用于制備絕緣涂層的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種用于制備絕緣涂層的方法，通過該方法可W在短時(shí)間內(nèi)有效地制 備具有良好的耐熱性的聚酷亞胺絕緣涂層。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚酷亞胺樹脂是已知的具有非常好耐熱性的樹脂，并且廣泛地應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。 聚酷亞胺樹脂被用作例如，需要高性能的電線的絕緣層，由于聚酷亞胺樹脂除了具有高耐 熱性，還具有低介電常數(shù)和優(yōu)異的機(jī)械性質(zhì)。專利文獻(xiàn)1公開了一種絕緣-包覆的電線，該 電線包含在核上的絕緣層，其中所述絕緣層通過將由聯(lián)苯四簇酸二酢和4, 4' -二氨基二苯 酸的反應(yīng)而得到的聚酷胺酸酷亞胺化而形成，并表明該聚酷亞胺絕緣-包覆的電線對(duì)熱降 解具有優(yōu)異的抗性。
[0003] 專利文獻(xiàn)2公開了一種絕緣聚酷亞胺前體清漆，其包含堿性物質(zhì)，例如相對(duì)于該 聚酷亞胺前體的量，具體的，聚酷胺酸烷基醋的量為0.Iwt%到60wt%的胺化合物。專利文 獻(xiàn)2表明該堿性物質(zhì)具有抑制所述聚酷亞胺前體清漆和銅進(jìn)行反應(yīng)的效果，因此通過將該 聚酷亞胺前體清漆在銅上熱酷亞胺化而得到的聚酷亞胺具有非常低的銅原子含量，因此該 聚酷亞胺具有降低的降解性，并且可W提高電子設(shè)備諸如LSI的長(zhǎng)期可靠性，所述LSI包括 其中使用聚酷亞胺作為絕緣層的銅/聚酷亞胺薄膜多層布線或銅/聚酷亞胺布線。
[0004] 專利文獻(xiàn)3公開了一種水性聚酷亞胺前體溶液組合物，其中通過四簇酸二酢和 在25°C在水中具有0.Ig/L或更大的溶解度的二胺進(jìn)行反應(yīng)而得到聚酷胺酸，例如通過將 3, 3'，4, 4' -聯(lián)苯四簇酸二酢與溶解在水溶劑中，或溶解在為水和有機(jī)溶劑的混合物的且具 有50wt%或更多含水量的水性溶劑中的對(duì)苯二胺或4, 4' -二氨基二苯酸、W及具有兩個(gè)或 多個(gè)烷基作為取代基的咪挫，例如1，2-二甲基咪挫進(jìn)行反應(yīng)而得到的聚酷胺酸。
[0005] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn) [000引專利文獻(xiàn)
[0007] 專利文獻(xiàn) 1 :JP-A-S61-273806
[0008] 專利文獻(xiàn) 2 :JP-A-H08-27418
[0009] 專利文獻(xiàn) 3 :W0 2012/008543

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 發(fā)明要解決的技術(shù)問題
[0011]取決于四簇酸組分和二胺組分的組合，一些聚酷亞胺會(huì)變?yōu)榻Y(jié)晶狀，由此可能會(huì) 限制作為聚酷亞胺前體的聚酷胺酸的酷亞胺化的條件。例如，當(dāng)使用3, 3'，4, 4' -聯(lián)苯四簇 酸二酢作為四簇酸組分時(shí)，傾向于形成結(jié)晶性聚酷亞胺樹脂，并且在特定的酷亞胺化的條 件下，特別是通過在短時(shí)間內(nèi)溫度急劇升高的熱處理而進(jìn)行酷亞胺化的情況下，容易發(fā)生 部分結(jié)晶化。因此，當(dāng)對(duì)其中使用3, 3'，4, 4' -聯(lián)苯四簇酸二酢作為四簇酸組分的聚酷胺酸 進(jìn)行酷亞胺化W形成聚酷亞胺層時(shí)，有時(shí)不可W增加增溫速率W提高生產(chǎn)率。
[0012] 本發(fā)明的目的在于提供一種用于制備聚酷亞胺絕緣涂層的方法，通過該方法對(duì)其 中使用3, 3'，4, 4'-聯(lián)苯四簇酸二酢作為四簇酸組分的聚酷胺酸進(jìn)行酷亞胺化W形成聚酷 亞胺絕緣涂層，其中即使當(dāng)溫度急劇升高時(shí)可W形成聚酷亞胺絕緣涂層并且沒有缺陷。換 句話說，本發(fā)明的目的在于提供一種工業(yè)上有利的方法，可W在短時(shí)間內(nèi)形成具有優(yōu)異耐 熱性和機(jī)械性能的聚酷亞胺樹脂的絕緣涂層并且不發(fā)生結(jié)晶化。
[0013] 解決問題的技術(shù)手段
[0014] 本發(fā)明設(shè)及W下的項(xiàng)。
[0015] [1] 一種用于制備聚酷亞胺絕緣涂層的方法，該方法包括W下步驟：
[0016] 將聚酷亞胺前體組合物施用到基板上，并烘烤在所述基板上的所述組合物，
[0017] 其中所述聚酷亞胺前體組合物包含
[0018] 由W下化學(xué)式（1)表示的重復(fù)單元組成的聚酷胺酸：
[0019]
[0020] 在化學(xué)式（1)中，
[0021]A是四價(jià)有機(jī)基團(tuán)，并且50mol%到lOOmol%的A是由下列化學(xué)式似表示的四價(jià)
基團(tuán)：
[0022] (2)并且
[002引 B是二價(jià)有機(jī)基團(tuán)，W及
[0024] 選自咪挫和胺化合物的堿性化合物，并且
[00巧]其中，在烘烤步驟中，
[0026] 加熱聚酷亞胺前體組合物的時(shí)間長(zhǎng)度為10秒到180秒；
[0027] 從100°C到280°C的平均增溫速率為5°C/s或更多擬及
[0028] 最高加熱溫度為300°C到500°C。
[0029] [2]如在[1]中所描述的用于制備絕緣涂層的方法，其中所述聚酷亞胺前體組合 物包含作為所述堿性化合物的具有兩個(gè)或多個(gè)烷基作為取代基的咪挫。
[0030] [3]如在巧]中所描述的用于制備絕緣涂層的方法，其中所述咪挫是選自1，2-二 甲基咪挫、2-乙基-4-甲基咪挫、4-乙基-2-甲基咪挫和1-甲基-4-乙基咪挫的咪挫。 [003。W如在山至閒中任一項(xiàng)所描述的用于制備絕緣涂層的方法，其中所述聚酷亞 胺前體組合物包含作為所述堿性化合物的脂肪族胺或環(huán)狀胺。
[0032][引如在[4]中所描述的用于制備絕緣涂層的方法，其中所述胺化合物是選自= 甲胺、二乙胺、二甲基乙胺、S乙胺、N-丙基乙胺、N-下基乙胺、N,N-二甲基環(huán)己胺和1, 4-二 氮雜雙環(huán)巧，2, 2]辛燒的化合物。
[0033] 本發(fā)明的有益效果
[0034] 根據(jù)本發(fā)明，可W提供一種工業(yè)上有利的方法，通過該方法可W在短時(shí)間內(nèi)形成 具有優(yōu)異耐熱性和機(jī)械性能的聚酷亞胺樹脂的絕緣涂層而不發(fā)生結(jié)晶化。本發(fā)明的用于制 備聚酷亞胺絕緣涂層的方法尤其適合應(yīng)用于絕緣電線的制備，并且可W高效地制備具有優(yōu) 異的耐熱性和高可靠性的其中絕緣涂層不具有缺陷的絕緣電線。
【具體實(shí)施方式】
[0035] 本發(fā)明設(shè)及一種用于制備聚酷亞胺絕緣涂層的方法，該方法包括將聚酷亞胺前體 組合物施用到基板上，然后在短時(shí)間內(nèi)增加溫度，在高溫下烘烤在基板上的該組合物，該方 法的特點(diǎn)是，該聚酷亞胺前體組合物包含由化學(xué)式（1)表示的重復(fù)單元組成的具體的聚酷 胺酸和具體的堿性化合物。在此處使用的步驟"在短時(shí)間內(nèi)增加溫度，在高溫下烘烤在基板 上的該組合物"是一個(gè)步驟，例如，加熱該聚酷亞胺前體組合物的時(shí)間的長(zhǎng)度為10秒到180 秒；在從100°C至280°C的平均增溫速率是5°C/s或更多的條件下增加所述溫度；最高加熱 溫度為300°C至500°C。
[0036] 本發(fā)明所使用的聚酷胺酸由化學(xué)式（1)表示的重復(fù)單元組成，且該聚酷胺酸可W 通過將四簇酸二酢和二胺在溶劑中，例如，在水中或有機(jī)溶劑中，或水和有機(jī)溶劑的混合溶 劑中進(jìn)行反應(yīng)而得到。
[0037]在化學(xué)式（1)中，"A"是四價(jià)有機(jī)基團(tuán)，并且"A"是從四簇酸二?。ㄋ拇厮岬娜コ?了簇基的四價(jià)單元）衍生的四價(jià)基團(tuán)。此外，50mol%至lOOmol%的"A"是由化學(xué)式（2)表 示的四價(jià)基團(tuán)，其為3, 3'，4, 4'-聯(lián)苯四簇酸二酢的去除了簇基的四價(jià)單元。在化學(xué)式（1) 中，"B"是二價(jià)有機(jī)基團(tuán)，"B"是從二胺化合物衍生的二價(jià)基團(tuán)（二胺化合物的去除了氨基 的二價(jià)單元）。
[003引在本發(fā)明中所使用的四簇酸二酢中，其主要組分，為50mol%至IOOmol%，更優(yōu)選 為70mol%至IOOmol%的3, 3'，4, 4' -聯(lián)苯四簇酸二酢。在本發(fā)明中，從耐熱性和機(jī)械性能 的角度，優(yōu)選3, 3'，4, 4' -聯(lián)苯四簇酸二酢作為主要組分。如上所述，在3, 3'，4, 4' -聯(lián)苯四 簇酸二酢作為四簇酸組分的情況下，當(dāng)通過在短時(shí)間內(nèi)溫度迅速升高的熱處理進(jìn)行酷亞胺 化時(shí)，容易發(fā)生部分結(jié)晶化。然而，根據(jù)本發(fā)明，即使當(dāng)溫度急速上升時(shí)，可W形成聚酷亞胺 層而不發(fā)生結(jié)晶化。
[0039]根據(jù)本發(fā)明，除了 3, 3'，4, 4' -聯(lián)苯四簇酸二酢W外的四簇酸組分（四簇酸二 ?。┛蒞少于50mol%的量使用。在本發(fā)明中，從得到的聚酷亞胺的性能考慮，可W與 3, 3'，4, 4' -聯(lián)苯四簇酸二酢組合使用的四簇酸二酢優(yōu)選為，但不限于，芳香族四簇酸二 酢或脂環(huán)族四簇酸二酢。優(yōu)選的例子包括2, 3, 3'，4' -聯(lián)苯四簇酸二酢、2, 2'，3, 3' -聯(lián) 苯四簇酸二酢、均苯四甲酸二酢、3, 3'，4, 4'-苯甲酬四簇酸二酢、聯(lián)苯酸二酢、二苯基諷 四簇酸二酢、對(duì)=聯(lián)苯四簇酸二酢、間=聯(lián)苯四簇酸二酢、環(huán)下烷基-1，2, 3, 4-四簇酸二 酢和1，2, 4, 5-環(huán)己燒四簇酸二酢。其中，從得到的聚酷亞胺的性能考慮，如果使用除了 3, 3'，4, 4' -聯(lián)苯四簇酸二酢W外的四簇酸組分，可W特別優(yōu)選使用4, 4' -聯(lián)苯酸二酢， 2, 3, 3'，4' -聯(lián)苯四簇酸二酢或均苯四甲酸二酢中的一個(gè)或多個(gè)。如上所描述的四簇酸二酢 可W不為單一組分，且可W為其兩種或多種的混合物。
[0040] 可用于本發(fā)明的優(yōu)選的例子包括，但不限于，芳香族二胺，諸如4, 4' -二氨基二苯 酸、4, 4' -二氨基二苯甲燒、3, 3' -二氨基二苯甲燒、3, 3' -二氯聯(lián)苯胺、4, 4' -二氨基二苯硫 酸、3, 3'-二氨基二苯諷、1, 5-二氨基糞、間苯二胺、對(duì)苯二胺、3, 3'-二甲基-4, 4'-聯(lián)苯二 胺、聯(lián)苯胺、3, 3' -二甲基聯(lián)苯胺、3, 3' -二甲氧基聯(lián)苯胺、4, 4' -二氨基二苯諷、4, 4' -二氨 基二苯基丙烷、2, 4-二氨基甲苯、雙（4-氨基-3-簇基苯基）甲燒、1,3-雙（4-氨基苯氧基） 苯、1,4-雙（4-氨基苯氧基）苯、2, 2-雙[4-(4-氨基苯氧基）苯基]丙烷、雙[4-(4-氨 基苯氧基）苯基]諷、2,4-雙（0-氨基叔下基）甲苯、雙（對(duì)-0-氨基叔下基苯基） 酸、雙（對(duì)-e-甲基-6-氨基苯）苯、雙-對(duì)（1，1-二甲基-5-氨基-苯基）苯、1-異丙 基-2, 4-間苯二胺、間亞二甲苯