JP2009269936A - Terminal-modified, alkali dissolvable polyimide and photosensitive resin composition containing the same - Google Patents

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JP2009269936A JP2008118699A JP2008118699A JP2009269936A JP 2009269936 A JP2009269936 A JP 2009269936A JP 2008118699 A JP2008118699 A JP 2008118699A JP 2008118699 A JP2008118699 A JP 2008118699A JP 2009269936 A JP2009269936 A JP 2009269936A
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alkali
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Mizuho Tada
瑞穂 多田
Kenju Shimizu
建樹 清水
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PI R&D Co Ltd
Asahi Kasei Corp
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PI R&D Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a terminal-modified, alkali dissolvable polyimide having a good thermal stability and showing a good developing property, a positive type photosensitive composition containing the polyimide, and to provide a photosensitive film comprising the photosensitive resin composition. <P>SOLUTION: This alkali dissolvable polyimide has at least one functional group selected from a carboxyl group, an aromatic hydroxy group and a sulfonic group at the terminal of a polymer main chain. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、末端変性ポリイミド、プリント配線板のカバーレイに好適な感光性樹脂組成物及びそれを用いた感光性フィルムに関する。   The present invention relates to a terminal-modified polyimide, a photosensitive resin composition suitable for a cover lay of a printed wiring board, and a photosensitive film using the same.

耐熱性に優れた絶縁材料、特に半導体工業における固体素子の絶縁層や保護層として、ポリイミド等の高耐熱性樹脂が注目されている。一般に、ポリイミドは300℃以上の耐熱性と優れた機械特性を有しており、かつ低誘電率や高絶縁性などの電気特性にも優れている。   High heat-resistant resins such as polyimide are attracting attention as insulating materials having excellent heat resistance, particularly as insulating layers and protective layers for solid elements in the semiconductor industry. In general, polyimide has a heat resistance of 300 ° C. or higher and excellent mechanical properties, and also has excellent electrical properties such as low dielectric constant and high insulation.

一般的なポリイミド材料を微細加工する際には、フォトレジストを使用したエッチング処理が行われるため、多くの工程数を必要とする。そこで、絶縁層であるポリイミド自体に直接パターンを形成することのできる感光性ポリイミド材料が注目されてきている。なかでも、作業時の安全性や環境への影響に対する配慮から、アルカリ水溶液での現像処理が可能な感光性樹脂組成物への要望が強くなってきている。一般にネガ型の場合は、その現像液により露光部の膨潤が起こり、高解像度の微細加工を行うことが難しい。そのため、ポジ型の感光システムによる微細加工が強く望まれている。特に、イミド化のための熱工程の不要な、アルカリ溶解性ポリイミドが強く望まれている。   When a general polyimide material is finely processed, an etching process using a photoresist is performed, which requires a large number of steps. Therefore, a photosensitive polyimide material that can directly form a pattern on the insulating layer polyimide itself has been attracting attention. In particular, there is a strong demand for a photosensitive resin composition that can be developed with an alkaline aqueous solution in consideration of safety during work and influence on the environment. In general, in the case of the negative type, the exposed portion is swollen by the developer, and it is difficult to perform high resolution fine processing. Therefore, fine processing by a positive type photosensitive system is strongly desired. In particular, an alkali-soluble polyimide that does not require a thermal process for imidization is strongly desired.

また、従来のスクリーン印刷では溶媒除去のプロセスや両面加工の際には2回のプロセスになる等の問題があるため、工業プロセスの観点から感光性樹脂組成物をドライフィルム化することが望まれている。   In addition, conventional screen printing has problems such as a solvent removal process and double-sided processing, so that it is desired to form a photosensitive resin composition into a dry film from the viewpoint of an industrial process. ing.

ポジ型の感光性樹脂組成物において、ベースポリマーのアルカリ溶解性は現像性に極めて重要である。特許文献1には、アルカリ溶解性官能基を導入したポリイミドについて開示がある。また、特許文献2には、ポリマー主鎖末端に酸性基を導入した感光性樹脂組成物が開示されている。
特開2007−100078号公報 特開2002−221794号公報
In the positive photosensitive resin composition, the alkali solubility of the base polymer is extremely important for developability. Patent Document 1 discloses a polyimide having an alkali-soluble functional group introduced therein. Patent Document 2 discloses a photosensitive resin composition having an acidic group introduced at the end of a polymer main chain.
Japanese Patent Laid-Open No. 2007-100078 JP 2002-221794 A

本発明は、熱安定性及び現像性に優れたアルカリ溶解性ポリイミド、該ポリイミドを含有する感光性樹脂組成物及び該感光性樹脂組成物からなる感光性フィルムを提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide an alkali-soluble polyimide having excellent thermal stability and developability, a photosensitive resin composition containing the polyimide, and a photosensitive film comprising the photosensitive resin composition.

本発明者らは上記課題を解決するために鋭意検討した結果、ポリマー主鎖末端に、カルボキシル基、芳香族性水酸基、及びスルホン酸基からなる群から選ばれた官能基を少なくとも一つ有するアルカリ溶解性ポリイミドが、上記課題を解決することを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that an alkali having at least one functional group selected from the group consisting of a carboxyl group, an aromatic hydroxyl group, and a sulfonic acid group at the end of the polymer main chain. It has been found that a soluble polyimide solves the above-mentioned problems, and the present invention has been completed.

本発明のアルカリ溶解性ポリイミドは、ポリマー主鎖末端に、カルボキシル基、芳香族性水酸基及びスルホン酸基からなる群より選ばれた官能基を少なくとも一つ有することを特徴とする。   The alkali-soluble polyimide of the present invention is characterized by having at least one functional group selected from the group consisting of a carboxyl group, an aromatic hydroxyl group and a sulfonic acid group at the terminal of the polymer main chain.

本発明のアルカリ溶解性ポリイミドにおいては、アルカリ溶解性ポリイミドが、下記一般式(1)で表されることが好ましい。(式中、R、Rは4価の有機基を表し、同じであっても異なっていても良い。R4、は炭素数1以上30以下の炭化水素基を表す。R2はアルカリ溶解性官能基を少なくとも一つ以上有する2価の有機基を表す。nは、1≦n≦30を満たす。x+y=100かつ0.1≦x/(x+y)≦0.9である。A及び/又はBは末端にカルボキシル基、芳香族性水酸基、スルホン酸基から選ばれる官能基を少なくとも一つ有する有機基である。)

Figure 2009269936
In the alkali-soluble polyimide of the present invention, the alkali-soluble polyimide is preferably represented by the following general formula (1). (In the formula, R 1 and R 3 represent a tetravalent organic group and may be the same or different. R 4 and R 5 represent a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms. R 2 Represents a divalent organic group having at least one alkali-soluble functional group, n satisfies 1 ≦ n ≦ 30, and x + y = 100 and 0.1 ≦ x / (x + y) ≦ 0.9. A and / or B is an organic group having at least one functional group selected from a carboxyl group, an aromatic hydroxyl group and a sulfonic acid group at the terminal.
Figure 2009269936

本発明の感光性樹脂組成物は、上記アルカリ溶解性ポリイミドと、感光剤と、を含有することを特徴とする。この場合、上記感光剤が、キノンジアジド構造を有することが好ましい。   The photosensitive resin composition of this invention contains the said alkali-soluble polyimide and a photosensitive agent, It is characterized by the above-mentioned. In this case, it is preferable that the photosensitizer has a quinonediazide structure.

本発明の感光性樹脂組成物においては、リン化合物を含有することが好ましい。この場合、上記リン化合物が、リン酸エステル構造及び/又はホスファゼン構造を有することが好ましい。   In the photosensitive resin composition of this invention, it is preferable to contain a phosphorus compound. In this case, it is preferable that the phosphorus compound has a phosphate ester structure and / or a phosphazene structure.

本発明の感光性フィルムは、上記感光性樹脂組成物から構成されることを特徴とする。   The photosensitive film of this invention is comprised from the said photosensitive resin composition, It is characterized by the above-mentioned.

本発明の積層フィルムは、キャリアフィルムと、前記キャリアフィルム上に設けられた上記感光性フィルムと、を具備することを特徴とする。この場合、前記感光性フィルム上に形成されたカバーフィルムを具備することが好ましい。   The laminated film of the present invention comprises a carrier film and the photosensitive film provided on the carrier film. In this case, it is preferable to provide a cover film formed on the photosensitive film.

本発明のプリント配線板は、配線を有する基材と、前記配線を覆うように前記基材上に形成され、上記感光性フィルム又は積層フィルムから構成されたカバーレイと、を具備することを特徴とする。   The printed wiring board of the present invention comprises: a base material having wiring; and a cover lay formed on the base material so as to cover the wiring and made of the photosensitive film or the laminated film. And

本発明のアルカリ溶解性ポリイミドは、ポリマー主鎖末端に、カルボキシル基、芳香族性水酸基、及びスルホン酸基からなる群から選ばれた官能基を少なくとも一つ有するので、熱安定性及び現像性に優れたものである。   The alkali-soluble polyimide of the present invention has at least one functional group selected from the group consisting of a carboxyl group, an aromatic hydroxyl group, and a sulfonic acid group at the end of the polymer main chain. It is excellent.

本発明について、以下具体的に説明する。
ポリアミド酸等のポリイミド前駆体は、熱履歴により著しく分子量が低下することが知られており、該ポリアミド酸部位を実質上イミド化することにより熱安定性を向上させることができる。しかしながら、ポリイミド部位ではアルカリ溶解性が発現しない。そこで、アルカリ溶解性部位を有する単量体を用いることによりアルカリ溶解性を発現させ得るが、上記アルカリ溶解性部位を有する単量体をポリマー中に導入すると、Tgや弾性率が向上する傾向にあり、ドライフィルム化する際に反り易くなる。このため、本発明においては、末端に本発明における官能基を導入して、ドライフィルム化した際に反りが軽減されたまま、アルカリ溶解性を飛躍的に向上させている。
The present invention will be specifically described below.
Polyimide precursors such as polyamic acid are known to have a significantly reduced molecular weight due to thermal history, and thermal stability can be improved by substantially imidizing the polyamic acid moiety. However, alkali solubility does not develop at the polyimide site. Thus, alkali solubility can be expressed by using a monomer having an alkali-soluble site. However, when the monomer having the alkali-soluble site is introduced into the polymer, Tg and elastic modulus tend to be improved. Yes, it tends to warp when forming a dry film. For this reason, in this invention, the functional group in this invention is introduce | transduced into the terminal, and alkali solubility is improved greatly, with curvature reduced when it was made into a dry film.

本発明における末端変性アルカリ溶解性ポリイミドは、ポリマー主鎖末端に、カルボキシル基、芳香族性水酸基、及びスルホン酸基からなる群より選ばれた官能基を少なくとも一つ有していれば限定されない。その中で、一般式(1)で表されるアルカリ溶解性ポリイミドであることが好ましい。(式中、R、Rは4価の有機基を表し、同じであっても異なっていても良い。Rは炭素数1以上20以下の炭化水素基を表す。Rはアルカリ溶解性官能基を少なくとも一つ以上有する2価の有機基を表す。x+y=100かつ0.1≦x/(x+y)≦0.9である。A及び/又はBは末端にカルボキシル基、芳香族性水酸基、スルホン酸基から選ばれる官能基を少なくとも一つ有する有機基である。)

Figure 2009269936
The terminal-modified alkali-soluble polyimide in the present invention is not limited as long as it has at least one functional group selected from the group consisting of a carboxyl group, an aromatic hydroxyl group, and a sulfonic acid group at the end of the polymer main chain. Among them, the alkali-soluble polyimide represented by the general formula (1) is preferable. (In the formula, R 1 and R 3 represent a tetravalent organic group and may be the same or different. R 4 represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. R 2 is alkali-soluble. Represents a divalent organic group having at least one functional group, wherein x + y = 100 and 0.1 ≦ x / (x + y) ≦ 0.9, A and / or B is a carboxyl group at the end, aromatic An organic group having at least one functional group selected from a functional hydroxyl group and a sulfonic acid group.)
Figure 2009269936

本発明における末端変性アルカリ溶解性ポリイミドは、一般式(2)、一般式(3)で表される酸二無水物と一般式(4)で表されるアルカリ溶解性官能基を有するジアミン、一般式(5)で表されるシリコーンジアミンを重合、環化させてなるポリイミドである。

Figure 2009269936
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Figure 2009269936
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The terminal-modified alkali-soluble polyimide in the present invention includes a diamine having an acid dianhydride represented by the general formula (2) and the general formula (3) and an alkali-soluble functional group represented by the general formula (4), It is a polyimide obtained by polymerizing and cyclizing the silicone diamine represented by the formula (5).
Figure 2009269936
Figure 2009269936
Figure 2009269936
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一般式(1)におけるR及びRは、それぞれ一般式(2)及び(3)で表される酸二無水物に由来する4価の有機基であって、同じであっても異なっていても良い。 R 1 and R 3 in the general formula (1) are tetravalent organic groups derived from acid dianhydrides represented by the general formulas (2) and (3), respectively, and are the same or different. May be.

一般式(2)及び(3)で表される酸二無水物の具体例としては、無水ピロメリット酸、オキシジフタル酸二無水物(以下ODPAと略称する)、ビフェニル−3,4,3’,4’−テトラカルボン酸二無水物、ベンゾフェノン−3,4,3’,4’−テトラカルボン酸二無水物、ジフェニルスルホン−3,4,3’,4’−テトラカルボン酸二無水物、4,4’−(2,2−ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸二無水物、メタ−ターフェニル−3,4,3’,4’−テトラカルボン酸二無水物、1,2,4,5−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、ビシクロ[2,2,2]オクト−7−エン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、シクロブタン−1,2,3,4−テトラカルボン酸二無水物、1−カルボキシメチル−2,3,5−シクロペンタトリカルボン酸−2,6:3,5−二無水物、4−(2,5−ジオキソテトラヒドロフラン−3−イル)−1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−1,2−ジカルボン酸無水物、5−(2,5−ジオキソテトラヒドロフリル)−3−メチル−3−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物、エチレングリコールビス(トリメリット酸モノエステル酸無水物)(以下、TMEGと略称する)、p−フェニレンビス(トリメリット酸モノエステル酸無水物)などが挙げられる。   Specific examples of the acid dianhydrides represented by the general formulas (2) and (3) include pyromellitic anhydride, oxydiphthalic dianhydride (hereinafter abbreviated as ODPA), biphenyl-3,4,3 ′, 4′-tetracarboxylic dianhydride, benzophenone-3,4,3 ′, 4′-tetracarboxylic dianhydride, diphenylsulfone-3,4,3 ′, 4′-tetracarboxylic dianhydride, 4 , 4 ′-(2,2-hexafluoroisopropylidene) diphthalic dianhydride, meta-terphenyl-3,4,3 ′, 4′-tetracarboxylic dianhydride, 1,2,4,5- Cyclohexanetetracarboxylic dianhydride, bicyclo [2,2,2] oct-7-ene-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride, cyclobutane-1,2,3,4-tetracarboxylic acid Dianhydride, 1-carboxyme L-2,3,5-cyclopentatricarboxylic acid-2,6: 3,5-dianhydride, 4- (2,5-dioxotetrahydrofuran-3-yl) -1,2,3,4-tetrahydro Naphthalene-1,2-dicarboxylic anhydride, 5- (2,5-dioxotetrahydrofuryl) -3-methyl-3-cyclohexene-1,2-dicarboxylic anhydride, ethylene glycol bis (trimellitic acid monoester Acid anhydride) (hereinafter abbreviated as TMEG), p-phenylenebis (trimellitic acid monoester acid anhydride), and the like.

これらの中で、得られるポリイミド前駆体の低Tgの観点から、ODPA、TMEG、p−フェニレンビス(トリメリット酸モノエステル酸無水物)、4−(2,5−ジオキソテトラヒドロフラン−3−イル)−1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−1,2−ジカルボン酸無水物、5−(2,5−ジオキソテトラヒドロフリル)−3−メチル−3−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物が好ましい。   Among these, from the viewpoint of low Tg of the obtained polyimide precursor, ODPA, TMEG, p-phenylenebis (trimellitic acid monoester anhydride), 4- (2,5-dioxotetrahydrofuran-3-yl) ) -1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-1,2-dicarboxylic anhydride, 5- (2,5-dioxotetrahydrofuryl) -3-methyl-3-cyclohexene-1,2-dicarboxylic anhydride Things are preferred.

一般式(1)におけるR、R及びnは、一般式(5)で表されるシリコーンジアミンに由来する有機基及び1≦n≦30を満たす整数である。 R 4 , R 5 and n in the general formula (1) are an organic group derived from the silicone diamine represented by the general formula (5) and an integer satisfying 1 ≦ n ≦ 30.

一般式(5)において、Rは炭素数1以上30以下の炭化水素基を表し、同じであっても異なっていても良い。 In the general formula (5), R 5 represents a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, which may be the same or different.

炭素数1以上30以下の炭化水素基(R)としては、脂肪族飽和炭化水素基、脂肪族不飽和炭化水素基、環状構造を含む官能基、及びそれらを組み合わせた基などが挙げられる。 Examples of the hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms (R 5 ) include an aliphatic saturated hydrocarbon group, an aliphatic unsaturated hydrocarbon group, a functional group containing a cyclic structure, and a group obtained by combining them.

上記脂肪族飽和炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基などの第一級炭化水素基、イソブチル基、イソペンチル基などの第二級炭化水素基、t−ブチル基などの第三級炭化水素基などが挙げられる。   Examples of the aliphatic saturated hydrocarbon group include primary hydrocarbon groups such as methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, and hexyl group, secondary hydrocarbon groups such as isobutyl group and isopentyl group, and tertiary hydrocarbon groups such as t-butyl group.

上記脂肪族不飽和炭化水素基としては、ビニル基、アリル基などの二重結合を含む炭化水素基、エチニル基などの三重結合を含む炭化水素基などが挙げられる。   Examples of the aliphatic unsaturated hydrocarbon group include a hydrocarbon group containing a double bond such as a vinyl group and an allyl group, and a hydrocarbon group containing a triple bond such as an ethynyl group.

上記環状構造を含む官能基としては、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロデシル基、シクロオクチル基などの単環式官能基;ノルボルニル基、アダマンチル基などの多環式官能基;ピロール、フラン、チオフェン、イミダゾール、オキサゾール、チアゾール、テトラヒドロフラン、ジオキサン構造を有する複素環式官能基;ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環構造を含む芳香族炭化水素基などが挙げられる。   Examples of the functional group containing a cyclic structure include a monocyclic functional group such as a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cyclodecyl group, and a cyclooctyl group; a polycyclic functional group such as a norbornyl group and an adamantyl group; pyrrole, furan, A heterocyclic functional group having a thiophene, imidazole, oxazole, thiazole, tetrahydrofuran, dioxane structure; an aromatic hydrocarbon group containing a benzene ring, a naphthalene ring, an anthracene ring, a phenanthrene ring structure, and the like.

前記炭素数1以上30以下の炭化水素基(R)は、ハロゲン原子、ヘテロ原子及び金属原子を含むことができる。本発明におけるハロゲン原子には、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素が挙げられる。また、本発明におけるヘテロ原子には、酸素、硫黄、窒素、リンが挙げられる。また、本発明における金属原子には、ケイ素及びチタンが挙げられる。 The hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms (R 5 ) may include a halogen atom, a hetero atom, and a metal atom. Examples of the halogen atom in the present invention include fluorine, chlorine, bromine and iodine. Moreover, oxygen, sulfur, nitrogen, and phosphorus are mentioned in the hetero atom in this invention. The metal atom in the present invention includes silicon and titanium.

また、炭素数1以上30以下の炭化水素基(R)がヘテロ原子及び/又は金属原子を含む場合、Rは結合するヘテロ原子及び/又は金属原子に直接結合していても、ヘテロ原子及び/又は金属原子を介して結合していても良い。 In addition, when the hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms (R 5 ) contains a hetero atom and / or a metal atom, even if R 5 is directly bonded to the bonded hetero atom and / or metal atom, the hetero atom And / or may be bonded via a metal atom.

一般式(5)のRの炭素数は、難燃性を考慮して、1以上20以下が好ましい。生成するポリイミドの溶媒溶解性の観点から、炭素数は1以上10以下が特に好ましい。 The carbon number of R 5 in the general formula (5) is preferably 1 or more and 20 or less in consideration of flame retardancy. From the viewpoint of solvent solubility of the polyimide to be produced, the number of carbon atoms is particularly preferably 1 or more and 10 or less.

本発明に係るポリイミド前駆体において、溶媒溶解性とは、ポリイミド前駆体がγ−ブチロラクトン、1−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミドから選ばれる少なくとも1種類の有機溶媒に、5重量%以上の濃度で溶媒に溶解する性質を意味する。   In the polyimide precursor according to the present invention, the solvent solubility means that the polyimide precursor is at least one selected from γ-butyrolactone, 1-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylformamide, and N, N-dimethylacetamide. In the organic solvent, the property of being dissolved in the solvent at a concentration of 5% by weight or more.

一般式(5)のRは、炭素数1以上30以下である2価の有機基であれば限定されない。これらの中で、難燃性の観点から、CH、C、C、C、などで表される炭素数10以下の脂肪族飽和炭化水素に由来する2価の有機基が好ましい。 R 4 in the general formula (5) is not limited as long as it is a divalent organic group having 1 to 30 carbon atoms. Among these, from the viewpoint of flame retardancy, divalents derived from aliphatic saturated hydrocarbons having 10 or less carbon atoms represented by CH 2 , C 2 H 4 , C 3 H 6 , C 4 H 8 , and the like. The organic group is preferred.

一般式(5)のnは、1以上30以下を満たす整数であれば限定されない。この中で、難燃性の観点から、1以上25以下が好ましく、1以上20以下が特に好ましい。   N in the general formula (5) is not limited as long as it is an integer satisfying 1 or more and 30 or less. In this, 1 or more and 25 or less are preferable from a flame-retardant viewpoint, and 1 or more and 20 or less are especially preferable.

一般式(1)におけるRは、一般式(4)で表されるアルカリ溶解性官能基を有するジアミンである。 R 2 in the general formula (1) is a diamine having an alkali-soluble functional group represented by the general formula (4).

本発明で用いられるアルカリ溶解性官能基を有するジアミンについて説明する。アルカリ溶解性官能基とは、カルボキシル基、芳香族性水酸基、スルホン酸基などの公知のアルカリに溶解する官能基であれば、限定されない。その中で、未露光部の溶解抑止の観点から、カルボキシル基、芳香族性水酸基が好ましい。本発明における芳香族性水酸基とは、水酸基が直接芳香環に結合している化合物に由来する官能基である。具体的には、フェノール、カテコール、レソルシノール、ヒドロキノン、1−ナフトール、2−ナフトールなどベンゼン環に水酸基が直接結合した化合物に由来する官能基などが挙げられる。   The diamine having an alkali-soluble functional group used in the present invention will be described. The alkali-soluble functional group is not limited as long as it is a functional group that dissolves in a known alkali such as a carboxyl group, an aromatic hydroxyl group, and a sulfonic acid group. Among them, a carboxyl group and an aromatic hydroxyl group are preferable from the viewpoint of inhibiting dissolution of unexposed portions. The aromatic hydroxyl group in the present invention is a functional group derived from a compound in which a hydroxyl group is directly bonded to an aromatic ring. Specific examples include functional groups derived from compounds in which a hydroxyl group is directly bonded to a benzene ring, such as phenol, catechol, resorcinol, hydroquinone, 1-naphthol, and 2-naphthol.

芳香族性水酸基を有するジアミンとしては、1,2−ジアミノ−4−ヒドロキシベンゼン、1,3−ジアミノ−5−ヒドロキシベンゼン、1,3−ジアミノ−4−ヒドロキシベンゼン、1,4−ジアミノ−6−ヒドロキシベンゼン、1,5−ジアミノ−6−ヒドロキシベンゼン、1,3−ジアミノ−4,6−ジヒドロキシベンゼン、1,2−ジアミノ−3,5−ジヒドロキシベンゼン、4−(3,5−ジアミノフェノキシ)フェノール、3−(3,5−ジアミノフェノキシ)フェノール、2−(3,5−ジアミノフェノキシ)フェノール、3,3’−ジヒドロキシ−4,4’−ジアミノビフェニル、3,3’−ジアミノ−4,4’−ジヒドロキシビフェニル、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−アミノフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、ビス(4−ヒドロキシ−3−アミノフェニル)ケトン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−アミノフェニル)スルフィド、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−アミノフェニル)エーテル、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−アミノフェニル)スルホン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−アミノフェニル)メタン、4−[(2,4−ジアミノ−5−ピリミジニル)メチル]フェノール、p−(3,6−ジアミノ−s−トリアジン−2−イル)フェノール、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−アミノフェニル)ジフルオロメタン、2,2−ビス(4−アミノ−3−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−アミノ−3−ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、ビス(4−アミノ−3−ヒドロキシフェニル)ケトン、2,2−ビス(4−アミノ−3−ヒドロキシフェニル)スルフィド、2,2−ビス(4−アミノ−3−ヒドロキシフェニル)エーテル、2,2−ビス(4−アミノ−3−ヒドロキシフェニル)スルホン、2,2−ビス(4−アミノ−3−ヒドロキシフェニル)メタン、2,2−ビス(4−アミノ−3−ヒドロキシフェニル)ジフルオロメタンなどが挙げられる。   Examples of the diamine having an aromatic hydroxyl group include 1,2-diamino-4-hydroxybenzene, 1,3-diamino-5-hydroxybenzene, 1,3-diamino-4-hydroxybenzene, and 1,4-diamino-6. -Hydroxybenzene, 1,5-diamino-6-hydroxybenzene, 1,3-diamino-4,6-dihydroxybenzene, 1,2-diamino-3,5-dihydroxybenzene, 4- (3,5-diaminophenoxy ) Phenol, 3- (3,5-diaminophenoxy) phenol, 2- (3,5-diaminophenoxy) phenol, 3,3′-dihydroxy-4,4′-diaminobiphenyl, 3,3′-diamino-4 , 4′-dihydroxybiphenyl, 2,2-bis (4-hydroxy-3-aminophenyl) propane, 2,2-bis ( -Hydroxy-3-aminophenyl) hexafluoropropane, bis (4-hydroxy-3-aminophenyl) ketone, 2,2-bis (4-hydroxy-3-aminophenyl) sulfide, 2,2-bis (4- Hydroxy-3-aminophenyl) ether, 2,2-bis (4-hydroxy-3-aminophenyl) sulfone, 2,2-bis (4-hydroxy-3-aminophenyl) methane, 4-[(2,4 -Diamino-5-pyrimidinyl) methyl] phenol, p- (3,6-diamino-s-triazin-2-yl) phenol, 2,2-bis (4-hydroxy-3-aminophenyl) difluoromethane, 2, 2-bis (4-amino-3-hydroxyphenyl) propane, 2,2-bis (4-amino-3-hydroxyphenyl) hexafluoro Propane, bis (4-amino-3-hydroxyphenyl) ketone, 2,2-bis (4-amino-3-hydroxyphenyl) sulfide, 2,2-bis (4-amino-3-hydroxyphenyl) ether, 2 , 2-bis (4-amino-3-hydroxyphenyl) sulfone, 2,2-bis (4-amino-3-hydroxyphenyl) methane, 2,2-bis (4-amino-3-hydroxyphenyl) difluoromethane Etc.

カルボキシル基を有するジアミンとしては、3,3’−ジカルボキシ−4,4’−ジアミノジフェニルメタン(以下MBAAと略称する)、3,5−ジアミノ安息香酸などが挙げられる。これらの中でも、アルカリ溶解性及び反応の容易さなどからMBAA、3,5−ジアミノ安息香酸、1,3−ジアミノ−4,6−ジヒドロキシベンゼンが好ましい。   Examples of the diamine having a carboxyl group include 3,3'-dicarboxy-4,4'-diaminodiphenylmethane (hereinafter abbreviated as MBAA), 3,5-diaminobenzoic acid, and the like. Among these, MBAA, 3,5-diaminobenzoic acid, and 1,3-diamino-4,6-dihydroxybenzene are preferable in view of alkali solubility and easy reaction.

本発明におけるアルカリ溶解性官能基を有するジアミンに由来する部位は、アルカリ溶解性ポリイミドを100重量%とすると、3重量%以上、50重量%以下であることが好ましい。3重量%以上であれば、十分なアルカリ溶解性を発現する傾向にあり、50重量%以下であれば、フィルム時の反りが十分に抑制される傾向にある。5重量%以上、30重量%以下がより好ましく、8重量%以上、20重量%以下が特に好ましい。   The site derived from the diamine having an alkali-soluble functional group in the present invention is preferably 3% by weight or more and 50% by weight or less, assuming that the alkali-soluble polyimide is 100% by weight. If it is 3% by weight or more, sufficient alkali solubility tends to be exhibited, and if it is 50% by weight or less, warping during film tends to be sufficiently suppressed. 5 wt% or more and 30 wt% or less is more preferable, and 8 wt% or more and 20 wt% or less is particularly preferable.

本発明において、一般式(4)で表されるアルカリ溶解性官能基を有するジアミン、一般式(5)で表されるシリコーンジアミンの他に、得られるアルカリ溶解性ポリイミドの性能に悪影響を及ぼさない範囲で、その他ジアミンを含むことが出来る。   In the present invention, in addition to the diamine having an alkali-soluble functional group represented by the general formula (4) and the silicone diamine represented by the general formula (5), the performance of the obtained alkali-soluble polyimide is not adversely affected. In the range, other diamines can be included.

このようなジアミンとして、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)アルカン、1,5−ビス(4−アミノフェノキシ)アルカン、1,4−ジアミノベンゼン、1,3−ジアミノベンゼン、2,4−ジアミノトルエン、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、3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、2,2’−ジメチルー4,4’−ジアミノビフェニル、2,2’−ビス(トリフルオロメチル)−4,4’−ジアミノビフェニル、3,7−ジアミノ−ジメチルジベンゾチオフェン−5,5−ジオキシド、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、4,4’−ビス(4−アミノフェニル)スルフィド、4,4’−ジアミノベンズアニリド、1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)−2,2−ジメチルプロパン、1,2−ビス[2−(4−アミノフェノキシ)エトキシ]エタン、9,9−ビス(4−アミノフェニル)フルオレン、5−アミノ−1−(4−アミノメチル)−1,3,3−トリメチルインダン、1,4−ビス(4−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、1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン(以下、APBと略称する)、4,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル、4、4’−ビス(3−アミノフェノキシ)ビフェニル、2,2−ビス(4−アミノフェノキシフェニル)プロパン、ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、ビス[4−(3−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]ヘキサフルオロプロパン、1−アミノ−3−アミノメチル−3,5,5−トリメチルシクロヘキサン、などが挙げられる。   Examples of such diamines include 1,4-bis (4-aminophenoxy) alkane, 1,5-bis (4-aminophenoxy) alkane, 1,4-diaminobenzene, 1,3-diaminobenzene, 2,4- Diaminotoluene, 4,4′-diaminodiphenylmethane, 4,4′-diaminodiphenyl ether, 3,4′-diaminodiphenyl ether, 3,3′-dimethyl-4,4′-diaminobiphenyl, 2,2′-dimethyl-4 4′-diaminobiphenyl, 2,2′-bis (trifluoromethyl) -4,4′-diaminobiphenyl, 3,7-diamino-dimethyldibenzothiophene-5,5-dioxide, 4,4′-diaminobenzophenone, 3,3′-diaminobenzophenone, 4,4′-bis (4-aminophenyl) sulfide, 4,4 ′ Diaminobenzanilide, 1,3-bis (4-aminophenoxy) -2,2-dimethylpropane, 1,2-bis [2- (4-aminophenoxy) ethoxy] ethane, 9,9-bis (4-amino) Phenyl) fluorene, 5-amino-1- (4-aminomethyl) -1,3,3-trimethylindane, 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,3-bis (4-aminophenoxy) Benzene, 1,3-bis (3-aminophenoxy) benzene (hereinafter abbreviated as APB), 4,4′-bis (4-aminophenoxy) biphenyl, 4,4′-bis (3-aminophenoxy) biphenyl 2,2-bis (4-aminophenoxyphenyl) propane, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] sulfone, bis [4- (3-aminophenoxy) sulfone Enyl] sulfone, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] hexafluoropropane, 1-amino-3-aminomethyl-3,5,5-trimethylcyclohexane, and the like.

これらの中で、ポリイミド前駆体の低Tgの観点から、APBが好ましい。   Among these, APB is preferable from the viewpoint of low Tg of the polyimide precursor.

本発明におけるその他ジアミンの割合は、すべてのジアミンを100mol%とすると、10mol%以下である。   The ratio of other diamines in the present invention is 10 mol% or less, assuming that all diamines are 100 mol%.

本発明におけるA及び/又はBは、末端にカルボキシル基、芳香族性水酸基、スルホン酸基から選ばれる官能基を少なくとも一つ有する有機基であれば限定されない。これらの中で、現像性の観点からカルボキシル基、芳香族性水酸基が好ましい。   A and / or B in the present invention is not limited as long as it is an organic group having at least one functional group selected from a carboxyl group, an aromatic hydroxyl group, and a sulfonic acid group at the terminal. Among these, a carboxyl group and an aromatic hydroxyl group are preferable from the viewpoint of developability.

本発明におけるカルボキシル基、芳香族性水酸基、スルホン酸基から選ばれる官能基を有するアルカリ溶解性ポリイミドは、アミン末端のアルカリ溶解性ポリイミドと分子構造中にカルボキシル基、芳香族性水酸基、スルホン酸基を有する酸無水物と反応させることによっても、酸無水物末端のアルカリ溶解性ポリイミドとカルボキシル基、芳香族性水酸基、スルホン酸基を有するアミン化合物を反応させることによっても、得ることができる。   In the present invention, the alkali-soluble polyimide having a functional group selected from a carboxyl group, an aromatic hydroxyl group, and a sulfonic acid group is composed of a carboxyl group, an aromatic hydroxyl group, and a sulfonic acid group in the amine-terminated alkali-soluble polyimide and molecular structure. It can also be obtained by reacting with an acid anhydride having an acid anhydride or by reacting an alkali-soluble polyimide at the terminal of the acid anhydride with an amine compound having a carboxyl group, an aromatic hydroxyl group or a sulfonic acid group.

分子構造中にカルボキシル基、芳香族性水酸基、スルホン酸基を有する酸無水物としては、トリメリット酸無水物などのカルボキシル基含有酸無水物、などが挙げられる。   Examples of the acid anhydride having a carboxyl group, an aromatic hydroxyl group, or a sulfonic acid group in the molecular structure include carboxyl group-containing acid anhydrides such as trimellitic acid anhydride.

分子構造中にカルボキシル基、芳香族性水酸基、スルホン酸基を有するアミン化合物としては、2−アミノ安息香酸、3−アミノ安息香酸、4−アミノ安息香酸などが挙げられる。   Examples of the amine compound having a carboxyl group, an aromatic hydroxyl group, or a sulfonic acid group in the molecular structure include 2-aminobenzoic acid, 3-aminobenzoic acid, and 4-aminobenzoic acid.

ポリマー主鎖末端に、カルボキシル基、芳香族性水酸基、スルホン酸基から選ばれる官能基に由来する部位の導入率については、得られる末端アルカリ溶解性ポリイミド及び/又はポリイミド前駆体がフィルム化可能な重量平均分子量を有していれば限定されない。その中で、0.5mol%以上であれば、良好な現像性が発現し、10mol%以下であればフィルム化が可能な重量平均分子量を有する。特に1mol%以上、5mol%以下が好ましい。   About the introduction rate of the part derived from the functional group selected from a carboxyl group, an aromatic hydroxyl group, and a sulfonic acid group at the polymer main chain terminal, the obtained terminal alkali-soluble polyimide and / or polyimide precursor can be formed into a film. If it has a weight average molecular weight, it will not be limited. Among them, if it is 0.5 mol% or more, good developability is exhibited, and if it is 10 mol% or less, it has a weight average molecular weight that can be formed into a film. 1 mol% or more and 5 mol% or less are particularly preferable.

本発明のアルカリ溶解性ポリイミド及び/又はポリイミド前駆体の重量平均分子量は5000以上1000000以下であることが好ましい。ここで、重量平均分子量とは、既知の重量平均分子量のポリスチレンを標準として、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによって測定される分子量をいう。前記分子量はポリイミド膜の強度の観点から、5000以上であることが好ましい。またポリイミド含有樹脂組成物の粘度、成型性の観点から、1000000以下であることが好ましい。前記分子量は8000以上、500000以下がより好ましく、10000以上300000以下が特に好ましい。   The weight average molecular weight of the alkali-soluble polyimide and / or polyimide precursor of the present invention is preferably 5,000 or more and 1,000,000 or less. Here, the weight average molecular weight refers to a molecular weight measured by gel permeation chromatography using polystyrene having a known weight average molecular weight as a standard. The molecular weight is preferably 5000 or more from the viewpoint of the strength of the polyimide film. Moreover, it is preferable that it is 1000000 or less from a viewpoint of the viscosity of a polyimide containing resin composition and a moldability. The molecular weight is more preferably from 8,000 to 500,000, particularly preferably from 10,000 to 300,000.

次に、本発明に係るアルカリ溶解性ポリイミドの製造方法について、ポリアミド酸を合成し、続いてアルカリ溶解性ポリイミドを合成する方法を例にあげて説明する。   Next, the method for producing an alkali-soluble polyimide according to the present invention will be described by taking as an example a method for synthesizing polyamic acid and then synthesizing an alkali-soluble polyimide.

本発明に係るポリイミドは、酸二無水物とジアミンとを反応させ、ポリアミド酸を合成した後に、加熱(加熱イミド化)することによって得ることができる。また、酸二無水物とジアミンとを反応させ、ポリアミド酸を合成し、続いて触媒を添加した後にイミド化(化学的イミド化)させることによっても得ることができる。この中で、化学的イミド化が、より低温でイミド化を完結できる点で好ましい。   The polyimide according to the present invention can be obtained by reacting acid dianhydride and diamine to synthesize polyamic acid and then heating (heating imidization). It can also be obtained by reacting an acid dianhydride and a diamine to synthesize a polyamic acid, followed by imidization (chemical imidization) after adding a catalyst. Among these, chemical imidation is preferable in that imidization can be completed at a lower temperature.

次に、酸二無水物とジアミンとを反応させてポリアミド酸を合成する方法について説明し、続いて触媒を添加した後にイミド化させる方法を例にあげて、本発明に係るポリイミドの製造条件について説明する。   Next, a method for synthesizing a polyamic acid by reacting an acid dianhydride and a diamine will be described, followed by an example of a method of imidizing after adding a catalyst, and the production conditions of the polyimide according to the present invention explain.

ポリアミド酸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。まずジアミンを重合溶媒に溶解及び/又は分散し、これに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、0.5〜96時間好ましくは0.5〜30時間攪拌する。この際モノマー濃度は0.5重量%以上95重量%以下、好ましくは1重量%以上90重量%以下である。このモノマー濃度範囲で重合を行うことにより、ポリアミド酸溶液を得ることができる。   The method for producing the polyamic acid is not particularly limited, and a known method can be applied. More specifically, it is obtained by the following method. First, diamine is dissolved and / or dispersed in a polymerization solvent, acid dianhydride powder is gradually added thereto, and the mixture is stirred for 0.5 to 96 hours, preferably 0.5 to 30 hours using a mechanical stirrer. In this case, the monomer concentration is 0.5 wt% or more and 95 wt% or less, preferably 1 wt% or more and 90 wt% or less. By performing polymerization in this monomer concentration range, a polyamic acid solution can be obtained.

前記ポリアミド酸の製造の際に使用される反応溶媒としては、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、メチルエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチレングリコールジメチルエーテルのような炭素数2以上6以下のエーテル化合物;アセトン、メチルエチルケトンのような炭素数2以上6以下のケトン化合物;ノルマルペンタン、シクロペンタン、ノルマルヘキサン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、デカリンのような炭素数5以上10以下の飽和炭化水素化合物;ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、テトラリンのような炭素数6以上10以下の芳香族炭化水素化合物;酢酸メチル、酢酸エチル、γ−ブチロラクトンのような炭素数3以上6以下のエステル化合物;クロロホルム、塩化メチレン、1,2−ジクロロエタンのような炭素数1以上10以下の含ハロゲン化合物;アセトニトリル、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−ピロリドンのような炭素数2以上10以下の含窒素化合物;ジメチルスルホキシドのような含硫黄化合物が挙げられる。これらは必要に応じて1種、あるいは2種以上の混合物であっても良い。特に好ましい溶媒としては、炭素数3以上6以下のエステル化合物、炭素数6以上10以下の芳香族炭化水素化合物、炭素数2以上10以下の含窒素化合物が挙げられる。なお、これらは工業的な生産性、次反応への影響などを考慮して任意に選択可能である。   Examples of the reaction solvent used in the production of the polyamic acid include ether compounds having 2 to 6 carbon atoms such as dimethyl ether, diethyl ether, methyl ethyl ether, tetrahydrofuran, dioxane, and ethylene glycol dimethyl ether; acetone, methyl ethyl ketone, and the like. Ketone compounds having 2 to 6 carbon atoms; saturated hydrocarbon compounds having 5 to 10 carbon atoms such as normal pentane, cyclopentane, normal hexane, cyclohexane, methylcyclohexane and decalin; benzene, toluene, xylene, mesitylene, tetralin Aromatic hydrocarbon compounds having 6 to 10 carbon atoms such as: ester compounds having 3 to 6 carbon atoms such as methyl acetate, ethyl acetate, and γ-butyrolactone; chloroform, methylene chloride, 1, 2 Halogen-containing compounds having 1 to 10 carbon atoms such as dichloroethane; nitrogen-containing compounds having 2 to 10 carbon atoms such as acetonitrile, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide and N-methyl-2-pyrrolidone Compound; Sulfur-containing compounds such as dimethyl sulfoxide are exemplified. These may be one kind or a mixture of two or more kinds as necessary. Particularly preferable solvents include ester compounds having 3 to 6 carbon atoms, aromatic hydrocarbon compounds having 6 to 10 carbon atoms, and nitrogen-containing compounds having 2 to 10 carbon atoms. These can be arbitrarily selected in consideration of industrial productivity, influence on the next reaction, and the like.

ポリアミド酸の製造の際の反応温度は、反応開始や副反応の影響などを考慮して、0℃以上250℃以下が好ましい。反応温度は、好ましくは15℃以上220℃以下、さらに好ましくは20℃以上200℃以下である。   The reaction temperature in the production of the polyamic acid is preferably 0 ° C. or higher and 250 ° C. or lower in consideration of the reaction start and side reaction effects. The reaction temperature is preferably 15 ° C. or higher and 220 ° C. or lower, more preferably 20 ° C. or higher and 200 ° C. or lower.

ポリアミド酸の反応に要する時間は、目的あるいは反応条件によって異なるが、通常は96時間以内であり、特に好適には30分から30時間の範囲で実施される。   The time required for the reaction of the polyamic acid varies depending on the purpose or reaction conditions, but is usually within 96 hours, and particularly preferably 30 minutes to 30 hours.

次に、ポリアミド酸に触媒を添加し(化学的)イミド化し、本発明に係るアルカリ溶解性ポリイミドを得る方法について説明する。   Next, a method of obtaining the alkali-soluble polyimide according to the present invention by adding a catalyst to the polyamic acid (chemically) imidization will be described.

本発明に係るアルカリ溶解性ポリイミドを製造する際のイミド化触媒は特に制限されないが、無水酢酸のような酸無水物、γ−バレロラクトン、γ−ブチロラクトン、γ−テトロン酸、γ−フタリド、γ−クマリン、γ−フタリド酸のようなラクトン化合物;ピリジン、キノリン、N−メチルモルホリン、トリエチルアミンのような三級アミンのなどが挙げられる。また、必要に応じて1種、あるいは2種以上の混合物であっても良い。この中でも特に、反応性の高さの観点からγ−バレロラクトンとピリジンの混合系が特に好ましい。   The imidization catalyst for producing the alkali-soluble polyimide according to the present invention is not particularly limited, but acid anhydrides such as acetic anhydride, γ-valerolactone, γ-butyrolactone, γ-tetronic acid, γ-phthalide, γ -Lactone compounds such as coumarin and γ-phthalido acid; tertiary amines such as pyridine, quinoline, N-methylmorpholine, triethylamine, and the like. Moreover, 1 type or 2 or more types of mixtures may be sufficient as needed. Among these, a mixed system of γ-valerolactone and pyridine is particularly preferable from the viewpoint of high reactivity.

イミド化触媒の添加量は、ポリアミド酸を100重量%とすると、50重量%以下が好ましく、30重量%以下がより好ましい。   The amount of the imidization catalyst added is preferably 50% by weight or less, and more preferably 30% by weight or less, assuming that polyamic acid is 100% by weight.

反応溶媒としては、ポリアミド酸の製造に使用したものと同じものを用いることができる。その場合、ポリアミド酸溶液をそのまま用いることができる。また、ポリアミド酸の製造に用いたものと異なる溶媒を用いてもよい。   As the reaction solvent, the same solvent as used for the production of polyamic acid can be used. In that case, the polyamic acid solution can be used as it is. Moreover, you may use the solvent different from what was used for manufacture of a polyamic acid.

反応溶媒としては、例えば、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、メチルエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチレングリコールジメチルエーテルのような炭素数2以上6以下のエーテル化合物;アセトン、メチルエチルケトンのような炭素数2以上6以下のケトン化合物;ノルマルペンタン、シクロペンタン、ノルマルヘキサン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、デカリンのような炭素数5以上10以下の飽和炭化水素化合物;ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、テトラリンのような炭素数6以上10以下の芳香族炭化水素化合物;酢酸メチル、酢酸エチル、γ−ブチロラクトンのような炭素数3以上6以下のエステル化合物;クロロホルム、塩化メチレン、1,2−ジクロロエタンのような炭素数1以上10以下の含ハロゲン化合物;アセトニトリル、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−ピロリドンのような炭素数2以上10以下の含窒素化合物;ジメチルスルホキシドのような含硫黄化合物が挙げられる。必要に応じて1種、あるいは2種以上の混合物であっても良い。特に好ましい溶媒としては炭素数3以上6以下のエステル化合物、炭素数6以上10以下の芳香族炭化水素化合物、炭素数2以上10以下の含窒素化合物が挙げられる。なお、これらは工業的な生産性、次反応への影響などを考慮して任意に選択可能である。   Examples of the reaction solvent include ether compounds having 2 to 6 carbon atoms such as dimethyl ether, diethyl ether, methyl ethyl ether, tetrahydrofuran, dioxane, and ethylene glycol dimethyl ether; ketones having 2 to 6 carbon atoms such as acetone and methyl ethyl ketone. Compound: saturated hydrocarbon compound having 5 to 10 carbon atoms such as normal pentane, cyclopentane, normal hexane, cyclohexane, methylcyclohexane, decalin; 6 to 10 carbon atoms such as benzene, toluene, xylene, mesitylene and tetralin Aromatic hydrocarbon compounds; ester compounds having 3 to 6 carbon atoms such as methyl acetate, ethyl acetate, and γ-butyrolactone; carbon numbers such as chloroform, methylene chloride, and 1,2-dichloroethane A halogen-containing compound having 10 to 10 carbon atoms; a nitrogen-containing compound having 2 to 10 carbon atoms such as acetonitrile, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, and N-methyl-2-pyrrolidone; like dimethyl sulfoxide A sulfur-containing compound is mentioned. If necessary, one kind or a mixture of two or more kinds may be used. Particularly preferable solvents include ester compounds having 3 to 6 carbon atoms, aromatic hydrocarbon compounds having 6 to 10 carbon atoms, and nitrogen-containing compounds having 2 to 10 carbon atoms. These can be arbitrarily selected in consideration of industrial productivity, influence on the next reaction, and the like.

本発明に係るポリイミドの製造においては、反応温度は、反応開始や触媒の活性を考慮して、15℃以上250℃以下で実施することが好ましい。反応温度は、好ましくは20℃以上220℃以下、さらに好ましくは20℃以上200℃以下である。   In the production of the polyimide according to the present invention, the reaction temperature is preferably 15 ° C. or higher and 250 ° C. or lower in consideration of reaction initiation and catalyst activity. The reaction temperature is preferably 20 ° C. or higher and 220 ° C. or lower, more preferably 20 ° C. or higher and 200 ° C. or lower.

反応に要する時間は、目的あるいは反応条件によって異なるが、通常は96時間以内であり、特に好適には30分から30時間の範囲で実施される。   The time required for the reaction varies depending on the purpose or reaction conditions, but is usually within 96 hours, particularly preferably in the range of 30 minutes to 30 hours.

製造終了後における、ポリイミドの回収は、反応溶液中の溶媒を減圧留去することに行うことができる。   After completion of production, the polyimide can be recovered by distilling off the solvent in the reaction solution under reduced pressure.

本発明に係るポリイミドの精製方法としては、反応溶液中の不溶解な酸二無水物及びジアミンを減圧濾過、加圧濾過などで除去する方法が挙げられる。また、反応溶液を貧溶媒に加え析出させる、いわゆる再沈精製法を実施することができる。更に特別に高純度なポリイミド前駆体が必要な場合は二酸化炭素超臨界法による抽出法も可能である。   Examples of the method for purifying polyimide according to the present invention include a method of removing insoluble acid dianhydride and diamine in the reaction solution by vacuum filtration, pressure filtration, or the like. In addition, a so-called reprecipitation purification method in which the reaction solution is precipitated by adding it to a poor solvent can be carried out. Further, when a highly pure polyimide precursor is required, an extraction method by a carbon dioxide supercritical method is also possible.

本発明に係るポリイミドを用いて、前記ポリイミドが均一に溶解及び/又は分散しうる溶媒とからなる樹脂組成物を得ることができる。   Using the polyimide according to the present invention, a resin composition comprising a solvent in which the polyimide can be uniformly dissolved and / or dispersed can be obtained.

本発明に係るポリイミドを含有する樹脂組成物を構成する溶媒は、本発明に係るポリイミドを均一に溶解及び/又は分散させうるものであれば限定されない。このような溶媒として、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、メチルエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテルのような炭素数2以上9以下のエーテル化合物;アセトン、メチルエチルケトンのような炭素数2以上6以下のケトン化合物;ノルマルペンタン、シクロペンタン、ノルマルヘキサン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、デカリンのような炭素数5以上10以下の飽和炭化水素化合物;ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、テトラリンのような炭素数6以上10以下の芳香族炭化水素化合物;酢酸メチル、酢酸エチル、γ―ブチロラクトン、安息香酸メチルのような炭素数3以上9以下のエステル化合物;クロロホルム、塩化メチレン、1,2−ジクロロエタンのような炭素数1以上10以下の含ハロゲン化合物;アセトニトリル、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−ピロリドンのような炭素数2以上10以下の含窒素化合物;ジメチルスルホキシドのような含硫黄化合物が挙げられる。これらは必要に応じて1種、あるいは2種以上の混合物であっても良い。特に好ましい溶媒としては、炭素数2以上9以下のエーテル化合物、炭素数3以上9以下のエステル化合物、炭素数6以上10以下の芳香族炭化水素化合物、炭素数2以上10以下の含窒素化合物が挙げられる。また、必要に応じて、1種、あるいは2種以上の混合物であっても良い。ポリイミドの溶解性の観点から、トリエチレングリコールジメチルエーテル、N−メチル−2−ピロリドン、γ−ブチロラクトン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミドが好ましい。   The solvent which comprises the resin composition containing the polyimide which concerns on this invention will not be limited if the polyimide which concerns on this invention can be melt | dissolved and / or disperse | distributed uniformly. Examples of the solvent include ether compounds having 2 to 9 carbon atoms such as dimethyl ether, diethyl ether, methyl ethyl ether, tetrahydrofuran, dioxane, ethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, and triethylene glycol dimethyl ether; carbons such as acetone and methyl ethyl ketone. A ketone compound having 2 to 6 carbon atoms; a saturated hydrocarbon compound having 5 to 10 carbon atoms such as normal pentane, cyclopentane, normal hexane, cyclohexane, methylcyclohexane and decalin; such as benzene, toluene, xylene, mesitylene and tetralin Aromatic hydrocarbon compounds having 6 to 10 carbon atoms; 3 or more carbon atoms such as methyl acetate, ethyl acetate, γ-butyrolactone, methyl benzoate 9 or less ester compounds; halogen-containing compounds having 1 to 10 carbon atoms such as chloroform, methylene chloride and 1,2-dichloroethane; acetonitrile, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methyl- Examples thereof include nitrogen-containing compounds having 2 to 10 carbon atoms such as 2-pyrrolidone; and sulfur-containing compounds such as dimethyl sulfoxide. These may be one kind or a mixture of two or more kinds as necessary. Particularly preferable solvents include ether compounds having 2 to 9 carbon atoms, ester compounds having 3 to 9 carbon atoms, aromatic hydrocarbon compounds having 6 to 10 carbon atoms, and nitrogen-containing compounds having 2 to 10 carbon atoms. Can be mentioned. Moreover, 1 type or 2 or more types of mixtures may be sufficient as needed. From the viewpoint of solubility of polyimide, triethylene glycol dimethyl ether, N-methyl-2-pyrrolidone, γ-butyrolactone, N, N-dimethylformamide, and N, N-dimethylacetamide are preferable.

本発明に係るアルカリ溶解性ポリイミドと溶媒とからなる樹脂組成物におけるアルカリ溶解性ポリイミドの濃度は、樹脂成型体が製造される濃度であれば、特に制限されない。作製する樹脂成型体の膜厚の観点からアルカリ溶解性ポリイミドの濃度が1重量%以上、樹脂成型体の膜厚の均一性からアルカリ溶解性ポリイミドの濃度が90重量%以下が好ましい。得られる樹脂成型体の膜厚の観点から、2重量%以上、80重量%以下がより好ましい。   The concentration of the alkali-soluble polyimide in the resin composition comprising the alkali-soluble polyimide and the solvent according to the present invention is not particularly limited as long as it is a concentration at which a resin molded body is produced. The concentration of the alkali-soluble polyimide is preferably 1% by weight or more from the viewpoint of the film thickness of the resin molded body to be produced, and the concentration of the alkali-soluble polyimide is preferably 90% by weight or less from the uniformity of the film thickness of the resin molded body. From the viewpoint of the film thickness of the resin molding to be obtained, it is more preferably 2% by weight or more and 80% by weight or less.

本発明における感光剤とは、光照射により構造が変化し、溶媒に対する溶解性が変化するものなどが挙げられる。このような化合物としては、キノンジアジド構造を含有する化合物、芳香族ジアゾニウム塩化合物、アジド構造を有する化合物などが挙げられる。溶解性コントラストの観点から、キノンジアジド構造を含有する化合物が好ましい。   Examples of the photosensitive agent in the present invention include those whose structure changes due to light irradiation and whose solubility in a solvent changes. Examples of such compounds include compounds containing a quinonediazide structure, aromatic diazonium salt compounds, compounds having an azide structure, and the like. From the viewpoint of solubility contrast, a compound containing a quinonediazide structure is preferred.

前記キノンジアジド構造を含有する化合物としては、1,2−ベンゾキノンジアジドスルホン酸エステル類、1,2−ベンゾキノンジアジドスルホン酸アミド類、1,2−ナフトキノンジアジドスルホン酸エステル類、1,2−ナフトキノンジアジドスルホン酸アミド類が挙げられる。具体的には、例えば、2,3,4−トリヒドロキシベンゾフェノン−1,2−ナフトキノンジアジド−4−スルホン酸エステル、2,3,4−トリヒドロキシベンゾフェノン−1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸エステル、2,4,6−トリヒドロキシベンゾフェノン−1,2−ナフトキノンジアジド−4−スルホン酸エステル、2,4,6−トリヒドロキシベンゾフェノン−1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸エステルなどのトリヒドロキシベンゾフェノン類の1,2−ナフトキノンジアジドスルホン酸エステル類;2,2’,4,4'−テトラヒドロキシベンゾフェノン−1,2−ナフトキノンジアジド−4−スルホン酸エステル、2,2’,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノン−1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸エステル、2,2’,4,3’−テトラヒドロキシベンゾフェノン−1,2−ナフトキノンジアジド−4−スルホン酸エステル、2,2’,4,3’−テトラヒドロキシベンゾフェノン−1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸エステル、2,3,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノン−1,2−ナフトキノンジアジド−4−スルホン酸エステル、2,3,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノン−1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸エステル、2,3,4,2’−テトラヒドロキシベンゾフェノン−1,2−ナフトキノンジアジド−4−スルホン酸エステル、2,3,4,2’−テトラヒドロキシベンゾフェノン−1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸エステル、2,3,4,4’−テトラヒドロキシ−3’−メトキシベンゾフェノン−1,2−ナフトキノンジアジド−4−スルホン酸エステル、2,3,4,4’−テトラヒドロキシ−3’−メトキシベンゾフェノン−1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸エステルなどのテトラヒドロキシベンゾフェノン類の1,2−ナフトキノンジアジドスルホン酸エステル類;2,3,4,2’,6’−ペンタヒドロキシベンゾフェノン−1,2−ナフトキノンジアジド−4−スルホン酸エステル、2,3,4,2’,6’−ペンタヒドロキシベンゾフェノン−1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸エステルなどのペンタヒドロキシベンゾフェノン類の1,2−ナフトキノンジアジドスルホン酸エステル類;2,4,6,3’,4’,5’−ヘキサヒドロキシベンゾフェノン−1,2−ナフトキノンジアジド−4−スルホン酸エステル、2,4,6,3’,4’,5’−ヘキサヒドロキシベンゾフェノン−1,2−ナフトキノンジアジド−4−スルホン酸エステル、3,4,5,3’,4’,5’−ヘキサヒドロキシベンゾフェノン−1,2−ナフトキノンジアジド−4−スルホン酸エステル、3,4,5,3’,4’,5’−ヘキサヒドロキシベンゾフェノン−1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸エステルなどのヘキサヒドロキシベンゾフェノン類の1,2−ナフトキノンジアジドスルホン酸エステル類;ビス(2,4−ジヒドロキシフェニル)メタン−1,2−ナフトキノンジアジド−4−スルホン酸エステル、ビス(2,4−ジヒドロキシフェニル)メタン−1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸エステル、ビス(p−ヒドロキシフェニル)メタン−1,2−ナフトキノンジアジド−4−スルホン酸エステル、ビス(p−ヒドロキシフェニル)メタン−1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸エステル、1,1,1−トリ(p−ヒドロキシフェニル)エタン−1,2−ナフトキノンジアジド−4−スルホン酸エステル、1,1,1−トリ(p−ヒドロキシフェニル)エタン−1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸エステル、ビス(2,3,4−トリヒドロキシフェニル)メタン−1,2−ナフトキノンジアジド−4−スルホン酸エステル、ビス(2,3,4−トリヒドロキシフェニル)メタン−1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸エステル、2,2’−ビス(2,3,4−トリヒドロキシフェニル)プロパン−1,2−ナフトキノンジアジド−4−スルホン酸エステル、2,2’−ビス(2,3,4−トリヒドロキシフェニル)プロパン−1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸エステル、1,1,3−トリス(2,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)−3−フェニルプロパン−1,2−ナフトキノンジアジド−4−スルホン酸エステル、1,1,3−トリス(2,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)−3−フェニルプロパン−1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸エステル、4,4’−[1−[4−[1−[4−ヒドロキシフェニル]−1−メチルエチル]フェニル]エチリデン]ビスフェノール−1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸エステル、4,4’−[1−[4−[1−[4−ヒドロキシフェニル]−1−メチルエチル]フェニル]エチリデン]ビスフェノール−1,2−ナフトキノンジアジド−4−スルホン酸エステル、ビス(2,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)−2−ヒドロキシフェニルメタン−1,2−ナフトキノンジアジド−4−スルホン酸エステル、ビス(2,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)−2−ヒドロキシフェニルメタン−1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸エステル、3,3,3’,3’−テトラメチル−1,1’−スピロビインデン−5,6,7,5’,6’,7’−ヘキサノール−1,2−ナフトキノンジアジド−4−スルホン酸エステル、3,3,3’,3’−テトラメチル−1,1’−スピロビインデン−5,6,7,5’,6’,7’−ヘキサノール−1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸エステル、2,2,4−トリメチル−7,2’,4’−トリヒドロキシフラバン−1,2−ナフトキノンジアジド−4−スルホン酸エステル、2,2,4−トリメチル−7,2’,4’−トリヒドロキシフラバン−1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸エステルなどの(ポリヒドロキシフェニル)アルカン類の1,2−ナフトキノンジアジドスルホン酸エステル類などが挙げられる。溶解抑止能の観点から、1,2−ナフトキノンジアジドスルホン酸エステル類が好ましく、1,2−ナフトキノンジアジド−4−スルホン酸エステル類、1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸エステル類が感光性コントラストの観点からより好ましい。なかでも一般式(6)で示す化合物B−1が特に好ましい。

Figure 2009269936
Figure 2009269936
Examples of the compound containing a quinonediazide structure include 1,2-benzoquinonediazidesulfonic acid esters, 1,2-benzoquinonediazidesulfonic acid amides, 1,2-naphthoquinonediazidesulfonic acid esters, 1,2-naphthoquinonediazidesulfone. And acid amides. Specifically, for example, 2,3,4-trihydroxybenzophenone-1,2-naphthoquinonediazide-4-sulfonic acid ester, 2,3,4-trihydroxybenzophenone-1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfone Acid esters, 2,4,6-trihydroxybenzophenone-1,2-naphthoquinonediazide-4-sulfonic acid ester, 2,4,6-trihydroxybenzophenone-1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid ester, etc. 1,2-naphthoquinone diazide sulfonic acid esters of trihydroxybenzophenones; 2,2 ′, 4,4′-tetrahydroxybenzophenone-1,2-naphthoquinone diazide-4-sulfonic acid ester, 2,2 ′, 4, 4'-tetrahydroxybenzophenone-1,2-naphthoquinonedia Dido-5-sulfonic acid ester, 2,2 ′, 4,3′-tetrahydroxybenzophenone-1,2-naphthoquinonediazide-4-sulfonic acid ester, 2,2 ′, 4,3′-tetrahydroxybenzophenone-1 , 2-Naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid ester, 2,3,4,4′-tetrahydroxybenzophenone-1,2-naphthoquinonediazide-4-sulfonic acid ester, 2,3,4,4′-tetrahydroxybenzophenone -1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid ester, 2,3,4,2′-tetrahydroxybenzophenone-1,2-naphthoquinonediazide-4-sulfonic acid ester, 2,3,4,2′-tetra Hydroxybenzophenone-1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid ester, 2,3,4,4′-te Lahydroxy-3′-methoxybenzophenone-1,2-naphthoquinonediazide-4-sulfonic acid ester, 2,3,4,4′-tetrahydroxy-3′-methoxybenzophenone-1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfone 1,2-naphthoquinone diazide sulfonic acid esters of tetrahydroxybenzophenones such as acid esters; 2,3,4,2 ′, 6′-pentahydroxybenzophenone-1,2-naphthoquinone diazide-4-sulfonic acid esters, 2 1,2-naphthoquinone diazide sulfonic acid esters of pentahydroxybenzophenones such as 1,3,4,2 ′, 6′-pentahydroxybenzophenone-1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid ester; , 3 ′, 4 ′, 5′-hexahydroxybenzophenone-1 2-naphthoquinonediazide-4-sulfonic acid ester, 2,4,6,3 ′, 4 ′, 5′-hexahydroxybenzophenone-1,2-naphthoquinonediazide-4-sulfonic acid ester, 3,4,5,3 ', 4', 5'-Hexahydroxybenzophenone-1,2-naphthoquinonediazide-4-sulfonic acid ester, 3,4,5,3 ', 4', 5'-hexahydroxybenzophenone-1,2-naphthoquinonediazide 1,2-naphthoquinone diazide sulfonic acid esters of hexahydroxybenzophenones such as -5-sulfonic acid ester; bis (2,4-dihydroxyphenyl) methane-1,2-naphthoquinone diazide-4-sulfonic acid ester, bis ( 2,4-Dihydroxyphenyl) methane-1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid ester Bis (p-hydroxyphenyl) methane-1,2-naphthoquinonediazide-4-sulfonic acid ester, bis (p-hydroxyphenyl) methane-1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid ester, 1,1, 1-tri (p-hydroxyphenyl) ethane-1,2-naphthoquinonediazide-4-sulfonic acid ester, 1,1,1-tri (p-hydroxyphenyl) ethane-1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid Ester, bis (2,3,4-trihydroxyphenyl) methane-1,2-naphthoquinonediazide-4-sulfonic acid ester, bis (2,3,4-trihydroxyphenyl) methane-1,2-naphthoquinonediazide- 5-sulfonic acid ester, 2,2′-bis (2,3,4-trihydroxyphenyl) propane- , 2-Naphthoquinonediazide-4-sulfonic acid ester, 2,2′-bis (2,3,4-trihydroxyphenyl) propane-1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid ester, 1,1,3- Tris (2,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) -3-phenylpropane-1,2-naphthoquinonediazide-4-sulfonic acid ester, 1,1,3-tris (2,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) ) -3-Phenylpropane-1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid ester, 4,4 ′-[1- [4- [1- [4-hydroxyphenyl] -1-methylethyl] phenyl] ethylidene] Bisphenol-1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid ester, 4,4 ′-[1- [4- [1- [4-hydroxyphenyl]- 1-methylethyl] phenyl] ethylidene] bisphenol-1,2-naphthoquinonediazide-4-sulfonic acid ester, bis (2,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) -2-hydroxyphenylmethane-1,2-naphthoquinonediazide -4-sulfonic acid ester, bis (2,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) -2-hydroxyphenylmethane-1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid ester, 3,3,3 ', 3'- Tetramethyl-1,1′-spirobiindene-5,6,7,5 ′, 6 ′, 7′-hexanol-1,2-naphthoquinonediazide-4-sulfonic acid ester, 3,3,3 ′, 3 '-Tetramethyl-1,1'-spirobiindene-5,6,7,5', 6 ', 7'-hexanol-1,2-naphthoquinonediazide-5-sulf Acid ester, 2,2,4-trimethyl-7,2 ′, 4′-trihydroxyflavan-1,2-naphthoquinonediazide-4-sulfonic acid ester, 2,2,4-trimethyl-7,2 ′, And 1,2-naphthoquinone diazide sulfonic acid esters of (polyhydroxyphenyl) alkanes such as 4′-trihydroxyflavan-1,2-naphthoquinone diazide-5-sulfonic acid ester. From the viewpoint of dissolution inhibiting ability, 1,2-naphthoquinone diazide sulfonic acid esters are preferable, and 1,2-naphthoquinone diazide-4-sulfonic acid esters and 1,2-naphthoquinone diazide-5-sulfonic acid esters are photosensitive. More preferable from the viewpoint of contrast. Of these, compound B-1 represented by formula (6) is particularly preferred.
Figure 2009269936
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一般式(6)において、Qは一般式(7)で表される構造又は水素原子である。本発明に係る感光性樹脂組成物における感光剤として、化合物B−1は、一般式(6)における3個のQのうち、平均2.3個が一般式(7)で表される構造になっているものを指す。   In the general formula (6), Q is a structure represented by the general formula (7) or a hydrogen atom. As a photosensitizer in the photosensitive resin composition according to the present invention, compound B-1 has a structure in which, on average, 2.3 of the three Qs in the general formula (6) are represented by the general formula (7). It points to what is.

本発明に係る感光性樹脂組成物における感光剤の量としては、本発明に係る末端変性アルカリ溶解性ポリイミドの量を100重量%とした場合、感光性コントラストの観点から、1重量%以上50重量%以下が好ましく、より好ましくは5重量%以上30重量%以下である。1重量%以上であれば、未露光部の溶解抑止が充分である傾向にあるため好ましい。50重量%未満であれば、感度が充分に高い傾向にあるため好ましい。   The amount of the photosensitive agent in the photosensitive resin composition according to the present invention is 1% by weight or more and 50% by weight from the viewpoint of photosensitive contrast when the amount of the terminal-modified alkali-soluble polyimide according to the present invention is 100% by weight. % Or less, more preferably 5 wt% or more and 30 wt% or less. If it is 1% by weight or more, it is preferable because dissolution of the unexposed area tends to be sufficiently suppressed. Less than 50% by weight is preferable because the sensitivity tends to be sufficiently high.

本発明におけるリン化合物とは、構造中にリン原子を含む化合物であれば限定されない。このような化合物として、リン酸エステル化合物、ホスファゼン化合物などが挙げられる。   The phosphorus compound in the present invention is not limited as long as it is a compound containing a phosphorus atom in the structure. Examples of such compounds include phosphate ester compounds and phosphazene compounds.

リン酸エステル化合物としては、トリメチルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリブチルホスフェート、トリイソブチルホスフェート、トリス(2−エチルヘキシル)ホスフェートなどの脂肪族炭化水素基を置換基とするリン酸エステル、トリス(ブトキシエチル)ホスフェート(以下、TBXPと略称する)などの酸素原子を含む脂肪族有機基を置換基とするリン酸エステル、トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、トリキシレニルホスフェート、レゾルシノールビス(ジフェニルホスフェート)などの芳香族有機基を置換基とするリン酸エステル化合物などが挙げられる。   Examples of the phosphoric acid ester compound include trimethyl phosphate, triethyl phosphate, tributyl phosphate, triisobutyl phosphate, tris (2-ethylhexyl) phosphate, phosphate ester having tris (2-ethylhexyl) phosphate as a substituent, tris (butoxyethyl) phosphate ( Aromatics such as phosphate esters, triphenyl phosphates, tricresyl phosphates, trixylenyl phosphates, resorcinol bis (diphenyl phosphates) having an aliphatic organic group containing an oxygen atom as a substituent, such as TBXP. Examples thereof include phosphate ester compounds having an organic group as a substituent.

これらの中で、現像性及びキュア後の反りの観点からTBXP、トリイソブチルホスフェートが好ましい。   Among these, TBXP and triisobutyl phosphate are preferable from the viewpoint of developability and warpage after curing.

ホスファゼン化合物としては、一般式(8)、一般式(9)で表される構造などが挙げられる。

Figure 2009269936
Figure 2009269936
Examples of the phosphazene compound include structures represented by general formula (8) and general formula (9).
Figure 2009269936
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一般式(8)及び一般式(9)で表されるホスファゼン化合物におけるR、R、R、Rは、炭素数1以上20以下の有機基であれば限定されない。炭素数1以上であれば、難燃性が発現する傾向にあるため好ましい。炭素数20以下であれば、ポリイミドと相溶する傾向にあるため好ましい。この中で、難燃性発現の観点から、炭素数6以上18以下の芳香族性化合物に由来する官能基が特に好ましい。このような官能基として、フェニル基、2−ヒドロキシフェニル基、3−ヒドロキシフェニル基、4−ヒドロキシフェニル基、2−シアノフェニル基、3−シアノフェニル基、4−シアノフェニル基などのフェニル基を有する官能基、1−ナフチル基、2−ナフチル基などのナフチル基を有する官能基、ピリジン、イミダゾール、トリアゾール、テトラゾールなどの含窒素複素環化合物に由来する官能基、などが挙げられる。これらの化合物は、必要に応じて1種類でも2種類以上の組み合わせで用いても良い。この中で、入手の容易さからフェニル基、4−ヒドロキシフェニル基、4−シアノフェニル基、を有する化合物が好ましい。 R 6 , R 7 , R 8 and R 9 in the phosphazene compounds represented by the general formula (8) and the general formula (9) are not limited as long as they are organic groups having 1 to 20 carbon atoms. A carbon number of 1 or more is preferable because flame retardancy tends to be exhibited. A carbon number of 20 or less is preferred because it tends to be compatible with polyimide. Among these, a functional group derived from an aromatic compound having 6 to 18 carbon atoms is particularly preferable from the viewpoint of flame retardancy. Examples of such functional groups include phenyl groups such as a phenyl group, a 2-hydroxyphenyl group, a 3-hydroxyphenyl group, a 4-hydroxyphenyl group, a 2-cyanophenyl group, a 3-cyanophenyl group, and a 4-cyanophenyl group. And functional groups derived from nitrogen-containing heterocyclic compounds such as pyridine, imidazole, triazole, and tetrazole, and the like, and functional groups having a naphthyl group such as 1-naphthyl group and 2-naphthyl group. These compounds may be used alone or in combination of two or more as required. Among these, a compound having a phenyl group, a 4-hydroxyphenyl group, and a 4-cyanophenyl group is preferable because of availability.

本発明における一般式(8)で表されるホスファゼン化合物におけるaは、3以上25以下であれば限定されない。3以上であれば、難燃性を発現し、25以下であれば、有機溶剤に対する溶解性が高い。この中で特に、入手の容易さからaが3以上10以下であることが好ましい。   A in the phosphazene compound represented by the general formula (8) in the present invention is not limited as long as it is 3 or more and 25 or less. When it is 3 or more, flame retardancy is exhibited, and when it is 25 or less, the solubility in an organic solvent is high. Among these, a is preferably 3 or more and 10 or less from the viewpoint of availability.

本発明における一般式(9)で表されるホスファゼン化合物におけるbは、3以上10000以下であれば限定されない。3以上であれば、難燃性を発現し、10000以下であれば、有機溶剤に対する溶解性が高い。この中で特に、入手の容易さから3以上100以下が好ましい。   In the phosphazene compound represented by the general formula (9) in the present invention, b is not limited as long as it is 3 or more and 10,000 or less. When it is 3 or more, flame retardancy is exhibited, and when it is 10,000 or less, the solubility in organic solvents is high. Among these, 3 or more and 100 or less are preferable in view of availability.

本発明における一般式(9)で表されるホスファゼン化合物におけるD及びEは、炭素数3以上30以下の有機基であれば限定されない。この中で、Dは−N=P(OC、−N=P(OC、(OCOH)、−N=P(OC)(OCOH)、−N=P(OCOH)、−N=P(O)OC、−N=P(O)(OCOH)が好ましい。Eは−P(OC、−P(OC(OCOH)、−P(OC(OCOH)、−P(OC)(OCOH)、−P(OCOH)、−P(O)(OC、−P(O)(OCOH)、−P(O)(OC)(OCOH)などが好ましい。 D and E in the phosphazene compound represented by the general formula (9) in the present invention are not limited as long as they are organic groups having 3 to 30 carbon atoms. In this, D is -N = P (OC 6 H 5 ) 3, -N = P (OC 6 H 5) 2, (OC 6 H 4 OH) 3, -N = P (OC 6 H 5) ( OC 6 H 4 OH) 2, -N = P (OC 6 H 4 OH) 3, -N = P (O) OC 6 H 5, -N = P (O) (OC 6 H 4 OH) are preferred. E is -P (OC 6 H 5) 4 , -P (OC 6 H 5) 3 (OC 6 H 4 OH), - P (OC 6 H 5) 2 (OC 6 H 4 OH) 2, -P ( OC 6 H 5) (OC 6 H 4 OH) 3, -P (OC 6 H 4 OH) 4, -P (O) (OC 6 H 5) 2, -P (O) (OC 6 H 4 OH) 2, such as -P (O) (OC 6 H 5) (OC 6 H 4 OH) are preferred.

本発明におけるリン化合物は、1種類でも2種類以上の組み合わせで用いても良い。   The phosphorus compound in the present invention may be used alone or in combination of two or more.

本発明に係る感光性樹脂組成物においてリン化合物の添加量は、末端変性アルカリ溶解性ポリイミドの量を100重量%とした場合、感光性などの観点から、50重量%以下が好ましい。硬化体の難燃性の観点から、45重量%以下が好ましく、40重量%以下がより好ましい。   In the photosensitive resin composition according to the present invention, the addition amount of the phosphorus compound is preferably 50% by weight or less from the viewpoint of photosensitivity when the amount of the terminal-modified alkali-soluble polyimide is 100% by weight. From the viewpoint of flame retardancy of the cured product, it is preferably 45% by weight or less, more preferably 40% by weight or less.

本発明に係る感光性樹脂組成物には、必要に応じて末端変性アルカリ溶解性ポリイミド、感光剤、及び/またはリン化合物が均一に溶解及び/又は分散しうる溶媒を含むことができる。溶媒としては、前述の末端変性アルカリ溶解性ポリイミド樹脂組成物に用いる溶媒を使用することができる。   The photosensitive resin composition according to the present invention may contain a solvent capable of uniformly dissolving and / or dispersing the terminal-modified alkali-soluble polyimide, the photosensitive agent, and / or the phosphorus compound as necessary. As a solvent, the solvent used for the above-mentioned terminal-modified alkali-soluble polyimide resin composition can be used.

本発明の感光性樹脂組成物は感光性フィルムに好適に用いることができる。感光性フィルムを製造するという観点からは、感光性樹脂組成物における末端変性アルカリ溶解性ポリイミドの濃度は、1重量%以上、90重量%以下が好ましい。末端変性アルカリ溶解性ポリイミドの濃度は、感光性フィルムの膜厚の観点から1重量%以上が好ましく、感光性樹脂組成物の粘度、膜厚の均一性の観点から90重量%以下が好ましい。得られる感光性フィルムの膜厚の観点から、2重量%以上、80重量%以下がより好ましい。   The photosensitive resin composition of this invention can be used suitably for a photosensitive film. From the viewpoint of producing a photosensitive film, the concentration of the terminal-modified alkali-soluble polyimide in the photosensitive resin composition is preferably 1% by weight or more and 90% by weight or less. The concentration of the terminal-modified alkali-soluble polyimide is preferably 1% by weight or more from the viewpoint of the film thickness of the photosensitive film, and preferably 90% by weight or less from the viewpoint of the viscosity and film thickness uniformity of the photosensitive resin composition. From the viewpoint of the film thickness of the resulting photosensitive film, it is more preferably 2% by weight or more and 80% by weight or less.

次に、本発明に係る感光性フィルムの製造方法について説明する。
まず、本発明に係る感光性樹脂組成物を基材にコートする。前記基材としては、感光性ドライフィルム形成の際に損傷しない基材であれば、限定されない。このような基材としては、シリコンウエハ、ガラス、セラミック、耐熱性樹脂、キャリアフィルムなどが挙げられる。本発明におけるキャリアフィルムとしては、ポリエチレンテレフタレートフィルムや金属フィルムが挙げられる。取扱いの良さから、耐熱性樹脂及びキャリアフィルムが好ましく、基板圧着後の剥離性の観点から、ポリエチレンテレフタレートフィルムが特に好ましい。
Next, the manufacturing method of the photosensitive film which concerns on this invention is demonstrated.
First, the substrate is coated with the photosensitive resin composition according to the present invention. The substrate is not limited as long as it is a substrate that is not damaged during the formation of the photosensitive dry film. Examples of such a substrate include a silicon wafer, glass, ceramic, heat resistant resin, and carrier film. Examples of the carrier film in the present invention include a polyethylene terephthalate film and a metal film. A heat-resistant resin and a carrier film are preferable from the viewpoint of easy handling, and a polyethylene terephthalate film is particularly preferable from the viewpoint of peelability after pressure bonding to the substrate.

コート方法としてはバーコート、ローラーコート、ダイコート、ブレードコート、ディップコート、ドクターナイフ、スプレーコート、フローコート、スピンコート、スリットコート、はけ塗り、などが例示できる。コート後、必要に応じてホットプレートなどによりプリベークと呼ばれる加熱処理を行っても良い。   Examples of the coating method include bar coating, roller coating, die coating, blade coating, dip coating, doctor knife, spray coating, flow coating, spin coating, slit coating, and brush coating. After coating, if necessary, heat treatment called pre-baking may be performed with a hot plate or the like.

このように、本発明の感光性樹脂組成物で構成された感光性フィルムを用いる場合は、感光性樹脂組成物の溶液を任意の方法で任意の基材上に塗布後乾燥し、ドライフィルム化し、例えばキャリアフィルムと感光性フィルムとを有する積層フィルムとする。   Thus, when using the photosensitive film comprised with the photosensitive resin composition of this invention, after apply | coating the solution of the photosensitive resin composition on arbitrary base materials by arbitrary methods, it makes a dry film. For example, a laminated film having a carrier film and a photosensitive film is used.

また、感光性フィルム上に、任意の防汚用や保護用のカバーフィルムを少なくとも一層設けて積層フィルムとしても良い。本発明に係る積層フィルムおいて、カバーフィルムとしては、低密度ポリエチレンなど感光性フィルムを保護するフィルムであれば限定されない。   Moreover, it is good also as a laminated | multilayer film by providing at least one layer of arbitrary antifouling and protective cover films on a photosensitive film. In the laminated film according to the present invention, the cover film is not limited as long as it is a film that protects a photosensitive film such as low-density polyethylene.

次いで、本発明の感光性フィルムを、配線を有する基材に前記配線を覆うように圧着し、アルカリ現像を行い、焼成を行うことによりプリント配線板を得ることができる。   Next, a printed wiring board can be obtained by pressure-bonding the photosensitive film of the present invention to a substrate having wiring so as to cover the wiring, performing alkali development, and firing.

本発明に係るプリント配線板における配線を有する基材としては、ガラスエポキシ基板、ガラスマレイミド基板などのような硬質基材、あるいは銅張積層板などのフレキシブルな基板などが挙げられる。この中で、折り曲げ可能の観点からフレキシブルな基板が好ましい。   Examples of the substrate having wiring in the printed wiring board according to the present invention include a hard substrate such as a glass epoxy substrate and a glass maleimide substrate, or a flexible substrate such as a copper-clad laminate. Among these, a flexible substrate is preferable from the viewpoint of bendability.

前記プリント配線板の形成方法においては、前記感光性フィルムが配線を覆うように基材に形成されれば、限定されない。このような形成方法としては、前記配線を有する基材の配線側と本発明の感光性フィルムを接触させた状態で、熱プレス、熱ラミネート、熱真空プレス、熱真空ラミネート等を行う方法などが挙げられる。この中で、配線間への感光性フィルムの埋め込みの観点から、熱真空プレス、熱真空ラミネートが好ましい。   The method for forming the printed wiring board is not limited as long as the photosensitive film is formed on the substrate so as to cover the wiring. Examples of such a forming method include a method of performing hot pressing, thermal laminating, thermal vacuum pressing, thermal vacuum laminating, etc. in a state where the wiring side of the substrate having the wiring is in contact with the photosensitive film of the present invention. Can be mentioned. Among these, from the viewpoint of embedding the photosensitive film between the wirings, a heat vacuum press or a heat vacuum laminate is preferable.

前記配線を有する基材上に感光性フィルムを積層する際の加熱温度は、感光性フィルムが基材に密着しうる温度であれば限定されない。基材への密着の観点や感光性フィルムの分解や副反応の観点から、30℃以上、400℃以下が好ましい。より好ましくは、50℃以上、150℃以下である。   The heating temperature when laminating the photosensitive film on the substrate having the wiring is not limited as long as the photosensitive film can be in close contact with the substrate. From the viewpoint of adhesion to the substrate and from the viewpoint of decomposition of the photosensitive film and side reactions, 30 ° C. or more and 400 ° C. or less are preferable. More preferably, it is 50 degreeC or more and 150 degrees C or less.

本発明に係る感光性フィルムは、光照射後、光照射部位をアルカリ現像にて溶解することにより、ポジ型のフォトリソグラフィーが可能である。この場合において、光照射に用いる光源は、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、低圧水銀灯、メタルハライドランプ、キセノンランプ、蛍光灯、タングステンランプ、アルゴンレーザー、ヘリウムカドミウムレーザーなどが挙げられる。この中で、高圧水銀灯、超高圧水銀灯が好ましい。   The photosensitive film according to the present invention can be subjected to positive photolithography by dissolving the light irradiation site by alkali development after the light irradiation. In this case, examples of the light source used for light irradiation include a high pressure mercury lamp, an ultrahigh pressure mercury lamp, a low pressure mercury lamp, a metal halide lamp, a xenon lamp, a fluorescent lamp, a tungsten lamp, an argon laser, and a helium cadmium laser. Among these, a high pressure mercury lamp and an ultrahigh pressure mercury lamp are preferable.

現像に用いるアルカリ水溶液としては、光照射部位を溶解しうる溶液であれば限定されない。このような溶液として、炭酸ナトリウム水溶液、炭酸カリウム水溶液、水酸化ナトリウム水溶液、水酸化カリウム水溶液、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液などが挙げられる。現像性の観点から、炭酸ナトリウム水溶液及び水酸化ナトリウム水溶液が好ましい。現像方法としては、スプレー現像、浸漬現像、パドル現像などが挙げられる。   The aqueous alkali solution used for development is not limited as long as it is a solution capable of dissolving the light irradiation site. Examples of such a solution include a sodium carbonate aqueous solution, a potassium carbonate aqueous solution, a sodium hydroxide aqueous solution, a potassium hydroxide aqueous solution, and a tetramethylammonium hydroxide aqueous solution. From the viewpoint of developability, an aqueous sodium carbonate solution and an aqueous sodium hydroxide solution are preferred. Examples of the development method include spray development, immersion development, and paddle development.

次いで、本発明の感光性フィルムを圧着したプリント配線板を焼成することによりプリント配線板を形成する。焼成は、溶媒の除去の観点や副反応や分解などの観点から、30℃以上、400℃以下の温度で実施することが好ましい。より好ましくは、100℃以上、300℃以下である。   Subsequently, the printed wiring board is formed by baking the printed wiring board to which the photosensitive film of the present invention is pressure-bonded. Firing is preferably carried out at a temperature of 30 ° C. or higher and 400 ° C. or lower from the viewpoints of solvent removal, side reactions and decomposition. More preferably, it is 100 degreeC or more and 300 degrees C or less.

前記焼成における反応雰囲気は、空気雰囲気下でも不活性ガス雰囲気下でも実施可能である。前記プリント配線板の製造において、前記焼成に要する時間は、反応条件によって異なるが、通常は24時間以内であり、特に好適には1時間から8時間の範囲で実施される。   The reaction atmosphere in the firing can be carried out in an air atmosphere or an inert gas atmosphere. In the production of the printed wiring board, the time required for the firing varies depending on the reaction conditions, but is usually within 24 hours, particularly preferably in the range of 1 to 8 hours.

本発明に係る末端変性アルカリ溶解性ポリイミド及び感光性樹脂組成物は、良好な熱安定性を示し、かつ現像性も良好であり、硬化体とした際に耐薬品性を示すことから、エレクトロニクス分野で各種電子機器の操作パネル等に使用されるプリント配線板や回路基板の保護層形成、積層基板の絶縁層形成、半導体装置に使用されるシリコンウエハ、半導体チップ、半導体装置周辺の部材、半導体搭載用基板、放熱板、リードピン、半導体自身などの保護や絶縁及び接着に使用するための電子部品への膜形成用途に利用される。このように、シリコンウエハ、銅張積層板、プリント配線板などの上に形成された配線を保護する保護膜をカバーレイという。   The terminal-modified alkali-soluble polyimide and the photosensitive resin composition according to the present invention exhibit good thermal stability, good developability, and chemical resistance when used as a cured product. Protective layer formation for printed wiring boards and circuit boards used for operation panels of various electronic devices, insulation layer formation for laminated substrates, silicon wafers used for semiconductor devices, semiconductor chips, members around semiconductor devices, semiconductor mounting It is used for film formation on electronic parts for use in protection, insulation and adhesion of industrial substrates, heat sinks, lead pins, semiconductors, etc. A protective film that protects wiring formed on a silicon wafer, a copper clad laminate, a printed wiring board, or the like is called a coverlay.

[実施例]
<試薬>
実施例及び比較例において、用いた試薬であるシリコーンジアミン(KF−8010)(信越化学工業社製)、ODPA(和光純薬工業社製)、TMEG(新日本理化社製)、APB(三井化学社製)、MBAA(和歌山精化社製)、化合物B−1、TBXP(大八化学社製)、トリメリット酸無水物(東京化成社製)、トルエン(和光純薬工業社製、有機合成用)、γ―ブチロラクトン(和光純薬工業社製、特級)、トリエチレングリコールジメチルエーテル(和光純薬工業社製)ピリジン(和光純薬工業社製、有機合成用)、γ―バレロラクトン(和光純薬工業社製、一級)、炭酸ナトリウム(和光純薬工業社製)、は特別な精製を実施せずに、反応に用いた。
[Example]
<Reagent>
In Examples and Comparative Examples, silicone diamine (KF-8010) (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), ODPA (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), TMEG (manufactured by Shin Nippon Chemical Co., Ltd.), APB (Mitsui Chemicals) ), MBAA (manufactured by Wakayama Seika Co., Ltd.), Compound B-1, TBXP (manufactured by Daihachi Chemical Co., Ltd.), trimellitic anhydride (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.), toluene (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., organic synthesis) ), Γ-butyrolactone (made by Wako Pure Chemical Industries, special grade), triethylene glycol dimethyl ether (made by Wako Pure Chemical Industries), pyridine (made by Wako Pure Chemical Industries, for organic synthesis), γ-valerolactone (Wako Pure) Yakuhin Kogyo Co., Ltd., first grade) and sodium carbonate (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) were used for the reaction without any special purification.

<重量平均分子量測定>
重量平均分子量の測定法であるゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)は、下記の条件により測定を行った。溶媒としてN、N−ジメチルホルムアミド(和光純薬工業社製、高速液体クロマトグラフ用)を用い、測定前に24.8mmol/Lの臭化リチウム一水和物(和光純薬工業社製、純度99.5%)及び63.2mmol/Lのリン酸(和光純薬工業社製、高速液体クロマトグラフ用)を加えたものを使用した。
カラム:Shodex KD−806M(昭和電工社製)
流速:1.0mL/分
カラム温度:40℃
ポンプ:PU−2080Plus(JASCO社製)
検出器:RI−2031Plus(RI:示差屈折計、JASCO社製)
UV―2075Plus(UV−VIS:紫外可視吸光計、JASCO社製)
<Weight average molecular weight measurement>
Gel permeation chromatography (GPC), which is a method for measuring the weight average molecular weight, was measured under the following conditions. Using N, N-dimethylformamide (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., for high performance liquid chromatograph) as a solvent, 24.8 mmol / L of lithium bromide monohydrate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., purity before measurement) 99.5%) and 63.2 mmol / L phosphoric acid (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., for high performance liquid chromatograph) were used.
Column: Shodex KD-806M (manufactured by Showa Denko KK)
Flow rate: 1.0 mL / min Column temperature: 40 ° C
Pump: PU-2080 Plus (manufactured by JASCO)
Detector: RI-2031Plus (RI: differential refractometer, manufactured by JASCO)
UV-2075 Plus (UV-VIS: UV-Visible Absorber, manufactured by JASCO)

また、前記分子量を算出するための検量線は、スタンダードポリスチレン(東ソー社製)を用いて作成した。   Moreover, the calibration curve for calculating the molecular weight was prepared using standard polystyrene (manufactured by Tosoh Corporation).

<膜厚測定>
硬化体の膜厚測定は、膜厚計(Mitutoyo社製、ID−C112B)を用いて行った。
<Film thickness measurement>
The film thickness of the cured body was measured using a film thickness meter (ID-C112B, manufactured by Mitutoyo).

<ドライフィルム製造方法>
本発明における感光性樹脂組成物のコート方法は、FILMCOATER(TESTER SANGYO社製、PI1210)を用いるドクターブレード法により行った。易剥離PETフィルム(三菱化学ポリエステルフィルム社製、DIAFOIL、T100H25)に前記感光性樹脂組成物を滴下し、クリアランス150μmでコートを行った。コートした前記フィルムを、乾燥器(ESPEC社製、SPHH−10l)を用いて95℃で30分間乾燥することにより、感光性ドライフィルムを得た。
<Dry film manufacturing method>
The coating method of the photosensitive resin composition in the present invention was performed by a doctor blade method using FILMCOATER (manufactured by TESTER SANGYO, PI1210). The said photosensitive resin composition was dripped at the easily peelable PET film (Mitsubishi Chemical Polyester Film company make, DIAFOIL, T100H25), and it coat | coated with clearance 150micrometer. The coated film was dried at 95 ° C. for 30 minutes using a dryer (SPHH-10L, manufactured by ESPEC) to obtain a photosensitive dry film.

<ラミネート条件>
本発明におけるラミネートは、真空プレス機(名機製作所製)を用いて行った。プレス温度110℃、プレス圧2.0MPa、プレス時間2分間にて行った。
<Lamination conditions>
Lamination in the present invention was performed using a vacuum press (manufactured by Meiki Seisakusho). The press temperature was 110 ° C., the press pressure was 2.0 MPa, and the press time was 2 minutes.

<現像性評価>
現像性評価は、銅張積層板上に、感光性ドライフィルム(感光層の厚さ約18μm)を用いて、上記のラミネート条件でラミネートした後に、ポジ型マスクを用いて照射量1.0J/cmにて露光を行い、続いて炭酸ナトリウム水溶液によるアルカリ現像処理と水によるリンスを行い、乾燥後にパターンを光学顕微鏡にて評価することにより行った。マスクには100μm径の円形パターン(間隔100μmピッチ)を用いた。現像により、露光部で銅面が現れるまでの時間を測定し、120秒以下のものを○、それより現像時間が長いものを×とした。
<Developability evaluation>
Evaluation of developability was carried out using a photosensitive dry film (photosensitive layer thickness of about 18 μm) on a copper clad laminate under the above laminating conditions, and then using a positive mask to give an irradiation dose of 1.0 J / Exposure was performed at cm 2 , followed by alkali development with an aqueous sodium carbonate solution and rinsing with water, and after drying, the pattern was evaluated with an optical microscope. A circular pattern having a 100 μm diameter (interval of 100 μm pitch) was used as the mask. The time until the copper surface appeared in the exposed area was measured by development, and ○ for 120 seconds or less and x for longer development time.

<熱安定性評価>
本発明における熱安定性評価は、ポリイミドを上記のドライフィルム製造方法にて製造し、得られたドライフィルムを易剥離PETフィルムから剥がし、上記のGPC測定溶媒に溶解させた後にGPCを測定し、加熱していないポリイミドの分子量からの変化率を求めることにより行った。
<Thermal stability evaluation>
The thermal stability evaluation in the present invention is to manufacture polyimide by the above dry film manufacturing method, peel off the obtained dry film from the easily peelable PET film, measure GPC after dissolving in the above GPC measurement solvent, This was done by determining the rate of change from the molecular weight of the unheated polyimide.

[実施例1]
窒素雰囲気下、セパラブルフラスコに、MBAA(5.0mmol)、シリコーンジアミン(KF−8010、15.0mmol)、γ―ブチロラクトン(28.0g)、トリエチレングリコールジメチルエーテル(12.0g)を入れ、続いてODPA(21.3mmol)を加え、80℃で2時間撹拌した。続いて、トルエン(15.0g)、ピリジン(11.8mmol)、γ―バレロラクトン(7.5mmol)を加え、ディーンシュタルク装置及び還流器をつけ、180℃で2時間加熱撹拌した。80℃まで冷却した後に、APB(3.0mmol)、MBAA(5.0mmol)を加え、10分間撹拌した後に、トリメリット酸無水物(1.6mmol)、TMEG(6.2mmol)を加え、80℃で2時間加熱撹拌した。続いて、トルエン(10.0g)を加え、180℃で1時間加熱撹拌した。140℃まで冷却し、ポリマー固形分濃度25重量%となるようにγ―ブチロラクトンを加え、室温まで冷却することにより、ポリイミド(1)の溶液を得た。重量平均分子量は38000であった。
[Example 1]
Under a nitrogen atmosphere, put MBAA (5.0 mmol), silicone diamine (KF-8010, 15.0 mmol), γ-butyrolactone (28.0 g), triethylene glycol dimethyl ether (12.0 g) into a separable flask, ODPA (21.3 mmol) was added and stirred at 80 ° C. for 2 hours. Subsequently, toluene (15.0 g), pyridine (11.8 mmol), and γ-valerolactone (7.5 mmol) were added, and a Dean-Stark apparatus and a reflux were attached, followed by heating and stirring at 180 ° C. for 2 hours. After cooling to 80 ° C., APB (3.0 mmol) and MBAA (5.0 mmol) were added, and after stirring for 10 minutes, trimellitic anhydride (1.6 mmol) and TMEG (6.2 mmol) were added. The mixture was stirred with heating at ° C for 2 hours. Subsequently, toluene (10.0 g) was added, and the mixture was heated and stirred at 180 ° C. for 1 hour. The solution of polyimide (1) was obtained by cooling to 140 ° C., adding γ-butyrolactone so that the polymer solid content concentration was 25% by weight, and cooling to room temperature. The weight average molecular weight was 38000.

ポリイミド(1)の熱安定性を、前述の熱安定性評価方法にて評価を行った。表1に示す。   The thermal stability of the polyimide (1) was evaluated by the above-described thermal stability evaluation method. Table 1 shows.

ポリイミド(1)100重量%に対して、化合物B−1(20重量%)、TBXP(10重量%)を混合し、感光性樹脂組成物を調整した。このようにして得られた感光性樹脂組成物を、前述のコート方法にて易剥離PETフィルムにコートし、95℃で30分間乾燥させることにより、感光性ドライフィルムを得た。   Compound B-1 (20% by weight) and TBXP (10% by weight) were mixed with 100% by weight of polyimide (1) to prepare a photosensitive resin composition. The photosensitive resin composition thus obtained was coated on an easily peelable PET film by the aforementioned coating method, and dried at 95 ° C. for 30 minutes to obtain a photosensitive dry film.

上記の感光性フィルムを、銅張積層板上に前述のラミネート条件によりラミネートを行った。得られた積層体を、ポジ型マスクを用いて照射量1.0J/cmにて露光を行い、続いて1重量%炭酸ナトリウム水溶液によるアルカリ現像処理と水によるリンスを行い、乾燥後にパターンを光学顕微鏡にて観察した。結果を表2に示す。 The above photosensitive film was laminated on a copper clad laminate under the above-mentioned laminating conditions. The resulting laminate is exposed using a positive mask at an irradiation dose of 1.0 J / cm 2 , followed by alkali development with a 1 wt% aqueous sodium carbonate solution and rinsing with water, and after drying, a pattern is formed. Observed with an optical microscope. The results are shown in Table 2.

[比較例1]
窒素雰囲気下、セパラブルフラスコに、MBAA(5.0mmol)、シリコーンジアミン(KF−8010、15.0mmol)、γ―ブチロラクトン(28.0g)、トリエチレングリコールジメチルエーテル(12.0g)を入れ、続いてODPA(21.3mmol)を加え、80℃で2時間撹拌した。続いて、トルエン(15.0g)、ピリジン(11.8mmol)、γ―バレロラクトン(7.5mmol)を加え、ディーンシュタルク装置及び還流器をつけ、180℃で2時間加熱撹拌した。80℃まで冷却した後に、APB(3.0mmol)、MBAA(5.0mmol)を加え、10分間撹拌した後に、TMEG(7.6mmol)を加え、80℃で2時間加熱撹拌した。続いて、トルエン(10.0g)を加え、180℃で1時間加熱撹拌した。140℃まで冷却し、ポリマー固形分濃度25重量%となるようにγ―ブチロラクトンを加え、室温まで冷却することにより、ポリイミドの溶液を得た。重量平均分子量は39000であった。実施例1と同様の方法で、熱安定性の評価を行った。表1に示す。
[Comparative Example 1]
Under a nitrogen atmosphere, put MBAA (5.0 mmol), silicone diamine (KF-8010, 15.0 mmol), γ-butyrolactone (28.0 g), triethylene glycol dimethyl ether (12.0 g) into a separable flask, ODPA (21.3 mmol) was added and stirred at 80 ° C. for 2 hours. Subsequently, toluene (15.0 g), pyridine (11.8 mmol), and γ-valerolactone (7.5 mmol) were added, and a Dean-Stark apparatus and a reflux were attached, followed by heating and stirring at 180 ° C. for 2 hours. After cooling to 80 ° C., APB (3.0 mmol) and MBAA (5.0 mmol) were added, and after stirring for 10 minutes, TMEG (7.6 mmol) was added, and the mixture was heated and stirred at 80 ° C. for 2 hours. Subsequently, toluene (10.0 g) was added, and the mixture was heated and stirred at 180 ° C. for 1 hour. The solution was cooled to 140 ° C., γ-butyrolactone was added to a polymer solid content concentration of 25% by weight, and the solution was cooled to room temperature to obtain a polyimide solution. The weight average molecular weight was 39000. Thermal stability was evaluated in the same manner as in Example 1. Table 1 shows.

ポリイミド100重量%に対して、化合物B−1(20重量%)及びTBXP(10重量%)を混合し、感光性樹脂組成物を調整した。前記感光性樹脂組成物を実施例1と同様の方法にてアルカリ現像性の評価を行った。結果を表2に示す。   Compound B-1 (20% by weight) and TBXP (10% by weight) were mixed with 100% by weight of polyimide to prepare a photosensitive resin composition. The photosensitive resin composition was evaluated for alkali developability in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2.

[比較例2]
窒素雰囲気下、セパラブルフラスコに、MBAA(10.0mmol)、シリコーンジアミン(KF−8010、15.0mmol)、APB(3.0mmol)、γ―ブチロラクトン(28.0g)、トリエチレングリコールジメチルエーテル(12.0g)を入れ、続いてODPA(21.3mmol)、トリメリット酸無水物(1.6mmol)、TMEG(6.2mmol)を加え、80℃で8時間撹拌した。ポリマー固形分濃度25重量%となるようにγ―ブチロラクトンを加え、室温まで冷却することにより、ポリアミド酸の溶液を得た。重量平均分子量は35000であった。実施例1と同様の方法で、熱安定性の評価を行った。表1に示す。
[Comparative Example 2]
In a nitrogen atmosphere, a separable flask was charged with MBAA (10.0 mmol), silicone diamine (KF-8010, 15.0 mmol), APB (3.0 mmol), γ-butyrolactone (28.0 g), triethylene glycol dimethyl ether (12 0.0 g), ODPA (21.3 mmol), trimellitic anhydride (1.6 mmol) and TMEG (6.2 mmol) were added, followed by stirring at 80 ° C. for 8 hours. Γ-butyrolactone was added so that the polymer solid content concentration would be 25% by weight, and the solution was cooled to room temperature to obtain a polyamic acid solution. The weight average molecular weight was 35000. Thermal stability was evaluated in the same manner as in Example 1. Table 1 shows.

該ポリアミド酸100重量%に対して、化合物B−1(20重量%)及びTBXP(10重量%)を混合し、感光性樹脂組成物を調整した。前記感光性樹脂組成物を実施例1と同様の方法にてアルカリ現像性の評価を行った。

Figure 2009269936
Figure 2009269936
Compound B-1 (20% by weight) and TBXP (10% by weight) were mixed with 100% by weight of the polyamic acid to prepare a photosensitive resin composition. The photosensitive resin composition was evaluated for alkali developability in the same manner as in Example 1.
Figure 2009269936
Figure 2009269936

表1及び表2に示すように、本発明の末端変性アルカリ溶解性ポリイミドを用いることで、熱安定性及び現像性共にすぐれた感光性フィルムを得ることができる。また、本発明の末端変性アルカリ溶解性ポリイミドを用いることにより、現像時間が大幅に短縮され、工業的に極めて有用である。   As shown in Tables 1 and 2, a photosensitive film having excellent thermal stability and developability can be obtained by using the terminal-modified alkali-soluble polyimide of the present invention. Moreover, by using the terminal-modified alkali-soluble polyimide of the present invention, the development time is greatly shortened, which is extremely useful industrially.

本発明における末端変性アルカリ溶解性、該ポリイミドを含有する感光性樹脂組成物は、感光性フィルムとして良好な熱安定性を示し、かつ現像性も良好であることから、エレクトロニクス分野で各種電子機器の操作パネル等に使用されるフレキシブル配線板や回路基板の保護層形成、積層基板の絶縁層形成、半導体装置に使用されるシリコンウエハ、半導体チップ、半導体装置周辺の部材、半導体搭載用基板、放熱板、リードピン、半導体自身などの保護や絶縁及び接着に使用するための電子部品への膜形成用途に利用される。   The terminal-modified alkali solubility in the present invention, the photosensitive resin composition containing the polyimide exhibits good thermal stability as a photosensitive film and has good developability. Formation of protective layers on flexible wiring boards and circuit boards used for operation panels, etc., formation of insulating layers on laminated substrates, silicon wafers used in semiconductor devices, semiconductor chips, semiconductor device peripherals, semiconductor mounting substrates, heat sinks It is used for film formation on electronic components for use in protection, insulation and adhesion of lead pins, semiconductors, etc.

Claims (10)

ポリマー主鎖末端に、カルボキシル基、芳香族性水酸基及びスルホン酸基からなる群より選ばれた官能基を少なくとも一つ有するアルカリ溶解性ポリイミド。   An alkali-soluble polyimide having at least one functional group selected from the group consisting of a carboxyl group, an aromatic hydroxyl group and a sulfonic acid group at the polymer main chain terminal. 請求項1記載のアルカリ溶解性ポリイミドが、下記一般式(1)で表されることを特徴とするアルカリ溶解性ポリイミド。(式中、R、Rは4価の有機基を表し、同じであっても異なっていても良い。R4、は炭素数1以上30以下の炭化水素基を表す。R2はアルカリ溶解性官能基を少なくとも一つ以上有する2価の有機基を表す。nは、1≦n≦30を満たす。x+y=100かつ0.1≦x/(x+y)≦0.9である。A及び/又はBは末端にカルボキシル基、芳香族性水酸基、スルホン酸基から選ばれる官能基を少なくとも一つ有する有機基である。)
Figure 2009269936
The alkali-soluble polyimide according to claim 1 is represented by the following general formula (1). (In the formula, R 1 and R 3 represent a tetravalent organic group and may be the same or different. R 4 and R 5 represent a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms. R 2 Represents a divalent organic group having at least one alkali-soluble functional group, n satisfies 1 ≦ n ≦ 30, and x + y = 100 and 0.1 ≦ x / (x + y) ≦ 0.9. A and / or B is an organic group having at least one functional group selected from a carboxyl group, an aromatic hydroxyl group and a sulfonic acid group at the terminal.
Figure 2009269936
請求項1又は請求項2に記載のアルカリ溶解性ポリイミドと、感光剤と、を含有することを特徴とする感光性樹脂組成物。   A photosensitive resin composition comprising the alkali-soluble polyimide according to claim 1 and a photosensitive agent. 請求項3記載の感光剤が、キノンジアジド構造を有することを特徴とする感光性樹脂組成物。   A photosensitive resin composition, wherein the photosensitive agent according to claim 3 has a quinonediazide structure. リン化合物を含有することを特徴とする請求項3又は請求項4に記載の感光性樹脂組成物。   The photosensitive resin composition according to claim 3, comprising a phosphorus compound. 請求項5記載のリン化合物が、リン酸エステル構造及び/又はホスファゼン構造を有することを特徴とする感光性樹脂組成物。   6. The photosensitive resin composition, wherein the phosphorus compound according to claim 5 has a phosphate ester structure and / or a phosphazene structure. 請求項3から請求項6のいずれかに記載の感光性樹脂組成物から構成されることを特徴とする感光性フィルム。   A photosensitive film comprising the photosensitive resin composition according to claim 3. キャリアフィルムと、前記キャリアフィルム上に設けられた請求項7記載の感光性フィルムと、を具備することを特徴とする積層フィルム。   A laminated film comprising: a carrier film; and the photosensitive film according to claim 7 provided on the carrier film. 前記感光性フィルム上に形成されたカバーフィルムを具備することを特徴とする請求項8記載の積層フィルム。   The laminated film according to claim 8, further comprising a cover film formed on the photosensitive film. 配線を有する基材と、前記配線を覆うように前記基材上に形成され、請求項7から請求項9のいずれかに記載の感光性フィルム又は積層フィルムから構成されたカバーレイと、を具備することを特徴とするプリント配線板。   A substrate having wiring, and a cover lay formed on the substrate so as to cover the wiring and made of the photosensitive film or laminated film according to any one of claims 7 to 9. A printed wiring board characterized by:
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