JP2015168733A - Ink composition, protective film, and flexible printed wiring board - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、インク組成物、保護膜及びフレキシブルプリント配線板に関する。 The present invention relates to an ink composition, a protective film, and a flexible printed wiring board.
近年、自動車のシステムが電子化するのに伴い、自動車に搭載されるエンジンコントロールユニットの数が増えている。一方、自動車の省エネルギー化、軽量化へのニーズが高まる中、自動車のコンパクト化が求められており、それに伴って、プリント配線板への期待が高まっている。プリント配線板は、例えばポリイミド樹脂製のベースフィルムの表面側に銅箔を貼着し、この銅箔をエッチングして導電パターンを形成した後、導電パターン表面を被覆するように保護膜を積層することにより形成される。この保護膜は、ポリイミド樹脂等からなり、導電パターンの酸化防止、絶縁及び保護の役割を担っている(特開2009−275076号公報参照)。 In recent years, the number of engine control units mounted on automobiles has increased as automobile systems have become electronic. On the other hand, as the needs for energy saving and weight reduction of automobiles increase, miniaturization of automobiles is demanded, and accordingly, expectations for printed wiring boards are increasing. For example, a printed wiring board is formed by attaching a copper foil to the surface side of a base film made of polyimide resin, etching the copper foil to form a conductive pattern, and then laminating a protective film so as to cover the surface of the conductive pattern. Is formed. This protective film is made of polyimide resin or the like, and plays a role of preventing oxidation, insulation and protection of the conductive pattern (see JP 2009-275076 A).
しかし、自動車のエンジン周りのエンジンコントロールユニットに従来のプリント配線板を用いることを想定した場合、他の箇所以上の耐熱性が必要である。例えば、エンジン周りでは150℃の耐熱性が必要である。これに対し、従来のプリント配線板では、保護膜の耐熱性が不十分であるため、エンジン周りへの適用が進んでいないのが現状である。そこで、プリント配線板の耐熱性を改善するために保護膜用のインク組成物について検討がなされている(国際公開第2005/116152号参照)。 However, when it is assumed that a conventional printed wiring board is used for an engine control unit around the engine of an automobile, heat resistance higher than that of other parts is required. For example, heat resistance of 150 ° C. is required around the engine. On the other hand, in the conventional printed wiring board, since the heat resistance of the protective film is insufficient, the present situation is that the application around the engine has not progressed. In view of this, an ink composition for a protective film has been studied in order to improve the heat resistance of the printed wiring board (see International Publication No. 2005/116152).
しかし、上記公報に記載のインク組成物を用いる場合、自動車のエンジン周りのエンジンコントロールユニットに最小限必要であると言われている150℃、1,000時間の耐熱性を確保できるとは言い難い。 However, when the ink composition described in the above publication is used, it is difficult to say that heat resistance at 150 ° C. and 1,000 hours, which is said to be a minimum requirement for an engine control unit around an automobile engine, can be secured. .
本発明は、上述のような事情に鑑みてなされたものであり、耐熱性に優れる硬化膜、例えばフレキシブルプリント配線板の保護膜等を形成できるインク組成物を提供することを目的とする。また、本発明は、当該インク組成物により形成されるフレキシブルプリント配線板の保護膜、及びこの保護膜を備えるフレキシブルプリント配線板を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide an ink composition capable of forming a cured film having excellent heat resistance, such as a protective film for a flexible printed wiring board. Another object of the present invention is to provide a protective film for a flexible printed wiring board formed from the ink composition, and a flexible printed wiring board provided with the protective film.
上記課題を解決するためになされた発明は、シロキサン変性ポリイミド、エポキシ樹脂、及び無機フィラーを含有し、上記シロキサン変性ポリイミドの重量平均分子量(Mw)が25,000以上300,000以下であるインク組成物である。 The invention made in order to solve the above-described problems includes an ink composition containing a siloxane-modified polyimide, an epoxy resin, and an inorganic filler, wherein the siloxane-modified polyimide has a weight average molecular weight (Mw) of 25,000 or more and 300,000 or less. It is a thing.
上記課題を解決するためになされた別の発明は、フレキシブルプリント配線板の導電パターンを被覆する保護膜であって、当該インク組成物の硬化膜よりなる。 Another invention made to solve the above-described problems is a protective film that covers the conductive pattern of the flexible printed wiring board, and includes a cured film of the ink composition.
上記課題を解決するためになされたさらに別の発明は、当該保護膜を有するフレキシブルプリント配線板である。 Yet another invention made to solve the above-described problems is a flexible printed wiring board having the protective film.
本発明のインク組成物は、耐熱性等に優れる硬化膜、例えばフレキシブルプリント配線板の保護膜を形成することができる。従って、当該インク組成物は、耐熱性が要求されるフレキシブルプリント配線板の保護膜及びフレキシブルプリント配線板に好適に使用でき、特に高温環境下で使用されるフレキシブルプリント配線板に好適に使用できる。 The ink composition of the present invention can form a cured film excellent in heat resistance, for example, a protective film for a flexible printed wiring board. Therefore, the ink composition can be suitably used for a protective film of a flexible printed wiring board and a flexible printed wiring board that require heat resistance, and can be suitably used for a flexible printed wiring board used in a high temperature environment.
[本発明の実施形態の説明]
本発明は、シロキサン変性ポリイミド、エポキシ樹脂、及び無機フィラーを含有し、上記シロキサン変性ポリイミドの重量平均分子量(Mw)が25,000以上300,000以下であるインク組成物である。
[Description of Embodiment of the Present Invention]
The present invention is an ink composition containing a siloxane-modified polyimide, an epoxy resin, and an inorganic filler, wherein the siloxane-modified polyimide has a weight average molecular weight (Mw) of 25,000 or more and 300,000 or less.
当該インク組成物によれば、エポキシ樹脂を含有することで、当該インク組成物から形成される硬化膜の耐熱性が向上する。エポキシ樹脂を含有することで耐熱性が向上する理由は明確ではないが、エポキシ樹脂によりシロキサン変性ポリイミドが架橋されるためであると考えられる。また、かかるエポキシ樹脂による架橋により、耐湿性、機械的強度が向上するものと考えられる。 According to the ink composition, the heat resistance of the cured film formed from the ink composition is improved by containing the epoxy resin. The reason why the heat resistance is improved by containing an epoxy resin is not clear, but it is considered that the siloxane-modified polyimide is cross-linked by the epoxy resin. Moreover, it is thought that moisture resistance and mechanical strength are improved by crosslinking with such an epoxy resin.
また、当該インク組成物は、重量平均分子量(Mw)が特定範囲のシロキサン変性ポリイミドを含有することで、シロキサン変性ポリイミドの凝集を抑制できる。そのため、当該インク組成物の硬化膜は、シロキサン変性ポリイミドの凝集に起因する剥離強度の低下を抑制できる。さらに、当該インク組成物の硬化膜は、無機フィラーを配合することで、機械的強度及び剥離強度がより向上する。 Moreover, the said ink composition can suppress aggregation of a siloxane modified polyimide by containing the siloxane modified polyimide whose weight average molecular weight (Mw) is a specific range. Therefore, the cured film of the ink composition can suppress a decrease in peel strength due to aggregation of the siloxane-modified polyimide. Furthermore, the cured film of the ink composition is further improved in mechanical strength and peel strength by blending an inorganic filler.
加えて、当該インク組成物の硬化膜は、エポキシ樹脂による架橋、変性ポリイミドの凝集防止等によって、耐メッキ性が向上する。すなわち、当該インク組成物の硬化膜は、例えばフレキシブルプリント配線板の製造過程において、開口部により露出させた回路露出部分をメッキ処理する場合にメッキ液の染み込みやメッキ液による表面荒れなどを抑制することができる。 In addition, the cured film of the ink composition has improved plating resistance by crosslinking with an epoxy resin, preventing aggregation of the modified polyimide, and the like. That is, the cured film of the ink composition suppresses, for example, plating solution soaking and surface roughness due to the plating solution when a circuit exposed portion exposed through the opening is plated in the manufacturing process of the flexible printed wiring board. be able to.
当該インク組成物は、フェノール樹脂をさらに含有するとよい。このようにフェノール樹脂を含有することで、エポキシ樹脂がフェノール樹脂により架橋される。そのため、エポキシ樹脂がシロキサン変性ポリイミドを架橋することによって得られる耐熱性、剥離強度、機械的強度等の向上効果と相俟って、フェノール樹脂による架橋により当該インク組成物から得られる硬化膜の耐熱性、剥離強度、耐湿性、機械的強度等がさらに向上する。 The ink composition may further contain a phenol resin. Thus, an epoxy resin is bridge | crosslinked by a phenol resin by containing a phenol resin. Therefore, combined with the improvement effect of heat resistance, peel strength, mechanical strength, etc. obtained by crosslinking the siloxane-modified polyimide with the epoxy resin, the heat resistance of the cured film obtained from the ink composition by crosslinking with the phenol resin Properties, peel strength, moisture resistance, mechanical strength and the like are further improved.
上記エポキシ樹脂の含有量としては上記シロキサン変性ポリイミド100質量部に対して20質量部以下が好ましい。このようにエポキシ樹脂の含有量を20質量部以下とすることで、エポキシ樹脂がシロキサン変性ポリイミドを好適に架橋し、硬化膜の耐熱性、密着性、機械的強度等の特性をさらに向上するものと考えられる。 The content of the epoxy resin is preferably 20 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the siloxane-modified polyimide. Thus, by making content of an epoxy resin 20 mass parts or less, an epoxy resin bridge | crosslinks a siloxane modified polyimide suitably, and further improves characteristics, such as the heat resistance of a cured film, adhesiveness, and mechanical strength. it is conceivable that.
上記シロキサン変性ポリイミドは、下記式(1)で表される第1構造単位及び下記式(2)で表される第2構造単位を含むとよい。
式(1)中、R1は、2価のジアミンシロキサン残基である。
式(2)中、R2は、2価の芳香族ジアミン残基である。
上記式(1)中、mは、上記シロキサン変性ポリイミドの全構造単位における上記第1構造単位のモル比率を表し、0.35以上0.65以下である。
上記式(2)中、nは、上記シロキサン変性ポリイミドの全構造単位における上記第2構造単位のモル比率を表し、0.35以上0.65以下である。
ただし、mとnとの合計が1を超える場合はない。)
The siloxane-modified polyimide may include a first structural unit represented by the following formula (1) and a second structural unit represented by the following formula (2).
In formula (1), R 1 is a divalent diamine siloxane residue.
In formula (2), R 2 is a divalent aromatic diamine residue.
In said formula (1), m represents the molar ratio of the said 1st structural unit in all the structural units of the said siloxane modified polyimide, and is 0.35-0.65.
In said formula (2), n represents the molar ratio of the said 2nd structural unit in all the structural units of the said siloxane modified polyimide, and is 0.35-0.65.
However, the sum of m and n does not exceed 1. )
上記シロキサン変性ポリイミドは、上記式(1)及び式(2)で表される構造単位の比率が、それぞれ0.35以上0.65以下、すなわち分子中のシロキサン残基の数が芳香族ジアミン残基と同程度とされている。このようにインク組成物から得られる硬化膜におけるシロキサン変性ポリイミドは、耐熱性等の特性を低下させ得るシロキサン残基が過剰に含まれるものではない。その結果、当該インク組成物は、シロキサン残基に起因する硬化膜の耐熱性等の低下を抑制できる。 In the siloxane-modified polyimide, the ratio of the structural units represented by the above formulas (1) and (2) is 0.35 or more and 0.65 or less, that is, the number of siloxane residues in the molecule is an aromatic diamine residue. It is about the same as the group. As described above, the siloxane-modified polyimide in the cured film obtained from the ink composition does not contain an excessive amount of siloxane residues capable of degrading characteristics such as heat resistance. As a result, the ink composition can suppress a decrease in the heat resistance and the like of the cured film due to the siloxane residue.
上記シロキサン変性ポリイミドとしては、ジアミノシロキサンを含むジアミン成分と芳香族テトラカルボン酸二無水物との縮合物が好ましい。上記ジアミン成分における上記ジアミノシロキサンの組成比としては、66質量%以上80質量%以下が好ましい。このような組成等を有するシロキサン変性ポリイミドを含有することで、水酸化マグネシウム等の無機難燃剤を配合しなくても、UL−94V−0に適合する難燃性を有する硬化膜、例えばフレキシブルプリント配線板の保護膜等に利用される硬化膜が得られる。そして、無機難燃剤を配合しないことにより、保護膜等の硬化膜をより低弾性率化(柔軟化)でき、反りを抑制できると共に、優れた耐メッキ性が得られる。上記硬化膜が耐メッキ性に優れることで、硬化膜形成後に露出回路部に金メッキ等を施す際にメッキ液による染み込みなどの不具合を起こり難くすることができる。 The siloxane-modified polyimide is preferably a condensate of a diamine component containing diaminosiloxane and an aromatic tetracarboxylic dianhydride. The composition ratio of the diaminosiloxane in the diamine component is preferably 66% by mass or more and 80% by mass or less. By containing a siloxane-modified polyimide having such a composition, a cured film having flame retardancy suitable for UL-94V-0, for example, a flexible print, without blending an inorganic flame retardant such as magnesium hydroxide. A cured film used for a protective film of a wiring board is obtained. And by not mix | blending an inorganic flame retardant, cured films, such as a protective film, can be made into a lower elastic modulus (softening) more, can suppress curvature, and the outstanding plating resistance is obtained. When the cured film is excellent in plating resistance, it is possible to prevent problems such as penetration by a plating solution when gold plating is applied to the exposed circuit portion after the cured film is formed.
上記シロキサン変性ポリイミドの側鎖が不飽和二重結合を含まなくてもよい。当該インク組成物のシロキサン変性ポリイミドは、エポキシ樹脂を配合することで耐熱性が改善されるため、シロキサン変性ポリイミドとして側鎖に不飽和二重結合を含まないものを使用できる。そのため、ジアミン成分及び芳香族テトラカルボン酸二無水物として使用できる化合物の制約が少なく選択の自由度が高いため、硬化膜に種々の特性を与えやすく、またコスト低減を図りやすい。 The side chain of the siloxane-modified polyimide may not contain an unsaturated double bond. Since the heat resistance of the siloxane-modified polyimide of the ink composition is improved by blending an epoxy resin, a siloxane-modified polyimide that does not contain an unsaturated double bond in the side chain can be used. Therefore, since there are few restrictions on the compounds that can be used as the diamine component and aromatic tetracarboxylic dianhydride and the degree of freedom of selection is high, it is easy to give various properties to the cured film and to reduce costs.
上記無機フィラーの含有量としては上記シロキサン変性ポリイミド100質量部に対して5質量部以上100質量部以下が好ましい。このように無機フィラーの含有量を上記範囲とすることで、無機フィラーを配合することによる効果、すなわち機械的強度及び剥離強度の向上効果により優れる。 The content of the inorganic filler is preferably 5 parts by mass or more and 100 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the siloxane-modified polyimide. Thus, by making content of an inorganic filler into the said range, it is excellent by the effect by mix | blending an inorganic filler, ie, the improvement effect of mechanical strength and peeling strength.
上記無機フィラーの平均粒径としては、2μm以上20μm以下が好ましい。このように無機フィラーの平均粒径を上記範囲とすることで、硬化膜の耐熱性等の特性がさらに向上する。 The average particle size of the inorganic filler is preferably 2 μm or more and 20 μm or less. Thus, characteristics, such as heat resistance of a cured film, improve further by making the average particle diameter of an inorganic filler into the said range.
上記無機フィラーが板状であることが好ましく、上記無機フィラーのアスペクト比としては5以上100以下が好ましい。このように無機フィラーのアスペクト比が上記範囲であることで、硬化膜の耐熱性等の特性がさらに向上する。 The inorganic filler is preferably plate-shaped, and the aspect ratio of the inorganic filler is preferably 5 or more and 100 or less. Thus, characteristics, such as heat resistance of a cured film, improve further because the aspect-ratio of an inorganic filler is the said range.
当該インク組成物は、メラミン化合物をさらに含有するとよい。このようにメラミン化合物を含有することで、当該インク組成物の塗布後の加熱によりメラミン化合物によってシロキサン変性ポリイミド分子間を架橋することができる。そのため、当該インク組成物から得られる硬化膜の耐溶媒性、機械的強度、耐熱性等を向上させることができる。 The ink composition may further contain a melamine compound. By containing the melamine compound in this manner, the siloxane-modified polyimide molecules can be cross-linked by the melamine compound by heating after application of the ink composition. Therefore, the solvent resistance, mechanical strength, heat resistance, etc. of the cured film obtained from the ink composition can be improved.
本発明は、フレキシブルプリント配線板の導電パターンを被覆する保護膜であって、当該インク組成物の硬化膜よりなる保護膜を含む。当該保護膜は、当該インク組成物の硬化膜よりなるため、耐熱性、剥離強度、機械的強度、耐メッキ性等の特性に優れる。 The present invention is a protective film for covering a conductive pattern of a flexible printed wiring board, and includes a protective film made of a cured film of the ink composition. Since the protective film is made of a cured film of the ink composition, the protective film is excellent in characteristics such as heat resistance, peel strength, mechanical strength, and plating resistance.
本発明は、当該保護膜を有するフレキシブルプリント配線板をさらに含む。当該フレキシブルプリント配線板は、当該保護膜を有するため、この保護膜によって、耐熱性、剥離強度、機械的強度等の特性が改善される。 The present invention further includes a flexible printed wiring board having the protective film. Since the flexible printed wiring board has the protective film, the protective film improves properties such as heat resistance, peel strength, and mechanical strength.
上記導電パターンが、ベース導体と、このベース導体における外表面の少なくとも一部に形成される表面処理層とを有し、この表面処理層の主成分が金(Au)、ニッケル(Ni)、スズ(Sn)又はアルミニウム(Al)であるとよい。このように導電パターンが上記主成分を含む表面処理層を有することで、導電パターンからの導電成分の漏出、及び導電パターンへの導電成分に対する反応性成分への拡散を抑制することができる。このように表面処理層により導電パターンからの導電成分の漏出を抑制することで、導電パターンの脆弱化を抑制することができる。また、表面処理層により導電パターンへの上記反応性成分の拡散を抑制することで、この反応性成分と導電パターンの導電成分との反応が抑制され、導電パターンの脆弱化を抑制することができる。その結果、導電パターンと保護膜との密着性が改善されることで耐熱性が向上する。特に、当該フレキシブルプリント配線板は、保護膜が耐メッキ性に優れることから、メッキ処理等により表面処理層が形成される場合であっても、メッキ液等によるベース導体の表面荒れ等に起因する保護膜の剥離強度の低下、脆弱化、白化等の色移りなどの発生を抑制できる。 The conductive pattern has a base conductor and a surface treatment layer formed on at least a part of the outer surface of the base conductor, and the main component of the surface treatment layer is gold (Au), nickel (Ni), tin It may be (Sn) or aluminum (Al). Thus, when a conductive pattern has a surface treatment layer containing the said main component, the spreading | diffusion to the reactive component with respect to the conductive component to a conductive pattern and the leakage of the conductive component from a conductive pattern can be suppressed. Thus, the weakening of a conductive pattern can be suppressed by suppressing the leakage of the conductive component from a conductive pattern by a surface treatment layer. Further, by suppressing the diffusion of the reactive component to the conductive pattern by the surface treatment layer, the reaction between the reactive component and the conductive component of the conductive pattern is suppressed, and the weakening of the conductive pattern can be suppressed. . As a result, the heat resistance is improved by improving the adhesion between the conductive pattern and the protective film. In particular, the flexible printed wiring board has a protective film excellent in plating resistance, and therefore, even when a surface treatment layer is formed by plating or the like, it is caused by surface roughness of the base conductor caused by a plating solution or the like. Generation | occurrence | production of color transfer, such as a fall of the peeling strength of a protective film, weakening, and whitening, can be suppressed.
ここで、「重量平均分子量(Mw)」は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によるポリスチレン換算重量平均分子量である。本発明の重量平均分子量(Mw)は、以下の測定条件により測定した値である。 Here, the “weight average molecular weight (Mw)” is a weight average molecular weight in terms of polystyrene by gel permeation chromatography (GPC). The weight average molecular weight (Mw) of the present invention is a value measured under the following measurement conditions.
測定装置:東ソー社の「HLC−8220GPC」
カラム:GMH−HR−H
移動相:N−メチルー2−ピロリドン
カラム温度:40℃
流速:0.5mL/分
試料濃度:1.0質量%
試料注入量:10μL
検出器:示差屈折計
標準物質:単分散ポリスチレン
Measuring device: “HLC-8220GPC” manufactured by Tosoh Corporation
Column: GMH-HR-H
Mobile phase: N-methyl-2-pyrrolidone Column temperature: 40 ° C
Flow rate: 0.5 mL / min Sample concentration: 1.0% by mass
Sample injection volume: 10 μL
Detector: Differential refractometer Standard material: Monodisperse polystyrene
[本発明の実施形態の詳細]
以下、本発明のインク組成物、保護膜及びフレキシブルプリント配線板の一実施形態について説明する。
[Details of the embodiment of the present invention]
Hereinafter, an embodiment of the ink composition, protective film and flexible printed wiring board of the present invention will be described.
[インク組成物]
当該インク組成物は、シロキサン変性ポリイミド、エポキシ樹脂、及び無機フィラーを含有する。当該インク組成物は、一般に溶媒を含有し、さらにフェノール樹脂、メラミン化合物を含有していてもよく、本発明の効果を損なわない範囲において、他の任意成分を含有していてもよい。
[Ink composition]
The ink composition contains a siloxane-modified polyimide, an epoxy resin, and an inorganic filler. The ink composition generally contains a solvent, and may further contain a phenol resin and a melamine compound, and may contain other optional components as long as the effects of the present invention are not impaired.
<シロキサン変性ポリイミド>
シロキサン変性ポリイミドは、当該インク組成物における主たる接着成分である。このシロキサン変性ポリイミドは、シロキサン骨格を有する構造単位を含むポリイミドである。シロキサン変性ポリイミドは、側鎖が不飽和二重結合を含まないもの、すなわちシロキサン変性ポリイミドの構造単位の側鎖が不飽和二重結合を含まないことが好ましい。シロキサン変性ポリイミドとしては、例えば下記式(1)で表される第1構造単位及び下記式(2)で表される第2構造単位を含むものが挙げられる。
<Siloxane modified polyimide>
Siloxane-modified polyimide is the main adhesive component in the ink composition. This siloxane-modified polyimide is a polyimide containing a structural unit having a siloxane skeleton. In the siloxane-modified polyimide, it is preferable that the side chain does not contain an unsaturated double bond, that is, the side chain of the structural unit of the siloxane-modified polyimide does not contain an unsaturated double bond. Examples of the siloxane-modified polyimide include those containing a first structural unit represented by the following formula (1) and a second structural unit represented by the following formula (2).
式(1)及び式(2)中、Arは、4価の芳香族テトラカルボン酸残基である。
式(1)中、R1は、2価のジアミンシロキサン残基である。
式(2)中、R2は、2価の芳香族ジアミン残基である。
In formula (1) and formula (2), Ar is a tetravalent aromatic tetracarboxylic acid residue.
In formula (1), R 1 is a divalent diamine siloxane residue.
In formula (2), R 2 is a divalent aromatic diamine residue.
上記Arで表される4価の芳香族テトラカルボン酸残基としては、例えば下記の式(3)又は式(4)で表される4価の基が挙げられる。 Examples of the tetravalent aromatic tetracarboxylic acid residue represented by Ar include a tetravalent group represented by the following formula (3) or formula (4).
式(4)中、Wは、単結合、炭素数1〜15の2価の炭化水素基、−O−、−S−、−CO−、−SO2−、−NH−、又は−CONH−である。これらの中でも、Wとしては炭素数1〜15の2価の炭化水素基、単結合、−CO−又は−O−が好ましい。 In formula (4), W represents a single bond, a divalent hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms, —O—, —S—, —CO—, —SO 2 —, —NH—, or —CONH—. It is. Among these, as W, a C1-C15 bivalent hydrocarbon group, a single bond, -CO-, or -O- is preferable.
上記Wで表される炭素数1〜15の2価の炭化水素基としては、例えば炭素数1〜15の直鎖状又は分岐状の2価の鎖状炭化水素基、炭素数3〜15の2価の脂環式炭化水素基、炭素数6〜10の2価の芳香族炭化水素基、又はこれらの基を組み合わせた2価の基等が挙げられる。 Examples of the divalent hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms represented by W include, for example, a linear or branched divalent chain hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms, and 3 to 15 carbon atoms. Examples thereof include a divalent alicyclic hydrocarbon group, a divalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 10 carbon atoms, or a divalent group obtained by combining these groups.
上記R1で表される2価のジアミンシロキサン残基は、シロキサン結合(−Si−O−Si−)を有する基である。このシロキサン結合の割合を増加させることによって、可塑剤の含有量を少なくしても当該インク組成物から形成される硬化膜に十分な柔軟性を付与することができる。上記2価のジアミンシロキサン残基としては、例えば下記の式(5)で表される2価の基が挙げられる。 The divalent diamine siloxane residue represented by R 1 is a group having a siloxane bond (—Si—O—Si—). By increasing the ratio of the siloxane bond, sufficient flexibility can be imparted to the cured film formed from the ink composition even if the plasticizer content is reduced. As said bivalent diamine siloxane residue, the bivalent group represented, for example by following formula (5) is mentioned.
式(5)中、R3及びR4は、それぞれ独立して、単結合、酸素原子を含有していてもよい2価の有機基である。R5〜R8は、それぞれ独立して、炭素数1〜6の炭化水素基である。aは、上記ジアミンシロキサン残基におけるシロキサン単位(−SiR5R6−O−)の平均繰り返し数を表し、1〜20の整数である。aが1より小さいと当該インク組成物から形成される硬化膜の柔軟性が低下するおそれがある。一方、aが20を超えると上記硬化膜の接着性が低下するおそれがある。かかる点から、aとしては、5〜15の整数が好ましい。 In Formula (5), R 3 and R 4 are each independently a divalent organic group that may contain a single bond or an oxygen atom. R 5 to R 8 are each independently a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms. a represents the average number of repeating siloxane units (—SiR 5 R 6 —O—) in the diamine siloxane residue, and is an integer of 1-20. If a is less than 1, the flexibility of the cured film formed from the ink composition may be reduced. On the other hand, when a exceeds 20, the adhesiveness of the cured film may be reduced. From this point, as a, an integer of 5 to 15 is preferable.
上記R2で表される2価の芳香族ジアミン残基としては、例えば下記の式(6)〜式(8)で表される2価の基が挙げられる。 Examples of the divalent aromatic diamine residue represented by R 2 include divalent groups represented by the following formulas (6) to (8).
式(6)〜式(8)中、R9は、それぞれ独立して、炭素数1〜6の1価の炭化水素基又はアルコキシ基である。Zは、単結合、炭素数1〜15の2価の炭化水素基、−O−、−S−、−CO−、−SO2−、−NH−又は−CONH−である。bは、0〜4の整数である。 In Formula (6) to Formula (8), R 9 is each independently a monovalent hydrocarbon group or alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms. Z represents a single bond, a divalent hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms, -O -, - S -, - CO -, - SO 2 -, - NH- or -CONH-. b is an integer of 0-4.
上記式(1)中のmは、上記シロキサン変性ポリイミドの全構造単位における上記第1構造単位のモル比率を表す。上記式(2)中のnは、上記シロキサン変性ポリイミドの全構造単位における上記第2構造単位のモル比率を表す。m及びnは、それぞれ独立して、0.35以上0.65以下である。ただし、mとnとの合計が1を超える場合はない。mが0.65を超えると(nが0.35未満であると)、当該インク組成物から得られる硬化膜の耐熱性が低下するおそれがある。また、上記硬化膜の透湿性が増すことが原因で、高温高湿下において剥離強度が低下し易くなるおそれがあるばかりか、150℃程度におけるインク組成物の流動性が高いことが原因でインク組成物から得られる硬化膜に150℃程度のオイルが浸透し易くなるおそれがある。一方、mが0.35未満であると(nが0.65を超えると)、シロキサン変性ポリイミド中のシロキサン結合の割合が少なくなってインク組成物から形成される硬化膜に十分な柔軟性を付与することができないおそれがある。また、mが0.35未満であると(nが0.65を超えると)、上記硬化膜の熱膨張率が大きくなることで、例えば硬化膜をフレキシブルプリント配線板の保護膜に適用したときに、ベースフィルムとの熱膨張率の差が大きくなるため、インク組成物の塗工、乾燥時に熱膨張率の差に起因してベースフィルムが反り易く、作業性が低下するおそれがある。 M in the above formula (1) represents the molar ratio of the first structural unit in all structural units of the siloxane-modified polyimide. N in the above formula (2) represents the molar ratio of the second structural unit in all structural units of the siloxane-modified polyimide. m and n are each independently 0.35 or more and 0.65 or less. However, the sum of m and n does not exceed 1. When m exceeds 0.65 (when n is less than 0.35), the heat resistance of the cured film obtained from the ink composition may be reduced. In addition, since the moisture permeability of the cured film is increased, there is a risk that the peel strength is likely to decrease under high temperature and high humidity, and the ink composition has a high fluidity at about 150 ° C. There is a possibility that oil at about 150 ° C. easily penetrates into a cured film obtained from the composition. On the other hand, when m is less than 0.35 (when n exceeds 0.65), the ratio of the siloxane bond in the siloxane-modified polyimide is reduced, and the cured film formed from the ink composition has sufficient flexibility. There is a possibility that it cannot be granted. Moreover, when m is less than 0.35 (when n exceeds 0.65), the coefficient of thermal expansion of the cured film increases, for example, when the cured film is applied to a protective film of a flexible printed wiring board. In addition, since the difference in coefficient of thermal expansion from the base film becomes large, the base film is likely to warp due to the difference in coefficient of thermal expansion during coating and drying of the ink composition, and workability may be reduced.
シロキサン変性ポリイミドの重量平均分子量(Mw)は、25,000以上300,000以下である。上記重量平均分子量(Mw)の下限としては、40,000がより好ましく、50,000がさらに好ましい。上記重量平均分子量(Mw)の上限としては125,000がより好ましく、90,000がさらに好ましい。シロキサン変性ポリイミドの重量平均分子量(Mw)が上記下限未満であると、凝集力が低下するため十分な剥離強度を確保できないおそれがある。また、150℃程度におけるインク組成物の凝集力ひいては剥離強度が低いことが原因で150℃程度のオイルが硬化膜に浸透し易くなるおそれがある。さらに、260℃程度のリフロー温度でインク組成物から形成される硬化膜の弾性率が低いことが原因で、硬化膜に残存する溶剤により膨れが生じるおそれがある。一方、シロキサン変性ポリイミドの重量平均分子量(Mw)が上記上限を超えると、シロキサン変性ポリイミドの分子鎖の凝集が生じ易くなり、剥離強度が低下するおそれがある。 The weight average molecular weight (Mw) of the siloxane-modified polyimide is 25,000 or more and 300,000 or less. The lower limit of the weight average molecular weight (Mw) is more preferably 40,000 and even more preferably 50,000. The upper limit of the weight average molecular weight (Mw) is more preferably 125,000 and even more preferably 90,000. If the weight average molecular weight (Mw) of the siloxane-modified polyimide is less than the above lower limit, the cohesive force is lowered, and thus sufficient peel strength may not be ensured. In addition, the cohesive strength of the ink composition at about 150 ° C. and the low peel strength may cause the oil at about 150 ° C. to easily penetrate into the cured film. Furthermore, the solvent remaining in the cured film may swell due to the low elastic modulus of the cured film formed from the ink composition at a reflow temperature of about 260 ° C. On the other hand, when the weight average molecular weight (Mw) of the siloxane-modified polyimide exceeds the above upper limit, aggregation of molecular chains of the siloxane-modified polyimide tends to occur, and the peel strength may be reduced.
<シロキサン変性ポリイミドの合成方法>
シロキサン変性ポリイミドは、芳香族テトラカルボン酸を含む酸二無水物成分とジアミノシロキサンを含むジアミン成分との縮合物として合成することができる。具体的には、シロキサン変性ポリイミドは、酸二無水物成分及びジアミン成分を有機溶媒に添加した反応溶液を用いてポリアミック酸溶液を生成させた後、加熱閉環(イミド化)させることにより重合体溶液として調製できる。
<Synthesis method of siloxane-modified polyimide>
The siloxane-modified polyimide can be synthesized as a condensate of an acid dianhydride component containing an aromatic tetracarboxylic acid and a diamine component containing a diaminosiloxane. Specifically, the siloxane-modified polyimide is a polymer solution obtained by forming a polyamic acid solution using a reaction solution in which an acid dianhydride component and a diamine component are added to an organic solvent, and then ring-closing (imidizing) by heating. Can be prepared.
酸二無水物成分としては、例えば芳香族テトラカルボン酸二無水物が挙げられる。 Examples of the acid dianhydride component include aromatic tetracarboxylic dianhydrides.
芳香族テトラカルボン酸二無水物としては、例えばオキシジフタル酸二無水物が挙げられる。オキシジフタル酸二無水物としては、例えば4,4’−オキシジフタル酸無水物(別名;5,5’−オキシビス(イソベンゾフラン−1,3−ジオン))(ODPA)、3,3’−オキシジフタル酸無水物、3,4’−オキシジフタル酸無水物等が挙げられる。例示した芳香族テトラカルボン酸二無水物は、単独で使用しても2種以上を併用してもよい。 Examples of the aromatic tetracarboxylic dianhydride include oxydiphthalic dianhydride. Examples of oxydiphthalic dianhydride include 4,4′-oxydiphthalic anhydride (also known as 5,5′-oxybis (isobenzofuran-1,3-dione)) (ODPA), 3,3′-oxydiphthalic anhydride. Products, 3,4'-oxydiphthalic anhydride and the like. The exemplified aromatic tetracarboxylic dianhydride may be used alone or in combination of two or more.
例示した芳香族テトラカルボン酸二無水物の中でも、4,4’−オキシジフタル酸無水物(ODPA)が好ましい。当該インク組成物は、芳香族テトラカルボン酸二無水物として4,4’−オキシジフタル酸無水物(ODPA)を含む混合物を含有することで、芳香族テトラカルボン酸二無水物により柔軟な硬化膜が得られ、反りを抑制することができる。酸二無水物成分として4,4’−オキシジフタル酸無水物(ODPA)を含むものを使用する場合、酸二無水物中の4,4’−オキシジフタル酸無水物(ODPA)のモル比としては、40%以上が好ましく、60%以上がより好ましく、100%であってもよい。 Among the exemplified aromatic tetracarboxylic dianhydrides, 4,4'-oxydiphthalic anhydride (ODPA) is preferable. The ink composition contains a mixture containing 4,4′-oxydiphthalic anhydride (ODPA) as an aromatic tetracarboxylic dianhydride, whereby a flexible cured film is formed by the aromatic tetracarboxylic dianhydride. Obtained and warpage can be suppressed. When using an acid dianhydride component containing 4,4′-oxydiphthalic anhydride (ODPA), the molar ratio of 4,4′-oxydiphthalic anhydride (ODPA) in the acid dianhydride is as follows: It is preferably 40% or more, more preferably 60% or more, and may be 100%.
芳香族テトラカルボン酸二無水物としてはさらに、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物(BTDA)、3,3’,4,4’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物(DSDA)、ピロメリット酸二無水物(PMDA)等が挙げられる。これらは単独で使用しても2種以上を併用してもよく、中でも、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)は、低価格であり、ある程度の柔軟性を有するので好ましい。 As aromatic tetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride (BPDA), 3,3 ′, 4,4′-benzophenone tetracarboxylic dianhydride (BTDA), 3,3 ′, 4,4′-diphenylsulfonetetracarboxylic dianhydride (DSDA), pyromellitic dianhydride (PMDA) and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Among them, 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride (BPDA) is inexpensive and has some flexibility It is preferable because of its properties.
材料コストのことを考慮すると、芳香族テトラカルボン酸二無水物としては、4,4’−オキシジフタル酸無水物(ODPA)と3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物(BTDA)又は3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)との混合物が好ましく、これらのモル比が4:6〜6:4の混合物がより好ましい。また、上述のようにジアミノシロキサンの組成比を特定の範囲とすることで硬化膜を柔軟(低弾性率)で反りが生じにくいものとすることができるので、芳香族テトラカルボン酸二無水物中の4,4’−オキシジフタル酸二無水物の割合を低くしても、柔軟(低弾性率)で反りが生じにくい硬化膜を得ることができる。従って、高価なOPDAの使用量を低減することができ、コスト低減を図ることができる。 Considering the material cost, aromatic tetracarboxylic dianhydrides include 4,4′-oxydiphthalic anhydride (ODPA) and 3,3 ′, 4,4′-benzophenone tetracarboxylic dianhydride ( BTDA) or 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride (BPDA) is preferred, and those having a molar ratio of 4: 6 to 6: 4 are more preferred. In addition, since the cured film can be made flexible (low elastic modulus) and hardly warped by setting the composition ratio of diaminosiloxane in a specific range as described above, in aromatic tetracarboxylic dianhydride Even if the ratio of 4,4′-oxydiphthalic dianhydride is reduced, a cured film that is flexible (low elastic modulus) and hardly warps can be obtained. Therefore, the amount of expensive OPDA used can be reduced, and the cost can be reduced.
ジアミン成分としては、例えばジアミノシロキサン、芳香族ジアミンが挙げられる。 Examples of the diamine component include diaminosiloxane and aromatic diamine.
ジアミノシロキサンとしては、上記式(5)で表されるジアミノシロキサン残基の2つの末端にアミノ基が結合したものが挙げられる。ジアミン成分としてジアミノシロキサンを用いることで、ポリイミド中にシロキサン骨格を導入することができる。これにより、ジアミノシロキサン残基によりポリイミドに可溶性が付与される。その結果、当該インク組成物から形成される硬化膜と基板等との密着性が向上する。さらに、ジアミン成分として特定量のジアミノシロキサンを使用することで、水酸化マグネシウム等の無機難燃剤を配合しなくても、UL−94V−0、VTM−0等に適合する難燃性を有し、かつ柔軟(低弾性率)で反りが生じにくい保護膜を形成できるインク組成物が得られる。 Examples of the diaminosiloxane include those in which an amino group is bonded to two ends of the diaminosiloxane residue represented by the above formula (5). By using diaminosiloxane as the diamine component, a siloxane skeleton can be introduced into the polyimide. Thereby, solubility is provided to the polyimide by the diaminosiloxane residue. As a result, the adhesion between the cured film formed from the ink composition and the substrate is improved. Furthermore, by using a specific amount of diaminosiloxane as a diamine component, it has flame retardancy suitable for UL-94V-0, VTM-0, etc., even without blending an inorganic flame retardant such as magnesium hydroxide. In addition, an ink composition that can form a protective film that is flexible (low elastic modulus) and hardly warps is obtained.
ジアミノシロキサンとしては、下記式(9)〜式(13)で表されるものが好ましく、これらの中でも式(9)で表されるジアミノシロキサンがより好ましい。下記式(9)〜式(13)で表されるジアミノシロキサンは、単独で使用しても2種以上を併用してもよい。 As the diaminosiloxane, those represented by the following formulas (9) to (13) are preferable, and among these, the diaminosiloxane represented by the formula (9) is more preferable. The diaminosiloxanes represented by the following formulas (9) to (13) may be used alone or in combination of two or more.
式(9)〜式(13)中、aは、上記式(5)と同義である。 In the formulas (9) to (13), a has the same meaning as the above formula (5).
上記芳香族ジアミンとしては、例えば2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキ)シフェニル]プロパン(BAPP)、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」ともいう)、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〕ヘキサフルオロプロパン、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(以下、「BAPSM」ともいう)、2,2’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル(m−TB)、2,2’−ジエチル−4,4’−ジアミノビフェニル、2,2’,6,6’−テトラメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、2,2’−ジフェニル−4,4’−ジアミノビフェニル、9,9−ビス(4−アミノフェニル)フルオレン等が挙げられる。これらの中でも、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキ)シフェニル]プロパン(BAPP)、1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン(APB)、ビス〔4−(3−アミノフェノキシ)フェニル〕スルホン(BAPSM)が好ましい。例示した芳香族ジアミンは、単独で使用しても2種以上を併用してもよい。 Examples of the aromatic diamine include 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) siphenyl] propane (BAPP), 1,3-bis (4-aminophenoxy) benzene, and 1,3-bis (3- Aminophenoxy) benzene (hereinafter also referred to as “APB”), 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] hexafluoro Propane, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] sulfone, bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] sulfone (hereinafter also referred to as “BAPSM”), 2,2′-dimethyl-4,4 ′ -Diaminobiphenyl (m-TB), 2,2'-diethyl-4,4'-diaminobiphenyl, 2,2 ', 6,6'-tetramethyl-4,4'-dia Bruno biphenyl, 2,2'-diphenyl-4,4'-diamino biphenyl, 9,9-bis (4-aminophenyl) fluorene, and the like. Among these, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) siphenyl] propane (BAPP), 1,3-bis (3-aminophenoxy) benzene (APB), bis [4- (3-aminophenoxy) ) Phenyl] sulfone (BAPSM) is preferred. The exemplified aromatic diamines may be used alone or in combination of two or more.
ジアミン成分におけるジアミノシロキサンの質量基準の組成比の下限としては、66質量%が好ましく、70質量%が好ましい。上記組成比の上限としては、80質量%が好ましく、77質量%がより好ましい。ジアミノシロキサンの組成比が上記下限未満であると、インク組成物により形成される保護膜の弾性率が高くなり、反りを生じやすくなる。一方、ジアミノシロキサンの組成比が上記上限を超えると、保護膜の難燃性が低下し、水酸化マグネシウム等の無機難燃剤を配合しない場合は、UL−94V−0、VTM−0等に適合する難燃性が得られない。また、ジアミノシロキサンの組成比が高くなると、保護膜のガラス転移温度が低下し耐熱性の問題が生じやすくなる傾向がある。 The lower limit of the mass-based composition ratio of diaminosiloxane in the diamine component is preferably 66% by mass, and more preferably 70% by mass. As an upper limit of the said composition ratio, 80 mass% is preferable and 77 mass% is more preferable. When the composition ratio of diaminosiloxane is less than the above lower limit, the elastic modulus of the protective film formed from the ink composition increases and warpage tends to occur. On the other hand, when the composition ratio of diaminosiloxane exceeds the above upper limit, the flame retardancy of the protective film is lowered, and when an inorganic flame retardant such as magnesium hydroxide is not blended, it conforms to UL-94V-0, VTM-0, etc. The flame retardance is not obtained. Moreover, when the composition ratio of diaminosiloxane increases, the glass transition temperature of the protective film tends to decrease and the problem of heat resistance tends to occur.
反応溶液における芳香族テトラカルボン酸二無水物とジアミン成分(ジアミノシロキサン及び芳香族ジアミン)との配合比は、略等モル比、例えば45:55〜55:45とされる。ジアミノシロキサンと芳香族ジアミンとの配合比(モル比)は、35:65以上65:35以下である。ジアミノシロキサンと芳香族ジアミンとの配合比(モル比)を上記範囲とすることで、シロキサン変性ポリイミド中におけるシロキサン残基の数が芳香族ジアミン残基と同程度とされている。そのため、シロキサン変性ポリイミドは、短期耐熱性を低下させ得るシロキサン残基が多くなり過ぎることが抑制されている。その結果、当該インク組成物は、硬化膜の短期耐熱性を向上させることができる。 The compounding ratio of the aromatic tetracarboxylic dianhydride and the diamine component (diaminosiloxane and aromatic diamine) in the reaction solution is approximately equimolar, for example, 45:55 to 55:45. The compounding ratio (molar ratio) of diaminosiloxane and aromatic diamine is 35:65 or more and 65:35 or less. By setting the blending ratio (molar ratio) of diaminosiloxane and aromatic diamine within the above range, the number of siloxane residues in the siloxane-modified polyimide is set to be about the same as the aromatic diamine residue. Therefore, the siloxane-modified polyimide is suppressed from having too many siloxane residues that can reduce short-term heat resistance. As a result, the ink composition can improve the short-term heat resistance of the cured film.
上記シロキサン変性ポリイミドの合成に使用する有機溶媒としては、極性溶媒が好ましく、例えばN−メチル−2−ピロリドン、N,N’−ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、アセトニトリル、ジグライム、γ−ブチロラクトン、安息香酸メチル、安息香酸エチル、γ−バレロラクトン、トルエン、ジオキサン、テトラヒドロフラン、スルホラン、ヘキサメチルホスホルアミド等が挙げられる。この中でも、溶解性、揮発性、吸水性、臭気等の観点より、N−メチル−2−ピロリドン、安息香酸メチル、γ−ブチロラクトンが好ましい。有機溶媒の使用量は、可溶性ポリイミド樹脂を完全に溶解する量以上が好ましい。これらの溶媒は、単独で使用しても2種以上併用して使用してもよい。 The organic solvent used for the synthesis of the siloxane-modified polyimide is preferably a polar solvent, such as N-methyl-2-pyrrolidone, N, N′-dimethylacetamide, dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, acetonitrile, diglyme, γ-butyrolactone, Examples thereof include methyl benzoate, ethyl benzoate, γ-valerolactone, toluene, dioxane, tetrahydrofuran, sulfolane, hexamethylphosphoramide and the like. Among these, N-methyl-2-pyrrolidone, methyl benzoate, and γ-butyrolactone are preferable from the viewpoints of solubility, volatility, water absorption, odor, and the like. The amount of the organic solvent used is preferably equal to or greater than the amount that completely dissolves the soluble polyimide resin. These solvents may be used alone or in combination of two or more.
反応溶液における有機溶媒の含有量は、この反応溶液から生成されるポリアミック酸溶液中のポリアミック酸の含有量が5質量%〜50質量%、好ましくは10質量%〜40質量%となる範囲とされる。 The content of the organic solvent in the reaction solution is such that the content of the polyamic acid in the polyamic acid solution produced from this reaction solution is 5% by mass to 50% by mass, preferably 10% by mass to 40% by mass. The
ポリアミック酸の生成反応の条件は、反応溶液の温度が0℃〜100℃、反応時間が30分〜24時間とされる。 The conditions for the polyamic acid production reaction are such that the temperature of the reaction solution is 0 ° C. to 100 ° C. and the reaction time is 30 minutes to 24 hours.
ポリアミック酸溶液は、通常そのまま使用することができるが、必要に応じて濃縮、希釈又は他の有機溶媒に置換して使用してもよい。 The polyamic acid solution can usually be used as it is, but may be used by concentrating, diluting or substituting with another organic solvent as necessary.
ポリアミック酸のイミド化は、例えばポリアミック酸溶液を80℃〜250℃の温度で1時間〜24時間加熱することで行われる。必要に応じて脱水環化触媒としてピリジンを少量加える、また、発生する水分を除去しつつ行うと、効率的に低い温度でイミド化を行うことができる。 The imidization of the polyamic acid is performed, for example, by heating the polyamic acid solution at a temperature of 80 ° C. to 250 ° C. for 1 hour to 24 hours. If necessary, a small amount of pyridine is added as a dehydration cyclization catalyst, and when the generated water is removed, imidization can be carried out efficiently at a low temperature.
<エポキシ樹脂>
エポキシ樹脂は、当該インク組成物から形成される硬化膜の耐熱性、機械的強度等を向上させるものである。このエポキシ樹脂は、シロキサン変性ポリイミドの架橋剤として作用し得るものと推定される。このエポキシ樹脂でシロキサン変性ポリイミドを架橋することにより、インク組成物の凝集力が大きくなり、当該インク組成物から形成される硬化膜の耐熱性、機械的強度等が向上するものと推察される。また同様に、高温高湿下における剥離強度の保持力も向上するが、これには凝集力の向上による透湿の抑制や、ポリイミドに比較して低い吸水率が影響しているものと推察される。このようなエポキシ樹脂としては、一分子中にエポキシ基を2個以上有するエポキシ樹脂であれば特に制限ない。エポキシ樹脂としては、例えばビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、ヒダントイン型エポキシ樹脂、イソシアヌレート型エポキシ樹脂、アクリル酸変性エポキシ樹脂(エポキシアクリレート)、リン含有エポキシ樹脂、これらのハロゲン化物(臭素化エポキシ樹脂等)や水素添加物などが挙げられる。これらの中でも、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂等のノボラック型エポキシ樹脂が耐熱性及び低吸湿性の観点から好ましい。例示したエポキシ樹脂は、単独で使用しても2種以上を併用してもよい。
<Epoxy resin>
The epoxy resin improves the heat resistance, mechanical strength, etc. of the cured film formed from the ink composition. It is estimated that this epoxy resin can act as a crosslinking agent for siloxane-modified polyimide. By crosslinking siloxane-modified polyimide with this epoxy resin, the cohesive force of the ink composition is increased, and it is presumed that the heat resistance, mechanical strength, etc. of the cured film formed from the ink composition are improved. Similarly, the retention strength of peel strength under high temperature and high humidity is also improved, but this is presumed to be due to the suppression of moisture permeation due to the improvement of cohesion and the low water absorption compared to polyimide. . Such an epoxy resin is not particularly limited as long as it is an epoxy resin having two or more epoxy groups in one molecule. Examples of the epoxy resin include bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, cresol novolac type epoxy resin, alicyclic epoxy resin, glycidyl ester type epoxy resin, glycidyl amine type epoxy resin, hydantoin type Examples thereof include epoxy resins, isocyanurate type epoxy resins, acrylic acid-modified epoxy resins (epoxy acrylates), phosphorus-containing epoxy resins, halides thereof (brominated epoxy resins and the like), hydrogenated products, and the like. Among these, novolak type epoxy resins such as phenol novolak type epoxy resin and cresol novolak type epoxy resin are preferable from the viewpoint of heat resistance and low moisture absorption. The illustrated epoxy resins may be used alone or in combination of two or more.
フェノールノボラック型エポキシ樹脂の市販品としては、例えば「jER152」、「jER154」(以上、ジャパンエポキシレジン社)、「EPPN−201−L」(日本化薬社)、「エピクロンN−740」、「エピクロンN−770」(以上、DIC社)、「エポトートYDPN−638」(新日鉄住金化学社)等が挙げられる。 Examples of commercially available phenol novolac epoxy resins include “jER152”, “jER154” (above, Japan Epoxy Resin Co., Ltd.), “EPPN-201-L” (Nippon Kayaku Co., Ltd.), “Epicron N-740”, “ Epicron N-770 "(above, DIC Corporation)," Epototo YDPN-638 "(Nippon Steel & Sumikin Chemical Co., Ltd.) and the like.
クレゾールノボラック型エポキシ樹脂の市販品としては、例えば「EOCN−1020」、「EOCN−102S」、「EOCN−103S」、「EOCN−104S」(以上、日本化薬社)、「エピクロンN−660」、「エピクロンN−670」、「エピクロンN−680」、「エピクロンN−695」(以上、DIC社)等が挙げられる。 Examples of commercially available products of the cresol novolac type epoxy resin include “EOCN-1020”, “EOCN-102S”, “EOCN-103S”, “EOCN-104S” (Nippon Kayaku Co., Ltd.), “Epiclon N-660”. , “Epicron N-670”, “Epicron N-680”, “Epicron N-695” (above, DIC) and the like.
ノボラック型エポキシ樹脂の中でも、常温で固体であり、軟化点が120℃以下のエポキシ樹脂が、シロキサン変性ポリイミドの耐熱性向上の観点から好ましい。 Among the novolak-type epoxy resins, an epoxy resin that is solid at normal temperature and has a softening point of 120 ° C. or less is preferable from the viewpoint of improving the heat resistance of the siloxane-modified polyimide.
エポキシ樹脂の含有量の下限としては、上記シロキサン変性ポリイミド100質量部に対して1質量部が好ましく、2質量部がより好ましく、3質量部がさらに好ましい。エポキシ樹脂の含有量の上限としては、上記シロキサン変性ポリイミド100質量部に対して20質量部が好ましく、15質量部がより好ましく、10質量部がさらに好ましい。エポキシ樹脂の含有量が上記下限未満であると、上記シロキサン変性ポリイミドを十分に架橋することができず、耐熱性を十分に改善できないおそれがある。一方、エポキシ樹脂の含有量が上記上限を超えると、未架橋のエポキシ樹脂の割合が増え、却って耐熱性が低下するおそれがある。 As a minimum of content of an epoxy resin, 1 mass part is preferable with respect to 100 mass parts of the said siloxane modified polyimide, 2 mass parts is more preferable, and 3 mass parts is further more preferable. As an upper limit of content of an epoxy resin, 20 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of the said siloxane modified polyimide, 15 mass parts is more preferable, and 10 mass parts is further more preferable. If the content of the epoxy resin is less than the lower limit, the siloxane-modified polyimide cannot be sufficiently crosslinked, and the heat resistance may not be sufficiently improved. On the other hand, when the content of the epoxy resin exceeds the above upper limit, the proportion of the uncrosslinked epoxy resin increases and the heat resistance may be lowered.
<無機フィラー>
無機フィラーは、当該インク組成物から形成される硬化膜の剥離強度、機械的強度等を向上させるものである。
<Inorganic filler>
The inorganic filler improves the peel strength, mechanical strength, etc. of the cured film formed from the ink composition.
無機フィラーとしては、例えばタルク、シリカ、アルミナ、炭化ケイ素、炭化ホウ素、チタンカーバイド、タングステンカーバイド、窒化ケイ素、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、マイカ、チタン酸カリウム、チタン酸バリウム、炭酸カルシウム、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム等が挙げられる。 Examples of inorganic fillers include talc, silica, alumina, silicon carbide, boron carbide, titanium carbide, tungsten carbide, silicon nitride, boron nitride, aluminum nitride, mica, potassium titanate, barium titanate, calcium carbonate, magnesium oxide, and oxidation. Zirconium etc. are mentioned.
無機フィラーの形態としては、例えば板状、球状、針状、繊維状、不定形等が挙げられる。中でも、無機フィラーの形態としては、板状が好ましい。 Examples of the form of the inorganic filler include a plate shape, a spherical shape, a needle shape, a fiber shape, and an indeterminate shape. Especially, as a form of an inorganic filler, plate shape is preferable.
無機フィラーが板状等である場合において、無機フィラーのアスペクト比の下限としては、5が好ましく、8がより好ましく、10がさらに好ましい。無機フィラーのアスペクト比の上限としては、100が好ましく、75がより好ましく、40がさらに好ましい。無機フィラーのアスペクト比が上記下限未満であると、剥離強度を十分に向上させることができないおそれがある。一方、無機フィラーのアスペクト比が上記上限を超えると、硬化膜が脆弱化すると推定され、剥離強度が低下するおそれがある。 When the inorganic filler is plate-like, the lower limit of the aspect ratio of the inorganic filler is preferably 5, more preferably 8, and even more preferably 10. The upper limit of the aspect ratio of the inorganic filler is preferably 100, more preferably 75, and even more preferably 40. If the aspect ratio of the inorganic filler is less than the above lower limit, the peel strength may not be sufficiently improved. On the other hand, when the aspect ratio of the inorganic filler exceeds the above upper limit, it is estimated that the cured film becomes brittle, and the peel strength may be reduced.
無機フィラーの平均粒径の下限としては、2μmが好ましく、3μmがより好ましい。
上記平均粒径の上限としては、20μmが好ましく、15μmがより好ましく、10μmがさらに好ましい。上記平均粒径が上記下限未満であると、得られる硬化膜と基板等との剥離強度を十分に向上させることができないおそれがある。一方、上記平均粒径が上記上限を超えると、得られる硬化膜が脆弱化し剥離強度が低下するおそれがある。
As a minimum of the average particle diameter of an inorganic filler, 2 micrometers is preferred and 3 micrometers is more preferred.
The upper limit of the average particle size is preferably 20 μm, more preferably 15 μm, and even more preferably 10 μm. If the average particle size is less than the lower limit, the peel strength between the obtained cured film and the substrate may not be sufficiently improved. On the other hand, if the average particle size exceeds the upper limit, the resulting cured film may be brittle and the peel strength may be reduced.
ここで、「平均粒径」は、レーザ回折法で測定した累積分布から算出されるメディアン径(d50)又はメーカーの公称値である。 Here, the “average particle diameter” is a median diameter (d50) calculated from a cumulative distribution measured by a laser diffraction method or a manufacturer's nominal value.
無機フィラーの含有量の下限としては、シロキサン変性ポリイミド100質量部に対して5質量部が好ましく、10質量部がより好ましく、20質量部がさらに好ましい。無機フィラーの含有量の上限としては、100質量部であり、70質量部が好ましく、50質量部がより好ましい。上記含有量が上記下限未満であると、得られる硬化膜と基板等との剥離強度を十分に向上させることができないおそれがある。一方、上記含有量が上記上限を超えると、得られる硬化膜が脆弱化し剥離強度が低下するおそれがある。 As a minimum of content of an inorganic filler, 5 mass parts is preferred to 100 mass parts of siloxane modification polyimide, 10 mass parts are more preferred, and 20 mass parts are still more preferred. As an upper limit of content of an inorganic filler, it is 100 mass parts, 70 mass parts is preferable, and 50 mass parts is more preferable. If the content is less than the lower limit, the peel strength between the obtained cured film and the substrate may not be sufficiently improved. On the other hand, when the said content exceeds the said upper limit, there exists a possibility that the cured film obtained may become weak and peeling strength may fall.
<フェノール樹脂>
フェノール樹脂は、エポキシ樹脂を架橋するものである。このフェノール樹脂には、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂の他、キシレン樹脂、レゾルシン樹脂、レゾルシン変性フェノール樹脂、クレゾール変性フェノール樹脂、アルキルフェノール変性樹脂等が含まれる。このフェノール樹脂は、例えばフェノール成分とアルデヒド成分とから合成することができる。
<Phenolic resin>
A phenol resin crosslinks an epoxy resin. In addition to phenol-formaldehyde resin, this phenol resin includes xylene resin, resorcin resin, resorcin-modified phenol resin, cresol-modified phenol resin, alkylphenol-modified resin and the like. This phenol resin can be synthesized from, for example, a phenol component and an aldehyde component.
上記フェノール成分としては、例えばフェノールの他、クレゾール、キシレノール、イソプロピルフェノール等のアルキルフェノール;レゾルシン等の二価のフェノール;p−ビニルフェノール等のビニルフェノールなどが挙げられる。これらのフェノール成分は、単独で使用しても2種以上を併用してもよい。 Examples of the phenol component include, in addition to phenol, alkylphenols such as cresol, xylenol, and isopropylphenol; divalent phenols such as resorcin; and vinylphenols such as p-vinylphenol. These phenol components may be used alone or in combination of two or more.
上記アルデヒド成分としては、ホルムアルデヒドの他、アセトアルデヒド、フルフラールなどのアルデヒド基含有化合物が挙げられる。これらのアルデヒド成分は、単独で使用しても2種以上を併用してもよい。 Examples of the aldehyde component include formaldehyde and aldehyde group-containing compounds such as acetaldehyde and furfural. These aldehyde components may be used alone or in combination of two or more.
フェノール樹脂の市販品としては、例えば、
「スミカノール610」(田岡化学工業社);
「タマノル1010R」、「タマノル100S」、「タマノル510」、「タマノル7509」、「タマノル7705」(以上、荒川化学工業社);
「ショウノールCKM−1634」、「ショウノールCKM−1636」、「ショウノールCKM−1737」、「ショウノールCKM−1282」、「ショウノールCKM−904」、「ショウノールCKM−907」、「ショウノールCKM−908」、「ショウノールCKM−983」、「ショウノールCKM−2400」、「ショウノールCKM−941」、「ショウノールCKM−2103」、「ショウノールCKM−2432」、「ショウノールCKM−5254」、「BKM−2620」、「BRP−5904」、「RM−0909」、「BLS−2030」、「BLS−3574」、「BLS−3122」、「BLS−362」、「BLS−356」、「BLS−3135」、「CLS−3940」、「CLS−3950」、「BRS−324」、「BRS−621」、「BLL−3085」、「BRL−113」、「BRL−114」、「BRL−117」、「BRL−134」、「BRL−274」、「BRL−2584」、「BRL−112A」、「BRL−120Z」、「CKS−3898」(以上、昭和電工社);
「SP−460B」、「SP103H」、「HRJ−1367」(以上、スケネクタディーケミカル社);
「レジトップPL2211」(群栄化学工業社);
「PR−HF−3」、「PR−53194」、「PR−53195」(住友ベークライト社);
「ニカノールPR1440」、「ニカノールL」、「ニカノールP100」(フドー社);
「プライオーフェン5010」、「プライオーフェン503」、「TD−447」(DIC社)等が挙げられる。
Examples of commercially available phenolic resins include:
“Sumikanol 610” (Taoka Chemical Co., Ltd.);
“Tamanol 1010R”, “Tamanol 100S”, “Tamanol 510”, “Tamanol 7509”, “Tamanol 7705” (above, Arakawa Chemical Industries);
"Shonol CKM-1634", "Shonol CKM-1636", "Shonol CKM-1737", "Shonol CKM-1282", "Shonol CKM-904", "Shonol CKM-907", "Show Nord CKM-908 "," Shonol CKM-983 "," Shonol CKM-2400 "," Shonol CKM-941 "," Shonol CKM-2103 "," Shonol CKM-2432 "," Shonol CKM -5254 "," BKM-2620 "," BRP-5904 "," RM-0909 "," BLS-2030 "," BLS-3574 "," BLS-3122 "," BLS-362 "," BLS-356 ”,“ BLS-3135 ”,“ CLS-3940 ”,“ CLS-3950 ” “BRS-324”, “BRS-621”, “BLL-3085”, “BRL-113”, “BRL-114”, “BRL-117”, “BRL-134”, “BRL-274”, “BRL” -2584 "," BRL-112A "," BRL-120Z "," CKS-3898 "(above, Showa Denko);
"SP-460B", "SP103H", "HRJ-1367" (above, Schenectady Chemical Company);
“Register Top PL2211” (Gunei Chemical Industry Co., Ltd.);
“PR-HF-3”, “PR-53194”, “PR-53195” (Sumitomo Bakelite);
“Nikanol PR1440”, “Nikanol L”, “Nikanol P100” (Fudo Corporation);
“Pryofen 5010”, “Pryofen 503”, “TD-447” (DIC Corporation) and the like can be mentioned.
<メラミン化合物>
メラミン化合物は、シロキサン変性ポリイミド分子間を架橋し、当該インク組成物を基板等に塗布した後に加熱することで、当該インク組成物から形成される硬化膜の耐熱性、機械的強度、耐溶剤性を向上させることができる。メラミン化合物としては、例えばヘキサメチルメトキシメラミンが挙げられる。
<Melamine compound>
The melamine compound crosslinks between siloxane-modified polyimide molecules, and heats the cured film formed from the ink composition by applying the ink composition to a substrate or the like, and then heating it. Can be improved. Examples of the melamine compound include hexamethylmethoxymelamine.
当該インク組成物におけるメラミン化合物の含有量の下限としては、0.1質量%が好ましく、2.5質量%がより好ましい。メラミン化合物の含有量の上限としては、10質量%が好ましく、7.5質量%がより好ましい。また、塗工膜を硬化するための加熱の条件としては、180℃〜200℃、10〜60分間が好ましい。 The lower limit of the melamine compound content in the ink composition is preferably 0.1% by mass, and more preferably 2.5% by mass. As an upper limit of content of a melamine compound, 10 mass% is preferable and 7.5 mass% is more preferable. The heating conditions for curing the coating film are preferably 180 ° C. to 200 ° C. and 10 to 60 minutes.
フェノール樹脂及びメラミン化合物は、一方を単独で使用してもよいし、両者を併用してもよい。また、フェノール樹脂及びメラミン化合物のうちの一方又は双方に加えて、又一方又は双方に代えて、他の硬化剤を含有してもよい。 One of the phenol resin and the melamine compound may be used alone, or both may be used in combination. Moreover, in addition to one or both of a phenol resin and a melamine compound, you may contain another hardening | curing agent instead of one or both.
他の硬化剤としては、公知のものを使用することができ、例えばポリアミン系硬化剤、酸二無水物系硬化剤、イミダゾール系硬化剤、三フッ化ホウ素アミン錯塩、芳香族ジアミン系硬化剤、カルボン酸系硬化剤等が挙げられる。これらの硬化剤は、単独で使用しても2種以上を併用してもよい。 As other curing agents, known ones can be used, such as polyamine curing agents, acid dianhydride curing agents, imidazole curing agents, boron trifluoride amine complex salts, aromatic diamine curing agents, Carboxylic acid curing agents and the like can be mentioned. These curing agents may be used alone or in combination of two or more.
ポリアミン系硬化剤としては、例えばジエチレントリアミン、テトラエチレンテトラミン等の脂肪族アミン系硬化剤;イソホロンジアミン等の脂環式アミン系硬化剤;ジアミノジフェニルメタン、フェニレンジアミン等の芳香族アミン系硬化剤などが挙げられる。 Examples of polyamine curing agents include aliphatic amine curing agents such as diethylenetriamine and tetraethylenetetramine; alicyclic amine curing agents such as isophorone diamine; aromatic amine curing agents such as diaminodiphenylmethane and phenylenediamine. It is done.
酸二無水物系硬化剤としては、例えば無水フタル酸、無水ピロメリット酸、無水トリメリト酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸等が挙げられる。 Examples of the acid dianhydride curing agent include phthalic anhydride, pyromellitic anhydride, trimellitic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, and the like.
イミダゾール系硬化剤としては、例えばメチルイミダゾール、フェニルイミダゾール、1−ベンジル−2−フェニルイミダゾール、1−シアノエチル−2−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾール等が挙げられる。 Examples of the imidazole curing agent include methylimidazole, phenylimidazole, 1-benzyl-2-phenylimidazole, 1-cyanoethyl-2-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-undecylimidazole, and the like.
当該インク組成物の硬化剤の含有量は、目的とする硬化の程度等に応じて決定すればよい。硬化剤の含有量の下限としては、エポキシ樹脂100質量部に対して、0質量部であってもよいが、1質量部が好ましく、5質量部がより好ましく、10質量部がさらに好ましい。硬化剤の含有量の上限としては、100質量部以下が好ましく、90質量部以下がより好ましい。この硬化剤の含有量が上記下限未満であるとシロキサン変性ポリイミドの耐熱性が十分に向上しないおそれがある。一方、上記硬化剤の含有量が上記上限を超えると硬化剤の含有量に比して耐熱性の向上効果が見込めずコスト高となるおそれがある。 The content of the curing agent in the ink composition may be determined according to the target degree of curing. As a minimum of content of a hardening agent, although 0 mass part may be sufficient with respect to 100 mass parts of epoxy resins, 1 mass part is preferred, 5 mass parts is more preferred, and 10 mass parts is still more preferred. As an upper limit of content of a hardening | curing agent, 100 mass parts or less are preferable, and 90 mass parts or less are more preferable. If the content of the curing agent is less than the above lower limit, the heat resistance of the siloxane-modified polyimide may not be sufficiently improved. On the other hand, if the content of the curing agent exceeds the upper limit, the effect of improving the heat resistance is not expected as compared with the content of the curing agent, which may increase the cost.
<任意成分>
任意成分としては、可塑剤、難燃剤、難燃助剤、顔料、酸化防止剤、隠蔽剤、滑剤、加工安定剤、発泡剤、カップリング剤等が挙げられる。
<Optional component>
Examples of optional components include plasticizers, flame retardants, flame retardant aids, pigments, antioxidants, masking agents, lubricants, processing stabilizers, foaming agents, and coupling agents.
可塑剤としては、例えば、
トリメチルホスヘート、トリエチルホスヘート、トリブチルホスヘート、トリ−2−エチルヘキシルホスヘート、トリブトキシエチルホスヘート、トリオレイルホスヘート、トリフェニルホスヘート、トリクレジルホスヘート、トリキシレニルホスヘート、クレジルジフェニルホスヘート、キシレニルジフェニルホスヘート、2−エチルヘキシルジフェニルホスヘート等のリン酸エステル系可塑剤;
アジピン酸1,3ブチレングリコール類等のポリエステル系可塑剤;
ジメチルフタレート、ジエチルフタレート、ジブチルフタレート、ジヘプチルフタレート、ジ−2−エチルヘキシルフタレート、ジ−n −オクチルフタレート、ジイソデシルフタレート、ブチルベンジルフタレート、ジイソノニルフタレート、エチルフタリルエチルグリコレート等のフタル酸エステル系可塑剤;
ジメチルアジペート、ジイソブチルアジペート、ジブチルアジペート、ジ−2−エチルヘキシルアジペート、ジイソデシルアジペート、ジブチルジグリコールアジペート、ジ−2−エチルヘキシルアゼレート、ジメチルセバケート、ジブチルセバケート、ジ−2−エチルヘキシルセバケート、メチル−アセチルリシノレート等の脂肪酸エステル系可塑剤などが挙げられる。これらの可塑剤は、単独で使用しても2種以上を併用してもよい。
As a plasticizer, for example,
Trimethyl phosphate, triethyl phosphate, tributyl phosphate, tri-2-ethylhexyl phosphate, tributoxyethyl phosphate, trioleyl phosphate, triphenyl phosphate, tricresyl phosphate, trixylenyl phosphate, cresyl Phosphate ester plasticizers such as diphenyl phosphate, xylenyl diphenyl phosphate, 2-ethylhexyl diphenyl phosphate;
Polyester plasticizers such as 1,3-butylene glycol adipic acid;
Phthalate plastics such as dimethyl phthalate, diethyl phthalate, dibutyl phthalate, diheptyl phthalate, di-2-ethylhexyl phthalate, di-n-octyl phthalate, diisodecyl phthalate, butyl benzyl phthalate, diisononyl phthalate, ethyl phthalyl ethyl glycolate Agent;
Dimethyl adipate, diisobutyl adipate, dibutyl adipate, di-2-ethylhexyl adipate, diisodecyl adipate, dibutyl diglycol adipate, di-2-ethylhexyl azelate, dimethyl sebacate, dibutyl sebacate, di-2-ethylhexyl sebacate, methyl- Examples include fatty acid ester plasticizers such as acetylricinoleate. These plasticizers may be used alone or in combination of two or more.
難燃剤は、当該インク組成物から形成される接着剤等に難燃性を付与するものである。難燃剤としては、例えば、
エチレンビスペンタブロモベンゼン、エチレンビスペンタブロモジフェニル、テトラブロモエタン、テトラブロモビスフェノールA、ヘキサブロモベンゼン、デカブロモビフェニルエーテル、テトラブロモ無水フタル酸、ポリジブロモフェニレンオキサイド、ヘキサブロモシクロデカン、臭化アンモニウム等の臭素系難燃剤;
トリアリルホスフェート、アルキルアリルホスフェート、アルキルホスフェート、ジメチルホスフォネート、ホスフォリネート、ハロゲン化ホスフォリネートエステル、トリメチルホスフェート、トリブチルホスフェート、トリオクチルホスフェート、トリブトキシエチルホスフェート、オクチルジフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、クレジルフェニルホスフェート、トリフェニルホスフェート、トリス(クロロエチル)ホスフェート、トリス(2−クロロプロピル)ホスフェート、トリス(2,3−ジクロロプロピル)ホスフェート、トリス(2,3−ジブロモプロピル)ホスフェート、トリス(ブロモクロロプロピル)ホスフェート、ビス(2,3ジブロモプロピル)2,3ジクロロプロピルホスフェート、ビス(クロロプロピル)モノオクチルホスフェート、ポリホスホネート、ポリホスフェート、芳香族ポリホスフェート、ジブロモネオペンチルグリコール、トリス(ジエチルホスフィン酸)アルミ等のリン酸エステル又はリン化合物;
ホスホネート型ポリオール、ホスフェート型ポリオール、ハロゲン元素等のポリオール類;
水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、三酸化アンチモン、三塩化アンチモン、ホウ酸亜鉛、ホウ酸アンチモン、ホウ酸、モリブテン酸アンチモン、酸化モリブテン、リン・窒素化合物、カルシウム・アルミニウムシリケート、ジルコニウム化合物、錫化合物、ドーソナイト、アルミン酸カルシウム水和物、酸化銅、金属銅粉、炭酸カルシウム、メタホウ酸バリウム等の金属粉又は無機化合物;
メラミンシアヌレート、トリアジン、イソシアヌレート、尿素、グアニジン等の窒素化合物;
シリコーン系ポリマー、フェロセン、フマール酸、マレイン酸等のその他の化合物などが挙げられる。これらの中でも、臭素系難燃剤、塩素系難燃剤等のハロゲン系難燃剤が好ましい。臭素系難燃剤及び塩素系難燃剤は単独で使用しても2種以上を併用してもよい。
The flame retardant imparts flame retardancy to an adhesive or the like formed from the ink composition. Examples of flame retardants include:
Ethylenebispentabromobenzene, ethylenebispentabromodiphenyl, tetrabromoethane, tetrabromobisphenol A, hexabromobenzene, decabromobiphenyl ether, tetrabromophthalic anhydride, polydibromophenylene oxide, hexabromocyclodecane, ammonium bromide, etc. Brominated flame retardants;
Triallyl phosphate, alkyl allyl phosphate, alkyl phosphate, dimethyl phosphate, phosphorate, halogenated phosphorate ester, trimethyl phosphate, tributyl phosphate, trioctyl phosphate, tributoxyethyl phosphate, octyl diphenyl phosphate, tricresyl phosphate , Cresylphenyl phosphate, triphenyl phosphate, tris (chloroethyl) phosphate, tris (2-chloropropyl) phosphate, tris (2,3-dichloropropyl) phosphate, tris (2,3-dibromopropyl) phosphate, tris (bromo) Chloropropyl) phosphate, bis (2,3 dibromopropyl) 2,3 dichloropropyl phosphate, bis (chloro Propyl) monooctyl phosphate, polyphosphonate, polyphosphate, aromatic polyphosphates, dibromo neopentyl glycol, tris (diethyl phosphinate) phosphoric acid ester or phosphorous compounds such as aluminum;
Polyols such as phosphonate type polyols, phosphate type polyols, halogen elements;
Aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, magnesium carbonate, antimony trioxide, antimony trichloride, zinc borate, antimony borate, boric acid, antimony molybdate, molybdenum oxide, phosphorus / nitrogen compound, calcium / aluminum silicate, zirconium compound, Metal powders or inorganic compounds such as tin compounds, dosonite, calcium aluminate hydrate, copper oxide, metallic copper powder, calcium carbonate, barium metaborate;
Nitrogen compounds such as melamine cyanurate, triazine, isocyanurate, urea, guanidine;
Other compounds such as silicone polymers, ferrocene, fumaric acid, maleic acid and the like can be mentioned. Among these, halogen-based flame retardants such as brominated flame retardants and chlorine-based flame retardants are preferable. Bromine-based flame retardants and chlorine-based flame retardants may be used alone or in combination of two or more.
難燃助剤は、当該インク組成物から形成される硬化膜の難燃性をより向上させるものである。難燃助剤としては、三酸化アンチモン等が挙げられる。 The flame retardant aid further improves the flame retardancy of a cured film formed from the ink composition. Examples of the flame retardant aid include antimony trioxide.
顔料は、当該インク組成物から形成される硬化膜を着色するものである。顔料としては、公知の種々のものを使用することができ、例えば酸化チタン等が挙げられる。 The pigment is for coloring a cured film formed from the ink composition. Various known pigments can be used as the pigment, and examples thereof include titanium oxide.
酸化防止剤としては、当該インク組成物から形成される硬化膜の酸化を防止するものである。酸化防止剤としては、公知の種々のものを使用することができ、例えばフェノール系酸化防止剤が挙げられる。 As an antioxidant, the oxidation of the cured film formed from the ink composition is prevented. Various known antioxidants can be used as the antioxidant, and examples thereof include phenolic antioxidants.
本発明のインク組成物に任意成分を配合する場合、任意成分の合計含有量の下限としては、ポリイミド樹脂100質量部に対して、1質量部が好ましく、2質量部がより好ましい。上記合計含有量の上限としては、10質量部が好ましく、7質量部がより好ましい。 When blending optional components in the ink composition of the present invention, the lower limit of the total content of the optional components is preferably 1 part by mass and more preferably 2 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyimide resin. As an upper limit of the said total content, 10 mass parts is preferable and 7 mass parts is more preferable.
<溶媒>
当該インク組成物の溶媒は、シロキサン変性ポリイミドを溶解するものである。この溶媒としては、シロキサン変性ポリイミドを溶解できるものであれば特に制限はないが、極性溶媒が好ましく、例えばN−メチル−2−ピロリドン、N,N’−ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、アセトニトリル、ジグライム、γ−ブチロラクトン、安息香酸メチル、安息香酸エチル、γ−バレロラクトン、フェノール、トルエン、ジオキサン、テトラヒドロフラン、スルホラン、ヘキサメチルホスホルアミド等が挙げられる。これらの溶媒は、単独で使用しても2種以上を併用してもよく、溶解性、揮発性、吸水性、臭気等の観点より、安息香酸メチル、γ−ブチロラクトンを単独で使用し又は併用することが好ましい。また、溶媒としては、シロキサン変性ポリイミドの合成に用いる溶媒と同様なものを用いることが好ましい。このような溶媒を用いることで、当該インク組成物の製造の際に溶媒の置換操作が不要となるため好適である。
<Solvent>
The ink composition solvent dissolves the siloxane-modified polyimide. The solvent is not particularly limited as long as it can dissolve the siloxane-modified polyimide, but is preferably a polar solvent, for example, N-methyl-2-pyrrolidone, N, N′-dimethylacetamide, dimethylformamide, dimethylsulfoxide, acetonitrile , Diglyme, γ-butyrolactone, methyl benzoate, ethyl benzoate, γ-valerolactone, phenol, toluene, dioxane, tetrahydrofuran, sulfolane, hexamethylphosphoramide and the like. These solvents may be used alone or in combination of two or more. From the viewpoints of solubility, volatility, water absorption, odor, etc., methyl benzoate and γ-butyrolactone are used alone or in combination. It is preferable to do. Moreover, as a solvent, it is preferable to use the thing similar to the solvent used for the synthesis | combination of a siloxane modified polyimide. It is preferable to use such a solvent because a solvent replacement operation is not necessary in the production of the ink composition.
溶媒の使用量としては、シロキサン変性ポリイミドを完全に溶解する量以上が好ましい。当該インク組成物における溶媒の含有量の上限としては、例えば70質量%であり、60質量%が好ましい。溶媒の含有量の下限としては、例えば30質量%であり、40質量%が好ましい。 The amount of the solvent used is preferably at least the amount that completely dissolves the siloxane-modified polyimide. The upper limit of the content of the solvent in the ink composition is, for example, 70% by mass, and preferably 60% by mass. As a minimum of content of a solvent, it is 30 mass%, for example, and 40 mass% is preferred.
<インク組成物の調製>
当該インク組成物は、シロキサン変性ポリイミド、エポキシ樹脂及び無機フィラー、必要に応じてフェノール樹脂やメラミン化合物等の硬化剤、その他の任意成分を混合することによって調製することができる。当該インク組成物は、上記各成分を溶媒に溶解又は分散させた状態として調製することが好ましい。
<Preparation of ink composition>
The ink composition can be prepared by mixing a siloxane-modified polyimide, an epoxy resin, an inorganic filler, a curing agent such as a phenol resin or a melamine compound, and other optional components as necessary. The ink composition is preferably prepared in a state where the above components are dissolved or dispersed in a solvent.
インク組成物の調製に使用する溶媒については、該インク組成物の溶媒として上述した通りである。 The solvent used for preparing the ink composition is as described above as the solvent for the ink composition.
[保護膜]
当該保護膜は、フレキシブルプリント配線板の導電パターンを被覆するものである。この保護膜は、上述した当該インク組成物のから形成される。
[Protective film]
The protective film covers the conductive pattern of the flexible printed wiring board. This protective film is formed from the ink composition described above.
保護膜は、ベースフィルム上に導電パターンを形成した基板に、当該インク組成物を塗布した後に乾燥することで形成できる。 The protective film can be formed by applying the ink composition to a substrate on which a conductive pattern is formed on a base film and then drying.
当該インク組成物の塗布は、公知の方法により行うことができ、この場合の塗布方法としては、例えばスプレー法、ロールコート法、スピンコート法、スリットダイ塗布法、バー塗布法、インクジェット法等が挙げられる。 The ink composition can be applied by a known method. Examples of the application method include a spray method, a roll coating method, a spin coating method, a slit die coating method, a bar coating method, and an ink jet method. Can be mentioned.
当該インク組成物の乾燥は、このインク組成物に含有されるシロキサン変性ポリイミドがイミド化されたものでありイミド化のための加熱が必要ないことから、低温で行うことができる。ただし、当該インク組成物にフェノール樹脂、メラミン化合物、他の硬化剤を配合する場合には、乾燥後に当該インク組成物の加熱を行い、あるいは硬化のための加熱と共に乾燥させてもよい。 The ink composition can be dried at a low temperature because the siloxane-modified polyimide contained in the ink composition is imidized and does not require heating for imidization. However, when a phenol resin, a melamine compound, or another curing agent is blended in the ink composition, the ink composition may be heated after drying, or may be dried together with heating for curing.
[フレキシブルプリント配線板]
図1のフレキシブルプリント配線板1は、可撓性を有するものであり、ベースフィルム2、導電パターン3及び保護膜4を備える。
[Flexible printed wiring board]
A flexible printed wiring board 1 in FIG. 1 has flexibility, and includes a
〔ベースフィルム〕
ベースフィルム2は、絶縁性を有し、可撓性を有することが好ましい。このベースフィルム2の主成分としては、例えばポリイミド、ポリエチレンテレフタレート、フッ素樹脂、液晶ポリマー等が挙げられ、可撓性及び強度の観点からポリイミドが好ましい。ベースフィルム2は、ポリイミド以外の他の樹脂、帯電防止剤等が含有されていてもよい。
[Base film]
The
ベースフィルム2の平均厚みの下限としては、特に限定されないが、3μmが好ましく、5μmがより好ましく、10μmがさらに好ましい。また、ベースフィルム2の平均厚みの上限としては、特に限定されないが、200μmが好ましく、150μmがより好ましく、100μmがさらに好ましい。ベースフィルム2の平均厚みが上記下限未満であると、絶縁性及び機械的強度が不十分となるおそれがある。一方、ベースフィルム2の平均厚みが上記上限を超えると、フレキシブルプリント配線板1の厚みが大きくなりすぎるおそれがあると共に、ベースフィルム2に可撓性が求められる場合には可撓性が不十分となるおそれがある。
Although it does not specifically limit as a minimum of the average thickness of the
〔導電パターン〕
導電パターン3は、ベースフィルム2の表面側に積層されるものである。この導電パターン3は、ベース導体30を有している。導電パターン3は、さらに表面処理層31を有していてもよい。
[Conductive pattern]
The
<ベース導体>
ベース導体30は、例えば銅、アルミニウム等の金属箔をエッチングすることによって所望のパターンに形成されている。このベース導体30の平均厚みの下限としては、特に限定はないが、2μmが好ましく、5μmがより好ましい。ベース導体30の平均厚みの上限としては、特に限定はないが、100μmが好ましく、75μmがより好ましい。この平均厚みが上記下限未満であると、導通性が不十分となるおそれがある。一方、上記平均厚みが上記上限を超えると可撓性が低下するおそれがあると共に薄型化の要請に反するおそれがある。
<Base conductor>
The
<表面処理層>
表面処理層31は、ベース導体30からの導電成分の漏出、又はベース導体30への導電成分に対する反応性成分(酸素、硫黄等)の拡散を防止するものである。すなわち、表面処理層31は、耐油性を向上させる役割も果たす。この表面処理層31は、ベース導体30の表面を被覆しており、ベース導体30の側面を一連に被覆していてもよい。表面処理層31の材質としては、ベース導体30からの導電成分の漏出、又はベース導体30への反応性成分の拡散を防止できるものであれば特に限定されず、例えば金属、樹脂、セラミック、それらの混合物等が挙げられる。中でも、表面処理層31の材質としては、Au、Ni、Sn、Alが好ましい。
<Surface treatment layer>
The surface treatment layer 31 prevents leakage of the conductive component from the
表面処理層31は、例えばAu、Ni及びSnについてはメッキ処理により、Alについては蒸着により形成することができる。また、表面処理層31は、熱CVD、プラズマCVD等の化学蒸着法、スパッタリング、イオンプレーティング等の物理蒸着法、ガス式溶射、電気的溶射等の溶射法などによって形成してもよい。特に、表面処理層31はメッキ処理により形成されていることが好ましい。このように表面処理層31をメッキ処理で形成することにより、低コストで適当な厚みを有すると共に、効果的にベース導体30からの導電成分の漏出及びベース導体30の反応性成分の拡散を防止できる表面処理層31が形成することができる。かかる観点から、表面処理層31は、メッキ処理で形成が容易なAu、Ni及びSnがより好ましい。特に、フレキシブルプリント配線板1は、その製造時においてリフロー炉による半田付け等の高温工程を経ることが一般的であること、また150℃という高温での使用を想定していることから、耐熱性に優れるNiがより好ましい。
The surface treatment layer 31 can be formed, for example, by plating for Au, Ni and Sn and by vapor deposition for Al. Further, the surface treatment layer 31 may be formed by a chemical vapor deposition method such as thermal CVD or plasma CVD, a physical vapor deposition method such as sputtering or ion plating, or a thermal spraying method such as gas spraying or electric spraying. In particular, the surface treatment layer 31 is preferably formed by plating. By forming the surface treatment layer 31 by plating in this way, it has an appropriate thickness at a low cost, and effectively prevents leakage of the conductive component from the
表面処理層31の平均厚みの下限としては、特に限定はないが、0.01μmが好ましく、0.03μmがより好ましく、0.05μmがさらに好ましい。表面処理層31の平均厚みの上限としては、特に限定はないが、6.0μmが好ましく、1.0μmがより好ましく、0.5μmがさらに好ましい。表面処理層31の平均厚みが上記下限未満であると、銅等の導電成分の漏出及びベース導体30への反応性成分の拡散の防止が十分でないおそれがある。一方、上記平均厚みが上限を超えると、厚みの増加によるコスト上昇に比して、これに見合うだけのベース導体30からの導電成分の漏出及びベース導体30への反応性成分の拡散の防止の効果の上積みを期待できないおそれがある。
The lower limit of the average thickness of the surface treatment layer 31 is not particularly limited, but is preferably 0.01 μm, more preferably 0.03 μm, and even more preferably 0.05 μm. The upper limit of the average thickness of the surface treatment layer 31 is not particularly limited, but is preferably 6.0 μm, more preferably 1.0 μm, and even more preferably 0.5 μm. If the average thickness of the surface treatment layer 31 is less than the above lower limit, leakage of conductive components such as copper and prevention of diffusion of reactive components to the
なお、表面処理層31を形成することに代えて、ベース導体30の表面をカッパーブライトで防錆処理してもよい。ここで、カッパーブライトは、ポリオキシエチレンアルキルエーテル等の水溶性高分子を、イソプロピルアルコール、ヒドロキシ酪酸に溶解したものである。このような防錆処理を施すことで、ベース導体30の表面にはポリオキシエチレンアルキルエーテル等の水溶性高分子が付着することが予想される。ポリオキシエチレンアルキルエーテル等が付着した銅等の金属は、従来のインク組成物から形成した保護膜との密着性が悪化するため、このようなベース導体に防錆処理を施したフレキシブルプリント配線板は耐熱性が低下する傾向にある。これに対して、当該インク組成物から形成した保護膜4は、防錆処理したベース導体30(導電パターン3)との密着性に優れるため、保護膜4の密着性の低下によるフレキシブルプリント配線板1の耐熱性の低下を抑制できる。
Instead of forming the surface treatment layer 31, the surface of the
<保護膜>
保護膜4は、導電パターン3の酸化防止、絶縁及び保護機能を有するものである。この保護膜4は、上述の当該インク組成物から形成されるものである。
<Protective film>
The
保護膜4の平均厚みとしては、特に制限がないが、下限としては5μmが好ましく、10μmがより好ましい。保護膜4の平均厚みの上限としては、100μmが好ましく、75μmがより好ましい。保護膜4の平均厚みが上記上限未満の場合、又は上記上限を超える場合、この保護膜4の形成が困難となるおそれがある。また、保護膜4の平均厚みが大きいほど保護膜4を形成するときのインク組成物の塗工、乾燥時の反りが大きくなり易く、また保護膜4中の残留溶剤量が多くなるためリフロー時にそれらが気化しボイドとなり剥離強度の低下や外観不良を引き起こす可能性が高くなる。保護膜4には導電パターン3を埋め込むことのできる厚みを有することが要求されるため導電パターン3が厚い場合には保護膜4も厚くする必要がある。
Although there is no restriction | limiting in particular as average thickness of the
[フレキシブルプリント配線板の製造方法]
次に、当該フレキシブルプリント配線板1を製造する方法について、図2A〜図2Dを参酌しつつ説明する。当該フレキシブルプリント配線板1の製造方法は、絶縁性及び可撓性を有するベースフィルム2を用い、このベースフィルム2の表面側に積層される銅等の金属製の導電パターン3を形成する工程と、ベースフィルム2の表面側に保護膜4を形成する工程とを備える。本実施形態では、ベース導体30が銅により形成され、表面処理層31がNiメッキの場合を説明する。
[Method for manufacturing flexible printed wiring board]
Next, a method for manufacturing the flexible printed wiring board 1 will be described with reference to FIGS. 2A to 2D. The manufacturing method of the flexible printed wiring board 1 uses a
<導電パターン形成工程>
導電パターン形成工程は、図2A〜図2Cに示すようにベースフィルム2に銅箔(銅膜)3Aを積層した銅張積層板5を用い、銅箔30’をパターニングすることで所定の平面形状のベース導体30を形成した後、このベース導体30に表面処理層31を形成することで行われる。
<Conductive pattern formation process>
The conductive pattern forming step uses a copper clad laminate 5 in which a copper foil (copper film) 3A is laminated on a
(銅張積層板)
図2Aに示す銅張積層板5としては、ベースフィルム2に銅箔30’を積層したものである。ベースフィルム2に銅箔30’を積層する方法としては、例えばベースフィルム2に接着剤を用いて銅箔30’を貼り合わせる接着法、銅箔30’上にベースフィルム2の材料である樹脂組成物を塗布するキャスト法、ベースフィルム2上にスパッタリングや蒸着法等で厚み数nmの薄い導電層(シード層)を形成した後、このシード層上に電解メッキで金属層を形成するスパッタ/メッキ法、金属箔を熱プレスで貼り付けるラミネート法等が挙げられる。
(Copper clad laminate)
As the copper-clad laminate 5 shown in FIG. 2A, a
(パターニング)
図2Bに示すように、銅箔30’のパターニングは、公知の方法、例えばフォトエッチングにより行うことができる。フォトエッチングは、銅箔30’の表面に所定のパターンを有するレジスト膜を形成した後に、レジスト膜から露出する導体層6Aをエッチング液で溶解させ、レジスト膜を除去することにより行われる。
(Patterning)
As shown in FIG. 2B, the patterning of the
(表面処理層の形成)
図2Cに示すように、表面処理層31は、例えばベース導体30にNiをメッキ処理することで形成される。このメッキ処理としては、電解メッキ及び無電解メッキを用いることができる。無電解メッキを用いれば容易かつ確実に表面処理層31の厚みを均一にすることができる。一方、電解メッキを用いることで、緻密な表面処理層31を形成することができ、またベース導体30の側面に容易に表面処理層31を設けることができる。特に薄くて均一な厚みの表面処理層31を安価な設備でメッキできる無電解メッキを用いることが好ましい。
(Formation of surface treatment layer)
As shown in FIG. 2C, the surface treatment layer 31 is formed, for example, by plating the
<保護膜形成工程>
図2Dに示すように、保護膜形成工程は、スクリーン印刷により端子部を除いて選択的に導電パターン3を覆うように当該インク組成物を塗布した後、塗布膜4’を加熱することで行われる。
<Protective film formation process>
As shown in FIG. 2D, the protective film forming step is performed by heating the
当該インク組成物の塗布は、公知の方法により行うことができ、この場合の塗布方法としては、例えばスプレー法、ロールコート法、スピンコート法、スリットダイ塗布法、バー塗布法、インクジェット法等が挙げられる。 The ink composition can be applied by a known method. Examples of the application method include a spray method, a roll coating method, a spin coating method, a slit die coating method, a bar coating method, and an ink jet method. Can be mentioned.
塗布膜の加熱温度としては、120℃以上200℃以下が好ましく、加熱時間としては1分以上60分以下が好ましい。加熱温度及び加熱時間を上記範囲とすることで、保護膜4の接着性を効果的に発揮できると共にベースフィルム2等の変質を抑制することができる。加熱方法としては、特に限定されず、例えば熱プレス、オーブン、ホットプレート等の加熱手段を用いて加熱する方法等が挙げられ、熱プレスによる加圧加熱が好ましい。
The heating temperature of the coating film is preferably 120 ° C. or higher and 200 ° C. or lower, and the heating time is preferably 1 minute or longer and 60 minutes or shorter. By making heating temperature and heating time into the said range, while being able to exhibit the adhesiveness of the
[利点]
当該インク組成物は、エポキシ樹脂を含有することで、当該インクから形成される硬化膜(フレキシブルプリント配線板1の保護膜4等)の耐熱性が向上する。当該インク組成物にエポキシ樹脂を含有することで、耐熱性が向上する理由は明確ではないが、当該インク組成物を加熱したときにエポキシ樹脂によりシロキサン変性ポリイミドが架橋されるためであると考えられる。また、当該インク組成物の硬化膜(保護膜4等)は、エポキシ樹脂により架橋されることで、耐湿性、機械的強度等も向上すると考えられる。
[advantage]
When the ink composition contains an epoxy resin, the heat resistance of a cured film (such as the
さらに、当該インク組成物は、重量平均分子量(Mw)が特定範囲のシロキサン変性ポリイミドの凝集を抑制できる。そのため、当該インク組成物の硬化膜(保護膜4等)は、シロキサン変性ポリイミドの凝集に起因する剥離強度の低下を抑制できる。加えて、当該インク組成物の硬化膜(保護膜4等)は、無機フィラーを配合することで、機械的強度及び剥離強度がより向上する。
Further, the ink composition can suppress aggregation of the siloxane-modified polyimide having a weight average molecular weight (Mw) in a specific range. Therefore, the cured film (
従って、当該インク組成物により保護膜4を形成したフレキシブルプリント配線板1は、保護膜4の耐熱性、機械的強度等の特性が向上することで、これらの特性に優れる。
Therefore, the flexible printed wiring board 1 in which the
[他の実施形態]
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
[Other Embodiments]
The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is not limited to the configuration of the embodiment described above, but is defined by the scope of the claims, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of the claims. The
当該フレキシブルプリント配線板は、片面に導電パターンが形成される片面プリント配線板に限らず、両面に導電パターンが形成される両面プリント配線板であってもよく、複数層の導電パターンが積層される多層プリント配線板であってもよい。 The flexible printed wiring board is not limited to a single-sided printed wiring board in which a conductive pattern is formed on one side, and may be a double-sided printed wiring board in which a conductive pattern is formed on both sides, and a plurality of conductive patterns are laminated. A multilayer printed wiring board may be used.
当該フレキシブルプリント配線板は、導体パターンにおける表面処理層を省略したものであってもよい。 The flexible printed wiring board may be obtained by omitting the surface treatment layer in the conductor pattern.
以下、実施例によって本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited to these Examples.
[シロキサン変性ポリイミドの合成]
酸二無水物成分及びジアミン成分の種類及び配合比を表1に示す通りとし、以下に示す方法によりシロキサン変性ポリイミド(PI1)〜(PI11)を合成した。なお、表1において、「−」は該当する成分を配合していないことを意味している。
[Synthesis of siloxane-modified polyimide]
The types and blending ratios of the acid dianhydride component and the diamine component were as shown in Table 1, and siloxane-modified polyimides (PI1) to (PI11) were synthesized by the method shown below. In Table 1, “-” means that the corresponding component is not blended.
<合成例1>(シロキサン変性ポリイミド(PI1)の合成)
有機溶媒としてのN−メチル−2−ピロリドンとキシレンとの混合溶媒(質量比が1:1)に、酸二無水物としての3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)、芳香族ジアミンとしての2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキ)シフェニル]プロパン(BAPP)及びシロキサンジアミンとしての上記式(9)で表わされるアミン当量が420g/eqの化合物(信越化学社の「KF−8010」、平均分子量:約1000)(PSA)を1.0:0.4:0.6のモル比(全ジアミン成分における芳香族ジアミンとシロキサンジアミンとの質量比が25質量%:75質量%)で添加して反応溶液を得た。なお、反応溶液における有機溶媒の含有量は、シロキサン変性ポリイミド前駆体溶液中のポリアミド樹脂の含有量が30質量%となる量に設定した。
<Synthesis Example 1> (Synthesis of Siloxane-Modified Polyimide (PI1))
A mixed solvent of N-methyl-2-pyrrolidone and xylene as an organic solvent (mass ratio is 1: 1), and 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride as an acid dianhydride (BPDA), 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) siphenyl] propane (BAPP) as an aromatic diamine, and a compound having an amine equivalent of 420 g / eq represented by the above formula (9) as a siloxane diamine ("KF-8010" of Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., average molecular weight: about 1000) (PSA) in a molar ratio of 1.0: 0.4: 0.6 (mass ratio of aromatic diamine and siloxane diamine in all diamine components) Was added at 25 mass%: 75 mass%) to obtain a reaction solution. The content of the organic solvent in the reaction solution was set such that the content of the polyamide resin in the siloxane-modified polyimide precursor solution was 30% by mass.
上記反応溶液の温度を180℃として16時間反応させてシロキサン変性ポリイミド前駆体をイミド化することでシロキサン変性ポリイミド(PI1)を含む重合体溶液を得た。 The temperature of the said reaction solution was made into 180 degreeC, it was made to react for 16 hours, and the polymer solution containing a siloxane modification polyimide (PI1) was obtained by imidating a siloxane modification polyimide precursor.
得られたシロキサン変性ポリイミド溶液中のシロキサン変性ポリイミドの重量平均分子量(Mw)は、92,000であった。なお、重量平均分子量(Mw)の定義及び測定方法は上述した通りである。 The weight average molecular weight (Mw) of the siloxane-modified polyimide in the obtained siloxane-modified polyimide solution was 92,000. The definition and measurement method of the weight average molecular weight (Mw) are as described above.
<合成例2>(シロキサン変性ポリイミド(PI2)の合成)
反応溶液の温度として180℃で14時間反応させることでポリアミック酸を生成させてシロキサン変性ポリイミド前駆体溶液を得た以外は合成例1と同様にし、シロキサン変性ポリイミド(PI2)を含む重合体溶液を得た。なお、シロキサン変性ポリイミド(PI2)の重量平均分子量(Mw)は、75,000であった。
<Synthesis Example 2> (Synthesis of Siloxane Modified Polyimide (PI2))
A polymer solution containing a siloxane-modified polyimide (PI2) was prepared in the same manner as in Synthesis Example 1 except that the reaction solution was reacted at 180 ° C. for 14 hours to produce polyamic acid to obtain a siloxane-modified polyimide precursor solution. Obtained. In addition, the weight average molecular weight (Mw) of the siloxane modified polyimide (PI2) was 75,000.
<合成例3>(シロキサン変性ポリイミド(PI3)の合成)
有機溶媒としてのN−メチル−2−ピロリドンとキシレンとの混合溶媒(質量比が1:1)に、酸二無水物としての3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)、芳香族ジアミンとしての2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキ)シフェニル]プロパン(BAPP)及びシロキサンジアミンとしての上記式(9)で表わされるアミン当量が420g/eqの化合物(信越化学社の「KF−8010」、平均分子量:約1000)(PSA)を1.0:0.6:0.4のモル比(全ジアミン成分における芳香族ジアミンとシロキサンジアミンとの質量比が42質量%:58質量%)で添加して反応溶液を得た。なお、反応溶液における有機溶媒の含有量は、シロキサン変性ポリアミド樹脂の含有量が30質量%となる量に設定した。
<Synthesis Example 3> (Synthesis of Siloxane-Modified Polyimide (PI3))
A mixed solvent of N-methyl-2-pyrrolidone and xylene as an organic solvent (mass ratio is 1: 1), and 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride as an acid dianhydride (BPDA), 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) siphenyl] propane (BAPP) as an aromatic diamine, and a compound having an amine equivalent of 420 g / eq represented by the above formula (9) as a siloxane diamine ("KF-8010" of Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., average molecular weight: about 1000) (PSA) in a molar ratio of 1.0: 0.6: 0.4 (mass ratio of aromatic diamine and siloxane diamine in all diamine components) Was added at 42 mass%: 58 mass%) to obtain a reaction solution. In addition, the content of the organic solvent in the reaction solution was set to such an amount that the content of the siloxane-modified polyamide resin was 30% by mass.
上記反応溶液の温度を180℃として10時間反応させてシロキサン変性ポリイミド前駆体をイミド化することでシロキサン変性ポリイミド(PI3)を含む重合体溶液を得た。なお、シロキサン変性ポリイミド(PI3)の重量平均分子量(Mw)は、42,000であった。 The temperature of the said reaction solution was made into 180 degreeC, it was made to react for 10 hours, and the polymer solution containing a siloxane modification polyimide (PI3) was obtained by imidating a siloxane modification polyimide precursor. The weight average molecular weight (Mw) of the siloxane-modified polyimide (PI3) was 42,000.
<合成例4>(シロキサン変性ポリイミド(PI4)の合成)
有機溶媒としてのN−メチル−2−ピロリドンとキシレンとの混合溶媒(質量比が1:1)に、酸二無水物としての3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)、芳香族ジアミンとしての2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキ)シフェニル]プロパン(BAPP)及びシロキサンジアミンとしての上記式(9)で表わされるアミン当量が420g/eqの化合物(信越化学社の「KF−8010」、平均分子量:約1000)(PSA)を1.0:0.5:0.5のモル比(全ジアミン成分における芳香族ジアミンとシロキサンジアミンとの質量比が33質量%:67質量%)で添加して反応溶液を得た。なお、反応溶液における有機溶媒の含有量は、シロキサン変性ポリイミド前駆体溶液中のポリアミド樹脂の含有量が30質量%となる量に設定した。
<Synthesis Example 4> (Synthesis of Siloxane-Modified Polyimide (PI4))
A mixed solvent of N-methyl-2-pyrrolidone and xylene as an organic solvent (mass ratio is 1: 1), and 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride as an acid dianhydride (BPDA), 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) siphenyl] propane (BAPP) as an aromatic diamine, and a compound having an amine equivalent of 420 g / eq represented by the above formula (9) as a siloxane diamine ("KF-8010" of Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., average molecular weight: about 1000) (PSA) in a molar ratio of 1.0: 0.5: 0.5 (mass ratio of aromatic diamine and siloxane diamine in all diamine components) Was added at 33 mass%: 67 mass%) to obtain a reaction solution. The content of the organic solvent in the reaction solution was set such that the content of the polyamide resin in the siloxane-modified polyimide precursor solution was 30% by mass.
上記反応溶液の温度を180℃として13時間反応させてシロキサン変性ポリイミド前駆体をイミド化することでシロキサン変性ポリイミド(PI4)を含む重合体溶液を得た。なお、シロキサン変性ポリイミド(PI4)の重量平均分子量(Mw)は、64,000であった。 The temperature of the said reaction solution was made into 180 degreeC, it was made to react for 13 hours, and the polymer solution containing a siloxane modification polyimide (PI4) was obtained by imidating a siloxane modification polyimide precursor. The weight average molecular weight (Mw) of the siloxane-modified polyimide (PI4) was 64,000.
<合成例5>(シロキサン変性ポリイミド(PI5)の合成)
有機溶媒としてのN−メチル−2−ピロリドンとキシレンとの混合溶媒(質量比が1:1)に、酸二無水物としての4,4’−オキシジフタル酸無水物(ODPA)、芳香族ジアミンとしての2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキ)シフェニル]プロパン(BAPP)及びシロキサンジアミンとしての上記式(9)で表わされるアミン当量が420g/eqの化合物(信越化学社の「KF−8010」、平均分子量:約1000)(PSA)を1.0:0.5:0.5のモル比(全ジアミン成分における芳香族ジアミンとシロキサンジアミンとの質量比が33質量%:67質量%)で添加して反応溶液を得た。なお、反応溶液における有機溶媒の含有量は、シロキサン変性ポリアミド樹脂の含有量が30質量%となる量に設定した。
<Synthesis Example 5> (Synthesis of Siloxane-modified Polyimide (PI5))
As a mixed solvent of N-methyl-2-pyrrolidone and xylene as an organic solvent (mass ratio is 1: 1), 4,4′-oxydiphthalic anhydride (ODPA) as an acid dianhydride, as an
上記反応溶液の温度を180℃として10時間反応させてシロキサン変性ポリイミド前駆体をイミド化することでシロキサン変性ポリイミド(PI5)を含む重合体溶液を得た。なお、シロキサン変性ポリイミド(PI5)の重量平均分子量(Mw)は、45,000であった。 The polymer solution containing a siloxane-modified polyimide (PI5) was obtained by reacting the reaction solution at a temperature of 180 ° C. for 10 hours to imidize the siloxane-modified polyimide precursor. The weight average molecular weight (Mw) of the siloxane-modified polyimide (PI5) was 45,000.
<合成例6>(シロキサン変性ポリイミド(PI6)の合成)
有機溶媒としてのN−メチル−2−ピロリドンとキシレンとの混合溶媒(質量比が1:1)に、酸二無水物としての3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)、芳香族ジアミンとしての2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキ)シフェニル]プロパン(BAPP)及びシロキサンジアミンとしての上記式(9)で表わされるアミン当量が420g/eqの化合物(信越化学社の「KF−8010」、平均分子量:約1000)(PSA)を1.0:0.4:0.6のモル比(全ジアミン成分における芳香族ジアミンとシロキサンジアミンとの質量比が25質量%:75質量%)で添加して反応溶液を得た。なお、反応溶液における有機溶媒の含有量は、シロキサン変性ポリアミド樹脂含有量が30質量%となる量に設定した。
<Synthesis Example 6> (Synthesis of Siloxane-modified Polyimide (PI6))
A mixed solvent of N-methyl-2-pyrrolidone and xylene as an organic solvent (mass ratio is 1: 1), and 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride as an acid dianhydride (BPDA), 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) siphenyl] propane (BAPP) as an aromatic diamine, and a compound having an amine equivalent of 420 g / eq represented by the above formula (9) as a siloxane diamine ("KF-8010" of Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., average molecular weight: about 1000) (PSA) in a molar ratio of 1.0: 0.4: 0.6 (mass ratio of aromatic diamine and siloxane diamine in all diamine components) Was added at 25 mass%: 75 mass%) to obtain a reaction solution. In addition, the content of the organic solvent in the reaction solution was set to such an amount that the siloxane-modified polyamide resin content was 30% by mass.
上記反応溶液の温度を180℃として12時間反応させてシロキサン変性ポリイミド化を含む重合体溶液を得た。なお、シロキサン変性ポリイミド(PI6)の重量平均分子量(Mw)は、56,000であった。 The temperature of the reaction solution was set at 180 ° C. for 12 hours to obtain a polymer solution containing siloxane-modified polyimide. In addition, the weight average molecular weight (Mw) of the siloxane modified polyimide (PI6) was 56,000.
<合成例7>(シロキサン変性ポリイミド(PI7)の合成)
有機溶媒としてのN−メチル−2−ピロリドンとキシレンとの混合溶媒(質量比が1:1)に、酸二無水物としての3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)、芳香族ジアミンとしての2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキ)シフェニル]プロパン(BAPP)及びシロキサンジアミンとしての上記式(9)で表わされるアミン当量が420g/eqの化合物(信越化学社の「KF−8010」、平均分子量:約1000)(PSA)を1.0:0.3:0.7のモル比(全ジアミン成分における芳香族ジアミンとシロキサンジアミンとの質量比が17質量%:83質量%)で添加して反応溶液を得た。なお、反応溶液における有機溶媒の含有量は、シロキサン変性ポリイミド前駆体溶液中のポリアミック酸の含有量が30質量%となる量に設定した。
<Synthesis Example 7> (Synthesis of Siloxane-modified Polyimide (PI7))
A mixed solvent of N-methyl-2-pyrrolidone and xylene as an organic solvent (mass ratio is 1: 1), and 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride as an acid dianhydride (BPDA), 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) siphenyl] propane (BAPP) as an aromatic diamine, and a compound having an amine equivalent of 420 g / eq represented by the above formula (9) as a siloxane diamine ("KF-8010" of Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., average molecular weight: about 1000) (PSA) in a molar ratio of 1.0: 0.3: 0.7 (mass ratio of aromatic diamine and siloxane diamine in all diamine components) Was added at 17 mass%: 83 mass%) to obtain a reaction solution. In addition, content of the organic solvent in a reaction solution was set to the quantity from which content of polyamic acid in a siloxane modification polyimide precursor solution will be 30 mass%.
上記反応溶液の温度を180℃として16時間反応させてシロキサン変性ポリイミドを含む重合体溶液を得た。なお、シロキサン変性ポリイミド(PI7)の重量平均分子量(Mw)は、77,000であった。 The temperature of the reaction solution was 180 ° C. for 16 hours to obtain a polymer solution containing a siloxane-modified polyimide. The siloxane-modified polyimide (PI7) had a weight average molecular weight (Mw) of 77,000.
<合成例8>(シロキサン変性ポリイミド(PI8)の合成)
有機溶媒としてのN−メチル−2−ピロリドンとキシレンとの混合溶媒(質量比が1:1)に、酸二無水物としての3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)、芳香族ジアミンとしての2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキ)シフェニル]プロパン(BAPP)及びシロキサンジアミンとしての上記式(9)で表わされるアミン当量が420g/eqの化合物(信越化学社の「KF−8010」、平均分子量:約1000)(PSA)を1.0:0.4:0.6のモル比(全ジアミン成分における芳香族ジアミンとシロキサンジアミンとの質量比が25質量%:75質量%)で添加して反応溶液を得た。なお、反応溶液における有機溶媒の含有量は、シロキサン変性ポリイミドの含有量が30質量%となる量に設定した。
<Synthesis Example 8> (Synthesis of siloxane-modified polyimide (PI8))
A mixed solvent of N-methyl-2-pyrrolidone and xylene as an organic solvent (mass ratio is 1: 1), and 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride as an acid dianhydride (BPDA), 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) siphenyl] propane (BAPP) as an aromatic diamine, and a compound having an amine equivalent of 420 g / eq represented by the above formula (9) as a siloxane diamine ("KF-8010" of Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., average molecular weight: about 1000) (PSA) in a molar ratio of 1.0: 0.4: 0.6 (mass ratio of aromatic diamine and siloxane diamine in all diamine components) Was added at 25 mass%: 75 mass%) to obtain a reaction solution. In addition, the content of the organic solvent in the reaction solution was set to such an amount that the content of the siloxane-modified polyimide was 30% by mass.
上記反応溶液の温度を180℃として8時間反応させてシロキサン変性ポリイミドを含む重合体溶液を得た。なお、シロキサン変性ポリイミド(PI8)の重量平均分子量(Mw)は、29,000であった。 The temperature of the reaction solution was set at 180 ° C. for 8 hours to obtain a polymer solution containing a siloxane-modified polyimide. The siloxane-modified polyimide (PI8) had a weight average molecular weight (Mw) of 29,000.
<合成例9>(シロキサン変性ポリイミド(PI9)の合成)
有機溶媒としてのγ−ブチロラクトンと安息香酸メチルとの混合溶媒(質量比が6:4)に、酸二無水物としての4,4’−オキシジフタル酸無水物(ODPA)及び3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物(BTDA)、芳香族ジアミンとしての1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン(APB)、並びにシロキサンジアミンとしての上記式(9)で表わされるアミン当量が420g/eqの化合物(信越化学社の「KF−8010」、平均分子量:約1000)(PSA)を0.5:0.5:0.5:0.5のモル比(全ジアミン成分における芳香族ジアミンとシロキサンジアミンとの質量比が26質量%:74質量%)で添加して反応溶液を得た。なお、反応溶液における有機溶媒の含有量は、シロキサン変性ポリイミド前駆体溶液中のポリアミド樹脂の含有量が30質量%となる量に設定した。
<Synthesis Example 9> (Synthesis of Siloxane-Modified Polyimide (PI9))
To a mixed solvent (mass ratio 6: 4) of γ-butyrolactone and methyl benzoate as an organic solvent, 4,4′-oxydiphthalic anhydride (ODPA) and 3,3 ′, 4 as acid dianhydrides , 4′-benzophenonetetracarboxylic dianhydride (BTDA), 1,3-bis (3-aminophenoxy) benzene (APB) as an aromatic diamine, and an amine represented by the above formula (9) as a siloxane diamine Compound having an equivalent weight of 420 g / eq (“KF-8010” manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., average molecular weight: about 1000) (PSA) in a molar ratio of 0.5: 0.5: 0.5: 0.5 (total diamine components Were added at a mass ratio of aromatic diamine to siloxane diamine of 26 mass%: 74 mass%) to obtain a reaction solution. The content of the organic solvent in the reaction solution was set such that the content of the polyamide resin in the siloxane-modified polyimide precursor solution was 30% by mass.
上記反応溶液の温度を180℃として16時間反応させてシロキサン変性ポリイミド前駆体をイミド化することで、シロキサン変性ポリイミド(PI9)を含む重合体溶液を得た。 The temperature of the said reaction solution was made into 180 degreeC, it was made to react for 16 hours, and the polymer solution containing a siloxane modification polyimide (PI9) was obtained by imidating a siloxane modification polyimide precursor.
得られたシロキサン変性ポリイミド溶液中のシロキサン変性ポリイミドの重量平均分子量(Mw)は、55,000あった。なお、重量平均分子量(Mw)の定義及び測定方法は上述した通りである。 The weight average molecular weight (Mw) of the siloxane-modified polyimide in the obtained siloxane-modified polyimide solution was 55,000. The definition and measurement method of the weight average molecular weight (Mw) are as described above.
<合成例10>(シロキサン変性ポリイミド(PI10)の合成)
有機溶媒としてのγ−ブチロラクトンと安息香酸メチルとの混合溶媒(質量比が6:4)に、酸二無水物としての4,4’−オキシジフタル酸無水物(ODPA)、芳香族ジアミンとしての1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン(APB)及びシロキサンジアミンとしての上記式(9)で表わされるアミン当量が420g/eqの化合物(信越化学社の「KF−8010」、平均分子量:約1000)(PSA)を1.0:0.5:0.5のモル比(全ジアミン成分における芳香族ジアミンとシロキサンジアミンとの質量比が26質量%:74質量%)で添加して反応溶液を得た。なお、反応溶液における有機溶媒の含有量は、シロキサン変性ポリイミド前駆体溶液中のポリアミド樹脂の含有量が30質量%となる量に設定した。
<Synthesis Example 10> (Synthesis of Siloxane-modified Polyimide (PI10))
In a mixed solvent (mass ratio 6: 4) of γ-butyrolactone and methyl benzoate as an organic solvent, 4,4′-oxydiphthalic anhydride (ODPA) as an acid dianhydride, 1 as an aromatic diamine , 3-bis (3-aminophenoxy) benzene (APB) and a compound having an amine equivalent of 420 g / eq represented by the above formula (9) as siloxane diamine (“KF-8010” from Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., average molecular weight: about 1000) (PSA) is added at a molar ratio of 1.0: 0.5: 0.5 (mass ratio of aromatic diamine to siloxane diamine in all diamine components is 26% by mass: 74% by mass). Got. The content of the organic solvent in the reaction solution was set such that the content of the polyamide resin in the siloxane-modified polyimide precursor solution was 30% by mass.
上記反応溶液の温度を180℃として16時間反応させてシロキサン変性ポリイミド前駆体をイミド化することでシロキサン変性ポリイミド(PI10)を含む重合体溶液を得た。 The temperature of the said reaction solution was made into 180 degreeC, it was made to react for 16 hours, and the polymer solution containing a siloxane modification polyimide (PI10) was obtained by imidating a siloxane modification polyimide precursor.
得られたシロキサン変性ポリイミド溶液中のシロキサン変性ポリイミドの重量平均分子量(Mw)は、60,000あった。なお、重量平均分子量(Mw)の定義及び測定方法は上述した通りである。 The weight average molecular weight (Mw) of the siloxane-modified polyimide in the obtained siloxane-modified polyimide solution was 60,000. The definition and measurement method of the weight average molecular weight (Mw) are as described above.
<合成例11>(シロキサン変性ポリイミド(PI11)の合成)
有機溶媒としてのγ−ブチロラクトンと安息香酸メチルとの混合溶媒(質量比が6:4)に、酸二無水物としての4,4’−オキシジフタル酸無水物(ODPA)及び3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物(BTDA)、芳香族ジアミンとしての1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン(APB)、並びにシロキサンジアミンとしての上記式(9)で表わされるアミン当量が420g/eqの化合物(信越化学社の「KF−8010」、平均分子量:約1000)(PSA)を0.5:0.5:0.4:0.6のモル比(全ジアミン成分における芳香族ジアミンとシロキサンジアミンとの質量比が19質量%:81質量%)で添加して反応溶液を得た。なお、反応溶液における有機溶媒の含有量は、シロキサン変性ポリイミド前駆体溶液中のポリアミド樹脂の含有量が30質量%となる量に設定した。
<Synthesis Example 11> (Synthesis of Siloxane-modified Polyimide (PI11))
To a mixed solvent (mass ratio 6: 4) of γ-butyrolactone and methyl benzoate as an organic solvent, 4,4′-oxydiphthalic anhydride (ODPA) and 3,3 ′, 4 as acid dianhydrides , 4′-benzophenonetetracarboxylic dianhydride (BTDA), 1,3-bis (3-aminophenoxy) benzene (APB) as an aromatic diamine, and an amine represented by the above formula (9) as a siloxane diamine Compound having an equivalent weight of 420 g / eq (“KF-8010” manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., average molecular weight: about 1000) (PSA) in a molar ratio of 0.5: 0.5: 0.4: 0.6 (all diamine components) Was added at a mass ratio of aromatic diamine to siloxane diamine of 19 mass%: 81 mass%) to obtain a reaction solution. The content of the organic solvent in the reaction solution was set such that the content of the polyamide resin in the siloxane-modified polyimide precursor solution was 30% by mass.
上記反応溶液の温度を180℃として16時間反応させてシロキサン変性ポリイミド前駆体をイミド化することでシロキサン変性ポリイミド(PI11)を含む重合体溶液を得た。 The temperature of the said reaction solution was made into 180 degreeC, it was made to react for 16 hours, and the polymer solution containing a siloxane modification polyimide (PI11) was obtained by imidating a siloxane modification polyimide precursor.
得られたシロキサン変性ポリイミド溶液中のシロキサン変性ポリイミドの重量平均分子量(Mw)は、48,000あった。なお、重量平均分子量(Mw)の定義及び測定方法は上述した通りである。 The weight average molecular weight (Mw) of the siloxane-modified polyimide in the obtained siloxane-modified polyimide solution was 48,000. The definition and measurement method of the weight average molecular weight (Mw) are as described above.
<インク組成物の調製>
(実施例1)
溶媒としてのN−メチル−2−ピロリドンとキシレンとの混合溶媒(質量比が1:1)に溶解したシロキサン変性ポリイミド(A1)100質量部(固形分相当量)、無機フィラーとしてのタルク(日本タルク社の「MICRO ACE K1」:平均粒径8μm)45質量部、エポキシ樹脂(DIC社の「EPICLON N695」(軟化点90℃〜100℃、エポキシ等量209g/eq〜219g/eq))4質量部、及び硬化剤としてのフェノール樹脂(日本化薬社の「GPH−65」)3質量部を混合することでインク組成物を得た。
<Preparation of ink composition>
Example 1
100 parts by mass (solid content equivalent) of siloxane-modified polyimide (A1) dissolved in a mixed solvent of N-methyl-2-pyrrolidone and xylene (mass ratio is 1: 1) as a solvent, talc as an inorganic filler (Japan) 45 parts by mass of “MICRO ACE K1” of talc: average particle size 8 μm, epoxy resin (“EPICLON N695” of DIC (softening point 90 ° C. to 100 ° C., epoxy equivalent 209 g / eq to 219 g / eq)) An ink composition was obtained by mixing 3 parts by mass of a phenol resin (“GPH-65” manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) as a curing agent.
(実施例2〜7及び比較例1〜8)
下記表2に示す種類及び含有量の成分を用いた以外は、実施例1と同様に操作し、インク組成物を調製した。なお、表2中の「−」は、該当する成分を配合しなかったことを示す。
(Examples 2-7 and Comparative Examples 1-8)
An ink composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the components having the types and contents shown in Table 2 were used. In addition, “-” in Table 2 indicates that the corresponding component was not blended.
<評価試料の作製>
評価試料としては、下記方法に従い、図3に示す保護膜付き銅張積層板(評価試料1)、及びこの評価試料1の銅箔にニッケルメッキ処理を施した保護膜付き銅張積層板(評価試料2)を作製した。
<Production of evaluation sample>
As an evaluation sample, according to the following method, a copper clad laminate with a protective film (evaluation sample 1) shown in FIG. 3 and a copper clad laminate with a protective film obtained by subjecting the copper foil of this evaluation sample 1 to nickel plating (evaluation) Sample 2) was prepared.
(評価試料1の作製)
まず、接着剤層を形成するために厚みが45μm〜55mとなるようにインク組成物を塗工した銅箔(厚み35μm)を、ポリイミドフィルム(東レ・デュポン社の「カプトン100H」;厚み25μm)に、加圧力を3MPa、加熱温度を180℃、加圧時間を45分として熱圧着した。銅箔としては、カッパーブライトで防錆処理したものを用いた。この防錆処理は、水溶性高分子であるポリオキシエチレンアルキルエーテルをイソプロピルアルコール及びヒドロキシ酪酸に溶解させた防錆溶液を用いて行った。次いで、銅箔の表面に厚みが45μm〜55mとなるようにインク組成物を塗工した後に、180℃で45分加熱し、保護膜を形成した。
(Preparation of evaluation sample 1)
First, a copper foil (thickness 35 μm) coated with an ink composition so as to have a thickness of 45 μm to 55 m in order to form an adhesive layer is coated with a polyimide film (“Kapton 100H” from Toray DuPont; thickness 25 μm). Further, thermocompression bonding was performed at a pressure of 3 MPa, a heating temperature of 180 ° C., and a pressing time of 45 minutes. The copper foil used was rust-proofed with copper bright. This rust prevention treatment was performed using a rust prevention solution in which polyoxyethylene alkyl ether, which is a water-soluble polymer, was dissolved in isopropyl alcohol and hydroxybutyric acid. Subsequently, after coating the ink composition so that thickness might be set to 45 micrometers-55m on the surface of copper foil, it heated at 180 degreeC for 45 minutes, and formed the protective film.
(評価試料2の作製)
評価試料2は、図3の評価試料1の作製において、銅張積層板に無電解ニッケルメッキ処理を施すことで銅箔表面に厚みが0.1μmの表面処理層を形成した以外は、評価試料1と同様にして作製した。
(Preparation of evaluation sample 2)
<評価>
実施例1〜7及び比較例1〜8の接着剤脂組成物を使用した評価試料1,2について、下記の手法に従い、剥離強度及びリフロー耐熱性の評価を実施した。評価結果を表3に示す。なお、表3における評価項目の「−」は、未評価(評価できなかった)であることを意味する。
<Evaluation>
About the
(剥離強度)
剥離強度は、以下の4つの条件で、JIS−K−6854−2:1999「接着剤−はく離接着強さ試験方法−第2部:180度はく離」に準じてピール強度として測定した。この剥離強度は、島津製作所社の引張試験機「オートグラフAG−IS」を用いて測定した。なお、剥離強度の測定においては、評価試料1又は評価試料2の銅張積層板の端部の全体を挟むと共に、ポリイミドフィルムを固定して引きはがし力を作用させることで測定した。
(Peel strength)
The peel strength was measured as peel strength according to JIS-K-6854-2: 1999 “Adhesive—Peeling peel strength test method—Part 2: 180 degree peel” under the following four conditions. The peel strength was measured using a tensile tester “Autograph AG-IS” manufactured by Shimadzu Corporation. In the measurement of peel strength, the entire end of the copper clad laminate of evaluation sample 1 or
剥離強度1:評価試料1を作製した初期の常温での剥離強度
剥離強度2:評価試料1を150℃で1,000時間放置した後の常温での剥離強度
剥離強度3:ニッケルメッキ処理を施した評価試料2を、150℃で1,000時間放置した後の常温での剥離強度
剥離強度4:評価試料1を85℃、85%で1,000時間放置した後の常温での剥離強度
Peel strength 1: Initial peel strength at which the evaluation sample 1 was produced Peel strength 2: Peel strength at normal temperature after leaving the evaluation sample 1 at 150 ° C. for 1,000 hours Peel strength 3: Perform nickel plating treatment Peel strength at normal temperature after leaving the
(リフロー耐熱性)
リフロー耐熱性は、評価試料1又は評価試料2を260℃の恒温槽に1分放置した後に変形の有無を確認することで評価した。評価基準は、以下の通りである。なお、表3におけるリフロー耐熱性1は評価試料1を用いた結果であり、リフロー耐熱性2は評価試料2を用いた結果である。
(Reflow heat resistance)
The reflow heat resistance was evaluated by checking the presence or absence of deformation after leaving the evaluation sample 1 or the
A:変形が認められない
B:変形が認められる
A: Deformation is not recognized B: Deformation is recognized
表3から明らかなように、実施例1〜7のインク組成物を使用した評価試料は、比較例1〜8のインク組成物を使用した評価試料に比べて、剥離強度が高く、リフロー耐熱性に優れていた。実施例1〜7のインク組成物を使用した評価試料は初期剥離強度に相当する剥離強度1の評価、及び長期剥離強度に相当する剥離強度2〜4の評価について特に問題はなかった。
As is apparent from Table 3, the evaluation samples using the ink compositions of Examples 1 to 7 have higher peel strength and reflow heat resistance than the evaluation samples using the ink compositions of Comparative Examples 1 to 8. It was excellent. The evaluation samples using the ink compositions of Examples 1 to 7 had no particular problems with respect to the evaluation of the peel strength 1 corresponding to the initial peel strength and the evaluation of the
また、実施例1〜7のインク組成物を使用した評価試料1,2は、リフロー耐熱性1の評価に優れる傾向があった。
Moreover, the
(参考例1〜4)
参考例1〜4のインク組成物を、無機フィラーとして表4に示す平均粒径及びアスペクト比のものを用いた以外は比較例3と同様にして調製した。また、表4に示す無機フィラーB1〜B5は下記の通りである。
(Reference Examples 1-4)
The ink compositions of Reference Examples 1 to 4 were prepared in the same manner as in Comparative Example 3 except that the inorganic fillers having the average particle diameter and aspect ratio shown in Table 4 were used. Moreover, inorganic filler B1-B5 shown in Table 4 is as follows.
B1:日本タルク社の「MICRO ACE K1」
B2:日本タルク社の「MICRO ACE P8」
B3:日本タルク社の「GAT−40」
B4:日本タルク社の「MICRO ACE P2」
B5:日本ミストロン社の「ミストロンベーパータルク」
B1: “MICRO ACE K1” by Nippon Talc
B2: “MICRO ACE P8” by Nippon Talc
B3: “GAT-40” by Nippon Talc
B4: “MICRO ACE P2” by Nippon Talc
B5: “Mistrone Vapor Talc” by Nippon Mytron
このインク組成物を用いて評価試料1,2を作製し、上述した剥離強度及びリフロー耐熱性を評価した。評価結果については表4に示した。この表4には比較例3の評価結果を同時に示した。
表4から明らかなように、参考例1〜4のインク組成物を使用した評価試料1,2は、剥離強度1,2及びリフロー耐熱性2が比較例3と同程度又はそれ以上であった。そのため、平均粒径及びアスペクト比が参考例1〜4の範囲である無機フィラーを、実施例1〜4のインク組成物に配合した場合、実施例1〜4のインク組成物を使用した評価試料1,2と同程度かそれ以上の剥離強度や耐熱性が得られるものと推察される。
As is apparent from Table 4, the
本発明のインク組成物は、耐熱性等に優れる硬化膜、例えばフレキシブルプリント配線板の保護膜を形成することができる。従って、当該インク組成物は、耐熱性が要求されるフレキシブルプリント配線板用保護膜及びフレキシブルプリント配線板に好適に使用でき、特に高温環境下で使用されるフレキシブルプリント配線板に好適に使用できる。 The ink composition of the present invention can form a cured film excellent in heat resistance, for example, a protective film for a flexible printed wiring board. Therefore, the ink composition can be suitably used for a protective film for a flexible printed wiring board and a flexible printed wiring board that are required to have heat resistance, and can be suitably used for a flexible printed wiring board used in a high temperature environment.
1 フレキシブルプリント配線板
2 ベースフィルム
3 導電パターン
30 ベース導体
30’ 銅箔
31 表面処理層
4 保護膜
4’ 塗布膜
5 銅張積層板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Flexible printed
Claims (13)
上記シロキサン変性ポリイミドの重量平均分子量(Mw)が25,000以上300,000以下であるインク組成物。 Containing siloxane-modified polyimide, epoxy resin, and inorganic filler,
The ink composition wherein the siloxane-modified polyimide has a weight average molecular weight (Mw) of 25,000 or more and 300,000 or less.
式(1)中、R1は、2価のジアミンシロキサン残基である。
式(2)中、R2は、2価の芳香族ジアミン残基である。
上記式(1)中、mは、上記シロキサン変性ポリイミドの全構造単位における上記第1構造単位のモル比率を表し、0.35以上0.65以下である。
上記式(2)中、nは、上記シロキサン変性ポリイミドの全構造単位における上記第2構造単位のモル比率を表し、0.35以上0.65以下である。
ただし、mとnとの合計が1を超える場合はない。) The ink according to claim 1, 2 or 3, wherein the siloxane-modified polyimide includes a first structural unit represented by the following formula (1) and a second structural unit represented by the following formula (2). Composition.
In formula (1), R 1 is a divalent diamine siloxane residue.
In formula (2), R 2 is a divalent aromatic diamine residue.
In said formula (1), m represents the molar ratio of the said 1st structural unit in all the structural units of the said siloxane modified polyimide, and is 0.35-0.65.
In said formula (2), n represents the molar ratio of the said 2nd structural unit in all the structural units of the said siloxane modified polyimide, and is 0.35-0.65.
However, the sum of m and n does not exceed 1. )
上記ジアミン成分における上記ジアミノシロキサンの組成比が66質量%以上80質量%以下である請求項1、請求項2又は請求項3に記載のインク組成物。 The siloxane-modified polyimide is a condensate of a diamine component containing diaminosiloxane and an aromatic tetracarboxylic dianhydride,
The ink composition according to claim 1, wherein the composition ratio of the diaminosiloxane in the diamine component is 66% by mass or more and 80% by mass or less.
上記無機フィラーのアスペクト比が5以上100以下である請求項1から請求項8のいずれか1項に記載のインク組成物。 The inorganic filler is plate-shaped,
The ink composition according to any one of claims 1 to 8, wherein an aspect ratio of the inorganic filler is 5 or more and 100 or less.
請求項1に記載のインク組成物の硬化膜よりなる保護膜。 A protective film covering the conductive pattern of the flexible printed wiring board,
A protective film comprising a cured film of the ink composition according to claim 1.
この表面処理層の主成分が金(Au)、ニッケル(Ni)、スズ(Sn)又はアルミニウム(Al)である請求項12に記載のフレキシブルプリント配線板。
The conductive pattern has a base conductor and a surface treatment layer formed on at least a part of the outer surface of the base conductor,
The flexible printed wiring board according to claim 12, wherein a main component of the surface treatment layer is gold (Au), nickel (Ni), tin (Sn), or aluminum (Al).
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