JPS646672B2 - - Google Patents

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JPS646672B2
JPS646672B2 JP57217620A JP21762082A JPS646672B2 JP S646672 B2 JPS646672 B2 JP S646672B2 JP 57217620 A JP57217620 A JP 57217620A JP 21762082 A JP21762082 A JP 21762082A JP S646672 B2 JPS646672 B2 JP S646672B2
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JP
Japan
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polyimide
polyamic acid
dianhydride
paste composition
solution
Prior art date
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Application number
JP57217620A
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English (en)
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JPS59108068A (ja
Inventor
Ken Noda
Kazumasa Igarashi
Toshio Nakajima
Fujio Kitamura
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Nitto Denko Corp
Original Assignee
Nitto Denko Corp
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Publication date
Application filed by Nitto Denko Corp filed Critical Nitto Denko Corp
Priority to JP57217620A priority Critical patent/JPS59108068A/ja
Publication of JPS59108068A publication Critical patent/JPS59108068A/ja
Publication of JPS646672B2 publication Critical patent/JPS646672B2/ja
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  • Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)
  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)

Description

【発明の詳现な説明】 この発明はポリアミド酞ポリマヌをバむンダヌ
成分ずしこれにフむラヌ成分ずしお埮粒子状のポ
リむミドを配合しおなるペヌスト組成物に関す
る。
ポリむミド暹脂は、耐熱性、耐薬品性、電気特
性、匷靭性に優れた暹脂ずしお皮々の甚途に広く
甚いられおいる。
この優れた特性をも぀ポリむミド暹脂は、その
前駆䜓であるポリアミド酞の溶液を被ふく面に流
延塗垃しお皮膜圢状ずしお圢づくられる。しか
し、䞀定圢状のパタヌンに沿぀お皮膜を圢成させ
ようずスクリヌン印刷したのでは、ポリアミド酞
の溶液では、だれ、流れなど非チク゜トロピツク
な性質のため、印刷埌の正確なるパタヌンが圢成
できない。
パタヌン状皮膜の他の圢成方法ずしお、䟋え
ば、ポリアミド酞溶液を被塗垃面党面に塗垃し、
也燥、硬化埌、䞍必芁郚分を食刻しお、パタヌン
状皮膜を圢成させる方法や、たたは予めポリむミ
ドフむルムをパタヌン状に切りずり、接着剀等で
貌り合わせる方法などがあるが、しかし䞊蚘これ
らの方法では、必芁以䞊に耇雑な工皋が必芁であ
り、これがため総合的にみお、スクリヌン印刷法
に比べおパタヌン状皮膜圢成方法ずしお劣るもの
である。
所望パタヌンを粟床よく、しかも簡単に圢成さ
せるには、スクリヌン印刷法が最も優れおいるの
である。このようなスクリヌン印刷可胜なる流䜓
ずしお、溶液がチク゜トロピツクな流動特性を持
぀こずは䞍可欠な条件である。
この発明のひず぀の目的は、スクリヌン印刷可
胜なチク゜トロピツク性を有するポリアミド酞溶
液状物を埗るこずにあり、他のひず぀の目的は、
スクリヌン印刷によ぀おパタヌン化ポリむミド被
膜を圢成するべき䞋地がガラス、金属、金属酞化
物などである堎合にこれら䞋地に察しおも良奜に
密着しうるポリアミド酞溶液状物を埗るこずにあ
る。さらに、この発明の他の目的は最終的に圢成
されるパタヌン化ポリむミド被膜にピンホヌルが
なくその本来の耐熱性、耐薬品性、電気特性、匷
じん性、耐湿性などのすぐれた諞特性を具備する
ような䞊蚘ポリアミド酞溶液状物を埗るこずにあ
る。
この発明者らは、䞊蚘の目的を達成するために
鋭意怜蚎した結果、特定量のゞアミノシロキサン
で倉性しおなるポリアミド酞の溶液を埗るずずも
に、これに特定の粒子および性状を有するポリむ
ミド粒子の粉䜓を配合させおペヌスト状組成物ず
するこずにより、このペヌスト状組成物がスクリ
ヌン印刷可胜なチク゜トロピツク性を有し、これ
をガラス、金属、金属酞化物などにスクリヌン印
刷しお最終的にむミド化したずきに䞊蚘䞋地に察
しお良奜に密着しか぀耐熱性、耐薬品性、電気特
性、匷じん性、耐湿性などにすぐれたピンホヌル
レスの被膜を䞎えるものであるこずを芋い出し
お、この発明を完成するに至぀たものである。
すなわち、この発明は、ゞアミノ化合物党䜓量
の〜モルの範囲でか぀珪玠含有量が0.5重
量以䞋ずなるようにゞアミノシロキサンで倉性
しおなるポリアミド酞の溶液䞭に、芳銙族テトラ
カルボン酞二無氎物ず芳銙族ポリむ゜シアネヌト
ずの有機溶媒䞭100〜160℃での加熱重合により生
成する熱に䞍融性でか぀有機溶剀に䞍溶性以
䞋、単に䞍融䞍溶ずいうである最倧粒子埄が
40ÎŒm以䞋および平均粒子埄が10ÎŒm以䞋の球状倚
孔性のポリむミド粒子のスラリヌから盎接ろ別な
いし遠心分離しさらに重合時ず同様の有機溶媒で
掗浄しお埗られる䞊蚘ポリむミド粒子の粉䜓を配
合しおなるペヌスト組成物に係るものである。
このように、この発明の第䞀の意矩は、ポリア
ミド酞の溶液にチク゜トロピツクな性胜を䞎える
ために、フむラヌを分散させるこずにあり、たた
このフむラヌ成分ずしお、特定の埮粒子状ポリむ
ミドを甚いるこずにある。䞀般に、ワニス等にチ
ク゜トロピツクな流動性を䞎えるために、埮粉末
SiO2商品名ア゚ロゞルの劂き無機粉末を甚い
るこずはよく知られおいる。しかし、この堎合は
暹脂量がそれだけ䜎䞋するため暹脂の特性を充分
に掻かすための甚途には奜たしいものずはいえ
ず、たたナトリりム、カリりム、ハロゲンなどの
遊離むオンやりラニりム、トリりムなどのα線源
を含んでいるため半導䜓甚途ずしおは䞍適圓であ
る。
これに察し、この発明ではフむラヌ成分ずしお
前蚘埮粒子状のポリむミドを甚いたこずによ぀お
無機粉末を䜿甚する堎合の䞊述の劂き欠点が䞀切
回避され、半導䜓その他の特殊甚途にも応甚可胜
なペヌスト組成物が埗られる。そしお、このペヌ
スト組成物は、䞊蚘ポリむミド粒子が䞍融䞍溶で
か぀最倧粒子埄40ÎŒm以䞋で平均粒子埄10ÎŒm以䞋
ずいう特定の粒子埄を有しおいるこずによ぀お、
スクリヌン印刷可胜な良奜なチク゜トロピツク性
を備えたものずなる。
しかも、䞊蚘ポリむミド粒子はこれが球状倚孔
性であるこずを特城ずし、ずくにこの性状によ぀
おポリアミド酞ポリマヌずの密着性ないし芪和性
を非垞に良奜なものずしおこの皮ペヌスト組成物
から圢成される皮膜にピンホヌルが発生するのを
有効に防ぎ、たた衚面倖芳にも良奜な結果を䞎え
る。すなわち、たずえば䞀般のポリアミド酞溶液
ないしスラリヌからポリアミド酞を沈殿析出させ
これを加熱閉環しおむミド化したのち粉砕しお぀
くられる埓来公知のポリむミド粉末では埮粒子状
のものを埗にくいず共に球状倚孔性ずはなりえな
いため、ポリアミド酞ポリマヌずの分散性、密着
性に欠ける堎合があり、これが原因で皮膜に埮小
のピンホヌルを生じさせたり衚面倖芳を損なう堎
合があ぀た。これに察し、この発明に係るポリむ
ミド粒子にはこのような欠点がなく、このため半
導䜓材料などずしお応甚したずきの電気特性、耐
湿性、耐薬品性などに奜結果が埗られ、商品䟡倀
も向䞊する。
この発明の第二の意矩は、バむンダヌずしお甚
いるポリアミド酞ポリマヌがシロキサン倉性され
おいるこずで、ガラス、金属、金属酞化物など埓
来シロキサン末倉性のポリアミド酞ポリマヌでは
接着しなか぀た被塗垃面に察しお良奜に接着する
こずである。この目的に合぀たシロキサン倉性量
は、ポリアミド酞ポリマヌのモノマヌ成分である
ゞアミノ化合物党䜓量の〜モルで、奜適に
は〜3.5モルで、か぀最終反応物であるポリ
アミド酞䞭に含たれる珪玠含有量が0.5重量以
䞋ずなるようにしなければならない。過剰の量の
シロキサン倉性は、ポリマヌ骚栌䞭に必然的に過
剰のシロキサンナニツトが導入されるこずずな
り、ポリむミド本来の優れた耐熱性、耐薬品性、
耐湿性、電気特性および匷靭性など諞特性の䜎䞋
の原因ずなる。したが぀お、前蚘必芁にしお最小
限床のシロキサン倉性ずするこずが重芁である。
このようにしおなるシロキサン倉性ポリアミド酞
の溶液をバむンダヌずするこずで、ペヌスト組成
物を印刷した埌の皮膜は、ガラス、金属、金属酞
化物などにも充分匷固に接着したものになる。
この発明で䜿甚するポリアミド酞は、次の䞀般
匏(1) R1は二䟡の有機基であり、R′は䞀䟡の有機
基であり、は〜1000の敎数である。 で瀺されるゞアミノシロキサンず、぀ぎの䞀般匏
(2) H2N―R2―NH2 

(2) R2は珪玠原子を含たない二䟡の有機基であ
る。 で瀺される分子内に珪玠原子を含たないゞアミン
ずを、぀ぎの䞀般匏(3) Arは四䟡の有機基である。 で瀺される芳銙族テトラカルボン酞二無氎物ず重
合反応しお埗られるシロキサン倉性ポリむミド前
駆䜓であり、䞊蚘ゞアミノシロキサンの䜿甚割合
を、ゞアミノ化合物党䜓量の〜モルの範囲
でか぀最終反応物䞭に含たれおくる珪玠含有量が
0.5重量以䞋であるこずを特城ずする。
この発明においお、䞀般匏(1)で瀺されるゞアミ
ノシロキサンは、匏䞭の個のR1および各R′が
それぞれ同䞀もしくは異なるものであ぀おもよ
く、埓来公知のものが広く包含される。その代衚
的なものを䟋瀺するず以䞋の劂くである。
この発明においお䞀般匏(2)で瀺される分子内に
珪玠原子を含たないゞアミン以䞋、単に珪玠䞍
含ゞアミンず称するは、芳銙族ゞアミン、脂肪
族ゞアミンおよび脂環族ゞアミンが含たれ、匏䞭
のR2は前蚘䞀般匏(1)䞭のR1ず同䞀であ぀おも異
なるものであ぀おもよい。ずくに奜適なものは、
芳銙族ゞアミンであるが、その代衚䟋を瀺すず、
たずえばメタプニレンゞアミン、パラプニレ
ンゞアミン、・4′―ゞアミノアプニルメタ
ン、・4′―ゞアミノゞプニル゚ヌテル、・
2′―ビス―アミノプニルプロパン、・
3′―ゞアミノゞプニルスルホン、・4′―ゞア
ミノゞプニルスルホン、・4′―ゞアミノゞフ
゚ニルスルフむド、ベンゞゞン、ベンゞゞン―
・3′―ゞカルボン酞、ベンゞゞン―・3′―ゞ
スルホン酞、ベンゞゞン――モノカルボン酞、
ベンゞゞン――モノスルホン酞、・3′―ゞメ
トキシ―ベンゞゞン、パラ―ビス―アミノフ
゚ノキシベンれン、メタ―ビス―アミノフ
゚ノキシベンれン、メタキシリレンゞアミン、
パラキシリレンゞアミンなどが挙げられる。
この発明においお䞊蚘のゞアミノシロキサンず
珪玠䞍含ゞアミンずからなるゞアミノ化合物ず重
合反応させる芳銙族テトラカルボン酞二無氎物
は、その代衚䟋に぀き䟋瀺するず以䞋の劂くであ
る。すなわち、ピロメリツト酞二無氎物、・
3′・・4′―ベンゟプノンテトラカルボン酞二
無氎物、・3′・・4′―ビプニルテトラカル
ボン酞二無氎物、・・3′・4′―ビプニルテ
トラカルボン酞二無氎物、・・・―ナフ
タレンテトラカルボン酞二無氎物、・・・
―ナフタレンテトラカルボン酞二無氎物、・
・・―ナフタレンテトラカルボン酞二無氎
物、・2′―ビス・―ゞカルボキシプニ
ルプロパン二無氎物、ビス・―ゞカルボ
キシプニルスルホン二無氎物、・・・
10―ペリレンテトラカルボン酞二無氎物、ビス
・―ゞカルボキシプニル゚ヌテル二無
氎物、・2′―ビス・―ゞカルボキシプ
ニルプロパン二無氎物、・1′―ビス・
―ゞカルボキシプニル゚タン二無氎物、ベン
れン―・・・―テトラカルボン酞二無氎
物、・・・―アントラセンテラカルボン
酞二無氎物、・・・―プナントレンテ
トラカルボン酞二無氎物などがある。
この発明においお䞊蚘のゞアミノシロキサンず
珪玠䞍含ゞアミンずは、これらを同時に芳銙族テ
トラカルボン酞二無氎物ず重合反応させるこずが
奜たしい。これは、たずえば䞡ゞアミノ化合物を
別々に重合反応させおのち混合する方匏では、密
着性や耐湿特性などにばら぀きを生じやすいため
である。
このずき甚いられるゞアミノシロキサンは、す
でに述べたように、ゞアミノ化合物党䜓量の〜
モル、奜適には〜3.5モルで、最終反応
物であるポリむミド前駆䜓䞭に含たれおくる珪玠
原子含有量が0.5重量以䞋ずなるようにしなけ
ればならない。これらの量的関係をいずれも満足
しなければ密着性ずずもに耐熱性、電気特性、耐
湿特性などの皮々の特性ずの䞡立が難しくなる。
このゞアミノシロキサンず珪玠䞍含ゞアミンずか
らなるゞアミン化合物の芳銙族テトラカルボン酞
二無氎物に察する䜿甚割合は、通垞等モルずされ
るが、必芁に応じお䞀方を倚少倚くしおも差し支
えない。
重合反応は、埓来公知の方法に準じお行なえば
よく、䞀般に有機溶媒の存圚䞋、窒玠ガス気流䞭
䞋に重合発熱を勘案しお通垞60℃以䞋、ずくに奜
適には30℃以䞋に制限しながら高い重合床が埗ら
れるたで反応させればよい。この重合床は反応物
の固有粘床〔η〕を調べるこずによ぀お簡単に怜
知できるものである。
有機溶媒ずしおは、たずえば―メチル――
ピロリドン、―N′―ゞメチルアセトアミド、
・N′―ゞメチルホルムアミド、・N′―ゞメ
チルスルホキシド、ヘキサメチルホスホルアミド
などの高極性塩基性溶媒が甚いられる。この皮の
溶媒はいずれも吞湿性が倧きく、吞湿された氎は
重合時の分子量の䜎䞋、貯蔵安定性の䜎䞋の原因
ずなるので䜿甚に先だ぀お脱氎剀で充分に脱氎し
おおくのがよい。たたこれらの溶媒ずずもにトル
゚ン、キシレン、ベンゟニトリル、ベンれン、フ
゚ノヌル、セロ゜ルブなどのグリコヌル゚ステル
の劂き汎甚溶媒を䜵甚するこずもできる。しかし
その䜿甚量は生成ポリアミド酞の溶解床を䜎䞋さ
せない範囲にすべきである。
このようにしお埗られるシロキサン倉性のポリ
アミド酞は、぀ぎの䞀般匏(4)で瀺されるように、
珪玠䞍含ゞアミンずゞアミノシロキサンずがアミ
ド結合を介しお芳銙族テテトラカルボン酞二無氎
物ぞ付加した結合単䜍が、ランダムであるポリマ
ヌ構造であり、ポリアミド酞の分子鎖にごく僅か
のシロキサン結合が組み蟌たれた構造を有するこ
ずを特城ずしおいる。
R1R2R′およびArは前蚘のずおり、
およびはずもに正の敎数で、
0.01〜0.04である。
この発明においおは、䞊蚘のポリアミド酞の溶
液にフむラヌ成分ずしお特定粒子埄および性状の
ポリむミド粒子を添加しおペヌスト組成物ずする
が、この際の䞊蚘ポリアミド酞溶液の濃床ずしお
は、䞀般に〜40重量、奜適には10〜30重量
皋床であるのがよい。
フむラヌ成分ずしお甚いるポリむミド粒子は、
䞍融䞍溶でか぀最倧粒子埄が40ÎŒm以䞋および平
均粒子埄が10ÎŒm以䞋の球状倚孔性のものであり、
かかる特定の粒子埄および性状のものを甚いるこ
ずによ぀おペヌスト組成物にチク゜トロピツクな
性胜を付䞎できるず共に、ピンホヌルレスで衚面
倖芳良奜なポリむミド皮膜の圢成を可胜ずする。
このようなポリむミド粒子は、芳銙族テトラカ
ルボン酞二無氎物ず芳銙族ポリむ゜シアネヌトず
の有機溶媒䞭での加熱重合により埗るこずができ
る。このずきの重合枩床は100〜160℃、奜適には
110〜150℃ずすべきである。100℃より䜎くなる
ずスラリヌ状に沈殿析出しおくるポリむミド粒子
の粒子埄が非垞に小さくなるため、生成スラリヌ
から䞊蚘粒子を盎接ろ別ないし遠心分離するこず
が難しくなる。この堎合、䞊蚘粒子を含むスラリ
ヌをアセトンなどに投入し生成する沈殿物をろ別
したのち粉砕しおポリむミド粉䜓ずしなければな
らないが、この粉䜓は埮粒子状ずなりにくくたた
球状倚孔性ずもなりにくい。たた、重合枩床が60
℃より䜎くなるずポリむミド粒子埄があたりに小
さくなりすぎお攪拌が困難ずなり充分な反応率が
埗られなくなるずいう匊害も起こる。䞀方、160
℃を超えるずポリむミドの粒子埄が倧きくなりす
ぎるため䞍適圓である。
重合枩床100〜160℃に蚭定しお埗られるポリむ
ミド粒子は、最倧粒子埄が40ÎŒm以䞋、平均粒子
埄が10ÎŒm以䞋、通垞〜10ÎŒmの埮粒子状ずな
り、しかもマリモ状の球状䜓でか぀繊毛状の倚孔
構造をずる、぀たり球状倚孔性の性状を有するも
のずなり、この粒子埄および性状は、重合埌の生
成スラリヌから盎接ろ別ないし遠心分離したのち
もそのたた継承されるものである。
このようなポリむミド粒子を埗るために甚いら
れる芳銙族テトラカルボン酞二無氎物ず芳銙族ポ
リむ゜シアネヌトずは、䞡者の重合反応で生成す
るポリむミドが䞍融䞍溶ずなる、぀たり500℃た
での枩床に加熱しおも溶融せずこれ以䞊加熱する
ず溶融するこずなく分解し、たた汎甚溶媒はもち
ろんのこず極性溶媒などの各皮溶媒に溶解するこ
ずのないものであれば任意に遞択䜿甚できる。か
かる遞択は、䞍融䞍溶のポリむミド暹脂に関する
化孊垞識から圓業者であれば容易になしうるこず
である。なお、䞍融䞍溶のポリむミドを䞎えうる
かどうかは、いうたでもなく芳銙族テトラカルボ
ン酞二無氎物か芳銙族ポリむ゜シアネヌトかのど
ちらか䞀方の皮類だけで決たる堎合もあるし、た
た䞡者の組み合せによ぀お決たる堎合もある。た
ずえば・・3′・4′―ベンゟプノンテトラカ
ルボン酞二無氎物ずトリレンゞむ゜シアネヌトお
よびゞプニルメタン―・4′―ゞむ゜シアネヌ
トずの組み合せの劂きは、熱可塑的なたたある堎
合には有機溶剀可溶性のポリむミドを䞎えるか
ら、この発明においおは陀倖されなければならな
い。
芳銙族テトラカルボン酞二無氎物の䟋を挙げれ
ばたずえばピロメリツト酞二無氎物、・3′・
・4′―ベンゟプノンテトラカルボン酞二無氎
物、・3′・・4′―ビプニルテトラカルボン
酞二無氎物、・・3′・4′―ビプニルテトラ
カルボン酞二無氎物、・・・―ナフタレ
ンテトラカルボン酞二無氎物、・・・―
ナフタレンテトラカルボン酞二無氎物、・・
・―ナフタレンテトラカルボン酞二無氎物、
・2′―ビス・―ゞカルボキシプニル
プロパン二無氎物、ビス・―ゞカルボキシ
プニルスルホン二無氎物、ビス・―ゞ
カルボキシプニル゚ヌテル二無氎物、・
2′―ビス・―ゞカルボキシプニルプロ
パン二無氎物、・1′―ビス・―ゞカルボ
キシプニル゚タン二無氎物、ベンれン―・
・・―テトラカルボン酞二無氎物、・
・・―アントラセンテトラカルボン酞二無
氎物、・・・―プナンスレンテトラカ
ルボン酞二無氎物などがある。
芳銙族ポリむ゜シアネヌトの具䜓䟋を挙げれ
ば、たずえばパラプニレンゞむ゜シアネヌト、
メタプニレンゞむ゜シアネヌト、ゞプニルメ
タン―・4′―ゞむ゜シアネヌト、ゞプニル゚
ヌテル―・4′―ゞむ゜シアネヌト、ゞプニル
プロパン―・4′―ゞむ゜シアネヌト、ゞプニ
ルスルホン―・4′ゞむ゜シアネヌト、ゞプニ
ルスルホン―・3′―ゞむ゜シアネヌト、ゞプ
ニル―・4′―ゞむ゜シアネヌト、・3′―ゞメ
チルゞプニル―・4′―ゞむ゜シアネヌト、
・―トリレンゞむ゜シアネヌト、・―ト
リレンゞむ゜シアネヌトなどがある。たた、ゞフ
゚ニルメタン―・4′―ゞむ゜シアネヌト、トリ
レンゞむ゜シアネヌトたたはキシリレンゞむ゜シ
アネヌトなどから合成される぀ぎの䞀般匏 で衚わされるむ゜シアヌレヌト環を含有するポリ
む゜シアネヌト、さらに぀ぎの䞀般匏 で衚わされるポリメチレンプニレンポリむ
゜シアネヌト、たずえばトリプニルメタン―ト
リむ゜シアネヌトなどが挙げられる。
䞊蚘の芳銙族テトラカルボン酞二無氎物および
芳銙族ポリむ゜シアネヌトのなかからそれぞれの
皮もしくは皮以䞊の組み合せ䜿甚するが、䞡
成分の䜿甚割合ずしおは圓モルずなるようにする
のが奜たしい。もちろん、僅かの範囲内であれば
どちらか䞀方の成分が過剰量ずな぀おいおも差し
支えない。
芳銙族テトラカルボン酞二無氎物ず芳銙族ポリ
む゜シアネヌトずの重合反応に圓た぀おその反応
速床を䞊げるために第玚アミンの劂き觊媒を䜿
甚するこずができる。具䜓的にはトリ゚チルアミ
ン、トリ――ブチルアミン、・―ゞアザビ
シクロ・・りンデセン―およびその
酞醋䜓、ゞメチルブチルアミン、ゞメチルアミノ
トルむゞルなどが挙げられる。䜿甚量は芳銙族テ
トラカルボン酞二無氎物モルに察し通垞0.05〜
10モル皋床でよい。
重合反応に甚いる有機溶媒ずしおは、―メチ
ル――ピロリドン、ゞメチルアセトアミド、ゞ
メチルホルムアミド、ゞメチルスルフオキシド、
ヘキサメチレンフオスフアミド、クレゟヌル、フ
゚ノヌルおよびキシレノヌルなどのプノヌル類
が挙げられる。たた、堎合によりこれら溶媒ず共
にヘキサン、ベンれン、トル゚ン、キシレンなど
の汎甚溶媒を䜵甚するこずもできる。有機溶媒の
䜿甚量は、芳銙族テトラカルボン酞二無氎物ず芳
銙族ポリむ゜シアネヌトずを䞻成分ずした固型分
濃床が〜80重量、奜適には10〜30重量ずな
るようにするのがよい。䞊蚘固圢濃床があたり䜎
すぎおは反応速床がおそくなり、たた高すぎおは
発熱反応によりスケヌルアツプ時の反応制埡に問
題をきたしやすい。
重合反応は芳銙族テトラカルボン酞二無氎物ず
芳銙族ポリむ゜シアネヌトず芁すれば觊媒ずを有
機溶媒䞭に加え前蚘所定枩床で加熱撹拌しお行な
う。各成分がいずれも有機溶媒に溶解する系では
初期に均䞀溶液ずなり重合反応の進行に䌎な぀お
炭酞ガスを発生しながらわずかに溶液粘床が䞊
り、぀ぎにポリむミド粒子がスラリヌ状に沈殿析
出しおくる。その埌さらに加熱撹拌を続けお反応
率を向䞊させる。
このようにしお埗られる䞍融䞍溶で最倧粒子埄
が40ÎŒm以䞋および平均粒子埄が10ÎŒm以䞋の球状
倚孔性のポリむミド粒子のスラリヌは、前述した
ように、このスラリヌから盎接ろ別ないし遠心分
離により䞊蚘粒子埄および性状を有するポリむミ
ド粒子を粉䜓ずしお取り出したのち前蚘ポリアミ
ド酞の溶液に添加配合する。
䞊蚘ろ別ないし遠心分離に際しおは䞀般の吞匕
ろ過機や遠心分離機が甚いられる。分離されたポ
リむミド粒子はその粒子衚面に付着する末反応物
や䜎分子量重合䜓をこれらを溶解しうる溶媒、぀
たり重合時ず同様の有機溶媒で掗浄陀去し、さら
にアセトン、メタノヌルなどの䜎沞点溶媒で再掗
浄される。その埌、所定枩床で加熱也燥するこず
により、前蚘粒子埄および性状を有するポリむミ
ド粉䜓ずする。ここで、䞊蚘した有機溶媒によ぀
お粒子衚面に付着する末反応物や䜎分子量重合䜓
を陀去する工皋は、前蚘粒子埄および性状を保持
させるうえでも重芁な工皋であるが、さらに末反
応物や䜎分子量重合䜓が残存しおいるずペヌスト
組成物の最終むミド化段階でこれら成分が熱分解
しお䞍玔物ずなり、半導䜓玠子に悪圱響を及がし
たり、着色の原因ずな぀たりするなどの問題を招
くこずになるのに察し、このような問題を䞀切解
消しうるずいう点で特に重芁な工皋である。
なお、この明现曞に蚘述するずころのポリむミ
ド粒子の平均粒子埄ずは重量平均粒子埄を
意味し、たずえばセむシン䌁業(æ ª)補SKN―500型
光透過匏粒床分垃枬定機を甚いお重量环積分垃を
求め、分垃50重量の粒子埄を平均粒子埄ずしお
算出するこずができる。
この発明においおフむラヌ成分ずしおのポリむ
ミド粒子の䜿甚量ずしおは、ポリアミド酞ポリマ
ヌ100重量郚に察しお通垞30〜300重量郚、奜たし
くは50〜200重量郚である。この量が少ないず充
分なチク゜トロピツク性を付䞎できず、逆に倚く
なりすぎるずペヌスト組成物がぱさ぀いおスクリ
ヌン印刷時に延びがなくなり、印刷䞍適性ずな
る。
この発明においお、ポリアミド酞の溶液ぞ䞊蚘
のフむラヌ成分を分散させる方法は、ミキサヌに
よる分散やロヌルによる分散が良い。特に本ロ
ヌルによる分散方法は、も぀ずも効果が良く、通
垞高速回転で〜10回の通しが良い。もちろん、
䞊蚘以倖の分散方法でも、フむラヌが凝集せず均
䞀分散されおいるならば特に制限は無い。
䞊蚘により補造されるこの発明のペヌスト組成
物は、第に、ポリアミド酞溶液のみから圢成さ
れた埓来の皮膜に比べお、厚膜圢成が可胜である
ずいう特城を有する。すなわち、䞀般に、ポリア
ミド酞が熱的にポリむミドぞ倉換されるずき、閉
環、脱氎反応が生じるが、この瞮合氎のため厚膜
時はむミド化ずずもにポリマヌの沈殿珟象を䌎な
い、発泡や粉化により透明で匷靭なポリむミドの
皮膜は埗られない。ずころが、この発明の䞊蚘の
ペヌスト組成物ではフむラヌ成分によ぀お実効厚
みが出おくるため、閉環、脱氎反応するバむンダ
ヌであるポリアミド酞の厚みは実質的には薄膜圢
成の堎合ずそれほど倧きな差異はなく、ために発
泡や粉化の劂き支障はおこらない。このように、
この発明のペヌスト組成物では厚み出しが可胜で
あるずいう特城を有するのである。
この発明のペヌスト組成物の第の特城は、䞊
蚘の劂く厚膜圢成したずきでも、その良奜なチク
゜トロピツク性により、だれや流れなどの欠陥を
生じず、したが぀おスクリヌン印刷の劂きパタヌ
ン圢成が容易であるずいうこずである。第の特
城は、このようにパタヌン化膜圢成埌、高枩加熱
凊理しお脱氎、環化するこずにより、金属、ガラ
ス、金属酞化物などの䞋地に察しおも密着性良奜
な぀ぎの䞀般匏(5)で衚わされる劂きポリむミドに
倉換でき、たたこのポリむミド皮膜はピンホヌル
がみられずその本来の良奜な耐熱性、耐薬品性、
機械的特性、電気絶瞁性、耐湿特性などを具備し
さらに倖芳も良奜であるこずである。
R1R2.R′Arおよびは前蚘のず
おりである。
䞊蚘のような特城を有するペヌスト組成物は、
高枩にさらされる電気・電子機噚の印字甚むン
ク、積局板マヌキングむンク、プリント印刷基板
甚絶瞁むンクなどマヌキング甚むンクの耐熱分野
での䜿甚に甚いられるだけでなく、接着剀、自動
車分野でのプラスチツク・゜ルダヌ、也匏倉圧
噚、超LSIの゜フト゚ラヌ防止甚シヌルド材料な
ど各皮甚途に䜿甚される。
この発明のペヌスト組成物はずくに半導䜓玠子
甚ずしお有甚である。この堎合玠子衚面にこの組
成物を塗着しこれを加熱閉環させおポリむミド膜
ずする。このように被芆された半導䜓装眮はペヌ
スト組成物の前蚘良奜な特性が掻かされたものず
なり、ずくに耐湿特性良奜でさらにα線の䟵入が
抑えられたすぐれた性胜を発茝する。
以䞋に、この発明の実斜䟋に぀き説明する。な
お、以䞋においおポリアミド酞の重合床分子
量を瀺すパラメヌタヌずしお固有粘床〔η〕を
甚いるが、この固有粘床は溶媒ずしお―メチル
――ピロリドンを䜿甚し、枬定枩床30±0.01℃
恒枩槜で次匏にしたが぀お求めたものである。
〔η〕lnto りベロヌデ粘床蚈で枬定されるポリマヌ溶
液の萜䞋時間 to䞊蚘同様に枬定される溶媒の萜䞋時間 ポリアミド酞ポリマヌ濃床0.5重量
ずした。 実斜䟋  〈シロキサン倉性ポリアミド酞溶液〉 撹拌装眮、冷华管、枩床蚈および窒玠眮換装眮
を付した500mlフラスコを氎济䞊に固定化した。
五酞化リンで䞀昌倜也燥しさらに枛圧蒞留した粟
補―メチル――ピロリドン280.90を䞊蚘フ
ラスコ䞭に加え、窒玠を流し蟌んだ。次いでml
のマむクロシリンゞによりビス―アミノプロ
ピルテトラメチルゞシロキサンH2N―CH2
―3SiCH32――SiCH32―CH2―3NH20.87
0.0035モル、次いで・4′―ゞアミノゞフ
゚ニル゚ヌテル19.30.0965モルを仕蟌み、
溶解するたで撹拌した。぀ぎに・3′・・4′―
ビプニルテトラカルボン酞二無氎物29.4
0.1モルを埐々に添加した。反応系を30℃以䞋
になるように保持しながら透明粘皠溶液ずなるた
で撹拌した。
このようにしお埗られたシロキサン倉性ポリア
ミド酞は、その固有粘床が1.67で、珪玠含有量が
0.397重量であ぀た。この溶液は固圢分濃床が
15.0重量で、溶液粘床が750ポむズであ぀た。
〈ポリむミド粒子〉 ・3′・・4′―ビプニルテトラカルボン酞
二無氎物29・0.1モルおよび―メチル
――ピロリドン以䞋、NMPずいう223
を130℃で加熱撹拌しお均䞀な溶液ずした。これ
に・3′―ゞメチルプニル―・4′―ゞむ゜シ
アネヌト26.40.1モルを加え、さらに・
N′―ゞメチル――トルむゞン0.2およびキシ
レン20を加えお、130±℃に保぀お10〜12分
間かきたぜるずポリむミド粒子がスラリヌ状に沈
殿析出しおきた。その埌さらに同じ枩床で時間
重合反応を続けた。
反応埌冷华し、ポリむミド粒子をろ別したの
ち、NMPで回掗浄し、最終的にアセトンで
回掗浄した。掗浄埌250℃で時間加熱也燥する
こずにより、46.0収率97.0重量の球状倚
孔性のポリむミド粉䜓が埗られた。
このポリむミド粉䜓の最倧粒子埄は20ÎŒm、平
均粒子埄は4.5ÎŒmであり、赀倖線吞収スペクトル
KBr法により、1720cm-1および1780cm-1にむミ
ド基に基づくカルボニルの吞収が認められた。た
た、このポリむミド粉䜓は500℃たで加熱しおも
溶融せず、しかもNMP以倖の各皮溶媒にも䞍溶
であ぀た。なお、参考のために、第図に倍率
5000倍のポリむミド粉䜓の走査型電子顕埮鏡写真
を瀺した。この写真より䞊蚘粉䜓が球状倚孔性で
あるこずがわかる。
〈ペヌスト組成物〉 䞊蚘のシロキサン倉性ポリアミド酞の溶液100
ず䞊蚘のポリむミド粉䜓30を本ロヌルで高
速回転で回通しお分散した。埗られたペヌスト
はチク゜トロピツクであり、BH型粘床蚈ロヌ
タヌNo.以䞋同様の条件で、10rpmで枬定し
た粘床は9000ポむズであり2rpmで枬定したずこ
ろ、5000ポむズであ぀た。このペヌスト組成物を
10rpmで2600ポむズ、2rpmで2300ポむズを瀺す
たでセロ゜ルブで垌釈した。
このようにしお補造したペヌスト組成物をガラ
ス瓶䞊にスクリヌン印刷し、マヌキングしたずこ
ろ、だれ、流れが無い印字がすれた。150℃で30
分間、250℃で時間硬化した埌、硬化した印字
が圢成でき、匷固にガラス瓶に接着しおいた。こ
の印字にはピンホヌルが党然認められなか぀た。
なお、参考のために、シロキサン倉性ポリアミ
ド酞の溶液100に察しお䞊蚘ポリむミド粉䜓を
加えたペヌスト組成物は、チク゜トロピツク
な流動性を瀺さず、スクリヌン印刷したずころ、
だれ、流れが生じ、硬化埌の皮膜は、むミド閉環
に基づく発泡珟象がみられた。たた、同様に、ポ
リむミド粉䜓を50加えたペヌスト組成物ではチ
ク゜トロピツクな性質が匷くなりすぎペヌストは
パサ぀いお、スクリヌン印刷時に延びがなく、印
刷性䞍適であ぀た。
実斜䟋  〈シロキサン倉性ポリアミド酞溶液〉 溶媒ずしお粟補ΓN′―ゞメチルアセトアミ
ドを281.46、ゞアミノシロキサンずしおビス
―アミノブチルテトラメチルゞシロキサン
を0.970.0035モル䜿甚した以倖は実斜䟋
ず同様にしおシロキサン倉性ポリアミド酞の15重
量溶液を぀く぀た。
このずきのシロキサン倉性ポリアミド酞の固有
粘床は1.81であり、たた珪玠含有量は0.396重量
であ぀た。この溶液を50±℃で38時間加熱す
るこずにより固有粘床が0.55たで䜎分子量化し
た。この溶液粘床は142ポむズであ぀た。
〈ポリむミド粒子〉 ・3′・・4′―ベンゟプノンテトラカルボ
ン酞二無氎物32.20.1モルをNMP232に
溶解し、130℃で加熱撹拌しながら・3′―ゞメ
チルゞプニル―・4′―ゞむ゜シアネヌト26.4
0.1モル、―N′―ゞメチル――トルむゞ
ン0.2およびキシレン20を加えた。130±℃
に保぀お10〜15分間加熱撹拌するず炭酞ガスを激
しく発生しながらポリむミド粒子がスラリヌ状に
沈殿析出しおきた。その埌さらに同じ枩床で時
間重合反応を続けた。
以䞋、実斜䟋ず同様の操䜜により、45.0
収率90.4重量の球状倚孔性のポリむミド粉
䜓を埗た。この粉䜓の最倧粒子埄は12ÎŒm、平均
粒子埄は2.1ÎŒmであり、赀倖線吞収スペクトルに
よりむミド基に基づくカルボニルの吞収が認めら
れた。たた、実斜䟋ず同様の䞍融䞍溶の粉䜓で
あ぀た。なお、参考のために、第図に倍率
20000倍のポリむミド粉䜓の走査型電子顕埮鏡写
真を瀺した。
〈ペヌスト組成物〉 䞊蚘のシロキサン倉性ポリアミド酞の溶液100
ず、䞊蚘のポリむミド粉䜓20.0を、本ロヌ
ルで高速回転で回通しおチク゜トロピツクなペ
ヌスト組成物を埗た。このペヌスト組成物の溶液
粘床は、10rpmで2400ポむズ、2rpmで2800ポむ
ズであり、実斜䟋ず同様に良奜なる印刷性を瀺
し、硬化埌の皮膜は匷固にガラス瓶に接着しおい
た。
たた、セラミツクパツケヌゞされたLSIに、同
様にしおスクリヌン印刷でマヌキングしたずこ
ろ、これも良奜な印刷性ず硬化埌はピンホヌルが
なく匷固な接着性をそれぞれ瀺した。
【図面の簡単な説明】
第図および第図はそれぞれこの発明のペヌ
スト組成物に甚いるフむラヌ成分ずしおのポリむ
ミド粒子の走査型電子顕埮鏡写真図である。

Claims (1)

    【特蚱請求の範囲】
  1.  ゞアミノ化合物党䜓量の〜モルの範囲
    でか぀珪玠含有量が0.5重量以䞋ずなるように
    ゞアミノシロキサンで倉性しおなるポリアミド酞
    の溶液䞭に、芳銙族テトラカルボン酞二無氎物ず
    芳銙族ポリむ゜シアネヌトずの有機溶媒䞭100〜
    160℃での加熱重合により埗られる熱に䞍融性で
    か぀有機溶剀に䞍溶性である最倧粒子埄が40ÎŒm
    以䞋および平均粒子埄が10ÎŒm以䞋の球状倚孔性
    のポリむミド粒子のスラリヌから盎接ろ別ないし
    遠心分離しさらに重合時ず同様の有機溶媒で掗浄
    しお埗られる䞊蚘ポリむミド粒子の粉䜓を配合し
    おなるペヌスト組成物。
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