JP2007106859A - Aromatic polyamic acid, polyimide and lamination body for wiring board - Google Patents

Aromatic polyamic acid, polyimide and lamination body for wiring board Download PDF

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  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a polyimide or a precursor of the same used in electric/electronic fields and the like, expressing low moisture absorption or low hygroscopic expansion and a low dielectric constant to be especially useful as an insulation material for wiring boards and expressing proper elastic modulus. <P>SOLUTION: The aromatic polyimide or the precursor of the same has ≥10 mole% structural unit expressed by general formula (2) (wherein Ar<SB>1</SB>expresses a tetravalent organic group having ≥1 aromatic ring; R expresses a 2-6C hydrocarbon group). The aromatic polyimide is synthesized from an aromatic diamine containing 3, 3'-dialkoxybenzidine or 3, 3'-diphenoxybenzidine and an aromatic tetracarboxylic acid dianhydride. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、新規芳香族ポリアミド酸、それを脱水閉環してなる新規芳香族ポリイミド及びそのポリイミドを樹脂層に含有する配線基板用積層体に関する。詳しくは、エトキシ基、プロポキシ基あるいはフェノキシ基などの置換基を有するジアミンに由来するモノマー単位を分子中に導入することによって得られる新規芳香族ポリアミド酸、それを脱水閉環してなる新規芳香族ポリイミド及びそのポリイミドを樹脂層に含有する配線基板用積層体に関する。   The present invention relates to a novel aromatic polyamic acid, a novel aromatic polyimide obtained by dehydrating and ring-closing it, and a laminate for a wiring board containing the polyimide in a resin layer. Specifically, a novel aromatic polyamic acid obtained by introducing a monomer unit derived from a diamine having a substituent such as an ethoxy group, a propoxy group, or a phenoxy group into the molecule, and a novel aromatic polyimide obtained by dehydrating and cyclizing it. And a laminate for a wiring board containing the polyimide in a resin layer.

一般に、ポリイミド樹脂は非常に優れた耐熱性・耐薬品性・電気特性・機械特性を有していることから、電気・電子機器の材料として、特に耐熱性を要する電気絶縁材料などの用途に広く利用されている。特に近年、電子機器の高機能化、高性能化、小型化が進んでおり、それに伴う電子部品の小型化・軽量化に対応可能なポリイミド樹脂が強く望まれている。   In general, polyimide resin has excellent heat resistance, chemical resistance, electrical properties, and mechanical properties. Therefore, it is widely used as an electrical and electronic equipment material, especially for electrical insulation materials that require heat resistance. It's being used. Particularly, in recent years, electronic devices have been improved in function, performance, and size, and a polyimide resin that can cope with the reduction in size and weight of electronic components is strongly desired.

従来のポリイミドは、他の有機ポリマーに比べ耐熱性や電気絶縁性は優れているものの、吸湿率が著しく大きいということが知られている。そのため、フレキシブルプリント配線板を半田浴に浸漬する際に生じる膨れや、空気中の水分を吸湿することによる電気特性の低下、ポリイミドの吸湿後寸法変化による電子機器の接続不良などの問題の原因ともなっていた。そこで、低吸湿、低湿度膨張などの特性が望まれている。また加工過程において、応力を受ける工程、湿度変化を受ける工程を数多く含むため、応力や湿度変化による寸法変化が小さいことが望まれる。応力による寸法変化を小さくするには、フィルムが高弾性を示すことが有効であり、また湿度変化による寸法変化を小さくするには、フィルムの湿度膨張係数を小さくすることが有効である。   Conventional polyimides are known to have significantly higher moisture absorption, although they have better heat resistance and electrical insulation than other organic polymers. Therefore, it may cause problems such as swelling that occurs when the flexible printed wiring board is immersed in a solder bath, deterioration of electrical characteristics due to moisture absorption in the air, and poor connection of electronic equipment due to dimensional changes after moisture absorption of polyimide. It was. Therefore, characteristics such as low moisture absorption and low humidity expansion are desired. In addition, since the machining process includes many processes that receive stress and processes that undergo humidity changes, it is desirable that the dimensional change due to stress and humidity changes be small. In order to reduce the dimensional change due to stress, it is effective that the film exhibits high elasticity, and in order to reduce the dimensional change due to humidity change, it is effective to reduce the humidity expansion coefficient of the film.

従来より、高弾性ポリイミドフィルムを得るためには、直線性の高いモノマーを用いることが有効であることが知られている。例えば、ピロメリット酸無水物とパラフェニレンジアミンといった剛直鎖のみを用いれば、高弾性ポリイミドを合成することができる。しかし、このような構造では、非常に脆く、また吸湿率が増大するために、吸湿膨張係数も大きくなってしまう。   Conventionally, in order to obtain a highly elastic polyimide film, it is known that it is effective to use a monomer having high linearity. For example, if only a rigid straight chain such as pyromellitic anhydride and paraphenylenediamine is used, a highly elastic polyimide can be synthesized. However, such a structure is very fragile and the moisture absorption rate increases, so that the hygroscopic expansion coefficient also increases.

特開平02−225522号公報Japanese Patent Laid-Open No. 02-225522 特開2001−11177号公報JP 2001-11177 A 特開平08−217877号公報JP 08-217877 A 特開2000−63543号公報JP 2000-63543 A 特開平01-261421号公報JP-A-01-261421 WO01/28767号公報WO01 / 28767 Publication

このような背景から近年、優れた低吸湿性・吸湿後寸法安定性を有するポリイミド樹脂への要求が高まっており、それに対する検討が種々行われている。例えば、特許文献1及び特許文献2では、フッ素系樹脂を導入することにより、疎水性を向上し低吸湿性を発現するポリイミドが提案されているが、製造コストがかさんだり、金属材料との接着性が悪いという欠点がある。そのほかの低吸湿化の取り組みについても、特許文献3及び特許文献4などに示されるように、低吸湿性、低熱膨張係数などの良好な特性を示したものの、高耐熱性を保持することはできていない。   Against this background, in recent years, there has been an increasing demand for polyimide resins having excellent low hygroscopicity and post-moisture dimensional stability, and various studies have been conducted. For example, Patent Document 1 and Patent Document 2 propose a polyimide that improves hydrophobicity and expresses low hygroscopicity by introducing a fluorine-based resin. There is a drawback of poor adhesion. As for other efforts to reduce moisture absorption, as shown in Patent Document 3 and Patent Document 4 and the like, while exhibiting good characteristics such as low moisture absorption and low thermal expansion coefficient, it is possible to maintain high heat resistance. Not.

また、特許文献5及び特許文献6には、高耐熱性・高弾性・低吸湿性のモノマーが提案されている。しかし、ここに記載されているポリイミド樹脂は剛直であるため、弾性率が非常に高いものであった。近年、ポリイミドを絶縁層とするフレキシブルプリント配線板に使用される積層体は、携帯電話などの折り曲げ用途へ多く使用されている。そのような用途に適用する場合、剛直すぎない適当な弾性率が要求され、他の諸物性とのバランスをとることで、上記用途での積層体への信頼性が満足される。また、ポリイミド樹脂を配線板などの絶縁層として使用する場合、情報の高速転送化が要求される場合があり、その場合ポリイミドの電気特性として、低誘電率化、低誘電正接化が求められている。ポリイミドは極性の強いイミド基を有するため、殆どは誘電率が3.5以上であり、より低誘電の材料の開発が望まれていた。   Patent Documents 5 and 6 propose monomers having high heat resistance, high elasticity, and low hygroscopicity. However, since the polyimide resin described here is rigid, its elastic modulus is very high. In recent years, laminates used for flexible printed wiring boards having polyimide as an insulating layer are often used for bending applications such as cellular phones. When applied to such applications, an appropriate elastic modulus that is not too rigid is required, and the reliability of the laminate in the above applications is satisfied by balancing with other physical properties. Also, when polyimide resin is used as an insulating layer such as a wiring board, high-speed information transfer may be required. In that case, low dielectric constant and low dielectric loss tangent are required as electrical characteristics of polyimide. Yes. Since polyimide has a strongly polar imide group, most of them have a dielectric constant of 3.5 or more, and development of a material having a lower dielectric constant has been desired.

そこで本発明は、上記従来の問題点を解決し、優れた耐熱性を有し、かつ低吸湿性を実現した芳香族ポリイミド、その前駆体である芳香族ポリアミド酸及びそのポリイミドを樹脂層に含有する配線基板用積層体を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention solves the above-mentioned conventional problems, has an aromatic polyimide having excellent heat resistance and low moisture absorption, an aromatic polyamic acid as a precursor thereof, and a polyimide containing the same in the resin layer It aims at providing the laminated body for wiring boards which performs.

すなわち、本発明は、下記一般式(1)で表される構造単位を10モル%以上有することを特徴とする芳香族ポリアミド酸である。

Figure 2007106859
(式中、Ar1は芳香環を1個以上有する4価の有機基であり、Rは炭素数2〜6の炭化水素基である。) That is, this invention is an aromatic polyamic acid characterized by having 10 mol% or more of a structural unit represented by the following general formula (1).
Figure 2007106859
(In the formula, Ar 1 is a tetravalent organic group having one or more aromatic rings, and R is a hydrocarbon group having 2 to 6 carbon atoms.)

更に、本発明は、下記一般式(2)で表される構造単位を10モル%以上有することを特徴とする芳香族ポリイミドである。

Figure 2007106859
(式中、Ar1は芳香環を1個以上有する4価の有機基であり、Rは炭素数2〜6の炭化水素基である。) Furthermore, this invention is an aromatic polyimide characterized by having 10 mol% or more of structural units represented by the following general formula (2).
Figure 2007106859
(In the formula, Ar 1 is a tetravalent organic group having one or more aromatic rings, and R is a hydrocarbon group having 2 to 6 carbon atoms.)

更に、本発明は、ポリイミド樹脂層の片面又は両面に金属箔を有する積層体において、ポリイミド樹脂層の少なくとも一層が、上記芳香族ポリイミドであることを特徴とする配線基板用積層体である。   Furthermore, the present invention is the laminate for a wiring board, wherein at least one of the polyimide resin layers is the aromatic polyimide in a laminate having a metal foil on one or both sides of the polyimide resin layer.

以下に、本発明について更に詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

一般式(1)で表される構造単位を有するポリアミド酸(以下、本ポリアミド酸ともいう)は、これを硬化してイミド化することにより一般式(2)で表される構造単位を有するポリイミド(以下、本ポリイミドともいう)とすることができるので、本ポリイミドの前駆体ということができる。   A polyamic acid having a structural unit represented by the general formula (1) (hereinafter also referred to as the present polyamic acid) is a polyimide having a structural unit represented by the general formula (2) by curing and imidizing the polyamic acid. (Hereinafter also referred to as the present polyimide), it can be referred to as a precursor of the present polyimide.

一般式(1)及び(2)で表される構造単位において、式中、Ar1は芳香環を1個以上有する4価の有機基であり、芳香族テトラカルボン酸又はその酸二無水物等から生じる芳香族テトラカルボン酸残基ということができる。したがって、使用する芳香族テトラカルボン酸を説明することによりAr1が理解される。通常、上記構造単位を有する本ポリイミド又は本ポリアミド酸を合成する場合、芳香族テトラカルボン酸二無水物が使用されることが多いので、好ましいAr1を芳香族テトラカルボン酸二無水物を用いて以下に説明する。 In the structural units represented by the general formulas (1) and (2), Ar 1 is a tetravalent organic group having one or more aromatic rings, such as an aromatic tetracarboxylic acid or an acid dianhydride thereof. An aromatic tetracarboxylic acid residue generated from Therefore, Ar 1 is understood by describing the aromatic tetracarboxylic acid used. Usually, when synthesizing this polyimide or the polyamic acid having the structural unit, so that the aromatic tetracarboxylic acid dianhydride is used frequently, the preferred Ar 1 using an aromatic tetracarboxylic dianhydride This will be described below.

上記芳香族テトラカルボン酸二無水物としては、特に限定されるものではなく公知のものを使用することができる。具体例を挙げると、ピロメリット酸二無水物、3,3',4,4'-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、2,2',3,3'-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、2,3,3',4'-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、ナフタレン-2,3,6,7-テトラカルボン酸二無水物、ナフタレン-1,2,5,6-テトラカルボン酸二無水物、ナフタレン-1,2,4,5-テトラカルボン酸二無水物、ナフタレン-1,4,5,8-テトラカルボン酸二無水物、ナフタレン-1,2,6,7-テトラカルボン酸二無水物、4,8-ジメチル-1,2,3,5,6,7-ヘキサヒドロナフタレン-1,2,5,6-テトラカルボン酸二無水物、4,8-ジメチル-1,2,3,5,6,7-ヘキサヒドロナフタレン-2,3,6,7-テトラカルボン酸二無水物、2,6-ジクロロナフタレン-1,4,5,8-テトラカルボン酸二無水物、2,7-ジクロロナフタレン-1,4,5,8-テトラカルボン酸二無水物、2,3,6,7-テトラクロロナフタレン-1,4,5,8-テトラカルボン酸二無水物、1,4,5,8-テトラクロロナフタレン-2,3,6,7-テトラカルボン酸二無水物、3,3',4,4'-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,2',3,3'-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,3,3',4'-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、3,3'',4,4''-p-テルフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,2'',3,3''-p-テルフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,3,3'',4''-p-テルフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,2-ビス(2,3-ジカルボキシフェニル)-プロパン二無水物、2,2-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)-プロパン二無水物、ビス(2,3-ジカルボキシフェニル)エーテル二無水物、ビス(2,3-ジカルボキシフェニル)メタン二無水物、ビス(3.4-ジカルボキシフェニル)メタン二無水物、ビス(2,3-ジカルボキシフェニル)スルホン二無水物、ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)スルホン二無水物、1,1-ビス(2,3-ジカルボキシフェニル)エタン二無水物、1,1-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)エタン二無水物、ペリレン-2,3,8,9-テトラカルボン酸二無水物、ペリレン-3,4,9,10-テトラカルボン酸二無水物、ペリレン-4,5,10,11-テトラカルボン酸二無水物、ペリレン-5,6,11,12-テトラカルボン酸二無水物、フェナンスレン-1,2,7,8-テトラカルボン酸二無水物、フェナンスレン-1,2,6,7-テトラカルボン酸二無水物、フェナンスレン-1,2,9,10-テトラカルボン酸二無水物、シクロペンタン-1,2,3,4-テトラカルボン酸二無水物、ピラジン-2,3,5,6-テトラカルボン酸二無水物、ピロリジン-2,3,4,5-テトラカルボン酸二無水物、チオフェン-2,3,4,5-テトラカルボン酸二無水物、4,4'-オキシジフタル酸二無水物などが挙げられる。また、これらは単独で又は2種以上混合して用いることができる。   It does not specifically limit as said aromatic tetracarboxylic dianhydride, A well-known thing can be used. Specific examples include pyromellitic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, 2,2 ′, 3,3′-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, 2 , 3,3 ', 4'-Benzophenonetetracarboxylic dianhydride, naphthalene-2,3,6,7-tetracarboxylic dianhydride, naphthalene-1,2,5,6-tetracarboxylic dianhydride , Naphthalene-1,2,4,5-tetracarboxylic dianhydride, naphthalene-1,4,5,8-tetracarboxylic dianhydride, naphthalene-1,2,6,7-tetracarboxylic dianhydride 4,8-dimethyl-1,2,3,5,6,7-hexahydronaphthalene-1,2,5,6-tetracarboxylic dianhydride, 4,8-dimethyl-1,2,3 , 5,6,7-hexahydronaphthalene-2,3,6,7-tetracarboxylic dianhydride, 2,6-dichloronaphthalene-1,4,5,8-tetracarboxylic dianhydride, 2, 7-dichloronaphthalene-1,4,5,8-tetracarboxylic dianhydride, 2,3,6,7-tetrachloronaphth Len-1,4,5,8-tetracarboxylic dianhydride, 1,4,5,8-tetrachloronaphthalene-2,3,6,7-tetracarboxylic dianhydride, 3,3 ', 4 , 4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,2 ', 3,3'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,3,3', 4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 3, 3 '', 4,4 ''-p-terphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,2``, 3,3 ''-p-terphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,3,3 ' ', 4' '-p-terphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,2-bis (2,3-dicarboxyphenyl) -propane dianhydride, 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) ) -Propane dianhydride, bis (2,3-dicarboxyphenyl) ether dianhydride, bis (2,3-dicarboxyphenyl) methane dianhydride, bis (3.4-dicarboxyphenyl) methane dianhydride, Bis (2,3-dicarboxyphenyl) sulfone dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) Nyl) sulfone dianhydride, 1,1-bis (2,3-dicarboxyphenyl) ethane dianhydride, 1,1-bis (3,4-dicarboxyphenyl) ethane dianhydride, perylene-2,3 , 8,9-tetracarboxylic dianhydride, perylene-3,4,9,10-tetracarboxylic dianhydride, perylene-4,5,10,11-tetracarboxylic dianhydride, perylene-5, 6,11,12-tetracarboxylic dianhydride, phenanthrene-1,2,7,8-tetracarboxylic dianhydride, phenanthrene-1,2,6,7-tetracarboxylic dianhydride, phenanthrene-1 , 2,9,10-Tetracarboxylic dianhydride, cyclopentane-1,2,3,4-tetracarboxylic dianhydride, pyrazine-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride, pyrrolidine -2,3,4,5-tetracarboxylic dianhydride, thiophene-2,3,4,5-tetracarboxylic dianhydride, 4,4'-oxydiphthalic dianhydride, and the like. Moreover, these can be used individually or in mixture of 2 or more types.

これらの中でも、ピ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、ナフタレン-2,3,6,7-テトラカルボン酸二無水物、ナフタレン-1,4,5,8-テトラカルボン酸二無水物、3,3",4,4"-p-テルフェニルテトラカルボン酸二無水物、4,4'-オキシジフタル酸二無水物、3,3'4,4'-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物又はビス(2,3-ジカルボキシフェニル)スルホン二無水物から選ばれる少なくとも1種の芳香族テトラカルボン酸二無水物が好ましい。より好ましくは、ピロメリット酸二無水物(PMDA)、ナフタレン-2,3,6,7-テトラカルボン酸二無水物(NTCDA)及び3,3',4,4'-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)から選ばれるものである。テトラカルボン酸二無水物の選定にあたっては、具体的には重合加熱して得られるポリイミドの熱膨張係数と熱分解温度、ガラス転移温度などを測定して好適なものを選択することが好ましい。   Among these, pyromellitic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, naphthalene-2,3,6,7-tetracarboxylic dianhydride, naphthalene-1, 4,5,8-tetracarboxylic dianhydride, 3,3 ", 4,4" -p-terphenyltetracarboxylic dianhydride, 4,4'-oxydiphthalic dianhydride, 3,3'4 At least one aromatic tetracarboxylic dianhydride selected from 4,4′-benzophenone tetracarboxylic dianhydride or bis (2,3-dicarboxyphenyl) sulfone dianhydride is preferred. More preferably, pyromellitic dianhydride (PMDA), naphthalene-2,3,6,7-tetracarboxylic dianhydride (NTCDA) and 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride (BPDA). In selecting tetracarboxylic dianhydride, it is preferable to select a suitable one by specifically measuring the thermal expansion coefficient, thermal decomposition temperature, glass transition temperature, etc. of polyimide obtained by polymerization and heating.

一般式(1)又は(2)で表される構造単位を有する本ポリアミド酸又は本ポリイミドの合成に用いられるジアミンは、下記一般式(3)で表される芳香族ジアミン(以下、本芳香族ジアミンともいう)である。

Figure 2007106859
The diamine used in the synthesis of the present polyamic acid or the present polyimide having the structural unit represented by the general formula (1) or (2) is an aromatic diamine represented by the following general formula (3) (hereinafter referred to as the present aromatic). Also referred to as a diamine).
Figure 2007106859

Rは、一般式(1)又は(2)のRと同様な意味を有し、炭素数2〜6の炭化水素基であるが、好ましくは2〜4のアルキル基又はフェニル基である。より好ましくはエチル基n‐プロピル基又はフェニル基である。   R has the same meaning as R in formula (1) or (2) and is a hydrocarbon group having 2 to 6 carbon atoms, preferably an alkyl group having 2 to 4 carbon atoms or a phenyl group. More preferably, they are an ethyl group n-propyl group or a phenyl group.

本ポリアミド酸又は本ポリイミドは、有利には芳香族テトラカルボン酸二無水物と本芳香族ジアミンを10モル%以上含むジアミンとを反応させて得ることができる。   The present polyamic acid or the present polyimide can be advantageously obtained by reacting an aromatic tetracarboxylic dianhydride with a diamine containing 10 mol% or more of the present aromatic diamine.

一般式(3)で表される本芳香族ジアミンは、次の工程を経て合成することができる。例えば、Rが炭素数3〜6の炭化水素を有するものに関しては、対応するニトロフェノールをエーテル化してアルコキシニトロベンゼン又はアリルオキシニトロベンゼンを合成する工程(以下、工程-Iと略す)及び、対応するアルコキシニトロベンゼン又はアリルオキシニトロベンゼンを、ヒドラゾ体を経由してベンジジン転位させて目的とする芳香族ジアミンを得る工程(以下、工程-IIと略す)から得ることができる。   The aromatic diamine represented by the general formula (3) can be synthesized through the following steps. For example, with respect to those in which R has a hydrocarbon having 3 to 6 carbon atoms, a step of etherifying the corresponding nitrophenol to synthesize alkoxynitrobenzene or allyloxynitrobenzene (hereinafter abbreviated as step-I) and the corresponding alkoxy Nitrobenzene or allyloxynitrobenzene can be obtained from a step (hereinafter abbreviated as Step-II) of benzidine rearrangement via a hydrazo compound to obtain the desired aromatic diamine.

工程-Iの反応は、T. Sala, M. V. Sargent J. Chem. Soc., Perkin I 2593頁〜(1979)や、R. B. Bates, K. D. Janda J. Org. Chem., 47巻4374頁〜(1982)等の文献で公知であり、15時間程度の反応時間で非常に収率良くアルコキシニトロベンゼン又はアリルオキシニトロベンゼンを得ることができる。Rがエチルのものに関しては、原料となるニトロフェネトールが市販されているためそれを用いることもでき、同様の方法でニトロフェノールから合成することも可能である。工程-IIの反応は、R. B. Carlin J. Am. Chem. Soc., 67巻 928頁〜(1945)に記載されている公知の反応を利用することによって、セミジン、ジフェニリン型の異性体生成をみることなく、ベンジジン骨格を得ることができる。   The reaction of Step-I is described in T. Sala, MV Sargent J. Chem. Soc., Perkin I, pages 2593 to (1979) and RB Bates, KD Janda J. Org. Chem., 47, pages 4374 to (1982). It is well known in the literature, and it is possible to obtain alkoxynitrobenzene or allyloxynitrobenzene with a very good yield in a reaction time of about 15 hours. When R is ethyl, since nitrophenetole as a raw material is commercially available, it can also be used, and can be synthesized from nitrophenol in the same manner. In the reaction of Step-II, by using a known reaction described in RB Carlin J. Am. Chem. Soc., Vol. 67, pages 928 to (1945), formation of isomers of semizine and diphenylin type is observed. The benzidine skeleton can be obtained without any problems.

これらのベンジジン骨格を有する芳香族ジアミンは、メタノール:水混合溶媒による再結晶を行うことによって、高純度で得ることが可能である。   These aromatic diamines having a benzidine skeleton can be obtained with high purity by performing recrystallization with a methanol: water mixed solvent.

本発明においては、上記一般式(3)で表される本芳香族ジアミンと共に、それ以外の他のジアミンを90モル%以下使用することができる。そして、そのことによって、共重合型のポリアミド酸又はポリイミドとすることができる。一般式(1)又は(2)で表される構造単位は、本ポリアミド酸又は本ポリイミド中に10〜100モル%、好ましくは50〜100モル%、より好ましくは80〜100モル%含むことがよい。   In this invention, 90 mol% or less of other diamine other than that can be used with this aromatic diamine represented by the said General formula (3). And it can be set as copolymerization type polyamic acid or a polyimide by it. The structural unit represented by the general formula (1) or (2) is contained in the polyamic acid or the polyimide in an amount of 10 to 100 mol%, preferably 50 to 100 mol%, more preferably 80 to 100 mol%. Good.

一般式(1)又は(2)で表される構造単位を与える芳香族ジアミン以外に、共重合に使用されるジアミンとしては、特に限定されるものではないが、例を挙げると、4,6-ジメチル-m-フェニレンジアミン、2,5-ジメチル-p-フェニレンジアミン、2,4-ジアミノメシチレン、4,4'-メチレンジ-o-トルイジン、4,4'-メチレンジ-2,6-キシリジン、4,4'-メチレン-2,6-ジエチルアニリン、2,4-トルエンジアミン、m-フェニレンジアミン、p-フェニレンジアミン、4,4'-ジアミノジフェニルプロパン、3,3'-ジアミノジフェニルプロパン、4,4'-ジアミノジフェニルエタン、3,3'-ジアミノジフェニルエタン、4,4'-ジアミノジフェニルメタン、3,3'-ジアミノジフェニルメタン、2,2-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]プロパン4,4'-ジアミノジフェニルスルフィド、3,3'-ジアミノジフェニルスルフィド、4,4'-ジアミノジフェニルスルホン、3,3'-ジアミノジフェニルスルホン、4,4'-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、1,3-ビス(3-アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン、1,4-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン、ベンジジン、3,3'-ジアミノビフェニル、3,3'-ジメチル-4,4'-ジアミノビフェニル、3,3'-ジメトキシベンジジン、4,4'-ジアミノ-p-テルフェニル、3,3'-ジアミノ-p-テルフェニル、ビス(p-アミノシクロヘキシル)メタン、ビス(p-β-アミノ-t-ブチルフェニル)エーテル、ビス(p-β-メチル-δ-アミノペンチル)ベンゼン、p-ビス(2-メチル-4-アミノペンチル)ベンゼン、p-ビス(1,1-ジメチル-5-アミノペンチル)ベンゼン、1,5-ジアミノナフタレン、2,6-ジアミノナフタレン、2,4-ビス(β-アミノ-t-ブチル)トルエン、2,4-ジアミノトルエン、m-キシレン-2,5-ジアミン、p-キシレン-2,5-ジアミン、m-キシリレンジアミン、p-キシリレンジアミン、2,6-ジアミノピリジン、2,5-ジアミノピリジン、2,5-ジアミノ-1,3,4-オキサジアゾール、ピペラジンなどが挙げられる。   In addition to the aromatic diamine that gives the structural unit represented by the general formula (1) or (2), the diamine used in the copolymerization is not particularly limited. -Dimethyl-m-phenylenediamine, 2,5-dimethyl-p-phenylenediamine, 2,4-diaminomesitylene, 4,4'-methylenedi-o-toluidine, 4,4'-methylenedi-2,6-xylidine, 4,4'-methylene-2,6-diethylaniline, 2,4-toluenediamine, m-phenylenediamine, p-phenylenediamine, 4,4'-diaminodiphenylpropane, 3,3'-diaminodiphenylpropane, 4 , 4'-diaminodiphenylethane, 3,3'-diaminodiphenylethane, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 3,3'-diaminodiphenylmethane, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane 4,4'-diaminodiphenyl sulfide, 3,3'-diaminodiphenyl Sulfides, 4,4'-diaminodiphenyl sulfone, 3,3'-diaminodiphenyl sulfone, 4,4'-diaminodiphenyl ether, 3,3-diaminodiphenyl ether, 1,3-bis (3-aminophenoxy) benzene, 1, 3-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, benzidine, 3,3'-diaminobiphenyl, 3,3'-dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl, 3 , 3'-dimethoxybenzidine, 4,4'-diamino-p-terphenyl, 3,3'-diamino-p-terphenyl, bis (p-aminocyclohexyl) methane, bis (p-β-amino-t- Butylphenyl) ether, bis (p-β-methyl-δ-aminopentyl) benzene, p-bis (2-methyl-4-aminopentyl) benzene, p-bis (1,1-dimethyl-5-aminopentyl) Benzene, 1,5-diaminonaphthalene, 2,6-diaminonaphthalene, 2,4-bis (β-amino-t- Til) toluene, 2,4-diaminotoluene, m-xylene-2,5-diamine, p-xylene-2,5-diamine, m-xylylenediamine, p-xylylenediamine, 2,6-diaminopyridine, 2,5-diaminopyridine, 2,5-diamino-1,3,4-oxadiazole, piperazine and the like can be mentioned.

これらの中でも、4,4'-ジアミノジフェニルエーテル(DAPE)、1,3-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン(TPE-R)などが好ましく用いられる。また、これらのジアミンを用いる場合、その好ましい使用割合は、全ジアミンの0〜50モル%、より好ましくは0〜20モル%の範囲である。   Among these, 4,4′-diaminodiphenyl ether (DAPE), 1,3-bis (4-aminophenoxy) benzene (TPE-R) and the like are preferably used. Moreover, when using these diamines, the preferable usage rate is the range of 0-50 mol% of all the diamine, More preferably, it is the range of 0-20 mol%.

本ポリアミド酸は、上記に示した芳香族ジアミン成分と芳香族テトラカルボン酸二無水物成分とを実質的に等モル使用し、有機極性溶媒中で重合する公知の方法によって製造することができる。すなわち、窒素気流下N,N-ジメチルアセトアミドなどの有機極性溶媒に芳香族ジアミンを溶解させた後、芳香族テトラカルボン酸二無水物を加えて、室温で三時間程度反応させることにより得られる。   The polyamic acid can be produced by a known method in which the aromatic diamine component and the aromatic tetracarboxylic dianhydride component shown above are used in substantially equimolar amounts and polymerized in an organic polar solvent. That is, it is obtained by dissolving an aromatic diamine in an organic polar solvent such as N, N-dimethylacetamide under a nitrogen stream, adding aromatic tetracarboxylic dianhydride, and reacting at room temperature for about 3 hours.

そして、本ポリイミドは、上記のようにして得られた本ポリアミド酸を加熱してイミド化して得られる。イミド化は、銅箔などの任意の基材上にアプリケータを用いて塗布し、150℃以下の温度で2〜20分予備乾燥した後、溶剤除去、イミド化のために通常130〜360℃程度の温度で2〜30分程度熱処理することにより行われる。   And this polyimide is obtained by heating and imidating this polyamic acid obtained by making it above. For imidization, use an applicator on an arbitrary substrate such as copper foil, and after pre-drying at a temperature of 150 ° C or lower for 2 to 20 minutes, usually 130 to 360 ° C for solvent removal and imidization. The heat treatment is performed at a temperature of about 2 to 30 minutes.

本ポリアミド酸及び本ポリイミドの重合度は、ポリアミド酸溶液の重量平均分子量(Mw)として50,000〜800,000であり、好ましくは60,000〜120,000の範囲にあることがよい。重量平均分子量は、GPCにより測定することができる。   The degree of polymerization of the present polyamic acid and the present polyimide is 50,000 to 800,000, preferably 60,000 to 120,000, as the weight average molecular weight (Mw) of the polyamic acid solution. The weight average molecular weight can be measured by GPC.

本発明のポリアミド酸は、脱水、閉環させて優れた耐熱性を有し、かつ低吸湿・低吸湿膨張性のポリイミドとすることができる。すなわち、本発明のポリイミドは、430℃以上の耐熱性(熱分解温度Td5%)、23℃で4〜8GPaの弾性率を示し、かつ吸湿率が0.7%以下、誘電率が3.2以下を示すことが可能であるから、耐熱性、寸法安定性、弾性率に優れ、かつ低吸湿性、低誘電性等の優れた性状を有し得るものである。本発明のポリイミドは、これらの特性を生かして、電気・電子分野を始めとする種々の分野に使用することができ、特に、配線基板の絶縁材料用途として有用である。   The polyamic acid of the present invention can be dehydrated and cyclized to give a polyimide having excellent heat resistance and low hygroscopicity / low hygroscopic expansion. That is, the polyimide of the present invention has a heat resistance of 430 ° C. or higher (thermal decomposition temperature Td 5%), an elastic modulus of 4 to 8 GPa at 23 ° C., a moisture absorption rate of 0.7% or less, and a dielectric constant of 3.2. Since it is possible to show the following, it is excellent in heat resistance, dimensional stability and elastic modulus, and can have excellent properties such as low hygroscopicity and low dielectric property. The polyimide of the present invention can be used in various fields including the electric / electronic field by taking advantage of these characteristics, and is particularly useful as an insulating material for a wiring board.

以下、実施例に基づいて、本発明の内容を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例の範囲に限定されるものではない。   Hereinafter, the content of the present invention will be specifically described based on examples, but the present invention is not limited to the scope of these examples.

実施例等に用いた略号を下記に示す。
・PMDA:ピロメリット酸二無水物
・BPDA:3,3',4,4'-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物
・o-MOB:3,3'-ジメトキシベンジジン
・o-NPOB:3,3'-ジ-n-プロピルオキシベンジジン
・o-PHOB:3,3'-ジフェノキシベンジジン
・TPE-R:1,3-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン
・DMF:N,N-ジメチルホルムアミド
・DMAc:N,N-ジメチルアセトアミド
Abbreviations used in Examples and the like are shown below.
-PMDA: pyromellitic dianhydride-BPDA: 3,3 ', 4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride-o-MOB: 3,3'-dimethoxybenzidine-o-NPOB: 3,3' -Di-n-propyloxybenzidine, o-PHOB: 3,3'-diphenoxybenzidine, TPE-R: 1,3-bis (4-aminophenoxy) benzene, DMF: N, N-dimethylformamide, DMAc: N, N-dimethylacetamide

また、実施例中の各種物性の測定方法と条件を以下に示す。   In addition, measurement methods and conditions for various physical properties in the examples are shown below.

[ガラス転移温度(Tg)、貯蔵弾性率E']
各実施例で得たポリイミドフィルム(10mm×22.6mm)を動的熱器械分析装置にて20℃から500℃まで5℃/分で昇温させたときの動的粘弾性を測定し、ガラス転移温度(tanδ極大値)及び23℃での貯蔵弾性率(E')を求めた。
[Glass transition temperature (Tg), storage modulus E ']
The dynamic viscoelasticity of the polyimide film (10mm x 22.6mm) obtained in each example was measured at a rate of 5 ° C / min from 20 ° C to 500 ° C using a dynamic thermal analyzer, and the glass transition The temperature (tan δ maximum value) and the storage elastic modulus (E ′) at 23 ° C. were determined.

[熱分解温度(Td5%)の測定]
10〜20mgの重さのポリイミドフィルムを、熱重量分析(TG)装置にて一定の速度で30℃から550℃まで昇温させたときの重量変化を測定し、5%重量減少温度(Td5%)を求めた。
[Measurement of thermal decomposition temperature (Td5%)]
The weight change when a polyimide film weighing 10-20mg was heated from 30 ° C to 550 ° C at a constant rate with a thermogravimetric analysis (TG) device was measured, and 5% weight loss temperature (Td5% )

[吸湿率の測定]
4cm×20cmのポリイミドフィルム(各3枚)を、120℃で2時間乾燥した後、23℃/50%RHの恒温恒湿室で24時間以上静置し、その前後の重量変化から次式により求めた。
吸湿率(%)=[(吸湿後重量−乾燥後重量)/乾燥後重量]×100
[Measurement of moisture absorption rate]
After drying 4cm x 20cm polyimide films (each 3 sheets) at 120 ° C for 2 hours, leave it in a constant temperature and humidity room at 23 ° C / 50% RH for more than 24 hours. Asked.
Moisture absorption rate (%) = [(weight after moisture absorption−weight after drying) / weight after drying] × 100

[湿度膨張係数(CHE)の測定]
35cm×35cmのポリイミド/銅箔積層体の銅箔上に、エッチングレジスト層を設け、これを一辺が30cmの正方形の四辺に10cm間隔で直径1mmの点が12箇所配置するパターンに形成した。エッチングレジスト開孔部の銅箔露出部分をエッチングし、12箇所の銅箔残存点を有するCHE測定用ポリイミドフィルムを得た。このフィルムを120℃で2時間乾燥した後、23℃/30%RH・50%RHの恒温恒湿機で各湿度において24時間以上静置し、二次元測長機により測定した各湿度での銅箔点間の寸法変化から求めた。
[Measurement of humidity expansion coefficient (CHE)]
An etching resist layer was provided on a copper foil of a polyimide / copper foil laminate of 35 cm × 35 cm, and this was formed into a pattern in which 12 points with a diameter of 1 mm were arranged at intervals of 10 cm on four sides of a 30 cm square. The exposed portion of the copper foil in the opening portion of the etching resist was etched to obtain a polyimide film for CHE measurement having 12 copper foil remaining points. This film was dried at 120 ° C for 2 hours, then left at 23 ° C / 30% RH / 50% RH constant temperature and humidity chamber for at least 24 hours at each humidity, and measured at each humidity measured by a two-dimensional measuring machine. It calculated | required from the dimensional change between copper foil points.

まず、本発明に係るポリイミドの製造に供するジアミン成分の合成例を説明する。
合成例1
ステップ-1 2-n-プロピルオキシニトロベンゼンの合成
窒素雰囲気下、攪拌子入り三つ口フラスコに、o-ニトロフェノール44gを加えてDMF317mlに溶解した。炭酸カリウム53g、1-ヨードプロパン37mlを順次加え、室温で13時間反応を行った。飽和塩化アンモニウム水溶液200mlを加えて反応を止め、ヘキサン:酢酸エチル3:1の混合溶媒300mlで抽出し、溶媒を留去した後、カラムクロマトグラフィーによる精製を行って、薄黄色液状物質57gを得た。
First, the synthesis example of the diamine component used for manufacture of the polyimide which concerns on this invention is demonstrated.
Synthesis example 1
Step-1 Synthesis of 2-n-propyloxynitrobenzene Under a nitrogen atmosphere, 44 g of o-nitrophenol was added to a three-necked flask containing a stirring bar and dissolved in 317 ml of DMF. Potassium carbonate (53 g) and 1-iodopropane (37 ml) were sequentially added, and the reaction was performed at room temperature for 13 hours. The reaction was stopped by adding 200 ml of a saturated aqueous ammonium chloride solution, and the mixture was extracted with 300 ml of a mixed solvent of hexane: ethyl acetate 3: 1. After removing the solvent, purification by column chromatography was performed to obtain 57 g of a light yellow liquid substance. It was.

ステップ-2 アゾ化合物の合成
攪拌子入り三つ口フラスコに、ステップ-1で得られた2-n-プロピルオキシニトロベンゼン57g、エチルアルコール312ml、30重量%苛性ソーダ水溶液156ml、亜鉛粉末61gを順次加え、沸点温度で3時間反応を行った。エチルアルコールをほぼ留去させた後、亜鉛粉末を除去した。トルエンで抽出後、溶媒を留去して褐色固体45gを回収した。
Step-2 Synthesis of azo compound To a three-necked flask containing a stirrer, 57 g of 2-n-propyloxynitrobenzene obtained in Step-1, 312 ml of ethyl alcohol, 156 ml of 30% by weight sodium hydroxide aqueous solution and 61 g of zinc powder were sequentially added. The reaction was carried out at the boiling temperature for 3 hours. After the ethyl alcohol was almost distilled off, the zinc powder was removed. After extraction with toluene, the solvent was distilled off to recover 45 g of a brown solid.

ステップ-3 ヒドラゾ化合物の合成
攪拌子入り三つ口フラスコに、ステップ-2で得られた反応物45g、エチルアルコール142ml、酢酸14mlを加え沸点温度に加熱した後、亜鉛粉末20gを加えた。系内の橙色が直ちに退色したのを確認した後、反応内容物を70℃の0.1重量%亜硫酸ソーダ水溶液に注ぎ入れた。濾過して亜鉛粉末を除去し、エチルアルコールをほぼ留去させた後、トルエンで抽出した。溶媒を留去することにより淡黄色〜褐色固体45gを回収した。
Step-3 Synthesis of hydrazo compound To a three-necked flask containing a stirrer, 45 g of the reaction product obtained in Step-2, 142 ml of ethyl alcohol and 14 ml of acetic acid were added and heated to the boiling temperature, and then 20 g of zinc powder was added. After confirming that the orange color in the system immediately faded, the reaction contents were poured into a 0.1 wt% sodium sulfite aqueous solution at 70 ° C. The zinc powder was removed by filtration, and ethyl alcohol was almost distilled off, followed by extraction with toluene. By distilling off the solvent, 45 g of a pale yellow to brown solid was recovered.

ステップ-4 転位反応物の合成
攪拌子入り三つ口フラスコに、ステップ-3で得られた反応物45g、ジエチルエーテル625mlを加え0℃に冷却した後、37%濃塩酸:蒸留水(容積比50:50)からなる冷塩酸156mlを滴下して加えた。氷浴中で2時間反応させると、次第に固形物の析出が認められた。20重量%苛性ソーダ水溶液130mlをゆっくりと滴下し、pH11以上のアルカリ性にして反応を止めた。トルエンで抽出、溶媒を除去した後、メタノール:水混合溶媒で再結晶化を行って、白色粉末状物質9.4gを得た。このようにして最終的に得られた生成物の収率は4段階20%であり、この生成物の融点は136〜138℃であった。
Step-4 Synthesis of rearrangement reaction product After adding 45 g of the reaction product obtained in Step-3 and 625 ml of diethyl ether to a three-necked flask containing a stir bar and cooling to 0 ° C, 37% concentrated hydrochloric acid: distilled water (volume ratio) 50:50) cold hydrochloric acid 156 ml was added dropwise. When the reaction was performed in an ice bath for 2 hours, precipitation of solid matter was gradually observed. The reaction was stopped by slowly dropping 130 ml of a 20% by weight aqueous sodium hydroxide solution to make it alkaline with a pH of 11 or more. After extraction with toluene and removal of the solvent, recrystallization was performed with a methanol: water mixed solvent to obtain 9.4 g of a white powdery substance. The final yield of the product thus obtained was 20% in 4 steps, and the melting point of this product was 136-138 ° C.

得られた生成物のNMR測定結果から、生成物が3,3'-ジ-n-プロピルオキシベンジジン(o-NPOB)であることを確認した。   From the NMR measurement result of the obtained product, it was confirmed that the product was 3,3′-di-n-propyloxybenzidine (o-NPOB).

合成例2
ステップ-1 2-フェノキシニトロベンゼンの合成
窒素雰囲気下、攪拌子入り三つ口フラスコに、1,2-ジニトロベンゼン73gを加えてDMF433mlに溶解した。フェノール61g、炭酸カリウム120gを順次加え、室温から150℃に2時間かけて昇温した後、150℃のままで16時間反応を行った。反応液を室温に冷却後、不溶の硝酸カリウムをろ過により除去し、トルエンで抽出、溶媒を留去した後、カラムクロマトグラフィーによる精製を行って、白色固形物質84gを得た。
Synthesis example 2
Step-1 Synthesis of 2-phenoxynitrobenzene Under a nitrogen atmosphere, 73 g of 1,2-dinitrobenzene was added to a three-necked flask containing a stirring bar and dissolved in 433 ml of DMF. 61 g of phenol and 120 g of potassium carbonate were sequentially added, and the temperature was raised from room temperature to 150 ° C. over 2 hours. The reaction solution was cooled to room temperature, insoluble potassium nitrate was removed by filtration, extracted with toluene, the solvent was distilled off, and purification by column chromatography was performed to obtain 84 g of a white solid substance.

ステップ-2〜4 3,3'-ジフェノキシベンジジンの合成
得られた2-フェノキシニトロベンゼン53gを用い、以下合成例1のステップ-2〜4と同様の反応を行うことにより、最終目的物となる白色粉末状物質(o-PHOB) 16gを得た。最終的に得られた生成物の収率は4段階32%であり、この生成物の融点は125〜127℃であった。
Steps 2 to 4 Synthesis of 3,3'-diphenoxybenzidine Using 53 g of the obtained 2-phenoxynitrobenzene, the same reaction as in Steps 2 to 4 of Synthesis Example 1 is carried out to obtain the final target product. 16 g of white powdery material (o-PHOB) was obtained. The final product yield was 32% in 4 steps and the melting point of this product was 125-127 ° C.

得られた生成物のNMR測定結果から、生成物が目的の3,3'-ジフェノキシベンジジン(o-PHOB)であることを確認した。   From the NMR measurement results of the obtained product, it was confirmed that the product was the desired 3,3′-diphenoxybenzidine (o-PHOB).

実施例1〜7
ポリアミド酸A〜Gを合成するため、窒素気流下で、表1に示したジアミンを100mlのセパラブルフラスコの中で攪拌しながら溶剤DMAcに溶解させた。次いで、表1に示したテトラカルボン酸二無水物を加えた。その後、溶液を室温で3時間攪拌を続けて重合反応を行い、ポリイミド前駆体となるポリアミド酸A〜Gの黄〜茶褐色の粘稠な溶液を得た。それぞれのポリアミド酸溶液の重量平均分子量(Mw)は60,000〜120,000の範囲内であり、高重合度のポリアミド酸が生成されていることが確認された。ポリアミド酸の固形分と溶液粘度を表1に示した。ここで、固形分はポリアミド酸と溶剤の合計量に対するポリアミド酸の重量比率である。溶液粘度はE型粘度計を用い測定した。
Examples 1-7
In order to synthesize the polyamic acids A to G, the diamines shown in Table 1 were dissolved in the solvent DMAc with stirring in a 100 ml separable flask under a nitrogen stream. Subsequently, the tetracarboxylic dianhydride shown in Table 1 was added. Thereafter, the solution was stirred at room temperature for 3 hours to carry out a polymerization reaction, thereby obtaining a yellow-brown viscous solution of polyamic acids A to G to be polyimide precursors. The weight average molecular weight (Mw) of each polyamic acid solution was in the range of 60,000 to 120,000, and it was confirmed that a polyamic acid having a high degree of polymerization was produced. The solid content and solution viscosity of the polyamic acid are shown in Table 1. Here, the solid content is a weight ratio of the polyamic acid to the total amount of the polyamic acid and the solvent. The solution viscosity was measured using an E-type viscometer.

比較例1
原料の配合組成を表1に示すように変えた他は、実施例1〜7と同様な方法で、ポリアミド酸Hを合成し、同様な測定を行った。結果をまとめて表1に示す。
Comparative Example 1
Polyamic acid H was synthesized in the same manner as in Examples 1 to 7, except that the raw material composition was changed as shown in Table 1, and the same measurement was performed. The results are summarized in Table 1.

Figure 2007106859
Figure 2007106859

実施例8〜14
ポリイミドフィルムを作製するため、A〜Gのポリアミド酸溶液を、それぞれ銅箔上にアプリケータを用いて乾燥後の膜厚が約15μmとなるように塗布し、130℃で3分間乾燥した後、更に130℃、160℃、200℃、230℃、280℃、320℃、360℃で各2〜12分段階的な熱処理を行って、銅箔上にポリイミド層を形成した。
Examples 8-14
In order to produce a polyimide film, each of the polyamic acid solutions A to G was applied on a copper foil using an applicator so that the film thickness after drying was about 15 μm, and after drying at 130 ° C. for 3 minutes, Further, stepwise heat treatment was performed at 130 ° C., 160 ° C., 200 ° C., 230 ° C., 280 ° C., 320 ° C. and 360 ° C. for 2 to 12 minutes to form a polyimide layer on the copper foil.

それぞれのポリイミドフィルムについて、IRにより構造解析を行った結果を、図1〜7に示す。また、塩化第二鉄水溶液を用いて銅箔をエッチング除去してA〜Gのポリイミドフィルムを作成し、ガラス転移温度(Tg)、貯蔵弾性率(E')、5%重量減少温度(Td5%)、吸湿率及び吸湿膨張係数(CHE)及び誘電率を求めた。なお、A〜Gのポリイミドフィルムは、A〜Gのポリアミド酸から得られたことを意味する。   The results of structural analysis of each polyimide film by IR are shown in FIGS. Also, copper foil is etched away using ferric chloride aqueous solution to create a polyimide film of A to G, glass transition temperature (Tg), storage elastic modulus (E '), 5% weight loss temperature (Td5% ), Moisture absorption, hygroscopic expansion coefficient (CHE), and dielectric constant. In addition, the polyimide film of A-G means that it was obtained from the polyamic acid of A-G.

比較例2
Hのポリイミドアミド酸溶液を、実施例8〜14と同様にしてイミド化して、Hのポリイミドフィルムを作製し、評価を行った。
Comparative Example 2
The polyimide amic acid solution of H was imidized in the same manner as in Examples 8 to 14 to prepare a polyimide film of H and evaluated.

実施例及び比較例の各測定結果を、表2に示す。

Figure 2007106859
Table 2 shows the measurement results of Examples and Comparative Examples.
Figure 2007106859

実施例8〜14のポリイミドは、フレキシブルプリント積層板などの絶縁樹脂用途で必要とされる耐熱性、すなわち、450℃以上の5%重量減少温度(Td5%)を保持しながら、本発明の目的とする吸湿率、湿度膨張係数を下げ、更に弾性率、誘電率をも低くすることができる。また、比較例2のポリイミドは、吸湿率や湿度膨張係数が高い。   The polyimides of Examples 8 to 14 have the heat resistance required for insulating resin applications such as flexible printed laminates, that is, the 5% weight loss temperature (Td5%) of 450 ° C. or higher while maintaining the object of the present invention. The moisture absorption coefficient and humidity expansion coefficient can be lowered, and the elastic modulus and dielectric constant can also be lowered. The polyimide of Comparative Example 2 has a high moisture absorption rate and humidity expansion coefficient.

ポリイミドフィルムAのIRスペクトルIR spectrum of polyimide film A ポリイミドフィルムBのIRスペクトルIR spectrum of polyimide film B ポリイミドフィルムCのIRスペクトルIR spectrum of polyimide film C ポリイミドフィルムDのIRスペクトルIR spectrum of polyimide film D ポリイミドフィルムEのIRスペクトルIR spectrum of polyimide film E ポリイミドフィルムFのIRスペクトルIR spectrum of polyimide film F ポリイミドフィルムGのIRスペクトルIR spectrum of polyimide film G

Claims (6)

下記一般式(1)で表される構造単位を10モル%以上有することを特徴とする芳香族ポリアミド酸。
Figure 2007106859
(式中、Ar1は芳香環を1個以上有する4価の有機基であり、Rは炭素数2〜6の炭化水素基である。)
An aromatic polyamic acid comprising 10 mol% or more of a structural unit represented by the following general formula (1).
Figure 2007106859
(In the formula, Ar 1 is a tetravalent organic group having one or more aromatic rings, and R is a hydrocarbon group having 2 to 6 carbon atoms.)
下記一般式(2)で表される構造単位を10モル%以上有することを特徴とする芳香族ポリイミド。
Figure 2007106859
(式中、Ar1は芳香環を1個以上有する4価の有機基であり、Rは炭素数2〜6の炭化水素基である。)
An aromatic polyimide comprising 10 mol% or more of a structural unit represented by the following general formula (2).
Figure 2007106859
(In the formula, Ar 1 is a tetravalent organic group having one or more aromatic rings, and R is a hydrocarbon group having 2 to 6 carbon atoms.)
一般式(2)において、Ar1の少なくとも一部が、ピ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、ナフタレン-2,3,6,7-テトラカルボン酸二無水物、ナフタレン-1,4,5,8-テトラカルボン酸二無水物、3,3",4,4"-p-テルフェニルテトラカルボン酸二無水物、4,4'-オキシジフタル酸二無水物、3,3'4,4'-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物及びビス(2,3-ジカルボキシフェニル)スルホン二無水物から選ばれる少なくとも1種の芳香族テトラカルボン酸の残基である請求項2に記載の芳香族ポリイミド。 In the general formula (2), at least a part of Ar 1 is pyromellitic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, naphthalene-2,3,6,7- Tetracarboxylic dianhydride, naphthalene-1,4,5,8-tetracarboxylic dianhydride, 3,3 ", 4,4" -p-terphenyltetracarboxylic dianhydride, 4,4'- Of at least one aromatic tetracarboxylic acid selected from oxydiphthalic dianhydride, 3,3'4,4'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride and bis (2,3-dicarboxyphenyl) sulfone dianhydride The aromatic polyimide according to claim 2, which is a residue. 23℃における弾性率が4〜8GPa、吸湿率が0.7wt%以下、かつ30〜50%RHの湿度膨張係数が10ppm/%RH以下である請求項2に記載の芳香族ポリイミド。   The aromatic polyimide according to claim 2, having an elastic modulus at 23 ° C of 4 to 8 GPa, a moisture absorption rate of 0.7 wt% or less, and a humidity expansion coefficient of 30 to 50% RH of 10 ppm /% RH or less. 請求項1記載の芳香族ポリアミド酸をイミド化することを特徴とする請求項2記載の芳香族ポリイミドの製造方法。   3. The method for producing an aromatic polyimide according to claim 2, wherein the aromatic polyamic acid according to claim 1 is imidized. ポリイミド樹脂層の片面又は両面に金属箔を有する積層体において、ポリイミド樹脂層の少なくとも一層が、請求項2記載の芳香族ポリイミドであることを特徴とする配線基板用積層体。   A laminate having a metal foil on one or both sides of a polyimide resin layer, wherein at least one of the polyimide resin layers is the aromatic polyimide according to claim 2.
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