JP5135698B2 - ポリカーボネートを含んだ変性ポリイミド樹脂、その組成物及び硬化絶縁膜 - Google Patents
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Description
すなわち、この変性ポリイミド樹脂は、少なくとも前記化学式(3)と前記化学式(5)の繰返し単位を含有してなり(tが0の場合)、好ましくは、前記化学式(3)〜(5)の繰返し単位を含有してなる(tが1〜100の場合)。
前記ブロック化剤としては、例えばアルコ−ル系、フェノ−ル系、活性メチレン系、メルカプタン系、酸アミド系、酸イミド系、イミダゾ−ル系、尿素系、オキシム系、アミン系、イミド系化合物、ピリジン系化合物等があり、これらを単独あるいは混合して使用してもよい。具体的なブロック化剤としては、アルコ−ル系としてメタノ−ル、エタノ−ル、プロパノ−ル、ブタノ−ル、2−エチルヘキサノ−ル、メチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、メチルカルビト−ル、ベンジルアルコ−ル、シクロヘキサノ−ル等、フェノ−ル系として、フェノ−ル、クレゾ−ル、エチルフェノ−ル、ブチルフェノ−ル、ノニルフェノ−ル、ジノニルフェノ−ル、スチレン化フェノ−ル、ヒドロキシ安息香酸エステル等、活性メチレン系として、マロン酸ジメチル、マロン酸ジエチル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、アセチルアセトン等、メルカプタン系として、ブチルメルカプタン、 ドデシルメルカプタン等、酸アミド系として、アセトアニリド、酢酸アミド、ε−カプロラクタム、δ−バレロラクタム、γ−ブチロラクタム等、酸イミド系として、コハク酸イミド、マレイン酸イミド、イミダゾ−ル系として、イミダゾ−ル、2−メチルイミダゾ−ル、尿素系として、尿素、チオ尿素、エチレン尿素等、オキシム系として、ホルムアルドオキシム、アセトアルドオキシム、アセトオキシム、メチルエチルケトオキシム、シクロヘキサノンオキシム等、アミン系として、ジフェニルアミン、アニリン、カルバゾール等、イミン系として、エチレンイミン、ポリエチレンイミン等、重亜硫酸塩として、重亜硫酸ソ−ダ等、ピリジン系として、2−ヒドロキシピリジン、2−ヒドロキシキノリン等が挙げられる。
前記反応性極性基含有ジオール化合物としては、特に限定するものではないが、置換基として活性水素を有するジオール化合物、例えばカルボキシル基やフェノール性水酸基を持ったジオール化合物が好ましく、特に置換基としてカルボキシル基やフェノール性水酸基を持った炭素数が1〜30更に炭素数が2〜20のジオール化合物が好適である。具体的には、カルボキシル基を有するジオール化合物として、2,2−ビス(ヒドロキシメチル)プロピオン酸、2,2−ビス(ヒドロキシメチル)酪酸などを挙げることができる。フェノール性水酸基を有するジオール化合物として、2,6−ビス(ヒドロキシメチル)−フェノール、2,6−ビス(ヒドロキシメチル)−p−クレゾールなどを挙げることができる。
テトラカルボン酸成分は、ジアミンと反応させることが容易なテトラカルボン酸二無水物を用いることが好ましい。
また、前述のようにして製造した2官能性水酸基末端イミドオリゴマーは、その反応液を、そのまま又は適宜濃縮あるいは希釈して、変性イミドオリゴマー溶液として使用してもよい。また、その反応液を水等の非溶解性溶媒に注ぎ込んで、粉末状の生成物として単離して、必要な時にその粉末生成物を有機極性溶媒に溶解して使用してもよい。
変性ポリイミド樹脂は、ウレタン結合を介して、2官能性水酸基末端ポリカーボネートユニット、反応性極性基含有ジオール化合物ユニット、及び2官能性水酸基末端イミドオリゴマーユニットが共重合したものであり、s、t、及びuはそれらのユニットの重合度と構成比を示している。しかし、前記の各ユニットがブロック共重合していることを限定的に示しているのではない。2官能性水酸基末端ポリカーボネートユニット、反応性極性基含有ジオール化合物ユニット、及び2官能性水酸基末端イミドオリゴマーユニットがブロック共重合でもランダム共重合でも構わない。また、末端は明示していないが、末端に位置したジイソシアネート化合物又は前記各ユニットによって、イソシアネート基か又は水酸基になっている。
変性ポリイミド樹脂の分子量が大きくなり過ぎると溶液粘度が高くなり過ぎて、組成物の調製時に攪拌が困難になる。また、組成物が高粘度になり過ぎるとスクリーン印刷などの方法で塗膜を形成する時の作業性が低下する。したがって、この発明の樹脂組成物を構成する変性ポリイミド樹脂の数平均分子量は、好ましくは3000〜50000、より好ましくは4000〜40000、特に4000〜30000である。数平均分子量が3000未満では、得られる硬化絶縁膜の耐熱性や力学特性が低下する傾向がある。
この発明の変性ポリイミド樹脂組成物の好ましい一つの態様は、(A)変性ポリイミド樹脂100質量部、(B)エポキシ化合物1〜50質量部好ましくは2〜40質量部特に5〜35質量部、及び(C)有機溶媒を含んで構成される。また、この発明の変性ポリイミド樹脂組成物の好ましい別の態様は、さらに、(D)イソシアネート化合物1〜50質量部を含んで構成される。前記のエポキシ化合物とイソシアネート化合物は、単独もしくは、複数組合せて使用できる。エポキシ化合物、イソシアネート化合物の使用量は、前記範囲よりも多すぎると硬化後の絶縁膜の電気絶縁性が低下し、少なすぎると硬化後の絶縁膜の耐熱性、耐薬品性が悪くなるので前記範囲が好ましい。
更に、イソシアネ−ト化合物として、脂肪族、脂環族または芳香族の多価イソシアネ−トから誘導されるもの、例えばイソシアヌレ−ト変性多価イソシアネ−ト、ビュレット変性多価イソシアネ−ト、ウレタン変性多価イソシアネ−ト等であってもよい。
また、イソシアネ−ト化合物は、多価イソシアネ−トのイシシアネ−ト基をブロック化剤でブロックされたブロック多価イソシアネ−トが好適に使用される。
これらのイソシアネート化合物は、イソシアネ−ト基をブロック化剤でブロックしたブロックジイソシアネ−ト化合物として用いることができる。
前記ブロック多価イソシアネ−トとしては、特に、大日本インキ化学工業株式会社製のバーノックD−500(トリレンジイソシアネ−トブロック化体)、D−550(1,6−ヘキサメチレンジイソシアネ−トブロック化体)、三井武田ケミカル株式会社製のタケネートタケネートB−830(トリレンジイソシアネ−トブロック化体)、B−815N(4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)ブロック化体)、B−842N(1,3−ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサンブロック化体)、B−846N(1,3−ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサンブロック化体)、B−874N(イソホロンンジイソシアネ−トブロック化体)、B−882N(1,6−ヘキサメチレンジイソシアネ−トブロック化体)、旭化成株式会社製のデュラネートMF−B60X(1,6−ヘキサメチレンジイソシアネートブロック化体)、デュラネートMF−K60X(1,6−ヘキサメチレンジイソシアネートブロック化体)、デュラネートME20−B80(1,6−ヘキサメチレンジイソシアネートブロック化体)、第一工業製薬社製のエラストロンBN−P17(4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネ−ト ブッロク化体)、エラストロンBN−04、エラストロンBN−08、エラストロンBN−44、エラストロンBN−45(以上、ウレタン変性多価イソシアネートブッロク化体1分子当たり3〜5官能、いずれも水エマルジョン品で乾燥単離後使用可能)などを好適に使用することができる。
また、変性ポリイミド樹脂組成物には、消泡剤やレベリング剤を所定量、例えば変性ポリイミド樹脂100質量部に対して、0.1〜30質量部程度使用することができる。
例えば、導電性金属箔で形成された配線パタ−ンを有する絶縁フィルムのパタ−ン面に、乾燥膜の厚さが3〜60μm程度となるようにスクリ−ン印刷などによって印刷して塗布した後、50〜100℃程度の温度で5〜60分間程度加熱処理して溶媒を除去し、次いで100〜210℃程度好適には110〜200℃で5〜120分間好適には10〜60分間程度で加熱処理して硬化させ、好適には弾性率が10〜500MPaの硬化絶縁膜を形成することが好ましい。この発明の変性ポリイミド樹脂用組成物は、反りが発生し難く、柔軟性が高く、電気特性が優れ、導電性金属、基材及び封止材料との密着性が良好であり、耐熱性、半田耐熱性、耐溶剤性(例えば、アセトン、イソプロパノ−ル、メチルエチルケトン、N−メチル−2−ピロリドンに対する耐溶剤性)、耐薬品性、耐屈曲性などが優れた硬化絶縁膜(保護膜)を形成することができる。
この発明の変性ポリイミド樹脂絶縁膜用組成物は、特に160℃程度の比較的低温の加熱処理によって前記のような良好な性能を持った絶縁膜を形成することが可能である。従って、多層配線基板の層間接着剤などにも好適に使用することもできる。
〔1H−NMRスペクトル〕
1H−NMRスペクトルは、核磁気スペクトロメータ−(日本電子株式会社製AL−300)を用いて、試料を重ジメチルスルホキシドまたは重クロロホルムに溶解して測定した。
東機産業株式会社製粘度計TV−20を用い、温度25℃で、回転数10rpmにて測定した。
島津製作所株式会社製LC−10(GPCカラムKF−80M×2、KF−802)を用い、THFを溶媒として測定を行い、ポリスチレン標準試料を用い、数平均分子量を求めた。
80℃で30分間次いで120℃で90分間加熱処理して、厚さがおよそ100μmになるように硬化させたシート状試料を、幅1cm、長さ7cmに切り出して試験片とし、試験に用いた。温度25℃、湿度50%RHの雰囲気下で、クロスヘット速度50mm/分、チャック間距離5cmで測定した。
厚さ25μmのポリイミドフィルム上に厚さ9μmの銅箔からなりライン/スペースが20/20μmの櫛型配線パターンを形成した基板のパターン表面に、変性ポリイミド組成物を塗布し、80℃で30分間次いで120℃で90分間加熱処理して硬化絶縁膜を形成してサンプルとした。このサンプルに高温・高湿度下(85℃・85%RH)バイアス電圧60Vを印加して100時間後の電気抵抗値を測定した。
厚さ35μmの電解銅箔の光沢面に変性ポリイミド組成物を厚さ約50μmになるように塗布し、80℃で30分間次いで120℃で90分間加熱処理し厚さ20μmの絶縁膜を形成した。この硬化絶縁膜サンプルを用いて、以下の方法によって、封止材との密着性、折り曲げ性、半田耐熱性及び耐溶剤性を評価した。
硬化絶縁膜サンプルの絶縁膜上にICチップ封止材料CEL−C−5020(日立化成工業株式会社製)を約1mm厚、直径0.5cm程度の円状に滴下して塗布し150℃で1時間加熱処理して封止材料を硬化させた。その後、手でサンプルを折り曲げ、封止樹脂のはがれ具合を観察した。絶縁膜で凝集破壊の場合及び絶縁膜/銅箔界面剥離の場合を○とし、絶縁膜/封止樹脂界面剥離の場合を×で示した。
硬化絶縁膜を更に150℃で60分間加熱処理したサンプルをはぜ折りし、1kgの分銅を1分間乗せ、折り曲げ部の絶縁膜表面を観察した。異常なしの場合を○、クラック発生の場合を×で示した。
硬化絶縁膜サンプルの絶縁膜上にロジン系フラックス(サンワ化学工業株式会社製:SUNFLUX SF−270)を塗布した後、サンプルの絶縁膜を260℃の半田浴に10秒間接触させた。その後のサンプルの状態を観察して評価した。異常が生じない場合を○、表面がやや荒れた場合を△、膨れたり融解した場合を×で示した。
硬化絶縁膜サンプルを25℃のアセトンに30分間浸漬した後、アセトンをしみ込ませた綿棒でラビング(荷重300−500g、ラビング角 45°)した。銅箔が見えるまでのラビング回数を測定した。
厚さ35μmの電解銅箔の粗面に変性ポリイミド組成物を厚さ約50μmになるように塗布し、80℃で30分間次いで160℃で60分間加熱処理し厚さ20μmの絶縁膜を形成した。この硬化絶縁膜サンプルを用いて、121℃、100%RHの条件下でプレッシャークッカーテストを100時間行った後の絶縁膜の外観を観察し、変化がない場合を○、一部に変化(変色)がある場合を△、全面に変化(変色)ある場合を×で評価した。
〔テトラカルボン酸〕
2,3,3’,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(宇部興産株式会社製)
3,3’,4,4’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物(和光純薬株式会社製)
〔ジアミン〕
イソホロンジアミン(和光純薬株式会社製)
〔アミノアルコール〕
3−アミノプロパノール(和光純薬株式会社製)
〔反応性極性基含有ジオール〕
2,2−ビス(ヒドロキシメチル)プロピオン酸(東京化成株式会社社製)
〔2官能性水酸基末端ポリカーボネート〕
クラレポリオールC−2015(株式会社クラレ製、平均分子量2000)
クラレポリオールC−2065(株式会社クラレ製、平均分子量2000)
エタナコールUH−CARB200(宇部興産株式会社製、平均分子量2000)
〔ジイソシアネート化合物〕
4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(日本ポリウレタン工業株式会社製)
〔溶剤〕
ジメチルアセトアミド(和光純薬株式会社製)
トルエン(和光純薬株式会社製)
イソホロン(和光純薬株式会社製)
γ−ブチロラクトン(和光純薬株式会社製)
〔エポキシ樹脂〕
エポリードPB3600(ダイセル化学工業株式会社製、エポキシ当量:194)
セロキサイド2021P(ダイセル化学株式会社性、エポキシ当量:126)
エピコート828EL(ジャパンエポキシレジン株式会社製、エポキシ当量:184〜194)
〔ブロックイソシアネート〕
バーノックD−550(大日本インキ化学工業社製)
タケネートB830(三井武田ケミカル株式会社)
デュラネートME20−B80E
〔フェノール樹脂〕
H−1(明和化成株式会社)
H−3(明和化成株式会社)
MEH−7851(明和化成株式会社)
〔硬化触媒〕
キュアゾール2E4MZ(四国化成工業株式会社製、2−エチル−4−メチルイミダゾール)
DBU:アルドリッチ社製、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセン
〔微粉状シリカ〕
アエロジル50(日本アエロジル社製 比表面積(BET法):50m2/g)
アエロジル130(日本アエロジル社製 比表面積(BET法):130m2/g)
アエロジルR972:日本アエロジル社製 比表面積(BET法):110m2/g)
〔タルク〕
SG2000:日本タルク社製、平均粒径1.0μm
SG95:
窒素導入管、ディーンスタークレシバー、冷却管を備えた容量500ミリリットルのガラス製セパラブルフラスコに、2,3,3’,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物58.8g(0.20モル)、3−アミノプロパノール30g(0.40モル)、及びジメチルアセトアミド200ミリリットルを仕込み、窒素雰囲気下、100℃で1時間撹拌した。次いで、トルエン50ミリリットルを加え、180℃4時間加熱し、イミド化反応により生じた水をトルエンと共沸により除いた。反応溶液を水2リットルに投入して、生じた沈殿を濾取し、水洗後減圧乾燥し、2官能性水酸基末端イミドオリゴマーAの粉末43.16gを得た。この2官能性水酸基末端イミドオリゴマーAの1H−NMRスペクトルを図1に示す。図1から、2官能性水酸基末端イミドオリゴマーAは化学式(2)のmが0の2官能性水酸基末端イミドオリゴマーであることが確認できた。
窒素導入管、ディーンスタークレシバー、冷却管を備えた容量500ミリリットルのガラス製セパラブルフラスコに、2,3,3’,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物58.8g(0.20モル)、イソホロンジアミン17.0g(0.10モル)、3−アミノプロパノール15.0g(0.20モル)、及びジメチルアセトアミド200ミリリットルを仕込み、窒素雰囲気下、100℃で1時間撹拌した。次いで、トルエン50ミリリットルを加え、180℃4時間加熱し、イミド化反応により生じた水をトルエンと共沸により除いた。反応溶液を水2リットルに投入して、生じた沈殿を濾取し、水洗後減圧乾燥し、2官能性水酸基末端イミドオリゴマーBの粉末78.8gを得た。この2官能性水酸基末端イミドオリゴマーBの1H−NMRスペクトルを図2に示す。図2のプロパノールの2位メチレンプロトン(1.65〜1.85ppm)とビフェニルテトラカルボン酸イミドのフェニレンプロトン(7.50〜8.20ppm)の積分強度比から、2官能性水酸基末端イミドオリゴマーBは化学式(2)のm(平均値)が1の2官能性水酸基末端イミドオリゴマーであることが確認できた。
窒素導入管、ディーンスタークレシバー、冷却管を備えた容量500ミリリットルのガラス製セパラブルフラスコに、2,3,3’,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物58.8g(0.20モル)、イソホロンジアミン25.55g(0.15モル)、3−アミノプロパノール7.51g(0.1モル)、及びジメチルアセトアミド200ミリリットルを仕込み、窒素雰囲気下、100℃で1時間撹拌した。次いで、トルエン50ミリリットルを加え、180℃4時間加熱し、イミド化反応により生じた水をトルエンと共沸により除いた。反応溶液を水2リットルに投入して、生じた沈殿を濾取し、水洗後減圧乾燥し、2官能性水酸基末端イミドオリゴマーCの粉末72.0gを得た。この2官能性水酸基末端イミドオリゴマーBの1H−NMRスペクトルを図3に示す。図3のプロパノールの2位メチレンプロトン(1.65〜1.85ppm)とビフェニルテトラカルボン酸イミドのフェニレンプロトン(7.50〜8.20ppm)の積分強度比から、2官能性水酸基末端イミドオリゴマーCは化学式(2)のm(平均値)が3の2官能性水酸基末端イミドオリゴマーであることが確認できた。
窒素導入管を備えた容量300ミリリットルのガラス製フラスコに、クラレポリオールC−2015を29.94g(15.00ミリモル)、2,2−ビス(ヒドロキシメチル)プロピオン酸1.01g(7.50ミリモル)、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート8.53g(34.09ミリモル)、イソホロン13.7gを仕込み、窒素雰囲気下、80℃で1.5時間撹拌した。次いで、参考例1で調製した2官能性水酸基末端イミドオリゴマーA6.13g(15.00ミリモル)、イソホロン31.9gを加え、80℃で1.5時間撹拌した。得られた変性ポリイミド樹脂溶液は、ポリマ−固形分濃度50重量%、粘度61Pa・sの溶液であった。GPCから求めた数平均分子量は26000であった。この変性ポリイミド溶液にイソホロンを加え、ポリマー固形分濃度を40重量%とした。
窒素導入管を備えた容量300ミリリットルのガラス製フラスコに、クラレポリオールC−2015 10.0g(5.01ミリモル)、2,2−ビス(ヒドロキシメチル)プロピオン酸0.168g(1.25ミリモル)、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート2.56g(10.25ミリモル)を仕込み、窒素雰囲気下、80℃で1.5時間撹拌した。次いで、参考例2で調製した2官能性水酸基末端イミドオリゴマーB4.19g(5.01ミリモル)、イソホロン25.38gを加え、80℃で1.5時間撹拌した。この変性ポリイミド樹脂溶液は、ポリマー固形分濃度40重量%、粘度24Pa・sの溶液であった。GPCから求めた数平均分子量は6400であった。
窒素導入管を備えた容量300ミリリットルのガラス製フラスコに、クラレポリオールC−2015 10.00g(5.01ミリモル)、2,2−ビス(ヒドロキシメチル)プロピオン酸0.336g(2.51ミリモル)、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート2.85g(11.39ミリモル)を仕込み、窒素雰囲気下、80℃で1.5時間撹拌した。次いで、参考例2で調製した2官能性水酸基末端イミドオリゴマーB4.19g(5.01ミリモル)、イソホロン26.07gを加え、80℃で1.5時間撹拌した。得られた変性ポリイミド樹脂溶液は、ポリマ−固形分濃度40重量%、粘度29Pa・sの溶液であった。GPCから求めた数平均分子量は6500であった。
ガラス製容器に、実施例1で得た変性ポリイミド樹脂溶液に、変性ポリイミド樹脂100質量部に対してエポキシ樹脂のPB3600を10質量部、ブロックイソシアネートD550を20質量部、及びアミン系硬化触媒の2E4MZを0.8質量部加え、均一に撹拌・混合した。更にアエロジル130を10質量部、アエロジル50を5質量部加え、攪拌・混練して、均一に混合された変性ポリイミド樹脂組成物を得た。この溶液組成物の粘度を回転粘度計にて測定した。また、この変性ポリイミド樹脂組成物の硬化膜について、引張弾性率、電気絶縁性、封止材との密着性、折り曲げ性、半田耐熱性、耐溶剤性、及び耐PCT性について評価した。それらの結果を表1に示す。
変性ポリイミド樹脂として、実施例2の変性ポリイミド樹脂を用いたこと以外は実施例4と同様にして変性ポリイミド樹脂組成物を得た。この変性ポリイミド樹脂組成物について、実施例4と同様にして、溶液粘度、引張弾性率、電気絶縁性、封止材との密着性、折り曲げ性、半田耐熱性、耐溶剤性、及び耐PCT性について評価した。それらの結果を表1に示す。
変性ポリイミド樹脂として、実施例3の変性ポリイミド樹脂を用いたこと以外は実施例4と同様にして変性ポリイミド樹脂組成物を得た。この変性ポリイミド樹脂組成物について、実施例4と同様にして、溶液粘度、引張弾性率、電気絶縁性、封止材との密着性、折り曲げ性、半田耐熱性、耐溶剤性、及び耐PCT性について評価した。それらの結果を表1に示す。
窒素導入管を備えた容量300ミリリットルのガラス製フラスコに、クラレポリオールC−2015 50.00g(25ミリモル)、2,2−ビス(ヒドロキシメチル)プロピオン酸3.35g(25ミリモル)、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート15.64g(62.5ミリモル)、γ−ブチロラクトン69.76gを仕込み、窒素雰囲気下、60℃で3.5時間撹拌した。次いで、参考例2で調製した2官能性水酸基末端イミドオリゴマーB20.92g(25ミリモル)、γ−ブチロラクトン20.92gを加え、80℃で10時間撹拌した。この変性ポリイミド樹脂溶液は、ポリマー固形分濃度55重量%、粘度490Pa・sの溶液であった。GPCから求めた数平均分子量は6800であった。
ガラス製容器に、実施例7で得た変性ポリイミド樹脂溶液に、変性ポリイミド樹脂100質量部に対してセロキサイド2021Pを10質量部、ブロックイソシアネートのデュラネートME20−B80を30質量部、タケネートB830を15質量部、フェノール樹脂のMEH−7851を10質量部、および硬化触媒のDBUを1質量部を加え、均一に撹拌・混合した。更にアエロジルR972を7質量部、タルクSG2000を5質量部加え、攪拌・混練して、均一に混合された変性ポリイミド樹脂組成物を得た。この溶液組成物の粘度を回転粘度計にて測定した。また、この変性ポリイミド樹脂組成物の硬化膜について、引張弾性率、電気絶縁性、封止材との密着性、折り曲げ性、半田耐熱性、耐溶剤性、及び耐PCT性について評価した。それらの結果を表1に示す。
ジイソシアネート化合物が4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、2官能性水酸基末端ポリカーボネートがクラレポリオールC−2065、反応性極性基含有ジオールが2,2−ビス(ヒドロキシメチル)プロピオン酸、及び2官能性水酸基末端イミドオリゴマーが参考例3の2官能性水酸基末端イミドオリゴマーCからなる変性ポリイミド樹脂の製造
窒素導入管を備えた容量300ミリリットルのガラス製フラスコに、クラレポリオールC−2065 25.00g(12.5ミリモル)、2,2−ビス(ヒドロキシメチル)プロピオン酸0.43g(3.15ミリモル)、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート6.38g(25.5ミリモル)、γ−ブチロラクトン31.8gを仕込み、窒素雰囲気下、60℃で3.5時間撹拌した。次いで、参考例3で調製した2官能性水酸基末端イミドオリゴマーC38.94g(23ミリモル)、γ−ブチロラクトン58.3gを加え、80℃で10時間撹拌した。この変性ポリイミド樹脂溶液は、ポリマー固形分濃度44重量%、粘度31Pa・sの溶液であった。GPCから求めた数平均分子量は5200であった。
ガラス製容器に、実施例9で得た変性ポリイミド樹脂溶液に、変性ポリイミド樹脂100質量部に対してエポリードPB3600を10質量部、バーノックD−550を30質量部、タケネートB830を15質量部、H−1を3質量部、および2E4MZを0.8質量部を加え、均一に撹拌・混合した。更にアエロジルR972を7質量部、タルクSG95を5質量部加え、攪拌・混練して、均一に混合された変性ポリイミド樹脂組成物を得た。この溶液組成物の粘度を回転粘度計にて測定した。また、この変性ポリイミド樹脂組成物の硬化膜について、引張弾性率、電気絶縁性、封止材との密着性、折り曲げ性、半田耐熱性、耐溶剤性、及び耐PCT性について評価した。それらの結果を表1に示す。
2,2−ビス(ヒドロキシメチル)プロピオン酸を用いないで、クラレポリオールC−2015を22.50ミリモル用いたこと以外は、実施例1と同様にして、変性ポリイミド樹脂溶液を得た。
この変性ポリイミド樹脂溶液は、冷却後も均一で安定な溶解性を示した。
窒素導入管を備えた5リットルのガラス製容器に、1,6−ヘキサン系ポリカーボネートジオールであるPLACCELCD−220 1000.0g(0.5モル)及び4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート 250.27g(1.00モル)、γ−ブチロラクトン833.15gを仕込み、140℃に昇温し、5時間反応させた。更に、この反応混合物に、3,3’,4,4’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物 358.29g(1.00モル)、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート 125.14g(0.50モル)、及びγ−ブチロラクトン584.97gを加えて、160℃で5時間反応させて変性ポリイミド樹脂溶液を得た。
この変性ポリイミド樹脂溶液は冷却して1日放置するとゲル化した。
窒素導入管を備えたガラス製容器に、1,6−ヘキサン系ポリカーボネートジオールであるエタナコールUH−CARB200 40.00g(0.02モル)及び及び4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート10.01g(0.04モル)、γ−ブチロラクトン33.3gを仕込み、140℃に昇温し、5時間反応させた。更に、この反応混合物に、2,3,3’,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物11.76g(0.04モル)、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート5.01g(0.02モル)、及びγ−ブチロラクトン23.4gを加えて、160℃で5時間反応させて変性ポリイミド樹脂溶液を得た。
この変性ポリイミド樹脂溶液は冷却後に濁りが生じた。この溶液を120℃まで再加熱したが均一にはならなかった。
Claims (10)
- 前記化学式(1)の2官能性水酸基末端ポリカーボネートの数平均分子量が、500〜10000であることを特徴とする請求項1の変性ポリイミド。
- 前記(b)のジオール化合物が、さらにカルボキシル基又はフェノール性水酸基を持ったジオール化合物を含むことを特徴とする請求項1に記載の変性ポリイミド樹脂。
- 前記(b)のジオール化合物が、(b1)数平均分子量が500〜10000の2官能性水酸基末端ポリカーボネートと(b2)カルボキシル基又はフェノール性水酸基を持ったジオール化合物とを含んでなり、それらが、モル比で、〔(b1)+(b2)〕/(a)が0.5〜2.5であり且つ(b2)/(b1)が0.1〜10であることを特徴とする請求項1に記載の変性ポリイミド樹脂。
- (a)ジイソシアネート化合物と(b)ジオール化合物とを反応して下記化学式(6)で示されるジイソシアネート化合物を調製し、次いで(c)下記化学式(2)で示される2官能性水酸基末端イミドオリゴマーと反応することを特徴とする変性ポリイミド樹脂の製造方法。
- 請求項1〜5のいずれかに記載の変性ポリイミド樹脂を含有することを特徴とする変性ポリイミド樹脂組成物。
- (A)請求項1〜5いずれかに記載の変性ポリイミド樹脂100重量部、(B)エポキシ化合物1〜50重量部、及び(c)有機溶剤からなることを特徴とする請求項7に記載の変性ポリイミド樹脂組成物。
- さらに、(D)イソシアネート化合物1〜50重量部を含有してなる前記請求項8に記載の変性ポリイミド樹脂組成物。
- 請求項7〜9のいずれかの変性樹脂組成物を加熱処理して得られる硬化絶縁膜。
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