DE4301446C2 - Lichtempfindliche Harzmasse - Google Patents
Lichtempfindliche HarzmasseInfo
- Publication number
- DE4301446C2 DE4301446C2 DE4301446A DE4301446A DE4301446C2 DE 4301446 C2 DE4301446 C2 DE 4301446C2 DE 4301446 A DE4301446 A DE 4301446A DE 4301446 A DE4301446 A DE 4301446A DE 4301446 C2 DE4301446 C2 DE 4301446C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- group
- poly
- compound
- resin
- formula
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G73/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
- C08G73/06—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
- C08G73/10—Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
- C08G73/1003—Preparatory processes
- C08G73/1007—Preparatory processes from tetracarboxylic acids or derivatives and diamines
- C08G73/1025—Preparatory processes from tetracarboxylic acids or derivatives and diamines polymerised by radiations
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C275/00—Derivatives of urea, i.e. compounds containing any of the groups, the nitrogen atoms not being part of nitro or nitroso groups
- C07C275/28—Derivatives of urea, i.e. compounds containing any of the groups, the nitrogen atoms not being part of nitro or nitroso groups having nitrogen atoms of urea groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings of a carbon skeleton
- C07C275/40—Derivatives of urea, i.e. compounds containing any of the groups, the nitrogen atoms not being part of nitro or nitroso groups having nitrogen atoms of urea groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings of a carbon skeleton being further substituted by nitrogen atoms not being part of nitro or nitroso groups
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G73/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
- C08G73/06—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
- C08G73/0666—Polycondensates containing five-membered rings, condensed with other rings, with nitrogen atoms as the only ring hetero atoms
- C08G73/0677—Polycondensates containing five-membered rings, condensed with other rings, with nitrogen atoms as the only ring hetero atoms with only two nitrogen atoms in the ring
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G73/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
- C08G73/06—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
- C08G73/10—Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G73/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
- C08G73/06—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
- C08G73/10—Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
- C08G73/1042—Copolyimides derived from at least two different tetracarboxylic compounds or two different diamino compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G73/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
- C08G73/06—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
- C08G73/10—Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
- C08G73/1067—Wholly aromatic polyimides, i.e. having both tetracarboxylic and diamino moieties aromatically bound
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G73/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
- C08G73/06—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
- C08G73/10—Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
- C08G73/1067—Wholly aromatic polyimides, i.e. having both tetracarboxylic and diamino moieties aromatically bound
- C08G73/1071—Wholly aromatic polyimides containing oxygen in the form of ether bonds in the main chain
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G73/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
- C08G73/06—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
- C08G73/10—Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
- C08G73/1085—Polyimides with diamino moieties or tetracarboxylic segments containing heterocyclic moieties
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G73/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
- C08G73/06—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
- C08G73/10—Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
- C08G73/16—Polyester-imides
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/004—Photosensitive materials
- G03F7/038—Macromolecular compounds which are rendered insoluble or differentially wettable
- G03F7/0387—Polyamides or polyimides
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine Diaminoverbindung, ein Poly(amin
säure)harz, ein Poly(aminsäure)esterharz, ein Polyimidharz,
Verfahren zur Herstellung dieser Verbindungen bzw. Harze,
lichtempfindliche Harzmassen, die die genannten Harze enthal
ten, und Polyimidazopyrrolonharze oder Polyimidazopyrrolon
imidharze, die aus den genannten Harzen oder aus die genann
ten Harze enthaltenden lichtempfindlichen Harzmassen erhalten
worden sind.
Derzeit werden in der Halbleiterindustrie die anorganischen
Materialien, die bislang als Zwischenschichtisolierungsmate
rialien verwendet worden sind, durch organische Materialien
mit ausgezeichneter Hitzebeständigkeit und insbesondere durch
Polyimidharze und dergleichen aufgrund ihrer ausgezeichneten
Eigenschaften ersetzt.
Da die Bildung eines Schaltungs- bzw. Leitermusters auf einer
integrierten Halbleiterschaltung oder einer gedruckten Lei
terplatte komplizierte und divergierende Verfahrensweisen um
faßt, wie die Bildung eines Resistfilms auf der Substratober
fläche, das Aussetzen der erforderlichen Bereiche an Licht,
die Entfernung von unnötigen Bereichen durch Ätzen oder der
gleichen, die Reinigung der Substratoberfläche, etc., wird
die Entwicklung eines hitzebeständigen lichtempfindlichen Ma
terials erwartet, das es möglich macht, das Resistmaterial
der notwendigen Teile so wie es ist zurückzulassen, damit es
als Isolierungsmaterial selbst nach der Bildung von Mustern
durch Belichten und Entwicklung verwendet werden kann.
Als solche Materialien sind bereits hitzebeständige lichtemp
findliche Materialien, in denen ein lichtempfindliches Poly
imid, ein cyclisiertes Polybutadien oder dergleichen haupt
sächlich als Polymeres verwendet wird, vorgeschlagen worden.
Unter diesen Materialien haben lichtempfindliche Polyimide
ein besonderes Interesse erfahren, da sie eine ausgezeichnete
Hitzebeständigkeit haben, und weil die Entfernung von Verun
reinigungen davon leicht durchführbar ist. So wird als ein
Beispiel eines solchen lichtempfindlichen Polyimids in der
JP-PS 55-30207 ein lichtempfindlicher Polyimidvorläufer be
schrieben, der dadurch hergestellt wird, daß man eine licht
empfindliche Gruppe in einen Polyimidvorläufer durch eine
Esterbindung einführt. Dieses Material ist aber deswegen
nachteilig, weil bei der Synthese des lichtempfindlichen Po
lyimidvorläufers ein Säurechlorid verwendet wird, und weil
die am Schluß erhaltene lichtempfindliche Harzmasse leicht
durch das Chlorid verunreinigt wird. Dazu kommt noch, daß
dieses Harz schwer zu einem Material mit hohem Molekularge
wicht verarbeitbar ist, so daß es eine schlechtere Filmfe
stigkeit aufweist.
Als weiteres Beispiel wird in der JP-OS 57-168942 eine photo
empfindliche Harzmasse vorgeschlagen, die ein Gemisch aus ei
ner Poly(aminsäure) und einem Amin mit lichtvernetzbaren
funktionellen Gruppen als Hauptbestandteil enthält. Diese
lichtempfindliche Masse hat aber den Nachteil, daß die Bin
dungskraft zwischen der Poly(aminsäure) und der lichtempfind
lichen funktionellen Gruppe verhältnismäßig schwach ist und
daß daher diese Masse nur eine niedrige Entwicklungsbreite
besitzt.
In der JP-OS 54-95697 wird eine lichtempfindliche Masse vor
geschlagen, die ein Gemisch aus einer Poly(aminsäure) und ei
ner polymerisierbaren ungesättigten Verbindung, die funktio
nelle Acrylgruppen oder dergleichen aufweist, als Hauptbe
standteil enthält. Diese Masse hat aber aufgrund des geringen
Unterschieds zwischen der Löslichkeit der nichtbelichteten
Bereiche gegenüber dem Entwickler und derjenigen der belich
teten Bereiche gegenüber dem Entwickler eine enge Entwick
lungsbreite. Die Bezeichnung "Entwicklungsbreite" bedeutet
die Zeit zwischen der minimalen Zeitspanne, die zur Entfer
nung der nichtbelichteten Bereiche durch Entwicklung erfor
derlich ist, und der maximalen Zeitspanne der Nichtkorrodie
rung der belichteten Bereiche durch Entwicklung. Je größer
die Entwicklungsbreite ist, desto besser ist die Verarbeit
barkeit.
Die DE 39 32 534 A1 betrifft substituierte Benzoylharn
stoff-Derivate der allgemeinen Formel (I)
in welcher
m und n unabhängig voneinander für die Zahlen 0, 1, 2 oder 3 stehen,
R1 für jeweils gegebenenfalls substituiertes Aryl oder He teroaryl steht,
R2 für Wasserstoff oder für jeweils gegebenenfalls substi tuiertes Alkyl, Alkenyl, Alkinyl oder Aralkyl steht,
R3 für gleiche oder verschiedene Reste aus der Reihe Halo gen, Alkyl, Halogenalkyl, Alkoxy, Halogenalkoxy, Alkyl thio, Halogenalkylthio, Cyano, Alkoxycarbonyl, Alkyl sulfonyl oder Halogenalkylsulfonyl steht,
R4 für gleiche oder verschiedene Reste aus der Reihe Halo gen, Cyano, Nitro, Amino, Alkylamino, Dialkylamino, Alkyl carbonylamino, Alkoxycarbonylamino, Alkyl, Halogenalkyl, Alkoxy, Halogenalkoxy, Alkylthio, Halogenalkylthio, Alkyl sulfonyl und Halogenalkylsulfonyl steht und
X für Sauerstoff oder Schwefel steht.
m und n unabhängig voneinander für die Zahlen 0, 1, 2 oder 3 stehen,
R1 für jeweils gegebenenfalls substituiertes Aryl oder He teroaryl steht,
R2 für Wasserstoff oder für jeweils gegebenenfalls substi tuiertes Alkyl, Alkenyl, Alkinyl oder Aralkyl steht,
R3 für gleiche oder verschiedene Reste aus der Reihe Halo gen, Alkyl, Halogenalkyl, Alkoxy, Halogenalkoxy, Alkyl thio, Halogenalkylthio, Cyano, Alkoxycarbonyl, Alkyl sulfonyl oder Halogenalkylsulfonyl steht,
R4 für gleiche oder verschiedene Reste aus der Reihe Halo gen, Cyano, Nitro, Amino, Alkylamino, Dialkylamino, Alkyl carbonylamino, Alkoxycarbonylamino, Alkyl, Halogenalkyl, Alkoxy, Halogenalkoxy, Alkylthio, Halogenalkylthio, Alkyl sulfonyl und Halogenalkylsulfonyl steht und
X für Sauerstoff oder Schwefel steht.
In der DE 39 27 632 A1 wird ein Harnstoff- und Urethan
gruppen sowie Carboxylgruppen enthaltendes Umsetzungspro
dukt, das durch Umsetzung von
- i) einem ein- oder mehrfach ethylenisch ungesättigten Mono- oder Polyalkohol mit
- ii) einem Di- oder Polyisocyanat,
- iii) mindestens einer Aminoverbindung und
- iv) mindestens einem Säureanhydrid einer mindestens
zweiwertigen Carbonsäure,
wobei die Summe der NCO- und Anhydridgruppen in ii) und iv) kleiner oder gleich der Zahl der damit reaktiven Gruppen in i) und iii) ist,
erhalten worden ist,
beschrieben
Die US-PS 4 321 319 offenbart eine lichtempfindliche Poly merzusammensetzung und ein Polyimid beschichtetes Mate rial, welches dadurch hergestellt wird, daß die Zusammen setzung auf einen Träger aufgebracht, mit ultraviolettem Licht bestrahlt und anschließend erhitzt wird. Die licht empfindliche Polymerzusammensetzung wird in der Weise her gestellt, daß ein Sensibilisator zu einer Losung eines lichtempfindlichen Polyamidsäureintermediats gegeben wird, welches durch Umsetzung eines Diamins mit einer lichtem pfindlichen Gruppe und gegebenenfalls eines Diamins ohne lichtempfindliche Gruppe mit mindestens einer Verbindung, ausgewählt aus Tetracarbonsäuredianhydriden und Tricarbon säureanhydridmonohalogeniden, in einem inerten Lösungsmit tel erhalten wird.
Die US-PS 4 321 319 offenbart eine lichtempfindliche Poly merzusammensetzung und ein Polyimid beschichtetes Mate rial, welches dadurch hergestellt wird, daß die Zusammen setzung auf einen Träger aufgebracht, mit ultraviolettem Licht bestrahlt und anschließend erhitzt wird. Die licht empfindliche Polymerzusammensetzung wird in der Weise her gestellt, daß ein Sensibilisator zu einer Losung eines lichtempfindlichen Polyamidsäureintermediats gegeben wird, welches durch Umsetzung eines Diamins mit einer lichtem pfindlichen Gruppe und gegebenenfalls eines Diamins ohne lichtempfindliche Gruppe mit mindestens einer Verbindung, ausgewählt aus Tetracarbonsäuredianhydriden und Tricarbon säureanhydridmonohalogeniden, in einem inerten Lösungsmit tel erhalten wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, die oben genannten Probleme des
Stands der Technik zu lösen, indem eine photoempfindliche
Harzmasse bereitgestellt wird, die dazu imstande ist, ein Re
liefmuster mit ausgezeichneter Entwickelbarkeit zu ergeben,
und die gleichzeitig eine hohe Filmfestigkeit, eine hohe Hit
zebeständigkeit und eine hohe Klebkraft aufweist. Durch die
Erfindung sollen weiterhin ein zur Herstellung der genannten
Masse geeignetes Poly(aminsäure)harz, ein Poly(aminsäure)
esterharz und ein Polyimidharz bereitgestellt werden.
Schließlich sollen erfindungsgemäß eine neue Diaminoverbin
dung, die als Bestandteilmonomeres der genannten Harze ge
eignet ist, und ein Polyimidazopyrrolonharz oder Polyimidazo
pyrrolonimidharz, die zur Verwendung als Reliefmuster ge
eignet sind, bereitgestellt werden.
Gegenstand der Erfindung ist eine Diaminoverbindung der
Formel:
worin X eine einwertige organische Gruppe ist, die eine
Gruppe aufweist, die durch Einwirkung von Licht polymerisier
bar, dimerisierbar oder vernetzbar ist; R1 für eine (2+p)-
wertige organische Gruppe steht, wobei p eine ganze Zahl von
1 bis 7 ist, die aus der Gruppe bestehend aus
ausgewählt ist.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur
Herstellung der Diaminoverbindung der Formel (I), das dadurch
gekennzeichnet ist, daß man eine Isocyanatverbindung, die
eine oder mehrere Vinylgruppen hat, in einem organischen Lö
sungsmittel zu einer Polyaminoverbindung bei einer Temperatur von
-60°C bis 30°C zusetzt.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Poly(amin
säure)harz, das wiederkehrende Einheiten der Formel:
aufweist, worin X und R1 wie in Formel (I) definiert sind;
R11 für eine vierwertige organische Gruppe steht; R12 für eine zweiwertige organische Gruppe steht; p eine ganze Zahl von 1 bis 7 ist; und m und n die Molzahlen der wieder kehrenden Einheiten sind, und m/n 1/99 bis 100/0 ist.
R11 für eine vierwertige organische Gruppe steht; R12 für eine zweiwertige organische Gruppe steht; p eine ganze Zahl von 1 bis 7 ist; und m und n die Molzahlen der wieder kehrenden Einheiten sind, und m/n 1/99 bis 100/0 ist.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Poly(amin
säure)esterharz, bei dem die Carboxylgruppen im Poly(amin
säure)harz mit einem Alkohol mit einer Methyl-, Ethyl- oder
t-Butylgruppe oder einer Methylsilyl-, Ethylsilyl- oder
t-Butylsilylgruppe ver
estert worden sind, und ein Polyimidharz, das dadurch erhal
ten worden ist, daß das genannte Poly(aminsäure)harz oder
sein entsprechendes Poly(aminsäure)esterharz einer Dehydrati
sierungs- oder Alkoholeliminierungs-Ringschlußreaktion unter
worfen worden sind.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur
Herstellung des Poly(aminsäure)harzes der Formel (II), das
dadurch gekennzeichnet ist, daß man eine Diaminoverbindung,
die die neue Diaminoverbindung der Formel (I) einschließt,
mit einem Tetracarbonsäuredianhydrid in einem organischen Lö
sungsmittel umsetzt.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine lichtempfind
liche Harzmasse, die folgendes enthält:
- (A) ein Poly(aminsäure)harz mit wiederkehrenden Einheiten der Formel (II), ein Poly(aminsäure)esterharz, herge stellt durch Veresterung seiner Carboxylgruppen und/oder ein Polyimidharz, hergestellt durch Unterwerfen dieser Harze einer Dehydratisierungs- oder Alkoholeliminie rungs-Ringschlußreaktion, und
- (B) einen Photoinitiator als Bestandteil.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Polyimidazopyr
rolonharz oder ein Polyimidazopyrrolonimidharz, erhalten
durch eine Ringschlußreaktion bei erhöhter Temperatur einer
Poly(aminsäure) mit wiederkehrenden Einheiten der Formel
(II), ein Poly(aminsäure)esterharz, hergestellt durch Ver
estern seiner Carboxylgruppen, und/oder ein Polyimidharz,
hergestellt durch einen Dehydratisierungs- oder Alkoholelimi
nierungs-Ringschluß dieser Harze oder eine photoempfindliche
Harzmasse, die die genannten Harze enthält.
Die hierin verwendete Bezeichnung "Polyimidazopyrrolonimid
harz" bedeutet ein Polymeres, das eine Imidazopyrrolon-Ring
struktur und eine Imid-Ringstruktur hat. Wenn in der Formel
(II) p=2 und n=0, dann wird ein Polyimidazopyrrolonharz er
halten. Wenn in der Formel (II) p=2 und n<0 oder wenn p=1,
dann wird ein Polyimidazopyrrolonimidharz erhalten.
Die Erfindung wird anhand der beigefügten Figuren näher er
läutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein IR-Spektrum des im Synthesebeispiel 1 erhaltenen
Produkts;
Fig. 2 ein 1H-NMR-Spektrum des im Synthesebeispiel 1 erhal
tenen Produkts;
Fig. 3 ein Massenspektrum des im Synthesebeispiel 1 erhal
tenen Produkts;
Fig. 4 ein IR-Spektrum des im Synthesebeispiel 2 erhaltenen
Produkts;
Fig. 5 ein 1H-NMR-Spektrum des im Synthesebeispiel 2 erhal
tenen Produkts; und
Fig. 6 ein Massenspektrum des im Synthesebeispiel 2 erhal
tenen Produkts.
Die erfindungsgemäße Diaminoverbindung wird durch die Formel:
angegeben, worin X und R1 wie oben definiert sind;
und p eine ganze Zahl von 1 bis 7 ist. Wenn p=1, dann ist die eine -(NHCONH-X)-Gruppe bzw. eine der zwei Aminogrup pen getrennt mit zwei angrenzenden Atomen in R1 verbunden. Wenn p=2, dann sind die zwei -(NHCONH-X)-Gruppen getrennt an zwei getrennte Atome in R1 angeschlossen, die an zwei ge trennte Atome angrenzen, an die die zwei Aminogruppen ange schlossen sind. Wenn p den Wert 3 oder mehr hat, dann ist jede -(NHCONH-X)-Gruppe an jedes Atom in R1 angeschlossen.
und p eine ganze Zahl von 1 bis 7 ist. Wenn p=1, dann ist die eine -(NHCONH-X)-Gruppe bzw. eine der zwei Aminogrup pen getrennt mit zwei angrenzenden Atomen in R1 verbunden. Wenn p=2, dann sind die zwei -(NHCONH-X)-Gruppen getrennt an zwei getrennte Atome in R1 angeschlossen, die an zwei ge trennte Atome angrenzen, an die die zwei Aminogruppen ange schlossen sind. Wenn p den Wert 3 oder mehr hat, dann ist jede -(NHCONH-X)-Gruppe an jedes Atom in R1 angeschlossen.
In der Formel (I) steht X für eine einwertige
organische Gruppe, die eine Gruppe aufweist, die durch Ein
wirkung von Licht polymerisierbar, dimerisierbar oder ver
netzbar ist. Als solche lichtempfindlichen Gruppen können
bislang bekannte lichtempfindliche Gruppen ohne Einschränkun
gen verwendet werden. Im Hinblick auf die Empfindlichkeit
werden jedoch organische Gruppen bevorzugt, die eine Vinyl
gruppe besitzen.
Solche bevorzugten organischen Gruppen sind nachstehend aus
gedrückt als Formel (III) gezeigt:
Darin steht R2 für eine zweiwertige Gruppe, die von einer Al
kylgruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen abgeleitet ist;
R6 und R9 unabhängig voneinander für eine von einer Al kylgruppe abgeleitete zweiwertige Gruppe, eine von einer Cyc loalkylgruppe abgeleitete zweiwertige Gruppe, die eine Me thyl- oder Methoxygruppe enthalten kann, oder eine zweiwer tige aromatische Gruppe, die eine Methyl- oder Methoxygruppe enthalten kann, stehen und aus der Gruppe bestehend aus
R6 und R9 unabhängig voneinander für eine von einer Al kylgruppe abgeleitete zweiwertige Gruppe, eine von einer Cyc loalkylgruppe abgeleitete zweiwertige Gruppe, die eine Me thyl- oder Methoxygruppe enthalten kann, oder eine zweiwer tige aromatische Gruppe, die eine Methyl- oder Methoxygruppe enthalten kann, stehen und aus der Gruppe bestehend aus
ausgewählt sind; R10 für eine zweiwertige organische Gruppe
steht, die aus der Gruppe bestehend aus
ausgewählt ist; R3, R4 und R5 unabhängig voneinander für ein
Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 3 Kohlen
stoffatomen stehen; R7 für eine vierwertige organische Gruppe
steht, die sich von einer Alkylgruppe ableitet, oder eine der
folgenden Gruppen:
R8 für eine einwertige aromatische oder heterocyclische
Gruppe steht; Y1, Y2 und Y3 unabhängig voneinander für ein
Wasserstoffatom oder eine einwertige organische Gruppe, die
eine oder mehrere Vinylgruppen haben kann, stehen, mit der
Maßgabe, daß mindestens eine der Gruppen Y1, Y2 und Y3 eine
einwertige organische Gruppe, die eine Vinylgruppe aufweist,
ist; und k den Wert 1 oder 2 hat.
Die von der Alkylgruppe abgeleitete zweiwertige Gruppe R2
mit 1-18 Kohlenstoffatomen weist vorzugsweise 1-5
Kohlenstoffatome, und besonders bevorzugt 2-4 Kohlenstoff
atome, auf. Wenn die Anzahl der Kohlenstoffatome zu groß
ist, dann sind die Verdampfungsverluste zum Zeitpunkt des
Heißhärtens groß und die Auflösung neigt dazu, verschlechtert
zu werden.
Die von einer Alkylgruppe abgeleitete vierwertige Gruppe R7 hat
vorzugsweise 1-10 Kohlenstoffatome, und mehr bevorzugt 1-6
Kohlenstoffatome.
In der Formel (I) werden für R1 die folgenden Gruppen bevorzugt:
Wenn in der allgemeinen Formel (I) p=1, dann sind die eine
-(NHCONH-X)-Gruppe und eine der zwei Aminogruppen getrennt an
zwei angrenzende Atome in R1 angefügt. Wenn p=2, dann sind
die zwei -(NHCONH-X)-Gruppen getrennt an zwei getrennte Atome
in R1 angeschlossen. Diese grenzen ihrerseits an zwei ge
trennte Atome an, an die die zwei Aminogruppen angeschlossen
sind. Wenn p den Wert 3 oder höher hat, dann ist jede
-(NHCONH-X)-Gruppe an jedes Atom in R1 zusätzlich in der Art
und Weise, wenn p=2, angeschlossen. Obgleich die genannten
Atome keinen besonderen Beschränkungen unterworfen sind, sind
sie gewöhnlich Kohlenstoffatome.
Bevorzugte konkrete Beispiele der Diaminoverbindungen der
Formel (I) sind die folgenden Verbindungen:
Die durch die Formel (I) angegebene Diaminoverbindung kann
beispielsweise in der Weise hergestellt werden, daß man in
einem organischen Lösungsmittel eine Isocyanatverbindung mit ei
ner Vinylgruppe zu einer Polyaminoverbindung zusetzt. Abgese
hen von diesem Verfahren, können verschiedene bekannte Ver
fahren zur Synthese der Diaminoverbindung der Formel (I) her
angezogen werden.
Als Polyaminoverbindungen werden aromatische Polyaminoverbin
dungen mit Einschluß von Triaminen und Tetraaminen, wie
1,2,3-Triaminobenzol, 1,2,4-Triaminobenzol, 1,2,4,5-Tetraami
nobenzol, 3-Aminobenzidin, 3,3'-Diaminobenzidin, 3,4,4'-Tri
aminodiphenylether, 3,3',4,4'-Tetraaminodiphenylether,
3,4,4'-Triaminobenzophenon, 3,3',4,4'-Tetraaminobenzophenon,
3,4,4'-Triaminodiphenylmethan, 3,3',4,4'-Tetraaminodiphenyl
methan, 3,4,4'-Triaminodiphenylsulfid, 3,3',4,4'-Tetraamino
diphenylsulfid, 3,4,4'-Triaminodiphenylsulfon, 3,3',4,4'-Te
traaminodiphenylsulfon, 2,2-Bis(3,4-diaminophenyl)-propan,
4,4'-Bis(3,4-diaminophenoxy)-biphenyl, 2,2-Bis[4-(3,4-Di
aminophenoxy)phenyl]-propan, 2,2-Bis(3,4-diaminophenyl)-he
xafluorpropan, 2,2-Bis[4-(3,4-diaminophenoxy)phenyl]-hexa
fluorpropan, Verbindungen mit den folgenden
Strukturformeln, sowie alicyclische Poly
aminoverbindungen, die durch Hydrierung der genannten aroma
tischen Polyaminoverbindungen hergestellt worden sind, bevor
zugt.
worin Z für ein Sauerstoffatom oder ein Schwefelatom steht; q
den Wert 0 oder 1 hat; und r 1-5 ist.
Diese Aminoverbindungen können entweder einzeln oder in Kom
bination von zwei oder mehreren verwendet werden. Die folgen
den Aminoverbindungen werden erfindungsgemäß bevorzugt ver
wendet:
Als Isocyanatverbindung, die eine Vinylgruppe aufweist, wer
den vorzugsweise Verbindungen der folgenden Formeln (IV) und
(V) verwendet:
worin R2, R6, R3, R4, R5, R7, Y1, Y2 und Y3, wie im Zusammen
hang mit der Formel (III) angegeben, definiert sind.
Beispiele für Isocyanatverbindungen der Formel (IV) sind
Isocyanatethylacrylat, Isocyanatpropylacrylat, Isocyanatbu
tylacrylat, Isocyanatpentylacrylat, Isocyanathexylacrylat,
Isocyanatoctylacrylat, Isocyanatdecylacrylat, Isocyanatocta
decylacrylat, Isocyanatethylmethacrylat, Isocyanatpropylmeth
acrylat, Isocyanatbutylmethacrylat, Isocyanatpentylmeth
acrylat, Isocyanathexylmethacrylat, Isocyanatoctylmeth
acrylat, Isocyanatdecylmethacrylat, Isocyanatoctadecylmeth
acrylat, Isocyanatethylcrotonat, Isocyanatpropylcrotonat
Isocyanathexylcrotonat. Unter diesen wird
Isocyanatethylmethacrylat bevorzugt.
Die Isocyanatverbindung der Formel (V) wird aus einer Hydro
xyverbindung, die mindestens eine ethylenisch ungesättigte
Gruppe aufweist, und einer Polyisocyanatverbindung syntheti
siert. Beispiele für die genannte Hydroxyverbindung, die min
destens eine ethylenisch ungesättigte Gruppe aufweist, sind
Trimethylolpropandiacrylat, Trimethylolpropandimethacrylat,
Trimethylolethandiacrylat, Trimethylolethandimethacrylat,
Pentaerythrittriacrylat, Pentaerythrittrimethacrylat, 2-Hy
droxyethylacrylat, 2-Hydroxyethylmethacrylat, 2-Hydroxypro
pylacrylat, 2-Hydroxypropylmethacrylat, 2-Hydroxy-3-phenoxy
propylacrylat, 2-Hydroxy-3-phenoxypropylmethacrylat, Allylal
kohol, Glycerindiallylether, Trimethylpropandiallylether,
Trimethylolethandiallylether, Pentaerythritdiallylether,
Ethylenglycolmonoallylether, Diethylenglycolmonoallylether
Diglyceroltriallylether, Crotylalkohol, Vinylphenol, Cinna
mylalkohol, Allylphenol, o-Cinnamylphenol und die Verbindun
gen der unten angegebenen Formeln. Diese Hydroxyverbindungen
können entweder einzeln oder in Kombination von zwei oder
mehreren verwendet werden.
worin a eine ganze Zahl von 2-30 ist und R für Wasserstoff
oder eine Methylgruppe steht.
Beispiele für die Diisocyanatverbindung, die sich mit der
oben genannten Hydroxyverbindung unter Erhalt einer Monoiso
cyanatverbindung umsetzt, die in ihrem Molekül eine Kohlen
stoff-Kohlenstoff-Doppelbindung und eine Urethanbindung be
sitzt, sind 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat, Dianisidindi
isocyanat, Tolylendiisocyanat, Hexamethylendiisocyanat,
2,4-Tolylendiisocyanat, 2,6-Tolylendiisocyanat, 1,5-Naphthalindi
isocyanat, trans-Vinylendiisocyanat, 2,2,4-Trimethylhexame
thylendiisocyanat, 2,4,4-Trimethylhexamethylendiisocyanat,
3-Isocyanatmethyl-3,5,5-trimethyl-cyclohexylisocyanat und die
Verbindungen der unten angegebenen Formeln. Diese Verbindun
gen können entweder einzeln oder in Kombination von zwei oder
mehreren verwendet werden.
Die Reaktion zwischen der Hydroxyverbindung, die in ihrem Mo
lekül mindestens eine ethylenisch ungesättigte Gruppe hat und
dem Diisocyanat wird in Abwesenheit oder in Gegenwart eines
inerten organischen Lösungsmittels gewöhnlich bei einer Tem
peratur von 0-100°C, vorzugsweise 20-70°C, durchgeführt. Das
Verhältnis zwischen den zwei Verbindungen ist vorzugsweise
0,8/1 bis 1,2/1 und besonders bevorzugt 1/1, ausgedrückt als
Molverhältnis der erstgenannten Verbindung zu der letztge
nannten.
Die Umsetzung zwischen der Hydroxyverbindung, die mindestens
eine ethylenisch ungesättigte Gruppe im Molekül hat, und dem
Diisocyanat kann erleichtert werden, indem man als Katalysa
tor ein tertiäres Amin, wie Triethylamin, 1,4-Diazabicyclo
[2,2,2]octan oder eine Zinnverbindung, wie
Dibutylzinndilaurat, Dibutylzinndiacetat ver
wendet. Diese Verbindungen können in einer Menge von 0,01-5
Gew.-%, bezogen auf die Diisocyanatverbindung, eingesetzt
werden.
Beispiele für die Isocyanatverbindung, die eine photodimeri
sierbare Gruppe hat, sind die Isocyanatverbindungen, wie die
untenstehenden Formeln (VI) und (VII):
worin R8, R9, R10 und k, wie im Zusammenhang mit der Formel
(III) angegeben, definiert sind.
Die Isocyanatverbindung der oben genannten Formel (VII) wird
aus einer Hydroxyverbindung, die mindestens eine photodimeri
sierbare Gruppe besitzt, und einer Isocyanatverbindung syn
thetisiert. Als Hydroxyverbindung, die mindestens eine photo
dimerisierbare Gruppe hat, können beispielsweise die Verbin
dungen verwendet werden, die untenstehend durch die Formel
(VIII) angegeben sind. Diese Hydroxyverbindungen können ent
weder einzeln oder in Kombination von zwei oder mehreren ver
wendet werden.
OH-R10 CR=CH kR8 (VIII)
worin R8, R10 und k, wie im Zusammenhang mit Formel (III) an
gegeben, definiert sind.
Als aromatische oder heterocyclische Gruppe, die in der For
mel (III) durch R8 angegeben ist, können bekannte Gruppen
verwendet werden. Unter diesen werden die folgenden bevor
zugt:
Als durch R10 angegebene Gruppen
wenden zweiwertige organische
Gruppen der folgenden Formeln verwendet:
Als Diisocyanat, das sich mit den oben genannten Hydroxyver
bindungen unter Erhalt einer Monoisocyanatverbindung, die im
Molekül eine Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung und eine
Urethanbindung hat, umsetzt, können die gleichen Diisocya
nate, wie oben genannt, verwendet werden.
Die Diaminoverbindungen der Formel (I) können dadurch erhal
ten werden, daß man die oben genannten verschiedenen Polyami
noverbindungen mit einer Vielzahl von photopolymerisierbaren,
photodimerisierbaren oder photovernetzbaren Isocyanatverbin
dungen unter Bildung eines Addukts umsetzt. Die Reaktion wird
bei einer Temperatur von -60°C bis 30°C und vorzugsweise
-50°C bis 10°C, durchgeführt. Wann die Reaktionstemperatur un
terhalb -60°C liegt, dann ist kein für die Reaktion geeigne
tes Lösungsmittel verfügbar. Wenn andererseits die Temperatur
über 30°C hinausgeht, dann wird die Selektivität der Reaktion
zwischen dem in dem Lösungsmittel vorhandenen Wasser und der
Isocyanatverbindung verschlechtert. Vorzugsweise wird bei
dieser Reaktion das Verhältnis zwischen der Polyaminoverbin
dung und dem Isocyanat so kontrolliert, daß zwei der Amino
gruppen in dem Molekül der Polyaminoverbindung nicht umge
setzt zurückbleiben. Wenn beispielsweise die Polyaminoverbin
dung ein Tetraamin ist, dann wird das Molverhältnis von Poly
aminoverbindung zu Isocyanatverbindung, die eine photopolyme
risierbare, photodimerisierbare oder photovernetzbare Gruppe
aufweist, vorzugsweise auf 0,9/2 bis 1,2/2, besonders bevor
zugt 1/2 eingestellt.
Wenn die Polyaminoverbindung ein Triamin ist, dann wird das
Molverhältnis der Polyaminoverbindung zu der Isocyanatverbin
dung, die eine photopolymerisierbare, photodimerisierbare
oder photovernetzbare Gruppe hat, vorzugsweise auf 0,9/1 bis
1,1/1 und besonders bevorzugt 1/1 eingestellt. Wenn das Mol
verhältnis über diesen Bereich hinausgeht, dann neigt die Re
aktion zwischen der Polyaminoverbindung und der Isocyanatver
bindung zu der Bildung eines unerwünschten Nebenprodukts. Ge
mäß einer der besonders bevorzugten Ausführungsformen dieses
Herstellungsverfahrens, wird ein Mol einer Monoisocyanatver
bindung, die eine photopolymerisierbare, photodimerisierbare
oder photovernetzbare Gruppe hat, bei einer Temperatur von
-50°C bis 0°C mit einem Mol jeder einen Aminogruppe einer Po
lyaminoverbindung, bei der die zwei Aminogruppen getrennt an
zwei aneinander angrenzende Atome in einem aromatischen oder
einem Cycloalkylring angefügt sind, umgesetzt, wodurch nur
eine der zwei Aminogruppen, die getrennt an zwei angrenzende
Atome in einem aromatischen oder einem Cycloalkylring ange
fügt sind, mit der Monoisocyanatverbindung mit relativ hoher
Selektivität zur Umsetzung kommen können. Als Ergebnis kann
eine Diaminoverbindung mit hoher Ausbeute erhalten werden,
die das angestrebte Reaktionsprodukt ist.
Da sich eine Isocyanatverbindung leicht mit Spurenmengen von
Wasser, die in dem Reaktionssystem vorhanden sind, unter Bil
dung eines unerwünschten Produkts umsetzt, ist eine niedri
gere Reaktionstemperatur im Hinblick auf die Vermeidung die
ser Nebenreaktion zweckmäßiger.
Neben dem obigen kann die durch die Formel (I) angegebene
Diaminoverbindung in der Weise synthetisiert werden, daß ver
schiedene Ausgangsverbindungen verwendet werden und daß be
kannte Reaktionen entsprechend der angestrebten Diaminover
bindung kombiniert werden. So kann beispielsweise eine Ver
bindung der folgenden Formel:
in folgender Weise unter Verwendung von 3,3'-Dinitrobenzidin
synthetisiert werden:
Die auf die obige Weise erhaltene Diaminoverbindung der For
mel (I) ist als Bestandteilmonomeres eines Poly(aminsäure)
harzes mit wiederkehrenden Einheiten der folgenden Formel
(II):
worin X und R1 wie in Formel (I) definiert sind;
R11 für eine vierwertige organische Gruppe steht; R12 für eine zwei wertige organische Gruppe steht; p eine ganze Zahl von 1 bis 7 ist; und m und n die Molzahlen der wiederkehrenden Einhei ten sind, mit der Maßgabe, daß m/n 1/99 bis 100/0 ist, oder eines Poly(aminsäure)esterharzes, das durch Veresterung sei ner Carboxylgruppe(n) hergestellt worden ist, oder eines Po lyimidharzes, das durch eine Dehydratisierungs- oder Alkohol eliminierungs-Ringschlußreaktion dieser Harze hergestellt worden ist, geeignet.
R11 für eine vierwertige organische Gruppe steht; R12 für eine zwei wertige organische Gruppe steht; p eine ganze Zahl von 1 bis 7 ist; und m und n die Molzahlen der wiederkehrenden Einhei ten sind, mit der Maßgabe, daß m/n 1/99 bis 100/0 ist, oder eines Poly(aminsäure)esterharzes, das durch Veresterung sei ner Carboxylgruppe(n) hergestellt worden ist, oder eines Po lyimidharzes, das durch eine Dehydratisierungs- oder Alkohol eliminierungs-Ringschlußreaktion dieser Harze hergestellt worden ist, geeignet.
Vorzugsweise ist in der Formel (II) ein Teil von R11, der
kleiner als 50 Mol-% ist, eine Gruppe der folgenden Formel:
im Hinblick auf die Lichtdurchlässigkeit, die Löslichkeit und
die Klebkraft. Wenn der Anteil dieser Gruppe der obigen For
mel 50% oder mehr beträgt, dann neigt die Hitzebeständig
keit zu einer Erniedrigung.
Wenn in der Formel (II) p=1, dann sind die eine -(NHCONH-X)-Gruppe
und eine der zwei Amidbindungen gesondert an zwei an
grenzende Atome in R1 angefügt. Wenn p=2, dann sind die zwei
-(NHCONH-X)-Gruppen getrennt an zwei getrennte Atome in R1
angefügt, die ihrerseits an zwei getrennte Atome angrenzen,
an die die zwei Aminogruppen angefügt sind. Wenn p den Wert 3
oder höher hat, dann ist jede -(NHCONH-X)-Gruppe zusätzlich
zu der Art und Weise, wenn p=2, an jedes Atom in R1 angefügt.
Die strukturelle Beziehung der oben beschriebenen Bindungen
resultiert darin, daß, wenn R1 ein Benzolring ist und p=1,
die eine -(NHCONH-X)-Gruppe und eine der zwei Amidbindungen
sich zueinander in ortho-Stellung befinden. Wenn andererseits
R1 ein Benzölring ist und p=2, dann befinden sich in dem er
sten Paar, das aus einer -(NHCONH-X)-Gruppe und einer Amid
bindung besteht, die beiden zueinander in ortho-Stellung. In
dem zweiten Paar, das aus der anderen -(NHCONH-X)-Gruppe und
der anderen Amidbindung besteht, befinden sich diese gleich
falls zueinander in ortho-Stellung. Aufgrund dieser Struktur
beziehung kann eine Ringschlußreaktion stattfinden und, wenn
das System danach erhitzt wird, kann eine Imidazopyrrolon
struktur gebildet werden.
Das Poly(aminsäure)harz mit den wiederkehrenden Einheiten der
Formel (II) kann in der Weise hergestellt werden, daß man (a)
eine Diaminoverbindung der Formel (I) oder ein eine Diamino
verbindung enthaltendes Gemisch mit einem Tetracarbonsäure
dianhydrid in einem organischen Lösungsmittel umsetzt [nach
stehend wird dieses Verfahren manchmal als "Verfahren (a)"
bezeichnet].
Bei dem Verfahren (a) können gegebenenfalls weitere Diamino
verbindungen zusätzlich zu der Diaminoverbindung der Formel
(I) verwendet werden, wenn es gewünscht wird.
Die genannten "weiteren Diaminoverbindungen" sind
aromatische Diaminoverbindungen, wie p-Phenylendiamin, m-Phe
nylendiamin, p-Xylylendiamin, m-Xylylendiamin, 1,5-Diamino
naphthalin, 3,3'-Dimethylbenzidin, 3,3'-Dimethoxybenzidin,
4,4'- (oder 3,4'-, 3,3'-, 2,4'- oder 2,2'-) Diaminodiphenyl
methan, 4,4'- (oder 3,4'-, 3,3'-, 2,4'- oder 2,2'-) Diamino
diphenylether, 4,4'- (oder 3,4'-, 3,3'-, 2,4'- oder 2,2'-)
Diaminodiphenylsulfon, 4,4'- (oder 3,4'-, 3,3'-, 2,4'- oder
2,2'-) Diaminodiphenylsulfid, 4,4'-Benzophenondiamin,
4,4'-Di(4-aminophenoxy)phenylsulfon, 1,1,1,3,3,3-Hexafluor-2,2-
bis(4-aminophenyl)propan, 1,1,1,3,3,3-Hexafluor-2,2-bis[4-(4-
aminophenoxy)phenyl]-propan, 2,2-Bis[4-(4-aminophenoxy)phe
nyl]-propan, 3,3'-Dimethyl-4,4'-diaminodiphenylmethan,
3,3',5,5'-Tetramethyl-4,4'-diaminodiphenylmethan, 4,4'-Di(3-
aminophenoxy)phenylsulfon, 3,3'-Diaminodiphenylsulfon,
2,2-Bis(4-aminophenyl)propan, die Diamine der untenstehend ange
gebenen Formel; und alicyclische Diaminover
bindungen, hergestellt durch Hydrierung dieser aromatischen
Diaminoverbindungen;
worin R13 und R14 unabhängig voneinander für eine zweiwertige
Kohlenwasserstoffgruppe stehen; R15 und R16 unabhängig von
einander für eine einwertige Kohlenwasserstoffgruppe stehen
und t eine ganze Zahl von 1 oder größer ist. Obgleich diese
Diaminoverbindungen entweder einzeln oder in Kombination von
zwei oder mehreren verwendet werden können, wird im Hinblick
auf die Hitzebeständigkeit, die mechanischen Eigenschaften
und die Kosten der 4,4'-Diaminodiphenylether bevorzugt.
Bevorzugte Beispiele für das genannte Tetracarbonsäuredianhy
drid sind aromatische Tetracarbonsäuredianhydride, wie Pyro
mellitsäuredianhydrid, 3,3',4,4'-Benzophenontetracarbonsäure
dianhydrid, 3,3',4,4'-Biphenyltetracarbonsäuredianhydrid,
1,2,5,6-Naphthalintetracarbonsäuredianhydrid, 2,3,6,7-Naph
thalintetracarbonsäuredianhydrid, 2,3,5,6-Pyridintetracarbon
säuredianhydrid, 1,4,5,8-Naphthalintetracarbonsäuredianhy
drid, 3,4,9,10-Perylentetracarbonsäuredianhydrid, 4,4'-Sul
fondiphthalsäuredianhydrid, m-Terphenyl-3,3'',4,4''-tetracar
bonsäuredianhydrid, p-Terphenyl-3,3'',4,4''-tetracarbonsäure
dianhydrid, 4,4'-Oxydiphthalsäuredianhydrid, 1,1,1,3,3,3-He
xafluor-2,2-bis(2,3- oder 3,4-dicarboxyphenyl)-propandianhy
drid, 2,2-Bis(2,3- oder 3,4-dicarboxyphenyl)-propandianhy
drid, 2, 2-Bis[4-(2,3- oder 3,4-dicarboxyphenoxy)phenyl]-pro
pandianhydrid, 1,1,1,3,3,3-Hexafluor-2,2-bis[4-(2,3- oder
3,4-dicarboxyphenoxy)phenyl]-propandianhydrid, Tetracarbon
säuredianhydride der folgenden Formel:
worin R17 und R18 unabhängig voneinander für eine einwertige
Kohlenwasserstoffgruppe stehen; und s den Wert 0 hat oder
eine ganze Zahl von 1 oder größer ist; hydrierte Produkte
dieser aromatischen Tetracarbonsäuredianhydride; und alicy
clische Tetracarbonsäuredianhydride, von denen Beispiele
durch die folgenden Formeln angegeben werden:
Naturgemäß können die Benzolringe der oben genannten Tetra
carbonsäuredianhydride gegebenenfalls durch einen Substituen
ten, wie eine Alkylgruppe, substituiert sein.
Zusätzlich zu dem Tetracarbonsäuredianhydrid können auch ali
phatische Tetracarbonsäuredianhydride verwendet werden, so
fern ihre Verwendung die Hitzebeständigkeit und die mechani
schen Eigenschaften nicht verschlechtert.
Die Temperatur der Reaktion zwischen der Diaminoverbindung
der Formel (I), der gegebenenfalls verwendeten Diaminoverbin
dung und dem Tetracarbonsäuredianhydrid ist vorzugsweise
0-100°C, mehr bevorzugt 5-70°C. Bei Temperaturen von weniger
als 0°C ist das Tetracarbonsäuredianhydrid ziemlich schwierig
aufzulösen. Wenn andererseits die Temperatur über 100°C hin
ausgeht, dann erfolgt leicht eine Reaktion zwischen dem Te
tracarbonsäuredianhydrid und dem in dem Reaktionsmedium vor
handenen Wasser, und weiterhin erfolgt leicht eine Imidisie
rungsreaktion zusätzlich zu der Polykondensationsreaktion.
Als Aminkomponente kann gegebenenfalls eine weitere Diamino
verbindung in einer Menge von 0-99% verwendet werden, wenn
dies gewünscht wird. Vorzugsweise werden die Aminkomponente,
bestehend aus der Diaminoverbindung der Formel (I), und die
gegebenenfalls verwendete Diaminoverbindung sowie die Tetra
carbonsäuredianhydridkomponente in einem Verhältnis von 1/1,2
bis 1/0,8, ausgedrückt als Molverhältnis, der erstgenannten
Komponente zu der letztgenannten verwendet. Es wird mehr be
vorzugt, daß die zwei Komponenten in einem äquimolaren Ver
hältnis verwendet werden. Wenn das Molverhältnis über diesen
Bereich hinausgeht, dann ist es schwierig, ein Produkt mit
höherem Molekulargewicht zu erhalten.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Verfahren zur Herstellung
eines Poly(aminsäure)harzes mit wiederkehrenden Einheiten der
Formel (II) wird eine Isocyanatverbindung, die eine photopo
lymerisierbare, photodimerisierbare oder photovernetzbare
Gruppe besitzt, zu einer Lösung einer Polyaminoverbindung in
einem organischen Lösungsmittel gegeben, um ein Addukt
zu bilden. Sodann löst man gegebenenfalls eine an sich be
kannte Diaminoverbindung in einer Lösung des Addukts in
einem organischen Lösungsmittel auf, läßt sie mit pulver
förmigem Tetracarbonsäuredianhydrid reagieren und isoliert
das Reaktionsprodukt [nachstehend wird dieses Verfahren
manchmal als "Verfahren (b)" bezeichnet].
Die Temperatur der Reaktion zwischen der Polyaminoverbindung
und der Isocyanatverbindung, die eine photopolymerisierbare,
photodimerisierbare oder photovernetzbare Gruppe aufweist,
beträgt vorzugsweise -60°C bis 30°C, mehr bevorzugt -50°C bis
10°C. Wenn die Temperatur niedriger als -60°C ist, dann ist
kein geeignetes Lösungsmittel für die Reaktion verfügbar.
Wenn andererseits die Temperatur über 30°C hinausgeht, dann
wird die Reaktionsselektivität zwischen der Isocyanatverbin
dung und dem in dem Reaktionslösungsmittel vorhandenen Wasser
verschlechtert. Die Temperatur der Reaktion zwischen dem auf
die obige Weise gebildeten Addukt, der gegebenenfalls verwen
deten, an sich bekannten Diaminoverbindung und dem Tetracarbonsäuredianhydrid
beträgt vorzugsweise 0-100°C, mehr bevorzugt 5-70°C. Wenn die
Temperatur unterhalb 0°C liegt, dann ist das Tetracarbonsäu
redianhydrid ziemlich schwierig aufzulösen. Wenn andererseits
die Temperatur über 100°C hinausgeht, dann erfolgt leicht
eine Umsetzung zwischen dein Tetracarbonsäuredianhydrid und
dem in dem Reaktionslösungsmittel vorhandenen Wasser, und zu
sätzlich zu der Polykondensationsreaktion erfolgt leicht eine
Imidisierungsreaktion. Um das oben genannte Addukt zu erhal
ten, wird es bevorzugt, das Verhältnis von Polyaminoverbin
dung zu Isocyanatverbindung mit einer photopolymerisierbaren,
photodimerisierbaren oder photovernetzbaren Gruppe so einzu
stellen, daß im Molekül der Polyaminoverbindung zwei Amino
gruppen nicht umgesetzt zurückbleiben, nachdem die Polyamino
verbindung mit der Isocyanatverbindung umgesetzt worden ist.
Wenn beispielsweise die Polyaminoverbindung ein Tetraamin
ist, dann wird das Molverhältnis der Polyaminoverbindung zu
der Isocyanatverbindung mit einer photopolymerisierbaren,
photodimerisierbaren oder photovernetzbaren Gruppe vorzugs
weise auf 0,9/2 bis 1,1/2, mehr bevorzugt 1/2, eingestellt.
Wenn die Polyaminoverbindung ein Triamin ist, dann wird das
Molverhältnis der Polyaminoverbindung zu der Isocyanatverbin
dung mit einer photopolymerisierbaren, photodimerisierbaren
oder photovernetzbaren Gruppe vorzugsweise auf 0,9/1 bis
1,1/1, und mehr bevorzugt 1/1, eingestellt. Wenn das Molver
hältnis über diesen Bereich hinausgeht, dann erfolgt eine
Reaktion zwischen der Polyaminoverbindung und der Isocyanat
verbindung unter Bildung eines unerwünschten Nebenprodukts.
Als Aminkomponente kann gegebenenfalls eine weitere Diamino
verbindung in einer Menge von 0-99% verwendet werden, wenn
es gewünscht wird. Die Aminkomponente, bestehend aus der Po
lyaminoverbindung und der gegebenenfalls verwendeten,an sich be
kannten Diaminoverbindung, und die Tetracarbonsäuredianhydridkomponente wer
den vorzugsweise in einem Verhältnis von 1/1,2 bis 1/0,8,
ausgedrückt als Molverhältnis der erstgenannten Komponente zu
der letztgenannten, und mehr bevorzugt einem äquimolaren Ver
hältnis verwendet. Wenn das Molverhältnis über diesen Be
reich hinausgeht, dann ist es schwierig, ein Produkt mit ho
hem Molekulargewicht zu erhalten. Gemäß einer bevorzugten
Ausführungsform des Verfahrens (b) wird ein Mol einer Mono
isocyanatverbindung mit einer photopolymerisierbaren, photo
dimerisierbaren oder photovernetzbaren Gruppe bei -50°C bis
0°C mit einem Mol jeder Aminogruppe der Polyaminoverbindung,
bei der die zwei Aminogruppen getrennt an zwei Atome angefügt
sind, die in dem aromatischen oder Cycloalkylring aneinander
angrenzen, umgesetzt, und danach wird hiermit ein Tetracar
bonsäuredianhydrid umgesetzt. Bei diesem Verfahren kann nur
eine der zwei Aminogruppen, die getrennt an zwei Atome in dem
aromatischen oder Cycloalkylring angeheftet sind, mit relativ
hoher Selektivität mit der Monoisocyanatverbindung umgesetzt
werden. Als Ergebnis kann leicht beispielsweise eine Diamino
verbindung mit einer photopolymerisierbaren, photodimerisier
baren oder photovernetzbaren Gruppe der unten angegebenen
Formel erhalten werden. Die daraus letztlich erhaltene Poly
(aminsäure) kann zu einem hochmolekularen Polymeren mit na
hezu linearer Struktur verarbeitet werden, ohne daß weder
eine unerwünschte Gelierung noch eine Beendigung der Polyme
risation erfolgt:
worin R19 für eine zweiwertige Alkylgruppe steht; und R20,
R21 und R22 unabhängig voneinander für ein Wasserstoffatom
oder eine Alkylgruppe stehen.
Da sich eine Isocyanatverbindung leicht mit Spurenmengen von
Wasser, die in dem Reaktionssystem vorhanden sind, unter Bil
dung eines unerwünschten Nebenprodukts umsetzen, sollte eine
niedrigere Reaktionstemperatur verwendet werden, um die ge
nannte Nebenreaktion zu verhindern.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Herstellungsverfahren wird
eine Lösung eines Tetracarbonsäuredianhydrids in einem orga
nischen Lösungsmittel zu einer Lösung einer Polyaminoverbin
dung und einer gegebenenfalls verwendeten, an sich bekannten Di
aminoverbindung in einem organischen Lösungsmittel gegeben und unter Bildung
eines Polykondensats umgesetzt. Danach wird eine Isocyanat
verbindung mit einer photopolymerisierbaren, photodimerisier
baren oder photovernetzbaren Gruppe zu einer Lösung des ge
nannten Polykondensats in einem organischen Lösungsmittel ge
geben und zur Umsetzung gebracht [nachstehend wird dieses
Verfahren manchmal als "Verfahren (c)" bezeichnet]. Bei die
sem Verfahren ist die Reaktionstemperatur vorzugsweise -60°C
bis 100°C; und mehr bevorzugt -50°C bis 60°C. Wenn die Tempe
ratur niedriger als -60°C ist, dann wird das Reaktionsprodukt
beim Fortschreiten der Reaktion hochviskos, und die Durchfüh
rung des Rührens wird schwierig. Wenn andererseits die Reak
tionstemperatur über 100°C hinausgeht, dann findet leicht
eine Gelierung statt. Um die Gelierung zu verhindern und ein
hochmolekulares Gewicht zu erhalten, wird es bevorzugt, eine
relativ niedrige Reaktionstemperatur im oben genannten Be
reich anzuwenden.
Bei dem Verfahren (c) werden die Aminokomponente, bestehend
aus der Polyaminoverbindung und der gegebenenfalls verwende
ten, an sich bekannten Diaminoverbindung, und die Tetracarbonsäuredianhy
dridkomponente, die zum Erhalt eines Polykondensats eingesetzt wer
den, vorzugsweise in einem Verhältnis von 1/1,2 bis 1/0,8,
und mehr bevorzugt 1/1, ausgedrückt als Molverhältnis der
erstgenannten Komponente zu der letztgenannten, verwendet.
Wenn das Molverhältnis über diesen Bereich hinausgeht, dann
ist es schwierig, ein Produkt mit hohem Molekulargewicht zu
erhalten, oder es erfolgt leicht eine Gelierung. Vorzugsweise
wird die Isocyanatverbindung mit einer photopolymerisierba
ren, photodimerisierbaren oder photovernetzbaren Gruppe in
einer Menge von 5-100 Mol-%, bezogen auf die Aminogruppe des
Polykondensats, verwendet. Als Aminkomponente kann gegebenen
falls eine weitere Diaminoverbindung in einer Menge von
0-99% verwendet werden, wenn es gewünscht wird.
Als Verfahren zur Herstellung eines Poly(aminsäure)harzes der
Formel (II) wird Verfahren (a) besonders bevorzugt, da es ein
Poly(aminsäure)harz mit hohem Molekulargewicht und ausge
zeichneten mechanischen Eigenschaften ohne Gelierung liefern
kann und weil es die Bildung einer Lösung des Poly(amin
säure)harzes mit hohem Feststoffgehalt erleichtert, welche
mit Vorteil zur Bildung eines dicken Films verwendbar ist.
Als ein Verfahren zur Herstellung eines Poly(aminsäure)
esterharzes, bei dem die Carboxylgruppe des oben genannten
Poly(aminsäure)harzes mit wiederkehrenden Einheiten der For
mel (II) verestert wird, kann ein Verfahren genannt werden,
bei dem man so vorgeht, daß man eine Diaminoverbindung der
Formel (I), eine gegebenenfalls verwendete, an sich bekannte Di
aminoverbindung und einen Tetracarbonsäurediester, der durch eine gewünschte
organische Gruppe ohne photoempfindliche Gruppe verestert
worden ist, einer Kondensationsreaktion nach einem bekannten
Verfahren unterwirft. Als Beispiel kann ein Verfahren genannt
werden, bei dem man ein Kondensationsmittel, wie Dicyclo
hexylcarbodiimid, Phosphindisulfid oder Thionylchlorid
verwendet. Als organische Gruppe ohne photoempfind
liche Gruppe, die zum Verestern der Carboxylgruppe der Poly
(aminsäure) verwendet werden kann, kommt eine Vielzahl von
solchen Gruppen in Betracht, unter denen solche besonders be
vorzugt sind, die bei relativ niedriger Temperatur eliminiert
werden können und die die Ringschlußreaktion bei erhöhter
Temperatur rasch vervollständigen können. Es ist auch mög
lich, das Poly(aminsäure)esterharz in der Weise herzustellen,
daß man die Carboxylgruppen des Poly(aminsäure)harzes mit
wiederkehrenden Einheiten der Formel (II) mit einem Alkohol
mit einer Methyl-, Ethyl oder t-Butylgruppe oder einer Me
thylsilyl-, Ethylsilyl- oder t-Butylsilylgruppe
verestert.
Aus der Poly(aminsäure) der Formel (II), die nach den obigen
Verfahren (a), (b) oder (c) hergestellt worden ist, kann ein
Polyimidharz durch herkömmliche Verfahren eines Dehydratisie
rungs-Ringschlusses, zum Beispiel eine thermische Ringschluß
reaktion, eine chemische Ringschlußreaktion unter Verwendung
von Essigsäure/Pyridin, eine Ringschlußreak
tion unter Verwendung eines Isocyanats, er
halten werden. Die Umwandlung einer Poly(aminsäure) zu dem
entsprechenden Polyimid ist von einer Verminderung der Lös
lichkeit in dem zur Reaktion verwendeten organischen Lösungs
mittel begleitet. Demgemäß wird es bevorzugt, daß die Diami
noverbindung der Formel (I), die gegebenenfalls verwendete, an
sich bekannte Diaminoverbindung und das Tetracarbonsäuredianhydrid, die als
Ausgangsmaterialien für die Herstellung des Polyimids verwen
det werden, dazu imstande sind, ein Polyimidharz zu bilden,
das in dem bei der Reaktion verwendeten organischen Lösungs
mittel löslich ist.
Als organische Lösungsmittel bei der vorgenannten Reaktion
werden im allgemeinen polare Lösungsmittel, in denen das re
sultierende Poly(aminsäure)harz, das Poly(aminsäure)esterharz
oder das Polyimidharz vollständig aufgelöst werden können,
bevorzugt. Beispiele für solche polare Lösungsmittel sind
N-Methyl-2-pyrrolidon, N,N-Dimethylacetamid, N,N-Dimethylform
amid, Dimethylsulfoxid, Tetramethylharnstoff, Hexamethylphos
phorsäuretriamid und γ-Butyrolacton. Außer die
sen polaren Lösungsmitteln können auch übliche organische Lö
sungsmittel mit Einschluß von Ketonen, Estern, Lactonen,
Ethern, halogenierten Kohlenwasserstoffen und Kohlenwasser
stoffen verwendet werden. Beispiele hierfür sind Aceton, Me
thylethylketon, Methylisobutylketon, Cyclohexanon, Methylace
tat, Ethylacetat, Butylacetat, Diethyloxalat, Diethylmalonat,
γ-Butyrolacton, Diethylether, Ethylenglycoldimethylether,
Diethylenglycoldimethylether, Tetrahydrofuran, Dichlormethan,
1,2-Dichlorethan, 1,4-Dichlorbutan, Trichlorethan, Chlorben
zol, o-Dichlorbenzol, Hexan, Heptan, Octan, Benzol, Toluol
und Xylol.
Die lichtempfindliche Harzmasse dieser Erfindung umfaßt fol
gendes (A) ein Poly(aminsäure)harz mit wiederkehrenden Ein
heiten der Formel (II), ein Poly(aminsäure)esterharz, herge
stellt durch Veresterung seiner Carboxylgruppen, und/oder ein
Polyimidharz, hergestellt durch eine Dehydratisierungs- oder
Alkoholeliminierungs-Ringschlußreaktion derselben, und (B)
einen Photoinitiator.
Beispiele für den genannten Pho
toinitiator sind Michler's Keton, Benzoin, 2-Methylbenzoin,
Benzoinmethylether, Benzoinethylether, Benzoinisopropylether,
Benzoinbutylether, 2-t-Butylanthrachinon, 1,2-Benzo-9,10-an
thrachinon, Anthrachinon, Methylanthrachinon, 4,4'-Bis(di
ethylamino)-benzophenon, Acetophenon, Benzophenon, Thioxan
thon, 1,5-Acenaphthen, 2,2-Dimethoxy-2-phenylacetoacetophe
non, 1-Hydroxycyclohexylphenylketon, 2-Methyl-[4-(methyl
thio)phenyl]-2-morpholino-1-propanon, Diacetyl, Benzil, Ben
zildimethylketal, Benzildiethylketal, Diphenyldisulfid, An
thracen, Phenanthrenchinon, Riboflavintetrabutyrat, Acridin
Orange, Erythrosin, 2-Isopropylthioxanthon, 2,6-Bis(p-di
ethylaminobenzyliden)-4-methyl-4-azacyclopentanon, 6-Bis(p-
dimethylamino)-cyclopentanon, 2,6-Bis(p-diethylaminobenzyli
den)-4-phenylcyclohexanon, 1-Phenyl-1,2-propandion-2-(o-eth
oxycarbonyl)-oxim, 7-Diethylamino-4-methylcumarin, 2-(p-Di
methylaminostyryl)-benzoxazol, 3,3',4,4'-Tetrakis(t-butyldi
oxycarbonyl)-benzophenon, Aminostyrylketon der folgenden For
mel (X) und 3-Carbonyl-substituierte Biscumarinverbindungen der
folgenden Formel (XI):
worin R23 und R24 unabhängig voneinander für ein Wasserstoff
atom oder eine Alkoxygruppe oder eine Dialkylaminogruppe ste
hen.
Diese Photoinitiatoren können entweder einzeln oder in Kombi
nation von zwei oder mehreren verwendet werden. Der Photo
initiator wird vorzugsweise in einer Menge von 0,01-30
Gew.-Teilen, mehr bevorzugt in einer Menge von 0,1-10 Gew.-Teilen,
pro 100 Gew.-Teile Poly(aminsäure)harz, Poly(aminsäure)
esterharz und/oder Polyimidharz oder der Summe dieser Harze
und einer polymerisierbaren ungesättigten Verbindung im Hin
blick auf die Empfindlichkeit der photoempfindlichen Harz
masse und der Hitzebeständigkeit des Überzugsfilms verwendet.
Wenn die Menge geringer als 0,01 Gew.-Teile ist, dann kann
der Effekt nicht deutlich erhalten werden. Wenn sie anderer
seits über 30 Gew.-Teile hinausgeht, dann neigen die Hitzebe
ständigkeit und die Filmeigenschaften des gehärteten Films zu
einer Verschlechterung.
Ein Photocoinitiator, wie Amine und Aminosäuren,
kann zusätzlich in Kombination mit diesen Photoinitiatoren
verwendet werden. Beispiele für das genannte Amin sind Ethyl-p-
dimethylaminobenzoat, Isoamyl-p-dimethylaminobenzoat, p-Di
methylaminobenzonitril, Ethyl-N,N-dimethylanthranilat.
Beispiele für die genannte Aminosäure sind N-Me
thyl-N-(p-chlorphenyl)-glycin, N-Phenylglycin, N-Ethyl-N-(p-
chlorphenyl)-glycin, N-(n-Propyl)-N-(p-chlorphenyl)-glycin,
N-Methyl-N-(p-bromphenyl)-glycin, N-Ethyl-N-(p-bromphenyl)-
glycin, N-(p-Cyanophenyl)-glycin, N-(p-chlorphenyl)-glycin
und N-(p-bromphenyl)-glycin.
Um die Hitzestabilität der photoempfindlichen Harzmasse zu
verbessern, kann ein bekannter Inhibitor für die thermische
Polymerisation in die Masse eingearbeitet werden. Beispiele
für den genannten Polymerisationsinhibitor sind p-Methoxyphe
nol, Hydrochinon, t-Butylcatechol, Pyrogallol, Phenothiazin,
Chloranil, Naphthylamin, β-Naphthol, 2,6-Di-t-butyl-p-cresol,
Pyridin, Nitrobenzol, p-Toluidin, Methylenblau, 2,2-Methylen-
bis-(4-methyl-6-t-butylphenol), 2,2'-Methylenbis-(4-ethyl-6-
t-butylphenol); 2,5-Diphenyl-p-benzochinon; N-Nitrosoverbin
dungen, wie N-Nitroso-N-arylhydroxylaminammoniumsalz der fol
genden Formel:
worin R25 für eine Phenyl- oder Naphthylgruppe steht, N-Ni
trosodiphenylamin, N,N-Dimethylnitrosoanilin, N,N-Diethylni
trosoanilin, N-Nitrosodiethylamin, Nitrosodimethylaminophe
nol, Nitrosodiethylaminophenol, N-Nitroso-N-methylanilin,
N-Nitroso-N-phenylhydroxylamin, Nitrosohydroxychinolin, Dini
trosopentamethylentetramin; und C-Nitrosover
bindungen, wie Nitrosobenzol, 2-Nitrosotoluol, 9-Nitrosophe
nol, 4-Nitrosoresorcinol-1-monomethylether, 2-Nitroso-5-dime
thylaminophenol, p-Nitroso-N,N-dimethylamin, p-Nitroso-N,N-
diethylamin, 1-Nitroso-2-naphthol, 2-Nitroso-1-naphthol,
5-Nitroso-8-hydroxychinolin, 2-Nitroso-1-naphthol-4-sulfon
säure, Natrium-1-nitroso-2-naphthaol-3,6-disulfonat und 2-Ni
troso-5-(N-ethyl-N-sulfopropylamino)-phenol.
Diese Inhibitoren für die thermische Polymerisation können
entweder einzeln oder in Kombination von zwei oder mehreren
verwendet werden. Vorzugsweise werden sie in einer Menge von
0,001-10 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teile des Restes verwendet,
der nach Abzug des Polymerisationsinhibitors, des organischen
Lösungsmittels und des Photoinitiators von der photoempfind
lichen Harzmasse zurückbleibt. Wenn die Menge kleiner als
0,001 Gew.-Teile ist, dann kann kein deutlicher Polymerisati
onsinhibierungseffekt erhalten werden. Wenn andererseits die
Menge über 10 Gew.-Teile hinausgeht, dann neigt die Photo
härtbarkeit der Masse zu einer Verschlechterung.
Gewünschtenfalls kann die erfindungsgemäße lichtempfindliche
Harzmasse eine polymerisierbare ungesättigte Verbindung ent
halten. Die polymerisierbaren ungesättigten Verbindungen, die
für diesen Zweck geeignet sind, schließen eine Vielzahl von
Verbindungen ein, von denen Verbindungen vom Acrylsäuretyp
und Methacrylsäuretyp in der Praxis bevorzugt werden. Bei
spiele für Verbindungen vom Acrylsäuretyp sind Acrylsäure,
Methylacrylat, Ethylacrylat, n-Propylacrylat, Isopropyl
acrylat, n-Butylacrylat, Isobutylacrylat, Cyclohexylacrylat
Benzylacrylat, Carbitolacrylat, Methoxyethylacrylat, Ethoxy
ethylacrylat, Butoxyethylacrylat, Hydroxyethylacrylat, Hydro
xypropylacrylat, Butylenglycolacrylat, N, N-Dimethylamino
ethylacrylat, N,N-Diethylaminoethylacrylat, Glycidylacrylat,
Tetrahydrofurfurylacrylat, Pentaerythritmonoacrylat, Trime
thylolpropanmonoacrylat, Allylacrylat, 1,3-Propylenglycol
diacrylat, 1,4-Butylenglycoldiacrylat, 1,6-Hexanglycoldi
acrylat, Neopentylglycoldiacrylat, Dipropylenglycoldiacrylat
2,2-Bis(4-acryloxydiethoxyphenyl)-propan, 2,2-Bis(4-acryloxy
propoxyphenyl)-propan, Trimethylolpropandiacrylat, Pentaery
thritdiacrylat, Trimethylolpropantriacrylat, Pentaerythrit
triacrylat, Triacrylformal, Tetramethylolmethantetraacrylat,
Tris(2-hydroxyethyl)-isocyanursäureacrylat, Verbindungen der
folgenden Formeln:
worin b eine ganze Zahl von 1-30 ist,
worin c und d ganze Zahlen sind, die so ausgewählt sind, daß
(c+d) gleich 2-30 wird,
Beispiele für Verbindungen vom Methacrylsäuretyp sind Meth
acrylsäure, Methylmethacrylat, Ethylmethacrylat, Propylmeth
acrylat, Isopropylmethacrylat, Butylmethacrylat, Isobutyl
methacrylat, Cyclohexylmethacrylat, Benzylmethacrylat, Octyl
methacrylat, Ethylhexylmethacrylat, Methoxyethylmethacrylat,
Ethoxyethylmethacrylat, Butoxyethylmethacrylat, Hydroxyethyl
methacrylat, Hydroxypropylmethacrylat, Hydroxybutylmeth
acrylat, Hydroxypentylmethacrylat, N,N-Dimethylaminometh
acrylat, N,N-Diethylaminomethacrylat, Gycidylmethacrylat, Te
trahydrofurfurylmethacrylat, Methacryloxypropyltrimethoxysi
lan, Allylmethacrylat, Trimethylolpropanmonomethacrylat, Pen
taerythritmonomethacrylat, 1,3-Butylenglycoldimethacrylat
1,6-Hexanglycoldimethacrylat, Neopentylglycoldimethacrylat,
2,2-Bis(4-methacryloxydiethoxyphenyl)-propan, Trimethylolpro
pandimethacrylat, Pentaerythritdimethacrylat, Trimethylolpro
pantrimethacrylat, Pentaerythrittrimethacrylat, Tetramethyl
olmethantetramethacrylat, Tris(2-hydroxyethyl)-isocyanursäu
remethacrylat, Verbindungen der folgenden Formeln:
worin e eine ganze Zahl von 1-30 ist,
worin f und g ganze Zahlen sind, die so ausgewählt sind, daß
(f+g) gleich 1-30 wird,
Es ist weiterhin möglich, Butylcrotonat, Glycerinmonocroto
nat, Vinylbutyrat, Vinyltrimethylacetat, Vinylcaproat, Vinyl
chloracetat, Vinyllactat, Vinylbenzoat, Divinylsuccinat, Di
vinylphthalat, Methacrylamid, N-Methylmethacrylamid, N-Ethyl
methacrylamid, N-Allylmethacrylamid, N-Hydroxyethyl-N-methyl
methacrylamid, Acrylamid, N-t-Butylacrylamid, N-Methylol
acrylamid, N-Isobutoxymethylacrylamid, N-Butoxymethylacryl
amid, Diacetonacrylamid, Hexylvinylether, Ethylhexylvinyl
ether, Vinyltolylether, Polyvinylether von mehrwertigen Alko
holen, Styrolderivate mit einem Substituenten, wie Alkyl,
Alkoxy, Halogen, Carboxyl oder Allyl in o- und
p-Stellungen, Divinylbenzol, Allyloxyethanol, Diallylester
von Dicarbonsäuren, N-Vinyloxazolidon, N-Vinylimidazol, N-Vi
nylpyrrolidon, N-Vinylcarbazol, sowie Verbin
dungen der folgenden Formeln (XII)-(XV):
worin R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, R10, Y1, Y2, Y3 und k
wie-oben definiert sind, zu verwenden.
Die oben genannten polymerisierbaren ungesättigten Verbindun
gen können entweder einzeln oder in Kombinationen von zwei
oder mehreren verwendet werden. Unter diesen Verbindungen
werden Verbindungen der folgenden Formeln, bei denen b den
Wert 2-9 hat, bevorzugt. Diese Verbindungen haben eine ausge
zeichnete Photohärtbarkeit und thermische Zersetzbarkeit, und
sie wirken als Auflösungsförderungsmittel der Poly(amin
säure). Sie können daher die Entwicklungszeit verkürzen:
Die polymerisierbare ungesättigte Verbindung wird vorzugs
weise in einer Menge von 2-500 Gew.-Teilen und besonders be
vorzugt in einer Menge von 10-200 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-
Teile Poly(aminsäure)harz, Poly(aminsäure)esterharz und/oder
Polyimidharz im Hinblick auf die Löslichkeit des vorgebrann
ten Films der Masse in einem Entwickler, die Photohärtbarkeit
und die Hitzebeständigkeit des Überzugsfilms verwendet. Wenn
die Menge kleiner als 2 Gew.-Teile ist, dann ist der Effekt
der Verkürzung der Entwicklungszeit nicht ausreichend. Wenn
andererseits die Menge über 500 Gew.-Teile hinausgeht, dann
kann die polymerisierbare ungesättigte Verbindung nicht genü
gend thermisch zersetzt oder verflüchtigt werden, und sie
bleibt in dem am Schluß erhaltenen gehärteten Film zurück,
wodurch die Hitzebeständigkeit des gehärteten Films ver
schlechtert wird. Dazu kommt noch, daß sie einen großen Volu
menteil in der Masse einnimmt, so daß die Masse nur schwierig
zu einem dicken Film verformt werden kann.
In die erfindungsgemäße lichtempfindliche Harzmasse können
ein oder mehrere Adhäsionshilfsmittel, wie Silankuppler, Alu
miniumgelierungsmittel und Titangelierungsmittel
zusätzlich eingearbeitet werden, wenn es gewünscht wird. Die
Reihenfolge und die Mischmethode der Bestandteile sind nicht
kritisch. Die Masse kann auf ein Substrat, wie ein kupfer
plattiertes Laminat oder ein Siliciumplättchen
durch Methoden, wie Tauchen, Sprühen, Siebdrucken oder Spinnbe
schichten aufgeschichtet werden. Danach wird
getrocknet, um einen Überzugsfilm zu bilden.
Gemäß einer weiteren geeigneten Ausführungsform wird bei
spielsweise die Harzmasse auf ein flexibles Substrat, wie
einen Polyesterfilm, aufgeschichtet und getrocknet, um ein
Laminat zu bilden. Ein Deckblatt aus Polyethylen
wird darauf vorgesehen, um einen trockenen Film mit
Sandwich-Struktur zu bilden. Sodann wird das Deckblatt abge
zogen, wodurch auf dem zu beschichtenden Substrat ein Über
zugsfilm gebildet wird. Die Verwendung eines Deckblatts ist
nicht immer unerläßlich.
Der so gebildete Überzugsfilm wird mit aktiven Strahlen durch
eine Maske bestrahlt, welche ein gewünschtes Muster abbildet.
Hierdurch erfolgt im bestrahlten Bereich (belichteten Be
reich) eine Polymerisation, mit dem Ergebnis, daß die Lös
lichkeit im belichteten Bereich, verglichen zu dem nicht-be
lichteten Bereich, stark vermindert wird. Als aktive Strahlen
werden gewöhnlich Ultraviolettlicht oder sichtbares Licht
verwendet, obgleich auch ionisierende Strahlungen, wie Elek
tronenstrahlen bzw. -bündel, Strahlungen
einen ähnlichen Effekt auf den Überzugsfilm ausüben können.
Der auf die obige Weise behandelte Überzugsfilm wird sodann
mit einem geeigneten Entwickler behandelt, wodurch der nicht-
belichtete Bereich, der seine hohe Löslichkeit beibehalten
hat, entwickelt und entfernt wird, während der belichtete
Teil, dessen Löslichkeit durch Bestrahlung mit aktivem Licht
erniedrigt worden ist, zurückbleibt, so daß ein gewünschtes
Harzmuster erhalten werden kann. Die geeigneten Entwickler
schließen organische Lösungsmittel und/oder wäßrige Alkalilö
sungen ein.
Beispiele für die organischen Lösungsmittel sind polare Lö
sungsmittel, wie N-Methylpyrrolidon, N-Acetyl-2-pyrrolidon,
N,N-Dimethylformamid, N,N-Dimethylacetamid, Dimethylsulfoxid,
Hexamethylenphosphorsäuretriamid und γ-Butyrolacton.
Gemische aus diesen polaren Lösungsmitteln und Wasser
oder allgemeinen organischen Lösungsmitteln mit Einschluß von
Alkoholen, wie Methanol, Ethanol und Isopropanol,
aromatischen Kohlenwasserstoffen, wie Toluol und Xylol,
Ketonen, wie Aceton, Methylethylketon und Me
thylisobutylketon, Ester, wie Ethylacetat und
Methylpropionat, und Ether, wie Tetrahydrofu
ran und Dioxan, sind gleichfalls verwendbar.
Die hierin verwendete Bezeichnung "wäßrige Alkalilösung" be
deutet eine Lösung, die durch Auflösen einer basischen Ver
bindung in Wasser hergestellt worden ist. Als basische Ver
bindungen werden Hydroxide, Carbonate, Bicarbonate, Silicate,
Phosphate, Pyrophosphate und Acetate von Alkalimetallen oder
guarternäre Ammonium- und Aminverbindungen verwendet. Spe
zielle Beispiele für die basische Verbindung sind Lithiumhy
droxid, Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Ammoniumhydroxid,
Trimethylbenzylammoniumhydroxid, Tetramethylammoniumhydroxid,
Natriumcarbonat, Kaliumcarbonat, Natriumhydrogencarbonat, Na
triumsilicat, Natriumphosphat, Natriumpyrophosphat, Natrium
acetat, Monoethanolamin, Diethanolamin und Triethanolamin.
Diese basischen Verbindungen werden gewöhnlich
in einer Menge von 0,0001-50 Gew.-Teilen, vorzugsweise in ei
ner Menge von 0,001-30 Gew.-Teilen, pro 100 Gew.-Teile Wasser
verwendet. Wenn die Menge der basischen Verbindung zu gering
ist, dann wird die Entwickelbarkeit verschlechtert. Wenn an
dererseits die Menge der basischen Verbindung zu groß ist,
dann kann sie sich nicht vollständig auflösen, so daß keine
gleichförmige Lösung gebildet werden kann, oder der Entwick
ler hat eine zu hohe Viskosität. In beiden Fällen wird eine
Verminderung der Entwickelbarkeit hervorgerufen.
Als Entwickler werden ein organisches Lösungsmittel und eine
wäßrige alkalische Lösung verwendet, und zwar entweder ein
zeln oder in Form eines Gemisches. Wenn ein Gemisch aus einem
organischen Lösungsmittel und einer wäßrigen alkalischen Lö
sung verwendet wird, dann wird das organische Lösungsmittel
gewöhnlich in einer Menge von 0,1-100 Gew.-Teilen und vor
zugsweise in einer Menge von 5-50 Gew.-Teilen pro 100
Gew.-Teile der wäßrigen alkalischen Lösung eingesetzt. Die Verwen
dung einer wäßrigen alkalischen Lösung als Entwickler wird
bevorzugt, weil sie nicht-entflammbar und billig ist.
Das Reliefmuster, das durch das Entwickeln gebildet worden
ist, wird sodann mit einer Spüllösung gewaschen, um den Ent
wickler zu entfernen. Das so erhaltene Muster wird zunächst
bei 50-250°C vorgetrocknet und danach auf 300-400°C erhitzt,
d. h. nachgehärtet, wodurch ein Polyimidazopyrrolonharz oder
Polyimidazopyrrolonimidharz mit ausgezeichneter Hitzebestän
digkeit und Filmfestigkeit und mit niedriger thermischer Aus
dehnung gebildet werden kann. Diese Harze sind als Materia
lien für den Oberflächenschutz, eine Zwischenschichtisolie
rung, etc. von Halbleitern, für mehrschichtige gedruckte
Schaltungsplatten bzw. Leiterplatten, Befestigungssubstrate
mit hoher Dichte geeignet. Demgemäß ist die
erfindungsgemäße lichtempfindliche Harzmasse in den oben ge
nannten Gebieten der Feinverarbeitung sehr gut geeignet.
Nachfolgend werden eine bevorzugte Ausführungsform der Her
stellung des erfindungsgemäßen Polyimidazopyrrolonharzes und
eine bevorzugte Ausführungsform der Herstellung des erfin
dungsgemäßen Polyimidazopyrrolonimidharzes beschrieben.
Bei der Reaktion gemäß Schema (1) erfolgt die Eliminierung
der eingeführten lichtempfindlichen Gruppe, d. h. der Gruppe
die B enthält, beim Umwandlungsprozeß von der Verbindung der
Formel (3) zu der Verbindung der Formel (4). Bei der Umset
zung gemäß Schema (2) erfolgt sie beim Umwandlungsprozeß von
der Verbindung der Formel (7) zu der Verbindung der Formel
(8).
Da die lichtempfindliche Gruppe an die Hauptkette durch eine
Harnstoffbindung gebunden ist, die im Vergleich zu anderen
herkömmlicherweise verwendeten Bindungen, wie eine Esterbin
dung, erheblich leichter zu eliminieren ist, wird die licht
empfindliche Gruppe sofort zum Zeitpunkt der Nachhärtung eli
miniert, anstelle daß sie allmählich eliminiert wird. Somit
zeigt der am Schluß erhaltene gehärtete Film aus der erfin
dungsgemäßen Masse beim Erhitzen keinen Gewichtsverlust. Er
besitzt eine ausgezeichnete Hitzestabilität.
Weiterhin ist nach der sofort verlaufenden Eliminierung der
lichtempfindlichen Gruppe das Muster keinen Deformationen un
terworfen, so daß der erfindungsgemäß hergestellte Film eine
ausgezeichnete Dimensionsstabilität besitzt.
Die Erfindung wird in den Beispielen und Vergleichsbeispielen
beschrieben.
In einen 1-Liter-Kolben, der mit einem Rührer, einem Thermo
meter, einem Thermoelement und einem Einlaßrohr für trockene
Luft versehen war, wurden 50,00 g (0,233 mol) 3,3',4,4'-Te
traaminobiphenyl, 72,3 mg 2,5-Diphenyl-p-benzochinon und
700 g N,N-Dimethylformamid unter einem Strom trockener Luft
eingebracht. Nach Rühren und Auflösen des Kolbeninhalts bei
Raumtemperatur wurde der Inhalt auf -30°C abgekühlt. Die re
sultierende Lösung wurde tropfenweise mit einer Lösung, her
gestellt durch Auflösen von 72,30 g (0,466 mol) Isocyanat
ethylmethacrylat in 50 g N,N-Dimethylformamid, über einen
Zeitraum von 60 Minuten versetzt. Das resultierende Gemisch
wurde 6 Stunden lang bei dieser Temperatur gerührt. Sodann
wurde es auf Raumtemperatur zurückgebracht, und das Rühren
wurde unterbrochen. Das so erhaltene Reaktionsgemisch wurde
in eine überschüssige Menge von Wasser eingegossen, wodurch
ein farbloser Niederschlag abgeschieden wurde. Der Nieder
schlag wurde durch Filtration gesammelt und mit einer wäßri
gen Lösung von Essigsäure behandelt, um das Nebenprodukt da
von abzutrennen. Das Hauptprodukt wurde mit Wasser und Aceton
gewaschen und aus Methanol umkristallisiert, wodurch die an
gestrebte Verbindung erhalten wurde. Das so erhaltene Produkt
wurde durch das IR-Spektrum, das 1H-NMR-Spektrum, das Massen
spektrum, den Schmelzpunkt und die Elementaranalysen, wie un
ten angegeben, als 3',4-Bis[3-(2-methacryloyloxyethyl)
ureido]-3,4'-diaminobiphenyl identifiziert:
- (1) IR-Spektrum (KBr-Methode) gemäß Fig. 1
- (2) 1H-NMR-Spektrum (Lösungsmittel: DMSO-d6) gemäß Fig. 2
- (3) Massenspektrum (FD-Methode) gemäß Fig. 3
- (4) Schmelzpunkt (gemessen durch DSC): 171,6°C
- (5) Elementaranalysen:
Berechnet: C 59,53%; H 6,15%; N 16,02%;
Gefunden: C 59,61%; H 6,04%; N 16,11%.
In einen 1-Liter-Kolben, der mit einem Rührer, einem Thermo
meter, einem Thermoelement und einem Einlaßrohr für trockene
Luft versehen war, wurden 26,313 g (0,0959 mol) 3,3'-Dinitro
benzidin und 270 g N,N-Dimethylacetamid unter einem Strom von
trockener Luft eingebracht. Nach Rühren und Auflösen des Kol
beninhalts bei Raumtemperatur wurden 72,7 g Di-n-butylzinndi
laurat zugegeben und unter Rühren bei 50°C aufgelöst. Der
Kolbeninhalt wurde auf Raumtemperatur zurückgebracht. Sodann
wurden 59,516 g (0,3836 mol) Isocyanatethylmethacrylat zuge
setzt, und die resultierende Lösung wurde etwa 80 Stunden
lang bei 50°C gerührt. Nach der Reaktion wurde das Reaktions
gemisch in eine große Menge von Wasser eingegossen, wodurch
eine rote Viskosesubstanz abgeschieden wurde. Das abgeschie
dene Material wurde mit Wasser und Methanol gewaschen. Sodann
wurde Tetrahydrofuran zugesetzt, wodurch das angestrebte
4,4'-Bis[3-(2-methacryloyloxyethyl)ureido]-3,3'-dinitrobiphe
nyl als gelbes pulverförmiges Material zur Abscheidung ge
bracht wurde. Andererseits wurden in einem 500-ml-Kolben, der
mit einem Rührer und einem Thermometer, versehen war, 61,2 g
pulverförmiges Zinnmetall in einer wäßrigen Lösung von Essig
säure [Essigsäure/Wasser = 61,2 g/30,6 g] suspendiert, um
eine Suspension herzustellen. Die Suspension wurde mit einer
Suspension, hergestellt durch Suspendieren von 17,89 g
(0,0306 mol) 4,4'-Bis[3-(2-methacryloyloxyethyl)ureido]-3,3'-
dinitrobiphenyl, wie oben erhalten, in 185 g Essigsäure ver
setzt. Das resultierende Gemisch wurde etwa 10 Stunden lang
bei Raumtemperatur gerührt. Nach der Umsetzung wurde das Re
aktionsgemisch in eine Mischlösung, bestehend aus 300 ml
28%igem wäßrigen Ammoniak und 3 Liter Wasser, eingegossen,
wodurch ein farbloser Niederschlag zur Abscheidung kam. Der
Niederschlag wurde durch Filtration gesammelt, und das Pro
dukt wurde daraus mit Dimethylacetamid extrahiert. Der Ex
trakt wurde in eine überschüssige Menge von Wasser eingegos
sen, wodurch ein farbloser Niederschlag zur Ausfällung kam.
Nach gründlichem Waschen des Niederschlags mit Wasser wurde
dieser aus einem Methanol-/Tetrahydrofuran-Mischlösungsmittel
umkristallisiert, wodurch 4,4'-Bis[3-(2-methacryloyloxy
ethyl)ureido]-3,3'-diaminobiphenyl erhalten wurde. Das so er
haltene Produkt wurde durch das IR-Spektrum, das 1H-NMR-Spek
trum, das Massenspektrum und die Elementaranalysen, wie un
tenstehend angegeben, identifiziert:
- (1) IR-Spektrum (KBr-Methode) gemäß Fig. 4,
- (2) 1H-NMR-Spektrum (Lösungsmittel: DMSO-d6) gemäß Fig. 5,
- (3) Massenspektrum (FD-Methode) gemäß Fig. 6,
- (4) Elementaranalysen:
Berechnet: C 59,53%; H 6,15%; N 16,02%;
Gefunden: C 59,67%; H 6,10%; N 16,18%.
In einen 1-Liter-Kolben, der mit einem Rührer, einem Thermo
meter, einem Thermoelement und einem Einlaßrohr für trockene
Luft versehen war, wurden 50,00 g (0,233 mol) 3,3',4,4'-Te
traaminobiphenyl, 72,3 mg 2,5-Diphenyl-p-benzochinon und
700 g N-Methyl-2-pyrrolidon unter einem Strom trockener Luft
eingebracht. Nach Rühren und Auflösen des Kolbeninhalts bei
Raumtemperatur wurde der Inhalt auf -15°C abgekühlt. Zu der
Lösung wurde tropfenweise eine Lösung, hergestellt durch Auf
lösen von 72,30 g (0,466 mol) Isocyanatethylmethacrylat in
50 g N-Methyl-2-pyrrolidon, über einen Zeitraum von 60 Minu
ten gegeben. Das resultierende Gemisch wurde bei dieser Tem
peratur 6 Stunden lang gerührt. Sodann wurde es auf Raumtem
peratur zurückgebracht, und das Rühren wurde unterbrochen.
Das so erhaltene Reaktionsgemisch wurde in eine überschüssige
Menge von Wasser eingegossen, wodurch ein farbloser Nieder
schlag zur Ausfällung kam. Der Niederschlag wurde durch Fil
tration gesammelt und mit einer wäßrigen Lösung von Essig
säure behandelt, um das Nebenprodukt davon abzutrennen. Das
Hauptprodukt wurde mit Wasser und Aceton gewaschen und aus
Methanol umkristallisiert, wodurch die angestrebte Verbindung
erhalten wurde.
In einen 1-Liter-Kolben, der mit einem Rührer, einem Thermo
meter, einem Thermoelement und einem Einlaßrohr für trockene
Luft versehen war, wurden 50,00 g (0,217 mol) 3,3',4,4'-Te
traaminodiphenylether, 67, 3 mg 2,5-Diphenyl-p-benzochinon und
700 g N,N-Dimethylformamid unter einem Strom trockener Luft
eingebracht. Nach Rühren und Auflösen des Kolbeninhalts bei
Raumtemperatur wurde dieser auf -30°C abgekühlt. Zu der Lö
sung wurde tropfenweise eine Lösung, hergestellt durch Auflö
sen von 67,34 g (0,434 mol) Isocyanatethylmethacrylat in 50 g
N,N-Dimethylformamid, über einen Zeitraum von 60 Minuten ge
geben, und das resultierende Gemisch wurde bei dieser Tempe
ratur 6 Stunden lang gerührt. Sodann wurde es auf Raumtempe
ratur zurückgebracht, und das Rühren wurde unterbrochen. Das
so erhaltene Reaktionsgemisch wurde in eine überschüssige
Menge von Wasser eingegossen, wodurch ein farbloser Nieder
schlag zur Abscheidung kam. Der Niederschlag wurde durch Fil
tration gesammelt und mit einer wäßrigen Lösung von Essig
säure behandelt, um das Nebenprodukt davon abzutrennen. Das
Hauptprodukt wurde mit Wasser und Aceton gewaschen und aus
Methanol umkristallisiert, wodurch die angestrebte Verbindung
erhalten wurde.
In einen 1-Liter-Kolben, der mit einem Rührer, einem Thermo
meter, einem Thermoelement und einem Einlaßrohr für trockene
Luft versehen war, wurden 50,90 g (0,217 mol) 3,3',4,4'-Te
traaminodiphenylether, 67,3 mg 2,5-Diphenyl-p-benzochinon und
700 g N-Methyl-2-pyrrolidon unter einem Strom trockener Luft
eingebracht. Nach Rühren und Auflösen des Kolbeninhalts bei
Raumtemperatur wurde dieser auf -15°C abgekühlt. Zu der Lö
sung wurde tropfenweise eine Lösung, hergestellt durch Auflö
sen von 67,34 g (0,434 mol) Isocyanatethylmethacrylat in 50 g
N-Methyl-2-pyrrolidon, über einen Zeitraum von 60 Minuten ge
geben, und das resultierende Gemisch wurde bei dieser Tempe
ratur 6 Stunden lang gerührt. Sodann wurde es auf Raumtempe
ratur zurückgebracht, und das Rühren wurde unterbrochen. Das
so erhaltene Reaktionsgemisch wurde in eine überschüssige
Menge von Wasser eingegossen, wodurch ein farbloser Nieder
schlag zur Abscheidung kam. Der Niederschlag wurde durch Fil
tration gesammelt und mit einer wäßrigen Lösung von Essig
säure behandelt, um das Nebenprodukt davon abzutrennen. Das
Hauptprodukt wurde mit Wasser und Aceton gewaschen und aus
Methanol umkristallisiert, wodurch die angestrebte Verbindung
erhalten wurde.
In einen 1-Liter-Kolben, der mit einem Rührer, einem Thermo
meter, einem Thermoelement und-einem Einlaßrohr für trockene
Luft versehen war, wurden 79,736 g (0,152 mol) 3',4-Bis[3-(2-
methacryloyloxyethyl)ureido]-3,4'-diaminobiphenyl, 45,654 g
(0,228 mol) 4,4'-Diaminodiphenylether, 0,126 g 2,5-Diphenyl-p-
benzochinon und 756,8 g N-Methyl-2-pyrrolidon eingebracht.
Unter einem Strom von trockener Luft wurde der Kolbeninhalt
gerührt und bei Raumtemperatur aufgelöst. Zu der Lösung wur
den 78,259 g (0,266 mol) 3,3',4,4'-Biphenyltetracarbonsäure
dianhydrid und 48,624 g (0,114 mol) 1,3-Bis(3,4-dicarboxyphe
nyl)-1,1,3,3-tetramethyldisiloxandianhydrid gegeben, und das
resultierende Gemisch wurde 5 Stunden lang gerührt. Auf diese
Weise wurde eine viskose Lösung von Poly(aminsäure)harz
(nachstehend als PI-1 abgekürzt) erhalten.
In einen 1-Liter-Kolben, der mit einem Rührer, einem Thermo
meter, einem Thermoelement und einem Einlaßrohr für trockene
Luft versehen war, wurden 64,523 g (0,123 mol) 4,4'-Bis[3-(2-
methacryloyloxyethyl)ureido]-3,3'-diaminobiphenyl, 57,468 g
(0,287 mol) 4,4'-Diaminodiphenylether, 0,125 g 2,5-Diphenyl-p-
benzochinon und 747,5 g N-Methyl-2-pyrrolidon eingebracht.
Unter einem Strom trockener Luft wurde der Kolbeninhalt ge
rührt und bei Raumtemperatur aufgelöst. Zu der Lösung wurden
127,185 g (0,410 mol) 4,4'-Oxydiphthalsäureanhydrid gegeben,
und das resultierende Gemisch wurde 5 Stunden lang gerührt.
Auf diese Weise wurde eine viskose Lösung eines Poly(amin
säure)harzes (nachstehend als PI-2 bezeichnet) erhalten.
In einen 1-Liter-Kolben, der mit einem Rührer, einem Thermo
meter, einem Thermoelement und einem Einlaßrohr für trockene
Luft versehen war, wurden 32,524 g (0,062 mol) 4,4'-Bis[3-(2-
methacryloyloxyethyl)ureido]-3,3'-diaminobiphenyl, 101,804 g
(0,248 mol) 2,2-Bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]-propan, 0,122 g
2,5-Diphenyl-p-benzochinon und 731,7 g N-Methyl-2-pyrrolidon
eingegeben. Unter einem Strom trockener Luft wurde der Kol
beninhalt gerührt und bei Raumtemperatur aufgelöst. Zu der
Lösung wurden 69,921 g (0,217 mol) 3,3',4,4'-Benzophenonte
tracarbonsäuredianhydrid und 39,667 g (0,093 mol) 1,3-Bis
(3,4-dicarboxyphenyl)-1,1,3,3-tetramethyldisiloxandianhydrid
gegeben. Das resultierende Gemisch wurde 5 Stunden lang ge
rührt. Auf diese Weise wurde eine viskose Lösung eines Poly-
(aminsäure)harzes (nachstehend als PI-3 bezeichnet) erhalten.
In einen 1-Liter-Kolben, der mit einem Rührer, einem Thermo
meter, einem Thermoelement und einem Einlaßrohr für trockene
Luft versehen war, wurden 47,212 g (0,09 mol) 3',4-Bis[3-(2-
methacryloyloxyethyl)ureido]-3,4'-diaminobiphenyl, 70,196 g
(0,21 mol) 1,1,1,3,3,3-Hexafluor-2,2-bis(4-aminophenyl)-pro
pan, 0,125 g 2,5-Diphenyl-p-benzochinon und 748,8 g N-Methyl-
2-pyrrolidon eingegeben. Unter einem Strom trockener Luft
wurde der Kolbeninhalt gerührt und bei Raumtemperatur aufge
löst. Zu der Lösung wurden 106,617 g (0,24 mol) 1,1,1,3,3,3-
Hexafluor-2,2-bis(3,4-dicarboxyphenyl)-propandianhydrid und
25,591 g (0,06 mol) 1,3-Bis(3,4-dicarboxyphenyl)-1,1,3,3-te
tramethyldisiloxandianhydrid gegeben, und das resultierende
Gemisch wurde 5 Stunden lang gerührt. Auf diese Weise wurde
eine viskose Lösung eines Poly(aminsäure)harzes (nachstehend
als PI-4 bezeichnet) erhalten.
In einen 1-Liter-Kolben, der mit einem Rührer, einem Thermo
meter, einem Thermoelement und einem Einlaßrohr für trockene
Luft versehen war, wurden 68,113 g (0,126 mol) 3',4-Bis(3-(2-
methacryloyloxyethyl) ureido]-3,4'-diaminodiphenylether,
58,869 g (0,294 mol) 4,4'-Diaminophenylether, 0,122 g 2,5-Di
phenyl-p-benzochinon und 734,6 g N-Methyl-2-pyrrolidon; einge
geben. Unter einem Strom trockener Luft wurde der Kolbenin
halt gerührt und bei Raumtemperatur aufgelöst. Zu der Lösung
wurden 64,126 g (0,294 mol) Pyromellitsäuredianhydrid und
53,742 g (0,126 mol) 1,3-Bis(3,4-dicarboxyphenyl)-1,1,3,3-te
tramethyldisiloxandianhydrid gegeben, und das resultierende
Gemisch wurde 5 Stunden lang gerührt. Auf diese Weise wurde
eine viskose Lösung eines Poly(aminsäure)harzes (nachstehend
als, PI-5 abgekürzt) erhalten.
In einen 1-Liter-Kolben, der mit einem Rührer, einem Thermo
meter, einem Thermoelement und einem Einlaßrohr für trockene
Luft versehen war, wurden 45,408 g (0,084 mol) 3',4-Bis[3-(2-
methacryloyloxyethyl)ureido]-3,4'-diaminodiphenylether,
101,616 g (0,196 mol) 1,1,1,3,3,3-Hexafluor-2,2-bis[4-(4-
aminophenoxy)phenyl]-propan, 0,125 g 2, 5-Diphenyl-p-benzo
chinon und 750,5 g N-Methyl-2-pyrrolidon eingegeben. Unter
einem Strom trockener Luft wurde der Kolbeninhalt gerührt und
bei Raumtemperatur aufgelöst. Zu der Lösung wurden 43,429 g
(0,140 mol) 4,4'-Oxydiphthalsäureanhydrid und 59,713 g
(0,140 mol) 1,3-Bis(3,4-dicarboxyphenyl)-1,1,3,3-tetramethyl
disiloxandianhydrid gegeben, und das resultierende Gemisch
wurde 5 Stunden lang gerührt. Auf diese Weise wurde eine vis
kose Lösung eines Poly(aminsäure)harzes (nachstehend als PI-6
bezeichnet) erhalten.
In einen 1-Liter-Kolben, der mit einem Rührer, einem Thermo
meter, einem Thermoelement und einem Einlaßrohr für trockene
Luft versehen war, wurden 21,4 g (0,1 mol) 3,3''4,4'-Tetra
aminobiphenyl, 20,0 g (0,1 mol) 4,4'-Diaminodiphenylether und
100 g N-Methyl-2-pyrrolidon eingegeben. Unter einem Strom
trockener Luft wurde der Kolbeninhalt gerührt und bei Raum
temperatur aufgelöst und sodann auf 0-3°C abgekühlt. Zu der
Lösung wurde eine Lösung, hergestellt durch Auflösen von
48,3 g (0,15 mol) 3,3',4,4'-Benzophenontetracarbonsäuredian
hydrid und 21,3 g (0,05 mol) 1,3-Bis(3,4-dicarboxyphenyl)-
1,1,3,3-tetramethyldisiloxandianhydrid in 250 g N-Methyl-2-
pyrrolidon, über einen Zeitraum von 2 Stunden gegeben. Das
resultierende Gemisch wurde bei dieser Temperatur 5 Stunden
lang gerührt. Sodann wurden 31 mg 2,5-Diphenyl-p-benzochinon
in der so erhaltenen Lösung aufgelöst. 31,0 g (0,2 mol) Iso
cyanatethylmethacrylat wurden tropfenweise bei dieser Tempe
ratur über einen Zeitraum von 20 Minuten zugesetzt, und das
resultierende Gemisch wurde 2 Stunden lang gerührt. Auf diese
Weise wurde eine viskose Lösung eines Poly(aminsäure)harzes
erhalten. Diese Poly(aminsäure)lösung wurde als PI-7 bezeich
net.
In einen 1-Liter-Kolben, der mit einem Rührer, einem Thermo
meter, einem Thermoelement und einem Einlaßrohr für trockene
Luft versehen war, wurden 20,0 g (0,1 mol) 4,4'-Diaminodiphe
nylether und 230 g N-Methyl-2-pyrrolidon eingegeben. Unter
einem Strom trockener Luft wurde der Kolbeninhalt gerührt und
bei Raumtemperatur aufgelöst und sodann auf 0-3°C abgekühlt.
Zu dieser Lösung wurden 48,3 g (0,15 mol) 3,3',4,4'-Benzophe
nontetracarbonsäuredianhydrid und 21,3 g (0,05 mol)
1,3-Bis(3,4-dicarboxyphenyl)-1,1,3,3-tetramethyldisiloxandianhy
drid gegeben und gerührt und bei dieser Temperatur aufgelöst.
Hierauf wurde eine Lösung, hergestellt durch Auflösen von
21,4 g (0,1 mol) 3,3',4,4'-Tetraaminobiphenyl in 26 g N-Me
thyl-2-pyrrolidon, zugegeben, und es wurde bei dieser Tempe
ratur 5 Stunden lang gerührt. Hierauf wurden 31 mg 2,5-Diphe
nyl-p-benzochinon in der so erhaltenen Lösung aufgelöst, und
31,0 g (0,2 mol) Isocyanatethylmethacrylat wurden tropfen
weise über einen Zeitraum von 20 Minuten zugesetzt. Das re
sultierende Gemisch wurde 2 Stunden lang gerührt. Auf diese
Weise wurde eine viskose Lösung eines Poly(aminsäure)harzes
erhalten. Diese Poly(aminsäure)lösung wurde als PI-8 bezeich
net.
In einen 1-Liter-Kolben, der mit einem Rührer, einem Thermo
meter, einem Thermoelement und einem Einlaßrohr für trockene
Luft versehen war, wurden 32,1 g (0,15 mol) 3,3',4,4'-Tetra
aminobiphenyl, 47 mg 2,5-Diphenyl-p-benzochinon und 270 g
N-Methyl-2-pyrrolidon eingegeben. Der Kolbeninhalt wurde ge
rührt und bei Raumtemperatur aufgelöst und sodann auf -15°C
abgekühlt. Zu der Lösung wurden tropfenweise 46,5 g (0,3 mol)
Isocyanatethylmethacrylat über einen Zeitraum von 60 Minuten
gegeben. Das resultierende Gemisch wurde bei dieser Tempera
tur 4 Stunden lang gerührt. Sodann wurde die Temperatur auf
0-3°C erhöht, und es wurden 10,0 g (0,05 mol) 4,4'-Diaminodi
phenylether zugesetzt. Das Gemisch wurde gerührt und zur Auf
lösung gebracht. Weiterhin wurden zu der resultierenden Lö
sung 32,2 g (0,1 mol) 3,3',4, 4'-Benzophenontetracarbonsäure
dianhydrid, 22,2 g (0,05 mol) 2,2-Bis(3,4-dicarboxyphenyl)
hexafluorpropandianhydrid und 21,3 g (0,05 mol) 1,3-Bis(3,4-
dicarboxyphenyl)-1,1,3,3-tetramethyldisiloxandianhydrid gege
ben. Das resultierende Gemisch wurde bei dieser Temperatur 5
Stunden lang gerührt. Auf diese Weise wurde eine viskose Lö
sung eines Poly(aminsäure)harzes erhalten. Diese Poly(amin
säure)lösung wurde als PI-9 bezeichnet.
In einen 1-Liter-Kolben, der mit einem Rührer, einem Thermo
meter, einem Thermoelement und einem Einlaßrohr für trockene
Luft versehen war, wurden 32,1 g (0,15 mol) 3,3',4,4'-Tetra
aminobiphenyl, 47 mg 2,5-Diphenyl-p-benzochinon und 300 g
N,N-Dimethylformamid eingegeben. Der Kolbeninhalt wurde ge
rührt und bei Raumtemperatur aufgelöst und sodann auf
30°C
abgekühlt. Zu der Lösung wurden tropfenweise 46,5 g (0,3 mol)
Isocyanatethylmethacrylat über einen Zeitraum von 60 Minuten
gegeben. Das resultierende Gemisch wurde bei dieser Tempera
tur 6 Stunden lang gerührt. Sodann wurde die Temperatur auf
0-3°C erhöht, und es wurden 10,0 g (0,05 mol) 4,4'-Diaminodi
phenylether zugegeben. Das Gemisch wurde gerührt und zur Auf
lösung gebracht. Weiterhin wurden zu der resultierenden Lö
sung 32,2 g (0,1 mol) 3,3',4,4'-Benzophenontetracarbonsäure
dianhydrid, 22,2 g (0,05 mol) 2,2-Bis(3,4-dicarboxyphenyl)-
hexafluorpropandianhydrid und 21,3 g (0,05 mol) 1,3-Bis(3,4-
dicarboxyphenyl)-1,1,3,3-tetramethyldisiloxandianhydrid gege
ben. Das resultierende Gemisch wurde bei dieser Temperatur 5
Stunden lang gerührt. Hierauf wurde die Temperatur auf 70°C
erhöht, und das Gemisch wurde bei dieser Temperatur 8 Stunden
lang-erhitzt. Auf diese Weise wurde eine viskose Lösung eines
Poly(aminsäure)harzes erhalten. Diese Poly(aminsäure)lösung
wurde als PI-10 bezeichnet.
In einen 1-Liter-Kolben, der mit einem Rührer, einem Thermo
meter, einem Thermoelement und einem Einlaßrohr für trockene
Luft versehen war, wurden 24,2 g (0,075 mol) 3,3',4,4'-Benzo
phenontetracarbonsäuredianhydrid, 10,7 g (0,025 mol)
1,3-Bis(3,4-dicarboxyphenyl)-1,1,3,3,-tetramethyldisiloxandianhy
drid, 200 ml N-Methyl-2-pyrrolidon und 26,0 g (0,2 mol) 2-Hy
droxyethylmethacrylat eingegeben. Der Kolbeninhalt wurde auf
80°C erhitzt und 4 Stunden lang gerührt. Unter Abkühlen der
so erhaltenen Lösung mit Eis wurden 35 g Thionylchlorid trop
fenweise über einen Zeitraum von 1 Stunde zugesetzt. Das re
sultierende Gemisch wurde 2 Stunden lang bei Raumtemperatur
gerührt. Hierauf wurden 20,0 g (0,1 mol) 4,4'-Diaminodiphe
nylether zugegeben, und das resultierende Gemisch wurde 8
Stunden lang gerührt. Hierauf wurden 40 ml Ethanol zugegeben,
und das Gemisch wurde 4 Stunden lang gerührt. Das resultie
rende Gemisch wurde langsam in 5 Liter Wasser eingegossen,
wodurch ein fadenförmiges festes Produkt zur Abscheidung ge
bracht wurde. Dieses wurde in N-Methyl-2-pyrrolidon aufge
löst, wodurch eine viskose Lösung eines Poly(aminsäure)harzes
erhalten wurde. Diese Poly(aminsäure)lösung wurde als PI-11
bezeichnet.
In einen 1-Liter-Kolben, der mit einem Rührer, einem Thermo
meter, einem Thermoelement und einem Einlaßrohr für trockene
Luft versehen war, wurden 34,541 g (0,15 mol) 3,3',4,4'-Te
traaminodiphenylether, 82 mg 2,5-Diphenyl-p-benzochinon und
400 g N,N-Dimethylformamid eingegeben. Der Kolbeninhalt wurde
gerührt und bei Raumtemperatur aufgelöst und auf -30°C abge
kühlt. Zu der so erhaltenen Lösung wurde tropfenweise eine
Lösung, hergestellt durch Auflösen von 46,546 g (0,3 mol)
Isocyanatethylmethacrylat in 100 g N,N-Dimethylformamid, über
einen Zeitraum von 60 Minuten gegeben, und das resultierende
Gemisch wurde bei dieser Temperatur 6 Stunden lang gerührt.
Hierauf wurde die Temperatur auf 0-3°C erhöht, und es wurden
10,012 g (0,05 mol) 4,4'-Diaminodiphenylether zugesetzt. Das
resultierende Ge 13420 00070 552 001000280000000200012000285911330900040 0002004301446 00004 13301misch wurde gerührt und zur Auflösung ge
bracht. Sodann wurden 32,222 g (0,1 mol) 3'3',4,4'-Benzophe
nontetracarbonsäuredianhydrid, 22,212 g (0,05 mol) 2,2-Bis
(3,4-dicarboxyphenyl)-hexafluorpropandianhydrid und 21,326 g
(0,05 mol) 1,3-Bis(3,4-dicarboxyphenyl)-1,1,3,3-tetramethyl
disiloxandianhydrid zugegeben, und das resultierende Gemisch
wurde bei dieser Temperatur 5 Stunden lang gerührt. Auf diese
Weise wurde eine viskose Lösung eines Poly(aminsäure)harzes
(nachstehend als PI-12 abgekürzt) erhalten.
In einen 1-Liter-Kolben,, der mit einem Rührer und einer Rück
flußeinrichtung versehen war, wurden 150 g (0,51 mol)
3,3',4,4'-Biphenyltetracarbonsäuredianhydrid und 380 g
trockenes Methanol eingegeben. Nach 11stündiger Durchführung
der Reaktion unter Rückfluß wurde überschüssiges Methanol
vollständig von der Lösung abdestilliert, und der Rückstand
wurde getrocknet, wodurch 3,3',4,4'-Biphenyltetracarboxylat
erhalten wurde.
Als nächstes wurden 107,488 g (0,300 mol) des so erhaltenen
Dimethyl-3,3',4,4'-biphenyltetracarboxylats in 150 ml N,N-Di
methylacetamid in einem 1-Liter-Kolben, der mit einem Rührer,
einem Thermometer, einem Thermoelement und einem Einlaßrohr für
trockene Luft versehen war, aufgelöst. 123,796 g (0,6 mol)
Dicyclohexylcarbodiimid, gelöst in 150 ml N,N-Dimethylacet
amid, wurden unter Kühlen des Systems mit Eis eingetropft.
Weiterhin wurde eine Lösung von 61,900 g (0,118 mol)
3',4-Bis[3-(2-methacryloyloxyethyl)ureido]-3,4'-diaminobiphenyl
35,242 g (0,176 mol) 4,4'-Diaminodiphenylether und 0,102 g
2,5-Diphenyl-p-benzochinon in 150 ml N,N-Dimethylacetamid
eingetropft. Das resultierende Gemisch wurde bei Raumtempera
tur 15 Stunden lang gerührt. Hierauf wurden 12 g Ethanol zu
der Lösung gegeben, und abgeschiedene Stoffe wurden abfil
triert. Das Filtrat wurde in eine große Menge von Wasser ein
gegossen, wodurch ein festes Produkt abgeschieden wurde. Nach
dem Trocknen wurde es in N-Methyl-2-pyrrolidon aufgelöst, wo
durch eine Lösung eines Poly(aminsäure)esterharzes (nach
stehend als PI-13 bezeichnet) erhalten wurde.
In einen 1-Liter-Kolben, der mit einem Rührer und einer Rück
flußeinrichtung versehen war, wurden 150 g (0,484 mol)
4,4'-Oxydiphthalsäureanhydrid und 360 g trockenes Methanol einge
geben. Nach 11stündiger Durchführung der Reaktion unter Rück
fluß wurde überschüssiges Methanol vollständig von der Lösung
abdestilliert, und der Rückstand wurde getrocknet, wodurch
Monomethyl-4,4'-oxydiphthalat erhalten wurde.
Als nächstes wurden 112,288 g (0,3 mol) des so erhaltenen Mo
nomethyl-4,4'-oxydiphthalats in 150 ml N,N-Dimethylacetamid
in einem 1-Liter-Kolben, der mit einem Rührer, einem Thermo
meter, einem Thermoelement und einem Einlaßrohr für trockene
Luft versehen war, aufgelöst. 123,796 g (0,6 mol) Dicyclo
hexylcarbodiimid, gelöst in 150 ml N,N-Dimethylacetamid, wur
den unter Kühlung des Systems mit Eis eingetropft. Weiterhin
wurde eine Lösung von 61,900 g (0,118 mol) 3',4-Bis[3-(2-
methacryloyloxyethyl)ureido]-3,4'-diaminobiphenyl, 35,242 g
(0,176 mol) 4,4'-Diaminodiphenylether und 0,105 g 2,5-Diphe
nyl-p-benzochinon in 150 ml N,N-Dimethylacetamid eingetropft,
und das resultierende Gemisch wurde bei Raumtemperatur 15
Stunden lang gerührt. Sodann wurden 12 g Ethanol zu der Lö
sung gegeben, und abgeschiedene Stoffe wurden abfiltriert.
Das Filtrat wurde in eine große Menge von Wasser eingegossen,
wodurch ein festes Produkt abgeschieden wurde. Nach dem
Trocknen wurde es in N-Methyl-2-pyrrolidon aufgelöst, wodurch
eine Lösung eines Poly(aminsäure)esterharzes (nachstehend als
PI-14 bezeichnet) erhalten wurde.
In einen 1-Liter-Kolben, der mit einem Rührer und einer Rück
flußeinrichtung versehen war, wurden 150 g (0,51 mol)
3,3,'4,4'-Biphenyltetracarbonsäuredianhydrid und 380 g
trockenes Methanol eingegeben. Nach 11stündiger Durchführung
der Reaktion unter Rückfluß wurde überschüssiges Methanol
vollständig von der Lösung abdestilliert, und der Rückstand
wurde getrocknet, wodurch 3,3',4,4'-Biphenyltetracarboxylat
erhalten wurde.
Als nächstes wurden 107,488 g (0,300 mol) des so erhaltenen
Dimethyl-3,3',4,4'-biphenyltetracarboxylats in 150 ml N,N-Di
methylacetamid in einem 1-Liter-Kolben, der mit einem Rührer,
einem Thermometer, einem Thermoelement und einem Einlaßrohr für
trockene Luft versehen war, aufgelöst, und es wurden
123,796 g (0,6 mol) Dicyclohexylcarbodiimid, gelöst in 150 ml
N,N-Dimethylacetamid, unter Kühlen des Systems mit Eis einge
tropft. Weiterhin wurde eine Lösung von 61,900 g (0,118 mol)
4,4'-Bis[3-(2-methacryloyloxyethyl)ureido]-3,3'-diaminobiphe
nyl, 35,242 g (0,176 mol) 4,4'-Diaminodiphenylether und
0,102 g 2,5-Diphenyl-p-benzochinon in 150 ml N,N-Dimethyl
acetamid eingetropft, und das resultierende Gemisch wurde bei
Raumtemperatur 15 Stunden lang gerührt. Sodann wurden 12 g
Ethanol zu der Lösung zugegeben, und abgeschiedene Stoffe
wurden abfiltriert. Das Filtrat wurde in eine große Menge von
Wasser eingegossen, wodurch ein festes Produkt zur Abschei
dung kam. Nach dem Trocknen wurde es in N-Methyl-2-pyrrolidon
aufgelöst, wodurch eine Lösung eines Poly(aminsäure)ester
harzes (nachstehend als PI-15 bezeichnet) erhalten wurde.
In einen 1-Liter-Kolben, der mit einem Rührer und einer Rück
flußeinrichtung versehen war, wurden 150 g (0,484 mol)
4,4'-Oxydiphthalsäuredianhydrid und 360 g trockenes Methanol ein
gegeben. Nach 11stündiger Durchführung der Reaktion unter
Rückfluß wurde überschüssiges Methanol vollständig von der
Lösung abdestilliert, und der Rückstand wurde getrocknet, wo
durch Monomethyl-4,4'-oxydiphthalat erhalten wurde.
Als nächstes wurden 112,288 g (0,3 mol) des so erhaltenen Mo
nomethyl-4,4'-oxydiphthalats in 150 ml N,N-Dimethylacetamid
in einem 1-Liter-Kolben, der mit einem Rührer, einem Thermo
meter, einem Thermoelement und einem Einlaßrohr für trockene
Luft versehen war, aufgelöst, und es wurden hierzu tropfen
weise 123,796 g (0,6 mol) Dicyclohexylcarbodiimid, gelöst in
150 ml N,N-Dimethylacetamid, unter Kühlen des Systems mit Eis
zugegeben. Weiterhin wurde eine Lösung von 61,900 g
(0,118 mol) 4,4'-Bis[3-(2-methacryloyloxyethyl)ureido]-3,3'-
diaminobiphenyl, 35,242 g (0,176 mol) 4,4'-Diaminodiphe
nylether und 0,105 g 2,5-Diphenyl-p-benzochinon in 150 ml
N,N-Dimethylacetamid eingetropft, und das resultierende Ge
misch wurde bei Raumtemperatur 15 Stunden lang gerührt. Hier
auf wurden 12 g Ethanol zu der Lösung gegeben, und abgeschie
dene Stoffe wurden abfiltriert. Das Filtrat wurde in eine
große Menge von Wasser eingegossen, wodurch ein festes Pro
dukt zur Abscheidung kam. Nach dem Trocknen wurde es in N-Me
thyl-2-pyrrolidon aufgelöst, wodurch eine Lösung eines Poly
(aminsäure)esterharzes (nachstehend als PI-16 bezeichnet) er
halten wurde.
In einen 1-Liter-Kolben, der mit einem Rührer, einem Thermo
meter, einem Thermoelement und einem Einlaßrohr für trockene
Luft versehen war, wurden 88,262 g (0,3 mol) 3,3',4,4'-Biphe
nyltetracarbonsäuredianhydrid, 150 ml N,N-Dimethylacetamid,
78,084 g (0,6 mol) 2-Hydroxyethylmethacrylat und 47,46 g
(0,6 mol) Pyridin 48 Stunden lang unter einem Strom trockener
Luft bei Raumtemperatur gerührt. Unter Kühlen des Systems mit
Eis wurde eine Lösung von 123,796 g (0,6 mol) Dicyclohexyl
carbodiimid in 150 ml N,N-Dimethylacetamid in die Lösung ein
getropft. Weiterhin wurde eine Lösung von 58,869 g
(0,294 mol) 4,4'-Diaminodiphenyl in 150 ml N,N-Dimethylacet
amid eingetropft, und das resultierende Gemisch wurde bei
Raumtemperatur 17 Stunden lang gerührt. Sodann wurden 12 g
Ethanol zu der Lösung gegeben, und abgeschiedene Stoffe wur
den abfiltriert. Das Filtrat wurde in eine große Menge von
Wasser eingegossen, wodurch ein festes Produkt zur Abschei
dung kam. Es wurde in N-Methyl-2-pyrrolidon aufgelöst, wo
durch eine Lösung eines Poly(aminsäure)esterharzes (nach
stehend als PI-17 bezeichnet) erhalten wurde.
Portionen von jeweils 10 g der Poly(aminsäure)harzlösungen
und Poly(aminsäure)esterharzlösungen, erhalten in den obigen
Synthesebeispielen, d. h. PI-1 bis PI-10 und PI-12 bis PI-16,
wurden mit den in Tabelle 1 angegebenen Materialien ver
mischt. Die Mischungen wurden gerührt und durchgemengt, wo
durch lichtempfindliche Harzmassen zum Test in den Beispielen
1-15 hergestellt wurden. Die Lösungen wurden jeweils durch
einen Filter filtriert, auf ein Siliciummikroplättchen auf
tropfen gelassen und durch Spinnen aufgeschichtet, so daß
eine Enddicke des gehärteten Films von 10 µm erhalten wurde.
In den Beispielen 7-10 wurde das Spinnbeschichten in der
Weise durchgeführt, daß eine Enddicke des gehärteten Films
von 5 µm erhalten wurde. Sodann wurde der Überzugsfilm auf
einer heißen Platte 100-200 Sekunden auf 100°C erhitzt. Die
Oberfläche des Überzugs wurde musterweise maskiert und hier
auf mit einer Ultrahochdruck-Quecksilberlampe (3 mW/
cm2-i-Strahlen) belichtet. Die Belichtung erfolgte gemäß den Anga
ben in Tabelle 2. Nach dem Tauch-Entwickeln mit einem vorge
schriebenen Entwickler gemäß Tabelle 2 wurde mit entionisier
tem Wasser oder einem Lösungsmittel (Methanol, Toluol oder
dergleichen) gespült. Hierauf erfolgte durch Erhitzen, zuerst
15 Minuten auf 100°C, dann 60 Minuten auf 200°C und schließ
lich 60 Minuten auf 350°C in einer Stickstoffatmosphäre eine
Ringschlußreaktion zur Bildung von Polyimidazopyrrolon oder
Polyimidazopyrrolonimid. In allen Fällen konnten Durchgangs
löcher von 10 µm gebildet werden.
Die einzelnen Proben PI-1 bis PI-10 und PI-12 bis PI-16 wur
den weiterhin jeweils auf ein Glas-Substrat aufgeschichtet
und zuerst 15 Minuten auf 100°C, dann 60 Minuten auf 200°C
und schließlich 60 Minuten auf 350°C in einer Stickstoffatmo
sphäre erhitzt. Bei dem so gebildeten Film mit einer Film
dicke von 25 µm wurde die Zugfestigkeit mittels einer Zugfe
stigkeits-Testvorrichtung (Tensilon Allpurpose Testing Ma
chine Model UCT-5T, hergestellt von Orientic Co.) getestet.
Der Test ergab, daß alle Proben eine ausgezeichnete Filmfe
stigkeit hatten. Die Testergebnisse bezüglich der Bildform
barkeit und der Filmfestigkeit sind in Tabelle 2 zusammenge
stellt.
Die Verfahrensweise der Beispiele 1-15 wurde mit der Ausnahme
wiederholt, daß die in den Synthesebeispielen 16 und 22 er
haltenen Poly(aminsäure)esterharzlösungen PI-11 und PI-17
verwendet wurden. Im Vergleichsbeispiel 1 wurde das Spinnbe
schichten in der Weise durchgeführt, daß eine Enddicke des
Films von 5 µm erhalten wurde. Obgleich bei diesen Versuchen
gute Reliefmuster erhalten werden konnten, hatten die Filme
eine schlechtere Festigkeit. Die Testergebnisse sind in Ta
belle 2 zusammengestellt.
In den Tabellen 1 und 2 haben die Symbole folgende Bedeutun
gen:
IMU:
IMU:
A-4G: Tetraethylenglycoldiacrylat, hergestellt von
Shin-Nakamura Kagaku Co.
C-1: 7-Diethylamino-4-methylcumarin
C-2: 4,6-Dimethyl-7-ethylaminocumarin
NK-1342:
C-1: 7-Diethylamino-4-methylcumarin
C-2: 4,6-Dimethyl-7-ethylaminocumarin
NK-1342:
BTTB:
K-1: 2,6-Bis(p-diethylaminobenzyliden)-4-methyl-4-azacy
clohexanon
K-2: 3,3'-Carbonylbis(7-diethylamino)-cumarin
NPG: N-(4-Cyanophenyl)-glycin
TNAH: Tetramethylammoniumhydroxid
MEA: Monoethanolamin
TEA: Triethanolamin
NMP: N-Methyl-2-pyrrolidon
TLS: Toluol.
K-2: 3,3'-Carbonylbis(7-diethylamino)-cumarin
NPG: N-(4-Cyanophenyl)-glycin
TNAH: Tetramethylammoniumhydroxid
MEA: Monoethanolamin
TEA: Triethanolamin
NMP: N-Methyl-2-pyrrolidon
TLS: Toluol.
Die erfindungsgemäße Diaminoverbindung der Formel (I) ist als
Bestandteilmonomeres des Poly(aminsäure)harzes, des Poly-
(aminsäure)esterharzes und/oder des Polyimidharzes, die aus
gezeichnete lichtempfindliche Harze sind, geeignet. Die er
findungsgemäße lichtempfindliche Harzmasse zeigt eine ausge
zeichnete Entwickelbarkeit, und sie besitzt eine ausgezeich
nete Verarbeitbarkeit. Sie ist billig. Gehärtete Filme des
Polyimidazopyrrolonharzes und des Polyimidazopyrrolonimid
harzes, die aus den erfindungsgemäßen lichtempfindlichen
Harzmassen hergestellt worden sind, sind den nicht-lichtemp
findlichen Polyimiden des Stands der Technik bezüglich der
Filmfestigkeit, der Hitzebeständigkeit und der Klebkraft ver
gleichbar. Aufgrund der Bildung von Imidazopyrrolonringen ha
ben sie eine niedrige thermische Ausdehnung. Sie haben daher
ausgezeichnete Filmeigenschaften. Sie sind weiterhin von ei
ner Chloridverschmutzung freie und sie haben im Vergleich zu
photoempfindlichen Polyimiden vom kovalenten Bindungstyp, die
durch Einführung von lichtempfindlichen Gruppen in eine
Poly(aminsäure) mittels Esterbindungen hergestellt werden,
eine überlegene Filmfestigkeit.
Claims (21)
1. Diaminoverbindung der Formel:
worin X eine einwertige organische Gruppe ist, die eine Gruppe aufweist, die durch Einwirkung von Licht polymerisier bar, dimerisierbar oder vernetzbar ist; R1 für eine (2+p)- wertige organische Gruppe steht, wobei p eine ganze Zahl von 1 bis 7 ist, die aus der Gruppe bestehend aus
ausgewählt ist.
worin X eine einwertige organische Gruppe ist, die eine Gruppe aufweist, die durch Einwirkung von Licht polymerisier bar, dimerisierbar oder vernetzbar ist; R1 für eine (2+p)- wertige organische Gruppe steht, wobei p eine ganze Zahl von 1 bis 7 ist, die aus der Gruppe bestehend aus
ausgewählt ist.
2. Diaminoverbindung nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß X in Formel (I) eine der
Gruppen der Formeln:
ist, worin R2 für eine zweiwertige Gruppe, die von einer Al kylgruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen abgeleitet ist, steht; R6 und R9 unabhängig voneinander für eine von einer Al kylgruppe abgeleitete zweiwertige Gruppe, eine von einer Cyc loalkylgruppe abgeleitete zweiwertige Gruppe, die eine Me thyl- oder Methoxygruppe enthalten kann, oder eine zweiwer tige aromatische Gruppe, die eine Methyl- oder Methoxygruppe enthalten kann, stehen und aus der Gruppe bestehend aus
ausgewählt sind; R10 für eine zweiwertige organische Gruppe steht, die aus der Gruppe bestehend aus
ausgewählt ist; R3, R4 und R5 unabhängig voneinander für ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 3 Kohlen stoffatomen stehen; R7 für eine vierwertige organische Gruppe steht, die sich von einer Alkylgruppe ableitet, oder eine der folgenden Gruppen:
R8 für eine einwertige aromatische oder heterocyclische Gruppe steht; Y1, Y2 und Y3 unabhängig voneinander für ein Wasserstoffatom oder eine einwertige organische Gruppe, die eine oder mehrere Vinylgruppen haben kann, stehen, mit der Maßgabe, daß mindestens eine der Gruppen Y1, Y2 und Y3 eine einwertige organische Gruppe, die eine Vinylgruppe aufweist, ist; und k den Wert 1 oder 2 hat.
ist, worin R2 für eine zweiwertige Gruppe, die von einer Al kylgruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen abgeleitet ist, steht; R6 und R9 unabhängig voneinander für eine von einer Al kylgruppe abgeleitete zweiwertige Gruppe, eine von einer Cyc loalkylgruppe abgeleitete zweiwertige Gruppe, die eine Me thyl- oder Methoxygruppe enthalten kann, oder eine zweiwer tige aromatische Gruppe, die eine Methyl- oder Methoxygruppe enthalten kann, stehen und aus der Gruppe bestehend aus
ausgewählt sind; R10 für eine zweiwertige organische Gruppe steht, die aus der Gruppe bestehend aus
ausgewählt ist; R3, R4 und R5 unabhängig voneinander für ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 3 Kohlen stoffatomen stehen; R7 für eine vierwertige organische Gruppe steht, die sich von einer Alkylgruppe ableitet, oder eine der folgenden Gruppen:
R8 für eine einwertige aromatische oder heterocyclische Gruppe steht; Y1, Y2 und Y3 unabhängig voneinander für ein Wasserstoffatom oder eine einwertige organische Gruppe, die eine oder mehrere Vinylgruppen haben kann, stehen, mit der Maßgabe, daß mindestens eine der Gruppen Y1, Y2 und Y3 eine einwertige organische Gruppe, die eine Vinylgruppe aufweist, ist; und k den Wert 1 oder 2 hat.
3. Diaminoverbindung nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß R1 in der Formel (I) eine
Gruppe ist, die durch eine der folgenden Formeln:
angegeben wird.
angegeben wird.
4. Diaminoverbindung nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Diaminoverbindung in der
Formel (I) eine Verbindung ist, die durch eine der folgenden
Formeln:
angegeben wird.
angegeben wird.
5. Diaminoverbindung nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß p eine ganze Zahl von 1 oder
2 ist.
6. Verfahren zur Herstellung einer Diaminoverbindung nach
Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man
eine Isocyanatverbindung, die eine oder mehrere Vinylgruppen
hat, in einem organischen Lösungsmittel zu einer Polyamino
verbindung bei einer Temperatur von -60°C bis 30°C zusetzt.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Polyaminoverbindung eine Verbin
dung ist, die durch eine der folgenden Formeln:
angegeben wird.
angegeben wird.
8. Poly(aminsäure)harz, dadurch gekennzeich
net, daß es Wiederkehrende Einheiten der Formel:
aufweist, worin X und R1 wie in Anspruch 1 definiert sind;
R11 für eine vierwertige Organische Gruppe steht; R12 für eine zweiwertige organische Gruppe steht; p eine ganze Zahl von 1 bis 7 ist; und m und n die Molzahlen der wieder kehrenden Einheiten sind, und m/n 1/99 bis 100/0 ist.
aufweist, worin X und R1 wie in Anspruch 1 definiert sind;
R11 für eine vierwertige Organische Gruppe steht; R12 für eine zweiwertige organische Gruppe steht; p eine ganze Zahl von 1 bis 7 ist; und m und n die Molzahlen der wieder kehrenden Einheiten sind, und m/n 1/99 bis 100/0 ist.
9. Poly(aminsäure)harz nach Anspruch 8, dadurch ge
kennzeichnet, daß X in der Formel (II) eine der
Gruppen der Formeln:
ist, worin R2 bis R10, Y1, Y2, Y3 und k wie in Anspruch 2 definiert sind.
ist, worin R2 bis R10, Y1, Y2, Y3 und k wie in Anspruch 2 definiert sind.
10. Poly(aminsäure)harz nach Anspruch 8, dadurch ge
kennzeichnet, daß weniger als 50 Mol-% R11 in
Formel (II) eine Gruppe der Formel:
sind.
sind.
11. Poly(aminsäure)harz nach Anspruch 8, dadurch ge
kennzeichnet, daß p eine ganze Zahl von 1 oder
2 ist.
12. Verfahren zur Herstellung eines Poly(aminsäure)harzes
mit wiederkehrenden Einheiten der Formel:
worin X und R1 wie in Anspruch 1 definiert sind; R11 für eine vierwertige organische Gruppe steht; R12 für eine zwei wertige organische Gruppe steht; p eine ganze Zahl von 1 bis 7 ist; und m und n die Molzahlen der wiederkehrenden Einhei ten sind, und m/n 1/99 bis 100/0 ist, dadurch gekenn zeichnet, daß man eine oder mehrere Diaminoverbin dungen, umfassend eine Verbindung der Formel:
worin R1 und p wie oben definiert sind, und gegebenenfalls eine oder mehrere Diaminoverbindungen ausgewählt aus aromatischen Diaminoverbindungen, p-Phenylendiamin, m-Phe nylendiamin, p-Xylylendiamin, m-Xylylendiamin, 1,5-Diamino naphthalin, 3,3'-Dimethylbenzidin, 3,3'-Dimethoxybenzidin, 4,4'- (oder 3,4'-, 3,3'-, 2,4'- oder 2,2'-) Diaminodiphenyl methan, 4,4'- (oder 3,4'-, 3,3'-, 2,4'- oder 2,2'-) Diamino diphenylether, 4,4'- (oder 3,4'-, 3,3'-, 2,4'- oder 2,2'-) Diaminodiphenylsulfon, 4,4'- (oder 3,4'-, 3,3'-, 2,4'- oder 2,2'-) Diaminodiphenylsulfid, 4,4'-Benzophenondiamin, 4,4'-Di(4-aminophenoxy)phenylsulfon, 1,1,1,3,3,3-Hexafluor-2,2- bis(4-aminophenyl)propan, 1,1,1,3,3,3-Hexafluor-2,2-bis[4-(4- aminophenoxy)phenyl]-propan, 2,2-Bis[4-(4-aminophenoxy)phe nyl]-propan, 3,3'-Dimethyl-4,4'-diaminodiphenylmethan, 3,3',5,5'-Tetramethyl-4,4'-diaminodiphenylmethan, 4,4'-Di(3- aminophenoxy)phenylsulfon, 3,3'-Diaminodiphenylsulfon, 2,2-Bis(4-aminophenyl)propan, die Diamine der Formel
worin R13 und R14 unabhängig voneinander für eine zweiwertige Kohlenwasserstoffgruppe stehen; R15 und R16 unabhängig von einander für eine einwertige Kohlenwasserstoffgruppe stehen und t eine ganze Zahl von 1 oder größer ist, und alicyclischen Diaminoverbindungen, hergestellt durch Hydrierung dieser aromatischen Diaminoverbindungen, mit einem Tetracarbonsäuredianhydrid in einem organischen Lösungsmittel umsetzt.
worin X und R1 wie in Anspruch 1 definiert sind; R11 für eine vierwertige organische Gruppe steht; R12 für eine zwei wertige organische Gruppe steht; p eine ganze Zahl von 1 bis 7 ist; und m und n die Molzahlen der wiederkehrenden Einhei ten sind, und m/n 1/99 bis 100/0 ist, dadurch gekenn zeichnet, daß man eine oder mehrere Diaminoverbin dungen, umfassend eine Verbindung der Formel:
worin R1 und p wie oben definiert sind, und gegebenenfalls eine oder mehrere Diaminoverbindungen ausgewählt aus aromatischen Diaminoverbindungen, p-Phenylendiamin, m-Phe nylendiamin, p-Xylylendiamin, m-Xylylendiamin, 1,5-Diamino naphthalin, 3,3'-Dimethylbenzidin, 3,3'-Dimethoxybenzidin, 4,4'- (oder 3,4'-, 3,3'-, 2,4'- oder 2,2'-) Diaminodiphenyl methan, 4,4'- (oder 3,4'-, 3,3'-, 2,4'- oder 2,2'-) Diamino diphenylether, 4,4'- (oder 3,4'-, 3,3'-, 2,4'- oder 2,2'-) Diaminodiphenylsulfon, 4,4'- (oder 3,4'-, 3,3'-, 2,4'- oder 2,2'-) Diaminodiphenylsulfid, 4,4'-Benzophenondiamin, 4,4'-Di(4-aminophenoxy)phenylsulfon, 1,1,1,3,3,3-Hexafluor-2,2- bis(4-aminophenyl)propan, 1,1,1,3,3,3-Hexafluor-2,2-bis[4-(4- aminophenoxy)phenyl]-propan, 2,2-Bis[4-(4-aminophenoxy)phe nyl]-propan, 3,3'-Dimethyl-4,4'-diaminodiphenylmethan, 3,3',5,5'-Tetramethyl-4,4'-diaminodiphenylmethan, 4,4'-Di(3- aminophenoxy)phenylsulfon, 3,3'-Diaminodiphenylsulfon, 2,2-Bis(4-aminophenyl)propan, die Diamine der Formel
worin R13 und R14 unabhängig voneinander für eine zweiwertige Kohlenwasserstoffgruppe stehen; R15 und R16 unabhängig von einander für eine einwertige Kohlenwasserstoffgruppe stehen und t eine ganze Zahl von 1 oder größer ist, und alicyclischen Diaminoverbindungen, hergestellt durch Hydrierung dieser aromatischen Diaminoverbindungen, mit einem Tetracarbonsäuredianhydrid in einem organischen Lösungsmittel umsetzt.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Diaminoverbindung der Formel (I)
eine Verbindung nach Anspruch 4 ist.
14. Verfahren zur Herstellung des Poly(aminsäure)harzes
nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
man eine Isocyanatverbindung, die eine Vinylgruppe aufweist,
zu einer Lösung einer Polyaminoverbindung in einem organi
schen Lösungsmittel zusetzt, um ein Addukt herzustellen, daß
man gegebenenfalls eine an sich bekannte Diaminoverbindung in
einer Lösung des Addukts in einem organischen Lösungsmittel
auflöst, mit pulverförmigem Tetracarbonsäuredianhydrid rea
gieren läßt und das Reaktionsprodukt isoliert.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Polyaminoverbindung eine Verbin
dung ist, die durch eine der folgenden Formeln:
angegeben wird.
angegeben wird.
16. Verfahren zur Herstellung des Poly(aminsäure)harzes
nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet
daß man eine Lösung eines Tetracarbonsäuredianhydrids in ei
nem organischen Lösungsmittel zu einer Lösung einer Polyami
noverbindung und einer gegebenenfalls verwendeten an sich bekannten Di
aminoverbindung in einem organischen Lösungsmittel gibt, daß man eine
Reaktion zur Bildung eines Polykondensats durchführt, daß man
ein Isocyanat, das eine Vinylgruppe aufweist, zu einer Lösung
des Polykondensats in einem organischen Lösungsmittel gibt,
und daß man eine Reaktion durchführt.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Polyaminoverbindung eine Verbin
dung nach einer der folgenden Formeln:
ist.
ist.
18. Poly(aminsäure)esterharz, erhalten durch die Vereste
rung der Carboxylgruppen des Poly(aminsäure)harzes nach An
spruch 8 mit einem Alkohol mit einer Methyl-, Ethyl- oder
t-Butylgruppe oder einer Methylsilyl-, Ethylsilyl- oder
t-Butylsilylgruppe oder durch
Unterwerfen einer Diaminoverbindung der Formel:
worin X und R1 wie in Anspruch 1 definiert sind; und p eine ganze Zahl von 1 bis 7 ist, einer weiteren an sich bekannten Diaminoverbindung, wenn eine solche verwendet wird, und eines Tetracarbonsäurediesters einer Kondensationsreaktion.
worin X und R1 wie in Anspruch 1 definiert sind; und p eine ganze Zahl von 1 bis 7 ist, einer weiteren an sich bekannten Diaminoverbindung, wenn eine solche verwendet wird, und eines Tetracarbonsäurediesters einer Kondensationsreaktion.
19. Polyimidharz, erhalten durch Unterwerfen eines Poly
(aminsäure)harzes mit wiederkehrenden Einheiten der Formel:
worin X und R1 wie in Anspruch 1 definiert sind; R11 für eine vierwer tige organische Gruppe steht; R12 für eine zweiwertige orga nische Gruppe steht; p eine ganze Zahl von 1 bis 7 ist; und m und n Molzahlen der wiederkehrenden Einheiten sind und m/n 1/99 bis 100/0 ist, oder eines Poly(aminsäure)esterharzes nach Anspruch 18 einer Dehydratisierungs- oder Alkoholelimi nierungs-Ringschlußreaktion
worin X und R1 wie in Anspruch 1 definiert sind; R11 für eine vierwer tige organische Gruppe steht; R12 für eine zweiwertige orga nische Gruppe steht; p eine ganze Zahl von 1 bis 7 ist; und m und n Molzahlen der wiederkehrenden Einheiten sind und m/n 1/99 bis 100/0 ist, oder eines Poly(aminsäure)esterharzes nach Anspruch 18 einer Dehydratisierungs- oder Alkoholelimi nierungs-Ringschlußreaktion
20. Lichtempfindliche Harzmasse, dadurch gekenn
zeichnet, daß sie:
- (A) ein Poly(aminsäure)harz mit wiederkehrenden Ein heiten der Formel (II) nach Anspruch 8 oder 9 und/oder ein Poly (aminsäure)esterharz, erhalten durch Veresterung der Car boxylgruppen des genannten Poly(aminsäure)harzes, und/oder ein Polyimidharz, erhalten durch eine Dehydratisierungs- oder Alkoholeliminierungs-Ringschlußreaktion des Poly(aminsäure) harzes oder des Poly(aminsäure)esterharzes; und
- (B) einen Photoinitiator;
21. Polyimidazopyrrolonharz oder Polyimidazopyrrolonimid
harz, erhalten durch Unterwerfen eines Poly(aminsäure)harzes
mit wiederkehrenden Einheiten der Formel (II) nach Anspruch 8
oder 9 und/oder eines Poly(aminsäure)esterharzes, erhalten durch
Veresterung der Carboxylgruppen des Poly(aminsäure)harzes,
und/oder eines Polyimidharzes, das durch eine Dehydratisie
rungs- oder Alkoholeliminierungs-Ringschlußreaktion des Poly
(aminsäure)harzes oder des Poly(aminsäure)esterharzes erhal
ten worden ist, einer Ringschlußreaktion bei einer Temperatur
von 300 bis 400°C.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP746792 | 1992-01-20 | ||
JP29856092A JP3047647B2 (ja) | 1992-01-20 | 1992-11-09 | 新規ジアミノ化合物、ポリアミド酸樹脂、ポリアミド酸エステル樹脂、ポリイミド樹脂、それらの製造方法及び該樹脂を含有する感光性樹脂組成物並びにポリイミダゾピロロン樹脂及びポリイミダゾピロロンイミド樹脂 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4301446A1 DE4301446A1 (en) | 1993-07-22 |
DE4301446C2 true DE4301446C2 (de) | 1999-09-30 |
Family
ID=26341766
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4301446A Expired - Fee Related DE4301446C2 (de) | 1992-01-20 | 1993-01-20 | Lichtempfindliche Harzmasse |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (3) | US5472823A (de) |
DE (1) | DE4301446C2 (de) |
Families Citing this family (26)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0641305A (ja) * | 1991-10-25 | 1994-02-15 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | フッ素化された反応体からのポリアミド酸およびポリイミド |
US5472823A (en) * | 1992-01-20 | 1995-12-05 | Hitachi Chemical Co., Ltd. | Photosensitive resin composition |
JP3687988B2 (ja) * | 1993-09-03 | 2005-08-24 | 日立化成工業株式会社 | i線ステッパ用感光性樹脂組成物 |
US6096480A (en) * | 1995-07-28 | 2000-08-01 | Ube Industries, Ltd. | Photosensitive polyimidosiloxane compositions and insulating films made thereof |
JP3968884B2 (ja) * | 1998-05-01 | 2007-08-29 | 日本メクトロン株式会社 | 感光性組成物 |
JP3968885B2 (ja) * | 1998-05-14 | 2007-08-29 | 日本メクトロン株式会社 | 感光性組成物 |
EP1013650B1 (de) * | 1998-10-30 | 2007-01-24 | Hitachi Chemical DuPont MicroSystems Ltd. | Tetracarbonsäuredianhydrid, Derivat und Herstellung davon, Polyimidvorläufer, Polyimid, Harzzusammensetzung, photoempfindliche Harzzusammensetzung, Verfahren zur Erzeugung von Prägemustern und elektronisches Bauteil |
WO2000043439A1 (fr) * | 1999-01-21 | 2000-07-27 | Asahi Kasei Kabushiki Kaisha | Ester d'acide polyamique |
US6686106B2 (en) * | 2000-06-26 | 2004-02-03 | Ube Industries, Ltd. | Photosensitive resin compositions, insulating films, and processes for formation of the films |
JP3865046B2 (ja) * | 2001-05-08 | 2007-01-10 | 信越化学工業株式会社 | 無溶剤型ポリイミドシリコーン系樹脂組成物 |
US7282323B2 (en) * | 2002-07-11 | 2007-10-16 | Asahi Kasei Emd Corporation | Highly heat-resistant, negative-type photosensitive resin composition |
SE0203753D0 (sv) * | 2002-12-17 | 2002-12-17 | Astrazeneca Ab | New compounds |
TW200512543A (en) * | 2003-08-06 | 2005-04-01 | Sumitomo Bakelite Co | Polyamide resin, positive-working photosensitive resin composition, method for producing pattern-formed resin film, semiconductor device, display device, and method for producing the semiconductor device and the display device |
KR101088568B1 (ko) * | 2005-04-19 | 2011-12-05 | 아반토르 퍼포먼스 머티리얼스, 인크. | 갈바닉 부식을 억제하는 비수성 포토레지스트 스트립퍼 |
KR101212135B1 (ko) * | 2005-06-14 | 2012-12-14 | 엘지디스플레이 주식회사 | 액정표시소자 및 그 제조방법 |
TWI265377B (en) * | 2005-12-19 | 2006-11-01 | Ind Tech Res Inst | Negative photoresist composition |
KR20080081939A (ko) * | 2006-01-12 | 2008-09-10 | 도레이 가부시끼가이샤 | 감광성 조성물, 디스플레이 부재 및 그 제조 방법 |
DE102006045088A1 (de) * | 2006-09-21 | 2008-03-27 | Basf Ag | Verfahren zum Durchmischen einer in einem im wesentlichen abgeschlossenen Behälter befindlichen Flüssigkeit oder Mischung aus einer Flüssigkeit und einem feinteiligen Feststoff |
US20080308003A1 (en) * | 2007-06-13 | 2008-12-18 | Krol Andrew M | UV inkjet resist |
CN103524735A (zh) * | 2008-01-25 | 2014-01-22 | 长兴化学工业股份有限公司 | 感光型聚酰亚胺 |
TWI470353B (zh) | 2009-03-26 | 2015-01-21 | Nippon Steel & Sumikin Chem Co | A photosensitive resin composition and a hardening film |
TWI397546B (zh) * | 2010-01-14 | 2013-06-01 | Chang Chun Plastics Co Ltd | 新穎水溶性聚醯亞胺樹脂、其製法及其用途 |
JP5783166B2 (ja) * | 2010-02-26 | 2015-09-24 | 日産化学工業株式会社 | 液晶配向剤、液晶表示素子及びジアミン化合物 |
TWI534529B (zh) * | 2010-03-01 | 2016-05-21 | 長興材料工業股份有限公司 | 感光性樹脂組合物及其應用 |
WO2011145750A1 (ja) * | 2010-05-20 | 2011-11-24 | 日立化成工業株式会社 | 感光性樹脂組成物、感光性フィルム、リブパターンの形成方法、中空構造とその形成方法及び電子部品 |
KR102018518B1 (ko) * | 2015-03-31 | 2019-09-05 | 후지필름 가부시키가이샤 | 상층막 형성용 조성물, 패턴 형성 방법, 레지스트 패턴, 및 전자 디바이스의 제조 방법 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4311785A (en) * | 1979-08-21 | 1982-01-19 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for the preparation of highly heat-resistant relief structures and the use thereof |
US4321319A (en) * | 1978-09-29 | 1982-03-23 | Hitachi, Ltd. | Photosensitive compositions containing polyamides acid with photosensitive groups |
US4656244A (en) * | 1984-03-29 | 1987-04-07 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for the manufacture of polyimidazole and polyimidazopyrrolone precursors |
DE3927632A1 (de) * | 1989-08-22 | 1991-02-28 | Basf Ag | Umsetzungsprodukt, verfahren zu dessen herstellung und damit erhaltenes strahlungsempfindliches material |
DE3932534A1 (de) * | 1989-09-29 | 1991-04-11 | Bayer Ag | Substituierte benzoylharnstoff-derivate |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4180404A (en) * | 1977-11-17 | 1979-12-25 | Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha | Heat resistant photoresist composition and process for preparing the same |
JPS5664335A (en) * | 1979-10-29 | 1981-06-01 | Fuji Photo Film Co Ltd | Photosensitive composition |
GB2092164B (en) * | 1980-12-17 | 1984-12-05 | Hitachi Ltd | Loght or radiation-sensitive polymer composition |
JPS57168942A (en) * | 1981-04-13 | 1982-10-18 | Hitachi Ltd | Photosensitive polymer composition |
JPS6172022A (ja) * | 1984-09-14 | 1986-04-14 | Asahi Chem Ind Co Ltd | ポリアミドの製造方法 |
US5310862A (en) * | 1991-08-20 | 1994-05-10 | Toray Industries, Inc. | Photosensitive polyimide precursor compositions and process for preparing same |
US5472823A (en) * | 1992-01-20 | 1995-12-05 | Hitachi Chemical Co., Ltd. | Photosensitive resin composition |
-
1993
- 1993-01-15 US US08/005,210 patent/US5472823A/en not_active Expired - Fee Related
- 1993-01-20 DE DE4301446A patent/DE4301446C2/de not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-08-22 US US08/517,583 patent/US5668248A/en not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-04-17 US US08/843,860 patent/US5847071A/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4321319A (en) * | 1978-09-29 | 1982-03-23 | Hitachi, Ltd. | Photosensitive compositions containing polyamides acid with photosensitive groups |
US4311785A (en) * | 1979-08-21 | 1982-01-19 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for the preparation of highly heat-resistant relief structures and the use thereof |
US4656244A (en) * | 1984-03-29 | 1987-04-07 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for the manufacture of polyimidazole and polyimidazopyrrolone precursors |
US4801681A (en) * | 1984-03-29 | 1989-01-31 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for the manufacture of polyimidazole and polyimidazo-pyrrolone precursors from tetra carboxylic acid moiety reactant |
DE3927632A1 (de) * | 1989-08-22 | 1991-02-28 | Basf Ag | Umsetzungsprodukt, verfahren zu dessen herstellung und damit erhaltenes strahlungsempfindliches material |
DE3932534A1 (de) * | 1989-09-29 | 1991-04-11 | Bayer Ag | Substituierte benzoylharnstoff-derivate |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Römpp, Chemie-Lexikon, 9. Auflage, 1991, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, S. 3399-3403 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US5847071A (en) | 1998-12-08 |
US5472823A (en) | 1995-12-05 |
US5668248A (en) | 1997-09-16 |
DE4301446A1 (en) | 1993-07-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE4301446C2 (de) | Lichtempfindliche Harzmasse | |
DE60012764T2 (de) | Polyamidsäureester | |
EP0624826B1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Reliefstrukturen durch i-Linien-Bestrahlung | |
DE69723140T2 (de) | Negativ arbeitende Photoresistzusammensetzung basierend auf Polyimid-Vorläufern | |
DE4394317C2 (de) | Polyimid-Vorstufe und diese enthaltende lichtempfindliche Zusammensetzung | |
EP0362649B1 (de) | Strahlungsempfindliche Gemische und deren Verwendung | |
DE3424216C2 (de) | Lichtempfindliches Gemisch mit einer Polyamidsäure, Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung | |
DE69730273T2 (de) | Lichtempfindlicher Polyimid-Vorläufer und seine Verwendung zur Herstellung eines Bildes | |
DE3833437A1 (de) | Strahlungsempfindliche gemische und deren verwendung | |
DE60032943T2 (de) | Imid-benzoxazolpolykondensat sowie verfahren zur herstellung | |
EP0132221A1 (de) | Polyimide, Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung | |
US4558117A (en) | Organic solvent-soluble photosensitive polyimide resin | |
EP0182745B1 (de) | Polyimide, Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung | |
DE68910563T2 (de) | Lichtempfindliches Polymer. | |
EP0107621B1 (de) | Zur positiven Bilderzeugung geeignete Stoffgemische, Verfahren zur positiven Bilderzeugung und die damit erhaltenen Bilder | |
EP0157930B1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Polyimid- und Polyisoindolochinazolindion-Reliefstrukturen | |
DE3786628T2 (de) | Hoch molekulare, amphiphile, photoempfindliche Photopolymere und Herstellungsverfahren. | |
DE102006024959A1 (de) | Polymer für eine Hartmaske einer Halbleitervorrichtung und Zusammensetzung enthaltend dieselbe | |
JP3047647B2 (ja) | 新規ジアミノ化合物、ポリアミド酸樹脂、ポリアミド酸エステル樹脂、ポリイミド樹脂、それらの製造方法及び該樹脂を含有する感光性樹脂組成物並びにポリイミダゾピロロン樹脂及びポリイミダゾピロロンイミド樹脂 | |
DE60105754T2 (de) | Polyimid und polyamidsäure | |
EP0333655A2 (de) | Negativ-Fotoresists vom Polyimid-Typ mit 1,2-Disulfonen | |
JP2826979B2 (ja) | i線用感光性組成物 | |
JPS6157620A (ja) | 有機溶媒可溶性の感光性ポリイミド | |
EP0571899B1 (de) | Durch Einwirkung von Strahlung vernetzendes Gemisch und dessen Verwendung zur Herstellung hochtemperaturbeständiger Reliefstrukturen | |
EP0157932A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Polyimidazol- und Polyimidazopyrrolon-Reliefstrukturen |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |