JPH115900A - 厚膜印刷用樹脂組成物 - Google Patents

厚膜印刷用樹脂組成物

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JPH115900A
JPH115900A JP16113397A JP16113397A JPH115900A JP H115900 A JPH115900 A JP H115900A JP 16113397 A JP16113397 A JP 16113397A JP 16113397 A JP16113397 A JP 16113397A JP H115900 A JPH115900 A JP H115900A
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JP
Japan
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solvent
printing
precursor
vapor pressure
dianhydride
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Pending
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JP16113397A
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English (en)
Inventor
Naoki Okuda
直紀 奥田
Yuichi Kanetani
雄一 金谷
Nagatoshi Fujieda
永敏 藤枝
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Showa Denko Materials Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Chemical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 溶媒組成を特定することにより厚膜印刷可能
なポリイミド樹脂又はその前駆体を含む組成物を提供す
る。 【解決手段】 ポリイミド樹脂又はその前駆体と室温で
の蒸気圧が200Pa以下で表面張力が50mN以下の溶
媒を含有してなる厚膜印刷用樹脂組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はポリイミド樹脂又は
その前駆体を含み、電子材料野分に特に適した厚膜印刷
用樹脂組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、ポリイミド樹脂は100nm程度の
薄膜の場合は例えば液晶表示素子用の配向膜として、印
刷で形成されているが、半導体用途等で膜厚が500nm
以上で用いる場合はスピナー等で全面塗布し、必要な部
分をリソグラフィーで加工していた。
【0003】しかしながら、近年の電子材料用樹脂の形
成ではコストダウンのために工程の簡略化が要求されて
おり、上述したリソグラフィー法ではポリイミド膜の塗
布硬化後さらにレジストの塗布硬化、感光、エッチン
グ、レジストの除去といった様々な工程が必要であり、
印刷法により必要部分だけにポリイミドを形成し、硬化
する方法が適応できないかどうか種々検討されている。
しかしながら、現在のポリイミド樹脂組成物をそのまま
印刷法に適用することは非常に困難であった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記従来技
術の欠点を解決し、溶媒組成を特定することにより厚膜
印刷可能なポリイミド樹脂又はその前駆体を含む組成物
を提供するものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記従来
技術の問題に鑑み、鋭意研究した結果、印刷用樹脂組成
物の溶媒として特定の溶媒を用いると、印刷性を改良で
きることを見出し本発明に到達した。
【0006】すなわち、本発明は、ポリイミド樹脂又は
その前駆体と室温での蒸気圧が200Pa以下で表面張力
が50mN以下の溶媒からなる厚膜印刷用樹脂組成物に
関する。
【0007】
【発明の実施の形態】溶媒の蒸気圧を正確に測定するこ
とは困難であるため、溶媒の蒸気圧は溶媒単体の室温
(20〜30℃)の値を用い、混合溶媒の場合は理想液
体と仮定し溶媒組成のモル分率に応じた蒸気圧の和とし
た。また、表面張力はデュ・ヌーイ式表面張力計(吊環
式)で測定した。
【0008】本発明に用いられるポリイミド樹脂又はそ
の前駆体は本発明で用いる溶媒に5〜50重量%溶ける
ものであればどんなものでも良い。
【0009】上記ポリイミド樹脂又はその前駆体として
は、ジアミン化合物及ぴテトラカルボン酸二無水物を溶
媒中で反応させて得られるものであれば特に制限はな
い。ジアミン化合物とテトラカルボン酸二無水物とはほ
ぼ等モルとして反応させることが好ましい。
【0010】ジアミン化合物としては、1,4−ジアミ
ノベンゼン、1,3−ジアミノベンゼン、1,2−ジア
ミノベンゼン、4,4′−ジアミノジフェニルエーテ
ル、3,4′−ジアミノジフェニルエーテル、3,3′
−ジアミノジフェニルエーテル、1,4−ジアミノ−
2,3,5,6−テトラメチルベンゼン、2,2−ビス
(4−(4−アミノフェノキシ)フェニル)プロパン、
2,2−ビス(4−(4−アミノフェノキシ)フェニ
ル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパ
ン、1,4−ジアミノシクロヘキサン、1,3−ジアミ
ノシクロヘキサン、1,8−ジアミノオクタン、1,6
−ジアミノヘキサンなどが挙げられ、これらは2種以上
を併用することもできる。
【0011】ジアミノシリコンとして、下記一般式
(I)
【化1】 (式中、R1及びR2は炭素数1〜3のアルキル基を置換
基として有していてもよいフェニレン基、炭素数1〜3
のアルキレン基等の二価の炭化水素基を示し、それぞれ
同一でも異なっていてもよく、R3及びR4は炭素数1〜
3のアルキル基を置換基として有していてもよいフェニ
ル基、炭素数1〜5のアルキル基等の一価の炭化水素基
を示し、それぞれ同一でも異なっていてもよく、mは1
以上の整数である)で表される化合物を使用してもよ
い。ジアミノシリコンは、ジアミン化合物の総量に対し
て、好ましくは0〜80重量%、特に好ましくは0〜5
0重量%使用される。
【0012】また、テトラカルボン酸二無水物として
は、ピロメリット酸二無水物、メチルピロメリット酸二
無水物、ジメチルピロメリット酸二無水物、ジ(トリプ
ルオロメチル)ヒロメリット酸二無水物、3,3′,
4,4′−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、5,
5′−ジメチルー3,3′,4,4′−ビフェニルテト
ラカルボン酸二無水物、p−(3,4−ジカルボキジフ
ェニル)ベンセン二無水物、3,3′,4,4′−テト
ラカルボキシジフェニルエーテルニ無水物、2,3,
3′,4′−テトラカルボキシジフェニルエーテルニ無
水物、3,3′,4,4′−テトラカルボキシベンゾフ
ェノン二無水物、1,4,5,7−テトラカルボキシナ
フタレン二無水物、1,2,5,6−テトラカルボキシ
ナフタレン二無水物、3,3′,4,4′−テトラカル
ボキシジフェニルメタン二無水物、2,2ービス(3,
4−ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物、2,2
−ビス(3,4−ジカルボキジフェニル)−1,1、
1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパンニ無水物、
3,3′,4,4′−テトラカルボキシジフェニルスル
ホン二無水物、3,4,9,10−テトラカルボキシベ
リレン二無水物、3,3′,4,4′−エチレングリコ
ールビス(フェニル)テトラカルボン酸二無水物、1,
2,4,5−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水
物、1,2,3,4−シクロフタンテトラカルボン酵二
無水物、1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸二無
水物などが挙げられ、これらは2種以上を併用すること
もできる。
【0013】また反応溶媒としては、例えば、N−メチ
ル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド、
N,N−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシ
ド、テトラメチルスルホン、1,4−ジオキサンなどの
1種または2種以上が用いられる。これらの溶媒以外
に、ガラス基板への塗れ性をよくするための溶媒を、反
応前または反応終了後に添加することもできる。これら
の溶媒として例えばブチルセロソルブ、ブチルセロソゾ
ルブアセテート、キシレン、トルエンなどが用いられ
る。
【0014】また、反応は、80℃以下で行うことが好
ましく、0〜50℃で行うことが特に好ましい。これに
よりポリアミド酸が生成する。また、このポリアミド酸
は一部イミド化していてもよく、これらを総称してポリ
イミド樹脂前駆体という。従って、反応温度は250℃
まで昇温してもよい。ポリイミド前駆体は液晶配向膜用
組成物の溶剤に可溶性であることが好ましい。この前駆
体は、基板上に液晶配向膜形成性樹脂の層を形成すると
きに完全にイミド化されポリイミド樹脂とされることが
好ましい。また、前記ポリイミド樹脂前駆体は液晶配向
膜用組成物の溶剤に可溶であるならば、予め、イミド化
しておくことができる。イミド化には、前記の反応を1
20〜250℃で行う熱イミド化、脱水剤の存在下に反
応させる化学イミド化がある。脱水剤としては、無水酢
酸、無水プロピオン酸、無水安息香酸等の酸無水物、ジ
シクロヘキシルカルボジイミド等のカルボジイミド化合
物等が好ましく、テトラカルボン酸二無水物1モルに対
して1〜8モル使用することが好ましい。また、このと
き、脱水触媒としてピリジン、イソキノリン、トリメチ
ルアミン、アミノピリジン、イミダゾール等を必要に応
じて使用することができる。脱水触媒はテトラカルボン
酸二無水物1モルに対して1〜8モル使用することが好
ましい。
【0015】上記方法で製造されたポリイミド樹脂又は
その前駆体の溶液は、使用した溶媒が本発明の溶媒であ
れば、そのまま使用することができるが、そうでない場
合には、その溶液に別の溶媒を添加して本発明の溶媒と
してから、また、その溶液から使用した溶媒を除去して
ポリイミド樹脂又はその前駆体を分離し、これを本発明
の溶媒に溶解してから使用してもよい。
【0016】本発明の溶媒としては、室温での蒸気圧が
200Pa以下で表面張力が50mN以下の溶媒であれば
よく、蒸気圧は20Pa以上が好ましく、表面張力は30
mN以上が好ましい。蒸気圧はさらに30〜100Paで
あることが好ましい。蒸気圧が高すぎると、貯蔵中に、
蒸発し、溶媒の濃度が変なしやすくなり、蒸気圧が小さ
すぎると、塗布後乾燥しにくくなる。表面張力が大きす
ぎると、基板上ではじきが生じ、表面張力が小さすぎる
と、基板上に溶液がのらず、塗布できにくくなる。溶媒
としては、印刷時の版を侵さない非芳香族系の溶媒が好
ましく、例えば、N−メチル−2−ピロリドン、N,N
−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミ
ド、γ−ブチロラクトンなどのポリイミド樹脂又はその
前駆体を溶かす主溶媒と塗れ性をよくするための2−ブ
トキシエタノール、ブチルセロソルブアセテートなどの
溶媒を用いることができる。しかしながら、本発明は上
述した溶媒に限定されるものではなく、室温での蒸気圧
が200Pa以下で表面張力が50mN以下の溶媒であれ
ば単体でも混合溶媒でも良い。
【0017】本発明における厚膜印刷用樹脂組成物は、
上述したポリイミド樹脂又はその前駆体を上述した溶媒
に溶解したものであり、ポリイミド樹脂又はその前駆体
の使用割合をこのポリイミド樹脂又はその前駆体と溶媒
の総量に対して5〜50重量%の範囲とすることが好ま
しい。
【0018】本発明になる厚膜印刷用組成物は、100
〜400℃に加熱することおよび/または無水酢酸など
の前記した脱水剤で化学処理することによりそれに含ま
れるポリイミド樹脂の前駆体をポリイミド樹脂とするこ
とができる。
【0019】本発明のポリイミド層の基板上の形成は前
記液晶配向膜用組成物を、予め例えばITO(インジウ
ムチンオキサイド、Indium Tin Oxide)等の透明電極が
形成されたガラス基板上に塗布した後、乾燥し、ポリイ
ミド樹脂の前駆体については脱水閉環させて、ポリイミ
ド層とすることにより行われる。塗布方法としては、浸
漬法、印刷法、吹き付け法等が用いられるがフレキソ印
刷機等で印刷することにより、必要部分のみを基板上に
形成することが出来る。乾燥又は脱水閉環の温度は10
0〜400℃、好ましくは150〜300℃の範囲で任
意に選択することができる。また、加熱時間は1分〜6
時間、好ましくは1分〜3時間とされる。100〜40
0℃に加熱する前に、60〜100℃で予備加熱(又は
プレキュア)することが好ましく、このときの加熱時間
は、1〜5分間が好ましい。
【0020】
【作用】本発明の厚膜印刷用樹脂組成物は、室温での蒸
気圧を低くすることによりポリイミド樹脂又はその前駆
体が高濃度の場合でも印刷時の版の乾きを押さえ、か
つ、溶媒の表面張力を低くすることによって版から基板
への転写性を良くすることが出来るため、厚膜印刷が可
能になると考えられる。
【0021】
【実施例】以下、本発明を実施例により説明する。 実施例1 日立化成工業株式会社製TFT用配向膜材料LQ−T1
20(ポリアミド酸)をN−メチル−2−ピロリドンと
2−ブトキシエタノールの重量比が8/2である溶媒に
30重量%溶解させ厚膜印刷用樹脂組成物を作製した。
N−メチル−2−ピロリドンの室温での蒸気圧は45P
a、2−ブトキシエタノールの室温での蒸気圧は114P
aであるから混合溶媒の蒸気圧はモル分率から以下の式
で求めることが出来る。
【数1】
【0022】また、混合溶媒の表面張カをデュ・ヌーイ
式表面張力計で測定したところ、40mNであった。こ
の厚膜印刷用樹脂組成物をナカン株式会社製フレキソ印
刷機でITO(インジウムチンオキサイド、Indium Tin
Oxide)透明電極付きガラス基板に印刷したところ、膜
厚1000nmの良好な膜が印刷できた。この後、ホット
プレート硬化炉中で、90℃で1分間加熱し、続いて、
200℃で5分間加熱したところ、表面均一な硬化膜が
得られた。
【0023】比較例1 日立化成工業株式会社製TFT用配向膜材料LQ−T1
20を用いてN−メチル−2−ピロリイドン、γ−ブチ
ロラクトン及び2−ブトキシエタノールの重量比が4/
4/2である溶媒に30重量%溶解させた樹脂組成物を
作製した。γ−ブチロラクトンの室温での蒸気圧は42
7Paであり、実施例1と同様の方法で混合溶媒の蒸気圧
を計算すると212Paであった。また、実施例1と同様
の方法で表面張力を測定すると46mNであった。この
樹脂組成物を用いて実施例1と同様の方法で印刷を行っ
たところ、印刷開始後30分で樹脂組成物が高濃度にな
り、基板上でハジキが発生し、良好な膜が得られなかっ
た。
【0024】実施例2 2,2−ビス(4−(4−アミノフェノキシ)フェニ
ル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパ
ン77.8g(0.15モル)にN−メチル−2−ピロ
リドン116.0gを添加し、充分撹拌した後、ピロメ
リット酸二無水物32.7g(0.15モル)を加え、
25℃で8時間反応させ、淡黄色のポリアミド酸溶液を
得た。この溶液を80℃で処理することにより粘度調整
を行った後、N−メチル−2−ピロリドン99.5gお
よび2−ブトキシエタノール116.0gを添加し、濃
度25重量%で、N−メチル−2−ピロリドン/2−ブ
トキシエタノールが65/35(重量比)の混合溶剤を
含む厚膜印刷用樹脂組成物を作製した。実施例1と同様
の方法で混合溶媒の蒸気圧を計算すると69.2Paであ
った。また、実施例1と同様の方法で混合溶媒の表面張
力を測定すると38mNであった。この樹脂組成物を用
いて実施例1と同様の方法で印刷を行ったところ、膜厚
800nmの良好な膜が印刷できた。さらに、実施例1と
同様にして表面均一な硬化膜を製造した。
【0025】比較例2 実施例2と同じポリアミド酸溶液にN,N−ジメチルホ
ルムアミド99.5gおよび2−ブトキシエタノール1
16.0gを添加し、濃度25重量%で、N−メチル−
2−ピロリドン/N,N−ジメチルホルムアミド/2−
ブトキシエタノールが35/30/35(重量比)の混
合溶剤を含む厚膜印刷用樹脂組成物を作成した。実施例
1と同様の方法で混合溶媒の蒸気圧を計算すると204
Paであった。また、実施例1と同様の方法で混合溶媒の
表面張力を測定すると37mNであった。この樹脂組成
物を用いて実施例1と同様の方法で印刷を行ったとこ
ろ、印刷開始後45分で樹脂組成物が高濃度になり、基
板上でハジキが発生し、良好な膜が得られなかった。
【0026】
【発明の効果】本発明の溶剤組成でポリイミドを溶解
し、厚膜印刷用組成物とすると、印刷時に溶媒の揮散に
よる高濃度化が防止でき、ハジキ無く印刷ができるた
め、本発明の厚膜印刷用樹脂組成物は、フレキソ印刷等
による厚膜のパターン印刷に用いることが好ましい。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤枝 永敏 茨城県日立市東町四丁目13番1号 日立化 成工業株式会社半導体・液晶材料事業部開 発センタ内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポリイミド樹脂又はその前駆体と室温で
    の蒸気圧が200Pa以下で表面張力が50mN以下の溶
    媒を含有してなる厚膜印刷用樹脂組成物。
JP16113397A 1997-06-18 1997-06-18 厚膜印刷用樹脂組成物 Pending JPH115900A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009283931A (ja) * 2008-04-25 2009-12-03 Hitachi Chem Co Ltd 絶縁層、絶縁体インク及び両面電極パッケージ

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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