(CIlz) +3−1CI+3(CI+2)
+s −、C413(C1h) tr −1C113(
C112) +5−1CI+3(CI+2) 2l−1
CP3(CI+2) 15〜など)、 (式中のR31,P、 R33,R11,W、 R”の
具体例としては、)1−8C)la、C2H5−1C3
Hr−1CH3(C1lz) u −1CI+3(Cl
l2) +3−1C113(C112) 5s−1CI
+3(C112) +7−1CHa(C1lz) +5
−1C113(C1lz) 2l−1CF3((:11
2) 15−など)、 (式中のR11,1ンη、[セη 1741. R42
,l143の具体例としては、■−1Cl13、C21
15−、C3To−1CI+3(Cll2) u −1
CI+3(C112) +3− 、C113(C1l
z) +5 、Cll3(C112) +7−1C
H3,(C112) +5−1Clls(C,1lz)
2l−1CIia(CH2) 】5−など、R5、R
6の具体例としては、Cll5−1C113(C1+2
) 2−2CH3(Cll2) 3−1CI+3(Cl
l2) 5−−1など)、式中→は異性を表す。例を次
式 で説明すれば および を表す。 本発明は+a)、 (blがrl)独である場合、(a
l、 (b)が共存する場合を含んでいる。 以上述べた共重合両性ポリイミド前駆体の一般式におい
て、R1,R2,R”、R社、 R”、 +?’l、
R’、♂3゜R5,’R6,R7,RO,R9,R”の
少なくとも一つが先に挙げたそれぞれの具体例から選ば
れた少なくとも2種からなることによってさらに種々の
前駆体が提供されるが、このような前駆体も本発明に含
まれる。 前記のごとき本発明の共重合ポリアミック酸の塩は、一
般にN、N−ジメ千ルー7セトアミド、N、 N−ジメ
チルポルノ、アミド、N、N−ジエチルボルムアミド、
ヘキサメチルホスポル)′ミドなどの有機極性溶剤に易
溶、」二記有機極性溶剤とクロロボルムなどの通常の自
機溶剤などの混合溶剤に溶、通常の有機溶剤、たとえば
ヘンゼン、エーテル、クロロホルム、アセトン、メタノ
ールなどに難溶〜不溶で、赤外線吸収スペクトル分析で
アtl’、カルボキシレートお、1;び長鎖°メルキル
基の特徴的な吸収が存在する。無水酢酸、ピリジンのよ
うなイミド化試剤に浸漬することによってイミド化が完
結する。完結したのちには、アミド、カルボキシレート
および長鎖アルキル基の吸収が消失し、イミド環や他の
環構造の吸収が表れる。 前記説明においては、本発明の前駆体の繰返し単位はす
べて一般式(1)で表される繰返し単位である場合につ
いて説明したが、繰返し単位のうちの30%以下の範囲
であれば、一般式(16) :(式中、R1,R2は
前記と同じ、Rは炭素原子数1〜11の1価の脂肪族の
基、1価の環状脂肪族の基、脂肪族と環状脂肪族あるい
は芳香族とが結合した1価の基、これらの基がハロゲン
原子、ニトロ基、アミノ基、シアノ基、メトキシ基、ア
セトキシ基などで置換された基または水素原子であり、
4個のRは同じでもよく、界なっていてもよい)で表さ
れる繰返しt11位が含まれていてもよい。 次に本発明の前駆体の製法について説明する。 まず一般式(2)で表される本発明のポリアミック酸の
塩について説明する。 一般式Ol: (式中、R1は少なくとも2個の炭素原子を含有する4
価の基である)で表されるテトラカルボン酸ジ無水物と
、 一般式(11) : (式中、R7は前記と同じ)で表される化合物を、実質
的に無水の極性有機溶媒中酸ハライドにしたものと、一
般式(12) : %式%(12) (式中、R2は少なくとも2個の炭素原子を含有する2
価の基、R5およびR6はいずれも炭素原子数1〜30
の1価の脂肪族の基、1価の環状脂肪族の基、脂肪族と
環状脂肪族あるいは芳香族とが結合した1価の基、それ
らの基がハロゲン原子、ニトロ基、アミノ基、シアノ基
、メトキシ基、アセトキシ基で置換された基または水素
原子である)で表される化合物を−lO℃以上50℃以
下、好ましくは0℃〜40℃で反応させて得られる(式
中、R1+、 +(32,11”+ jシ11,1が1
.1−illはいずれもR5およびR6で定義された基
に同じ)を反応さ−lて(ηられる一般式(12)で表
される化合物の酸ハライド化は実質的に無水の4411
+溶媒中、−10℃以上、50°C以下、 brll:
L、 < t;l: tl 〜40°C程度テチオール
クロライド1.’h塩化リン、ヘンゼンスルホニルクロ
ライ1゛などを用いて酸ハライ1とされる。 テトラカルボン酸二無水物と該酸ハライドと一般式(1
2) : %式%(12) (式中、R2、R5、R6は前記と同し)で表される化
合物との反応は 10℃以1−50°C以下、好ましく
はO℃〜4(ビ0で反応さ−Uられイ)。 テトラカルボン酸ニア、 5jjj水物と一般式(11
)の酸ハライドに一般式(12)で表される化合物を添
加しても、またその逆に添加されてもよい。 採用される反1,1−1条(’l、叩IJ反応温度、反
応試薬、溶媒の純度、卑11製度合や水分け、酸成分と
ジアミン成分の比率や添加順序41どによっても(−!
Iられるポリアミック酸の分子♀は大きく変わる。 高分子量体を得ようとするときには、低温で高純度の水
分の少ない試薬溶媒を使用して、酸成分とジアミン成分
の比率をできるだけ1にすることが望まれる。 本発明の望ましい実施態様は必ずしも高粘度の共重合ポ
リアミック酸塩ではないので、上のように厳しく条件を
調整することなしに非常に容易に合成することができる
。このように得られたポリアミック酸に を反応させる方法については特に限定はないが、L B
法の展開液として望ましいようにポリアミック酸の有機
極性溶媒とヘンゼンあるいはクロロホルム溶液に の同し溶媒にとかした溶液を混合することによって冑ら
れる。 一般式(4)で表される化合物の具体例としては、例え
ば などが挙げられる。 なお一般式(11)で表される化合物の具体例としては
例えば (R11は前出に同じ) などがあげられ、前記一般式(12)で表される化合物
の具1体例としては例えば、 (式中のR5、R6の具体例としては、CI+3−、
Cl13CH2−、CH3(CH2)2−、 C)1
3(CH2)3− 。 CH3(Ctlz)5 −、 CHa(CHz)
寛1−、 CH3(CH2) +3 −。 CH3(CH2) +5−、 CH3(C142)
+7−、 CHa(CHz) ls −。 CH3(CH2) 2+−、CH3(CH2) 23−
、 CF3(CH2) 15−。 If(CF2)2(CHz) +5−、 tl(CF
2)+(Ctlz) 13−。 F(CF2)8(CH2)2−+ F(CF2)8(
C)+2)4−など)などがあげられる。 Cl13(C1lz) u NO3、C113(Ctl
z) 13Nl+2 、 CH3(Ctlz) 15N
H2。 CI+3(C112) 17NH2、C113(C1l
z) 19N112 、 CH3(CH2) 21NH
2。 CI+3(Ctlz) 23NH2、(:R3(C11
2) 15NI+2 。 H(CFz)2(Ctlz) 15N112 、 I
I (Ctlz) 4(Ctlz) 13N)12 。 F(CF2)+1(CI(2)2N112 、 F(
CF2)8(CH2)4NH2。 C113(C112) n N11(CH3) 、
CIl3(C112) 13Nll(C)13)
。 CH3(C1,) 15NII(C)13) 、
C113(CIl2) 17NH(C1(3) 。 CIl3(CHz) tsNII(13) 、 C
Il:1(CIl2) 21Nll(CHa) 。 CHa(CHz) 23 N11(CH3) 。 N (CF2)4(CIl2) 13Nll(CH3
) 。 F(CF2)9(CHz)zNII(CH+)。 F(CF2)a(CHz)qNII(CH3)。 (CH3)3C(CI(2) 14N)I(CH3)
。 C113(C112) IIN (C)13)2.
C!1a(Cllz) 13N (CH3)2゜C
l13(Cllz) 15N (CH3)2. C
113(CH2) 17N (CH3)2゜Cl1a
(CIlz) 1sN (CH3)2. CIl3
(CH2) 21 N (CH3)2 。 Cl1a(CIl2)2sN (CH3)2゜H(C
F2)4(CH2) 13N (CH3)2゜F(C
F2)8(C)12)2N (CH3)2゜F(CF
2)8(C)12)4N (CH3)2゜(C)la
)3C(C112) 14N (CIl3)2 。 などがあげられる。 一般式(31(41(fitの共i1f合ポリアミック
酸の塩の製造方法は、−・般式(2)の製造方法の説明
から明らかであるが、次に簡単に説明する。一般式(3
)については 一般式顛: (式中、R1は少なくとも2個の炭素原子を含有する4
価の基である)で表されるテトラカルボン酸ジ無水物と
、 一般式(13) : (式中、R8は少なくとも2個の炭素原子を含有する3
価の基である)で表されるトリカルボン酸無水物を実質
的に無水の極性有機溶媒中酸ハライドにしたものと、 一般式(12) : %式%(12) (式中、R2は少なくとも2117.1の炭素原子を含
有する2価の基、R5お、LびR6はいずれも炭素原子
数1〜30のl jliの脂肪族の基、l l+lIi
の■マ状脂肪族の基、脂肪族と■ワ状脂肪族あるいは芳
香族とが結合した1(Iliの基、それらの!、(がハ
ロゲン原子、ニトロ基、アミノ基、シアノ基、メトキシ
基、アセトキシ基で置換された基または水素原子である
)で表される化合物を一10℃以」二50℃以下、好ま
しくはO℃〜40℃で反応させて得られる(式中、R”
I、 R”、 R”+ R’l、 l?’2. Iが3
はいずれもR5およびR6で定義された基に同じ)を反
応させて得られる。 おな、一般式(13)で表される化合物の具体例として
、例えば ■ 次に一般式(4)の共重合ポリアミック酸の塩は一般式
Ol: (式中、R1は少なくとも2個の炭素原子を含有する4
(1iの基である)で表されるテトラカルボン酸ジ無水
物と、一般式(+2) : %式%(12) (式中、R2は少なくとも2個の炭素原子を含有する2
価の基、R5およびR6はいずれも炭素原子数1〜30
の1価の脂肪族の基、1価の環状脂肪族の基、脂肪族と
環状11ti NJj族あるいは芳香族とが結合した1
価の基、それらの基がハロゲン原子、ニトロ基、アミノ
J、I、、シアノ基、メトキシ基、アセトキシ基で置換
された)、(または水素原子である)で表される化合物
および・般式(14) :%式%(14) (式中、R2は少なくとも2個の炭素原子を含有する3
価の基、R5およびR6はいずれもさきに定義された基
に同じ、R9は少なくとも2個の炭素原子を含有する3
価の基で、XはR9に対する置換基である。)を−10
℃以上50℃以下、好ましくは0℃〜40℃で反応させ
て得られる (式中、I?”、 R社、 R”、 R’l、 R”、
R’!はいずれもR5およびR6で定義された基に同
じ)を反応させて得られる。 一般式(14)で表される化合物の具体例として例えば (R11は前出に同じ、R5,R6は一般式(12)の
具体例と同じ) などが挙げられる。 さらに一般式(5)の共重合ポリアミック酸の塩は一般
式(」l: (式中、R1は少なくとも2個の炭素原子を含有する4
価の基である)で表されるテトラカルボン酸ジ無水物と
、・般式(+2) : R5Nll−1?2 NIL−R6(12)(式中、
R2は少なくとも2111++の炭素原子を含有する2
価の基、R6お、1−びR64;tいずれも炭素原子数
1〜30のl 1itliの脂Uj族の)、(、] 1
iHiの環状脂肪族の基、脂肪族と環状!IN l族(
)するいは脂肪族とが結合した1価の基、それらの基が
ハロゲン原子、二1・四基、アミノ基、ンアノ基、メ]
・キシ基、アセトキシ基で上玉された基または水素原子
である)で表される化合物および−JIh((15)
:Ni1−126 (式中、R2は少t、K くとも2個の炭素原子を含有
する3価の基、R5およびR6はいずれもさきに定義さ
れた基に間し、RIQは少なくとも2個の炭素原子を含
有する4 (illiの基で、X、 YはRlflに対
する置換基である。)を−] 0 ’C以−150℃以
下、好ましくはO℃〜40℃で反応さ・l−ζ(!Iら
れる(式中、R31,R32,R33,R41,R12
,R13はいずれもR5およびR6で定義された基に同
し)を反応させて得られる。 一般式(15)で表される化合物の具体例として例えば
、 2NCO (R” ハ前出に同じ、R5,R6ハ一般t (12)
ノ具体例と同じ) などが挙げられる。 このようにして得られる一般式で表される繰返し単位を
有する本発明の前駆体は、製造が容易であるだけでなく
、LB法で製膜でき、加熱によりポリイミド共重合体を
与えるという特徴を有するものである。 次に本発明に用いるラングミュア・プロジェット膜の製
法について説明する。 ラングミュア・プロジェット膜の製法としては、膜を形
成する物質を水面上に展開し、水面上に展開された物質
を一定の表面圧で圧縮して単分子膜を形成し、その膜を
横切って基板を上下させ基板上に移しとる方法(垂直浸
漬法)のほか、水平付着法、回転円筒法などの方法(新
実験化学講座。 第18巻、界面とコロイド、498−508)などがあ
げられ、通常行われている方法であればとくに限定され
ることなく使用することができる。 ラングミュア・プロジェット法は配向した、しかも厚み
を数1−人tl′L位で制御できる方法で200Å以下
さらには1000Å以下、数百人、数十人の薄膜を形成
するのにすぐれた方法であり、本発明の基板」二の薄膜
もごの動機をもつ。しかし10゜000人また(、1そ
れ以上の厚みの膜もこの方法で製膜し得る。また、これ
ら高分子化合物と公知のラングミュア・ブし1ジ工ツト
膜化合物と混合することによって’IIIQ性能が同士
することがわかっており、本発明の望ましい実施態様で
ある。 公知のラングミ1.ア・ゾ1−Iジェット膜化合物とは
、先に引用された文献などにも記載され、当業 。 界で公知の化合物である。特に炭素数が16から22く
らいの炭化水素基と親水基とからなる下式の化合物が好
ましい。 CHa(C112)n−+ Z CHz=CII(CH2)n−27 CH3(CH2) ac=c−C=C(CI+2) v
a Zここで、n=1G 〜22.r−1−m=n−5
.Z=011、 N112 、 N11R’、 Nll
’R’、 C(1011,CONH2,C00I?’(
R’は低級脂肪族炭化水素基)等である。 製膜性の改善のためにはCHa((:N2)n−I 2
0式で表されるものがコスト面ですぐれているが、不飽
和結合を含むものは光や放射線などを照射することによ
って重合させることができる特徴を有する。 これらから選ばれた少なくとも1つの化合物と高分子化
合物との混合比率については特に限定はない。 ラングミュア・プロジェット法により膜を形成する成分
を水面上に展開する際、一般には溶媒として水には熔け
ないで気相中に蒸発してしまうベンゼン、クロロホルム
などが使用されるが、本発明の高分子化合物の場合は、
溶解度をあげるために有機極性溶剤を併用することが望
ましい。好ましい有機極性溶剤は、N、N−ジメチルホ
ルムアミド、N、N−ジメチルアセトアミド、に、N−
ジエチルホルムアミド、N、N−ジエチルアセトアミド
、N、N−ジメチルメトキシアセトアミド、ジメチルス
ルホキシド、N−メチル−2−ピロリドン、ピリジン、
ジメチルスルホン、ヘキサメチルホスホルアミド、テト
ラメチレンスルホン、ジメチルテトラメチレンスルポン
などである。 従って、本発明の101分子化合物と公知のラングミュ
ア・プロジェット膜化合物を展開する際にも、ベンゼン
、りI:オスホルムなどの溶媒と有機極性溶剤との混合
溶剤を使用することが望ましい。 ベンゼン、り1゛月7ボルムなどと有機極性溶剤を併用
したときには、膜を展開時ベンゼン、クロロホルム等は
気相中に蒸発し7、有機極性溶剤は大量の水に溶解する
と考えられる。 本発明に使用されるJ&扱については本発明の薄膜を何
に応用するかということによって限定されるが、その他
人きく限定されることはなく、ガラス、アルミナ、石英
などのような一般的無機の基板の、ほか、金属、プラス
チックやSi、 GaAs、 ZnSのような■族、I
ff−V族、n−vt族等の半導体、PbTi0a、
BaTiO3,LiNb0a、 LiTaO5のような
強誘電′体や磁性体等も基板として用いることができる
。 また、通常行われるような表面処理を施したものも勿論
使うことができる。 表面処理の中でシランカップリング剤、特にアミノ基や
エポキシ基を有するシランカップリング剤(UCCのA
−1100やA−187など)による処理やアルミキレ
ート化合物で処理し、加熱処理をして酸化アルミニウム
の層を形成させるような表面処理は、本発明の高分子薄
膜と基板との接着性を改善させるので好ましい。 本発明の前駆体を用いるとt、n法で基板上に欠陥の少
ない、耐熱性の良好な薄膜を形成することができ、こら
にこの薄膜を部分的にあるいは完全にイミド化させるこ
とによってさらに耐熱性の優れた薄膜を得ることができ
る。 イミド化の方法については、特に限定されないが、ポリ
アミック酸のキュアの際用いられる化学キュア剤、例え
□ば無水酢酸、ピリジンなどで行うのが望ましい。 勿論この方法と熱や光を併用してもよい。 本発明の一般式(2) (31(41(51の場合には
次のような閉環がおこり得る。 (X = C0NH2) (X、 Y=CONl+2) ■ II 特に後半の2例では耐熱性の高い骨格が導入されるので
、耐熱性の改古のために好ましい。 もちろん一般式(17)で表されるポリアミック酸単位
の場合にもH2Oが生成してポリイミド化物となるが、
この場合にはI、BIN川としての材料とはなり得ない
。 以上のイミド化や他の閉環反応がおこるときに疎水化の
ために導入した基が脱離するが、この脱離した基はイミ
ド化の反応条件下、例えば無水酢酸、ピリジンなどで化
学キュアするときには、使用するベンゼンなどの溶剤に
可溶なので、非常に耐熱性で電気絶縁性のよいポリイミ
ド薄膜を得ることができる。 本発明の前駆体は通常のL Il膜より耐熱性、耐薬品
性が改善されているので、本発明の前駆体のLB膜をそ
のままデバイスなどの用途に使用することもできる。 先の述べた。1−うに(!lられるポリイミド薄膜は、
耐熱性、耐薬品(1に優れ、機械的特性も良好で、その
うえI 000 (1Å以下という非常に薄い膜であり
、望むなら10〜1000人にもし得る。それ故、IC
やL’SIなどの絶縁膜のみならず、キャパシター、M
IS、M[Mなどの構造を持つ種々の電気電子素子中の
絶縁1−などとしてエレクトロニクス分野に使用するこ
とができ、電界効果トランジスタ、光電変換素子、受光
素子、発光素子、光検出素子、熱電子トランジスタなど
に使用し得る。JJ(ジョセフソン ジャンクション)
への応用も考えられる。そのほかウニイブガイド用クラ
ッド材、光学回路成分などとしても利用可能であり、保
護用などを含めたコーティング材料としても好適に使用
し得る。またエネルギー変換や物質分離などの分!li
t’ 4こも使用しi!lる。 つぎに本発明の共重合ポリアミック酸の塩およびその製
法を実施例に基づき説明する。 実施例1 ピロメリット酸二無水物1.526’g (0,007
モル)とテレフタル酸0.498 g (0,003モ
ル)を乾燥ジメチルアセトアミド50ccにフラスコ中
、乾燥窒素流通1約0℃で0.72 gのチオニルクロ
ライドを滴下し、そのまま1時間保持し、アシル化した
。 ここにジアミノジフェニルエーテル2g(0,01モル
)を乾燥ジメチルアセトアミド30ccに溶解して約O
℃で滴下し、その後約20 ’Cで2時間反応させた。 ジメチルアセトアミドとベンゼン(1:1)で希釈して
IX、10−3Mの溶液を作成し、これにN−n−オク
タデシルジメチルアミンが2×10−3Mとなるように
作成したジメチルアセトアミドとベンゼン(1: 1)
の溶液を混合して反応させ、そのままLBlQ用展開液
とした。 本実施例の共重合ポリアミック酸の塩は、再蒸溜水上、
20℃で測定したところ、繰返し単位(Llnit)当
たりの面積が約150A2から表面圧がたちあがり、凝
縮膜を形成した。極限面積は約140にであった。この
水面1−0の股を■、B法でアルミ蒸着ガラス基板上に
累積するとZタイプの累積ができた。累積膜のFT+[
−ATR分析で3000〜2800c「1のアルキル基
、1650〜16QQc+a−’のカルボキシレートの
特徴的な吸収がみられ、ピリジン、無水IMifWで化
学キュアするとアルキル基、カルボキシレートの吸収が
きえて1780、 1720cm−1等のイミド結合の
吸収が出現した。 実施例2 ビロメリソI・酸ニー無水物1.526g (0,00
7モル)とトリメリット酸無水物0.576 g (0
,003モル)を乾燥ジメチルアセトアミド50ccに
フラスコ中、乾燥窒素流通1約0℃で0.36 gのチ
オニルクロライlを滴下し、そのまま1時間保持し、ア
シル化した。 ここにジアミノジフェニルエーテル2g(0,01モル
)を乾燥ジメチルアセトアミド30ccに溶解して約0
℃で滴下し、その後約20℃で2時間反応させた。ジメ
チルアセトアミドとベンゼン(l:1)で希釈して1x
lO−3Mの溶液を作成し、これにN−n−オクタデシ
ルジメチルアミンが2×10−3Mとなるように作成し
たジメチルアセトアミドとベンゼン(1: 1)の溶液
を混合して反応させ、そのままLB膜用展開液とした。 本実施例も実施例1の共重合ポリアミック酸の塩と同じ
ように再蒸留水上、20℃で測定したところ、繰返し単
位(Unit)当たりの面積が約150?から表面圧が
たちあがり、凝縮膜を形成した。 極限°面積は約140?であった。この水面上の膜をL
B法でアルミ蒸着ガラス基板上に累積するとZタイプの
累積ができた。累積膜のFT I R−ATR分析で3
000〜2800cn+’のアルキル基、1650〜1
600c〔1のカルボキシレートの特徴的な吸収がみら
れ、ピリジン、無水酢酸で化学キュアするとアルキル基
、カルボキシレートの吸収がきえて1780.1?20
c「1等のイミド結合の吸収が出現した。 実施例3 ピロメリット酸−無水物2.18 g (0,01モル
)を乾燥ジメチル゛J′セトアミl” 5 Q ccに
フラスコ中、乾燥窒素流1ffi F la IW L
、ここにジアミノジフェニルエーテ月川、11 I+
(+1.009°Uル)と2,5−ジアミノヘンスア
ミt’0. I 51 ft (0,00VFニル)と
を乾燥ジメーy−ルーj’ 1!lアミI’ 、10
ccに溶解して約0℃で滴下し、その扱約2(ビ0で2
時間反応させた。ジメチルア1【トアミIとヘンセン(
+ : 1)で希釈してI ×I fl ’−3M(7
)溶液を作成し、これにN−n−オクタデシルジメチル
アミンが2XlO−3Mとなるよ’> L:二i’l成
したシメーJル了セ1アミ1′とベンゼン(1: I
) ty)tWlfk、?L−等h1混合して反応させ
、そのままLl+l模用IJN 15!l ?J’i、
、11.た。 本実施例も実h16例1のJい11合ポリアミック酸の
塩と同しように山−楚留水1.20℃で測定したところ
、繰返し中ft、 (llnit)当たりの面積が約1
50八2から表面圧がたりあがり、凝11股を形成した
。 極限面積は約140人2−(: i’i)った。この水
面上の膜をLIl法でアルミ朶、27ガソスノ、(板上
にず梢するとZタイプの累積ができた。累積膜のFT
I R−ATR分析で3000〜2800cm−1のア
ルキル基、1650〜1600cm’のカルボキシレー
トの特徴的な吸収がみられ、ピリジン、無水酢酸で化学
キュアするとアルキル基、カルホキシレー]・の吸収が
きえて1780.1720cm−’等のイミド結合の吸
収が出現した。 実施例4 ピロメリット酸二無水物2.18 g (0,01モル
)を乾燥ジメチルアセトアミド50ccにフラスコ中、
乾燥窒素流通不溶解し、こご乙こジアミノジフェニルエ
ーテル1.8 g (0,009モル)と2,5−ジア
ミノテレフタルアミド0.194g(0,001モル)
とを乾燥ジメチルアセトアミF 30 ccに溶解して
約0℃で滴下し、その後約20℃で2時間反応させた。 ジメチルアセトアミド−とヘンセン(1: 1)で弄釈
してlXl0−3Mの溶液を作成し、これにN−n−オ
クタデシルジメチルアミンが2XIO−3Mとなるよう
に作成したジメチルアセトアミドとヘンセン(1: ]
)の溶液を等量混合して反応させ、そのまま■、I(I
l’K Jll 17N III液吉した。 本実施例も実施例10)Ji、重合ポリアミック酸の塩
と同じように内朶溜水l、20℃で測定したところ、繰
返し11〜1位(Ilnlt)当たりの面積が約150
人2から表面圧がたIノあがり、凝縮膜を形成した。 極限面積は約140A”でt蚤)っだ。この水面」−の
股をL B法でアルミ蒸着ガ・)ス基板上に累積すると
Zタイツ”の累4′青がご八人:。甲石11N史のFT
I R−ATR分析で3000−21100c+n−
’のアルキル基、1650〜I G (1(l cm−
’のカルボキシレートの特徴的な吸収がのられ、ピリジ
ン、無水酢酸で化学キュアするとア月バドル基、カルホ
キシレ−1・の吸収がきえて1780,1720cm−
’等のイミド結合の吸収が出現した。 主班■劾来 本発明の共重合ポリアミック酸の塩を用いるとLB法に
より薄膜を形成することができ、得られたL B膜をイ
ミ(・化するごとにより、耐熱性と電気特性のきわめて
良好で、嗣薬晶性、機械的特性のよい、しかも厚さ10
.000Å以下、要ずれば10〜1000人の超薄膜が
得られる。しかも本発明の共重合方法によれば、広い範
囲の物性をもったポリイミド薄映を設計でき、それが容
易に得られるという効果がある。特にR2の一部を3価
以」二の基で置き換えた場合には、イミド環以上の耐熱
性の環構造が形成でき、耐熱性の改善が期待できる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、一般式(1): ▲数式、化学式、表等があります▼(1) (式中、R^1は少なくとも2個の炭素原子を含有する
4価の基、R^2は少なくとも2個の炭素原子を含有す
る2価の基、R^3^1、R^3^2、R^3^3、R
^4^2、R^4^3、R^5およびR^6はいずれも
炭素原子数1〜30の1価の脂肪族の基、1価の環状脂
肪族の基、あるいは芳香族の基と脂肪族の基とが結合し
た1価の基、それらの基がハロゲン原子、ニトロ基、ア
ミノ基、シアノ基、メトキシ基、アセトキシ基で置換さ
れた基または水素原子であり、R^3^1、R^3^2
、R^3^3、R^4^1、R^4^2、R^4^3、
R^5およびR^6の少なくとも1個好ましくは2個は
炭素原子数1〜11の前記の基または水素原子ではない
)で表される繰返し単位においてR^1、R^2のいず
れか一方または両方の一部を価数の異なる基で置換する
ことによって得られる共重合ポリアミック酸の塩。 2、R^1の一部が少なくとも2個の炭素原子を含有す
る2価の基R^7で置換された一般式(2)で表される
特許請求の範囲第1項記載の前駆体。 ▲数式、化学式、表等があります▼(2) (式中、R^1は少なくとも2個の炭素原子を含有する
4価の基、R^2は少なくとも2個の炭素原子を含有す
る2価の基、R^7は少なくとも2個の炭素原子を含有
する2価の基、R^3^1、R^3^2、R^3^3、
R^4^1、R^4^2、R^4^3、R^5およびR
^6はいずれも炭素原子数1〜30の1価の脂肪族の基
、1価の環状脂肪族の基、あるいは芳香族の基と脂肪族
の基とが結合した1価の基、それらの基がハロゲン原子
、ニトロ基、アミノ基、シアノ基、メトキシ基、アセト
キシ基で置換された基または水素原子であり、R^3^
1、R^3^2、R^4^1、R^4^2、R^4^3
、R^5およびR^6の少なくとも1個好ましくは2個
は炭素原子数1〜11の前記の基または水素原子ではな
い、x、yは比率を表し、0<x<1.0<y<1、x
+y=1である。) 3、R^1の一部が少なくとも2個の炭素原子を含有す
る3価の基R^8で置換された一般式(3)で表される
特許請求の範囲第1項記載の前駆体。 ▲数式、化学式、表等があります▼(3) (式中、R^1は少なくとも2個の炭素原子を含有する
4価の基、R^2は少なくとも2個の炭素原子を含有す
る2価の基、R^8は少なくとも2個の炭素原子を含有
する3価の基、R^3^1、R^3^2、R^3^3、
R^4^1、R^4^2、R^4^3、R^5およびR
^6はいずれも炭素原子数1〜30の1価の脂肪族の基
、1価の環状脂肪族の基、あるいは芳香族の基と脂肪族
の基とが結合した1価の基、それらの基がハロゲン原子
、ニトロ基、アミノ基、シアノ基、メトキシ基、アセト
キシ基で置換された基または水素原子であり、R^3^
1、R^3^2、R^3^3、R^4^1、R^4^2
、R^4^3、R^5およびR^6の少なくとも1個好
ましくは2個は炭素原子数1〜11の前記の基または水
素原子ではない、x、yは比率を表し、0<x<1、0
<y<1、x+y=1である。) 4、R^2の一部が少なくとも2個の炭素原子を含有す
る3価の基R^9で置換された一般式(4)で表される
特許請求の範囲第1項記載の前駆体。 ▲数式、化学式、表等があります▼(4) (式中、R^1は少なくとも2個の炭素原子を含有する
4価の基、R^2は少なくとも2個の炭素原子を含有す
る2価の基、R^9は少なくとも2個の炭素原子を含有
する3価の基、R^3^1、R^3^2、R^3^3、
R^4^1、R^4^2、R^4^3、R^5およびR
^6はいずれも炭素原子数1〜30の1価の脂肪族の基
、1価の環状脂肪族の基、あるいは芳香族の基と脂肪族
の基とが結合した1価の基、それらの基がハロゲン原子
、ニトロ基、アミノ基、シアノ基、メトキシ基、アセト
キシ基で置換された基または水素原子であり、R^3^
1、R^3^2、R^3^3、R^4^1、R^4^2
、R^4^3、R^5およびR^6の少なくとも1個好
ましくは2個は炭素原子数1〜11の前記の基または水
素原子ではない、x、yは比率を表し、0<x<1、0
<y<1、x+y=1である。) 5、R^2の一部が少なくとも2個の炭素原子を含有す
る4価の基R^1^0で置換された一般式(5)で表さ
れる特許請求の範囲第1項記載の前駆体。 ▲数式、化学式、表等があります▼(5) (式中、R^1は少なくとも2個の炭素原子を含有する
4価の基、R^2は少なくとも2個の炭素原子を含有す
る2価の基、R^1^0は少なくとも2個の炭素原子を
含有する4価の基、R^3^1、R^3^2、R^3^
3、R^4^1、R^4^2、R^4^3、R^5およ
びR^6はいずれも炭素原子数1〜30の1価の脂肪族
の基、1価の環状脂肪族の基、あるいは芳香族の基と脂
肪族の基とが結合した1価の基、それらの基がハロゲン
原子、ニトロ基、アミノ基、シアノ基、メトキシ基、ア
セトキシ基で置換された基または水素原子であり、R^
3^1、R^3^2、R^3^3、R^4^1、R^4
^2、R^4^3、R^5およびR^6の少なくとも1
個好ましくは2個は炭素原子数1〜11の前記の基また
は水素原子ではない、x、yは比率を表し、0<x<1
、0<y<1、x+y=1である。) 6、R^3^1、R^3^2、R^3^3、R^4^1
、R^4^2、R^4^3、R^5およびR^6がいず
れも炭素原子数1〜22の前記の1価の基または水素原
子であり、R^3^1、R^3^2、R^3^3、R^
4^1、R^4^2、R^4^3R^5およびR^6の
少なくとも1個好ましくは2個は炭素原子数1〜15の
基または水素原子ではない特許請求の範囲第1項記載の
前駆体。 7、R^1およびR^2のいずれか一方または両方が少
なくとも6個の炭素原子数を有するベンゼノイド不飽和
によって特徴づけられた基である特許請求の範囲第1項
記載の前駆体。 8、R^1に結合している▲数式、化学式、表等があり
ます▼、▲数式、化学式、表等があります▼、−NR^
5−CO−および−CO−NR^6−R^2−の4個の
基の各2個づつが、それぞれ5員環または6員環を形成
するようにR^1を構成する隣接する2個の炭素原子に
結合している特許請求の範囲第1項記載の前駆体。 9、R^8に結合している▲数式、化学式、表等があり
ます▼、▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、
化学式、表等があります▼の3個の基の2個が、5員環
あるいは6員環を形成するようにR^8を構成する隣接
する2個の炭素原子に結合している特許請求の範囲第3
項記載の前駆体。 10、R^9に結合している−CO−N−、−CO−N
−、Xの3個の基の2個が、5員環あるいは6員環を形
成するようにR^9を構成する隣接する2個の炭素原子
に結合している特許請求の範囲第4項記載の前駆体。 11、R^1^0に結合している−CO−N−、−CO
−N−、X、Yの4個の基の各2個づつが、5員環ある
いは6員環を形成するようにR^1^0を構成する隣接
する2個の炭素原子に結合している特許請求の範囲第5
項記載の前駆体。 12、一般式(2)〜(5)で表される化合物のR^5
およびR^6がいずれも水素原子である特許請求の範囲
第2〜5項記載の前駆体。 13、一般式(6): ▲数式、化学式、表等があります▼(6) (式中、R^1、R^2、R^3^1、R^3^2、R
^3^3、R^4^1、R^4^2、R^4^3は前記
と同じ、ただしR^3^1、R^3^2、R^3^3の
1つとR^4^1、R^4^2、R^4^3の1つは、
炭素原子数1〜11の基または水素原子ではない、R^
7は少なくとも2個の炭素原子を含有する2価の基であ
る。x、yは比率を表し、0<x<1、0<y<1、x
+y=1)である特許請求の範囲第2項記載の前駆体。 14、一般式(7): ▲数式、化学式、表等があります▼(7) (式中、R^1、R^2、R^3^1、R^3^2、R
^3^3、R^4^1、R^4^2、R^4^3は前記
と同じ、ただしR^3^1、R^3^2、R^3^3の
1つとR^4^1、R^4^2、R^4^3の1つは、
炭素原子数1〜11の基または水素原子ではない、R^
8は少なくとも2個の炭素原子を含有する3価の基であ
る。x、yは比率を表し、0<x<1、0<y<1、x
+y=1)である特許請求の範囲第3項記載の前駆体。 15、一般式(8): ▲数式、化学式、表等があります▼(8) (式中、R^1、R^2、R^3^1、R^3^2、R
^3^3、R^4^1、R^4^2、R^4^3は前記
と同じ、ただしR^3^1、R^3^2、R^3^3の
1つとR^4^1、R^4^2、R^4^3の1つは、
炭素原子数1〜11の基または水素原子ではない、R^
9は少なくとも2個の炭素原子を含有する3価の基で、
XはR^9に対する置換基である。 x、yは比率を表し、0<x<1、0<y<1、x+y
=1)である特許請求の範囲第4項記載の前駆体。 16、一般式(9): ▲数式、化学式、表等があります▼(9) (式中、R^1、R^2、R^3^1、R^3^2、R
^3^3、R^4^1、R^4^2、R^4^3は前記
と同じ、ただしR^3^1、R^3^2、R^3^3の
1つとR^4^1、R^4^2、R^4^3の1つは、
炭素原子数1〜11の基または水素原子ではない、R^
1^0は少なくとも2個の炭素原子を含有する3価の基
で、X、YはR^1^0に対する置換基である。 x、yは比率を表し、0<x<1、0<y<1、x+y
=1)である特許請求の範囲第5項記載の前駆体。 17、一般式(10): ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、R^1は少なくとも2個の炭素原子を含有する
4価の基である)で表されるテトラカルボン酸ジ無水物
と、 一般式(11): ▲数式、化学式、表等があります▼(11) (式中、R^7は前記と同じ)で表される化合物を、実
質的に無水の極性有機溶媒中酸ハライドにしたものと、
一般式(12): R^5−NH−R^2−NH−R^6(12)(式中、
R^2は少なくとも2個の炭素原子を含有する2価の基
、R^5およびR^6はいずれも炭素原子数1〜30の
1価の脂肪族の基、1価の環状脂肪族の基、あるいは芳
香族の基と脂肪族の基との結合した1価の基、それらの
基がハロゲン原子、ニトロ基、アミノ基、シアノ基、メ
トキシ基、アセトキシ基で置換された基または水素原子
である)で表される化合物を50℃以下で反応させて得
られる▲数式、化学式、表等があります▼ に▲数式、化学式、表等があります▼および▲数式、化
学式、表等があります▼ (式中、R^3^1、R^3^2、R^3^3、R^4
^1、R^4^2、R^4^3はいずれもR^5および
R^6で定義された基に同じ)を反応させて得られる一
般式(2): ▲数式、化学式、表等があります▼(2) (式中、R^1は少なくとも2個の炭素原子を含有する
4価の基、R^2は少なくとも2個の炭素原子を含有す
る2価の基、R^7は少なくとも2個の炭素原子を含有
する2価の基、R^3^1、R^3^2、R^3^3、
R^4^1、R^4^2、R^4^3、R^5およびR
^6はいずれも炭素原子数1〜30の1価の脂肪族の基
、1価の環状脂肪族の基、あるいは芳香族の基と脂肪族
の基とが結合した1価の基、それらの基がハロゲン原子
、ニトロ基、アミノ基、シアノ基、メトキシ基、アセト
キシ基で置換された基または水素原子であり、R^3^
1、R^3^2、R^3^3、R^4^1、R^4^2
、R^4^3、R^5およびR^6の少なくとも1個好
ましくは2個は炭素原子数1〜11の前記の基または水
素原子ではない、x、yは比率を表し、0<x<1、0
<y<1、x+y=1である。)で表される繰返し単位
を有する共重合ポリアミック酸の塩を製造する方法。 18、一般式(10): ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、R^1は少なくとも2個の炭素原子を含有する
4価の基である)で表されるテトラカルボン酸ジ無水物
と、 一般式(13): ▲数式、化学式、表等があります▼(13) (式中、R^8は少なくとも2個の炭素原子を含有する
3価の基である)で表されるトリカルボン酸無水物を実
質的に無水の極性有機溶媒中酸ハライドにしたものと、
一般式(12): R^5−NH−R^2−NH−R^6(12)(式中、
R^2は少なくとも2個の炭素原子を含有する2価の基
、R^5およびR^6はいずれも炭素原子数1〜30の
1価の脂肪族の基、1価の環状脂肪族の基、あるいは芳
香族の基と脂肪族の基とが結合した1価の基、それらの
基がハロゲン原子、ニトロ基、アミノ基、シアノ基、メ
トキシ基、アセトキシ基で置換された基または水素原子
である)で表される化合物を50℃以下で反応させて得
られる▲数式、化学式、表等があります▼ に▲数式、化学式、表等があります▼および▲数式、化
学式、表等があります▼ (式中、R^3^1、R^3^2、R^3^3、R^4
^1、R^4^2、R^4^3はいずれもR^5および
R^6で定義された基に同じ)を反応させて得られる一
般式(3): ▲数式、化学式、表等があります▼(3) (式中、R^1は少なくとも2個の炭素原子を含有する
4価の基、R^2は少なくとも2個の炭素原子を含有す
る2価の基、R^8は少なくとも2個の炭素原子を含有
する3価の基、R^3^1、R^3^2、R^3^3、
R^4^1、R^4^2、R^4^3、R^5およびR
^6はいずれも炭素原子数1〜30の1価の脂肪族の基
、1価の環状脂肪族の基、あるいは芳香族の基と脂肪族
の基とが結合した1価の基、それらの基がハロゲン原子
、ニトロ基、アミノ基、シアノ基、メトキシ基、アセト
キシ基で置換された基または水素原子であり、R^3^
1、R^3^2、R^3^3、R^4^1、R^4^2
、R^4^3、R^5およびR^6の少なくとも1個好
ましくは2個は炭素原子数1〜11の前記の基または水
素原子ではない、x、yは比率を表し、0<x<1、0
<y<1、x+y=1である。)で表される繰返し単位
を有する共重合ポリアミック酸の塩を製造する方法。 19、一般式(10): ▲数式、化学式、表等があります▼(10) (式中、R^1は少なくとも2個の炭素原子を含有する
4価の基である)で表されるテトラカルボン酸ジ無水物
と、一般式(12): R^5−NH−R^2−NH−R^6(12)(式中、
R^2は少なくとも2個の炭素原子を含有する2価の基
、R^5およびR^6はいずれも炭素原子数1〜30の
1価の脂肪族の基、1価の環状脂肪族の基、あるいは芳
香族の基と脂肪族の基とが結合した1価の基、それらの
基がハロゲン原子、ニトロ基、アミノ基、シアノ基、メ
トキシ基、アセトキシ基で置換された基または水素原子
である)で表される化合物および一般式(14): ▲数式、化学式、表等があります▼(14) (式中、R^2は少なくとも2個の炭素原子を含有する
3価の基、R^5およびR^6はいずれもさきに定義さ
れた基に同じ、R^9は少なくとも2個の炭素原子を含
有する3価の基で、XはR^9に対する置換基である。 )を50℃以下で反応させて得られる ▲数式、化学式、表等があります▼ に▲数式、化学式、表等があります▼および▲数式、化
学式、表等があります▼ (式中、R^3^1、R^3^2、R^3^3、R^4
^1、R^4^2、R^4^3はいずれもR^5および
R^6で定義された基に同じ)を反応させて得られる ▲数式、化学式、表等があります▼(4) (式中、R^1は少なくとも2個の炭素原子を含有する
4価の基、R^2は少なくとも2個の炭素原子を含有す
る2価の基、R^9は少なくとも2個の炭素原子を含有
する3価の基、R^3^1、R^3^2、R^3^3、
R^4^1、R^4^2、R^4^3、R^5およびR
^6はいずれも炭素原子数1〜30の1価の脂肪族の基
、1価の環状脂肪族の基、あるいは芳香族の基と脂肪族
の基とが結合した1価の基、それらの基がハロゲン原子
、ニトロ基、アミノ基、シアノ基、メトキシ基、アセト
キシ基で置換された基または水素原子であり、R^3^
1、R^3^2、R^3^3、R^4^1、R^4^2
、R^4^3、R^5およびR^6の少なくとも1個好
ましくは2個は炭素原子数1〜11の前記の基または水
素原子ではない、x、yは比率を表し、0<x<1、0
<y<1、x+y=1である。)で表される繰返し単位
を有する共重合ポリアミック酸の塩を製造する方法。 20、一般式(10): ▲数式、化学式、表等があります▼(10) (式中、R^1は少なくとも2個の炭素原子を含有する
4価の基である)で表されるテトラカルボン酸ジ無水物
と、一般式(12): R^5−NH−R^2−NH−R^6(12)(式中、
R^2は少なくとも2個の炭素原子を含有する2価の基
、R^5およびR^6はいずれも炭素原子数1〜30の
1価の脂肪族の基、1価の環状脂肪族の基、あるいは芳
香族の基と脂肪族の基とが結合した1価の基、それらの
基がハロゲン原子、ニトロ基、アミノ基、シアノ基、メ
トキシ基、アセトキシ基で置換された基または水素原子
である)で表される化合物および一般式(15): ▲数式、化学式、表等があります▼(15) (式中、R^2は少なくとも2個の炭素原子を含有する
3価の基、R^5およびR^6はいずれもさきに定義さ
れた基に同じ、R^10は少なくとも2個の炭素原子を
含有する4価の基で、X、YはR^1^0に対する置換
基である。)を50℃以下で反応させて得られる▲数式
、化学式、表等があります▼ に▲数式、化学式、表等があります▼および▲数式、化
学式、表等があります▼ (式中、R^3^1、R^3^2、R^3^3、R^4
^1、R^4^2、R^4^3はいずれもR^5および
R^6で定義された基に同じ)を反応させて得られる ▲数式、化学式、表等があります▼(5) (式中、R^1は少なくとも2個の炭素原子を含有する
4価の基、R^2は少なくとも2個の炭素原子を含有す
る2価の基、R^1^0は少なくとも2個の炭素原子を
含有する4価の基、R^3^1、R^3^2、R^3^
3、R^4^1、R^4^2、R^4^3、R^5およ
びR^6はいずれも炭素原子数1〜30の1価の脂肪族
の基、1価の環状脂肪族の基、あるいは芳香族の基と脂
肪族の基とが結合した1価の基、それらの基がハロゲン
原子、ニトロ基、アミノ基、シアノ基、メトキシ基、ア
セトキシ基で置換された基または水素原子であり、R^
3^1、R^3^2、R^3^3、R^4^1、R^4
^2、R^4^3、R^5およびR^6の少なくとも1
個好ましくは2個は炭素原子数1〜11の前記の基また
は水素原子ではない、x、yは比率を表し、0<x<1
、0<y<1、x+y=1である。)で表される繰返し
単位を有する共重合ポリアミック酸の塩を製造する方法
。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12657586A JPS6315826A (ja) | 1986-05-30 | 1986-05-30 | 共重合ポリアミツク酸の塩およびその製法 |
| US07/055,973 US4954608A (en) | 1986-05-30 | 1987-06-01 | Copolymerized polyamic acid salts and process of producing them |
| EP87107903A EP0247637A1 (en) | 1986-05-30 | 1987-06-01 | Copolymerized polyamic acid salts and process of producing them |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12657586A JPS6315826A (ja) | 1986-05-30 | 1986-05-30 | 共重合ポリアミツク酸の塩およびその製法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6315826A true JPS6315826A (ja) | 1988-01-22 |
Family
ID=14938559
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12657586A Pending JPS6315826A (ja) | 1986-05-30 | 1986-05-30 | 共重合ポリアミツク酸の塩およびその製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6315826A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5912315A (en) * | 1992-10-21 | 1999-06-15 | Sanyo Chemical Industries, Ltd. | Polymer composite, its molded article, and laminate |
-
1986
- 1986-05-30 JP JP12657586A patent/JPS6315826A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5912315A (en) * | 1992-10-21 | 1999-06-15 | Sanyo Chemical Industries, Ltd. | Polymer composite, its molded article, and laminate |
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