JP2007169585A - Polyesterimide having low liner thermal expansion coefficient and precursor thereof, and method for producing them - Google Patents

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匡俊 長谷川
Shinsuke Inoue
進介 井上
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polyesterimide having a low liner thermal expansion coefficient, a high glass transition temperature, a low water absorption, film toughness sufficient for various applications, and etching characteristics, and useful as an electric insulation film or the like in various kinds of electronic devices; and to provide a precursor thereof, and a method for producing them. <P>SOLUTION: The polyesterimide comprises a repeating unit represented by formula (2) (wherein, X is a divalent aromatic or alicyclic group; the bonding position relation of the divalent group is a para-position or a position corresponding thereto; Y is a 1-12C linear or branched alkyl group or alkoxy group; and Z is a hydrogen atom, a silyl group or a 1-12C linear or branched alkyl group). <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、低線熱膨張係数を有するポリエステルイミドおよびその前駆体、ならびにこれらの製造方法に関する。   The present invention relates to a polyesterimide having a low linear thermal expansion coefficient, a precursor thereof, and a method for producing them.

ポリイミドは優れた耐熱性のみならず、耐薬品性、耐放射線性、電気絶縁性、優れた機械的性質などの特性を併せ持つことから、フレキシブルプリント配線回路用基板、テープオートメーションボンディング用基材、半導体素子の保護膜、集積回路の層間絶縁膜等、様々な電子デバイスに現在広く利用されている。ポリイミドはまた製造方法の簡便さ、高い膜純度、物性改良のしやすさの点で、非常に有用な材料であり、近年様々な用途毎に適した機能性ポリイミドの材料設計がなされている。   Polyimide has not only excellent heat resistance but also chemical resistance, radiation resistance, electrical insulation, excellent mechanical properties, etc., so it can be used for flexible printed circuit boards, tape automation bonding substrates, and semiconductors. Currently, it is widely used in various electronic devices such as protective films for elements and interlayer insulating films for integrated circuits. Polyimide is also a very useful material in terms of simplicity of production method, high film purity, and ease of improving physical properties, and functional polyimide material designs suitable for various applications have been made in recent years.

多くのポリイミドは有機溶媒に不溶で、ガラス転移温度以上でも溶融しないため、ポリイミドそのものを成形加工することは通常容易ではない。そのためポリイミドは一般に、無水ピロメリット酸等の芳香族テトラカルボン酸二無水物とジアミノジフェニルエーテル等の芳香族ジアミンとをN,N−ジメチルアセトアミド等の非プロトン性極性有機溶媒中で等モル反応させて、先ず高重合度のポリイミド前駆体を重合し、この溶液を膜などに成形し250℃ないし350℃で加熱脱水閉環(イミド化)して製膜される。   Many polyimides are insoluble in organic solvents and do not melt above the glass transition temperature, so it is usually not easy to mold the polyimide itself. For this reason, polyimide is generally obtained by reacting an aromatic tetracarboxylic dianhydride such as pyromellitic anhydride and an aromatic diamine such as diaminodiphenyl ether in an equimolar polar organic solvent such as N, N-dimethylacetamide. First, a polyimide precursor having a high degree of polymerization is polymerized, this solution is formed into a film or the like, and heated and dehydrated (imidized) at 250 ° C. to 350 ° C. to form a film.

ポリイミド/金属基板積層体をイミド化温度から室温へ冷却する過程で発生する熱応力は、しばしばカーリング、膜の剥離、割れ等の深刻な問題を引き起こす。最近では電子回路の高密度化に伴い、多層配線基板が採用されるようになってきたが、たとえ膜の剥離や割れにまで至らなくても多層基板における応力の残留はデバイスの信頼性を著しく低下させる。   Thermal stress generated in the process of cooling the polyimide / metal substrate laminate from the imidization temperature to room temperature often causes serious problems such as curling, film peeling and cracking. Recently, with the increasing density of electronic circuits, multilayer wiring boards have come to be used. However, even if film peeling or cracking does not occur, residual stress in the multilayer board significantly increases device reliability. Reduce.

熱応力低減の方策として、絶縁膜であるポリイミド自身を低熱膨張化することが有効である。殆どのポリイミドでは線熱膨張係数が50〜100ppm/Kの範囲にあり、金属基板、例えば銅の線熱膨張係数17ppm/Kよりもはるかに大きいため、銅の値に近い、およそ20ppm/K以下を示す低熱膨張性ポリイミドの研究開発が行われている。   As a measure for reducing thermal stress, it is effective to reduce the thermal expansion of polyimide itself as an insulating film. Most polyimides have a linear thermal expansion coefficient in the range of 50-100 ppm / K, which is much higher than the linear thermal expansion coefficient of 17 ppm / K for metal substrates such as copper, so it is close to the value of copper, approximately 20 ppm / K or less. Research and development of a low thermal expansion polyimide exhibiting

ポリイミドの低熱膨張化には一般に、その主鎖構造が直線的でしかも内部回転が束縛され、剛直であることが必要条件であると報告されている(例えば、非特許文献1参照)。無水ピロメリット酸と4,4’−ジアミノジフェニルエーテルより得られるポリイミドは主鎖中に存在するエーテル結合により高い膜靭性を示すが、線熱膨張係数は40〜50ppm/Kと高く、低熱膨張特性を示さない。   In general, it has been reported that lowering the thermal expansion of polyimide is a necessary condition that the main chain structure is linear and the internal rotation is constrained and rigid (see Non-Patent Document 1, for example). Polyimide obtained from pyromellitic anhydride and 4,4'-diaminodiphenyl ether exhibits high film toughness due to the ether bond present in the main chain, but its linear thermal expansion coefficient is as high as 40 to 50 ppm / K and exhibits low thermal expansion characteristics. Not shown.

現在実用的な低熱膨張性ポリイミド材料としては3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物とp−フェニレンジアミンから形成されるポリイミドが最もよく知られている。このポリイミド膜は、膜厚や作製条件にもよるが、5〜10ppm/Kと非常に低い線熱膨張係数を示すことが知られている(例えば、非特許文献2参照)。   As a practically low thermal expansion polyimide material, a polyimide formed from 3,3 ', 4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride and p-phenylenediamine is most well known. This polyimide film is known to exhibit a very low linear thermal expansion coefficient of 5 to 10 ppm / K depending on the film thickness and production conditions (see, for example, Non-Patent Document 2).

しかしながら、低線熱膨張係数を示すポリイミドは例外なく剛直で直線的な主鎖構造を有しているため、その殆どが有機溶媒に不溶である。従ってポリイミド膜形成には、溶媒に可溶なポリイミド前駆体の段階で製膜した後、高温での加熱硬化工程を必要とする。   However, since polyimides exhibiting a low linear thermal expansion coefficient have a rigid and linear main chain structure without exception, most of them are insoluble in organic solvents. Therefore, polyimide film formation requires a heat curing step at a high temperature after the film is formed at the stage of a polyimide precursor soluble in a solvent.

一方、ポリイミドが有機溶媒に可溶である場合、ポリイミド膜形成には、金属基板上にポリイミドの有機溶媒溶液(ワニス)を塗布後、熱イミド化温度よりずっと低い温度で溶媒を蒸発・乾燥するだけでよいため、金属基板/絶縁膜積層体における熱応力を低減することが可能である。   On the other hand, when polyimide is soluble in an organic solvent, the polyimide film is formed by applying a polyimide organic solvent solution (varnish) on a metal substrate and then evaporating and drying the solvent at a temperature much lower than the thermal imidization temperature. Therefore, it is possible to reduce the thermal stress in the metal substrate / insulating film laminate.

加えて、ポリイミドは一般に吸水率が高いことが知られている。絶縁層における吸水は絶縁膜の寸法変化や電気特性の低下等の深刻な問題を引き起こす。低吸水率を実現するための分子設計として、ポリイミド骨格へのエステル結合の導入が有効であると報告されている(例えば、非特許文献3参照)。   In addition, polyimide is generally known to have a high water absorption rate. Water absorption in the insulating layer causes serious problems such as dimensional change of the insulating film and deterioration of electrical characteristics. As a molecular design for realizing a low water absorption rate, it has been reported that introduction of an ester bond into a polyimide skeleton is effective (for example, see Non-Patent Document 3).

また近年、特にマイクロプロセッサーの演算速度の高速化やクロック信号の立ち上がり時間の短縮化が情報処理・通信分野で重要な課題になってきているが、そのためには絶縁膜として使用されるポリイミド膜の誘電率を下げることが必要となる。また電気配線長の短縮のための高密度配線および多層基板化にとっても、絶縁膜の誘電率が低いほど絶縁層を薄くできる等の点で有利である。   In recent years, increasing the calculation speed of microprocessors and shortening the rise time of clock signals have become important issues in the information processing and communication fields. It is necessary to lower the dielectric constant. Also, for high-density wiring and a multilayer substrate for shortening the electrical wiring length, the lower the dielectric constant of the insulating film is advantageous in that the insulating layer can be made thinner.

しかし、例えば先に述べた3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物とp−フェニレンジアミンから得られる上記のポリイミドは優れた低熱膨張特性を示すが、誘電率は3.5と高く、誘電率の点では不十分である。   However, for example, the above polyimide obtained from 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride and p-phenylenediamine described above exhibits excellent low thermal expansion properties, but the dielectric constant is 3. As high as 5, it is insufficient in terms of dielectric constant.

ポリイミドの低誘電率化および低吸水率化には、一般に骨格中へのフッ素置換基の導入が有効である(例えば、非特許文献4参照)。しかしながらフッ素化モノマーの使用はコストの点で不利である。また芳香族単位を脂環式単位に置き換えてπ電子を減少することも低誘電率化に有効な手段である(例えば、非特許文献5参照)。   In general, introduction of a fluorine substituent into a skeleton is effective for reducing the dielectric constant and water absorption of polyimide (see, for example, Non-Patent Document 4). However, the use of fluorinated monomers is disadvantageous in terms of cost. In addition, replacing aromatic units with alicyclic units to reduce π electrons is an effective means for reducing the dielectric constant (see, for example, Non-Patent Document 5).

しかしながら、脂環式モノマーの使用は、しばしば重合時に重大な問題を引き起こす。脂環式ジアミンを用いた場合、重合初期に塩形成が起こり、重合反応の再現性を低下させるばかりか、極端な場合、重合が全く進行しない。実用上十分高い重合反応性を有する脂環式テトラカルボン酸二無水物は、その種類が非常に限られている。   However, the use of alicyclic monomers often causes significant problems during polymerization. When an alicyclic diamine is used, salt formation occurs in the initial stage of polymerization, and not only the reproducibility of the polymerization reaction is lowered, but in an extreme case, polymerization does not proceed at all. The types of alicyclic tetracarboxylic dianhydrides having a sufficiently high polymerization reactivity in practical use are very limited.

このように、低線熱膨張係数(20ppm/K)、低吸水性(1.0%以下)、且つ低誘電率(3.2以下)を保持しているポリイミドを得ることは分子設計上容易ではなく、コスト面で不利なフッ素化ポリイミドを除いて、このような要求特性を満足する実用的な材料は今のところ殆ど知られていない。ポリイミド以外の低誘電率高分子材料や無機材料も検討されているが、誘電率、耐熱性および靭性の点で要求特性が十分に満たされていないのが現状である。   Thus, it is easy in terms of molecular design to obtain a polyimide having a low linear thermal expansion coefficient (20 ppm / K), a low water absorption (1.0% or less), and a low dielectric constant (3.2 or less). However, practical materials that satisfy such required properties are hardly known at present, except for fluorinated polyimide, which is disadvantageous in terms of cost. Low dielectric constant polymer materials and inorganic materials other than polyimide are also being studied, but at present the required characteristics are not sufficiently satisfied in terms of dielectric constant, heat resistance and toughness.

さらに近年、絶縁層としてのポリイミドにスルーホール形成や微細加工を施す目的で、ポリイミドあるいはその前駆体自身に感光性能を付与した感光性ポリイミドシステムが盛んに研究されている。一方、塩基を用いてポリイミドそのものにエッチングを施し、スルーホール形成等も行われている。しかしながら後者ではアルカリによるポリイミド膜のエッチング速度が通常遅いために、エッチング液はエタノールアミン等特殊な塩基に限られており、エタノールアミンを用いても全てのポリイミドに適用できるわけではない。   Furthermore, in recent years, a photosensitive polyimide system in which photosensitive performance is imparted to polyimide or its precursor itself has been actively studied for the purpose of through-hole formation and fine processing on polyimide as an insulating layer. On the other hand, etching is performed on polyimide itself using a base to form through holes. However, in the latter, since the etching rate of the polyimide film with alkali is usually slow, the etching solution is limited to a special base such as ethanolamine, and even if ethanolamine is used, it cannot be applied to all polyimides.

したがって上記要求特性に加えて、水酸化カリウム水溶液等の汎用の塩基により容易にエッチングできれば、上記産業分野において極めて有益な材料を提供しうるが、そのような材料は知られていないのが現状である。   Therefore, in addition to the above required characteristics, if it can be easily etched with a general-purpose base such as an aqueous potassium hydroxide solution, an extremely useful material can be provided in the industrial field, but such a material is not known at present. is there.

Polymer, 28,228 (1987)Polymer, 28,228 (1987) Macromolecules, 29, 7897(1996)Macromolecules, 29, 7897 (1996) 高分子討論会予稿集,53, 4115(2004)Polymer Proceedings, 53, 4115 (2004) Macromolecules, 24, 5001(1991)Macromolecules, 24, 5001 (1991) Macromolecules, 32, 4933(1999)Macromolecules, 32, 4933 (1999)

本発明は、低線熱膨張係数、高ガラス転移温度、低吸水率、各種用途に十分な膜靭性、およびエッチング特性を有する、各種電子デバイスにおける電気絶縁膜、ならびにフレキシブルプリント配線基板、ディスプレー用基板、電子ペーパー用基板、太陽電池用基板、および感光材料等として有益な、ポリエステルイミドとその前駆体およびこれらの製造方法を提供するものである。   The present invention relates to an electrical insulating film in various electronic devices, a flexible printed wiring board, and a display substrate, having a low linear thermal expansion coefficient, a high glass transition temperature, a low water absorption rate, a film toughness sufficient for various applications, and etching characteristics. The present invention provides a polyesterimide, a precursor thereof, and a production method thereof, useful as an electronic paper substrate, a solar cell substrate, and a photosensitive material.

以上の問題を鑑み、鋭意研究を積み重ねた結果、本発明の式(2)で表される反復単位からなるポリエステルイミドおよびその前駆体が、上記産業分野において有益な材料となることを見出し、本発明を完成するに至った。   In view of the above problems, as a result of intensive research, it has been found that the polyesterimide and its precursor composed of the repeating unit represented by the formula (2) of the present invention are useful materials in the industrial field. The invention has been completed.

即ち本発明は以下に示すものである。
1.式(1):
That is, the present invention is as follows.
1. Formula (1):

Figure 2007169585
Figure 2007169585

(式中、Xは、2価の芳香族基または脂環式基を表し、2価の基の結合位置関係は、パラ位またはそれに相当する関係にあり、Yは、炭素原子数1〜12の直鎖状もしくは分岐状アルキル基またはアルコキシ基を表し、Zは、水素原子、シリル基または炭素原子数1〜12の直鎖状もしくは分岐状アルキル基を表す)で表される反復単位からなる、ポリエステルイミド前駆体。
2.固有粘度が0.1〜8.0dL/gの範囲である、式(1)で表される反復単位からなる、ポリエステルイミド前駆体。
3.Xが、場合により1つ以上の炭素数1〜4個のアルキルで置換されている、1,4−フェニレン基である、式(1)で表される反復単位からなる、ポリエステルイミド前駆体。
4.式(2):
(In the formula, X represents a divalent aromatic group or alicyclic group, and the bonding positional relationship of the divalent group is in the para position or a relationship corresponding thereto; In which Z represents a hydrogen atom, a silyl group, or a linear or branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms). A polyesterimide precursor.
2. The polyesterimide precursor which consists of a repeating unit represented by Formula (1) whose intrinsic viscosity is the range of 0.1-8.0 dL / g.
3. A polyesterimide precursor comprising a repeating unit represented by the formula (1), wherein X is a 1,4-phenylene group optionally substituted with one or more alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms.
4). Formula (2):

Figure 2007169585
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(式中、XおよびYは、それぞれ式(1)と同じである)で表される反復単位からなる、ポリエステルイミド。
5.Xが、場合により1つ以上の炭素数1〜4個のアルキルで置換されている、1,4−フェニレン基である、式(2)で表される反復単位からなる、ポリエステルイミド。
6.式(1)のポリエステルイミド前駆体を、加熱あるいは脱水試薬を用いて環化反応(イミド化)させることを特徴とする、式(2)のポリエステルイミドの製造方法。
7.ポリエステルイミド前駆体の原料である、式(3):
(Wherein X and Y are the same as those in formula (1)), a polyesterimide.
5. A polyesterimide consisting of repeating units represented by formula (2), wherein X is a 1,4-phenylene group optionally substituted with one or more alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms.
6). A process for producing a polyesterimide of formula (2), wherein the polyesterimide precursor of formula (1) is subjected to a cyclization reaction (imidation) using heating or a dehydrating reagent.
7). Formula (3), which is a raw material for the polyesterimide precursor:

Figure 2007169585
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(式中、Xは、式(1)と同じである)
で表されるテトラカルボン酸二無水物と、式(4):
(Wherein X is the same as in formula (1))
A tetracarboxylic dianhydride represented by formula (4):

Figure 2007169585
Figure 2007169585

(式中、Yは、式(1)と同じである)
で表されるジアミンとを、溶媒中、高温下で重縮合反応することを特徴とする、式(2)のポリエステルイミドの製造方法。
8.式(1)で表される反復単位からなるポリエステルイミド前駆体と、ジアゾナフトキノン系感光剤を含む、感光性樹脂組成物。
9.式(1)で表される反復単位からなるポリエステルイミド前駆体が、フッ素および/またはイミド基を含むジアミンから誘導される構成単位を含む、前記感光性樹脂組成物。
10.ポジ型感光性樹脂を用いたパターン形成方法であって、
(a)前記の感光性樹脂組成物の溶液を、基板に塗布し、乾燥させて感光性フィルムを得る工程
(b)前記(a)で得られたフィルムをフォトマスクを介して露光し、アルカリ水溶液で現像し、パターンを形成する工程、および
(c)得られたパターンを加熱あるいは脱水環化試薬を用いてイミド化する工程
を含むことを特徴とする、方法。
(Wherein Y is the same as in formula (1))
A process for producing a polyesterimide of the formula (2), wherein a polycondensation reaction is carried out with a diamine represented by the formula (2) in a solvent at a high temperature.
8). The photosensitive resin composition containing the polyesterimide precursor which consists of a repeating unit represented by Formula (1), and a diazo naphthoquinone type photosensitive agent.
9. The said photosensitive resin composition in which the polyesterimide precursor which consists of a repeating unit represented by Formula (1) contains the structural unit induced | guided | derived from the diamine containing a fluorine and / or an imide group.
10. A pattern forming method using a positive photosensitive resin,
(A) Step of applying a solution of the photosensitive resin composition to a substrate and drying to obtain a photosensitive film (b) Exposing the film obtained in (a) above through a photomask, A method comprising developing with an aqueous solution to form a pattern, and (c) imidating the resulting pattern with heating or using a dehydrating cyclization reagent.

一般に、ポリマーフィルムが十分な膜靭性を示すためには、ポリマー鎖同士の絡み合いが必要であり、絡み合いの程度はポリマーの重合度の増加と共に増加する。また、いくら高分子量であっても主鎖中に内部回転可能な屈曲結合を一切含んでいない場合、ポリマー鎖は絡み合うことができず、膜は脆弱になってしまう。ポリイミド骨格へのエーテル結合の過度の導入は膜靭性の向上に大きく寄与するが、その一方で、主鎖の剛直性や直線性の低下を招き、低熱膨張特性発現を妨げる恐れが生じる。   In general, in order for a polymer film to exhibit sufficient film toughness, entanglement between polymer chains is necessary, and the degree of entanglement increases with an increase in the degree of polymerization of the polymer. In addition, even if the molecular weight is high, if the main chain does not contain any bendable bond that can rotate internally, the polymer chain cannot be entangled and the membrane becomes fragile. Excessive introduction of ether bonds into the polyimide skeleton greatly contributes to the improvement of the film toughness, but on the other hand, the rigidity and linearity of the main chain are lowered, which may hinder the expression of low thermal expansion characteristics.

本発明によれば、低線熱膨張係数、低吸水率、高ガラス転移温度、十分な膜靭性およびアルカリエッチング特性を有する樹脂を提供することができる。低熱膨張特性と膜靭性を両立させるため、本発明ではパラ−エステル結合に着目した。パラ−エステル結合はエーテル結合に比べて内部回転障壁が高く、コンホーメンション変化が比較的妨げられており、且つ主鎖にある程度の柔軟さも付与し、可撓性のフィルムを与えると考えられる。   According to the present invention, it is possible to provide a resin having a low linear thermal expansion coefficient, a low water absorption rate, a high glass transition temperature, sufficient film toughness, and alkali etching characteristics. In order to achieve both low thermal expansion characteristics and film toughness, the present invention has focused on para-ester bonds. The para-ester bond is considered to have a higher internal rotation barrier than the ether bond, relatively prevent the conformational change, and also impart some flexibility to the main chain, giving a flexible film.

またエステル結合は、アミド結合やイミド結合よりも単位体積当たりの分極率が低いため、ポリイミドへのエステル結合の導入は低誘電率化にも有利である。一般にポリエステルが、ポリイミドやポリアミドに比べて低い吸水率を示す事実から考えて、エステル基導入は誘電率を大きく左右する吸着水量(吸水率)の低下にも寄与すると考えられる。   Since ester bonds have a lower polarizability per unit volume than amide bonds and imide bonds, introduction of ester bonds into polyimide is advantageous for lowering the dielectric constant. In view of the fact that polyester generally exhibits a low water absorption rate compared to polyimide and polyamide, it is considered that introduction of ester groups contributes to a decrease in the amount of adsorbed water (water absorption rate) that greatly affects the dielectric constant.

また本発明のポリエステルイミドは、その反復単位にフッ素基を含有しないため、比較的高いガラス転移温度を維持することができる。一方、本発明のポリエステルイミド中のエステル結合は、スルーホール形成等の微細加工が必要な場合、加水分解によるアルカリエッチングを可能にする。   Moreover, since the polyesterimide of this invention does not contain a fluorine group in the repeating unit, it can maintain a comparatively high glass transition temperature. On the other hand, the ester bond in the polyesterimide of the present invention enables alkali etching by hydrolysis when fine processing such as through-hole formation is required.

本発明の式(2)で表される反復単位からなるポリエステルイミドにおいて、パラエステル結合は、テトラカルボン酸二無水物構造単位中のみならず、ジアミン構造単位中にも含まれるため、ポリマーとした際にパラエステル基が高濃度に含有されることになり、上記のようなパラエステル基導入の効果が高まることが期待される。   In the polyesterimide comprising the repeating unit represented by the formula (2) of the present invention, the paraester bond is included not only in the tetracarboxylic dianhydride structural unit but also in the diamine structural unit. In this case, the paraester group is contained at a high concentration, and it is expected that the effect of introducing the paraester group as described above is enhanced.

本発明のポリエステルイミド前駆体重合の際、前記式(4)で表されるジアミンが用いられるが、該ジアミンの特徴は、式中、Yで表される置換基の存在である。この置換基が存在しない場合(Y=水素原子)、剛直な構造のテトラカルボン酸二無水物と組み合わせて重合反応を行うと、得られるポリイミド前駆体は極めて剛直な骨格となるがゆえに、重合溶液中でリオトロピック液晶性を発現し、重合溶液の不均一化、ゲル化、ポリイミド前駆体の沈殿等により、高重合体が得られない恐れがある。置換基Yの存在により、ポリイミド前駆体鎖同士の凝集が適度に弱められ、上記のような深刻な問題を回避できると考えられる。   In the polymerization of the polyesterimide precursor of the present invention, the diamine represented by the formula (4) is used, and the characteristic of the diamine is the presence of a substituent represented by Y in the formula. When this substituent is not present (Y = hydrogen atom), the polymerization reaction is carried out in combination with a tetracarboxylic dianhydride having a rigid structure, so that the resulting polyimide precursor has an extremely rigid skeleton, so that the polymerization solution Among them, lyotropic liquid crystallinity is exhibited, and there is a possibility that a high polymer cannot be obtained due to non-uniformity of the polymerization solution, gelation, precipitation of the polyimide precursor, and the like. It is considered that the presence of the substituent Y moderately weakens the aggregation of the polyimide precursor chains and can avoid the above serious problems.

また置換基Yの結合位置も重要である。もし置換基Yがアミノ基に対してオルト位(3位)に存在する場合、立体障害により重合反応性の低下を招く恐れがある。本発明に係る式(4)で表されるジアミンでは、アミノ基に対してメタ位(2位)に置換基Yが存在しているため、立体障害による重合反応性低下の問題は生じない。   The bonding position of the substituent Y is also important. If the substituent Y is present at the ortho position (3 position) with respect to the amino group, the polymerization reactivity may be lowered due to steric hindrance. In the diamine represented by the formula (4) according to the present invention, since the substituent Y is present at the meta position (2 position) with respect to the amino group, there is no problem of a decrease in polymerization reactivity due to steric hindrance.

更に嵩高い置換基Yの存在により、単位体積あたりの分極率が低下し、ポリイミドフィルムの低誘電率化に寄与すると考えられる。また置換基Yがポリイミド鎖同士のパッキングを乱し、ポリイミドの結晶化に伴う膜の白濁化・脆弱化を防ぐのに寄与するとも考えられる。   Further, it is considered that the presence of the bulky substituent Y reduces the polarizability per unit volume and contributes to the low dielectric constant of the polyimide film. Moreover, it is thought that the substituent Y disturbs the packing of polyimide chains, and contributes to preventing the clouding and weakening of the film accompanying the crystallization of polyimide.

また、本発明のポリエステルイミド前駆体重合の際、前記式(3)で表されるテトラカルボン酸二無水物またはその誘導体が用いられる。本発明のポリエステルイミドはパラエステル基を高濃度に含有しているため、パラ結合から構成される全芳香族ポリエステルに類似な構造を有しているが、製膜加工性が大きく異なる。通常、パラ結合から構成される全芳香族ポリエステルは不溶・不融であり、成形加工性が極めて乏しいが、本発明のポリエステルイミドではその前駆体が有機溶媒に溶解し、しかもワニスの貯蔵安定性が高いため製膜加工性が良好である。   Moreover, the tetracarboxylic dianhydride represented by the said Formula (3) or its derivative (s) is used in the polyesterimide precursor polymerization of this invention. Since the polyesterimide of the present invention contains a paraester group at a high concentration, it has a structure similar to that of a wholly aromatic polyester composed of para bonds, but the film forming processability is greatly different. Normally, wholly aromatic polyesters composed of para bonds are insoluble and infusible, and the molding processability is very poor. However, in the polyesterimide of the present invention, the precursor is dissolved in an organic solvent, and the storage stability of the varnish is also high. Therefore, the film forming processability is good.

このように、本発明は、産業上極めて有用なポリエステルイミドを提供することができる。その原料中のパラエステル基の剛直性、低分極性、疎水性、アルカリ加水分解性、および置換基の立体的嵩高さという構造上の特徴から、ポリマーとした際に低線熱膨張係数、低吸水率、高ガラス転移温度、低誘電率およびエッチング特性という従来の材料では得ることのできなかった物性を有する材料とすることができる。   Thus, the present invention can provide an industrially very useful polyesterimide. Due to the structural characteristics such as rigidity, low polarizability, hydrophobicity, alkali hydrolyzability, and steric bulk of the substituents in the paraester group in the raw material, a low linear thermal expansion coefficient, low A material having physical properties that cannot be obtained by conventional materials such as water absorption, high glass transition temperature, low dielectric constant, and etching characteristics can be obtained.

以下に本発明の実施の形態について詳細に説明するが、これらは本発明の実施形態の一例であり、これらの内容に限定されない。   Embodiments of the present invention will be described in detail below, but these are examples of the embodiments of the present invention and the present invention is not limited to these contents.

<ポリエステルイミド前駆体の製造方法>
本発明のポリエステルイミド前駆体を製造する方法は特に限定されず、公知の方法を適用することができる。より具体的には、以下の方法により得られる。まず式(4)で表されるジアミンを脱水した重合溶媒に溶解し、これに実質的に等モルの式(3)で表されるエステル基含有テトラカルボン酸二無水物粉末を徐々に添加し、メカニカルスターラーを用い、室温で0.5〜100時間攪拌する。この際モノマー濃度は5〜50重量%、好ましくは10〜40重量%である。
<Method for producing polyesterimide precursor>
The method for producing the polyesterimide precursor of the present invention is not particularly limited, and a known method can be applied. More specifically, it is obtained by the following method. First, the diamine represented by the formula (4) is dissolved in a dehydrated polymerization solvent, and substantially equimolar ester group-containing tetracarboxylic dianhydride powder represented by the formula (3) is gradually added thereto. Stir at room temperature for 0.5 to 100 hours using a mechanical stirrer. In this case, the monomer concentration is 5 to 50% by weight, preferably 10 to 40% by weight.

この際に用いられるエステル基含有テトラカルボン酸二無水物は、式(3):   The ester group-containing tetracarboxylic dianhydride used in this case has the formula (3):

Figure 2007169585
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で表される。式中、Xは、2価の芳香族基または脂環式基を表し、2価の基の結合位置関係は、パラ位またはそれに相当する関係にある。 It is represented by In the formula, X represents a divalent aromatic group or an alicyclic group, and the bonding positional relationship of the divalent group is in the para position or a relationship corresponding thereto.

本発明において「パラ位またはそれに相当する関係」とは、一方の結合位置に対して、他方の結合位置が点対称または線対称にあるような関係を意味する。例えばベンゼン、シクロヘキサンのような6員環の場合は、1,4−を意味し、例えばナフタレン環のような10員環の場合は、2,6−、1,5−もしくは1,4−を意味する。(なお、置換位置を表す数字は、命名法上の優先順位に応じて場合により変動するが、両者の関係性は数字とは無関係に保持される。)本発明では、2価の基Xの結合位置関係が、パラ位またはそれに相当する関係にあることにより、直線的で剛直な構造を付与している。   In the present invention, the “para position or a relationship corresponding thereto” means a relationship in which the other coupling position is point-symmetric or line-symmetric with respect to one coupling position. For example, in the case of a 6-membered ring such as benzene or cyclohexane, it means 1,4-. In the case of a 10-membered ring such as a naphthalene ring, 2,6-, 1,5- or 1,4- means. (Note that the number representing the substitution position varies depending on the order of priority in the nomenclature, but the relationship between the two is maintained regardless of the number.) In the present invention, the divalent group X Since the bonding positional relationship is in the para position or a relationship corresponding thereto, a linear and rigid structure is given.

二価の芳香属基としては、特に限定されないが、例えば、炭素数6〜24個の単環式、縮合多環式の炭化水素基であり、これらは場合により、直接または架橋員により相互に連結されていてもよい。架橋員とは、原子数1〜6個のスペーサー基であって、例えばアルキレン、−O−、−NH−、カルボニル、スルフィニル、スルホニルまたはこれらの組み合わせであってよい。さらにこれらは場合により、1つ以上のハロゲン、ヒドロキシル、または炭素数1〜4個のアルキル、ハロゲン化アルキルもしくはアルコキシで置換されていてもよい。   Although it does not specifically limit as a bivalent aromatic group, For example, it is a C6-C24 monocyclic and condensed polycyclic hydrocarbon group, These are mutually or directly by a bridge member depending on the case. It may be connected. The bridging member is a spacer group having 1 to 6 atoms, and may be, for example, alkylene, —O—, —NH—, carbonyl, sulfinyl, sulfonyl or a combination thereof. Furthermore, they may optionally be substituted with one or more halogens, hydroxyl, or alkyl, halogenated alkyl or alkoxy having 1 to 4 carbon atoms.

二価の芳香属基の好ましい具体例としては、場合により1つ以上の炭素数1〜4個のアルキルで置換されている、1,4−フェニレン基および2,6−ナフチレン基等が挙げられる。特に好ましい具体例は、場合により1つ以上の炭素数1〜4個のアルキルで置換されている、1,4−フェニレン基である。   Preferable specific examples of the divalent aromatic group include a 1,4-phenylene group and a 2,6-naphthylene group, which are optionally substituted with one or more alkyls having 1 to 4 carbon atoms. . A particularly preferred embodiment is a 1,4-phenylene group optionally substituted with one or more alkyls having 1 to 4 carbon atoms.

二価の脂環式基としては、特に限定されないが、例えば、炭素数6〜24個の単環式、多環式の炭化水素基であり、これらは場合により、直接または架橋員により相互に連結されていてもよい。架橋員とは、原子数1〜6個のスペーサー基であって、例えばアルキレン、−O−、−NH−、カルボニル、スルフィニル、スルホニルまたはこれらの組み合わせであってよい。さらにこれらは場合により、1つ以上のハロゲン、ヒドロキシル、または炭素数1〜4個のアルキル、ハロゲン化アルキルもしくはアルコキシで置換されていてもよく、および/または1つ以上の−O−、−NH−、カルボニル、スルフィニル、またはスルホニルで中断されていてもよい。   Although it does not specifically limit as a bivalent alicyclic group, For example, it is a C6-C24 monocyclic and polycyclic hydrocarbon group, These are mutually or directly by a bridge member depending on the case. It may be connected. The bridging member is a spacer group having 1 to 6 atoms, and may be, for example, alkylene, —O—, —NH—, carbonyl, sulfinyl, sulfonyl or a combination thereof. Furthermore, they may optionally be substituted with one or more halogens, hydroxyl, or alkyl having 1 to 4 carbon atoms, alkyl halides or alkoxy and / or one or more —O—, —NH. It may be interrupted by-, carbonyl, sulfinyl, or sulfonyl.

二価の脂環式基の好ましい具体例としては、1,4−シクロヘキシレン、4,4’−ビシクロヘキシレン基等が挙げられる。   Preferable specific examples of the divalent alicyclic group include 1,4-cyclohexylene, 4,4'-bicyclohexylene group and the like.

本発明では、製造コストおよびモノマー純度の観点から、式(5)または式(6):   In the present invention, from the viewpoint of production cost and monomer purity, the formula (5) or the formula (6):

Figure 2007169585
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Figure 2007169585
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で表されるエステル基含有テトラカルボン酸二無水物(X=1,4−フェニレン基または2−メチル−1,4−フェニレン基)を使用することが望ましい It is desirable to use an ester group-containing tetracarboxylic dianhydride represented by the formula (X = 1,4-phenylene group or 2-methyl-1,4-phenylene group).

なお、式(3)で表されるテトラカルボン酸二無水物モノマーの合成は、常法により行うことができる。例えば、対応するXを与える所望のジオールを、脱水済みのテトラヒドロフランやN,N−ジメチルホルムアミド等の有機溶媒に溶解し、これに脱酸剤としてピリジンやトリエチルアミン等の3級アミンを添加する。この溶液へ、用いたジオールに対して2倍モルのトリメリット酸無水物クロリドの溶液を氷で冷却しながら徐々に滴下し、室温で24時間攪拌することにより、式(3)で表されるテトラカルボン酸二無水物モノマーを得ることができる。   In addition, the synthesis | combination of the tetracarboxylic dianhydride monomer represented by Formula (3) can be performed by a conventional method. For example, a desired diol that gives the corresponding X is dissolved in a dehydrated organic solvent such as tetrahydrofuran or N, N-dimethylformamide, and a tertiary amine such as pyridine or triethylamine is added thereto as a deoxidizer. To this solution, a solution of trimellitic anhydride chloride in an amount of 2 moles with respect to the diol used was gradually added dropwise while cooling with ice, and stirred at room temperature for 24 hours, thereby being represented by the formula (3). A tetracarboxylic dianhydride monomer can be obtained.

一方、該ポリエステルイミド前駆体の製造の際に用いられるエステル基含有ジアミンは、式(4):   On the other hand, the ester group-containing diamine used in the production of the polyesterimide precursor has the formula (4):

Figure 2007169585
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で表される。式中、Yは、炭素原子数1〜12の直鎖状もしくは分岐状アルキル基またはアルコキシ基を表す。これらの例としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、n−ヘキシル基、n−オクチル基、n−ドデシル基等の直鎖状もしくは分岐状アルキル基、またはアルキル基部分が前記直鎖状もしくは分岐状アルキル基であるアルコキシ基、例えば、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、イソプロポキシ基、n−ブチルオキシ基、tert−ブチルオキシ基、n−ヘキシルオキシ基、n−オクチルオキシ基、n−ドデシルオキシ基等が挙げられる。 It is represented by In the formula, Y represents a linear or branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms or an alkoxy group. Examples of these include straight groups such as methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, tert-butyl, n-hexyl, n-octyl, and n-dodecyl. A linear or branched alkyl group, or an alkoxy group in which the alkyl group part is the linear or branched alkyl group, such as a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an isopropoxy group, an n-butyloxy group, a tert -Butyloxy group, n-hexyloxy group, n-octyloxy group, n-dodecyloxy group and the like.

置換基Yの好ましい具体例は、炭素原子数1〜6の直鎖状もしくは分岐状アルキル基またはアルコキシ基であり、特にメチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基等の直鎖状もしくは分岐状アルキル基の他に、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、イソプロポキシ基等のアルコキシ基が挙げられる。本発明では、製造コストやモノマー純度の観点から、好ましくは式(7):   Preferable specific examples of the substituent Y are a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or an alkoxy group, particularly a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, In addition to linear or branched alkyl groups such as isobutyl group and tert-butyl group, alkoxy groups such as methoxy group, ethoxy group, n-propoxy group and isopropoxy group can be mentioned. In the present invention, from the viewpoint of production cost and monomer purity, preferably the formula (7):

Figure 2007169585
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で表されるエステル基含有ジアミン(Y=メチル基)が用いられる。 An ester group-containing diamine represented by the formula (Y = methyl group) is used.

本発明のポリエステルイミド前駆体は、式(3)で表されるエステル基含有テトラカルボン酸二無水物の誘導体であるテトラカルボン酸ジアルキルエステルジクロリドと、式(4)で表されるジアミンより公知の方法に従って低温溶液重縮合することも可能である(High Performance Polymers, 10, 11(1998))。具体的には、まず式(4)で表されるエステル基含有ジアミンを、重合溶媒に溶解した後、この溶液に脱酸剤として適当量のピリジン又はトリエチルアミン等の3級アミン類を添加する。次にこの溶液へ、ジアミンと実質的に等モル量のテトラカルボン酸ジアルキルエステルジクロリドを徐々に添加し、メカニカルスターラーを用い、氷浴中ないし室温で0.5〜72時間攪拌する。この際モノマー濃度は5〜50重量%、好ましくは10〜40重量%である。   The polyesterimide precursor of the present invention is known from tetracarboxylic acid dialkyl ester dichloride which is a derivative of an ester group-containing tetracarboxylic dianhydride represented by the formula (3) and a diamine represented by the formula (4). It is also possible to perform low-temperature solution polycondensation according to the method (High Performance Polymers, 10, 11 (1998)). Specifically, first, an ester group-containing diamine represented by the formula (4) is dissolved in a polymerization solvent, and then an appropriate amount of a tertiary amine such as pyridine or triethylamine is added to the solution as a deoxidizer. Next, a diamine and a substantially equimolar amount of a tetracarboxylic acid dialkyl ester dichloride are gradually added to the solution, and the mixture is stirred in an ice bath or at room temperature for 0.5 to 72 hours using a mechanical stirrer. In this case, the monomer concentration is 5 to 50% by weight, preferably 10 to 40% by weight.

同様な重合反応は界面重縮合法でも行うことが可能である。即ち、脱酸剤として塩基を溶解した水溶液に該ジアミンを溶解する。一方、トルエンやシクロヘキサン等の水に溶解しない無極性有機溶媒にテトラカルボン酸ジエステルジクロリドを溶解する。次いでこれら2つの溶液を混合し、メカニカルスターラーで激しく撹拌することで、本発明のポリエステルイミド前駆体を得ることも可能である。この際ジアミンとテトラカルボン酸ジエステルジクロリドの仕込量は等モルでなくても支障はない。   A similar polymerization reaction can also be performed by an interfacial polycondensation method. That is, the diamine is dissolved in an aqueous solution in which a base is dissolved as a deoxidizer. On the other hand, tetracarboxylic acid diester dichloride is dissolved in a nonpolar organic solvent that does not dissolve in water such as toluene or cyclohexane. Then, these two solutions are mixed and vigorously stirred with a mechanical stirrer to obtain the polyesterimide precursor of the present invention. In this case, there is no problem even if the amounts of diamine and tetracarboxylic acid diester dichloride are not equimolar.

本発明のポリエステルイミド前駆体は、テトラカルボン酸ジアルキルエステルと等モルのジアミンより、ピリジンの存在下、縮合剤としてジアミンと等モルの亜リン酸トリフェニルを用いて、直接重縮合することも可能である。また、縮合剤としてN,N−ジシクロヘキシルカルボジイミドを用いても同様に直接重縮合可能である。   The polyesterimide precursor of the present invention can be directly polycondensed from tetracarboxylic acid dialkyl ester and equimolar diamine using diamine and equimolar triphenyl phosphite as a condensing agent in the presence of pyridine. It is. Further, even when N, N-dicyclohexylcarbodiimide is used as a condensing agent, direct polycondensation can be similarly performed.

また、本発明のポリエステルイミド前駆体は、公知の方法(高分子討論会予稿集,49,1917(2000))に従ってジアミンのジシリル化物とテトラカルボン酸二無水物あるいはテトラカルボン酸ジアルキルエステルジクロリドを上記と同様に低温溶液重縮合するも可能である。   Further, the polyesterimide precursor of the present invention is obtained by converting a diamine disilylate and a tetracarboxylic dianhydride or a tetracarboxylic acid dialkyl ester dichloride according to a known method (Preliminary Proceedings of the Polymeric Discussion Society, 49, 1917 (2000)). It is also possible to perform low-temperature solution polycondensation as in

このように公知の方法を適用することにより、好適には前述のいずれかの方法を適用することにより、本発明の式(1):   Thus, by applying a known method, preferably by applying any of the methods described above, the formula (1) of the present invention:

Figure 2007169585
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(式中、Xは、2価の芳香族基または脂環式基を表し、2価の基の結合位置関係は、パラ位またはそれに相当する関係にあり、Yは、炭素原子数1〜12の直鎖状もしくは分岐状アルキル基またはアルコキシ基を表し、Zは、水素原子、シリル基または炭素原子数1〜12の直鎖状もしくは分岐状アルキル基を表す)で表される反復単位からなる、ポリエステルイミド前駆体を得ることができる。 (In the formula, X represents a divalent aromatic group or alicyclic group, and the bonding positional relationship of the divalent group is in the para position or a relationship corresponding thereto; In which Z represents a hydrogen atom, a silyl group, or a linear or branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms). A polyesterimide precursor can be obtained.

なお、式中、Zが、適用するポリエステルイミド前駆体の製造方法に応じて、それぞれ選択される出発原料に依存するものであることは、理解されるであろう。例えば、式(3)で表されるエステル基含有テトラカルボン酸二無水物と、式(4)で表されるジアミンより出発した場合、得られる式(1)で表される反復単位からなるポリエステルイミド前駆体において、Zは水素原子である。また、例えば、式(3)で表されるエステル基含有テトラカルボン酸二無水物の誘導体であるテトラカルボン酸ジアルキルエステルジクロリドと、式(4)で表されるジアミンより出発した場合、得られる式(1)で表される反復単位からなるポリエステルイミド前駆体において、Zはアルキルである。   It will be understood that, in the formula, Z depends on the starting material selected depending on the production method of the polyesterimide precursor to be applied. For example, when starting from an ester group-containing tetracarboxylic dianhydride represented by the formula (3) and a diamine represented by the formula (4), a polyester comprising a repeating unit represented by the formula (1) is obtained. In the imide precursor, Z is a hydrogen atom. Further, for example, when starting from a tetracarboxylic acid dialkyl ester dichloride which is a derivative of an ester group-containing tetracarboxylic dianhydride represented by the formula (3) and a diamine represented by the formula (4), the formula obtained In the polyesterimide precursor composed of repeating units represented by (1), Z is alkyl.

以下、好ましい具体例として、式(3)で表されるエステル基含有テトラカルボン酸二無水物と式(4)で表されるエステル基含有ジアミンを反応させて、ポリエステルイミド前駆体であるポリエステルアミド酸を製造する方法について述べる。まず該ジアミンを重合溶媒に溶解し、これにテトラカルボン酸二無水物粉末を徐々に添加し、メカニカルスターラーを用い、0〜100℃、好ましくは5〜60℃、最も好ましくは室温で、0.5〜100時間、好ましくは1〜50時間攪拌する。この際モノマー濃度は5〜50重量%、好ましくは10〜40重量%である。このモノマー濃度範囲で重合を行うことにより均一で高重合度のポリエステルイミド前駆体溶液を得ることができる。ポリエステルイミドの膜靭性の観点からポリエステルイミド前駆体の重合度はできるだけ高いことが望ましい。上記モノマー濃度範囲よりも低濃度で重合を行うと、ポリイミド前駆体の重合度が十分高くならず、最終的に得られるポリイミド膜が脆弱になる恐れがあり、好ましくない。また、高濃度で重合を行うと、モノマーや生成するポリマーの溶解が不十分となる恐れがある。   Hereinafter, as a preferred specific example, a polyesteramide that is a polyesterimide precursor is obtained by reacting an ester group-containing tetracarboxylic dianhydride represented by the formula (3) with an ester group-containing diamine represented by the formula (4). A method for producing an acid will be described. First, the diamine is dissolved in a polymerization solvent, tetracarboxylic dianhydride powder is gradually added thereto, and a mechanical stirrer is used, and 0 to 100 ° C., preferably 5 to 60 ° C., most preferably at room temperature, 0. Stir for 5 to 100 hours, preferably 1 to 50 hours. In this case, the monomer concentration is 5 to 50% by weight, preferably 10 to 40% by weight. By carrying out the polymerization in this monomer concentration range, a polyesterimide precursor solution having a uniform and high degree of polymerization can be obtained. From the viewpoint of the film toughness of the polyesterimide, it is desirable that the degree of polymerization of the polyesterimide precursor is as high as possible. When the polymerization is performed at a concentration lower than the above monomer concentration range, the degree of polymerization of the polyimide precursor is not sufficiently high, and the finally obtained polyimide film may be brittle, which is not preferable. In addition, when polymerization is performed at a high concentration, there is a fear that the monomer and the polymer to be produced are not sufficiently dissolved.

本発明の式(1)で表される反復単位からなるポリエステルイミド前駆体、および式(2)で表される反復単位からなるポリエステルイミドとは、式(1)で表される反復単位のみからなるポリエステルイミド前駆体、および式(2)で表される反復単位のみからなるポリエステルイミドのみを意味するものではなく、それぞれかかる反復単位を主要構成単位として含むものも包含することを意味する。したがって、本発明のポリエステルイミドの要求特性およびポリエステルイミド前駆体の重合反応性を損なわない範囲で、ポリエステルイミド前駆体重合の際に、式(3)で表されるエステル基含有テトラカルボン酸二無水物以外のテトラカルボン酸二無水物を、部分的に使用することができる。   The polyesterimide precursor comprising the repeating unit represented by the formula (1) and the polyesterimide comprising the repeating unit represented by the formula (2) are only composed of the repeating unit represented by the formula (1). This means not only the polyesterimide precursor and the polyesterimide consisting only of the repeating unit represented by the formula (2), but also includes those each containing such a repeating unit as a main constituent unit. Therefore, the ester group-containing tetracarboxylic dianhydride represented by the formula (3) is used in the polymerization of the polyesterimide precursor within a range not impairing the required characteristics of the polyesterimide of the present invention and the polymerization reactivity of the polyesterimide precursor. Tetracarboxylic dianhydrides other than those can be partially used.

そのような部分的に使用可能なテトラカルボン酸二無水物としては、特に限定されないが、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、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、2,2’−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン二無水物、2,2’−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物、1,4,5,8−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物等が挙げられる。共重合成分としてこれらを単独あるいは2種類以上用いてもよい。   Such a partially usable tetracarboxylic dianhydride is not particularly limited, but pyromellitic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 3, 3 ', 4,4'-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, 3,3', 4,4'-biphenyl ether tetracarboxylic dianhydride, 3,3 ', 4,4'-biphenylsulfone tetracarboxylic acid Dianhydride, 2,2′-bis (3,4-dicarboxyphenyl) hexafluoropropane dianhydride, 2,2′-bis (3,4-dicarboxyphenyl) propane dianhydride, 1,4, 5,8-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, cyclopentanetetracarboxylic dianhydride, cyclohexanetetracarboxylic dianhydride, etc. It is. These may be used alone or in combination of two or more as copolymerization components.

本発明のポリエステルイミドの要求特性を満足するために、テトラカルボン酸二無水物成分中、式(3)で表されるエステル基含有テトラカルボン酸二無水物は60mol%以上使用することが好ましく、70mol%以上使用することがより好ましい。   In order to satisfy the required characteristics of the polyesterimide of the present invention, it is preferable to use 60 mol% or more of the ester group-containing tetracarboxylic dianhydride represented by the formula (3) in the tetracarboxylic dianhydride component, It is more preferable to use 70 mol% or more.

同様に、本発明に係るポリエステルイミドの要求特性およびポリエステルイミド前駆体の重合反応性を損なわない範囲で、該ポリエステルイミド前駆体重合の際に、式(4)で表されるジアミン以外のジアミンを、部分的に使用することができる。そのような部分的に使用可能な芳香族ジアミンとして、特に限定されないが、例えば、3,3’−ビストリフルオロメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、3,3’−ビストリフルオロメチル−5,5’−ジアミノビフェニル、ビス(トリフルオロメチル)−4,4’−ジアミノジフェニル、ビス(フッ素化アルキル)−4,4’−ジアミノジフェニル、ジクロロ−4,4’−ジアミノジフェニル、ジブロモ−4,4’−ジアミノジフェニル、ビス(フッ素化アルコキシ)−4,4’−ジアミノジフェニル、ジフェニル−4,4’−ジアミノジフェニル、4,4’−ビス(4−アミノテトラフルオロフェノキシ)テトラフルオロベンゼン、4,4’−ビス(4−アミノテトラフルオロフェノキシ)オクタフルオロビフェニル、4,4’−ビナフチルアミン、o−、m−もしくはp−フェニレンジアミン、2,4−ジアミノトルエン、2,5−ジアミノトルエン、2,4−ジアミノキシレン、ジアミノジュレン、ジアミノイソジュレン、ジメチル−4,4’−ジアミノジフェニル、ジメトキシ−4,4’−ジアミノジフェニル、ジエトキシ−4,4’−ジアミノジフェニル、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、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、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’−ジアミノベンゾフェノン、3,3’−ジアミノベンゾフェノン、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、4,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル、ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、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]へキサフルオロプロパン、2,2−ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、2,2−ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]へキサフルオロプロパン、2,2−ビス[4−(4−アミノー2−トリフルオロメチルフェノキシ]フェニル)へキサフルオロプロパン、2,2−ビス[4−(3−アミノ−5−トリフルオロメチルフェノキシ)フェニル]へキサフルオロプロパン、2,2−ビス(4−アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス(3−アミノフェニル)へキサフルオロプロパン、2,2−ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス(3−アミノ−4−メチルフェニル)へキサフルオロプロパン、4,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)オクタフルオロビフェニル、4,4’−ジアミノベンズアニリド等が例示でき、これらを2種以上併用することもできる。   Similarly, a diamine other than the diamine represented by the formula (4) is added in the polymerization of the polyesterimide precursor within the range where the required properties of the polyesterimide according to the present invention and the polymerization reactivity of the polyesterimide precursor are not impaired. Can be used in part. Examples of such partially usable aromatic diamines include, but are not limited to, for example, 3,3′-bistrifluoromethyl-4,4′-diaminobiphenyl, 3,3′-bistrifluoromethyl-5,5. '-Diaminobiphenyl, bis (trifluoromethyl) -4,4'-diaminodiphenyl, bis (fluorinated alkyl) -4,4'-diaminodiphenyl, dichloro-4,4'-diaminodiphenyl, dibromo-4,4 '-Diaminodiphenyl, bis (fluorinated alkoxy) -4,4'-diaminodiphenyl, diphenyl-4,4'-diaminodiphenyl, 4,4'-bis (4-aminotetrafluorophenoxy) tetrafluorobenzene, 4, 4′-bis (4-aminotetrafluorophenoxy) octafluorobiphenyl, 4,4′-bi Phthylamine, o-, m- or p-phenylenediamine, 2,4-diaminotoluene, 2,5-diaminotoluene, 2,4-diaminoxylene, diaminodurene, diaminoisodurene, dimethyl-4,4'- Diaminodiphenyl, dimethoxy-4,4′-diaminodiphenyl, diethoxy-4,4′-diaminodiphenyl, 4,4′-diaminodiphenylmethane, 4,4′-diaminodiphenyl ether, 3,4′-diaminodiphenyl ether, 4,4 '-Diaminodiphenylsulfone, 3,3'-diaminodiphenylsulfone, 4,4'-diaminobenzophenone, 3,3'-diaminobenzophenone, 1,3-bis (3-aminophenoxy) benzene, 1,3-bis ( 4-aminophenoxy) benzene, 1,4-bis (4- Minophenoxy) benzene, 4,4′-bis (4-aminophenoxy) biphenyl, bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] sulfone, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] sulfone, 2,2 -Bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] hexafluoropropane, 2,2-bis [4- (3-aminophenoxy) Phenyl] propane, 2,2-bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] hexafluoropropane, 2,2-bis [4- (4-amino-2-trifluoromethylphenoxy] phenyl) hexafluoropropane 2,2-bis [4- (3-amino-5-trifluoromethylphenoxy) phenyl] hexafluoropropane, 2,2 -Bis (4-aminophenyl) hexafluoropropane, 2,2-bis (3-aminophenyl) hexafluoropropane, 2,2-bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) hexafluoropropane, 2,2 -Bis (3-amino-4-methylphenyl) hexafluoropropane, 4,4'-bis (4-aminophenoxy) octafluorobiphenyl, 4,4'-diaminobenzanilide, etc. It can also be used in combination.

同様に、部分的に使用可能な脂肪族ジアミンとして、特に限定されないが、例えば、4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルアミン)、イソホロンジアミン、トランス−1,4−ジアミノシクロヘキサン、シス−1,4−ジアミノシクロヘキサン、1,4−シクロヘキサンビス(メチルアミン)、2,5−ビス(アミノメチル)ビシクロ〔2.2.1〕ヘプタン、2,6−ビス(アミノメチル)ビシクロ〔2.2.1〕ヘプタン、3,8−ビス(アミノメチル)トリシクロ〔5.2.1.0〕デカン、1,3−ジアミノアダマンタン、2,2−ビス(4−アミノシクロヘキシル)プロパン、2,2−ビス(4−アミノシクロヘキシル)ヘキサフルオロプロパン、1,3−プロパンジアミン、1,4−テトラメチレンジアミン、1,5−ペンタメチレンジアミン、1,6−ヘキサメチレンジアミン、1,7−ヘプタメチレンジアミン、1,8−オクタメチレンジアミン、1,9−ノナメチレンジアミン等が挙げられる。またこれらを2種類以上併用することもできる。   Similarly, the aliphatic diamine that can be partially used is not particularly limited. For example, 4,4′-methylenebis (cyclohexylamine), isophoronediamine, trans-1,4-diaminocyclohexane, cis-1,4- Diaminocyclohexane, 1,4-cyclohexanebis (methylamine), 2,5-bis (aminomethyl) bicyclo [2.2.1] heptane, 2,6-bis (aminomethyl) bicyclo [2.2.1] Heptane, 3,8-bis (aminomethyl) tricyclo [5.2.1.0] decane, 1,3-diaminoadamantane, 2,2-bis (4-aminocyclohexyl) propane, 2,2-bis (4 -Aminocyclohexyl) hexafluoropropane, 1,3-propanediamine, 1,4-tetramethylenediamine, 1,5-pen Diamine, 1,6-hexamethylene diamine, 1,7-heptamethylene diamine, 1,8-octamethylene diamine, 1,9-nonamethylenediamine, and the like. Two or more of these may be used in combination.

例えば、後述するように、本発明のポリエステルイミド前駆体を感光剤と併用する場合には、共重合成分として、アルカリ溶解抑制効果を有する構造単位として知られている、フッ素および/またはイミド基等を含むジアミンを使用するのが好ましい。そのような成分は、公知文献(例えば、Masatoshi Hasegawa, Azumi Tominaga, Photopolymer Science and Technology, Vol.18, 307-312 (2005))などに報告されており、例えば下記式(8):   For example, as will be described later, when the polyesterimide precursor of the present invention is used in combination with a photosensitive agent, fluorine and / or an imide group, which is known as a structural unit having an alkali dissolution inhibiting effect, as a copolymerization component, etc. It is preferred to use a diamine containing Such components have been reported in known literature (for example, Masatoshi Hasegawa, Azumi Tominaga, Photopolymer Science and Technology, Vol. 18, 307-312 (2005)), and the like, for example, the following formula (8):

Figure 2007169585
Figure 2007169585

の化合物を挙げることができる。 Can be mentioned.

ポリエステルイミドの要求特性を満足するために、ジアミン成分中、式(4)で表されるエステル基含有ジアミンは60mol%以上使用することが好ましく、70mol%以上使用することがより好ましい。   In order to satisfy the required characteristics of the polyesterimide, the ester group-containing diamine represented by the formula (4) is preferably used in an amount of 60 mol% or more, more preferably 70 mol% or more in the diamine component.

重合反応の際使用される溶媒としてはN,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン、ジメチルスルホキシド等の非プロトン性溶媒が好ましいが、原料モノマーと生成するポリエステルイミド前駆体が溶解すれば問題はなく特にその構造には限定されない。具体的に例示するならば、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン等のアミド溶媒、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、δ−バレロラクトン、γ−カプロラクトン、ε−カプロラクトン、α−メチル−γ−ブチロラクトン等の環状エステル溶媒、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート等のカーボネート溶媒、トリエチレングリコール等のグリコール系溶媒、m−クレゾール、p−クレゾール、3−クロロフェノール、4−クロロフェノール等のフェノール系溶媒、アセトフェノン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、スルホラン、ジメチルスルホキシドなどが好ましく採用される。さらに、その他の一般的な有機溶剤、即ちフェノール、o−クレゾール、酢酸ブチル、酢酸エチル、酢酸イソブチル、プロピレングリコールメチルアセテート、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、テトラヒドロフラン、ジメトキシエタン、ジエトキシエタン、ジブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、メチルイソブチルケトン、ジイソブチルケトン、シクロへキサノン、メチルエチルケトン、アセトン、ブタノール、エタノール、キシレン、トルエン、クロロベンゼン、ターペン、ミネラルスピリット、石油ナフサ系溶媒なども添加して使用できる。   The solvent used in the polymerization reaction is preferably an aprotic solvent such as N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, dimethyl sulfoxide, etc., but the raw material monomer and the resulting polyester There is no problem if the imide precursor is dissolved, and the structure is not particularly limited. Specifically, amide solvents such as N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, γ-butyrolactone, γ-valerolactone, δ-valerolactone, γ- Cyclic ester solvents such as caprolactone, ε-caprolactone, α-methyl-γ-butyrolactone, carbonate solvents such as ethylene carbonate and propylene carbonate, glycol solvents such as triethylene glycol, m-cresol, p-cresol, 3-chlorophenol Phenol solvents such as 4-chlorophenol, acetophenone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, sulfolane, dimethyl sulfoxide and the like are preferably employed. In addition, other common organic solvents such as phenol, o-cresol, butyl acetate, ethyl acetate, isobutyl acetate, propylene glycol methyl acetate, ethyl cellosolve, butyl cellosolve, methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, butyl cellosolve acetate, tetrahydrofuran, dimethoxy Add ethane, diethoxyethane, dibutyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, methyl isobutyl ketone, diisobutyl ketone, cyclohexanone, methyl ethyl ketone, acetone, butanol, ethanol, xylene, toluene, chlorobenzene, terpenes, mineral spirits, petroleum naphtha solvents, etc. Can be used.

本発明のポリエステルイミド前駆体は、その重合溶液を、ワニスとしてそのまま用いてもよい。また所望により、大量の水やメタノール等の貧溶媒中に滴下することにより、析出したポリエステルイミド前駆体を、濾過・乾燥し、粉末として単離することもできる。このようにして得られたポリエステルイミド前駆体の粉末を、上記重合溶媒に再溶解してポリエステルイミド前駆体のワニスとすることもできる。   The polyesterimide precursor of the present invention may be used as it is as a varnish. Further, if desired, the precipitated polyesterimide precursor can be filtered and dried and isolated as a powder by dropping it into a large amount of poor solvent such as water or methanol. The polyesterimide precursor powder thus obtained can be redissolved in the polymerization solvent to obtain a polyesterimide precursor varnish.

本発明のポリエステルイミド前駆体は、N,N−ジメチルアセトアミド中、30℃、0.5重量%の濃度で測定した固有粘度が0.1〜8.0dL/gの範囲であり、ポリイミドの所望の用途に応じて、0.3〜6.0dL/gの範囲であるのが好ましい。   The polyesterimide precursor of the present invention has an intrinsic viscosity measured in N, N-dimethylacetamide at 30 ° C. and a concentration of 0.5% by weight in the range of 0.1 to 8.0 dL / g. Depending on the application, it is preferably in the range of 0.3 to 6.0 dL / g.

<ポリエステルイミドの製造方法>
本発明のポリエステルイミドは、上記の方法で得られたポリエステルイミド前駆体を脱水閉環反応(イミド化反応)することで製造することができる。この際ポリエステルイミドの使用可能な形態は、フィルム、粉末、成形体および溶液である。
<Method for producing polyesterimide>
The polyesterimide of the present invention can be produced by subjecting the polyesterimide precursor obtained by the above method to a dehydration ring-closing reaction (imidation reaction). At this time, usable forms of the polyesterimide are a film, a powder, a molded article and a solution.

まずポリエステルイミドフィルムを製造する方法について述べる。ポリエステルイミド前駆体の重合溶液(ワニス)をガラス、銅、アルミニウム、シリコン等の基板上に流延し、オーブン中40〜180℃、好ましくは50〜150℃で乾燥する。得られたポリエステルイミド前駆体フィルムを基板上で真空中か、あるいは窒素等の不活性ガス中、または空気中、200〜430℃、好ましくは250〜400℃で加熱することで、本発明のポリエステルイミドフィルムを製造することができる。加熱温度は、これ以下だとイミド化の閉環反応が不完全であったりするため好ましくなく、また高すぎると生成したポリエステルイミドフィルムが一部熱分解したりする可能性があるため好ましくない。またイミド化は真空中あるいは不活性ガス中で行うことが望ましいが、イミド化温度が高すぎなければ空気中で行っても、差し支えない。   First, a method for producing a polyesterimide film will be described. A polymerization solution (varnish) of a polyesterimide precursor is cast on a glass, copper, aluminum, silicon, or other substrate and dried in an oven at 40 to 180 ° C, preferably 50 to 150 ° C. The obtained polyesterimide precursor film is heated on a substrate in a vacuum, in an inert gas such as nitrogen, or in air at 200 to 430 ° C, preferably 250 to 400 ° C. An imide film can be produced. When the heating temperature is lower than this, the imidization ring-closing reaction is incomplete, which is not preferable. When the heating temperature is too high, the produced polyesterimide film may be partially thermally decomposed. The imidization is preferably performed in a vacuum or in an inert gas, but if the imidization temperature is not too high, it may be performed in air.

またイミド化反応は、熱処理に代えて、ポリエステルイミド前駆体フィルムをピリジンやトリエチルアミン等の3級アミン存在下、無水酢酸等の脱水試薬を含有する溶液に浸漬することによって行うことも可能である。   Further, the imidization reaction can be carried out by immersing the polyesterimide precursor film in a solution containing a dehydrating reagent such as acetic anhydride in the presence of a tertiary amine such as pyridine or triethylamine instead of the heat treatment.

またポリエステルイミド前駆体の重合溶液をそのまま、あるいは同一の溶媒で適度に希釈した後、150〜200℃に加熱することで、ポリエステルイミドを得ることもできる。   In addition, a polyesterimide can be obtained by heating the polymerization solution of the polyesterimide precursor as it is or after appropriately diluting with the same solvent to 150 to 200 ° C.

さらに本発明のポリエステルイミドは、本発明のポリエステルイミド前駆体の原料である、式(3):   Furthermore, the polyesterimide of this invention is a raw material of the polyesterimide precursor of this invention, Formula (3):

Figure 2007169585
Figure 2007169585

(式中、Xは、式(1)と同じである)
で表されるテトラカルボン酸二無水物と、式(4):
(Wherein X is the same as in formula (1))
A tetracarboxylic dianhydride represented by formula (4):

Figure 2007169585
Figure 2007169585

(式中、Yは、式(1)と同じである)
で表されるジアミンとを、前記重合溶媒中、100〜250℃、好ましくは150〜200℃の高温下で、重縮合反応することにより、直接的に製造することもできる。
(Wherein Y is the same as in formula (1))
It can also be directly produced by polycondensation reaction in the polymerization solvent at a high temperature of 100 to 250 ° C., preferably 150 to 200 ° C.

これらの反応において、生成したポリエステルイミド自体が用いた溶媒に可溶な場合、その溶液を、本発明のポリエステルイミドのワニスとしてそのまま用いてもよい。また得られた溶液を、大量の水やメタノール等の貧溶媒中に滴下し、濾過・乾燥することにより、粉末としてポリエステルイミドを単離することもできる。このようにして得られたポリエステルイミド粉末を、上記重合溶媒に再溶解してポリエステルイミドのワニスとすることもできる。一方、溶媒に不溶な場合は、結晶性のポリエステルイミド粉末を沈殿物として得ることができる。この際、イミド化の副生成物である水等を共沸留去するために、ベンゼン、トルエンまたはキシレン等を添加しても差し支えない。また触媒としてγ―ピコリン等の塩基を添加することができる。   In these reactions, when the produced polyesterimide itself is soluble in the solvent used, the solution may be used as it is as the varnish of the polyesterimide of the present invention. Moreover, the polyesterimide can also be isolated as a powder by dripping the obtained solution in a large amount of poor solvents such as water and methanol, filtering and drying. The polyesterimide powder thus obtained can be redissolved in the polymerization solvent to obtain a polyesterimide varnish. On the other hand, when insoluble in a solvent, crystalline polyesterimide powder can be obtained as a precipitate. At this time, benzene, toluene, xylene or the like may be added in order to azeotropically distill off water or the like as a by-product of imidization. Further, a base such as γ-picoline can be added as a catalyst.

上記ポリエステルイミドのワニスを基板上に塗布し、40〜400℃、好ましくは100〜250℃で乾燥するによってもポリエステルイミドフィルムを形成することができる。   The polyesterimide film can also be formed by applying the varnish of polyesterimide on a substrate and drying at 40 to 400 ° C., preferably 100 to 250 ° C.

上記のように得られたポリエステルイミド粉末を200〜450℃、好ましくは250〜430℃で加熱圧縮することでポリエステルイミドの成形体を作製することができる。   A polyesterimide molded body can be produced by heating and compressing the polyesterimide powder obtained as described above at 200 to 450 ° C., preferably 250 to 430 ° C.

さらに、ポリエステルイミド前駆体溶液中にN,N−ジシクロヘキシルカルボジイミドやトリフルオロ無水酢酸等の脱水試薬を添加・撹拌して0〜100℃、好ましくは0〜60℃で反応させることにより、ポリエステルイミドの異性体であるポリイソイミドが生成する。イソイミド化反応は上記脱水試薬を含有する溶液中にポリエステルイミド前駆体フィルムを浸漬することでも可能である。ポリイソイミドワニスを上記と同様な手順で製膜した後、250〜450℃、好ましくは270〜400℃で熱処理することにより、ポリエステルイミドへ容易に変換することができる。   Furthermore, by adding and stirring a dehydrating reagent such as N, N-dicyclohexylcarbodiimide or trifluoroacetic anhydride in the polyesterimide precursor solution and reacting at 0 to 100 ° C, preferably 0 to 60 ° C, An isomeric polyisoimide is formed. The isoimidization reaction can also be performed by immersing the polyesterimide precursor film in a solution containing the dehydrating reagent. The polyisoimide varnish can be easily converted into a polyesterimide by heat treatment at 250 to 450 ° C., preferably 270 to 400 ° C., after film formation in the same procedure as described above.

本発明のポリエステルイミドおよびその前駆体中に、必要に応じて酸化安定剤、フィラー、シランカップリング剤、感光剤、光重合開始剤および増感剤等の添加物を加えることができる。   Additives such as an oxidation stabilizer, a filler, a silane coupling agent, a photosensitizer, a photopolymerization initiator, and a sensitizer can be added to the polyesterimide of the present invention and its precursor as necessary.

したがって、本発明はまた、式(1)で表される反復単位からなる、ポリエステルイミド前駆体と、ジアゾナフトキノン系感光剤を含む、感光性樹脂組成物に関する。かかる感光性樹脂組成物は、前述のポリエステルイミド前駆体のワニスにジアゾナフトキノン系感光剤を添加、溶解することにより調製することができる。   Accordingly, the present invention also relates to a photosensitive resin composition comprising a polyesterimide precursor and a diazonaphthoquinone photosensitizer, each comprising a repeating unit represented by formula (1). Such a photosensitive resin composition can be prepared by adding and dissolving a diazonaphthoquinone photosensitizer in the varnish of the polyesterimide precursor described above.

ジアゾナフトキノン系感光剤の具体例としては、1,2-ナフトキノン−2−ジアジド−5−スルホン酸、1,2−ナフトキノン−2−ジアジド−4−スルホン酸と、低分子ヒドロキシ化合物のエステル、例えば2,3,4−トリヒドロキシベンゾフェノン、1,3,5−トリヒドロキシベンゼン、2−または4−メチル−フェノール、4,4’−ヒドロキシ−プロパン等の低分子ヒドロキシ化合物とのエステル、代表的には、2,3,4−トリス(1−オキソ−2−ジアゾナフトキノン−5−スルホキシ)ベンゾフェノンを挙げることができる。本発明の感光性樹脂組成物における、ジアゾナフトキノン系感光剤の配合割合は、ポリエステルイミド前駆体に対して、10〜40重量%、より好ましくは20〜30重量%である。少なすぎる場合には、露光部と未露光部の溶解度差が小さすぎて、現像によりパターン形成不能となり、多すぎる場合にはポリエステルイミドの膜物性(靭性、線熱膨張係数、ガラス転移温度、耐熱性等)に悪影響を及ぼす恐れがある他、イミド化後の膜減が大きいといった重大な問題が生じる。   Specific examples of the diazonaphthoquinone photosensitizer include 1,2-naphthoquinone-2-diazide-5-sulfonic acid, 1,2-naphthoquinone-2-diazide-4-sulfonic acid, and esters of low molecular hydroxy compounds, such as Esters with low molecular weight hydroxy compounds such as 2,3,4-trihydroxybenzophenone, 1,3,5-trihydroxybenzene, 2- or 4-methyl-phenol, 4,4′-hydroxy-propane, typically Can include 2,3,4-tris (1-oxo-2-diazonaphthoquinone-5-sulfoxy) benzophenone. The blending ratio of the diazonaphthoquinone photosensitizer in the photosensitive resin composition of the present invention is 10 to 40% by weight, more preferably 20 to 30% by weight, based on the polyesterimide precursor. If the amount is too small, the difference in solubility between the exposed and unexposed portions is too small to allow pattern formation by development. If the amount is too large, the film properties of the polyesterimide (toughness, linear thermal expansion coefficient, glass transition temperature, heat resistance) And other serious problems such as a large film loss after imidization.

このワニスをスピンコーターまたはバーコーター等を用いて、銅、シリコンまたはガラス等の基板上に塗布し、好ましくは遮光下40〜120℃で、0.1〜3時間温風乾燥して、膜厚1〜10μmの感光性フィルムを得ることができる。本発明のポリエステルイミド前駆体は、元来、アルカリに可溶であるが、ジアゾナフトキノン系感光剤を含む状態でフィルム化されたものは、ジアゾナフトキノン系感光剤が溶解抑制剤として作用し、フィルム自体がアルカリ不溶性となる。一方、このフィルムにフォトマスクを介して露光、例えば紫外線を照射すると、露光部におけるジアゾナフトキノン系感光剤が光反応によりアルカリ可溶なインデンカルボン酸に変化するので、露光部のみがアルカリ水溶液に可溶となる。よって、ポジ型パターン形成が可能となる。   This varnish is applied onto a substrate such as copper, silicon or glass using a spin coater or bar coater, and is preferably dried in warm air at 40 to 120 ° C. for 0.1 to 3 hours under light shielding to obtain a film thickness. A photosensitive film of 1 to 10 μm can be obtained. The polyesterimide precursor of the present invention is originally soluble in alkali, but the one formed into a film containing a diazonaphthoquinone photosensitizer is a film in which the diazonaphthoquinone photosensitizer acts as a dissolution inhibitor. It itself becomes alkali insoluble. On the other hand, when this film is exposed to light through a photomask, for example, with ultraviolet light, the diazonaphthoquinone photosensitizer in the exposed area is changed to alkali-soluble indenecarboxylic acid by a photoreaction, so that only the exposed area can be converted into an alkaline aqueous solution. It becomes melted. Therefore, a positive pattern can be formed.

上記感光性フィルムの形成工程は、120℃以下で行うことが好ましい。この温度以上ではジアゾナフトキノン系感光剤が熱分解し始める恐れがある。一方、低温、例えば60℃でフィルム化した場合、多量の溶媒が残留する場合がある。そのような場合、露光操作に先立ち80〜120℃で1〜30分間プリベイクしてもよいが、フィルムを1〜5分間水中に浸漬することも効果的である。残留溶媒は現像時の膜の膨潤やパターンの崩れを招く恐れがあり、鮮明なパターンを得るためには残留溶媒を十分除去しておくことが好ましい。   It is preferable to perform the said photosensitive film formation process at 120 degrees C or less. Above this temperature, the diazonaphthoquinone photosensitizer may start to thermally decompose. On the other hand, when a film is formed at a low temperature, for example, 60 ° C., a large amount of solvent may remain. In such a case, the film may be prebaked at 80 to 120 ° C. for 1 to 30 minutes prior to the exposure operation, but it is also effective to immerse the film in water for 1 to 5 minutes. The residual solvent may cause swelling of the film and pattern collapse during development, and it is preferable to sufficiently remove the residual solvent in order to obtain a clear pattern.

上記感光性フィルムに、フォトマスクを介して露光、例えば高圧水銀灯のi線を室温で10秒〜1時間照射し、次いでアルカリ水溶液、例えば0.05〜10重量%、好ましくは0.1〜5重量%のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液を用いて室温で10秒〜10分間現像し、更に純水ですすぐことにより鮮明なポジ型の微細パターンを得ることができる。   The photosensitive film is exposed through a photomask, for example, irradiated with i-line of a high-pressure mercury lamp at room temperature for 10 seconds to 1 hour, and then alkaline aqueous solution, for example, 0.05 to 10% by weight, preferably 0.1 to 5%. A clear positive fine pattern can be obtained by developing for 10 seconds to 10 minutes at room temperature using an aqueous tetramethylammonium hydroxide solution in weight%, and further rinsing with pure water.

アルカリ水溶液で現像する際、露光部と未露光部の溶解度差が不十分な場合、鮮明なレリーフパターンが得られにくいことがある。この場合、本発明のポリエステルイミド前駆体を構成するモノマー以外に、適当なモノマーを用いて、共重合体を合成することで、アルカリ水溶液に対する溶解度を制御することが可能である。この際使用可能なモノマーとしては特に限定されないが、アルカリ溶解抑制効果を有する構造単位として知られているフッ素基やイミド基等の特定の官能基を含有するモノマーが好適に用いられ、上記式(8)の化合物が特に好適に用いられる。すなわち、前述した本発明のジアゾナフトキノン系感光剤を含む感光性樹脂組成物の場合、本発明のポリエステルイミド前駆体が、フッ素および/またはイミド基を含むジアミンから誘導される構成単位、特に式(8)の化合物から誘導される構成単位を含むことが好ましい。   When developing with an alkaline aqueous solution, if the difference in solubility between the exposed area and the unexposed area is insufficient, a clear relief pattern may be difficult to obtain. In this case, it is possible to control the solubility in an aqueous alkali solution by synthesizing a copolymer using an appropriate monomer other than the monomer constituting the polyesterimide precursor of the present invention. Although it does not specifically limit as a monomer which can be used in this case, The monomer containing specific functional groups, such as a fluorine group and an imide group known as a structural unit which has an alkaline dissolution inhibitory effect, is used suitably, and said formula ( The compound 8) is particularly preferably used. That is, in the case of the photosensitive resin composition containing the diazonaphthoquinone photosensitizer of the present invention described above, the polyesterimide precursor of the present invention is a structural unit derived from a diamine containing fluorine and / or an imide group, particularly a formula ( It is preferable that the structural unit derived from the compound of 8) is included.

基板上に形成されたポリイミド前駆体の微細パターンを空気中か、または窒素等の不活性ガス雰囲気中あるいは真空中、200℃〜430℃、好ましくは250℃〜400℃の温度で熱処理することで鮮明なポリイミド膜のパターンが得られる。イミド化は脱水環化試薬を用いて化学的に行うこともできる。即ちピリジンあるいはトリエチルアミンの如き塩基性触媒を含む無水酢酸中に、基板上に形成されたイミド基含有ポリイミド前駆体膜を室温で1分〜数時間浸漬する方法によってもポリイミド膜を得ることができる。   By heat-treating the fine pattern of the polyimide precursor formed on the substrate in air, in an inert gas atmosphere such as nitrogen or in vacuum, at a temperature of 200 ° C. to 430 ° C., preferably 250 ° C. to 400 ° C. A clear polyimide film pattern is obtained. Imidization can also be performed chemically using a dehydrating cyclization reagent. That is, a polyimide film can also be obtained by a method in which an imide group-containing polyimide precursor film formed on a substrate is immersed in acetic anhydride containing a basic catalyst such as pyridine or triethylamine at room temperature for 1 minute to several hours.

以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。なお、以下の例における物性値は、次の方法により測定した。   EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. The physical property values in the following examples were measured by the following methods.

<赤外吸収スペクトル>
フーリエ変換赤外分光光度計(日本分光社製FT−IR5300)を用い、透過法にてポリエステルイミド前駆体およびポリエステルイミド薄膜の赤外線吸収スペクトルを測定し、KBr法にてエステル基含有テトラカルボン酸二無水物の赤外線吸収スペクトルを測定した。
H−NMRスペクトル>
日本電子社製NMR分光光度計(ECP400)を用いて、重水素化ジメチルスルホキシド中でエステル基含有テトラカルボン酸二無水物のH−NMRスペクトルを測定した。
<示差走査熱量分析(融点および融解曲線)>
エステル基含有テトラカルボン酸二無水物の融点および融解曲線は、ブルカーエイエックス社製示差走査熱量分析装置(DSC3100)を用いて、窒素雰囲気中、昇温速度2℃/分で測定した。融点が高く融解ピークがシャープであるほど、化合物は高純度であることを示す。
<固有粘度>
0.5重量%のポリエステルイミド前駆体のN,N−ジメチルアセトアミド溶液を、オストワルド粘度計を用いて30℃で測定した。
<ガラス転移温度:Tg>
ブルカーエイエックス社製熱機械分析装置(TMA4000)を用いて動的粘弾性測定により、周波数0.1Hz、昇温速度5℃/分における損失ピークからポリエステルイミドフィルムのガラス転移温度を求めた。
<線熱膨張係数:CTE>
ブルカーエイエックス社製熱機械分析装置(TMA4000)を用いて、熱機械分析により、荷重0.5g/膜厚1μm、昇温速度5℃/分における試験片の伸びより、100〜200℃の範囲での平均値としてポリエステルイミドフィルムの線熱膨張係数を求めた。
<5%重量減少温度:T
ブルカーエイエックス社製熱重量分析装置(TG−DTA2000)を用いて、窒素中または空気中、昇温速度10℃/分での昇温過程において、ポリエステルイミドフィルムの初期重量が5%減少した時の温度を測定した。これらの値が高いほど、熱安定性が高いことを表す。
<光透過率(透明性)>
日本分光社製紫外可視分光光度計(V−530)を用いて、365、400、435nmにおける光透過率を測定した。透過率が高い程、膜の透明性が良好であることを意味する。
<カットオフ波長(透明性)>
日本分光社製紫外可視分光光度計(V−530)を用いて、200nmから900nmの可視・紫外線透過率を測定した。透過率が0.5%以下となる波長(カットオフ波長)を透明性の指標とした。カットオフ波長が短い程、膜の透明性が良好であることを意味する。
<複屈折>
ポリエステルイミドフィルムに平行な方向(nin)と垂直な方向(nout)の屈折率をアッベ屈折計(アタゴ社製アッベ屈折計(アッベ4T)、ナトリウムランプ使用、波長589nm)で測定し、これらの屈折率の差から複屈折(Δn=nin−nout)を求めた。
<誘電率>
アタゴ社製アッベ屈折計(アッベ4T)を用いてポリエステルイミドフィルムの平均屈折率〔nav=(2nin+nout)/3〕に基づいて次式:εcal=1.1×nav により1MHzにおけるポリエステルイミドフィルムの誘電率(εcal)を算出した。
<吸水率>
50℃で24時間真空乾燥したポリエステルイミド(膜厚20〜30μm)を25℃の水に24時間浸漬した後、余分の水分を拭き取り、重量増加分から吸水率(%)を求めた。
<弾性率、破断伸び>
東洋ボールドウィン社製引張試験機(テンシロンUTM−2)を用いて、ポリエステルイミドフィルムの試験片(3mm×30mm)について引張試験(延伸速度:8mm/分)を実施し、応力―歪曲線の初期の勾配から弾性率を、膜が破断した時の伸び率から破断伸び(%)を求めた。破断伸びが高いほど膜の靭性が高いことを意味する。
<Infrared absorption spectrum>
Using a Fourier transform infrared spectrophotometer (FT-IR5300 manufactured by JASCO Corporation), the infrared absorption spectrum of the polyesterimide precursor and the polyesterimide thin film was measured by the transmission method, and the ester group-containing tetracarboxylic acid diester was measured by the KBr method. The infrared absorption spectrum of the anhydride was measured.
<1 H-NMR spectrum>
A 1 H-NMR spectrum of an ester group-containing tetracarboxylic dianhydride was measured in deuterated dimethyl sulfoxide using an JEOL NMR spectrophotometer (ECP400).
<Differential scanning calorimetry (melting point and melting curve)>
The melting point and melting curve of the ester group-containing tetracarboxylic dianhydride were measured using a differential scanning calorimeter (DSC3100) manufactured by Bruker Ax in a nitrogen atmosphere at a heating rate of 2 ° C./min. The higher the melting point and the sharper the melting peak, the higher the purity of the compound.
<Intrinsic viscosity>
An N, N-dimethylacetamide solution of 0.5% by weight polyesterimide precursor was measured at 30 ° C. using an Ostwald viscometer.
<Glass transition temperature: Tg>
The glass transition temperature of the polyesterimide film was determined from a loss peak at a frequency of 0.1 Hz and a heating rate of 5 ° C./min by dynamic viscoelasticity measurement using a thermomechanical analyzer (TMA4000) manufactured by Bruker Ax.
<Linear thermal expansion coefficient: CTE>
The range of 100 to 200 ° C. from the elongation of the test piece at a load of 0.5 g / film thickness of 1 μm and a heating rate of 5 ° C./min by thermomechanical analysis using a Bruker Ax thermomechanical analyzer (TMA4000). The linear thermal expansion coefficient of the polyesterimide film was determined as an average value at.
<5% weight loss temperature: T d 5 >
When the initial weight of the polyesterimide film is reduced by 5% in the temperature rising process at a heating rate of 10 ° C./min in nitrogen or air using a thermogravimetric analyzer (TG-DTA2000) manufactured by Bruker Ax The temperature of was measured. Higher values indicate higher thermal stability.
<Light transmittance (transparency)>
The light transmittance at 365, 400, and 435 nm was measured using an ultraviolet-visible spectrophotometer (V-530) manufactured by JASCO Corporation. Higher transmittance means better transparency of the film.
<Cutoff wavelength (transparency)>
Using a UV-visible spectrophotometer (V-530) manufactured by JASCO Corporation, the visible / ultraviolet transmittance from 200 nm to 900 nm was measured. The wavelength (cutoff wavelength) at which the transmittance was 0.5% or less was used as an index of transparency. The shorter the cutoff wavelength, the better the transparency of the film.
<Birefringence>
The refractive index in the direction parallel to the polyesterimide film (n in ) and in the direction perpendicular to (n out ) was measured with an Abbe refractometer (Abago refractometer (Abbe 4T), sodium lamp used, wavelength 589 nm). The birefringence (Δn = n in −n out ) was determined from the difference in refractive index.
<Dielectric constant>
Based on the average refractive index [n av = (2n in + n out ) / 3] of the polyesterimide film using an Abbe refractometer (Abbe 4T) manufactured by Atago Co., according to the following formula: ε cal = 1.1 × n av 2 The dielectric constant (ε cal ) of the polyesterimide film at 1 MHz was calculated.
<Water absorption rate>
Polyesterimide (film thickness: 20 to 30 μm) that had been vacuum-dried at 50 ° C. for 24 hours was immersed in water at 25 ° C. for 24 hours, and then excess water was wiped off, and the water absorption (%) was determined from the weight increase.
<Elastic modulus, elongation at break>
Using a tensile tester (Tensilon UTM-2) manufactured by Toyo Baldwin, a tensile test (stretching speed: 8 mm / min) was performed on a test piece (3 mm × 30 mm) of a polyesterimide film, and the initial stress-strain curve The elastic modulus was determined from the gradient, and the elongation at break (%) was determined from the elongation at the time the film was broken. Higher elongation at break means higher film toughness.

(合成例1)
<エステル基含有テトラカルボン酸二無水物の合成>
よく乾燥した攪拌機付三口フラスコ中、ヒドロキノン40mmolを無水テトラヒドロフラン20mLと無水ピリジン16mLの混合溶媒に溶解し、反応容器をセプタムキャップでシールした。氷浴中で冷却しながらこの溶液に、トリメリット酸無水物クロリド80mmolの無水テトラヒドロフラン(76mL)溶液をシリンジにて徐々に滴下し、滴下終了後0℃で2時間攪拌し、更に室温で20時間攪拌した。反応終了後、目的の生成物および副生成物である白色のピリジン塩酸塩の混合物を濾別した。水溶性のピリジン塩酸塩を除去するため、これを水で洗浄し、1%硝酸銀溶液用いて洗浄液中の塩素成分が確認できなくなるまで洗浄を行った。この操作により、目的の生成物は一部加水分解を受けて開環するので、閉環するために得られた粗生成物を200℃で24時間真空乾燥後、無水1,4−ジオキサンより再結晶した。濾別した結晶を更に200℃で24時間真空乾燥した。赤外吸収スペクトル(図1)、H−NMRスペクトル(図2)、および示差走査熱量分析(融解曲線、図3)より高純度のエステル基含有テトラカルボン酸二無水物(式(5)の化合物)が得られたことが確認された。
(Synthesis Example 1)
<Synthesis of ester group-containing tetracarboxylic dianhydride>
In a well-dried three-necked flask with a stirrer, 40 mmol of hydroquinone was dissolved in a mixed solvent of 20 mL of anhydrous tetrahydrofuran and 16 mL of anhydrous pyridine, and the reaction vessel was sealed with a septum cap. While cooling in an ice bath, a solution of 80 mmol of trimellitic anhydride chloride in anhydrous tetrahydrofuran (76 mL) was gradually added dropwise to this solution with a syringe. Stir. After completion of the reaction, the desired product and a mixture of white pyridine hydrochloride as a by-product were filtered off. In order to remove the water-soluble pyridine hydrochloride, this was washed with water and washed with a 1% silver nitrate solution until no chlorine component in the washing solution could be confirmed. By this operation, the target product is partially hydrolyzed to open the ring. Therefore, the crude product obtained for ring closure is vacuum-dried at 200 ° C. for 24 hours and then recrystallized from anhydrous 1,4-dioxane. did. The crystals separated by filtration were further vacuum-dried at 200 ° C. for 24 hours. Higher purity ester group-containing tetracarboxylic dianhydride (formula (5)) from infrared absorption spectrum (FIG. 1), 1 H-NMR spectrum (FIG. 2), and differential scanning calorimetry (melting curve, FIG. 3) Compound) was obtained.

(合成例2)
よく乾燥した攪拌機付三口フラスコ中、メチルヒドロキノン40mmolを無水テトラヒドロフランと20mLと無水ピリジン16mLの混合溶媒に溶解し、反応容器をセプタムキャップでシールした。氷浴中で冷却しながら、この溶液に、トリメリット酸無水物クロリド80mmolの無水テトラヒドロフラン(76mL)溶液をシリンジにて徐々に滴下し、滴下終了後0℃で2時間攪拌し、更に室温で20時間攪拌した。反応終了後、目的の生成物および副生成物である白色のピリジン塩酸塩の混合物を濾別した。水溶性のピリジン塩酸塩を除去するため、これを水で洗浄し、1%硝酸銀溶液用いて洗浄液中の塩素成分が確認できなくなるまで洗浄を行った。この操作により、目的の生成物は一部加水分解を受けて開環するので、閉環するために得られた粗生成物を200℃で24時間真空乾燥後、無水1,4−ジオキサンより再結晶した。濾別した結晶を更に200℃で24時間真空乾燥した。赤外吸収スペクトル(図4)、H−NMRスペクトル(図5)、および示差走査熱量分析(融解曲線、図6)より高純度のエステル基含有テトラカルボン酸二無水物(式(6)の化合物)が得られたことが確認された。
(Synthesis Example 2)
In a well-dried three-necked flask with a stirrer, 40 mmol of methylhydroquinone was dissolved in a mixed solvent of anhydrous tetrahydrofuran, 20 mL, and anhydrous pyridine 16 mL, and the reaction vessel was sealed with a septum cap. While cooling in an ice bath, a solution of 80 mmol of trimellitic anhydride chloride in anhydrous tetrahydrofuran (76 mL) was gradually added dropwise to this solution with a syringe. Stir for hours. After completion of the reaction, the desired product and a mixture of white pyridine hydrochloride as a by-product were filtered off. In order to remove the water-soluble pyridine hydrochloride, this was washed with water and washed with a 1% silver nitrate solution until no chlorine component in the washing solution could be confirmed. By this operation, the target product is partially hydrolyzed to open the ring. Therefore, the crude product obtained for ring closure is vacuum-dried at 200 ° C. for 24 hours and then recrystallized from anhydrous 1,4-dioxane. did. The crystals separated by filtration were further vacuum-dried at 200 ° C. for 24 hours. Higher purity ester group-containing tetracarboxylic dianhydride (formula (6)) than infrared absorption spectrum (FIG. 4), 1 H-NMR spectrum (FIG. 5), and differential scanning calorimetry (melting curve, FIG. 6) Compound) was obtained.

(実施例1)
<ポリエステルイミド前駆体の重合、イミド化およびポリエステルイミド膜特性の評価>
よく乾燥した攪拌機付密閉反応容器中に式(7)で表されるエステル基含有ジアミン(4−アミノ−2−メチルフェニル 4’−アミノベンゾエート)5mmolを入れ、モレキュラーシーブス4Aで十分に脱水したN,N−ジメチルアセトアミド7mLに溶解した後、この溶液に式(5)で表されるエステル基含有テトラカルボン酸二無水物粉末5mmolを徐々に加えた。10分後、溶液粘度が急激に増加したため、溶媒を徐々に加えて希釈し、最終的に合計18mLの溶媒を加えた。更に室温で24時間撹拌し、透明、均一で粘稠なポリイミド前駆体溶液を得た。このポリエステルイミド前駆体溶液は、室温および−20℃で一ヶ月間放置しても沈澱、ゲル化は全く起こらず、極めて高い溶液貯蔵安定を示した。N,N−ジメチルアセトアミド中、30℃、0.5重量%の濃度でオストワルド粘度計にて測定したポリイミド前駆体の固有粘度は2.06dL/gであった。
Example 1
<Polymerization of polyesterimide precursor, imidization and evaluation of polyesterimide film characteristics>
N in which the ester group-containing diamine represented by the formula (7) (4-amino-2-methylphenyl 4′-aminobenzoate) 5 mmol was put in a well-closed sealed reaction vessel with a stirrer and sufficiently dehydrated with molecular sieves 4A , N-dimethylacetamide was dissolved in 7 mL, and 5 mmol of an ester group-containing tetracarboxylic dianhydride powder represented by the formula (5) was gradually added to this solution. After 10 minutes, the solution viscosity increased rapidly, so the solvent was gradually added to dilute, and finally a total of 18 mL of solvent was added. Further, the mixture was stirred at room temperature for 24 hours to obtain a transparent, uniform and viscous polyimide precursor solution. This polyesterimide precursor solution did not precipitate or gel at all even when allowed to stand at room temperature and −20 ° C. for one month, and showed extremely high solution storage stability. The intrinsic viscosity of the polyimide precursor measured with an Ostwald viscometer at 30 ° C. and a concentration of 0.5% by weight in N, N-dimethylacetamide was 2.06 dL / g.

このポリイミド前駆体溶液をガラス基板に塗布し、60℃、2時間で乾燥して得たポリイミド前駆体膜を、基板上、減圧下250℃で2時間熱イミド化を行った後、残留応力を除去するために基板から剥がして更に300℃で1時間、熱処理を行い、膜厚20μmの透明なポリイミド膜を得た。このポリイミド膜は180°折曲げ試験によっても破断せず、可撓性を示した。また如何なる有機溶媒に対しても全く溶解性を示さなかった。このポリイミド膜について動的粘弾性測定を行った結果、明瞭なガラス転移点(動的粘弾性曲線における損失ピークより決定)は観測されなかったが、380℃付近にガラス転移らしきブロードな損失ピークが見られたが、全く熱可塑性を示さなかった。これよりこのポリイミド膜が極めて高い寸法安定性を有していることを示している。また線熱膨張係数(100℃から200℃の間の平均値)は6.8ppm/Kと極めて低い線熱膨張係数を示した。これは、非常に大きな複屈折値(Δn=0.181)から判断して、ポリイミド鎖の高度な面内配向によるものと考えられる。平均屈折率より見積もった誘電率は3.17であり、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物とp−フェニレンジアミンからなる代表的な全芳香族低熱膨張ポリイミドの誘電率(3.5)より低い値であった。この結果はポリイミド骨格中にエステル基を導入した効果である。また5%重量減少温度は窒素中で472℃、空気中で449℃と高い熱安定性を示した。また、吸水率は0.6%と極めて低い値であった。これはパラエステル基導入の効果である。機械的特性は、引張弾性率(ヤング率)7.03GPa、破断強度0.256GPaと高強度・高弾性であり、破断伸びは10%と高弾性率フィルムとしてはある程度の靭性を示した。このようにこのポリエステルイミドは極めて低い線熱膨張係数、低吸水率、優れた寸法安定性、高い熱安定性、比較的低い誘電率および十分な膜靭性を示した。表1に物性値をまとめた。得られたポリエステルイミド前駆体薄膜およびポリエステルイミド薄膜の赤外線吸収スペクトルを図7、図8にそれぞれ示す。   The polyimide precursor solution obtained by applying this polyimide precursor solution to a glass substrate and drying at 60 ° C. for 2 hours was subjected to thermal imidization on the substrate at 250 ° C. under reduced pressure for 2 hours, and then the residual stress was reduced. In order to remove it, it was peeled off from the substrate and further heat treated at 300 ° C. for 1 hour to obtain a transparent polyimide film having a thickness of 20 μm. This polyimide film did not break even in the 180 ° bending test and showed flexibility. Moreover, it did not show any solubility in any organic solvent. As a result of dynamic viscoelasticity measurement of this polyimide film, a clear glass transition point (determined from the loss peak in the dynamic viscoelastic curve) was not observed, but a broad loss peak that seems to be a glass transition was observed around 380 ° C. Although it was seen, it did not show any thermoplasticity. This shows that this polyimide film has extremely high dimensional stability. Further, the linear thermal expansion coefficient (average value between 100 ° C. and 200 ° C.) showed a very low linear thermal expansion coefficient of 6.8 ppm / K. Judging from the very large birefringence value (Δn = 0.181), this is considered to be due to the high in-plane orientation of the polyimide chain. The dielectric constant estimated from the average refractive index is 3.17. The dielectric constant of a typical wholly aromatic low thermal expansion polyimide composed of 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride and p-phenylenediamine is used. The value was lower than the rate (3.5). This result is the effect of introducing an ester group into the polyimide skeleton. The 5% weight loss temperature was high at 472 ° C. in nitrogen and 449 ° C. in air. Further, the water absorption was an extremely low value of 0.6%. This is the effect of introducing a paraester group. The mechanical properties were tensile strength (Young's modulus) 7.03 GPa, breaking strength 0.256 GPa, high strength and high elasticity, and breaking elongation was 10%, indicating a certain degree of toughness as a high modulus film. Thus, this polyesterimide exhibited a very low linear thermal expansion coefficient, low water absorption, excellent dimensional stability, high thermal stability, relatively low dielectric constant and sufficient film toughness. Table 1 summarizes the physical property values. Infrared absorption spectra of the obtained polyesterimide precursor thin film and polyesterimide thin film are shown in FIGS. 7 and 8, respectively.

(実施例2)
4−アミノ−2−メチルフェニル 4’−アミノベンゾエートに加えて、他の共重合ジアミン成分として4,4’−オキシジアニリンを用いた以外は実施例1に記載した方法に従って、ポリエステルイミド前駆体を重合し、製膜、熱イミド化、および熱処理して、膜厚20μmのポリエステルイミド膜を作製し、同様に物性評価した。共重合組成は4−アミノ−2−メチルフェニル 4’−アミノベンゾエート:4,4’−オキシジアニリン=70:30である。物性値を表1に示す。銅に近い線熱膨張係数、低吸水率、優れた寸法安定性、高い熱安定性、比較的低い誘電率を示した。特に実施例1のポリエステルイミドに比べはるかに高い膜靭性(破断伸び)が得られた。これは主鎖中に屈曲性のエーテル結合を導入したためである。
(Example 2)
In addition to 4-amino-2-methylphenyl 4'-aminobenzoate, a polyesterimide precursor was prepared according to the method described in Example 1 except that 4,4'-oxydianiline was used as the other copolymerized diamine component. Was polymerized, and film formation, thermal imidization, and heat treatment were performed to produce a polyesterimide film having a thickness of 20 μm, and physical properties were similarly evaluated. The copolymer composition is 4-amino-2-methylphenyl 4′-aminobenzoate: 4,4′-oxydianiline = 70: 30. The physical property values are shown in Table 1. It exhibited linear thermal expansion coefficient close to copper, low water absorption, excellent dimensional stability, high thermal stability, and relatively low dielectric constant. In particular, much higher film toughness (elongation at break) was obtained than the polyesterimide of Example 1. This is because a flexible ether bond is introduced into the main chain.

(実施例3)
テトラカルボン酸二無水物成分として式(5)で表されるエステル基含有テトラカルボン酸二無水物の代わりに式(6)で表されるエステル基含有テトラカルボン酸二無水物を用いる以外は実施例1に記載した方法と同様にポリエステルイミド前駆体を重合し、製膜、熱イミド化、および熱処理して、膜厚20μmのポリエステルイミド膜を作製し、同様に物性評価した。物性値を表1に示す。極めて低い線熱膨張係数、低吸水率、優れた寸法安定性、高い熱安定性、比較的低い誘電率を示した。
(Example 3)
Implemented except that the ester group-containing tetracarboxylic dianhydride represented by the formula (6) is used in place of the ester group-containing tetracarboxylic dianhydride represented by the formula (5) as the tetracarboxylic dianhydride component. A polyesterimide precursor was polymerized in the same manner as described in Example 1 to form a polyesterimide film having a thickness of 20 μm by film formation, thermal imidization, and heat treatment, and physical properties were similarly evaluated. The physical property values are shown in Table 1. It exhibited a very low coefficient of linear thermal expansion, low water absorption, excellent dimensional stability, high thermal stability, and a relatively low dielectric constant.

(実施例4)
テトラカルボン酸二無水物成分として式(5)で表されるエステル基含有テトラカルボン酸二無水物の代わりに式(6)で表されるエステル基含有テトラカルボン酸二無水物を用いる以外は実施例2に記載した方法と同様にポリエステルイミド前駆体を重合し、製膜、熱イミド化、および熱処理して、膜厚20μmのポリエステルイミド共重合体膜を作製し、同様に物性評価した。物性値を表1に示す。銅に近い線熱膨張係数、低吸水率、優れた寸法安定性、高い熱安定性、比較的低い誘電率を示した。特に実施例3のポリエステルイミドに比べはるかに高い膜靭性(破断伸び)が得られた。これは主鎖中に屈曲性のエーテル結合を導入したためである。
Example 4
Implemented except that the ester group-containing tetracarboxylic dianhydride represented by the formula (6) is used in place of the ester group-containing tetracarboxylic dianhydride represented by the formula (5) as the tetracarboxylic dianhydride component. A polyesterimide precursor was polymerized in the same manner as described in Example 2, and film formation, thermal imidization, and heat treatment were performed to produce a 20 μm-thick polyesterimide copolymer film, and physical properties were similarly evaluated. The physical property values are shown in Table 1. It exhibited linear thermal expansion coefficient close to copper, low water absorption, excellent dimensional stability, high thermal stability, and relatively low dielectric constant. In particular, much higher film toughness (elongation at break) was obtained than the polyesterimide of Example 3. This is because a flexible ether bond is introduced into the main chain.

(実施例5)
ポジ型パターン形成
4−アミノ−2−メチルフェニル 4’−アミノベンゾエート(14mmol)と他の共重合成分として上記式(8)で表されるジアミン(3mmol)、および式(5)で表されるエステル基含有テトラカルボン酸二無水物粉末(17mmol)より、実施例1に記載した方法に従ってポリエステルイミド前駆体を重合した。固有粘度は0.617dL/gであった。このポリエステルイミド前駆体膜(膜厚30μm)の光透過率は365nmで9.2%、400nmで78.2%、435nmで86.6%であり、カットオフ波長は354nmであった。
(Example 5)
Positive pattern formation 4-amino-2-methylphenyl 4'-aminobenzoate (14 mmol) and diamine (3 mmol) represented by the above formula (8) as another copolymerization component, and formula (5) A polyesterimide precursor was polymerized from the ester group-containing tetracarboxylic dianhydride powder (17 mmol) according to the method described in Example 1. The intrinsic viscosity was 0.617 dL / g. The light transmittance of this polyesterimide precursor film (film thickness: 30 μm) was 9.2% at 365 nm, 78.2% at 400 nm, 86.6% at 435 nm, and the cutoff wavelength was 354 nm.

上記の重合溶液に、ジアゾナフトキノン系感光剤として2,3,4−トリス(1−オキソ−2−ジアゾナフトキノン−5−スルホキシ)ベンゾフェノンを、上記ポリエステルイミド前駆体の質量に対して30重量%になるように添加し、溶解させた。これをシランカップリング剤で表面処理したガラス基板上に塗布し、60℃で2時間、熱風乾燥器中で乾燥させて、膜厚8μmの感光性フィルムを得た。この膜を100℃で10分間プリベイク後、フォトマスクを介し、落射式高圧水銀ランプ(ハリソン東芝ライティング社製トスキュア251)のi線(365nm、照射光強度=約150mW/cm2)を5秒間照射した。これをテトラメチルアンモニウムヒドロキシド2.38重量%水溶液にて20℃で5分間現像を行い、水でリンス後、60℃で数分乾燥した。真空中250℃で1時間、更に300℃で1時間、段階的に昇温して熱イミド化を行い、線幅20μmの鮮明なレリーフパターンが得られた。感光剤を含まないポリエステルイミド膜(膜厚21μm)の光透過率は365nmで0.1%、400nmで23.2%、435nmで63.7%であった。またカットオフ波長は373nmであった。その他の同膜物性はガラス転移温度340℃、線熱膨張係数13.7ppm/Kであり、複屈折、誘電率等その他の物性と合わせて表1に示す。   In the polymerization solution, 2,3,4-tris (1-oxo-2-diazonaphthoquinone-5-sulfoxy) benzophenone as a diazonaphthoquinone photosensitizer is added to 30% by weight based on the mass of the polyesterimide precursor. Was added and dissolved. This was apply | coated on the glass substrate surface-treated with the silane coupling agent, and it was made to dry in a hot air dryer at 60 degreeC for 2 hours, and the photosensitive film with a film thickness of 8 micrometers was obtained. This film was pre-baked at 100 ° C. for 10 minutes, and then irradiated with i-line (365 nm, irradiation light intensity = about 150 mW / cm 2) of an epi-illumination type high-pressure mercury lamp (Harrison Toshiba Lighting Co., Ltd. Toscure 251) for 5 seconds through a photomask. . This was developed with a 2.38 wt% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide at 20 ° C. for 5 minutes, rinsed with water, and then dried at 60 ° C. for several minutes. Thermal imidization was carried out by raising the temperature stepwise in vacuum at 250 ° C. for 1 hour and further at 300 ° C. for 1 hour, and a clear relief pattern having a line width of 20 μm was obtained. The light transmittance of the polyesterimide film (thickness: 21 μm) containing no photosensitizer was 0.1% at 365 nm, 23.2% at 400 nm, and 63.7% at 435 nm. The cutoff wavelength was 373 nm. Other film properties are a glass transition temperature of 340 ° C. and a linear thermal expansion coefficient of 13.7 ppm / K, and are shown in Table 1 together with other physical properties such as birefringence and dielectric constant.

(実施例6)
4−アミノ−2−メチルフェニル 4’−アミノベンゾエート(12mmol)と他の共重合成分として式(8)で表されるジアミン(4mmol)、および式(5)で表されるエステル基含有テトラカルボン酸二無水物粉末(16mmol)より、実施例1に記載した方法に従ってポリエステルイミド前駆体を重合した。固有粘度は0.591dL/gであった。このポリエステルイミド前駆体膜(膜厚18μm)の光透過率は365nmで22.0%、400nmで79.6%、435nmで86.2%であり、カットオフ波長は350nmであった。
(Example 6)
4-amino-2-methylphenyl 4′-aminobenzoate (12 mmol) and a diamine (4 mmol) represented by the formula (8) as another copolymerization component, and an ester group-containing tetracarboxylic acid represented by the formula (5) A polyesterimide precursor was polymerized from acid dianhydride powder (16 mmol) according to the method described in Example 1. The intrinsic viscosity was 0.591 dL / g. The light transmittance of this polyesterimide precursor film (film thickness: 18 μm) was 22.0% at 365 nm, 79.6% at 400 nm, 86.2% at 435 nm, and the cutoff wavelength was 350 nm.

上記の重合溶液にジアゾナフトキノン系感光剤として2,3,4−トリス(1−オキソ−2−ジアゾナフトキノン−5−スルホキシ)ベンゾフェノンを、上記ポリエステルイミド前駆体の質量に対して30重量%になるように添加し、溶解させた。これをシランカップリング剤で表面処理したガラス基板上に塗布し、60℃で2時間、熱風乾燥器中で乾燥させて、膜厚8μmの感光性フィルムを得た。この膜を100℃で10分間プリベイク後、フォトマスクを介し、落射式高圧水銀ランプ(ハリソン東芝ライティング社製トスキュア251)のi線(365nm、照射光強度=約150mW/cm2)を5秒間照射した。これをテトラメチルアンモニウムヒドロキシド2.38重量%水溶液にて20℃で5分間現像を行い、水でリンス後、60℃で数分乾燥した。真空中250℃で1時間、更に300℃で1時間、段階的に昇温して熱イミド化を行い、線幅20μmの鮮明なレリーフパターンが得られた。感光剤を含まないポリエステルイミド膜(膜厚24μm)の光透過率は365nmで0.3%、400nmで33.5%、435nmで70.0%であった。またカットオフ波長は367nmであった。その他の同膜物性はガラス転移温度380℃、線熱膨張係数19.6ppm/Kであり、複屈折、誘電率等その他の物性と合わせて表1に示す。   2,3,4-tris (1-oxo-2-diazonaphthoquinone-5-sulfoxy) benzophenone as a diazonaphthoquinone photosensitizer in the polymerization solution is 30% by weight based on the mass of the polyesterimide precursor. Were added and dissolved. This was apply | coated on the glass substrate surface-treated with the silane coupling agent, and it was made to dry in a hot air dryer at 60 degreeC for 2 hours, and the photosensitive film with a film thickness of 8 micrometers was obtained. This film was pre-baked at 100 ° C. for 10 minutes, and then irradiated with i-line (365 nm, irradiation light intensity = about 150 mW / cm 2) of an epi-illumination type high-pressure mercury lamp (Harrison Toshiba Lighting Co., Ltd. Toscure 251) for 5 seconds through a photomask. . This was developed with a 2.38 wt% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide at 20 ° C. for 5 minutes, rinsed with water, and then dried at 60 ° C. for several minutes. Thermal imidization was carried out by raising the temperature stepwise in vacuum at 250 ° C. for 1 hour and further at 300 ° C. for 1 hour, and a clear relief pattern having a line width of 20 μm was obtained. The light transmittance of the polyesterimide film (film thickness: 24 μm) not containing a photosensitizer was 0.3% at 365 nm, 33.5% at 400 nm, and 70.0% at 435 nm. The cutoff wavelength was 367 nm. Other film properties are a glass transition temperature of 380 ° C. and a linear thermal expansion coefficient of 19.6 ppm / K, and are shown in Table 1 together with other physical properties such as birefringence and dielectric constant.

(比較例1)
4−アミノ−2−メチルフェニル 4’−アミノベンゾエートの代わりにp−フェニレンジアミンを用いた以外は実施例1に記載した方法に従って、ポリイミド前駆体を重合した。N,N−ジメチルアセトアミド中、30℃、0.5重量%の濃度でオストワルド粘度計にて測定したポリイミド前駆体の固有粘度は5.19dL/gであった。実施例1に記載した方法に従って、製膜、熱イミド化および熱処理を行い、得られた膜(膜厚=20μm)の物性を評価した。物性値を表1にまとめた。実施例1に記載のポリエステルイミド同様、極めて低い線熱膨張係数、優れた寸法安定性、高い熱安定性を示したが、吸水率は1.6%と実施例1に記載のポリエステルイミドより高い値であった。また、破断伸びも5.4%と低い値であった。これらはジアミン成分にエステル基含有ジアミンを使用しなかったことが原因である。
(Comparative Example 1)
A polyimide precursor was polymerized according to the method described in Example 1 except that p-phenylenediamine was used instead of 4-amino-2-methylphenyl 4′-aminobenzoate. The intrinsic viscosity of the polyimide precursor measured with an Ostwald viscometer in N, N-dimethylacetamide at a concentration of 0.5% by weight at 30 ° C. was 5.19 dL / g. According to the method described in Example 1, film formation, thermal imidization, and heat treatment were performed, and the physical properties of the obtained film (film thickness = 20 μm) were evaluated. The physical property values are summarized in Table 1. Like the polyesterimide described in Example 1, it exhibited an extremely low coefficient of linear thermal expansion, excellent dimensional stability, and high thermal stability, but the water absorption was 1.6%, which is higher than that of the polyesterimide described in Example 1. Value. The elongation at break was also a low value of 5.4%. These are caused by not using an ester group-containing diamine for the diamine component.

(比較例2)
4−アミノ−2−メチルフェニル 4’−アミノベンゾエートの代わりに置換基のない4−アミノフェニル 4’−アミノベンゾエートを用いた以外は実施例1に記載した方法に従って、ポリエステルイミド前駆体を重合した。N,N−ジメチルアセトアミド中、30℃、0.5重量%の濃度でオストワルド粘度計にて測定したポリイミド前駆体の固有粘度は2.81dL/gであった。実施例1に記載した方法に従って、製膜、熱イミド化および熱処理を行い、得られた膜(膜厚=20μm)の物性を評価した。物性値を表1に示す。実施例1に記載のポリエステルイミドと同様に、極めて低い線熱膨張係数、高い寸法安定性、高い熱安定性、および十分な膜靭性を示したが、誘電率は3.26、吸水率は0.8%と共に実施例1に記載のポリエステルイミドフィルムより高い値であった。これはジアミン成分として、置換基を含まない、エステル含有ジアミンを用いたためである。
(Comparative Example 2)
The polyesterimide precursor was polymerized according to the method described in Example 1 except that 4-aminophenyl 4'-aminobenzoate having no substituent was used instead of 4-amino-2-methylphenyl 4'-aminobenzoate. . The intrinsic viscosity of the polyimide precursor measured with an Ostwald viscometer in N, N-dimethylacetamide at a concentration of 0.5% by weight at 30 ° C. was 2.81 dL / g. According to the method described in Example 1, film formation, thermal imidization, and heat treatment were performed, and the physical properties of the obtained film (film thickness = 20 μm) were evaluated. The physical property values are shown in Table 1. Similar to the polyesterimide described in Example 1, it exhibited a very low coefficient of linear thermal expansion, high dimensional stability, high thermal stability, and sufficient film toughness, but had a dielectric constant of 3.26 and a water absorption of 0. It was a value higher than the polyesterimide film described in Example 1 together with .8%. This is because an ester-containing diamine containing no substituent is used as the diamine component.

Figure 2007169585
Figure 2007169585

本発明のポリエステルイミドは低線熱膨張係数、低吸水率、高ガラス転移温度、低誘電率、十分な膜靭性およびアルカリエッチング特性を有するため、各種電子デバイスにおける電気絶縁膜およびフレキシブルプリント配線基板、ディスプレー用基板、電子ペーパー用基板、太陽電池用基板、感光材料等に利用できる。   Since the polyesterimide of the present invention has a low linear thermal expansion coefficient, a low water absorption, a high glass transition temperature, a low dielectric constant, a sufficient film toughness and an alkali etching property, an electrical insulating film and a flexible printed wiring board in various electronic devices, It can be used for display substrates, electronic paper substrates, solar cell substrates, photosensitive materials, and the like.

合成例1に記載のエステル基含有テトラカルボン酸二無水物(式(5)の化合物)の赤外線吸収スペクトルである。2 is an infrared absorption spectrum of an ester group-containing tetracarboxylic dianhydride (compound of formula (5)) described in Synthesis Example 1. 合成例1に記載のエステル基含有テトラカルボン酸二無水物(式(5)の化合物)のH−NMRスペクトルである。2 is a 1 H-NMR spectrum of an ester group-containing tetracarboxylic dianhydride (compound of formula (5)) described in Synthesis Example 1. FIG. 合成例1に記載のエステル基含有テトラカルボン酸二無水物(式(5)の化合物)の示差走査熱量分析(融解曲線)である。2 is a differential scanning calorimetric analysis (melting curve) of the ester group-containing tetracarboxylic dianhydride (compound of formula (5)) described in Synthesis Example 1. 合成例2に記載のエステル基含有テトラカルボン酸二無水物(式(6)の化合物)の赤外線吸収スペクトルである。3 is an infrared absorption spectrum of an ester group-containing tetracarboxylic dianhydride (compound of formula (6)) described in Synthesis Example 2. 合成例2に記載のエステル基含有テトラカルボン酸二無水物(式(6)の化合物)のH−NMRスペクトルである。2 is a 1 H-NMR spectrum of an ester group-containing tetracarboxylic dianhydride (compound of formula (6)) described in Synthesis Example 2. FIG. 合成例2に記載のエステル基含有テトラカルボン酸二無水物(式(6)の化合物)の示差走査熱量分析(融解曲線)である。3 is a differential scanning calorimetry analysis (melting curve) of the ester group-containing tetracarboxylic dianhydride (compound of formula (6)) described in Synthesis Example 2. 実施例1に記載のポリエステルイミド前駆体膜の赤外線吸収スペクトルである。2 is an infrared absorption spectrum of the polyesterimide precursor film described in Example 1. 実施例1に記載のポリエステルイミド膜の赤外線吸収スペクトルである。2 is an infrared absorption spectrum of the polyesterimide film described in Example 1.

Claims (10)

式(1):
Figure 2007169585

(式中、
Xは、2価の芳香族基または脂環式基を表し、2価の基の結合位置関係は、パラ位またはそれに相当する関係にあり、
Yは、炭素原子数1〜12の直鎖状もしくは分岐状アルキル基またはアルコキシ基を表し、Zは、水素原子、シリル基または炭素原子数1〜12の直鎖状もしくは分岐状アルキル基を表す)で表される反復単位からなる、ポリエステルイミド前駆体。
Formula (1):
Figure 2007169585

(Where
X represents a divalent aromatic group or an alicyclic group, and the bonding positional relationship of the divalent group is in the para position or a relationship corresponding thereto,
Y represents a linear or branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms or an alkoxy group, and Z represents a hydrogen atom, a silyl group, or a linear or branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms. Polyesterimide precursor consisting of repeating units represented by
固有粘度が0.1〜8.0dL/gの範囲である、式(1)で表される反復単位からなる、請求項1記載のポリエステルイミド前駆体。   The polyesterimide precursor according to claim 1, comprising a repeating unit represented by formula (1) having an intrinsic viscosity of 0.1 to 8.0 dL / g. Xが、場合により1つ以上の炭素数1〜4個のアルキルで置換されている、1,4−フェニレン基である、式(1)で表される反復単位からなる、請求項1または2記載のポリエステルイミド前駆体。   X consists of a repeating unit represented by formula (1), which is a 1,4-phenylene group optionally substituted with one or more alkyl having 1 to 4 carbon atoms. The polyesterimide precursor described. 式(2):
Figure 2007169585

(式中、XおよびYは、それぞれ式(1)と同じである)で表される反復単位からなる、ポリエステルイミド。
Formula (2):
Figure 2007169585

(Wherein X and Y are the same as those in formula (1)), a polyesterimide.
Xが、場合により1つ以上の炭素数1〜4個のアルキルで置換されている、1,4−フェニレン基である、式(2)で表される反復単位からなる、請求項4記載のポリエステルイミド。   5. The repeating unit according to claim 4, wherein X is a 1,4-phenylene group optionally substituted with one or more alkyls having 1 to 4 carbon atoms. Polyesterimide. 請求項1に記載のポリエステルイミド前駆体を、加熱あるいは脱水試薬を用いて環化反応(イミド化)させることを特徴とする、請求項4に記載のポリエステルイミドの製造方法。   The method for producing a polyesterimide according to claim 4, wherein the polyesterimide precursor according to claim 1 is subjected to a cyclization reaction (imidization) using heating or a dehydrating reagent. ポリエステルイミド前駆体の原料である、式(3):
Figure 2007169585

(式中、Xは、式(1)と同じである)
で表されるテトラカルボン酸二無水物と、式(4):
Figure 2007169585

(式中、Yは、式(1)と同じである)
で表されるジアミンとを、溶媒中、高温下で重縮合反応することを特徴とする、請求項4に記載のポリエステルイミドの製造方法。
Formula (3), which is a raw material for the polyesterimide precursor:
Figure 2007169585

(Wherein X is the same as in formula (1))
A tetracarboxylic dianhydride represented by formula (4):
Figure 2007169585

(Wherein Y is the same as in formula (1))
5. The method for producing a polyesterimide according to claim 4, wherein a polycondensation reaction is performed with a diamine represented by the formula below in a solvent at a high temperature.
請求項1〜3のいずれかに記載のポリエステルイミド前駆体と、ジアゾナフトキノン系感光剤を含む、感光性樹脂組成物。   The photosensitive resin composition containing the polyesterimide precursor in any one of Claims 1-3, and a diazo naphthoquinone type photosensitive agent. 請求項1〜3のいずれかに記載のポリエステルイミド前駆体が、フッ素および/またはイミド基を含むジアミンから誘導される構成単位を含む、請求項8記載の感光性樹脂組成物。   The photosensitive resin composition of Claim 8 in which the polyesterimide precursor in any one of Claims 1-3 contains the structural unit induced | guided | derived from the diamine containing a fluorine and / or an imide group. ポジ型感光性樹脂を用いたパターン形成方法であって、
(a)請求項8または9に記載の感光性樹脂組成物の溶液を、基板に塗布し、乾燥させて感光性フィルムを得る工程
(b)前記(a)で得られたフィルムをフォトマスクを介して露光し、アルカリ水溶液で現像し、パターンを形成する工程、および
(c)得られたパターンを加熱あるいは脱水環化試薬を用いてイミド化する工程
を含むことを特徴とする、方法。
A pattern forming method using a positive photosensitive resin,
(A) The process of apply | coating the solution of the photosensitive resin composition of Claim 8 or 9 to a board | substrate, and drying and obtaining a photosensitive film (b) The film obtained by said (a) is used as a photomask. And a step of forming a pattern by exposure with an alkaline aqueous solution, and (c) imidating the obtained pattern with a heating or dehydrating cyclization reagent.
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