JP2024033021A - Metal removing method using metal removing filter for removing metal impurity in photosensitive resin composition - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は感光性樹脂組成物またはポリアミック酸エステル溶液中の金属不純物を除去する金属除去フィルターを用いた金属除去方法に関する。 The present invention relates to a metal removal method using a metal removal filter for removing metal impurities in a photosensitive resin composition or a polyamic acid ester solution.
半導体デバイスの製造には多くの化学物質が用いられる。例えば、半導体デバイス製造時のパッケージング工程に用いられる感光性絶縁膜としてポリアミック酸エステルが用いられる。このポリアミック酸エステル中に金属イオンや、金属若しくは金属酸化物に由来する帯電性コロイド物質が残存した場合、最終製品や、その製造工程中で予想外の悪影響を及ぼすことがある。 Many chemicals are used in the manufacture of semiconductor devices. For example, polyamic acid ester is used as a photosensitive insulating film used in the packaging process during semiconductor device manufacturing. If metal ions or chargeable colloidal substances derived from metals or metal oxides remain in this polyamic acid ester, unexpected adverse effects may occur on the final product or during its manufacturing process.
上記金属不純物は原料由来の不純物であったり、有機反応時に用いられる金属触媒が残存したものであったり、ポリマー合成時に使用した反応釜由来の不純物であったりする。
一般的に、アルカリ金属、アルカリ土類金属であればイオン交換樹脂により多くは除去が可能である。しかし、多価金属イオンやそれら金属の帯電性金属酸化物コロイド粒子は、イオン交換樹脂では容易に吸着除去することが難しく、これらの除去の目的でキレート樹脂が用いられている(特許文献1、特許文献2を参照。)。一方で、金属イオンや帯電性金属酸化物コロイド粒子は、イオン強度やイオン半径や粒子径が多種多様であり、またキレート樹脂も官能基の種類により金属種の形態にフィットせずに十分な金属吸着能を発揮しない場合があり、対象となる樹脂中の金属不純物を数種除去するためにはキレート樹脂を組み合わせて用いる必要がある。
The above-mentioned metal impurities may be impurities derived from raw materials, residual metal catalysts used in organic reactions, or impurities derived from reaction vessels used during polymer synthesis.
Generally, most of the alkali metals and alkaline earth metals can be removed using ion exchange resins. However, polyvalent metal ions and chargeable metal oxide colloidal particles of these metals are difficult to adsorb and remove with ion exchange resins, and chelate resins are used for the purpose of removing them (Patent Document 1, (See Patent Document 2). On the other hand, metal ions and chargeable metal oxide colloidal particles have a wide variety of ionic strengths, ionic radii, and particle sizes, and chelate resins may not fit the morphology of the metal species depending on the type of functional group, and may not be able to hold enough metal. It may not exhibit adsorption ability, and it is necessary to use a combination of chelate resins in order to remove several types of metal impurities in the target resin.
金属不純物の除去にはスチレン、ジビニルベンゼンの共重合体から成るマイクロポーラス型の担持体を有する、スルホ基含有カチオン性イオン交換樹脂を用いることが一般的である。しかし、スルホ基含有カチオン性イオン交換樹脂を用いた金属除去方法は、半導体デバイス製造時のパッケージング工程に用いられる感光性絶縁膜としてポリアミック酸エステルが使用される場合は、ポリアミック酸エステルが変性するため、好ましくない。一方で、ポリアミック酸エステル溶液の変性無く金属を除去するためにはキレート樹脂処理を用いた金属除去方法が挙げられるが、キレート樹脂で処理する際は、キレート樹脂とポリアミック酸エステル溶液が効率良く接触できるよう、希薄な溶液状態で処理する必要がある。半導体デバイス製造時のパッケージング工程に用いられる感光性絶縁膜の膜厚は数十μm程度と厚く、固形分濃度が比較的高いため、粘性が高くなる。このためキレート樹脂を用いた金属除去処理にあっては、効果的にキレート樹脂と感光性絶縁膜組成物を接触させることが難しく、上記の用途においてはキレート樹脂を用いた金属除去処理は適さない。 To remove metal impurities, it is common to use a cationic ion exchange resin containing a sulfo group and having a microporous carrier made of a copolymer of styrene and divinylbenzene. However, metal removal methods using sulfo group-containing cationic ion-exchange resins can cause polyamic acid esters to be modified if they are used as photosensitive insulating films used in the packaging process during semiconductor device manufacturing. Therefore, it is not desirable. On the other hand, in order to remove metals without denaturing the polyamic acid ester solution, there is a metal removal method using chelate resin treatment. It must be treated in a dilute solution state. The thickness of the photosensitive insulating film used in the packaging process during the manufacture of semiconductor devices is as thick as about several tens of micrometers, and the solid content concentration is relatively high, resulting in high viscosity. For this reason, in metal removal treatment using chelate resin, it is difficult to effectively bring the chelate resin into contact with the photosensitive insulating film composition, and metal removal treatment using chelate resin is not suitable for the above applications. .
本発明は半導体デバイス製造時のパッケージング工程に用いられる感光性樹脂組成物中の金属不純物を特定の金属除去フィルターを用いてろ過することで、被精製材料が溶解した組成物中から除去し、高純度化された精製材料組成物(精製された感光性樹脂組成物と
もいえる)を得ようとするものである。
また本発明は、通常の有機溶液における金属不純物を特定の金属除去フィルターを用いてろ過することで、高純度化された精製有機溶液(精製された有機溶液ともいえる)を得ようとするものである。
The present invention removes metal impurities in a photosensitive resin composition used in the packaging process during semiconductor device manufacturing from a composition in which the material to be purified is dissolved by filtering it using a specific metal removal filter, The purpose is to obtain a highly purified purified material composition (also referred to as a purified photosensitive resin composition).
Furthermore, the present invention aims to obtain a highly purified purified organic solution (which can also be called a purified organic solution) by filtering metal impurities in a normal organic solution using a specific metal removal filter. be.
本発明は第1観点として、感光性樹脂組成物中の金属不純物を、該超高分子量ポリエチレン製の多孔性膜と、多孔性膜の少なくとも一部を覆うように配置された樹脂層とを有する金属除去フィルターを用いた濾過により除去する金属除去方法に関する、
第2観点として、前記感光性樹脂組成物は、ポリアミック酸エステルを含有することを特徴とし、該ポリアミック酸エステルは下記一般式(1)からなる構造単位を有する化合物である第1観点に記載の金属除去方法に関する。
第3観点として、前記感光性樹脂組成物が有機溶剤を含有する溶液である第1観点または第2観点に記載の金属除去方法に関する。
第4観点として、前記金属除去フィルターを用いたろ過により除去する金属不純物が国際純正応用化学連合(IUPAC:International Union of Pure and Applied Chemistry)が定めた表示法に従う周期表の第2周期乃至第6周期で第1族乃至第14族の金属、その多価金属イオン、又はそれらの金属水酸化物若しくは金属酸化物のコロイド物質である、第1観点乃至第3観点のいずれか一つに記載の金属除去方法に関する。
第5観点として、下記一般式(1)からなる構造単位を有する化合物を含む有機溶液中の金属不純物を、超高分子量ポリエチレン製の多孔性膜と、該多孔性膜の少なくとも一部を覆うように配置された樹脂層とを有する金属除去フィルターを用いた濾過により除去する金属除去方法に関する、
第6観点として、前記金属除去フィルターを用いたろ過により除去する金属不純物が国際純正応用化学連合(IUPAC:International Union of P
ure and Applied Chemistry)が定めた表示法に従う周期表の第2周期乃至第6周期で第1族乃至第14族の金属、その多価金属イオン、又はそれらの金属水酸化物若しくは金属酸化物のコロイド物質である、第5観点に記載の金属除去方法に関する。
第7観点として、前記第1観点乃至第4観点に記載される金属除去方法を用いて得られた感光性樹脂組成物中に、国際純正応用化学連合(IUPAC:International Union of Pure and Applied Chemistry)が定めた表示法に従う第2周期乃至第6周期で第1族乃至第14族の金属、その多価金属イオン、又はそれらの金属水酸化物若しくは金属酸化物のコロイド物質が100乃至1000ppt含まれる、精製された感光性樹脂組成物に関する。
第8観点として、前記第5観点または第6観点に記載される金属除去方法を用いて得られた有機溶液中に、国際純正応用化学連合(IUPAC:International Union of Pure and Applied Chemistry)が定めた表示法に従う第2周期乃至第6周期で第1族乃至第14族の金属、その多価金属イオン、又はそれらの金属水酸化物若しくは金属酸化物のコロイド物質が100乃至1000ppt含まれる、精製された有機溶液に関する。
As a first aspect, the present invention eliminates metal impurities in a photosensitive resin composition by using a porous membrane made of ultra-high molecular weight polyethylene and a resin layer disposed to cover at least a portion of the porous membrane. Regarding a method for removing metals by filtration using a metal removal filter,
As a second aspect, the photosensitive resin composition is characterized in that it contains a polyamic acid ester, and the polyamic acid ester is a compound having a structural unit consisting of the following general formula (1). Relating to a metal removal method.
A third aspect relates to the metal removal method according to the first or second aspect, wherein the photosensitive resin composition is a solution containing an organic solvent.
A fourth aspect is that the metal impurities removed by filtration using the metal removal filter are in periods 2 to 6 of the periodic table according to the notation method established by the International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC). According to any one of the first to third aspects, the material is a colloidal material of a metal of Group 1 to Group 14, a polyvalent metal ion thereof, or a metal hydroxide or metal oxide thereof. Relating to a metal removal method.
As a fifth aspect, metal impurities in an organic solution containing a compound having a structural unit represented by the following general formula (1) are removed using a porous membrane made of ultra-high molecular weight polyethylene and a method that covers at least a portion of the porous membrane. A method for removing metals by filtration using a metal removal filter having a resin layer arranged on the
As a sixth aspect, the metal impurities removed by filtration using the metal removal filter are classified by the International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC).
Metals of Groups 1 to 14 in Periods 2 to 6 of the periodic table, their polyvalent metal ions, or their metal hydroxides or metal oxides The present invention relates to a method for removing a metal according to the fifth aspect, which is a colloidal substance.
As a seventh aspect, in the photosensitive resin composition obtained using the metal removal method described in the first to fourth aspects, International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) is present. 100 to 1000 ppt of colloidal substances of Group 1 to Group 14 metals, their polyvalent metal ions, or their metal hydroxides or metal oxides are included in the second to sixth periods according to the display method specified by , relates to a purified photosensitive resin composition.
As an eighth aspect, in the organic solution obtained using the metal removal method described in the fifth aspect or the sixth aspect, the metals specified by the International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) are present. Refined products containing 100 to 1000 ppt of colloidal substances of Group 1 to Group 14 metals, their polyvalent metal ions, or their metal hydroxides or metal oxides in the second to sixth periods according to the notation method. related to organic solutions.
本発明は、金属除去フィルターを用いて感光性樹脂組成物溶液中の金属不純物を除去する金属除去方法が提供される。
本発明は半導体デバイス製造時のパッケージング工程に用いられる感光性樹脂組成物中の金属不純物を特定の金属除去フィルターを用いてろ過することで、ポリアミック酸エステルの変性無く、感光性樹脂組成物が高い粘性を維持したまま、効果的に高純度化され、精製材料組成物を得ることが可能となった。
The present invention provides a metal removal method for removing metal impurities in a photosensitive resin composition solution using a metal removal filter.
The present invention uses a specific metal removal filter to filter out metal impurities in the photosensitive resin composition used in the packaging process during semiconductor device manufacturing, so that the photosensitive resin composition can be removed without modification of the polyamic acid ester. It has become possible to effectively obtain highly purified and purified material compositions while maintaining high viscosity.
本発明は、金属除去フィルターを用いて溶液中の金属不純物を除去する金属除去方法であって、溶液は、主にポリアミック酸エステルを含有した感光性樹脂組成物溶液である。本発明の被精製溶液の成分として用いる感光性樹脂組成物は、(A)ポリアミック酸エステル、所望により(B)カルボン酸化合物又はその無水物、(C)イソシアネート化合物、(P)前記ポリアミック酸エステル(A)以外の高分子化合物、その他の成分から成る。 The present invention is a metal removal method for removing metal impurities in a solution using a metal removal filter, and the solution is a photosensitive resin composition solution mainly containing a polyamic acid ester. The photosensitive resin composition used as a component of the solution to be purified of the present invention includes (A) a polyamic acid ester, optionally (B) a carboxylic acid compound or anhydride thereof, (C) an isocyanate compound, and (P) the above polyamic acid ester. Consists of polymer compounds other than (A) and other components.
[(A)ポリアミック酸エステル]
ポリアミック酸エステルは、感光性樹脂組成物に含まれる樹脂成分であり、下記一般式(1)で表される単位構造を有する。
[(A) Polyamic acid ester]
Polyamic acid ester is a resin component contained in a photosensitive resin composition, and has a unit structure represented by the following general formula (1).
上記一般式(1)中、X1は、4価の有機基であれば特に限定されないが、耐熱性と感光特性とを両立するという観点で、好ましくは、炭素原子数6~40の4価の有機基であり、より好ましくは、-COOR1基及び-COOR2基と-CONH-基とが互いにオルト位置にある芳香族基、又は脂環式脂肪族基である。また、X1で表される4価の有機基は、芳香族環を含有する炭素原子数6~40の有機基であることがより好ましい。 In the above general formula (1), X 1 is not particularly limited as long as it is a tetravalent organic group, but from the viewpoint of achieving both heat resistance and photosensitivity, it is preferably a tetravalent organic group having 6 to 40 carbon atoms. More preferably, it is an aromatic group in which the -COOR 1 group, the -COOR 2 group, and the -CONH- group are in ortho positions, or an alicyclic aliphatic group. Further, the tetravalent organic group represented by X 1 is more preferably an organic group containing an aromatic ring and having 6 to 40 carbon atoms.
さらに好ましくは、X1は、下記式(5)又は下記式(5-1)~(5-7)で表される4価の有機基である。 More preferably, X 1 is a tetravalent organic group represented by the following formula (5) or the following formulas (5-1) to (5-7).
また、X1の構造は1種でも2種以上の組み合わせでもよい。 Moreover, the structure of X 1 may be one type or a combination of two or more types.
上記一般式(1)中、Y1は、炭素原子数6~40の2価の有機基であれば限定されないが、耐熱性と感光特性とを両立するという観点で、置換されていてもよい芳香族環又は脂肪族環を1~4個有する環状有機基、又は環状構造を持たない脂肪族基又はシロキサン基であることが好ましい。より好ましくは、Y1は、下記一般式(6)、下記一般式(7)又は下記式(8)で表される構造である。 In the above general formula (1), Y 1 is not limited as long as it is a divalent organic group having 6 to 40 carbon atoms, but may be substituted from the viewpoint of achieving both heat resistance and photosensitivity. It is preferably a cyclic organic group having 1 to 4 aromatic or aliphatic rings, or an aliphatic group or siloxane group having no cyclic structure. More preferably, Y 1 has a structure represented by the following general formula (6), the following general formula (7), or the following formula (8).
(式中、Aは、それぞれ独立に、メチル基(-CH3)、エチル基(-C2H5)、プロピル基(-C3H7)又はブチル基(-C4H9)を表す。} (In the formula, A each independently represents a methyl group (-CH 3 ), an ethyl group (-C 2 H 5 ), a propyl group (-C 3 H 7 ), or a butyl group (-C 4 H 9 ) .}
また、Y1の構造は1種でも2種以上の組み合わせでもよい。 Moreover, the structure of Y 1 may be one type or a combination of two or more types.
上記一般式(1)中、R1及びR2は、それぞれ独立に、1価の有機基であれば特に限定されない。例えば、R1及びR2は、それぞれ独立に、炭素原子数1~30、又は炭素原子数5~22の1価の脂肪族基、環状脂肪族基、芳香族基と脂肪族基とが結合した基、若しくはそれらの基がハロゲン原子、ニトロ基、アミノ基、シアノ基、メトキシ基、アセトキシ基などで置換された基とすることができる。ハロゲン原子としては、F、Cl、Br、Iが典型的である。 In the above general formula (1), R 1 and R 2 are not particularly limited as long as they are each independently a monovalent organic group. For example, R 1 and R 2 each independently represent a monovalent aliphatic group having 1 to 30 carbon atoms, or 5 to 22 carbon atoms, a cycloaliphatic group, or a bond between an aromatic group and an aliphatic group. or a group in which these groups are substituted with a halogen atom, a nitro group, an amino group, a cyano group, a methoxy group, an acetoxy group, or the like. Typical halogen atoms are F, Cl, Br, and I.
好ましくは、R1及びR2は、それぞれ独立に、下記一般式(2): Preferably, R 1 and R 2 each independently represent the following general formula (2):
(式中、R3、R4及びR5は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素原子数1~3の1価の有機基であり、そしてmは、1~10の整数である。*は、一般式(1)のポリアミド酸主鎖に存在するカルボン酸との結合部位である。)
で表されることが好ましい。
(In the formula, R 3 , R 4 and R 5 are each independently a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 to 3 carbon atoms, and m is an integer of 1 to 10. * is , is the bonding site with the carboxylic acid present in the polyamic acid main chain of general formula (1).)
It is preferable that it is expressed as
R1及びR2は、それぞれ独立に、下記一般式(3):
(式中、R6は、炭素原子数1~30のアルキル基から選択される1価の基である。*は上記と同一である。)
で表される1価の有機基が含まれていてもよい。
(In the formula, R 6 is a monovalent group selected from alkyl groups having 1 to 30 carbon atoms. * is the same as above.)
A monovalent organic group represented by may be included.
上記一般式(1)におけるR1及びR2は、各々1種又は2種以上の組み合わせでもよいが、好ましくは3種以下の組み合わせであり、好ましくは2種の組み合わせであり、最も好ましくは1種である。 R 1 and R 2 in the above general formula (1) may each be one type or a combination of two or more types, but preferably a combination of three or less types, preferably a combination of two types, and most preferably one type. It is a seed.
上記一般式(1)において、感光性樹脂組成物の感光特性及び機械特性の観点から、R1及びR2の全てに対する上記一般式(2)で表される1価の有機基と上記一般式(3)で表される1価の有機基の合計の割合は、好ましくは80モル%以上であり、好ましくは90モル%以上であり、好ましくは100モル%である。 In the above general formula (1), from the viewpoint of the photosensitive properties and mechanical properties of the photosensitive resin composition, the monovalent organic group represented by the above general formula (2) for all of R 1 and R 2 and the above general formula The total proportion of monovalent organic groups represented by (3) is preferably 80 mol% or more, preferably 90 mol% or more, and preferably 100 mol%.
上記一般式(1)において、感光性樹脂組成物の感光特性及び機械特性の観点から、R1及びR2の全てに対する上記一般式(2)で表される1価の有機基の合計の割合は、好ましくは80モル%以上であり、好ましくは90モル%以上であり、好ましくは100モル%である。 In the above general formula (1), from the viewpoint of the photosensitive properties and mechanical properties of the photosensitive resin composition, the total ratio of monovalent organic groups represented by the above general formula (2) to all of R 1 and R 2 is preferably 80 mol% or more, preferably 90 mol% or more, and preferably 100 mol%.
上記一般式(2)中のR3は、水素原子又は炭素原子数1~3の1価の有機基であれば限定されないが、感光性樹脂組成物の感光特性の観点で、水素原子又はメチル基であることが好ましい。 R 3 in the above general formula (2) is not limited as long as it is a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 to 3 carbon atoms; It is preferable that it is a group.
上記一般式(2)中のR4及びR5は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素原子数1~3の1価の有機基であれば限定されないが、感光性樹脂組成物の感光特性の観点から水素原子であることが好ましい。 R 4 and R 5 in the above general formula (2) are not limited as long as they are each independently a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 to 3 carbon atoms, but may affect the photosensitive properties of the photosensitive resin composition. From this point of view, a hydrogen atom is preferable.
上記一般式(2)中のmは、1以上10以下の整数であり、感光特性の観点から好ましくは2以上4以下の整数である。 m in the above general formula (2) is an integer of 1 or more and 10 or less, and preferably an integer of 2 or more and 4 or less from the viewpoint of photosensitive characteristics.
上記一般式(3)におけるR6は、炭素原子数1~30のアルキル基から選択される1価の有機基であれば限定されない。炭素原子数が5~30のアルキル基が好ましく、炭素原子数が8~30のアルキル基が好ましく、炭素原子数が9~30のアルキル基が好まし
く、炭素原子数が10~30のアルキル基が好ましく、炭素原子数が11~30のアルキル基がさらに好ましく、炭素原子数が17~30のアルキル基がさらに好ましい。直鎖構造のみならず、分岐構造、環状構造を有していてもよい。
R 6 in the above general formula (3) is not limited as long as it is a monovalent organic group selected from alkyl groups having 1 to 30 carbon atoms. An alkyl group having 5 to 30 carbon atoms is preferred, an alkyl group having 8 to 30 carbon atoms is preferred, an alkyl group having 9 to 30 carbon atoms is preferred, an alkyl group having 10 to 30 carbon atoms is preferred. Preferably, an alkyl group having 11 to 30 carbon atoms is more preferable, and an alkyl group having 17 to 30 carbon atoms is even more preferable. It may have not only a linear structure but also a branched structure and a cyclic structure.
前記R6は、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基(アミル基)、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基(ラウリル基)、トリデシル基、テトラデシル基(ミリスチル基)、ペンタデシル基、ヘキサデシル基(パルミチル基)、ヘプタデシル基(マルガリル基)、オクタデシル基(ステアリル基)、ノナデシル基、イコシル基(アラキル基)、ヘンイコシル基、ドコシル基(ベヘニル基)、トリコシル基、テトラコシル基(リグノセリル基)、ペンタコシル基、ヘキサコシル基、ヘプタコシル基等の直鎖状アルキル基;イソプロピル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、tert-ペンチル基、sec-イソアミル基、イソヘキシル基、ネオへキシル基、4-メチルヘキシル基、5-メチルヘキシル基、1-エチルヘキシル基、2-エチルヘキシル基、3-エチルヘキシル基、4-エチルヘキシル基、2-エチルペンチル基、ヘプタン-3-イル基、ヘプタン-4-イル基、4-メチルヘキサン-2-イル基、3-メチルヘキサン-3-イル基、2,3-ジメチルペンタン-2-イル基、2,4-ジメチルペンタン-2-イル基、4,4-ジメチルペンタン-2-イル基、6-メチルヘプチル基、2-エチルヘキシル基、オクタン-2-イル基、6-メチルヘプタン-2-イル基、6-メチルオクチル基、3,5,5-トリメチルヘキシル基、ノナン-4-イル基、2,6-ジメチルヘプタン-3-イル基、3,6-ジメチルヘプタン-3-イル基、3-エチルヘプタン-3-イル基、3,7-ジメチルオクチル基、8-メチルノニル基、3-メチルノナン-3-イル基、4-エチルオクタン-4-イル基、9-メチルデシル基、ウンデカン-5-イル基、3-エチルノナン-3-イル基、5-エチルノナン-5-イル基、2,2,4,5,5-ペンタメチルヘキサン-4-イル基、10-メチルウンデシル基、11-メチルドデシル基、トリデカン-6-イル基、トリデカン-7-イル基、7-エチルウンデカン-2-イル基、3-エチルウンデカン-3-イル基、5-エチルウンデカン-5-イル基、12-メチルトリデシル基、13-メチルテトラデシル基、ペンタデカン-7-イル基、ペンタデカン-8-イル基、14-メチルペンタデシル基、15-メチルヘキサデシル基、ヘプタデカン-8-イル基、ヘプタデカン-9-イル基、3,13-ジメチルペンタデカン-7-イル基、2,2,4,8,10,10-ヘキサメチルウンデカン-5-イル基、16-メチルヘプタデシル基、17-メチルオクタデシル基、ノナデカン-9-イル基、ノナデカン-10-イル基、2,6,10,14-テトラメチルペンタデカン-7-イル基、18-メチルノナデシル基、19-メチルイコシル基、ヘンイコサン-10-イル基、20-メチルヘンイコシル基、21-メチルドコシル基、トリコサン-11-イル基、22-メチルトリコシル基、23-メチルテトラコシル基、ペンタコサン-12-イル基、ペンタコサン-13-イル基、2,22-ジメチルトリコサン-11-イル基、3,21-ジメチルトリコサン-11-イル基、9,15-ジメチルトリコサン-11-イル基、24-メチルペンタコシル基、25-メチルヘキサコシル基、ヘプタコサン-13-イル基等の分岐鎖状アルキル基;シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロへキシル基、4-tert-ブチルシクロヘキシル基、1,6-ジメチルシクロヘキシル基、メンチル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン-2-イル基、ボルニル基、イソボルニル基、1-アダマンチル基、2-アダマンチル基、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン-4-イル基、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン-8-イル基、シクロドデシル基等の脂環式アルキル基が挙げられる。 Specifically, R 6 is a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group (amyl group), a hexyl group, a heptyl group, an octyl group, a nonyl group, a decyl group, an undecyl group, a dodecyl group ( lauryl group), tridecyl group, tetradecyl group (myristyl group), pentadecyl group, hexadecyl group (palmityl group), heptadecyl group (margaryl group), octadecyl group (stearyl group), nonadecyl group, icosyl group (arakyl group), henicosyl group , linear alkyl groups such as docosyl group (behenyl group), tricosyl group, tetracosyl group (lignoceryl group), pentacosyl group, hexacosyl group, heptacosyl group; isopropyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, Isopentyl group, neopentyl group, tert-pentyl group, sec-isoamyl group, isohexyl group, neohexyl group, 4-methylhexyl group, 5-methylhexyl group, 1-ethylhexyl group, 2-ethylhexyl group, 3-ethylhexyl group , 4-ethylhexyl group, 2-ethylpentyl group, heptane-3-yl group, heptane-4-yl group, 4-methylhexan-2-yl group, 3-methylhexan-3-yl group, 2,3- Dimethylpentan-2-yl group, 2,4-dimethylpentan-2-yl group, 4,4-dimethylpentan-2-yl group, 6-methylheptyl group, 2-ethylhexyl group, octan-2-yl group, 6-methylheptan-2-yl group, 6-methyloctyl group, 3,5,5-trimethylhexyl group, nonan-4-yl group, 2,6-dimethylheptan-3-yl group, 3,6-dimethyl Heptane-3-yl group, 3-ethylheptan-3-yl group, 3,7-dimethyloctyl group, 8-methylnonyl group, 3-methylnonan-3-yl group, 4-ethyloctan-4-yl group, 9 -Methyldecyl group, undecane-5-yl group, 3-ethylnonan-3-yl group, 5-ethylnonan-5-yl group, 2,2,4,5,5-pentamethylhexan-4-yl group, 10- Methylundecyl group, 11-methyldodecyl group, tridecane-6-yl group, tridecane-7-yl group, 7-ethylundecane-2-yl group, 3-ethylundecane-3-yl group, 5-ethylundecane-yl group 5-yl group, 12-methyltridecyl group, 13-methyltetradecyl group, pentadecane-7-yl group, pentadecane-8-yl group, 14-methylpentadecyl group, 15-methylhexadecyl group, heptadecan-8 -yl group, heptadecan-9-yl group, 3,13-dimethylpentadecane-7-yl group, 2,2,4,8,10,10-hexamethylundecane-5-yl group, 16-methylheptadecyl group , 17-methyloctadecyl group, nonadecan-9-yl group, nonadecan-10-yl group, 2,6,10,14-tetramethylpentadecane-7-yl group, 18-methylnonadecyl group, 19-methylicosyl group, henicosane- 10-yl group, 20-methylhenicosyl group, 21-methyldocosyl group, tricosan-11-yl group, 22-methyltricosyl group, 23-methyltetracosyl group, pentacosan-12-yl group, pentacosan-13 -yl group, 2,22-dimethyltricosan-11-yl group, 3,21-dimethyltricosan-11-yl group, 9,15-dimethyltricosan-11-yl group, 24-methylpentacosyl group , 25-methylhexacosyl group, heptacosan-13-yl group; branched alkyl groups such as cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, 4-tert-butylcyclohexyl group, 1,6- Dimethylcyclohexyl group, menthyl group, cycloheptyl group, cyclooctyl group, bicyclo[2.2.1]heptan-2-yl group, bornyl group, isobornyl group, 1-adamantyl group, 2-adamantyl group, tricyclo[5. Examples thereof include alicyclic alkyl groups such as a tricyclo[5.2.1.02,6]decane-4-yl group, a tricyclo[5.2.1.02,6]decane-8-yl group, and a cyclododecyl group.
好ましくは、前記R6が、下記式(4): Preferably, R 6 is the following formula (4):
(Z1は水素、又は炭素原子数1~14のアルキル基であり、
Z2は炭素原子数1~14のアルキル基であり、
Z3は炭素原子数1~14のアルキル基であり、
但し、Z1、Z2及びZ3は相互に同じでも異なってもよく、
Z1、Z2及びZ3の炭素原子数の合計が4以上である。)で表されるものであることが好ましい。
(Z 1 is hydrogen or an alkyl group having 1 to 14 carbon atoms,
Z 2 is an alkyl group having 1 to 14 carbon atoms,
Z 3 is an alkyl group having 1 to 14 carbon atoms,
However, Z 1 , Z 2 and Z 3 may be the same or different,
The total number of carbon atoms of Z 1 , Z 2 and Z 3 is 4 or more. ) is preferably represented.
Z1が水素であることが好ましい。
Z1、Z2及びZ3は炭素原子数2~12のアルキル基であることが好ましく、炭素原子数2~10のアルキル基であることが好ましい。
Z1、Z2及びZ3の炭素原子数の合計は5以上であることが好ましく、6以上であることが好ましく、10以上であることが好ましく、12以上であることが好ましく、14以上であることが好ましく、15以上であることが好ましく、16以上であることが好ましい。
Z1、Z2及びZ3の炭素原子数の合計は6以上20以下であることが好ましい。
Z1、Z2及びZ3の炭素原子数の合計の上限は28であることが好ましい。
Preferably Z 1 is hydrogen.
Z 1 , Z 2 and Z 3 are preferably alkyl groups having 2 to 12 carbon atoms, more preferably alkyl groups having 2 to 10 carbon atoms.
The total number of carbon atoms of Z 1 , Z 2 and Z 3 is preferably 5 or more, preferably 6 or more, preferably 10 or more, preferably 12 or more, and 14 or more. The number is preferably 15 or more, and preferably 16 or more.
The total number of carbon atoms of Z 1 , Z 2 and Z 3 is preferably 6 or more and 20 or less.
The upper limit of the total number of carbon atoms in Z 1 , Z 2 and Z 3 is preferably 28.
また、前記R6が、以下の式(3-1)~式(3-7)から選ばれるものであってもよい。 Further, R 6 may be selected from the following formulas (3-1) to (3-7).
前記R6は、上記式(3-1)~式(3-7)から選ばれることが好ましい。 The R 6 is preferably selected from the above formulas (3-1) to (3-7).
[ポリアミック酸エステルの調製方法]
本実施形態における上記一般式(1)で表されるポリアミック酸エステルは、例えば、前述の炭素数6~40の4価の有機基X1を含むテトラカルボン酸二無水物と、(a)上記一般式(2)で表される1価の有機基と水酸基とが結合して成るアルコール類、及び(b)上記一般式(3)で表される1価の有機基と水酸基とが結合して成るアルコール類を反応させて、部分的にエステル化したテトラカルボン酸(以下、アシッド/エステル体ともいう)を調製し、続いて前述の炭素数6~40の2価の有機基Y1を含むジアミン類と重縮合させることにより得られる。
[Method for preparing polyamic acid ester]
The polyamic acid ester represented by the above general formula (1) in this embodiment includes, for example, the above-mentioned tetracarboxylic dianhydride containing the tetravalent organic group X 1 having 6 to 40 carbon atoms; Alcohols formed by bonding a monovalent organic group represented by general formula (2) and a hydroxyl group, and (b) alcohols formed by bonding a monovalent organic group represented by general formula (3) above and a hydroxyl group. A partially esterified tetracarboxylic acid (hereinafter also referred to as acid/ester) is prepared by reacting an alcohol consisting of It can be obtained by polycondensation with diamines containing.
(アシッド/エステル体の調製)
本実施形態において、炭素数6~40の4価の有機基X1を含むテトラカルボン酸二無水物としては、例えば、無水ピロメリット酸、ジフェニルエーテル-3,3’,4,4’-テトラカルボン酸二無水物(=4,4’-オキシジフタル酸二無水物)、ベンゾフェノン-3,3’,4,4’-テトラカルボン酸二無水物、ビフェニル-3,3’,4,4’-テトラカルボン酸二無水物、ジフェニルスルホン-3,3’,4,4’-テトラカルボン酸二無水物、ジフェニルメタン-3,3’,4,4’-テトラカルボン酸二無水物、2,2-ビス(3,4-無水フタル酸)プロパン、2,2-ビス(3,4-無水フタル酸)-1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロプロパン等を挙げることができる。
(Preparation of acid/ester form)
In this embodiment, examples of the tetracarboxylic dianhydride containing a tetravalent organic group X1 having 6 to 40 carbon atoms include pyromellitic anhydride, diphenyl ether-3,3',4,4'-tetracarboxylic acid Acid dianhydride (=4,4'-oxydiphthalic dianhydride), benzophenone-3,3',4,4'-tetracarboxylic dianhydride, biphenyl-3,3',4,4'-tetra Carboxylic dianhydride, diphenylsulfone-3,3',4,4'-tetracarboxylic dianhydride, diphenylmethane-3,3',4,4'-tetracarboxylic dianhydride, 2,2-bis Examples include (3,4-phthalic anhydride)propane, 2,2-bis(3,4-phthalic anhydride)-1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane, and the like.
また、下記式(5-1-a)~式(5-7-a)で表されるテトラカルボン酸二無水物も例示される。 Further, tetracarboxylic dianhydrides represented by the following formulas (5-1-a) to (5-7-a) are also exemplified.
これらは、1種を単独で、又は2種以上を混合して、使用されることができる。 These can be used alone or in a mixture of two or more.
本実施形態において、(a)上記一般式(2)で表される構造を有するアルコール類としては、例えば、2-アクリロイルオキシエチルアルコール、1-アクリロイルオキシ-3-プロピルアルコール、メチロールビニルケトン、2-ヒドロキシエチルビニルケトン、2-ヒドロキシ-3-メトキシプロピルアクリレート、2-ヒドロキシ-3-ブトキシプロピルアクリレート、2-メタクリロイルオキシエチルアルコール、1-メタクリロイルオキシ-3-プロピルアルコール、2-ヒドロキシ-3-メトキシプロピルメタクリレート、2-ヒドロキシ-3-ブトキシプロピルメタクリレート、2-ヒドロキシエチルメタクリレート等を挙げることができる。 In this embodiment, (a) alcohols having a structure represented by the above general formula (2) include, for example, 2-acryloyloxyethyl alcohol, 1-acryloyloxy-3-propyl alcohol, methylol vinyl ketone, -Hydroxyethyl vinyl ketone, 2-hydroxy-3-methoxypropyl acrylate, 2-hydroxy-3-butoxypropyl acrylate, 2-methacryloyloxyethyl alcohol, 1-methacryloyloxy-3-propyl alcohol, 2-hydroxy-3-methoxy Examples include propyl methacrylate, 2-hydroxy-3-butoxypropyl methacrylate, and 2-hydroxyethyl methacrylate.
(b)上記一般式(3)で表される構造を有する炭素原子数1~30の脂肪族アルコール類として、例えば、上記炭素原子数1~30のアルキル基の水素原子をヒドロキシ基で置換したアルコール類等を挙げることができる。 (b) As the aliphatic alcohol having 1 to 30 carbon atoms having the structure represented by the above general formula (3), for example, the hydrogen atom of the above alkyl group having 1 to 30 carbon atoms has been substituted with a hydroxy group. Examples include alcohols.
また上記式(3-1)~式(3-6)の構造を有するアルコール類を使用してもよい。以下の市販品を使用してもよい。
式(3-1)の構造を含むアルコール類:ファインオキソコール(登録商標)180(日産化学株式会社製)、
式(3-2)の構造を含むアルコール類:ファインオキソコール(登録商標)2000(日産化学株式会社製)、
式(3-3)の構造を含むアルコール類:ファインオキソコール(登録商標)180N(日産化学株式会社製)、
式(3-4)又は式(3-5)の構造を含むアルコール類:ファインオキソコール(登録商標)180T(日産化学株式会社製)、
式(3-6)の構造を含むアルコール類:ファインオキソコール(登録商標)1600K(日産化学株式会社製)。
これらのアルコール類として、上記式(3-1)~式(3-6)の構造を有するアルコール類を使用することが好ましい。
Also, alcohols having the structures of the above formulas (3-1) to (3-6) may be used. The following commercial products may be used.
Alcohols containing the structure of formula (3-1): Fine Oxocol (registered trademark) 180 (manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd.),
Alcohols containing the structure of formula (3-2): Fine Oxokol (registered trademark) 2000 (manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd.),
Alcohols containing the structure of formula (3-3): Fine Oxocol (registered trademark) 180N (manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd.),
Alcohols containing the structure of formula (3-4) or formula (3-5): Fine Oxokol (registered trademark) 180T (manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd.),
Alcohol containing the structure of formula (3-6): Fine Oxocol (registered trademark) 1600K (manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd.).
As these alcohols, it is preferable to use alcohols having the structures of the above formulas (3-1) to (3-6).
感光性樹脂組成物中の上記(a)成分と(b)成分の合計した含有量は、上記一般式(1)におけるR1及びR2の全ての含有量に対し、80モル%以上が好ましく、低誘電率化及び低誘電正接化のために、(b)成分の含有量はR1及びR2の全ての含有量に対し、1モル%~90モル%が好ましい。 The total content of the components (a) and (b) in the photosensitive resin composition is preferably 80 mol% or more based on the total content of R 1 and R 2 in the general formula (1). In order to obtain a low dielectric constant and a low dielectric loss tangent, the content of component (b) is preferably 1 mol % to 90 mol % with respect to the total content of R 1 and R 2 .
上記のテトラカルボン酸二無水物と上記のアルコール類とを、ピリジン等の塩基性触媒の存在下、反応溶媒中、反応温度0~100℃で10~40時間に亘って撹拌、溶解及び混合することにより、酸二無水物のハーフエステル化反応が進行し、所望のアシッド/エステル体を得ることができる。 The above tetracarboxylic dianhydride and the above alcohol are stirred, dissolved, and mixed in a reaction solvent at a reaction temperature of 0 to 100°C for 10 to 40 hours in the presence of a basic catalyst such as pyridine. As a result, the half-esterification reaction of the acid dianhydride progresses, and the desired acid/ester compound can be obtained.
上記反応溶媒としては、該アシッド/エステル体、及び該アシッド/エステル体とジアミン類との重縮合生成物であるポリアミック酸エステルを溶解するものが好ましく、例えば、N-メチル-2-ピロリドン、N-エチル-2-ピロリドン、N,N-ジメチルアセトアミド、N,N-ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、テトラメチル尿素、ガンマブチロラクトン、ケトン類、エステル類、ラクトン類、エーテル類、ハロゲン化炭化水素類、炭化水素類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、シュウ酸ジエチル、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジクロロメタン、1,2-ジクロロエタン、1,4-ジクロロブタン、クロロベンゼン、o-ジクロロベンゼン、ヘキサン、ヘプタン、ベンゼン、トルエン、キシレン等が挙げられる。これらは必要に応じて、単独で用いても2種以上混合して用いてもよい。 The reaction solvent is preferably one that dissolves the acid/ester and the polyamic acid ester, which is a polycondensation product of the acid/ester and diamines, such as N-methyl-2-pyrrolidone, N-methyl-2-pyrrolidone, -Ethyl-2-pyrrolidone, N,N-dimethylacetamide, N,N-dimethylformamide, dimethylsulfoxide, tetramethylurea, gamma-butyrolactone, ketones, esters, lactones, ethers, halogenated hydrocarbons, carbonized Hydrogens, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, cyclopentanone, methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, diethyl oxalate, ethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, tetrahydrofuran, dichloromethane, 1,2-dichloroethane, 1,4 -dichlorobutane, chlorobenzene, o-dichlorobenzene, hexane, heptane, benzene, toluene, xylene and the like. These may be used alone or in combination of two or more, if necessary.
(ポリアミック酸エステルの調製)
上記アシッド/エステル体(典型的には上記反応溶媒中の溶液)に、氷冷下、既知の脱水縮合剤、例えば、ジシクロヘキシルカルボジイミド、1-エトキシカルボニル-2-エトキシ-1,2-ジヒドロキノリン、1,1-カルボニルジオキシ-ジ-1,2,3-ベンゾトリアゾール、N,N’-ジスクシンイミジルカーボネート、N,N’-ジイソプロピルカルボジイミド等を投入混合してアシッド/エステル体をポリ酸無水物とした後、これに、炭素数6~40の2価の有機基Y1を含むジアミン類を別途溶媒に溶解又は分散させたものを滴下投入し、重縮合させることにより、実施の形態で用いることができるポリアミック酸エステルを得ることができる。
(Preparation of polyamic acid ester)
A known dehydration condensation agent such as dicyclohexylcarbodiimide, 1-ethoxycarbonyl-2-ethoxy-1,2-dihydroquinoline, Add and mix 1,1-carbonyldioxy-di-1,2,3-benzotriazole, N,N'-disuccinimidyl carbonate, N,N'-diisopropylcarbodiimide, etc. to convert the acid/ester form into polyacid. After forming the anhydride, diamines containing a divalent organic group Y 1 having 6 to 40 carbon atoms are separately dissolved or dispersed in a solvent and added dropwise thereto, followed by polycondensation. It is possible to obtain a polyamic acid ester that can be used in
炭素数6~40の2価の有機基Y1を含むジアミン類としては、例えば、p-フェニレ
ンジアミン、m-フェニレンジアミン、4,4-ジアミノジフェニルエーテル、3,4’-ジアミノジフェニルエーテル、3,3’-ジアミノジフェニルエーテル、4,4’-ジアミノジフェニルスルフィド、3,4’-ジアミノジフェニルスルフィド、3,3’-ジアミノジフェニルスルフィド、4,4’-ジアミノジフェニルスルホン、3,4’-ジアミノジフェニルスルホン、3,3’-ジアミノジフェニルスルホン、4,4’-ジアミノビフェニル、3,4’-ジアミノビフェニル、3,3’-ジアミノビフェニル、4,4’-ジアミノベンゾフェノン、3,4’-ジアミノベンゾフェノン、3,3’-ジアミノベンゾフェノン、4,4’-ジアミノジフェニルメタン、3,4’-ジアミノジフェニルメタン、3,3’-ジアミノジフェニルメタン、1,4-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3-ビス(3-アミノフェノキシ)ベンゼン、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、4,4’-ビス(4-アミノフェノキシ)ビフェニル、4,4-ビス(3-アミノフェノキシ)ビフェニル、ビス〔4-(4-アミノフェノキシ)フェニル〕エーテル、ビス〔4-(3-アミノフェノキシ)フェニル〕エーテル、1,4-ビス(4-アミノフェニル)ベンゼン、1,3-ビス(4-アミノフェニル)ベンゼン、9,10-ビス(4-アミノフェニル)アントラセン、2,2-ビス(4-アミノフェニル)プロパン、2,2-ビス(4-アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2-ビス〔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、1,4-ビス(3-アミノプロピルジメチルシリル)ベンゼン、オルト-トリジンスルホン、9,9-ビス(4-アミノフェニル)フルオレン、及びこれらのベンゼン環上の水素原子の一部が、メチル基、エチル基、ヒドロキシメチル基、ヒドロキシエチル基、ハロゲン原子等で置換されたもの、例えば3,3’-ジメチル-4,4’-ジアミノビフェニル、2,2’-ジメチル-4,4’-ジアミノビフェニル、3,3’-ジメチル-4,4’-ジアミノジフェニルメタン、2,2’-ジメチル-4,4’-ジアミノジフェニルメタン、3,3’-ジメチトキシ-4,4’-ジアミノビフェニル、3,3’-ジクロロ-4,4’-ジアミノビフェニル、及びその混合物等が挙げられる。
また、下記式(8-1)で表されるジアミン類も挙げられる。
Examples of diamines containing a divalent organic group Y 1 having 6 to 40 carbon atoms include p-phenylenediamine, m-phenylenediamine, 4,4-diaminodiphenyl ether, 3,4'-diaminodiphenyl ether, 3,3 '-Diamino diphenyl ether, 4,4'-diaminodiphenylsulfide, 3,4'-diaminodiphenylsulfide, 3,3'-diaminodiphenylsulfide, 4,4'-diaminodiphenylsulfone, 3,4'-diaminodiphenylsulfone, 3,3'-diaminodiphenylsulfone, 4,4'-diaminobiphenyl, 3,4'-diaminobiphenyl, 3,3'-diaminobiphenyl, 4,4'-diaminobenzophenone, 3,4'-diaminobenzophenone, 3 , 3'-diaminobenzophenone, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 3,4'-diaminodiphenylmethane, 3,3'-diaminodiphenylmethane, 1,4-bis(4-aminophenoxy)benzene, 1,3-bis( 4-aminophenoxy)benzene, 1,3-bis(3-aminophenoxy)benzene, bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]sulfone, bis[4-(3-aminophenoxy)phenyl]sulfone, 4, 4'-bis(4-aminophenoxy)biphenyl, 4,4-bis(3-aminophenoxy)biphenyl, bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]ether, bis[4-(3-aminophenoxy)phenyl] ] Ether, 1,4-bis(4-aminophenyl)benzene, 1,3-bis(4-aminophenyl)benzene, 9,10-bis(4-aminophenyl)anthracene, 2,2-bis(4- aminophenyl)propane, 2,2-bis(4-aminophenyl)hexafluoropropane, 2,2-bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]propane, 2,2-bis[4-(4-amino) phenoxy)phenyl]hexafluoropropane, 1,4-bis(3-aminopropyldimethylsilyl)benzene, ortho-toridine sulfone, 9,9-bis(4-aminophenyl)fluorene, and hydrogen atoms on their benzene rings partially substituted with a methyl group, ethyl group, hydroxymethyl group, hydroxyethyl group, halogen atom, etc., such as 3,3'-dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl, 2,2'-dimethyl -4,4'-diaminobiphenyl, 3,3'-dimethyl-4,4'-diaminodiphenylmethane, 2,2'-dimethyl-4,4'-diaminodiphenylmethane, 3,3'-dimethitoxy-4,4' -diaminobiphenyl, 3,3'-dichloro-4,4'-diaminobiphenyl, and mixtures thereof.
Also included are diamines represented by the following formula (8-1).
本願に使用されるジアミン類は、これらに限定されるものではない。 The diamines used in this application are not limited to these.
実施の形態では、感光性樹脂組成物を基板上に塗布することによって基板上に形成される感光性樹脂層と各種の基板との密着性を向上させるために、ポリアミック酸エステルの調製時に、1,3-ビス(3-アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン、1,3-ビス(3-アミノプロピル)テトラフェニルジシロキサン等のジアミノシロキサン類を共重合することもできる。 In the embodiment, in order to improve the adhesion between the photosensitive resin layer formed on the substrate by coating the photosensitive resin composition on the substrate and various substrates, 1 is added at the time of preparing the polyamic acid ester. , 3-bis(3-aminopropyl)tetramethyldisiloxane, 1,3-bis(3-aminopropyl)tetraphenyldisiloxane, and other diaminosiloxanes can also be copolymerized.
上記重縮合反応終了後、当該反応液中に共存している脱水縮合剤の吸水副生物を、必要に応じて濾別した後、水、脂肪族低級アルコール、又はその混合液等の貧溶媒を、反応液に投入して重合体成分を析出させ、さらに、再溶解、再沈析出操作等を繰り返すことにより、重合体を精製し、真空乾燥を行い、実施の形態で用いることのできるポリアミック酸
エステルを単離する。
After the completion of the polycondensation reaction, the water-absorbed by-products of the dehydration condensation agent coexisting in the reaction solution are filtered off as necessary, and then a poor solvent such as water, aliphatic lower alcohol, or a mixture thereof is removed. , the polymer component is precipitated by adding it to the reaction solution, and the polymer is purified by repeating re-dissolution, reprecipitation, etc., and vacuum-dried to obtain a polyamic acid that can be used in the embodiment. Isolate the ester.
ポリアミック酸エステルの分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによるポリスチレン換算重量平均分子量で測定した場合に、5,000~150,000であることが好ましく、7,000~50,000であることがより好ましい。重量平均分子量が5,000以上である場合には、機械物性が良好であるため好ましく、一方で、150,000以下である場合には、現像液への分散性及びレリーフパターンの解像性能が良好であるため好ましい。 The molecular weight of the polyamic acid ester is preferably from 5,000 to 150,000, more preferably from 7,000 to 50,000, when measured as a polystyrene equivalent weight average molecular weight by gel permeation chromatography. . When the weight average molecular weight is 5,000 or more, it is preferable because the mechanical properties are good, while when it is 150,000 or less, the dispersibility in the developer and the resolution performance of the relief pattern are poor. It is preferable because it is good.
[(B)カルボン酸化合物又はその無水物]
本発明の感光性樹脂組成物は、下記一般式(30)で表される(B)カルボン酸化合物又はその無水物を含む。
[(B) Carboxylic acid compound or its anhydride]
The photosensitive resin composition of the present invention contains (B) a carboxylic acid compound represented by the following general formula (30) or its anhydride.
水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、メルカプト基、カルボキシ基、シアノ基、ホルミル基、ハロホルミル基、スルホ基、ニトロ基、ニトロソ基、オキソ基、チオキシ基、
置換されていてもよい炭素原子数1~10のアルキル基、アルコキシ基、もしくはアルキルスルファニル基、
置換されていてもよい炭素原子数2~10のアルケニル基、アルキニル基、もしくはアルコキシカルボニル基、又は
置換されていてもよいアミノ基、イミノ基、もしくはカルバモイル基を表し、
Z4及びZ5は、相互に結合して、ヘテロ原子を含んでもよく、置換基を有していてもよく、縮合していてもよい環を形成してもよく、当該環が芳香族環であるとき、
Hydrogen atom, halogen atom, hydroxy group, mercapto group, carboxy group, cyano group, formyl group, haloformyl group, sulfo group, nitro group, nitroso group, oxo group, thioxy group,
an optionally substituted alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxy group, or an alkylsulfanyl group,
represents an optionally substituted alkenyl group, alkynyl group, or alkoxycarbonyl group having 2 to 10 carbon atoms, or an optionally substituted amino group, imino group, or carbamoyl group,
Z 4 and Z 5 may be bonded to each other to form a ring that may contain a hetero atom, may have a substituent, or may be fused, and the ring may be an aromatic ring. When
好ましくは、前記カルボン酸化合物又はその無水物(B)は、下記一般式(31)で表されるカルボン酸化合物又はその無水物である。 Preferably, the carboxylic acid compound or its anhydride (B) is a carboxylic acid compound or its anhydride represented by the following general formula (31).
水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、メルカプト基、カルボキシ基、シアノ基、ホルミル基、ハロホルミル基、
スルホ基、ニトロ基、ニトロソ基、オキソ基、チオキシ基、
置換されていてもよい炭素原子数1~6のアルキル基、アルコキシ基、もしくはアルキルスルファニル基、
置換されていてもよい炭素原子数2~6のアルケニル基、アルキニル基、もしくはアルコキシカルボニル基、又は
置換されていてもよいアミノ基、イミノ基、もしくはカルバモイル基を表し、
R33とR34、R34とR35、もしくはR35とR36は、相互に結合して、ヘテロ原子を含んでもよく、置換基を有していてもよく、縮合していてもよい環を形成してもよい。]
Hydrogen atom, halogen atom, hydroxy group, mercapto group, carboxy group, cyano group, formyl group, haloformyl group,
Sulfo group, nitro group, nitroso group, oxo group, thioxy group,
an optionally substituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group, or an alkylsulfanyl group,
represents an optionally substituted alkenyl group, alkynyl group, or alkoxycarbonyl group having 2 to 6 carbon atoms, or an optionally substituted amino group, imino group, or carbamoyl group,
R 33 and R 34 , R 34 and R 35 , or R 35 and R 36 are bonded to each other to form a ring that may contain a hetero atom, may have a substituent, or may be fused. may be formed. ]
アルキル基としては、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基(アミル基)、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基等の直鎖状アルキル基;イソプロピル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、tert-ペンチル基、sec-イソアミル基、イソヘキシル基、ネオへキシル基、4-メチルヘキシル基、5-メチルヘキシル基、1-エチルヘキシル基、2-エチルヘキシル基、3-エチルヘキシル基、4-エチルヘキシル基、2-エチルペンチル基、ヘプタン-3-イル基、ヘプタン-4-イル基、4-メチルヘキサン-2-イル基、3-メチルヘキサン-3-イル基、2,3-ジメチルペンタン-2-イル基、2,4-ジメチルペンタン-2-イル基、4,4-ジメチルペンタン-2-イル基、6-メチルヘプチル基、2-エチルヘキシル基、オクタン-2-イル基、6-メチルヘプタン-2-イル基、6-メチルオクチル基、3,5,5-トリメチルヘキシル基、ノナン-4-イル基、2,6-ジメチルヘプタン-3-イル基、3,6-ジメチルヘプタン-3-イル基、3-エチルヘプタン-3-イル基、3,7-ジメチルオクチル基、8-メチルノニル基、3-メチルノナン-3-イル基、4-エチルオクタン-4-イル基等の分岐鎖状アルキル基;シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロへキシル基、4-tert-ブチルシクロヘキシル基、1,6-ジメチルシクロヘキシル基、メンチル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン-2-イル基、ボルニル基、イソボルニル基、1-アダマンチル基、2-アダマンチル基、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン-4-イル基、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン-8-イル基等の脂環式アルキル基が挙げられる。 Examples of the alkyl group include linear alkyl groups such as methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group (amyl group), hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, and decyl group. ; Isopropyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, isopentyl group, neopentyl group, tert-pentyl group, sec-isoamyl group, isohexyl group, neohexyl group, 4-methylhexyl group, 5-methyl Hexyl group, 1-ethylhexyl group, 2-ethylhexyl group, 3-ethylhexyl group, 4-ethylhexyl group, 2-ethylpentyl group, heptane-3-yl group, heptane-4-yl group, 4-methylhexane-2- yl group, 3-methylhexan-3-yl group, 2,3-dimethylpentan-2-yl group, 2,4-dimethylpentan-2-yl group, 4,4-dimethylpentan-2-yl group, 6 -Methylheptyl group, 2-ethylhexyl group, octan-2-yl group, 6-methylheptan-2-yl group, 6-methyloctyl group, 3,5,5-trimethylhexyl group, nonan-4-yl group, 2,6-dimethylheptan-3-yl group, 3,6-dimethylheptan-3-yl group, 3-ethylheptan-3-yl group, 3,7-dimethyloctyl group, 8-methylnonyl group, 3-methylnonane -3-yl group, branched alkyl group such as 4-ethyloctan-4-yl group; cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, 4-tert-butylcyclohexyl group, 1,6- Dimethylcyclohexyl group, menthyl group, cycloheptyl group, cyclooctyl group, bicyclo[2.2.1]heptan-2-yl group, bornyl group, isobornyl group, 1-adamantyl group, 2-adamantyl group, tricyclo[5. Examples thereof include alicyclic alkyl groups such as a tricyclo[5.2.1.02,6]decane-4-yl group and a tricyclo[5.2.1.02,6]decane-8-yl group.
アルコキシ基、もしくはアルキルスルファニル基、アルコキシカルボニル基の具体例としては、上記アルキル基にそれぞれ-O-、-S-、-COO-が結合した基が挙げられる。 Specific examples of the alkoxy group, alkylsulfanyl group, and alkoxycarbonyl group include groups in which -O-, -S-, and -COO- are bonded to the above alkyl group, respectively.
アルケニル基としては、具体的には、エテニル基、1-プロペニル基、2-プロペニル
基、1-ブテニル基、2-ブテニル基、3-ブテニル基、1-ペンテニル基、2-ペンテニル基、3-ペンテニル基、1-ヘキセニル基、2-ヘキセニル基、3-ヘキセニル基、1-ヘプテニル基、2-ヘプテニル基、5-ヘプテニル基、1-オクテニル基、3-オクテニル基、5-オクテニル基が挙げられる。
Specific examples of the alkenyl group include ethenyl group, 1-propenyl group, 2-propenyl group, 1-butenyl group, 2-butenyl group, 3-butenyl group, 1-pentenyl group, 2-pentenyl group, 3- Examples include pentenyl group, 1-hexenyl group, 2-hexenyl group, 3-hexenyl group, 1-heptenyl group, 2-heptenyl group, 5-heptenyl group, 1-octenyl group, 3-octenyl group, and 5-octenyl group. .
アルキニル基としては、具体的には、アセチレニル基、1-プロピニル基、2-プロピニル基、1-ブチニル基、2-ブチニル基、3-ブチニル基、1-ペンテチル基、2-ペンテチル基、3-ペンテチル基、1-ヘキシニル基、2-ヘキシニル基、3-ヘキシニル基、1-ヘプチニル基、2-ヘプチニル基、5-ヘプチニル基、1-オクチニル基、3-オクチニル基、5-オクチニル基が挙げられる。 Specific examples of the alkynyl group include acetylenyl group, 1-propynyl group, 2-propynyl group, 1-butynyl group, 2-butynyl group, 3-butynyl group, 1-pentethyl group, 2-pentethyl group, 3- Examples include pentethyl group, 1-hexynyl group, 2-hexynyl group, 3-hexynyl group, 1-heptynyl group, 2-heptynyl group, 5-heptynyl group, 1-octynyl group, 3-octynyl group, and 5-octynyl group. .
Z4及びZ5が相互に結合して、ヘテロ原子を含んでもよく、置換基を有していてもよく、縮合していてもよい環を形成する場合の環の具体例、及びR33とR34、R34とR35、もしくはR35とR36が相互に結合して、ヘテロ原子を含んでもよく、置換基を有していてもよく、縮合していてもよい環を形成する場合の環の具体例としては、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、ピロール、フラン、チオフェン、ピロリジン、テトラヒドロフラン、テトラヒドロチオフェン、ピリジン、ピペリジン、テトラヒドロピラン、テトラヒドロチオピラン、イミダゾール、ピラゾール、オキサゾール、チアゾール、イミダゾリン、ジオキサン、モルホリン、チアジン、トリアゾール、ジオキソラン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、インドール、イソインドール、ベンゾイミダゾール、プリン、ベンゾトリアゾール、キノリン、イソキノリン、キナゾリン、キノキサリン、シンノリン、プテリジン、クロメン、イソクロメン、アクリジン、キサンテン、カルバゾール等が挙げられる。 Specific examples of the ring when Z 4 and Z 5 are bonded to each other to form a ring that may contain a hetero atom, may have a substituent, and may be fused, and R 33 and When R 34 , R 34 and R 35 , or R 35 and R 36 are bonded to each other to form a ring that may contain a hetero atom, may have a substituent, or may be fused; Specific examples of the ring include benzene, naphthalene, anthracene, pyrrole, furan, thiophene, pyrrolidine, tetrahydrofuran, tetrahydrothiophene, pyridine, piperidine, tetrahydropyran, tetrahydrothiopyran, imidazole, pyrazole, oxazole, thiazole, imidazoline, dioxane, Morpholine, thiazine, triazole, dioxolane, pyridazine, pyrimidine, pyrazine, indole, isoindole, benzimidazole, purine, benzotriazole, quinoline, isoquinoline, quinazoline, quinoxaline, cinnoline, pteridine, chromene, isochromene, acridine, xanthene, carbazole, etc. Can be mentioned.
置換基としては、例えば、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、メルカプト基、カルボキシ基、シアノ基、ホルミル基、ハロホルミル基、スルホ基、アミノ基、ニトロ基、ニトロソ基、オキソ基、チオキシ基、炭素原子数1~10のアルキル基もしくはハロアルキル基、炭素原子数1~10のアルコキシ基もしくはハロアルコキシ基等が挙げられる。 Examples of the substituent include a halogen atom, a hydroxy group, a mercapto group, a carboxy group, a cyano group, a formyl group, a haloformyl group, a sulfo group, an amino group, a nitro group, a nitroso group, an oxo group, a thioxy group, and a carbon atom number of 1 Examples include an alkyl group or haloalkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, or a haloalkoxy group.
好ましくは、前記一般式(30)のZ4及びZ5は、水素原子又は置換されていてもよい炭素原子数1~10のアルキル基である。 Preferably, Z 4 and Z 5 in the general formula (30) are a hydrogen atom or an optionally substituted alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.
好適なカルボン酸化合物又はその無水物(B)の若干を示すと、以下のとおりである。 Some suitable carboxylic acid compounds or their anhydrides (B) are as follows.
本発明に係る感光性樹脂組成物中のカルボン酸化合物又はその無水物(B)の量は、前記ポリアミック酸エステル(A)100質量部に対し、通常0.1質量部~10重量部である。 The amount of the carboxylic acid compound or its anhydride (B) in the photosensitive resin composition according to the present invention is usually 0.1 parts by weight to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyamic acid ester (A). .
カルボン酸化合物又はその無水物(B)はZ4又はZ5を介してポリアミック酸エステル(A)及び/又はポリアミック酸エステル(A)以外の高分子化合物(P)(後述)に化学結合していてもよい。 The carboxylic acid compound or its anhydride (B) is chemically bonded to the polyamic acid ester (A) and/or a polymer compound (P) other than the polyamic acid ester (A) (described later) via Z 4 or Z 5 . It's okay.
[(C)イソシアネート化合物]
実施の形態では、レリーフパターンの解像性を向上させるために、光重合性の不飽和結合を有するモノマー(イソシアネート化合物)を任意に感光性樹脂組成物に配合することができる。このようなイソシアネート化合物としては、光重合開始剤によりラジカル重合反応する(メタ)アクリル化合物が好ましく、特に以下に限定するものではないが、ジエチレングリコールジメタクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレートをはじめとする、エチレングリコール又はポリエチレングリコールのモノ又はジアクリレート及びメタクリレート、プロピレングリコール又はポリプロピレングリコールのモノ又はジアクリレート及びメタクリレート、グリセロールのモノ、ジ又はトリアクリレート及びメタクリレート、シクロヘキサンジアクリレート及びジメタクリレート、1,4-ブタンジオールのジアクリレート及びジメタクリレート、1,6-ヘキサンジオールのジアクリレート及びジメタクリレート、ネオペンチルグリコールのジアクリレート及びジメタクリレート、ビスフェノールAのモノ又はジアクリレート及びメタクリレート、ベンゼントリメタクリレート、イソボルニルアクリレート及びメタクリレート、アクリルアミド及びその誘導体、メタクリルアミド及びその誘導体、トリメチロールプロパントリアクリレート及びメタクリレート、グリセロールのジ又はトリアクリレート及びメタクリレート、ペンタエリスリトールのジ、トリ、又はテトラアクリレート及びメタクリレート、並びにこれら化合物のエチレンオキサイド又はプロピレンオキサイド付加物等の化合物を挙げることができる。
[(C) Isocyanate compound]
In the embodiment, a monomer (isocyanate compound) having a photopolymerizable unsaturated bond can be optionally blended into the photosensitive resin composition in order to improve the resolution of the relief pattern. As such an isocyanate compound, a (meth)acrylic compound that undergoes a radical polymerization reaction with a photopolymerization initiator is preferable, and examples include, but are not limited to, diethylene glycol dimethacrylate, tetraethylene glycol dimethacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, etc. Mono- or di- or di-acrylates and methacrylates of glycol or polyethylene glycol, mono- or di- or di-acrylates and methacrylates of propylene glycol or polypropylene glycol, mono-, di- or triacrylates and methacrylates of glycerol, cyclohexane diacrylates and dimethacrylates, 1,4-butanediol diacrylates and dimethacrylates, diacrylates and dimethacrylates of 1,6-hexanediol, diacrylates and dimethacrylates of neopentyl glycol, mono- or diacrylates and methacrylates of bisphenol A, benzene trimethacrylate, isobornyl acrylate and methacrylate, Acrylamide and its derivatives, methacrylamide and its derivatives, trimethylolpropane triacrylate and methacrylate, di- or tri-acrylate and methacrylate of glycerol, di-, tri-, or tetra-acrylate and methacrylate of pentaerythritol, and ethylene oxide or propylene oxide of these compounds. Compounds such as adducts can be mentioned.
イソシアネート化合物の配合量は、(A)ポリアミック酸エステル100質量部に対し
、好ましくは1質量部~50質量部であり、より好ましくは0.5質量部~30質量部である。
The blending amount of the isocyanate compound is preferably 1 part by mass to 50 parts by mass, more preferably 0.5 parts by mass to 30 parts by mass, based on 100 parts by mass of the polyamic acid ester (A).
また、より低誘電率かつ低誘電正接の硬化体を得るため、イソシアネート化合物として下記一般式(20)で表される(C’)イソシアネート化合物を用いることが好ましい。 Further, in order to obtain a cured product having a lower dielectric constant and a lower dielectric loss tangent, it is preferable to use an isocyanate compound (C') represented by the following general formula (20) as the isocyanate compound.
R24は、置換基を有してもよく、酸素原子によって中断されていてもよい炭素原子数1乃至5のアルキレン基であれば特に限定されない。炭素原子数1乃至5のアルキレン基としては、例えば、置換又は無置換のメチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基等が挙げられる。酸素原子によって中断されたアルキレン基としては、例えば、-CH2-O-CH2-、-C2H4-O-CH2-、-CH2-O-C2H4-等が挙げられる。置換基としては、例えば、ハロゲン原子、アクリロイル基、メタクリロイル基、ニトロ基、アミノ基、シアノ基、メトキシ基、アセトキシ基等が挙げられ、アクリロイル基、メタクリロイル基が好ましい。 R24 is not particularly limited as long as it is an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms which may have a substituent and may be interrupted by an oxygen atom. Examples of the alkylene group having 1 to 5 carbon atoms include substituted or unsubstituted methylene group, ethylene group, propylene group, and butylene group. Examples of the alkylene group interrupted by an oxygen atom include -CH2-O-CH 2 -, -C 2 H 4 -O-CH 2 -, -CH 2 -O-C 2 H 4 -, and the like. Examples of the substituent include a halogen atom, an acryloyl group, a methacryloyl group, a nitro group, an amino group, a cyano group, a methoxy group, and an acetoxy group, with an acryloyl group and a methacryloyl group being preferred.
R25は、イソシアネート基又はブロックイソシアネート基を表す。イソシアネート基とは-NCOで表される基をいい、ブロックイソシアネート基とは、イソシアネート基が熱脱離可能な保護基によりブロックされた基、すなわち、イソシアネート基にイソシアネートブロック用化合物(ブロック剤)を反応させた基をいう。 R 25 represents an isocyanate group or a blocked isocyanate group. An isocyanate group refers to a group represented by -NCO, and a blocked isocyanate group is a group in which an isocyanate group is blocked with a thermally removable protecting group, that is, a group in which an isocyanate blocking compound (blocking agent) is applied to the isocyanate group. Refers to the reacted group.
イソシアネート基のブロック剤とは、一般に、イソシアネート基と反応して、室温では他の分子中の官能基(例えば、酸官能基など)との反応を防ぐが、高温では脱離して、イソシアネート基を再生させ、その後の(例えば酸官能基との)反応を可能にするものをいう。
ブロック剤としては、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール、n-ブタノール、2-エトキシヘキサノール、2-N,N-ジメチルアミノエタノール、2-エトキシエタノール、シクロヘキサノール等のアルコール類、フェノール、o-ニトロフェノール、p-クロロフェノール、o-クレゾール、m-クレゾール、p-クレゾール等のフェノール類、ε-カプロラクタム等のラクタム類、アセトンオキシム、メチルエチルケトンオキシム、メチルイソブチルケトンオキシム、シクロヘキサノンオキシム、アセトフェノンオキシム、ベンゾフェノンオキシム等のオキシム類、アミン類、アミド類、ピラゾール、3,5-ジメチルピラゾール、3-メチルピラゾール等の窒素含有ヘテロアリール化合物、ドデカンチオール、ベンゼンチオール等のチオール類、マロン酸ジエステル、アセト酢酸エステル、マロン酸ジニトリル、アセチルアセトン、メチレンジスルホン、ジベンゾイルメタン、ジピバロイルメタン、アセトンジカルボン酸ジエステル等の活性メチレン化合物類、ヒドロキサム酸エステル等が挙げられる。
ブロック剤は揮発性を有し、脱離後に組成物から蒸発するものが有利である。
Blocking agents for isocyanate groups generally react with isocyanate groups to prevent reactions with functional groups (e.g., acid functional groups) in other molecules at room temperature, but desorb at high temperatures and block the isocyanate groups. refers to something that can be regenerated and made available for subsequent reaction (eg with acid functional groups).
Examples of blocking agents include alcohols such as methanol, ethanol, isopropanol, n-butanol, 2-ethoxyhexanol, 2-N,N-dimethylaminoethanol, 2-ethoxyethanol, and cyclohexanol, phenol, and o-nitrophenol. , p-chlorophenol, o-cresol, m-cresol, p-cresol and other phenols, ε-caprolactam and other lactams, acetone oxime, methyl ethyl ketone oxime, methyl isobutyl ketone oxime, cyclohexanone oxime, acetophenone oxime, benzophenone oxime, etc. Oximes, amines, amides, nitrogen-containing heteroaryl compounds such as pyrazole, 3,5-dimethylpyrazole, and 3-methylpyrazole, thiols such as dodecanethiol and benzenethiol, malonic acid diester, acetoacetic acid ester, malon Active methylene compounds such as acid dinitrile, acetylacetone, methylene disulfone, dibenzoylmethane, dipivaloylmethane, and acetone dicarboxylic acid diester, hydroxamic acid esters, and the like can be mentioned.
Advantageously, the blocking agent is volatile and evaporates from the composition after desorption.
ブロックイソシアネート基は、例えば、
で表される。
Blocked isocyanate groups are, for example,
It is expressed as
前記一般式(20)で表されるイソシアネート化合物の具体例としては、2-イソシアネートエチルメタクリレート、2-イソシアネートエチルアクリレート等のイソシアネート含有(メタ)アクリレート、及びこれらにメチルエチルケトンオキシム、ε-カプロラクタム、3,5-ジメチルピラゾール、マロン酸ジエチル等のブロック剤を付加した化合物が挙げられる。なお、これらの化合物は単独で使用しても、2種以上を組み合わせて使用してもよい。 Specific examples of the isocyanate compound represented by the general formula (20) include isocyanate-containing (meth)acrylates such as 2-isocyanate ethyl methacrylate and 2-isocyanate ethyl acrylate, and methyl ethyl ketone oxime, ε-caprolactam, 3, Examples include compounds to which blocking agents such as 5-dimethylpyrazole and diethyl malonate are added. In addition, these compounds may be used individually or in combination of 2 or more types.
(C’)イソシアネート化合物は、公知の方法により合成できるほか、下記の市販品を使用することができる。
カレンズAOI(昭和電工株式会社製2-イソシアナトエチルアクリラート、登録商標)、
カレンズAOI-VM(昭和電工株式会社製2-イソシアナトエチルアクリラート、登録商標)、
カレンズMOI(昭和電工株式会社製2-イソシアナトエチルメタクリレート、登録商標)、
カレンズMOI-BM(昭和電工株式会社製メタクリル酸2-(O-[1’-メチルプロピリデンアミノ]カルボキシアミノ)エチル、登録商標)、
カレンズMOI-BP(昭和電工株式会社製2-[(3,5-ジメチルピラゾリル)カルボニルアミノ]エチルメタクリレート、登録商標)、
カレンズMOI-EG(昭和電工株式会社製、登録商標)、
カレンズBEI(昭和電工株式会社製1,1-(ビスアクリロイルオキシメチル)エチルイソシアネート、登録商標)、
カレンズAOI-BM(昭和電工株式会社製2-(O-[1’-メチルプロピリデンアミノ]カルボキシアミノ)エチルアクリレート、登録商標)。
これらの中でも、2-(O-[1’-メチルプロピリデンアミノ]カルボキシアミノ)エチルアクリレート(例えば、上記カレンズAOI-BM)及び1,1-(ビスアクリロイルオキシメチル)エチルイソシアネート(例えば、上記カレンズBEI)を用いることが好ましい。
The isocyanate compound (C') can be synthesized by a known method, or the commercially available products listed below can be used.
Karenz AOI (2-isocyanatoethyl acrylate manufactured by Showa Denko K.K., registered trademark),
Karenz AOI-VM (2-isocyanatoethyl acrylate manufactured by Showa Denko K.K., registered trademark),
Karenz MOI (2-isocyanatoethyl methacrylate manufactured by Showa Denko K.K., registered trademark),
Karenz MOI-BM (2-(O-[1'-methylpropylideneamino]carboxyamino)ethyl methacrylate, registered trademark, manufactured by Showa Denko K.K.),
Karenz MOI-BP (2-[(3,5-dimethylpyrazolyl)carbonylamino]ethyl methacrylate, registered trademark, manufactured by Showa Denko K.K.),
Karens MOI-EG (manufactured by Showa Denko K.K., registered trademark),
Karenz BEI (1,1-(bisacryloyloxymethyl)ethyl isocyanate, registered trademark manufactured by Showa Denko K.K.),
Karenz AOI-BM (2-(O-[1′-methylpropylideneamino]carboxyamino)ethyl acrylate, registered trademark, manufactured by Showa Denko K.K.).
Among these, 2-(O-[1'-methylpropylideneamino]carboxyamino)ethyl acrylate (e.g., Karenz AOI-BM) and 1,1-(bisacryloyloxymethyl)ethyl isocyanate (e.g., Karenz BEI) is preferably used.
また、下記の構造を有するブロックイソシアネート基を有するイソシアネート化合物を使用することができる。
本発明に係る感光性樹脂組成物中の(C’)イソシアネート化合物の量は、前記ポリアミック酸エステル(A)100質量部に対し、通常1質量部~50質量部である。 The amount of the (C') isocyanate compound in the photosensitive resin composition according to the present invention is usually 1 part by mass to 50 parts by mass based on 100 parts by mass of the polyamic acid ester (A).
[(P)前記ポリアミック酸エステル(A)以外の高分子化合物]
実施の形態では、感光性樹脂組成物は、前記(A)ポリアミック酸エステル以外の樹脂成分をさらに含有してもよい。感光性樹脂組成物に含有させることができる樹脂成分としては、例えば、ポリイミド、ポリオキサゾール、ポリオキサゾール前駆体、フェノール樹脂、ポリアミド、エポキシ樹脂、シロキサン樹脂、アクリル樹脂等が挙げられる。
これらの樹脂成分の配合量は、(A)ポリアミック酸エステル100質量部に対して、好ましくは0.01質量部~20質量部の範囲である。
[(P) Polymeric compound other than the polyamic acid ester (A)]
In an embodiment, the photosensitive resin composition may further contain a resin component other than the polyamic acid ester (A). Examples of the resin component that can be contained in the photosensitive resin composition include polyimide, polyoxazole, polyoxazole precursor, phenol resin, polyamide, epoxy resin, siloxane resin, and acrylic resin.
The blending amount of these resin components is preferably in the range of 0.01 parts by mass to 20 parts by mass based on 100 parts by mass of polyamic acid ester (A).
[その他の成分]
実施の形態では、感光性樹脂組成物は、上記(A)、(B)、(C)、(P)成分以外の成分をさらに含有してもよい。その他の成分としては、例えば、光重合開始剤、溶剤、増感剤、接着助剤、熱重合禁止剤、アゾール化合物、ヒンダードフェノール化合物、フィラーなどが挙げられる。
[Other ingredients]
In embodiments, the photosensitive resin composition may further contain components other than the above-mentioned (A), (B), (C), and (P) components. Examples of other components include a photopolymerization initiator, a solvent, a sensitizer, an adhesion aid, a thermal polymerization inhibitor, an azole compound, a hindered phenol compound, and a filler.
熱架橋剤としては、ヘキサメトキシメチルメラミン、テトラメトキシメチルグリコールウリル、テトラメトキシメチルベンゾグアナミン、1,3,4,6-テトラキス(メトキシメチル)グリコールウリル、1,3,4,6-テトラキス(ブトキシメチル)グリコールウリル、1,3,4,6-テトラキス(ヒドロキシメチル)グリコールウリル、1,3-ビス(ヒドロキシメチル)尿素、1,1,3,3-テトラキス(ブトキシメチル)尿素及び1,1,3,3-テトラキス(メトキシメチル)尿素などが挙げられる。
フィラーとしては、例えば無機フィラーが挙げられ、具体的にはシリカ、窒化アルミ二ウム、窒化ボロン、ジルコニア、アルミナなどのゾルが挙げられる。
Thermal crosslinking agents include hexamethoxymethylmelamine, tetramethoxymethylglycoluril, tetramethoxymethylbenzoguanamine, 1,3,4,6-tetrakis(methoxymethyl)glycoluril, and 1,3,4,6-tetrakis(butoxymethyl). ) glycoluril, 1,3,4,6-tetrakis(hydroxymethyl)glycoluril, 1,3-bis(hydroxymethyl)urea, 1,1,3,3-tetrakis(butoxymethyl)urea and 1,1, Examples include 3,3-tetrakis(methoxymethyl)urea.
Examples of fillers include inorganic fillers, and specific examples include sols of silica, aluminum nitride, boron nitride, zirconia, alumina, and the like.
本発明の感光性樹脂組成物は、光重合開始剤を含むことができる。その光重合開始剤として、光硬化時に使用する光源に吸収をもつ化合物であれば特に限定されないが、例えば、tert-ブチルペルオキシ-iso-ブチレート、2,5-ジメチル-2,5-ビス(ベンゾイルジオキシ)ヘキサン、1,4-ビス[α-(tert-ブチルジオキシ)-iso-プロポキシ]ベンゼン、ジ-tert-ブチルペルオキシド、2,5-ジメチル-2,5-ビス(tert-ブチルジオキシ)ヘキセンヒドロペルオキシド、α-(iso-プロピルフェニル)-iso-プロピルヒドロペルオキシド、tert-ブチルヒドロペルオキシド、1,1-ビス(tert-ブチルジオキシ)-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン、ブチル-4,4-ビス(tert-ブチルジオキシ)バレレート、シクロヘキサノンペルオキシド、2,2’,5,5’-テトラ(tert-ブチルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3’,4,4’-テトラ(tert-ブチルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3’,4,4’-テトラ(tert-アミルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3’,4,4’-テトラ(tert-ヘキシルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3’-ビス(tert-ブチルペルオキシカルボニル)-4,4’-ジカルボキシベンゾフェノン、tert-ブチルペルオキシベンゾエート、ジ-tert-ブチルジペルオキシイソフタレート等の有機過酸化物;9,10-アントラキノン、1-クロロアントラキノン、2-クロロアントラキノン、オクタメチルアントラキノン、1,2-ベンズアントラキノン等のキノン類;ベンゾインメチル、ベンゾインエチルエーテル、α-メチルベンゾイン、α-フェニルベンゾイン等のベンゾイン誘導体;2,2-ジメトキシ-1,2-ジフェニルエタン-1-オン、1-ヒドロキシ-シクロヘキシル-フェニル-ケトン、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニル-プロパン-1-オン、1-[4-(2-ヒドロキシエトキシ)-フェニル]-2-ヒドロキシ-2-メチル-1-プロパン-1-オン、2-ヒドロキシ-1-[4-{4-(2-ヒドロキシ-2-メチル-プロピオニル)ベンジル}-フェニル]-2-メチル-プロパン-1-オン、フェニルグリオキシリックアシッドメチルエステル、2-メチル-1-[4-(メチルチオ)フェニル]-2-モルホリノプロパン-1-オン、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルホリノフェニル)-1-ブタノン、2-ジメチルアミノ-2-(4-メチル-ベンジル)-1-(4-モルホリン-4-イル-フェニル)-ブタン-1-オン等のアルキルフェノン系化合物;ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルホスフィンオキサイド、2,4,6-トリメチルベンゾイル-ジフェニル-ホスフィンオキサイド等のアシルホスフィンオキサイド系化合物;2-(O-ベンゾイルオキシム)-1-[4-(フェニルチオ)フェニル]-1,2-オクタンジオン、1-(O-アセチルオキシム)-1-[9-エチル-6-(2-メチルベンゾイル)-9H-カルバゾール-3-イル]エタノン等のオキシムエステル系化合物が挙げられる。
上記光重合開始剤は、市販品として入手が可能であり、例えば、IRGACURE[登録商標]651、同184、同2959、同127、同907、同369、同379EG、同819、同819DW、同1800、同1870、同784、同OXE01、同OXE02、同250、同1173、同MBF、同TPO、同4265、同TPO(以上、BASF社製)、KAYACURE[登録商標]DETX、同MBP、同DMBI、同EPA、同OA(以上、日本化薬株式会社製)、VICURE-10、同55(以上、STAUFFER Co.LTD製)、ESACURE KIP150、同TZT、同1001、同KTO46、同KB1、同KL200、同KS300、同EB3、トリアジン-PMS、トリアジンA、トリアジンB(以上、日本シイベルヘグナー株式会社製)、アデカオプトマーN-1717、同N-1414、同N-1606(以上、株式会社ADEKA製)が挙げられる。これらの光重合開始剤は、単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
光重合開始剤の配合量は、(A)ポリアミック酸エステル100質量部に対し、通常0.1質量部~20質量部であり、光感度特性の観点から好ましくは0.5質量部~15質量部である。光重合開始剤を(A)ポリアミック酸エステル100質量部に対し0.1質
量部以上配合した場合には感光性樹脂組成物の光感度が向上しやすく、一方で、20質量部以下配合した場合には感光性樹脂組成物の厚膜硬化性が改善しやすい。
The photosensitive resin composition of the present invention can contain a photopolymerization initiator. The photopolymerization initiator is not particularly limited as long as it has absorption in the light source used during photocuring, but examples include tert-butylperoxy-iso-butyrate, 2,5-dimethyl-2,5-bis(benzoyl dioxy)hexane, 1,4-bis[α-(tert-butyldioxy)-iso-propoxy]benzene, di-tert-butylperoxide, 2,5-dimethyl-2,5-bis(tert-butyldioxy)hexenehydro Peroxide, α-(iso-propylphenyl)-iso-propylhydroperoxide, tert-butyl hydroperoxide, 1,1-bis(tert-butyldioxy)-3,3,5-trimethylcyclohexane, butyl-4,4-bis (tert-butyldioxy)valerate, cyclohexanone peroxide, 2,2',5,5'-tetra(tert-butylperoxycarbonyl)benzophenone, 3,3',4,4'-tetra(tert-butylperoxycarbonyl)benzophenone, 3,3',4,4'-tetra(tert-amylperoxycarbonyl)benzophenone, 3,3',4,4'-tetra(tert-hexylperoxycarbonyl)benzophenone, 3,3'-bis(tert-butyl) Organic peroxides such as (peroxycarbonyl)-4,4'-dicarboxybenzophenone, tert-butyl peroxybenzoate, di-tert-butyl diperoxyisophthalate; 9,10-anthraquinone, 1-chloroanthraquinone, 2-chloroanthraquinone , octamethylanthraquinone, 1,2-benzanthraquinone, and other quinones; benzoin methyl, benzoin ethyl ether, α-methylbenzoin, α-phenylbenzoin, and other benzoin derivatives; 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethane; 1-one, 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-1-one, 1-[4-(2-hydroxyethoxy)-phenyl]-2-hydroxy -2-Methyl-1-propan-1-one, 2-hydroxy-1-[4-{4-(2-hydroxy-2-methyl-propionyl)benzyl}-phenyl]-2-methyl-propane-1- one, phenylglyoxylic acid methyl ester, 2-methyl-1-[4-(methylthio)phenyl]-2-morpholinopropan-1-one, 2-benzyl-2-dimethylamino-1-(4-morpholinophenyl )-1-butanone, alkylphenone compounds such as 2-dimethylamino-2-(4-methyl-benzyl)-1-(4-morpholin-4-yl-phenyl)-butan-1-one; bis(2 , 4,6-trimethylbenzoyl)-phenylphosphine oxide, 2,4,6-trimethylbenzoyl-diphenyl-phosphine oxide; 2-(O-benzoyloxime)-1-[4-(phenylthio) ) phenyl]-1,2-octanedione, 1-(O-acetyloxime)-1-[9-ethyl-6-(2-methylbenzoyl)-9H-carbazol-3-yl]ethanone, and other oxime esters Examples include compounds.
The above photopolymerization initiators are available as commercial products, such as IRGACURE 651, 184, 2959, 127, 907, 369, 379EG, 819, 819DW, 1800, 1870, 784, OXE01, OXE02, 250, 1173, MBF, TPO, 4265, TPO (manufactured by BASF), KAYACURE DETX, MBP, DMBI, EPA, OA (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), VICURE-10, 55 (manufactured by STAUFER Co. Ltd.), ESACURE KIP150, TZT, 1001, KTO46, KB1, KL200, KS300, EB3, Triazine-PMS, Triazine A, Triazine B (manufactured by Nippon Siberhegner Co., Ltd.), ADEKA Optomer N-1717, ADEKA N-1414, ADEKA N-1606 (all manufactured by ADEKA Co., Ltd.) ). These photopolymerization initiators may be used alone or in combination of two or more.
The amount of the photopolymerization initiator is usually 0.1 parts by mass to 20 parts by mass, and preferably 0.5 parts by mass to 15 parts by mass from the viewpoint of photosensitivity characteristics, per 100 parts by mass of the polyamic acid ester (A). Department. When 0.1 parts by mass or more of the photopolymerization initiator is blended with respect to 100 parts by mass of the polyamic acid ester (A), the photosensitivity of the photosensitive resin composition tends to improve, while on the other hand, when it is blended with 20 parts by mass or less. It is easy to improve the thick film curability of the photosensitive resin composition.
溶剤としては、(A)ポリアミック酸エステルに対する溶解性の点から、有機溶剤を用いることが好ましい。具体的には、N,N-ジメチルホルムアミド、N-メチル-2-ピロリドン、N-エチル-2-ピロリドン、N,N-ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、ジエチレングリコールジメチルエーテル、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、γ-ブチロラクトン、α-アセチル-γ-ブチロラクトン、テトラメチル尿素、1,3-ジメチル-2-イミダゾリノン、N-シクロヘキシル-2-ピロリドン、乳酸エチル等が挙げられ、これらは単独又は2種以上の組合せで用いることができる。 As the solvent, it is preferable to use an organic solvent from the viewpoint of solubility in the polyamic acid ester (A). Specifically, N,N-dimethylformamide, N-methyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone, N,N-dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide, diethylene glycol dimethyl ether, cyclopentanone, cyclohexanone, γ-butyrolactone. , α-acetyl-γ-butyrolactone, tetramethylurea, 1,3-dimethyl-2-imidazolinone, N-cyclohexyl-2-pyrrolidone, ethyl lactate, etc., which may be used alone or in combination of two or more. be able to.
上記溶剤は、感光性樹脂組成物の所望の塗布膜厚及び粘度に応じて、(A)ポリアミック酸エステル100質量部に対し、例えば、30質量部~1500質量部の範囲、好ましくは100質量部~1000質量部の範囲で用いることができる。 The above solvent may be used in an amount ranging from 30 parts by mass to 1500 parts by mass, preferably 100 parts by mass, based on 100 parts by mass of (A) polyamic acid ester, depending on the desired coating film thickness and viscosity of the photosensitive resin composition. It can be used in a range of 1000 parts by mass.
実施の形態では、感光性樹脂組成物には、光感度を向上させるために増感剤を任意に配合することができる。該増感剤としては、例えば、ミヒラーズケトン、4,4’-ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、2,5-ビス(4’-ジエチルアミノベンザル)シクロペンタン、2,6-ビス(4’-ジエチルアミノベンザル)シクロヘキサノン、2,6-ビス(4’-ジエチルアミノベンザル)-4-メチルシクロヘキサノン、4,4’-ビス(ジメチルアミノ)カルコン、4,4’-ビス(ジエチルアミノ)カルコン、p-ジメチルアミノシンナミリデンインダノン、p-ジメチルアミノベンジリデンインダノン、2-(p-ジメチルアミノフェニルビフェニレン)-ベンゾチアゾール、2-(p-ジメチルアミノフェニルビニレン)ベンゾチアゾール、2-(p-ジメチルアミノフェニルビニレン)イソナフトチアゾール、1,3-ビス(4’-ジメチルアミノベンザル)アセトン、1,3-ビス(4’-ジエチルアミノベンザル)アセトン、3,3’-カルボニル-ビス(7-ジエチルアミノクマリン)、3-アセチル-7-ジメチルアミノクマリン、3-エトキシカルボニル-7-ジメチルアミノクマリン、3-ベンジロキシカルボニル-7-ジメチルアミノクマリン、3-メトキシカルボニル-7-ジエチルアミノクマリン、3-エトキシカルボニル-7-ジエチルアミノクマリン、N-フェニル-N’-エチルエタノールアミン、N-フェニルジエタノールアミン、N-p-トリルジエタノールアミン、N-フェニルエタノールアミン、4-モルホリノベンゾフェノン、ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、ジエチルアミノ安息香酸イソアミル、2-メルカプトベンズイミダゾール、1-フェニル-5-メルカプトテトラゾール、2-メルカプトベンゾチアゾール、2-(p-ジメチルアミノスチリル)ベンズオキサゾール、2-(p-ジメチルアミノスチリル)ベンズチアゾール、2-(p-ジメチルアミノスチリル)ナフト(1,2-d)チアゾール、2-(p-ジメチルアミノベンゾイル)スチレン等が挙げられる。これらは単独で、又は複数の組合せで用いることができる。 In embodiments, a sensitizer can be optionally added to the photosensitive resin composition in order to improve photosensitivity. Examples of the sensitizer include Michler's ketone, 4,4'-bis(diethylamino)benzophenone, 2,5-bis(4'-diethylaminobenzal)cyclopentane, and 2,6-bis(4'-diethylaminobenzal). ) Cyclohexanone, 2,6-bis(4'-diethylaminobenzal)-4-methylcyclohexanone, 4,4'-bis(dimethylamino)chalcone, 4,4'-bis(diethylamino)chalcone, p-dimethylaminocinna Mylideneindanone, p-dimethylaminobenzylideneindanone, 2-(p-dimethylaminophenylbiphenylene)-benzothiazole, 2-(p-dimethylaminophenylvinylene)benzothiazole, 2-(p-dimethylaminophenylvinylene) isonaphthothiazole, 1,3-bis(4'-dimethylaminobenzal)acetone, 1,3-bis(4'-diethylaminobenzal)acetone, 3,3'-carbonyl-bis(7-diethylaminocoumarin), 3-acetyl-7-dimethylaminocoumarin, 3-ethoxycarbonyl-7-dimethylaminocoumarin, 3-benzyloxycarbonyl-7-dimethylaminocoumarin, 3-methoxycarbonyl-7-diethylaminocoumarin, 3-ethoxycarbonyl-7- Diethylaminocoumarin, N-phenyl-N'-ethylethanolamine, N-phenyldiethanolamine, N-p-tolyldiethanolamine, N-phenylethanolamine, 4-morpholinobenzophenone, isoamyl dimethylaminobenzoate, isoamyl diethylaminobenzoate, 2- Mercaptobenzimidazole, 1-phenyl-5-mercaptotetrazole, 2-mercaptobenzothiazole, 2-(p-dimethylaminostyryl)benzoxazole, 2-(p-dimethylaminostyryl)benzthiazole, 2-(p-dimethylamino) (styryl)naphtho(1,2-d)thiazole, 2-(p-dimethylaminobenzoyl)styrene, and the like. These can be used alone or in combination.
増感剤の配合量は、(A)ポリアミック酸エステル100質量部に対し、0.1質量部~25質量部であることが好ましい。 The amount of the sensitizer to be blended is preferably 0.1 parts by mass to 25 parts by mass based on 100 parts by mass of the polyamic acid ester (A).
実施の形態では、感光性樹脂組成物を用いて形成される膜と基材との接着性を向上させるために、接着助剤を任意に感光性樹脂組成物に配合することができる。接着助剤としては、例えば、γ-アミノプロピルジメトキシシラン、N-(β-アミノエチル)-γ-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ-メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルジメトキシメチルシラン、3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ジメトキシメチル-3-ピペリジノプロピルシラン、ジエトキシ-3-グリシドキシプロピルメチルシラン、N-(3-ジエトキシメチルシリルプロピル)スクシンイミド、N-〔3-(トリエ
トキシシリル)プロピル〕フタルアミド酸、ベンゾフェノン-3,3’-ビス(N-〔3-トリエトキシシリル〕プロピルアミド)-4,4’-ジカルボン酸、ベンゼン-1,4-ビス(N-〔3-トリエトキシシリル〕プロピルアミド)-2,5-ジカルボン酸、3-(トリエトキシシリル)プロピルスクシニックアンハイドライド、N-フェニルアミノプロピルトリメトキシシラン等のシランカップリング剤、及びアルミニウムトリス(エチルアセトアセテート)、アルミニウムトリス(アセチルアセトネート)、エチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート等のアルミニウム系接着助剤等が挙げられる。
In the embodiment, an adhesion aid can be optionally blended into the photosensitive resin composition in order to improve the adhesion between the film formed using the photosensitive resin composition and the base material. Examples of adhesive aids include γ-aminopropyldimethoxysilane, N-(β-aminoethyl)-γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, γ-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, 3-methacryloxypropyldimethoxymethylsilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, dimethoxymethyl-3-piperidinopropylsilane, diethoxy-3-glycidoxypropylmethylsilane, N-(3-diethoxymethylsilylpropyl) ) Succinimide, N-[3-(triethoxysilyl)propyl]phthalamic acid, benzophenone-3,3'-bis(N-[3-triethoxysilyl]propylamide)-4,4'-dicarboxylic acid, benzene- Silanes such as 1,4-bis(N-[3-triethoxysilyl]propylamide)-2,5-dicarboxylic acid, 3-(triethoxysilyl)propyl succinic anhydride, and N-phenylaminopropyltrimethoxysilane Coupling agents, aluminum-based adhesion aids such as aluminum tris (ethyl acetoacetate), aluminum tris (acetylacetonate), ethyl acetoacetate aluminum diisopropylate, and the like.
これらの接着助剤のうちでは、接着力の点からシランカップリング剤を用いることがより好ましい。接着助剤の配合量は、(A)ポリアミック酸エステル100質量部に対し、0.5質量部~25質量部の範囲が好ましい。 Among these adhesion aids, it is more preferable to use a silane coupling agent from the viewpoint of adhesive strength. The blending amount of the adhesion aid is preferably in the range of 0.5 parts by mass to 25 parts by mass based on 100 parts by mass of the polyamic acid ester (A).
実施の形態では、特に溶剤を含む溶液の状態での保存時の感光性樹脂組成物の粘度及び光感度の安定性を向上させるために、熱重合禁止剤を任意に配合することができる。熱重合禁止剤としては、例えば、ヒドロキノン、N-ニトロソジフェニルアミン、p-tert-ブチルカテコール、フェノチアジン、N-フェニルナフチルアミン、エチレンジアミン四酢酸、1,2-シクロヘキサンジアミン四酢酸、グリコールエーテルジアミン四酢酸、2,6-ジ-tert-ブチル-p-メチルフェノール、5-ニトロソ-8-ヒドロキシキノリン、1-ニトロソ-2-ナフトール、2-ニトロソ-1-ナフトール、2-ニトロソ-5-(N-エチル-N-スルフォプロピルアミノ)フェノール、N-ニトロソ-N-フェニルヒドロキシルアミンアンモニウム塩、N-ニトロソ-N(1-ナフチル)ヒドロキシルアミンアンモニウム塩等が用いられる。 In the embodiment, a thermal polymerization inhibitor can be optionally added in order to improve the stability of the viscosity and photosensitivity of the photosensitive resin composition during storage, particularly in the state of a solution containing a solvent. Examples of the thermal polymerization inhibitor include hydroquinone, N-nitrosodiphenylamine, p-tert-butylcatechol, phenothiazine, N-phenylnaphthylamine, ethylenediaminetetraacetic acid, 1,2-cyclohexanediaminetetraacetic acid, glycol etherdiaminetetraacetic acid, , 6-di-tert-butyl-p-methylphenol, 5-nitroso-8-hydroxyquinoline, 1-nitroso-2-naphthol, 2-nitroso-1-naphthol, 2-nitroso-5-(N-ethyl- N-sulfopropylamino)phenol, N-nitroso-N-phenylhydroxylamine ammonium salt, N-nitroso-N(1-naphthyl)hydroxylamine ammonium salt, etc. are used.
熱重合禁止剤の配合量としては、(A)ポリアミック酸エステル100質量部に対し、0.005質量部~12質量部の範囲が好ましい。 The blending amount of the thermal polymerization inhibitor is preferably in the range of 0.005 parts by mass to 12 parts by mass based on 100 parts by mass of the polyamic acid ester (A).
例えば、銅又は銅合金から成る基板を用いる場合には、基板変色を抑制するためにアゾール化合物を任意に感光性樹脂組成物に配合することができる。アゾール化合物としては、例えば、1H-トリアゾール、5-メチル-1H-トリアゾール、5-エチル-1H-トリアゾール、4,5-ジメチル-1H-トリアゾール、5-フェニル-1H-トリアゾール、4-t-ブチル-5-フェニル-1H-トリアゾール、5-ヒドロキシフェニル-1H-トリアゾール、フェニルトリアゾール、p-エトキシフェニルトリアゾール、5-フェニル-1-(2-ジメチルアミノエチル)トリアゾール、5-ベンジル-1H-トリアゾール、ヒドロキシフェニルトリアゾール、1,5-ジメチルトリアゾール、4,5-ジエチル-1H-トリアゾール、1H-ベンゾトリアゾール、2-(5-メチル-2-ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2-[2-ヒドロキシ-3,5-ビス(α,α―ジメチルベンジル)フェニル]-ベンゾトリアゾール、2-(3,5-ジ-t-ブチル-2-ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(3-t-ブチル-5-メチル-2-ヒドロキシフェニル)-ベンゾトリアゾール、2-(3,5-ジ-t-アミル-2-ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(2’-ヒドロキシ-5’-t-オクチルフェニル)ベンゾトリアゾール、ヒドロキシフェニルベンゾトリアゾール、トリルトリアゾール、5-メチル-1H-ベンゾトリアゾール、4-メチル-1H-ベンゾトリアゾール、4-カルボキシ-1H-ベンゾトリアゾール、5-カルボキシ-1H-ベンゾトリアゾール、1H-テトラゾール、5-メチル-1H-テトラゾール、5-フェニル-1H-テトラゾール、5-アミノ-1H-テトラゾール、1-メチル-1H-テトラゾール等が挙げられる。特に好ましくは、トリルトリアゾール、5-メチル-1H-ベンゾトリアゾール、及び4-メチル-1H-ベンゾトリアゾールが挙げられる。また、これらのアゾール化合物は、1種で用いても2種以上の混合物で用いてもよい。 For example, when using a substrate made of copper or a copper alloy, an azole compound can be optionally blended into the photosensitive resin composition in order to suppress discoloration of the substrate. Examples of azole compounds include 1H-triazole, 5-methyl-1H-triazole, 5-ethyl-1H-triazole, 4,5-dimethyl-1H-triazole, 5-phenyl-1H-triazole, 4-t-butyl -5-phenyl-1H-triazole, 5-hydroxyphenyl-1H-triazole, phenyltriazole, p-ethoxyphenyltriazole, 5-phenyl-1-(2-dimethylaminoethyl)triazole, 5-benzyl-1H-triazole, Hydroxyphenyltriazole, 1,5-dimethyltriazole, 4,5-diethyl-1H-triazole, 1H-benzotriazole, 2-(5-methyl-2-hydroxyphenyl)benzotriazole, 2-[2-hydroxy-3, 5-bis(α,α-dimethylbenzyl)phenyl]-benzotriazole, 2-(3,5-di-t-butyl-2-hydroxyphenyl)benzotriazole, 2-(3-t-butyl-5-methyl -2-hydroxyphenyl)-benzotriazole, 2-(3,5-di-t-amyl-2-hydroxyphenyl)benzotriazole, 2-(2'-hydroxy-5'-t-octylphenyl)benzotriazole, Hydroxyphenylbenzotriazole, tolyltriazole, 5-methyl-1H-benzotriazole, 4-methyl-1H-benzotriazole, 4-carboxy-1H-benzotriazole, 5-carboxy-1H-benzotriazole, 1H-tetrazole, 5- Examples include methyl-1H-tetrazole, 5-phenyl-1H-tetrazole, 5-amino-1H-tetrazole, and 1-methyl-1H-tetrazole. Particularly preferred are tolyltriazole, 5-methyl-1H-benzotriazole, and 4-methyl-1H-benzotriazole. Further, these azole compounds may be used alone or in a mixture of two or more.
アゾール化合物の配合量は、(A)ポリアミック酸エステル100質量部に対し、0.
1質量部~20質量部であることが好ましく、光感度特性の観点から0.5質量部~5質量部であることがより好ましい。アゾール化合物の(A)ポリアミック酸エステル100質量部に対する配合量が0.1質量部以上である場合には、感光性樹脂組成物を銅又は銅合金の上に形成したときに、銅又は銅合金表面の変色が抑制され、一方、20質量部以下である場合には、光感度に優れるため好ましい。
The blending amount of the azole compound is 0.00 parts by mass based on 100 parts by mass of (A) polyamic acid ester.
The amount is preferably 1 part by mass to 20 parts by mass, and more preferably 0.5 parts by mass to 5 parts by mass from the viewpoint of photosensitivity characteristics. When the blending amount of the azole compound is 0.1 parts by mass or more based on 100 parts by mass of the polyamic acid ester (A), when the photosensitive resin composition is formed on copper or copper alloy, copper or copper alloy It is preferable that the amount is 20 parts by mass or less, since discoloration of the surface is suppressed and the photosensitivity is excellent.
実施の形態では、銅上の変色を抑制するためにヒンダードフェノール化合物を任意に感光性樹脂組成物に配合することができる。ヒンダードフェノール化合物としては、例えば、2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェノール、2,5-ジ-t-ブチル-ハイドロキノン、オクタデシル-3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネ-ト、イソオクチル-3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート、4、4’-メチレンビス(2、6-ジ-t-ブチルフェノール)、4,4’-チオ-ビス(3-メチル-6-t-ブチルフェノール)、4,4’-ブチリデン-ビス(3-メチル-6-t-ブチルフェノール)、トリエチレングリコール-ビス〔3-(3-t-ブチル-5-メチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕、1,6-ヘキサンジオール-ビス〔3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕、2,2-チオ-ジエチレンビス〔3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕、N,N’ヘキサメチレンビス(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシ-ヒドロシンナマミド)、2,2’-メチレン-ビス(4-メチル-6-t-ブチルフェノール)、2,2’-メチレン-ビス(4-エチル-6-t-ブチルフェノール)、ペンタエリスリチル-テトラキス〔3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕、トリス-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)-イソシアヌレイト、1,3,5-トリメチル-2,4,6-トリス(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)ベンゼン、1,3,5-トリス(3-ヒドロキシ-2,6-ジメチル-4-イソプロピルベンジル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6-(1H,3H,5H)-トリオン、1,3,5-トリス(4-t-ブチル-3-ヒドロキシ-2,6-ジメチルベンジル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6-(1H,3H,5H)-トリオン、1,3,5-トリス(4-s-ブチル-3-ヒドロキシ-2,6-ジメチルベンジル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6-(1H,3H,5H)-トリオン、1,3,5-トリス[4-(1-エチルプロピル)-3-ヒドロキシ-2,6-ジメチルベンジル]-1,3,5-トリアジン-2,4,6-(1H,3H,5H)-トリオン、1,3,5-トリス[4-トリエチルメチル-3-ヒドロキシ-2,6-ジメチルベンジル]-1,3,5-トリアジン-2,4,6-(1H,3H,5H)-トリオン、1,3,5-トリス(3-ヒドロキシ-2,6-ジメチル-4-フェニルベンジル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6-(1H,3H,5H)-トリオン、1,3,5-トリス(4-t-ブチル-3-ヒドロキシ-2,5,6-トリメチルベンジル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6-(1H,3H,5H)-トリオン、1,3,5-トリス(4-t-ブチル-5-エチル-3-ヒドロキシ-2,6-ジメチルベンジル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6-(1H,3H,5H)-トリオン、1,3,5-トリス(4-t-ブチル-6-エチル-3-ヒドロキシ-2-メチルベンジル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6-(1H,3H,5H)-トリオン、1,3,5-トリス(4-t-ブチル-6-エチル-3-ヒドロキシ-2,5-ジメチルベンジル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6-(1H,3H,5H)-トリオン、1,3,5-トリス(4-t-ブチル-5,6-ジエチル-3-ヒドロキシ-2-メチルベンジル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6-(1H,3H,5H)-トリオン、1,3,5-トリス(4-t-ブチル-3-ヒドロキシ-2-メチルベンジル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6-(1H,3H,5H)-トリオン、1,3,5-トリス(4-t-ブチル-3-ヒドロキシ-2,5-ジメチルベンジル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6-(1H,3H,5H)-トリオン、1,3,5-トリス(4-t-ブチル-5‐エチル-3-ヒドロキシ-2-メチルベンジル)-1,3,5-トリアジン-2
,4,6-(1H,3H,5H)-トリオン等が挙げられるが、これに限定されるものではない。これらの中でも、1,3,5-トリス(4-t-ブチル-3-ヒドロキシ-2,6-ジメチルベンジル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6-(1H,3H,5H)-トリオンが特に好ましい。
In embodiments, a hindered phenol compound can optionally be blended into the photosensitive resin composition to suppress discoloration on copper. Examples of hindered phenol compounds include 2,6-di-t-butyl-4-methylphenol, 2,5-di-t-butyl-hydroquinone, octadecyl-3-(3,5-di-t-butyl -4-hydroxyphenyl)propionate, isooctyl-3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate, 4,4'-methylenebis(2,6-di-t-butylphenol), 4,4'-thio-bis(3-methyl-6-t-butylphenol), 4,4'-butylidene-bis(3-methyl-6-t-butylphenol), triethylene glycol-bis[3-(3 -t-butyl-5-methyl-4-hydroxyphenyl)propionate], 1,6-hexanediol-bis[3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate], 2,2 -thio-diethylenebis[3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate], N,N'hexamethylenebis(3,5-di-t-butyl-4-hydroxy-hydro) cinnamamide), 2,2'-methylene-bis(4-methyl-6-t-butylphenol), 2,2'-methylene-bis(4-ethyl-6-t-butylphenol), pentaerythrityl-tetrakis [3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate], tris-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl)-isocyanurate, 1,3,5 -trimethyl-2,4,6-tris(3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl)benzene, 1,3,5-tris(3-hydroxy-2,6-dimethyl-4-isopropylbenzyl) )-1,3,5-triazine-2,4,6-(1H,3H,5H)-trione, 1,3,5-tris(4-t-butyl-3-hydroxy-2,6-dimethylbenzyl )-1,3,5-triazine-2,4,6-(1H,3H,5H)-trione, 1,3,5-tris(4-s-butyl-3-hydroxy-2,6-dimethylbenzyl )-1,3,5-triazine-2,4,6-(1H,3H,5H)-trione, 1,3,5-tris[4-(1-ethylpropyl)-3-hydroxy-2,6 -dimethylbenzyl]-1,3,5-triazine-2,4,6-(1H,3H,5H)-trione, 1,3,5-tris[4-triethylmethyl-3-hydroxy-2,6- dimethylbenzyl]-1,3,5-triazine-2,4,6-(1H,3H,5H)-trione, 1,3,5-tris(3-hydroxy-2,6-dimethyl-4-phenylbenzyl )-1,3,5-triazine-2,4,6-(1H,3H,5H)-trione, 1,3,5-tris(4-t-butyl-3-hydroxy-2,5,6- trimethylbenzyl)-1,3,5-triazine-2,4,6-(1H,3H,5H)-trione, 1,3,5-tris(4-t-butyl-5-ethyl-3-hydroxy- 2,6-dimethylbenzyl)-1,3,5-triazine-2,4,6-(1H,3H,5H)-trione, 1,3,5-tris(4-t-butyl-6-ethyl- 3-Hydroxy-2-methylbenzyl)-1,3,5-triazine-2,4,6-(1H,3H,5H)-trione, 1,3,5-tris(4-t-butyl-6- Ethyl-3-hydroxy-2,5-dimethylbenzyl)-1,3,5-triazine-2,4,6-(1H,3H,5H)-trione, 1,3,5-tris(4-t- Butyl-5,6-diethyl-3-hydroxy-2-methylbenzyl)-1,3,5-triazine-2,4,6-(1H,3H,5H)-trione, 1,3,5-tris( 4-t-butyl-3-hydroxy-2-methylbenzyl)-1,3,5-triazine-2,4,6-(1H,3H,5H)-trione, 1,3,5-tris(4- t-Butyl-3-hydroxy-2,5-dimethylbenzyl)-1,3,5-triazine-2,4,6-(1H,3H,5H)-trione, 1,3,5-tris(4- t-Butyl-5-ethyl-3-hydroxy-2-methylbenzyl)-1,3,5-triazine-2
, 4,6-(1H,3H,5H)-trione, etc., but are not limited thereto. Among these, 1,3,5-tris(4-t-butyl-3-hydroxy-2,6-dimethylbenzyl)-1,3,5-triazine-2,4,6-(1H,3H,5H )-trione is particularly preferred.
ヒンダードフェノール化合物の配合量は、(A)ポリアミック酸エステル100質量部に対し、0.1質量部~20質量部であることが好ましく、光感度特性の観点から0.5質量部~10質量部であることがより好ましい。ヒンダードフェノール化合物の(A)ポリアミック酸エステル100質量部に対する配合量が0.1質量部以上である場合、例えば銅又は銅合金の上に感光性樹脂組成物を形成した場合に、銅又は銅合金の変色・腐食が防止され、一方、20質量部以下である場合には光感度に優れるため好ましい。 The blending amount of the hindered phenol compound is preferably 0.1 parts by mass to 20 parts by mass, and from the viewpoint of photosensitivity characteristics, 0.5 parts by mass to 10 parts by mass, based on 100 parts by mass of polyamic acid ester (A). It is more preferable that it is part. When the blending amount of the hindered phenol compound to 100 parts by mass of (A) polyamic acid ester is 0.1 part by mass or more, for example, when the photosensitive resin composition is formed on copper or copper alloy, copper or copper Discoloration and corrosion of the alloy are prevented, and on the other hand, when the amount is 20 parts by mass or less, the photosensitivity is excellent, which is preferable.
[金属除去フィルター]
本発明は、金属除去フィルターを用いて感光性樹脂組成物溶液中の金属不純物を除去する金属除去方法であって、金属除去フィルターは、超高分子量のポリエチレン製の多孔性膜と、多孔性膜の少なくとも一部を覆うように配置された樹脂層とを有し、樹脂層に含まれる樹脂は、中性基又はイオン交換基を有する。
超高分子量ポリエチレンとしては特に制限されず、公知の超高分子量ポリエチレンが使用できる。超高分子量とは、重量平均分子量が、1.0×106以上であることを意味し、超高分子量ポリエチレンの分子量としては特に制限されないが、一般に、1.0×106~7.0×107が好ましく、1.0×106~7.0×106がより好ましい。なお、本発明において、超高分子量ポリエチレンの分子量は、ゲル透過クロマトグラフィー(GPC)により測定したものを意味する。
[Metal removal filter]
The present invention is a metal removal method for removing metal impurities in a photosensitive resin composition solution using a metal removal filter, and the metal removal filter includes a porous membrane made of ultra-high molecular weight polyethylene, and a porous membrane. and a resin layer disposed to cover at least a portion of the resin layer, and the resin contained in the resin layer has a neutral group or an ion exchange group.
The ultra-high molecular weight polyethylene is not particularly limited, and any known ultra-high molecular weight polyethylene can be used. Ultra-high molecular weight means that the weight average molecular weight is 1.0×10 6 or more, and the molecular weight of ultra-high molecular weight polyethylene is not particularly limited, but is generally 1.0×10 6 to 7.0. ×10 7 is preferred, and 1.0 × 10 6 to 7.0 × 10 6 is more preferred. In the present invention, the molecular weight of ultra-high molecular weight polyethylene means the one measured by gel permeation chromatography (GPC).
金属除去フィルターは多孔性膜の表面の少なくとも一部を覆うように配置された樹脂層を有する。樹脂層は樹脂を含有し、樹脂としては6-ナイロン、及び6,6-ナイロン等のポリアミド;ポリエチレン、及びポリプロピレン等のポリオレフィン;ポリスチレン;ポリイミド;ポリアミドイミド;ポリ(メタ)アクリレート;ポリテトラフルオロエチレン、パーフルオロアルコキシアルカン、パーフルオロエチレンプロペンコポリマー、エチレン・テトラフルオロエチレンコポリマー、エチレン-クロロトリフルオロエチレンコポリマー、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、及びポリフッ化ビニル等のポリフルオロカーボン;ポリビニルアルコール;ポリスチレン;セルロース;セルロースアセテート;ポリスチレン;ポリスルホン;ポリエーテルスルホン等が挙げられる。 The metal removal filter has a resin layer disposed to cover at least a portion of the surface of the porous membrane. The resin layer contains a resin, and the resins include polyamides such as 6-nylon and 6,6-nylon; polyolefins such as polyethylene and polypropylene; polystyrene; polyimide; polyamideimide; poly(meth)acrylate; polytetrafluoroethylene. , perfluoroalkoxy alkanes, perfluoroethylene propene copolymers, ethylene-tetrafluoroethylene copolymers, ethylene-chlorotrifluoroethylene copolymers, polychlorotrifluoroethylene, polyvinylidene fluoride, and polyvinyl fluoride; polyfluorocarbons; polyvinyl alcohol; polystyrene Cellulose; Cellulose acetate; Polystyrene; Polysulfone; Polyethersulfone.
また、樹脂層中の樹脂は多孔性膜に結合していてもよい。すなわち樹脂層中の樹脂は、多孔性膜に化学的に結合していても良く、樹脂層はグラフト鎖を有していても良い。
樹脂層は、多孔性膜の少なくとも50%以上、好ましくは70%以上、より好ましくは100%を覆うように配置されていることが好ましい。
Further, the resin in the resin layer may be bonded to the porous membrane. That is, the resin in the resin layer may be chemically bonded to the porous membrane, and the resin layer may have graft chains.
The resin layer is preferably arranged to cover at least 50%, preferably 70% or more, more preferably 100% of the porous membrane.
グラフト鎖を有するとは、幹ポリマーの超高分子量ポリエチレンとは異なる分子が、多孔性膜の少なくとも一部の表面(好ましくは50%以上、より好ましくは70%以上)において化学的に結合された状態を意味する。多孔性膜の表面には、孔の表面も含まれる。 Having a graft chain means that molecules different from the ultra-high molecular weight polyethylene of the backbone polymer are chemically bonded on at least a portion of the surface (preferably 50% or more, more preferably 70% or more) of the porous membrane. means state. The surface of the porous membrane also includes the surface of the pores.
このような金属除去フィルターとしては例えば日本インテグリス社PurasolTM
SP溶剤用ピューリファイヤー、日本インテグリス社PurasolTM SN溶剤用ピューリファイヤーなどが挙げられ、これらを組み合わせて用いることもできる。
As such a metal removal filter, for example, Purasol TM from Nippon Entegris Co., Ltd.
Examples include a purifier for SP solvents and a purifier for SN solvents manufactured by Nippon Entegris Co., Ltd., and these can also be used in combination.
溶液中の除去される金属不純物としては、アルカリ金属やアルカリ土類金属以外の金属が主な対象であるが限定されない。例えば多価金属元素、そのイオン、その水酸化物コロ
イド、その酸化物コロイドが吸着除去される対象である。それらは金属が第2周期乃至第6周期であり、且つ第1族乃至第14族の多価金属元素、多価金属イオン、又はそれらの金属水酸化物若しくは金属酸化物のコロイド物質である。多価金属元素は触媒として0価金属を用い、それがイオン化することなく、生成物中に金属として残存する場合がある。
これらの金属不純物はイオン性のものと微粒子状のものが存在し、イオン性の金属不純物はイオン交換樹脂で除去しやすいが、微粒子状のものは残存し、微粒子状の金属不純物はフィルターで除去しやすいがその際イオン性の不純物が残存しやすい傾向がある。本発明の金属不純物除去方法においては、理由は定かではないが、特定のフィルターを用いることで、イオン性、微粒子状両方の金属不純物を効率的に除去することができる。
The metal impurities to be removed from the solution are mainly metals other than alkali metals and alkaline earth metals, but are not limited thereto. For example, polyvalent metal elements, their ions, their hydroxide colloids, and their oxide colloids are objects to be adsorbed and removed. These are colloidal substances in which the metal is in the second period to the sixth period, and are polyvalent metal elements of groups 1 to 14, polyvalent metal ions, or metal hydroxides or metal oxides thereof. When a polyvalent metal element is used as a catalyst, a zero-valent metal may remain as a metal in the product without being ionized.
These metal impurities are ionic and particulate. Ionic metal impurities are easy to remove with ion exchange resin, but particulates remain, and particulate metal impurities can be removed with a filter. However, in this case, ionic impurities tend to remain. In the method for removing metal impurities of the present invention, both ionic and particulate metal impurities can be efficiently removed by using a specific filter, although the reason is not clear.
[金属不純物が低減された精製材料溶液の製造方法]
本発明は、精製すべき被精製材料を液体に溶解した被精製材料溶液を準備する工程、上記の金属除去フィルターを用いた濾過装置に上記被精製材料溶液を充填する工程、被精製材料を濾過し金属を除去する工程から成る。
金属除去フィルターを用いた濾過装置の送液方法としては、加圧式、ポンプ、モーターを用いることができる。また、濾過機内の接液部材としては、メタル溶出の無いPTFE、PFA、テフロンコーティングされた容器が好ましい。
[Method for producing purified material solution with reduced metal impurities]
The present invention includes a step of preparing a solution of the material to be purified by dissolving the material to be purified in a liquid, a step of filling the solution of the material to be purified into a filtration device using the above metal removal filter, and a step of filtering the material to be purified. The process consists of removing metal.
As a liquid feeding method for a filtration device using a metal removal filter, a pressurized type, a pump, or a motor can be used. Moreover, as a liquid contact member in the filter, a container coated with PTFE, PFA, or Teflon, which does not elute metals, is preferable.
精製すべき被精製材料とは、原材料として用いる物質に天然物として本来含まれている金属不純物、高純度化処理を行ったが、なおも残存する金属不純物、その原材料を合成する時に触媒として用いた金属不純物などを含む材料が挙げられる。
特に、本発明の被精製材料にはポリアミック酸エステルが含まれるため、一般的な金属除去法として、マイクロポーラス型のスルホン酸イオン交換樹脂を使用して不純物除去する方法が考えられるが、ポリアミック酸エステルの変性を引き起こす為、適用が困難であり、本発明の方法が特に有効である。このポリアミック酸エステルは不純物としてNa、K、Al、Cr、Cu、Fe、Ni、Pb等の金属、その金属イオン、金属水酸化物若しくは金属酸化物のコロイドを含んでいて、これら金属不純物を本発明の金属除去方法で除去し、不純物を低減させることができる。
The materials to be refined are metal impurities that are naturally present in the substances used as raw materials, metal impurities that still remain after purification treatment, and metal impurities that are used as catalysts when synthesizing the raw materials. Examples include materials containing metal impurities.
In particular, since the material to be purified of the present invention contains polyamic acid ester, a general method for removing metals may be to use a microporous sulfonic acid ion exchange resin to remove impurities. This method is difficult to apply because it causes modification of the ester, and the method of the present invention is particularly effective. This polyamic acid ester contains impurities such as metals such as Na, K, Al, Cr, Cu, Fe, Ni, and Pb, their metal ions, metal hydroxides, and colloids of metal oxides, and these metal impurities are completely eliminated. The metal removal method of the invention can remove impurities and reduce impurities.
精製すべき被精製材料を液体に溶解した被精製材料溶液には、被精製材料に由来する金属不純物がその溶液中に数ppm乃至数百ppm含有されており、本発明の金属除去方法を適用することで、その溶液中の金属不純物を数ppb乃至1000ppb以下、好ましくは数ppb乃至数百ppb以下、より好ましくは数ppb乃至数十ppb以下に低減されるまで適用することができる。 A solution of the material to be purified, which is obtained by dissolving the material to be purified in a liquid, contains several ppm to several hundred ppm of metal impurities derived from the material to be purified, and the metal removal method of the present invention is applied to the solution. By doing so, the solution can be applied until the metal impurities in the solution are reduced to several ppb to 1000 ppb or less, preferably several ppb to several hundred ppb or less, and more preferably several ppb to several tens of ppb or less.
本発明では精製すべき被処理材料を溶解する液体(有機溶剤)が、予め精製された液体(又は前処理液体と称する)とすることができる。前処理液体を用いることで被精製材料溶液(精製前の組成物溶液)とした場合に、より効率的に高度に不純物が低減された精製材料溶液(精製後の組成物溶液)が得られる。 In the present invention, the liquid (organic solvent) that dissolves the material to be purified can be a previously purified liquid (or referred to as a pretreatment liquid). When a solution of the material to be purified (composition solution before purification) is obtained by using the pretreatment liquid, a purified material solution (composition solution after purification) in which impurities are highly reduced can be obtained more efficiently.
不純物が低減された精製材料溶液は、その精製材料溶液から溶媒を除去し不純物が低減された材料を得ることが可能である。また、不純物が低減された精製材料溶液をそのまま材料が含有された組成物溶液とすることもできる。 The purified material solution with reduced impurities can be obtained by removing the solvent from the purified material solution. Further, the purified material solution with reduced impurities can be used as it is as a composition solution containing the material.
本発明で用いるフィルターの材質としては、PEもしくはPTFEが好ましく。PTFEが最も好ましいが、膜種を限定するものではない。
フィルターの孔径としてはより小さいほうが金属不純物を除去する効率が高いため好ましいが、小さすぎる場合はろ過不良となるため、被精製材料溶液の粘度を考慮すると10μm~0.2μmが好ましく、1μm~0.2μmがより好ましい。
The material for the filter used in the present invention is preferably PE or PTFE. PTFE is most preferred, but the type of membrane is not limited.
The smaller the pore size of the filter, the higher the efficiency of removing metal impurities, so it is preferable, but if it is too small, the filtration will be poor. Considering the viscosity of the material solution to be purified, it is preferably 10 μm to 0.2 μm, and 1 μm to 0. .2 μm is more preferable.
前記、被精製材料溶液が、有機溶剤を含用する溶液であるとき、精製すべき被精製材料を溶解する液体(すなわち溶剤)としては、例えば水;n-ペンタン、i-ペンタン、n-ヘキサン、i-ヘキサン、n-ヘプタン、i-ヘプタン、2,2,4-トリメチルペンタン、n-オクタン、i-オクタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂肪族炭化水素系溶媒;ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、トリメチルベンゼン、メチルエチルベンゼン、n-プロピルベンセン、i-プロピルベンセン、ジエチルベンゼン、i-ブチルベンゼン、トリエチルベンゼン、ジ-i-プロピルベンセン、n-アミルナフタレン、トリメチルベンゼン等の芳香族炭化水素系溶媒;メタノール、エタノール、n-プロパノール、i-プロパノール、n-ブタノール、i-ブタノール、sec-ブタノール、t-ブタノール、n-ペンタノール、i-ペンタノール、2-メチルブタノール、sec-ペンタノール、t-ペンタノール、3-メトキシブタノール、n-ヘキサノール、2-メチルペンタノール、sec-ヘキサノール、2-エチルブタノール、sec-ヘプタノール、3-ヘプタノール、n-オクタノール、2-エチルヘキサノール、sec-オクタノール、n-ノニルアルコール、4-メチル-2-ペンタノール、2,6-ジメチル-4-ヘプタノール、n-デカノール、sec-ウンデシルアルコール、トリメチルノニルアルコール、sec-テトラデシルアルコール、sec-ヘプタデシルアルコール、フェノール、シクロヘキサノール、メチルシクロヘキサノール、3,3,5-トリメチルシクロヘキサノール、ベンジルアルコール、フェニルメチルカルビノール、ジアセトンアルコール、クレゾール、メチルイソブチルカルビノール等のモノアルコール系溶媒;エチレングリコール、プロピレングリコール、1,3-ブチレングリコール、2,4-ペンタンジオール、2-メチル-2,4-ペンタンジオール、2,5-ヘキサンジオール、2,4-ヘプタンジオール、2-エチル-1,3-ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコール、トリプロピレングリコール、グリセリン等の多価アルコール系溶媒;アセトン、メチルエチルケトン、メチル-n-プロピルケトン、メチル-n-ブチルケトン、ジエチルケトン、メチル-i-ブチルケトン、メチル-n-ペンチルケトン、エチル-n-ブチルケトン、メチル-n-ヘキシルケトン、ジ-i-ブチルケトン、トリメチルノナノン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン、2,4-ペンタンジオン、アセトニルアセトン、ジアセトンアルコール、アセトフェノン、メチルプロピルケトン、メチルブチルケトン、2-ヘプタノン、3-ヘプタノン、4-ヘプタノン、フェンチョン等のケトン系溶媒;エチルエーテル、i-プロピルエーテル、n-ブチルエーテル、n-ヘキシルエーテル、2-エチルヘキシルエーテル、エチレンオキシド、1,2-プロピレンオキシド、ジオキソラン、4-メチルジオキソラン、ジオキサン、ジメチルジオキサン、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノ-n-ブチルエーテル、エチレングリコールモノ-n-ヘキシルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノ-2-エチルブチルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジプロピルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールモノ-n-ブチルエーテル、ジエチレングリコールジ-n-ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノ-n-ヘキシルエーテル、エトキシトリグリコール、テトラエチレングリコールジ-n-ブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコールジプロピルエーテル、プロピレングリコールジブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、テトラヒ
ドロフラン、2-メチルテトラヒドロフラン等のエーテル系溶媒;ジエチルカーボネート、ギ酸メチル、ギ酸エチル、ギ酸プロピル、ギ酸イソプロピル、ギ酸ブチル、ギ酸イソブチル、ギ酸アミル、ギ酸イソアミル、酢酸メチル、酢酸エチル、γ-ブチロラクトン、γ-バレロラクトン、酢酸n-プロピル、酢酸i-プロピル、酢酸n-ブチル、酢酸i-ブチル、酢酸sec-ブチル、酢酸n-ペンチル、酢酸sec-ペンチル、酢酸3-メトキシブチル、酢酸メチルペンチル、酢酸アミル、酢酸イソアミル、酢酸ヘキシル、酢酸2-エチルブチル、酢酸2-エチルヘキシル、酢酸ベンジル、酢酸シクロヘキシル、酢酸メチルシクロヘキシル、酢酸n-ノニル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、酢酸エチレングリコールモノメチルエーテル、酢酸エチレングリコールモノエチルエーテル、酢酸ジエチレングリコールモノメチルエーテル、酢酸ジエチレングリコールモノエチルエーテル、酢酸ジエチレングリコールモノ-n-ブチルエーテル、酢酸プロピレングリコールモノメチルエーテル、酢酸プロピレングリコールモノエチルエーテル、酢酸プロピレングリコールモノプロピルエーテル、酢酸プロピレングリコールモノブチルエーテル、酢酸ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、酢酸ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジ酢酸グリコール、酢酸メトキシトリグリコール、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸プロピル、プロピオン酸イソプロピル、プロピオン酸ブチル、プロピオン酸イソブチル、プロピオン酸n-ブチル、プロピオン酸i-アミル、シュウ酸ジエチル、シュウ酸ジ-n-ブチル、酪酸メチル、酪酸エチル、酪酸プロピル、酪酸イソプロピル、酪酸ブチル、酪酸イソブチル、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸プロピル、乳酸イソプロピル、乳酸ブチル、乳酸イソブチル、乳酸n-ブチル、乳酸n-アミル、マロン酸ジエチル、フタル酸ジメチル、フタル酸ジエチル、2-ヒドロキシプロピオン酸エチル、2-ヒドロキシ-2-メチルプロピオン酸エチル、エトキシ酢酸エチル、ヒドロキシ酢酸エチル、2-ヒドロキシ-3-メチルブタン酸メチル、3-メトキシプロピオン酸メチル、3-エトキシプロピオン酸エチル、3-エトキシプロピオン酸メチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル3-メトキシ-2-メチルプロピオン酸メチル、2-ヒドロキシ-3-メチル酪酸メチル、メトキシ酢酸エチル、3-メトキシプロピオン酸エチル、3-メチル-3-メトキシブチルプロピオネート、3-メチル-3-メトキシブチルブチレート等のエステル系溶媒;エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノブチルエーテルアセテート、3-メトキシブチルアセテート、3-メトキシプロピルアセテート、3-メチル-3-メトキシブチルアセテート等のアセテート系溶媒;N-メチルホルムアミド、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジエチルホルムアミド、アセトアミド、N-メチルアセトアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、N-メチルプロピオンアミド、N-メチル-2-ピロリドン、N-エチル-2-ピロリドン等の含窒素系溶媒;硫化ジメチル、硫化ジエチル、チオフェン、テトラヒドロチオフェン、ジメチルスルホキシド、スルホラン、1,3-プロパンスルトン等の含硫黄系溶媒等を挙げることができる。これらの溶剤は1種又は2種以上の組み合わせが挙げられる。上述した溶媒の中でも特に4-メチル-2-ペンタノール、メチルイソブチルカルビノール等のものアルコール系溶媒;プロピレングリコール等の多価アルコール系溶媒;トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒;エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジプロピルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテ
ル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコールジプロピルエーテル、プロピレングリコールジブチルエーテル等のエーテル系溶媒;乳酸エチル、乳酸プロピル、乳酸イソプロピル、乳酸ブチル、乳酸イソブチル、ギ酸メチル、ギ酸エチル、ギ酸プロピル、ギ酸イソプロピル、ギ酸ブチル、ギ酸イソブチル、ギ酸アミル、ギ酸イソアミル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸アミル、酢酸イソアミル、酢酸ヘキシル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸プロピル、プロピオン酸イソプロピル、プロピオン酸ブチル、プロピオン酸イソブチル、酪酸メチル、酪酸エチル、酪酸プロピル、酪酸イソプロピル、酪酸ブチル、酪酸イソブチル、3-メトキシ-2-メチルプロピオン酸メチル、2-ヒドロキシ-3-メチル酪酸メチル、メトキシ酢酸エチル、アセト酢酸メチル、2-ヒドロキシプロピオン酸エチル、2-ヒドロキシ-2-メチルプロピオン酸エチル、エトキシ酢酸エチル、ヒドロキシ酢酸エチル、2-ヒドロキシ-3-メチルブタン酸メチル、3-メトキシプロピオン酸メチル、3-メトキシプロピオン酸エチル、3-エトキシプロピオン酸エチル、3-エトキシプロピオン酸メチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、3-メチル-3-メトキシブチルプロピオネート、3-メチル-3-メトキシブチルブチレート等のエステル系溶媒;メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエテルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノブチルエーテルアセテート3-メトキシブチルアセテート、3-メトキシプロピルアセテート、3-メチル-3-メトキシブチルアセテート、メチルエチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、メチルプロピルケトン、メチルブチルケトン、2-ヘプタノン、3-ヘプタノン、4-ヘプタノン等のケトン系溶媒;N、N-ジメチルホルムアミド、N-メチルアセトアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、N-メチルピロリドン、γ-ブチロラクトン、N-メチル-2-ピロリドン、N-エチル-2-ピロリドン等の含窒素系溶媒が好ましい。
When the solution of the material to be purified is a solution containing an organic solvent, examples of the liquid (ie, solvent) that dissolves the material to be purified include water; n-pentane, i-pentane, n-hexane. , i-hexane, n-heptane, i-heptane, 2,2,4-trimethylpentane, n-octane, i-octane, cyclohexane, methylcyclohexane, and other aliphatic hydrocarbon solvents; benzene, toluene, xylene, ethylbenzene , aromatic hydrocarbon solvents such as trimethylbenzene, methylethylbenzene, n-propylbenzene, i-propylbenzene, diethylbenzene, i-butylbenzene, triethylbenzene, di-i-propylbenzene, n-amylnaphthalene, trimethylbenzene; Methanol, ethanol, n-propanol, i-propanol, n-butanol, i-butanol, sec-butanol, t-butanol, n-pentanol, i-pentanol, 2-methylbutanol, sec-pentanol, t- Pentanol, 3-methoxybutanol, n-hexanol, 2-methylpentanol, sec-hexanol, 2-ethylbutanol, sec-heptanol, 3-heptanol, n-octanol, 2-ethylhexanol, sec-octanol, n- Nonyl alcohol, 4-methyl-2-pentanol, 2,6-dimethyl-4-heptanol, n-decanol, sec-undecyl alcohol, trimethylnonyl alcohol, sec-tetradecyl alcohol, sec-heptadecyl alcohol, phenol, Monoalcoholic solvents such as cyclohexanol, methylcyclohexanol, 3,3,5-trimethylcyclohexanol, benzyl alcohol, phenylmethylcarbinol, diacetone alcohol, cresol, methylisobutylcarbinol; ethylene glycol, propylene glycol, 1, 3-butylene glycol, 2,4-pentanediol, 2-methyl-2,4-pentanediol, 2,5-hexanediol, 2,4-heptanediol, 2-ethyl-1,3-hexanediol, diethylene glycol, Polyhydric alcohol solvents such as dipropylene glycol, triethylene glycol, tripropylene glycol, and glycerin; acetone, methyl ethyl ketone, methyl-n-propyl ketone, methyl-n-butyl ketone, diethyl ketone, methyl-i-butyl ketone, methyl-n -Pentyl ketone, ethyl-n-butyl ketone, methyl-n-hexyl ketone, di-i-butyl ketone, trimethylnonanone, cyclopentanone, cyclohexanone, methylcyclohexanone, 2,4-pentanedione, acetonyl acetone, diacetone alcohol Ketone solvents such as , acetophenone, methylpropyl ketone, methylbutylketone, 2-heptanone, 3-heptanone, 4-heptanone, and Fencheon; ethyl ether, i-propyl ether, n-butyl ether, n-hexyl ether, 2- Ethylhexyl ether, ethylene oxide, 1,2-propylene oxide, dioxolane, 4-methyldioxolane, dioxane, dimethyldioxane, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, ethylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether , ethylene glycol mono-n-butyl ether, ethylene glycol mono-n-hexyl ether, ethylene glycol monophenyl ether, ethylene glycol mono-2-ethyl butyl ether, ethylene glycol dibutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, Diethylene glycol dipropyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol mono-n-butyl ether, diethylene glycol di-n-butyl ether, diethylene glycol mono-n-hexyl ether, ethoxy triglycol, tetraethylene glycol di-n-butyl ether, propylene glycol Monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monopropyl ether, propylene glycol monobutyl ether, propylene glycol dimethyl ether, propylene glycol diethyl ether, propylene glycol dipropyl ether, propylene glycol dibutyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol mono Ether solvents such as ethyl ether, dipropylene glycol monopropyl ether, dipropylene glycol monobutyl ether, tripropylene glycol monomethyl ether, tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran; diethyl carbonate, methyl formate, ethyl formate, propyl formate, isopropyl formate, formic acid Butyl, isobutyl formate, amyl formate, isoamyl formate, methyl acetate, ethyl acetate, γ-butyrolactone, γ-valerolactone, n-propyl acetate, i-propyl acetate, n-butyl acetate, i-butyl acetate, sec-butyl acetate , n-pentyl acetate, sec-pentyl acetate, 3-methoxybutyl acetate, methylpentyl acetate, amyl acetate, isoamyl acetate, hexyl acetate, 2-ethylbutyl acetate, 2-ethylhexyl acetate, benzyl acetate, cyclohexyl acetate, methylcyclohexyl acetate, n-nonyl acetate, methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl acetate, diethylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl acetate, diethylene glycol mono-n-butyl acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate , propylene glycol monoethyl acetate, propylene glycol monopropyl ether, propylene glycol monobutyl acetate, dipropylene glycol monomethyl acetate, dipropylene glycol monoethyl acetate, glycol diacetate, methoxytriglycol acetate, methyl propionate, propion Ethyl acid, propyl propionate, isopropyl propionate, butyl propionate, isobutyl propionate, n-butyl propionate, i-amyl propionate, diethyl oxalate, di-n-butyl oxalate, methyl butyrate, ethyl butyrate, butyric acid Propyl, isopropyl butyrate, butyl butyrate, isobutyl butyrate, methyl lactate, ethyl lactate, propyl lactate, isopropyl lactate, butyl lactate, isobutyl lactate, n-butyl lactate, n-amyl lactate, diethyl malonate, dimethyl phthalate, diethyl phthalate , ethyl 2-hydroxypropionate, ethyl 2-hydroxy-2-methylpropionate, ethyl ethoxyacetate, ethyl hydroxyacetate, methyl 2-hydroxy-3-methylbutanoate, methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate , methyl 3-ethoxypropionate, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, methyl 3-methoxy-2-methylpropionate, methyl 2-hydroxy-3-methylbutyrate, ethyl methoxyacetate, ethyl 3-methoxypropionate, 3-methyl Ester solvents such as -3-methoxybutylpropionate and 3-methyl-3-methoxybutylbutyrate; ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, ethylene glycol monopropyl ether acetate, ethylene glycol monobutyl ether acetate , methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monopropyl ether acetate, propylene glycol monobutyl ether acetate, 3-methoxybutyl acetate, 3-methoxypropyl acetate, 3-methyl Acetate solvents such as -3-methoxybutyl acetate; N-methylformamide, N,N-dimethylformamide, N,N-diethylformamide, acetamide, N-methylacetamide, N,N-dimethylacetamide, N-methylpropionamide , N-methyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone, and other nitrogen-containing solvents; sulfur-containing solvents such as dimethyl sulfide, diethyl sulfide, thiophene, tetrahydrothiophene, dimethyl sulfoxide, sulfolane, and 1,3-propane sultone. Examples include solvents and the like. These solvents may be used alone or in combination of two or more. Among the above-mentioned solvents, especially those such as 4-methyl-2-pentanol and methylisobutylcarbinol Alcohol solvents; Polyhydric alcohol solvents such as propylene glycol; Aromatic hydrocarbon solvents such as toluene and xylene; Ethylene glycol Monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, ethylene glycol monopropyl ether acetate, ethylene glycol monobutyl ether acetate, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol Ethers such as diethyl ether, diethylene glycol dipropyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monobutyl ether, propylene glycol dimethyl ether, propylene glycol diethyl ether, propylene glycol dipropyl ether, propylene glycol dibutyl ether System solvents: ethyl lactate, propyl lactate, isopropyl lactate, butyl lactate, isobutyl lactate, methyl formate, ethyl formate, propyl formate, isopropyl formate, butyl formate, isobutyl formate, amyl formate, isoamyl formate, methyl acetate, ethyl acetate, amyl acetate , isoamyl acetate, hexyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate, propyl propionate, isopropyl propionate, butyl propionate, isobutyl propionate, methyl butyrate, ethyl butyrate, propyl butyrate, isopropyl butyrate, butyl butyrate, isobutyl butyrate, 3 - Methyl methoxy-2-methylpropionate, methyl 2-hydroxy-3-methylbutyrate, ethyl methoxyacetate, methyl acetoacetate, ethyl 2-hydroxypropionate, ethyl 2-hydroxy-2-methylpropionate, ethyl ethoxyacetate, Ethyl hydroxyacetate, methyl 2-hydroxy-3-methylbutanoate, methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, methyl 3-ethoxypropionate, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, Ester solvents such as 3-methyl-3-methoxybutylpropionate and 3-methyl-3-methoxybutylbutyrate; methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoether ether acetate, propylene Glycol monopropyl ether acetate, propylene glycol monobutyl ether acetate 3-methoxybutyl acetate, 3-methoxypropyl acetate, 3-methyl-3-methoxybutyl acetate, methyl ethyl ketone, cyclopentanone, cyclohexanone, methyl propyl ketone, methyl butyl ketone, 2 -Ketone solvents such as heptanone, 3-heptanone, 4-heptanone; N,N-dimethylformamide, N-methylacetamide, N,N-dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, γ-butyrolactone, N-methyl-2- Nitrogen-containing solvents such as pyrrolidone and N-ethyl-2-pyrrolidone are preferred.
さらに、テトラヒドロフラン、N-メチル-2-ピロリドン、N-エチル-2-ピロリドン、シクロヘキサノン、シクロペンタノンが最も好ましい。 Furthermore, most preferred are tetrahydrofuran, N-methyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone, cyclohexanone, and cyclopentanone.
本発明における金属除去フィルターを用いた濾過による金属除去方法は、前記ポリアミック酸エステル溶液の段階で、すなわち前記ポリアミック酸を前述した有機溶媒に溶解した段階で適用することもでき、各種添加材を添加し、感光性樹脂組成物溶液とした段階において適用することもできる。また、両方の段階において併用して行うこともできる。 The metal removal method by filtration using a metal removal filter in the present invention can also be applied at the stage of the polyamic acid ester solution, that is, at the stage where the polyamic acid is dissolved in the organic solvent described above, and various additives can be added. However, it can also be applied at the stage where the photosensitive resin composition is made into a solution. Further, both steps can be carried out in combination.
下記、合成手順にてポリアミック酸エステルを合成した。本明細書の下記合成例に示す重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(以下、本明細書ではGPCと略称する。)による測定結果である。測定には東ソー株式会社製GPC装置(HLC-8320GPC)を用い、測定条件等は次のとおりである。
GPCカラム:KD-803,KD-805(Shodex製)
カラム温度:50℃
溶媒:N,N-ジメチルホルムアミド(関東化学,特級),臭化リチウム一水和物(関東化学,鹿特級)(30mM)/リン酸(Aldrich)(30mM)/テトラヒドロフラン(関東化学,特級)(1%)
流量:1.0mL/分
標準試料:ポリスチレン(ジーエルサイエンス製)
A polyamic acid ester was synthesized using the following synthesis procedure. The weight average molecular weights shown in the following synthesis examples of this specification are the results of measurement by gel permeation chromatography (hereinafter abbreviated as GPC in this specification). A GPC device (HLC-8320GPC) manufactured by Tosoh Corporation was used for the measurement, and the measurement conditions were as follows.
GPC column: KD-803, KD-805 (manufactured by Shodex)
Column temperature: 50℃
Solvent: N,N-dimethylformamide (Kanto Kagaku, special grade), lithium bromide monohydrate (Kanto Kagaku, special grade) (30mM) / phosphoric acid (Aldrich) (30mM) / tetrahydrofuran (Kanto Kagaku, special grade) ( 1%)
Flow rate: 1.0 mL/min Standard sample: Polystyrene (manufactured by GL Sciences)
本明細書の下記実施例に示すNMRスペクトルの測定は、1H-NMRスペクトルは、JNM-ECX500(500 MHz,日本電子株式会社製)により測定した。 In the measurements of the NMR spectra shown in the Examples below in this specification, the 1H-NMR spectra were measured using JNM-ECX500 (500 MHz, manufactured by JEOL Ltd.).
<製造例1> ジカルボン酸ジエステル(1)の合成
4,4’-ビフタル酸二無水物(東京化成工業株式会社)200.00g(0.68mol)を2リットル容量の四口フラスコに入れ、2-ヒドロキシエチルメタクリレート(Aldrich)176.92g(1.366mol)とヒドロキノン(東京化成工業株式会社)0.74g(0.007mol)とγ―ブチロラクトン(関東化学,鹿特級)600gを入れて23℃で攪拌し、ピリジン(関東化学,脱水)108.63g(1.36mol)を加えた後に50℃まで昇温し、50℃で2時間撹拌することで、下記式(9)で表されるジカルボン酸ジエステル(1)を含む溶液を得た。
<製造例2> ポリアミック酸エステルとしてのポリマー(2)の合成
製造例1で調製した溶液82.46gとγ―ブチロラクトン19.45gを500ミリリットル容量の四口フラスコに入れ、約5℃において、N,N’-ジイソプロピルカルボジイミド(DIC,東京化成工業株式会社)13.13gをγ-ブチロラクトン30gに溶解した溶液を攪拌しながら0.5時間かけて反応液に滴下し、滴下後、0.5時間撹拌した。続いて2,2-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]プロパン(東京化成工業株式会社)19.68gをN-メチル-2-ピロリジノン(関東化学,鹿特級)30gに溶解したものを攪拌しながら2時間かけて滴下した。その後、約25℃に昇温し、6時間攪拌した後、エタノール(関東化学,特級)4.5gを加えて1時間攪拌した
<Production Example 2> Synthesis of Polymer (2) as Polyamic Acid Ester 82.46 g of the solution prepared in Production Example 1 and 19.45 g of γ-butyrolactone were placed in a 500 ml four-necked flask, and heated at about 5°C with N. , N'-diisopropylcarbodiimide (DIC, Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) 13.13 g dissolved in 30 g of γ-butyrolactone was added dropwise to the reaction solution over 0.5 hours while stirring, and after the dropwise addition, for 0.5 hours. Stirred. Next, 19.68 g of 2,2-bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]propane (Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd.) was dissolved in 30 g of N-methyl-2-pyrrolidinone (Kanto Kagaku, Shika Special Grade). The mixture was added dropwise over 2 hours while stirring. After that, the temperature was raised to about 25°C, and after stirring for 6 hours, 4.5 g of ethanol (Kanto Kagaku, special grade) was added and stirred for 1 hour.
得られた反応混合物を1500gのメタノール(関東化学,特級)に加えて粗ポリマーから成る沈殿物を生成した。上澄み液をデカンテーションして粗ポリマーを分離し、N-メチル-2-ピロリジノン150.0gに溶解して粗ポリマー溶液を得た。得られた粗ポリマー溶液を2250gの水に滴下してポリマーを沈殿させ、得られた沈殿物を濾別した後、メタノール600gで二回洗浄し、真空乾燥して粉状のポリマー(2)を得た。ポリマー(2)の分子量をGPC(標準ポリスチレン換算)で測定したところ、重量平均分子量(Mw)は8,016であった。収率は73.6%であった。この反応生成物ポリマー(2)は、下記式(10)で表される繰り返し単位構造を有する。
<実施例>感光性樹脂組成物溶液の作成
製造例2で得られたポリマー(2)28.5714g、IRGACURE[登録商標]OXE01(BASF社製、光重合開始剤)1.71g、AOI-BM(昭和電工株式会社製、2-(O-[1’-メチルプロピリデンアミノ]カルボキシアミノ)エチルアクリレート)8.57g、KBM-5103(信越化学工業株式会社製、3-アクリロキシプロピルトリメトキシシラン)0.43g、IRGANOX[登録商標]3114(BASF社製、ヒンダードフェノール系酸化防止剤)0.43g、及びフタル酸(東京化成工業
株式会社製)0.28gを、シクロヘキサノン48.00g、エチルラクテート12.00gに溶解させ、組成物を調製した。その後、孔径10μmのポリプロピレン製マイクロフィルターを用いてろ過して、ネガ型感光性樹脂組成物を調製した。
<Example> Creation of photosensitive resin composition solution 28.5714 g of polymer (2) obtained in Production Example 2, 1.71 g of IRGACURE [registered trademark] OXE01 (manufactured by BASF, photopolymerization initiator), AOI-BM (Showa Denko Co., Ltd., 2-(O-[1'-methylpropylideneamino]carboxyamino)ethyl acrylate) 8.57 g, KBM-5103 (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., 3-acryloxypropyltrimethoxysilane) ), 0.43 g of IRGANOX [registered trademark] 3114 (manufactured by BASF, hindered phenolic antioxidant), and 0.28 g of phthalic acid (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.), 48.00 g of cyclohexanone, ethyl A composition was prepared by dissolving lactate in 12.00 g. Thereafter, it was filtered using a polypropylene microfilter with a pore size of 10 μm to prepare a negative photosensitive resin composition.
<実施例1>ろ過によるメタル除去工程
前記作製した被精製溶液 ネガ型感光性樹脂組成物を日本インテグリス社PurasolTM SP溶剤用ピューリファイヤーカプセルフィルターでろ過を行った。ろ過時の圧力はそれぞれ0.3MPasとした。100gろ過した時点での精製溶液中のメタル含有量をICP-MS7500を用いて測定し、固形分換算したメタル分析値を算出した。
<Example 1> Process of removing metals by filtration The negative photosensitive resin composition of the solution to be purified prepared above was filtered using a Purasol ™ SP solvent purifier capsule filter manufactured by Nippon Entegris. The pressure during filtration was 0.3 MPas. The metal content in the purified solution at the time of filtration of 100 g was measured using ICP-MS7500, and the metal analysis value in terms of solid content was calculated.
<実施例2>ろ過によるメタル除去工程
前記作製した被精製溶液 ネガ型感光性樹脂組成物を日本インテグリス社PurasolTM SN溶剤用ピューリファイヤーカプセルフィルターでろ過を行った。ろ過時の圧力はそれぞれ0.3MPasとした。100gろ過した時点での精製溶液中のメタル含有量をICP-MS7500を用いて測定し、固形分換算したメタル分析値を算出した。
<Example 2> Metal removal step by filtration The negative photosensitive resin composition to be purified, which was prepared above, was filtered using a Purasol TM SN solvent purifier capsule filter manufactured by Nippon Entegris. The pressure during filtration was 0.3 MPas. The metal content in the purified solution at the time of filtration of 100 g was measured using ICP-MS7500, and the metal analysis value in terms of solid content was calculated.
<実施例3>ろ過によるメタル除去工程
前記作製した被精製溶液 ネガ型感光性樹脂組成物をAdbantec社製孔径0.2μmのPTFEカプセルフィルターでろ過後、日本インテグリス社PurasolTM SP溶剤用ピューリファイヤーカプセルフィルターを用いてろ過し、次いで、日本インテグリス社PurasolTM SN溶剤用ピューリファイヤーカプセルフィルターを用いてろ過を行った。ろ過時の圧力はそれぞれ0.3MPasとした。100gろ過した時点での精製溶液中のメタル含有量をICP-MS7500を用いて測定し、固形分換算したメタル分析値を算出した。
<Example 3> Metal removal process by filtration After filtering the negative photosensitive resin composition of the solution to be purified as described above through a PTFE capsule filter with a pore size of 0.2 μm manufactured by Adbantec, a purifier capsule for Purasol TM SP solvents manufactured by Nippon Entegris was used. The mixture was filtered using a filter, and then filtered using a Purifier Capsule Filter for Purifier SN Solvents manufactured by Nippon Entegris. The pressure during filtration was 0.3 MPas. The metal content in the purified solution at the time of filtration of 100 g was measured using ICP-MS7500, and the metal analysis value in terms of solid content was calculated.
<比較例1>ろ過によるメタル除去工程
前記作製した被精製溶液 ネガ型感光性樹脂組成物をロキテクノ社 孔径10μmPPメンブレンフィルターでろ過を行った。ろ過時の圧力はそれぞれ0.3MPasとした。100gろ過した時点での精製溶液中のメタル含有量をICP-MS7500を用いて測定し、固形分換算したメタル分析値を算出した。
<Comparative Example 1> Metal removal process by filtration The negative photosensitive resin composition to be purified, which was prepared above, was filtered using a PP membrane filter manufactured by Loki Techno Co., Ltd. with a pore diameter of 10 μm. The pressure during filtration was 0.3 MPas. The metal content in the purified solution at the time of filtration of 100 g was measured using ICP-MS7500, and the metal analysis value in terms of solid content was calculated.
<比較例2>ろ過によるメタル除去工程
前記作製した被精製溶液 ネガ型感光性樹脂組成物をロキテクノ社 孔径5μmPPメンブレンフィルターでろ過を行った。ろ過時の圧力はそれぞれ0.3MPasとした。100gろ過した時点での精製溶液中のメタル含有量をICP-MS7500を用いて測定し、固形分換算したメタル分析値を算出した。
<Comparative Example 2> Metal removal step by filtration The negative photosensitive resin composition to be purified, which was prepared above, was filtered using a PP membrane filter manufactured by Loki Techno Co., Ltd. with a pore diameter of 5 μm. The pressure during filtration was 0.3 MPas. The metal content in the purified solution at the time of filtration of 100 g was measured using ICP-MS7500, and the metal analysis value in terms of solid content was calculated.
<比較例3>ろ過によるメタル除去工程
前記作製した被精製溶液 ネガ型感光性樹脂組成物をロキテクノ社 孔径10μmPTFEメンブレンフィルターでろ過を行った。ろ過時の圧力はそれぞれ0.3MPasとした。100gろ過した時点での精製溶液中のメタル含有量をICP-MS7500を用いて測定し、固形分換算したメタル分析値を算出した。
<Comparative Example 3> Metal removal process by filtration The negative photosensitive resin composition to be purified as described above was filtered using a PTFE membrane filter manufactured by Loki Techno Co., Ltd. with a pore diameter of 10 μm. The pressure during filtration was 0.3 MPas. The metal content in the purified solution at the time of filtration of 100 g was measured using ICP-MS7500, and the metal analysis value in terms of solid content was calculated.
<比較例4>ろ過によるメタル除去工程
前記作製した被精製溶液 ネガ型感光性樹脂組成物をロキテクノ社 孔径3μmPTFEメンブレンフィルターでろ過を行った。ろ過時の圧力はそれぞれ0.3MPasとした。100gろ過した時点での精製溶液中のメタル含有量をICP-MS7500を用いて測定し、固形分換算したメタル分析値を算出した。
<Comparative Example 4> Metal removal step by filtration The negative photosensitive resin composition to be purified as described above was filtered using a PTFE membrane filter manufactured by Loki Techno Co., Ltd. with a pore diameter of 3 μm. The pressure during filtration was 0.3 MPas. The metal content in the purified solution at the time of filtration of 100 g was measured using ICP-MS7500, and the metal analysis value in terms of solid content was calculated.
<比較例5>ろ過によるメタル除去工程
前記作製した被精製溶液 ネガ型感光性樹脂組成物をAdbantec社 孔径1μmPTFEメンブレンフィルターでろ過を行った。ろ過時の圧力はそれぞれ0.3MPasとした。100gろ過した時点での精製溶液中のメタル含有量をICP-MS7500を用いて測定し、固形分換算したメタル分析値を算出した。
<Comparative Example 5> Metal removal process by filtration The negative photosensitive resin composition to be purified as described above was filtered using a PTFE membrane filter manufactured by Adbantec with a pore diameter of 1 μm. The pressure during filtration was 0.3 MPas. The metal content in the purified solution at the time of filtration of 100 g was measured using ICP-MS7500, and the metal analysis value in terms of solid content was calculated.
<比較例6>ろ過によるメタル除去工程
前記作製した被精製溶液 ネガ型感光性樹脂組成物をAdbantec社 孔径0.2μmPTFEカプセルフィルターでろ過を行った。ろ過時の圧力はそれぞれ0.3MPasとした。100gろ過した時点での精製溶液中のメタル含有量をICP-MS7500を用いて測定し、固形分換算したメタル分析値を算出した。
<Comparative Example 6> Metal removal step by filtration The negative photosensitive resin composition to be purified as described above was filtered using a PTFE capsule filter manufactured by Adbantec with a pore size of 0.2 μm. The pressure during filtration was 0.3 MPas. The metal content in the purified solution at the time of filtration of 100 g was measured using ICP-MS7500, and the metal analysis value in terms of solid content was calculated.
<比較例7>ろ過によるメタル除去工程
前記作製した被精製溶液 ネガ型感光性樹脂組成物を日本インテグリス社 孔径3nm
PEカプセルフィルターでろ過を行った。ろ過不良により精製液のメタル含有量を算出できなかった。
<Comparative Example 7> Metal removal step by filtration The solution to be purified prepared above The negative photosensitive resin composition was manufactured by Nippon Entegris Co., Ltd. with a pore size of 3 nm.
Filtration was performed using a PE capsule filter. The metal content of the purified liquid could not be calculated due to poor filtration.
本発明は半導体デバイス製造時のパッケージング工程に用いられる感光性樹脂組成物中のポリアミック酸エステルにある金属不純物を特定の金属除去フィルターを用いて除去し、高純度化された感光性樹脂組成物を得ることが可能となった。 The present invention provides highly purified photosensitive resin compositions by removing metal impurities in polyamic acid esters in photosensitive resin compositions used in the packaging process during semiconductor device manufacturing using a specific metal removal filter. It became possible to obtain.
Claims (8)
合(IUPAC:International Union of Pure and Applied Chemistry)が定めた表示法に従う周期表の第2周期乃至第6周期で第1族乃至第14族の金属、その多価金属イオン、又はそれらの金属水酸化物若しくは金属酸化物のコロイド物質である、請求項5に記載の金属除去方法。 The metal impurities removed by filtration using the metal removal filter are those that belong to Group 1 in periods 2 to 6 of the periodic table according to the representation method established by the International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC). 6. The metal removal method according to claim 5, wherein the metal is a colloidal material of a metal of Group 14 to a polyvalent metal ion thereof, or a metal hydroxide or metal oxide thereof.
of Pure and Applied Chemistry)が定めた表示法に従う第2周期乃至第6周期で第1族乃至第14族の金属、その多価金属イオン、又はそれらの金属水酸化物若しくは金属酸化物のコロイド物質が100乃至1000ppt含まれる、精製された感光性樹脂組成物。 In the photosensitive resin composition obtained using the metal removal method described in claims 1 to 4, IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry)
colloidal substances of Group 1 to Group 14 metals, their polyvalent metal ions, or their metal hydroxides or metal oxides in the 2nd to 6th period according to the notation method specified by Pure and Applied Chemistry) A purified photosensitive resin composition containing 100 to 1000 ppt of
Pure and Applied Chemistry)が定めた表示法に従う第2周期乃至第6周期で第1族乃至第14族の金属、その多価金属イオン、又はそれらの金属水酸化物若しくは金属酸化物のコロイド物質が100乃至1000ppt含まれる、精製された有機溶液。 In the organic solution obtained using the metal removal method according to claim 5 or 6, IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry)
Colloidal substances of Group 1 to Group 14 metals, their polyvalent metal ions, or their metal hydroxides or metal oxides are Purified organic solution containing 100 to 1000 ppt.
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