JP5590988B2 - Low boiling point solvent-soluble resin, and ink material and ink using the resin - Google Patents

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Description

本発明は低沸点溶媒可溶性樹脂、及び該樹脂を用いたインク素材並びにインクに関するものである。   The present invention relates to a low boiling point solvent-soluble resin, an ink material using the resin, and an ink.

一般に、フレキシブルプリント回路基板においては、回路を保護するため、ポリイミドフィルムやポリエステルフィルム等のプラスチックフィルムに接着剤を塗布したカバーレイフィルムを被覆することが行われていた。しかしながら、カバーレイフィルムは、回路の露出すべき部分をパンチングやドリル等により穴開けした後、回路基板上に位置合わせしつつ重ね合わせ、加熱加圧により一体に接着されるため、回路が複雑になるとカバーレイフィルムの穴明け加工や位置合わせが困難であった。そのうえ、カバーレイフィルムに使用している接着剤が耐熱性や絶縁信頼性等に乏しいため、回路基板としてのこれらの特性も必然的に乏しいものとなる難点があった。   In general, in a flexible printed circuit board, in order to protect a circuit, a cover lay film in which an adhesive is applied to a plastic film such as a polyimide film or a polyester film has been covered. However, the cover lay film has a complicated circuit because the part to be exposed of the circuit is punched or drilled, and then overlaid while being aligned on the circuit board and bonded together by heat and pressure. Then, it was difficult to drill and position the coverlay film. In addition, since the adhesive used for the coverlay film has poor heat resistance and insulation reliability, these characteristics as a circuit board are inevitably poor.

この点を解決するため、基板表面に印刷用インク組成物を塗布するいわゆる印刷法が開発されて広く用いられてきている。例えば、特許文献1では、繰返し単位を有する可溶性ポリイミド分子内に2個以上のエポキシ基を有するエキシ樹脂と硬化剤と溶剤、および揺変剤を含有させたインク組成物があった。近時、基板に要求される環境特性もますます厳しくなってきており、高い耐熱性が求められるようになってきている。   In order to solve this problem, a so-called printing method in which a printing ink composition is applied to the substrate surface has been developed and widely used. For example, Patent Document 1 discloses an ink composition containing an exci resin having two or more epoxy groups in a soluble polyimide molecule having a repeating unit, a curing agent, a solvent, and a thixotropic agent. Recently, the environmental characteristics required for substrates have become increasingly severe, and high heat resistance has been demanded.

特開平11−172181号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-172181

しかしながら、特許文献1のものは、実施例に記載のあるエポキシ樹脂40重量部を添加した場合、半田耐熱のような短時間の耐熱性はあるものの、長時間の耐熱性、例えば200℃100時間においては、劣化による物性低下が発生する事が容易に推測できる。耐熱性が十分ではなく、求められる耐熱要求を満たすインクの提供が求められている。特許文献1にも記載されているが、耐屈曲性が優れた点に着目したポリイミド系のインク組成物も開発されているが、いずれもポリイミドの前駆体であるポリアミド酸の状態で印刷した後イミド化するものであるため、ポリアミド酸を閉環したときに発生する水が、被覆の発泡を引き起こしたり内部にそのまま残留して特性の低下を招くおそれがあった。   However, in Patent Document 1, when 40 parts by weight of the epoxy resin described in the examples is added, although there is a short time heat resistance such as solder heat resistance, a long time heat resistance, for example, 200 ° C. for 100 hours. In this case, it can be easily estimated that physical property deterioration occurs due to deterioration. There is a need to provide ink that does not have sufficient heat resistance and meets the required heat resistance requirements. Although described in Patent Document 1, a polyimide-based ink composition has also been developed with a focus on excellent bending resistance, both of which have been printed in the state of polyamic acid, which is a polyimide precursor. Since it is imidized, water generated when the polyamic acid is ring-closed may cause foaming of the coating or may remain in the inside as it is, leading to deterioration of characteristics.

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたもので、特に耐熱性に優れ、例えば、フレキシブルプリント回路基板の回路の保護被覆材等としても好適な印刷用インク組成物として用いることも可能な、低沸点溶媒可溶樹脂、及び該樹脂を用いた耐熱性を有するインク素材並びにインクを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such problems, and is particularly excellent in heat resistance. For example, it can be used as a printing ink composition suitable as a protective coating material for a circuit of a flexible printed circuit board, etc. It is an object to provide a boiling-point solvent-soluble resin, an ink material having heat resistance using the resin, and an ink.

かかる課題を解決するための一手段として、例えば本発明に係る一発明の実施の形態例は以下の構成を備える。
即ち、トリメリット酸クロライドとビス[4-(3-アミノフェノキシ)フェニル]スルホンから合成されるポリアミドイミドであることを特徴とする低沸点溶媒可溶樹脂とする。
As a means for solving this problem, for example, an embodiment of the present invention according to the present invention has the following configuration.
That is, a low-boiling-point solvent-soluble resin characterized by being a polyamideimide synthesized from trimellitic acid chloride and bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] sulfone.

そして例えば、上記低沸点溶媒可溶樹脂に溶解可能な有機溶剤を添加したインク素材であることを特徴とする。また例えば、係るインク素材に所望の顔料または染料(あるいはこれらの混合物)を添加したインクであることを特徴とする。   For example, the ink material is an ink material in which an organic solvent that can be dissolved in the low-boiling-point solvent-soluble resin is added. Further, for example, the ink material is characterized by being an ink obtained by adding a desired pigment or dye (or a mixture thereof) to the ink material.

また例えば、前記溶解可能な有機溶剤には1−メチル−2−ピロリドン、ジヒドロフラン−2(3H)−オン、シクロペンタノン、ビス(2−メトキシエチル)エーテル、1,2−ビス(2−メトキシエトキシ)エタンのいずれかが含まれることを特徴とするインク素材とする。   For example, the soluble organic solvent includes 1-methyl-2-pyrrolidone, dihydrofuran-2 (3H) -one, cyclopentanone, bis (2-methoxyethyl) ether, 1,2-bis (2- Any one of (methoxyethoxy) ethane is used.

さらに例えば、ビス〔4−(3−アミノフェノキシ)フェニル〕スルホンにジメチルアセトアミドとトリエチルアミンを加えて攪拌後、所定温度下でトリメリット酸クロライドをゆっくり添加して反応させ、反応後にアニリンを添加して攪拌することでポリアミド溶液を合成し、その後イミド化することを特徴とする低沸点溶媒可溶樹脂とする。   Furthermore, for example, after adding dimethylacetamide and triethylamine to bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] sulfone and stirring, trimellitic acid chloride is slowly added and reacted at a predetermined temperature, and aniline is added after the reaction. A polyamide solution is synthesized by stirring and then imidized to obtain a low-boiling solvent-soluble resin.

また例えば、前記ポリアミド溶液に、無水酢酸とピリジンを添加して攪拌し、イミド化を行うことを特徴とする。
または、以下の構造式からなることを特徴とする低沸点溶媒可溶樹脂に溶解可能な有機溶剤を添加したことを特徴とするインク素材。

Figure 0005590988
In addition, for example, acetic anhydride and pyridine are added to the polyamide solution and stirred to perform imidization.
Alternatively, an ink material comprising an organic solvent that can be dissolved in a low-boiling-point solvent-soluble resin characterized by comprising the following structural formula:
Figure 0005590988

本発明によれば、特に耐熱性に優れ、かつ信頼性も高い、低沸点溶媒可溶性樹脂、及び該樹脂を用いた耐熱インク素材並びに耐熱インクを提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a low-boiling-point solvent-soluble resin having excellent heat resistance and high reliability, and a heat-resistant ink material and heat-resistant ink using the resin.

以下、本発明に係る一発明の実施の形態例を詳細に説明する。本実施の形態例は、耐熱性、機械的強度に優れた低沸点溶媒可溶性樹脂、及び該樹脂を用いた耐熱インク素材並びに耐熱インクについて説明する。   Hereinafter, an embodiment of an invention according to the present invention will be described in detail. In this embodiment, a low-boiling-point solvent-soluble resin excellent in heat resistance and mechanical strength, a heat-resistant ink material and a heat-resistant ink using the resin will be described.

本実施の形態例では、原料に下記の構造式1に示すトリメリット酸クロライド(以下「TAC」と称す。)と、構造式2に示すビス〔4−(3−アミノフェノキシ)フェニル〕スルホン(以下「BAPS−M」と称す。)を使用し、これらを合成して構造式3に示すポリアミドイミド樹脂(開発品)を生成している。   In this embodiment, trimellitic acid chloride (hereinafter referred to as “TAC”) represented by Structural Formula 1 below and bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] sulfone (Structural Formula 2) are used as raw materials. (Hereinafter referred to as “BAPS-M”), and these are synthesized to produce a polyamideimide resin (developed product) represented by Structural Formula 3.

本実施の形態例のポリアミドイミド樹脂は、以下に示す多様な有機溶剤に対する可溶性を有することが確認できた。
1−メチル−2−ピロリドン、ジヒドロフランー2(3H)−オン、シクロペンタノン、ビス(2−メトキシエチル)エーテル、1,2−ビス(2−メトキシエトキシ)エタン
It was confirmed that the polyamide-imide resin of the present embodiment has solubility in various organic solvents shown below.
1-methyl-2-pyrrolidone, dihydrofuran-2 (3H) -one, cyclopentanone, bis (2-methoxyethyl) ether, 1,2-bis (2-methoxyethoxy) ethane

また、構造式3に示す本実施の形態例のポリアミドイミド樹脂は、可視光領域の透過率アップが実現し、カットオフ波長420mmを達成していることが確認できた(一般ポリイミドはカットオフ波長530mm程度である。)。   In addition, it was confirmed that the polyamide-imide resin of the present embodiment shown in the structural formula 3 achieved an increase in transmittance in the visible light region and achieved a cutoff wavelength of 420 mm (general polyimide has a cutoff wavelength). About 530 mm).

この様に高い透明性を有しているため、本実施の形態例をインク素材として用いることにより、一般的なポリイミド樹脂インクでは、不可能であった白色をはじめ、様々な色を出す事が出来る。
しかも測定の結果、Tg―227℃という高い温度に耐えることができる高耐熱性を実現している。
Because it has such high transparency, using this embodiment as an ink material can produce various colors including white, which was impossible with general polyimide resin ink. I can do it.
Moreover, as a result of the measurement, high heat resistance capable of withstanding a high temperature of Tg-227 ° C. has been realized.

Figure 0005590988
構造式1 TAC(:本実施の形態例樹脂材料1)
Figure 0005590988
Structural formula 1 TAC (: resin material 1 in this embodiment)

Figure 0005590988
構造式2 BAPS−M(:本実施の形態例樹脂材料2)
Figure 0005590988
Structural formula 2 BAPS-M (: Resin material 2 of this embodiment)

Figure 0005590988
構造式3 開発品(:本実施の形態例のポリアミドイミド樹脂)
Figure 0005590988
Structural formula 3 New product (: Polyamideimide resin of this embodiment)

以上の構造式3に示す本実施の形態例のポリアミドイミド樹脂の合成方法を以下に説明する。
まず、攪拌機、温度計、窒素ガス導入管を備えた2Lのガラス容器に、BAPS−Mを261.23g(0.604mol)仕込み、ジメチルアセトアミド(以下、「DMAc」と称す。)1320g、トリエチルアミンを61.12g(0.604mol)加え、攪拌し均一溶液とする。
A method for synthesizing the polyamideimide resin of the present embodiment shown in the above structural formula 3 will be described below.
First, 261.23 g (0.604 mol) of BAPS-M was charged into a 2 L glass container equipped with a stirrer, a thermometer, and a nitrogen gas introduction tube, 1320 g of dimethylacetamide (hereinafter referred to as “DMAc”), and triethylamine. Add 61.12 g (0.604 mol) and stir to make a homogeneous solution.

次に、この溶液を氷冷しながらTAC127.18g(0.604mol)をゆっくり添加する。添加終了後、氷冷を停止し、室温にて約2時間反応させた後、アニリン0.84g(0.009mol)を添加し、さらに30分攪拌することにより、粘度30psのポリアミド溶液を得た。   Next, 127.18 g (0.604 mol) of TAC is slowly added while cooling the solution with ice. After completion of the addition, the ice-cooling was stopped and the reaction was allowed to proceed at room temperature for about 2 hours. Then, 0.84 g (0.009 mol) of aniline was added and stirred for 30 minutes to obtain a polyamide solution having a viscosity of 30 ps. .

この溶液に、無水酢酸112mL及びピリジン52mLを添加し、55℃にて2時間攪拌し、イミド化を行った。得られた反応溶液を、水/メタノール混合溶液に添加し、得られた粉末を水洗、乾燥することによりポリアミドイミド粉末(本実施の形態例開発品)を得ることができる。   To this solution, 112 mL of acetic anhydride and 52 mL of pyridine were added and stirred at 55 ° C. for 2 hours for imidization. The obtained reaction solution is added to a water / methanol mixed solution, and the resulting powder is washed with water and dried to obtain a polyamideimide powder (developed product of this embodiment).

本実施の形態例開発品の物性評価
1.分子量測定
得られた本実施の形態例のポリアミドイミド粉末3mgに3mLの臭化リチウム(LiBr)を添加したN,N−ジメチルホルムアミド(DMF)を加えて溶解し、0.045μmの親水性PTEFメンブランフィルターカードリッジ(日本ミリポア社製Millex−LH)でろ過したものを、ゲル浸透クロマトグラフィーを使用し、分子量を測定した。
Physical property evaluation of developed product of this embodiment 1. Molecular weight measurement
N, N-dimethylformamide (DMF) to which 3 mL of lithium bromide (LiBr) is added is dissolved in 3 mg of the obtained polyamideimide powder of the present embodiment and dissolved to obtain a 0.045 μm hydrophilic PTEF membrane filter card. What was filtered with Ridge (Nippon Millipore Millex-LH) was subjected to gel permeation chromatography to measure the molecular weight.

測定条件は以下の通り。
カラム: 東ソー製 TSK gel Super AWM−H
6.0mm(ID)×150mm(L)
移動相: DFM 10mM LiBr添加
流量 : 0.6mL/min
検出器: RI−101 示差屈折計(昭和電工社製)
注入量: 20μL
分子量校正: 単分散ポリスチレン
測定結果は、表1の通りである。
The measurement conditions are as follows.
Column: Tosoh TSK gel Super AWM-H
6.0mm (ID) x 150mm (L)
Mobile phase: DFM 10 mM LiBr added Flow rate: 0.6 mL / min
Detector: RI-101 differential refractometer (manufactured by Showa Denko)
Injection volume: 20 μL
Molecular weight calibration: monodisperse polystyrene
The measurement results are as shown in Table 1.

Figure 0005590988
Figure 0005590988

2.溶解性
有機溶媒に対し、20W%となるように本実施の形態例開発品のポリアミドイミド粉末を添加し、溶解性を確認した。方法は、調整した溶液を15日間室温にて放置した後、不溶物がなく、流動性がある事を目視で確認することで溶解性があると判定した。
結果を表2に示す。比較として上市されている一般的な構造の有機溶媒可溶型ポリアミドイミド(ニッポン高度紙工業社製SOXR)の溶解性を記載する。
2. Solubility The developed polyamideimide powder of this embodiment was added to the organic solvent so as to be 20 W%, and the solubility was confirmed. The method was determined to be soluble by allowing the prepared solution to stand at room temperature for 15 days and then visually confirming that there was no insoluble matter and fluidity.
The results are shown in Table 2. As a comparison, the solubility of organic solvent-soluble polyamideimide (SOXR manufactured by Nippon Kogyo Paper Industries Co., Ltd.) having a general structure on the market is described.

Figure 0005590988
Figure 0005590988

一般的な有機溶媒可溶型ポリアミドイミドはNMPにしか溶解しない。NMPは、以下に示すように、取り扱いにやや難がある。即ち、吸湿しやすく、沸点も高い。吸湿してしまうと、インク表面が白濁し、その後、流動性を失う。例えば、スクリーン印刷でコーティングする際は、版の上でインクが流動性を失い、印刷不可能な状態になる事が知られている。   A general organic solvent-soluble polyamideimide is soluble only in NMP. As shown below, NMP is somewhat difficult to handle. That is, it easily absorbs moisture and has a high boiling point. If the moisture is absorbed, the ink surface becomes cloudy and then loses fluidity. For example, when coating by screen printing, it is known that the ink loses fluidity on the plate and becomes unprintable.

この為、NMPを使用したインクを使用する際には、厳重な湿度管理(40%以下)のもと、高温の乾燥炉を必要とする等、多くの課題があった。また、沸点が202℃と高く、乾燥に高温、長時間を必要とするため、生産性が悪く、また、高温に対応した高価な設備が必要である。   For this reason, when using ink using NMP, there are many problems such as requiring a high-temperature drying furnace under strict humidity control (40% or less). In addition, since the boiling point is as high as 202 ° C. and drying requires a high temperature and a long time, productivity is poor, and expensive equipment corresponding to the high temperature is required.

しかし、開発品では、表2に示すように、上記のような欠点のないNMP以外の溶剤を使用することができるので、開発品をスクリーン印刷などのインクとして用いる際、種々の溶剤に溶解させて用いることが可能となり一般品に比し容易に印刷、乾燥させ、ポリアミドイミド膜を形成することが可能なインク素材と提供できる。   However, as shown in Table 2, the developed product can use a solvent other than NMP that does not have the above-mentioned drawbacks. Therefore, when the developed product is used as an ink for screen printing, it is dissolved in various solvents. And an ink material that can be printed and dried more easily than a general product to form a polyamideimide film.

3.光透過性の測定
光透過性測定用フィルムの作製
30w%の開発品をDGに溶解させたインクを作製した。このインクをブレードコーターを使用し、表面に離剥処理を行ったガラス上にコーティングする。これを、120℃、15分程度乾燥した後、ガラスより塗膜を剥がし、これを200℃40分乾燥することにより、厚み25μmの測定用フィルムを得た。
3. Measurement of light transmittance Production of film for light transmittance measurement Ink was prepared by dissolving 30 w% of the developed product in DG. Using a blade coater, this ink is coated on a glass whose surface has been peeled off. After drying this at 120 ° C. for about 15 minutes, the coating film was peeled off from the glass, and this was dried at 200 ° C. for 40 minutes to obtain a measurement film having a thickness of 25 μm.

光透過性の測定結果
上記作製したフィルムを、日立ハイテク社製U−4100型分光光度計を使用し、200〜700nmの光透過率を測定した。測定結果を表3に示す。表3では、開発品との比較として、ニッポン高度紙工業社製SOXRと、ポリイミドフィルムで代表的な東レデュポン社製カプトンを使用したフィルムのについても同様に光透過性を測定した。
Measurement result of light transmittance The light transmittance of 200-700 nm was measured for the produced film using a U-4100 type spectrophotometer manufactured by Hitachi High-Tech. Table 3 shows the measurement results. In Table 3, as compared with the developed product, light transmittance was similarly measured for a film using SOXR manufactured by Nippon Kogyo Paper Industry Co., Ltd. and Kapton manufactured by Toray DuPont, which is a typical polyimide film.

Figure 0005590988
Figure 0005590988

カプトンのカットオフ波長は530nm、SOXRのカットオフ波長は470nmであり、外観上も黄色〜こげ茶色を呈している。これに対し、開発品では、カットオフ波長が420nmという短波長にシフトしており、外観上も淡い黄色である。   The cut-off wavelength of Kapton is 530 nm, the cut-off wavelength of SOXR is 470 nm, and the appearance is also yellow to dark brown. In contrast, in the developed product, the cut-off wavelength is shifted to a short wavelength of 420 nm, and the appearance is light yellow.

この結果、透明性が大幅に向上しており、顔料または染料を混ぜることにより、所望の色のインクとすることが可能となった。例えば、白色系の顔料を混ぜることにより、白色インクとすることが可能となった。   As a result, the transparency is greatly improved, and it becomes possible to obtain an ink of a desired color by mixing a pigment or a dye. For example, white ink can be obtained by mixing a white pigment.

4.その他物性値の測定
物性値の測定には、上記した光透過性測定試験における測定用フィルムと同じ手順で同様に3種の25μm厚のフィルムを作製して測定試料とした。
・引張強度、弾性率、伸び率の測定
測定装置としては、東洋精機製作所製のSTROGRPH E−Lを使用した。測定条件は、以下の通りである。
サンプルサイズ:10mm×130mm
引張スピード :100mm/min
4). Measurement of other physical property values For measurement of physical property values, three types of 25 μm-thick films were prepared in the same manner as the measurement film in the above-described light transmission measurement test, and used as measurement samples.
-Measurement of tensile strength, elastic modulus, and elongation rate As a measuring device, STRROPH E-L made by Toyo Seiki Seisakusho was used. The measurement conditions are as follows.
Sample size: 10mm x 130mm
Tensile speed: 100 mm / min

・ガラス転移温度、熱膨張係数の測定
測定装置としては、Rigaku社製のThermo Plus TMA8310を使用した。測定条件は、以下の通りである。
サンプルサイズ:5mm×15mm
測定方式 :TMA方式
測定範囲 :室温〜300℃
昇温速度 :10℃/min
Measurement of glass transition temperature and thermal expansion coefficient Thermo Plus TMA8310 manufactured by Rigaku was used as a measuring device. The measurement conditions are as follows.
Sample size: 5mm x 15mm
Measurement method: TMA method Measurement range: Room temperature to 300 ° C
Temperature increase rate: 10 ° C / min

・誘電率の測定
測定装置としては、アジレントテクノロジー社製のネットワークアナライザを使用した。測定条件は、以下の通りである。
サンプルサイズ:3mm×15mm
試験方法 :空洞共振器摂動法
試験周波数 :1GHz
物性値測定結果
物性値の測定結果を表4に示す。
-Measurement of dielectric constant As a measuring device, a network analyzer manufactured by Agilent Technologies was used. The measurement conditions are as follows.
Sample size: 3mm x 15mm
Test method: Cavity resonator perturbation method Test frequency: 1 GHz
Physical property value measurement results Table 4 shows the physical property value measurement results.

Figure 0005590988
表4から明かなように本実施の形態例開発品によれば、ポリアミドイミド樹脂が本来持つ高いガラス転移温度を有する耐熱性の高いインクが提供できる。
Figure 0005590988
As is apparent from Table 4, according to the developed product of this embodiment, it is possible to provide a highly heat-resistant ink having a high glass transition temperature inherent to the polyamide-imide resin.

5.その他の原材料を使用したインク素材の合成と評価
(1)インク素材の合成
本実施の形態例の開発品を発見するまでに合成した各種ポリアミドイミドの溶解性、光透過率を以下に示す。
5. Synthesis and Evaluation of Ink Material Using Other Raw Materials (1) Synthesis of Ink Material The solubility and light transmittance of various polyamideimides synthesized until the discovery of the developed product of this embodiment is shown below.

(比較品1)
BAPS−Mの代わりに構造式4に示す、4.4−オキシジアニリン(以下「4.4−ODA」と称す。)120.9g(0.604mol)を使用した以外は開発品と同条件で実施した。

Figure 0005590988
(Comparative product 1)
The same conditions as in the developed product except that 120.9 g (0.604 mol) of 4.4-oxydianiline (hereinafter referred to as “4.4-ODA”) shown in Structural Formula 4 is used instead of BAPS-M. It carried out in.
Figure 0005590988

(比較品2)
BAPS−Mの代わりに構造式5に示す、3.4−オキシジアニリン(以下「3.4−ODA」と称す。)120.9g(0.604mol)を使用した以外は、開発品と同条件で実施した。

Figure 0005590988
(Comparative product 2)
The same as the developed product except that 120.9 g (0.604 mol) of 3.4-oxydianiline (hereinafter referred to as “3.4-ODA”) shown in Structural Formula 5 is used instead of BAPS-M. Conducted under conditions.
Figure 0005590988

(比較品3)
BAPS−Mの代わりに構造式6に示す、4,4−チオジアニリン(以下「ASD」と称す。)130.6g(0.604mol)を使用した以外は、開発品と同条件で実施した。

Figure 0005590988
(Comparative product 3)
The test was carried out under the same conditions as the developed product, except that 130.6 g (0.604 mol) of 4,4-thiodianiline (hereinafter referred to as “ASD”) represented by Structural Formula 6 was used instead of BAPS-M.
Figure 0005590988

(比較品4)
BAPS−Mの代わりに構造式7に示す、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(以下「HFBAPP」と称す。)312.2g(0.604mol)を使用した以外は、開発品と同条件で実施した。

Figure 0005590988
(Comparative product 4)
Instead of BAPS-M, 312.2 g (0.604 mol) of 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] hexafluoropropane (hereinafter referred to as “HFBAPP”) represented by Structural Formula 7 was used. Except for the above, the conditions were the same as for the developed product.
Figure 0005590988

(比較品5)
BAPS−Mの代わりに構造式8に示す、ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕スルホン(以下「BAPS」と称す。261.2g(0.604mol)を使用した以外は、開発品と同条件で実施した。

Figure 0005590988
(Comparative product 5)
A bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] sulfone (hereinafter referred to as “BAPS”) represented by Structural Formula 8 instead of BAPS-M, except that 261.2 g (0.604 mol) was used, It carried out on the same conditions.
Figure 0005590988

(比較品6)
BAPS−Mの代わりに構造式9に示すm−トリジン(以下「m−TB」と称す。)115.1g(0.604mol)を使用した以外は、開発品と同条件で実施した。

Figure 0005590988
(Comparative product 6)
The same conditions as in the developed product were used except that 115.1 g (0.604 mol) of m-tolidine (hereinafter referred to as “m-TB”) represented by Structural Formula 9 was used instead of BAPS-M.
Figure 0005590988

(比較品7)
BAPS−Mの代わりに構造式10に示す2,2−ビス(トリフルオロメチルー4,4−ジアミノビフェニル(以下「TFMB」と称す。)193.4g(0.604mol)を使用した以外は、開発品と同条件で実施した。

Figure 0005590988
(Comparative product 7)
Development was performed except that 193.4 g (0.604 mol) of 2,2-bis (trifluoromethyl-4,4-diaminobiphenyl (hereinafter referred to as “TFMB”) shown in Structural Formula 10 was used instead of BAPS-M. The same conditions as the product were carried out.
Figure 0005590988

(比較品8)
BAPS−Mの代わりに構造式11に示す4,4−ジアミノジシクロヘキシルメタン(以下「DCHM」と称す。)127.0g BAPS−M(0.604mol)(0.604mol)を使用した以外は、開発品と同条件で合成を試みたが、TAC添加中、反応溶液に流動性がなくなり、攪拌が困難な状態になり、目指すポリアミドイミドは得られなかった。

Figure 0005590988
(Comparative product 8)
Development was performed except that 127.0 g of BAPS-M (0.604 mol) (0.604 mol) was used instead of BAPS-M, and 4,4-diaminodicyclohexylmethane (hereinafter referred to as “DCHM”) represented by Structural Formula 11 was used. The synthesis was attempted under the same conditions as the product, but during the addition of TAC, the reaction solution lost fluidity, making stirring difficult, and the desired polyamideimide could not be obtained.
Figure 0005590988

(2)物性値の測定結果
開発品及び比較品の有機溶剤に対する溶解性と420nmでの光透過率の測定。
測定方法は、開発品で示した方法と同じ方法にて行った。ただし、光透過率測定用サンプルフィルム作製の際に、DGに対し不溶なものは、NMPに溶解させ、インク素材とした後、同様の方法、条件にて塗布などしてフィルムを作成して測定した。
(2) Measurement result of physical property value Measurement of solubility of developed product and comparative product in organic solvent and light transmittance at 420 nm.
The measurement method was the same as the method shown for the developed product. However, when preparing a sample film for light transmittance measurement, those that are insoluble in DG are dissolved in NMP to form an ink material, and then the film is prepared by applying the same method and conditions. did.

有機溶剤に対する溶解性と420nmでの光透過率の測定結果を表5に示す。

Figure 0005590988
Table 5 shows the measurement results of the solubility in organic solvents and the light transmittance at 420 nm.
Figure 0005590988

(2)物性値の測定結果
比較品1〜6では、NMP以外の有機溶剤にも溶解するポリアミドイミド樹脂ではあるものの、溶解する溶剤は限られており、開発品の様な多様な溶解性を示すものはない。さらに、光透過率が低いことから、インク自体が特有の色を有していることになり、薄い色、特に白色インクとしようとしても、インク特有の色が出てしまうため、表現される色に大きな制約があった。
また、比較品7では、光透過率は、開発品と同等ではあるものの、NMP溶剤以外の有機溶剤に溶解しない。
(2) Measurement results of physical property values Comparative products 1 to 6 are polyamideimide resins that are soluble in organic solvents other than NMP, but the solvent to be dissolved is limited, and various solubility properties such as the developed product are exhibited. There is nothing to show. Furthermore, since the light transmittance is low, the ink itself has a specific color, and even if it is a light color, especially a white ink, a color peculiar to the ink will appear, so the expressed color There were major restrictions.
Moreover, in the comparative product 7, although the light transmittance is equivalent to the developed product, it does not dissolve in organic solvents other than the NMP solvent.

以上の説明したように本実施の形態例の開発品によれば、光透過性が高いため、開発品をインク素材として用いたときに、特有の色とならないため、例えば白色の顔料や染料を混入させれば白色インクとすることができる。   As described above, according to the developed product of this embodiment example, since the light transmission is high, when the developed product is used as an ink material, it does not become a specific color. For example, a white pigment or dye is used. If mixed, white ink can be obtained.

白色インクが提供できることから、当然に他の色についてもそれぞれの色の顔料や染料を混入させることにより更にいろいろな色のインクを提供できる。
具体的にインク素材を作成するときの染料の例を表6に示す。表6に示す染料は何れも紀和化学製の染料を用いた。
Since white ink can be provided, it is a matter of course that inks of various colors can be provided by mixing pigments and dyes of other colors with respect to other colors.
Table 6 shows examples of dyes used when creating ink materials. All dyes shown in Table 6 were dyes made by Kiwa Chemical.

Figure 0005590988
Figure 0005590988

以上説明したように本実施の形態例のよれば、白色インクを提供でき、最初に白色インクで下地処理をすることにより、その上に各色インクを塗布することにより、鮮やかな発色が実現する。更に、黄色の染料を混入させて黄色のインクを、赤の染料を混入させれば赤色インクを、青の染料を混入させれば青色インクを提供でき、基本的にはこれら3色のインクの混合割合を調整することにより、あらゆる色表現が可能となる。   As described above, according to the present embodiment, white ink can be provided, and by first applying a background treatment with white ink, each color ink is applied thereon to realize vivid color development. Furthermore, it is possible to provide a yellow ink by mixing a yellow dye, a red ink if a red dye is mixed, and a blue ink if a blue dye is mixed. Any color expression is possible by adjusting the mixing ratio.

6.本実施の形態例開発品の応用
・低温乾燥カバーレイインクとしての使用例
NMP以外の溶剤、特に表4に示すように低沸点溶剤を使用できる事により、容易にスクリーン印刷可能なインクとすることができ、低温で乾燥できるプリント基板向けカバーレイインクとしての使用が期待できる。
以下に開発品をプリント基板用カバーレイインクとして使用した際の信頼性試験データを記載する。
6). Application example of this embodiment Application example of use as low-temperature dry coverlay ink Solvents other than NMP, especially low boiling point solvents as shown in Table 4 can be used, so that the ink can be easily screen-printed. It can be used as a coverlay ink for printed circuit boards that can be dried at low temperatures.
The reliability test data when the developed product is used as a printed circuit board coverlay ink is described below.

・絶縁信頼性
新日鐵化学社製両面銅張積層板(ESPANEX MB12-12-12REG、銅箔12μm、PI層12μm)の片面にL/S=0.07μm/0.07μmのパターンをエッチングしたものに、ビス(2−メトキシエチル)エーテルに溶解した開発品インクを両面にスクリーン印刷にて塗布し、80℃5分、140℃60分間乾燥したものをテストクーポンに使用し、環境負荷前後の線間絶縁抵抗値を測定した。
Insulation reliability A pattern of L / S = 0.07 μm / 0.07 μm was etched on one side of Nippon Steel Chemical's double-sided copper-clad laminate (ESPANEX MB12-12-12REG, copper foil 12 μm, PI layer 12 μm) The developed product ink dissolved in bis (2-methoxyethyl) ether was applied to both sides by screen printing and dried at 80 ° C for 5 minutes and 140 ° C for 60 minutes. The insulation resistance value between lines was measured.

線間絶縁抵抗値は、YOKOGAWA−HEWELETT−PACKARD社製 4329A HIGH RESISTANCE METERを使用し、100Vの電圧を1分間印加後に測定した。
測定結果を表7に示す。

Figure 0005590988
環境負荷前後とも、1012Ω以上の抵抗値があり、カバーレイインクとして十分使用できる。 The insulation resistance between the lines was measured after applying a voltage of 100 V for 1 minute using 4329A HIGH RESISTANCE METER manufactured by Yokogawa-Hewelett-Packard.
Table 7 shows the measurement results.
Figure 0005590988
There is a resistance value of 10 12 Ω or more before and after environmental load, and it can be used sufficiently as a coverlay ink.

・白色ポリアミドイミドインク
従来のポリイミド、ポリアミドイミドでは、素材が黄色〜こげ茶色を呈している為、なし得なかった白色のポリアミドイミドインクを作る事が出来た。これを使用することにより、容易に耐熱白色塗膜を作製する事が出来る。
-White polyamideimide ink With conventional polyimide and polyamideimide, the material is yellow to dark brown, so it was possible to make a white polyamideimide ink that could not be achieved. By using this, a heat-resistant white coating film can be easily produced.

実装工程での260℃近い熱、LEDより発せられる熱に対し、耐性のある白色塗膜が求められるLED照明、LEDバックライト用のLED実装基板、他の発光素子が実装されるプリント基板向けのカバーレイインク、シルク印刷用インクとしての使用が期待できる。   For LED lighting that requires a white coating that is resistant to heat near 260 ° C in the mounting process and heat emitted from the LED, LED mounting boards for LED backlights, and printed circuit boards on which other light emitting elements are mounted Use as a coverlay ink or silk printing ink is expected.

以下に実験データを示す。
・白色インク作製
開発品 100重量部に対し、白色顔料として酸化チタン(テイカ社製JR−701)100重量部、ジヒドロフラン−2(3H)−オン 230重量部を一般的な混練機を使用し、十分に混ぜた。
Experimental data is shown below.
-White ink production 100 parts by weight of the developed product, 100 parts by weight of titanium oxide (JR-701 manufactured by Teika) and 230 parts by weight of dihydrofuran-2 (3H) -one as white pigments were used in a general kneader. Mix well.

・評価用サンプル作製
銅箔上に上記インクをスクリーン印刷にて塗布し、120℃5分、250℃15分間乾燥し、白色塗膜を10μm形成したものを使用した。
-Preparation of sample for evaluation The above ink was applied on a copper foil by screen printing and dried at 120 ° C for 5 minutes and 250 ° C for 15 minutes to form a white coating film having a thickness of 10 µm.

・耐熱試験結果
以下に、上記サンプルを160℃及び200℃の環境に放置した際の変色について、式差計(日本電色工業社製 Σ90 COLOR MEASURING SYSTEM)を使用し評価した結果を下記表8及び表9に示す。表8はサンプルを160℃環境に放置した際の変色を測定した結果、表9はサンプルを200℃の環境に放置した際の変色を測定した結果である。
・ Results of heat resistance test The following table 8 shows the results of evaluation using a difference meter (Σ90 COLOR MEASURING SYSTEM manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.) for discoloration when the above sample was left in an environment of 160 ° C and 200 ° C. And in Table 9. Table 8 shows the result of measuring the discoloration when the sample is left in an environment of 160 ° C. Table 9 shows the result of the measurement of discoloration when the sample is left in an environment of 200 ° C.

Figure 0005590988
Figure 0005590988

Figure 0005590988
Figure 0005590988

測定結果に明らかな如く、160℃では1000時間以上、200℃では120時間以上、変色することなく使用可能である。本実施の形態例のインク素材を用いた白色ポリアミドイミドインクを使用すれば、スクリーン印刷により、任意に、かつ容易に基板へ白色塗膜を形成でき、また、基板厚み、重量の増加も最小に抑えられる。
また、上述しように、白色以外の色も自由に作製でき、耐熱のある着色塗膜を鮮やかな発色と共に形成出来る。
As is apparent from the measurement results, it can be used for 1000 hours or longer at 160 ° C. and 120 hours or longer at 200 ° C. without discoloration. If white polyamideimide ink using the ink material of this embodiment is used, a white coating can be formed on the substrate arbitrarily and easily by screen printing, and the increase in substrate thickness and weight is also minimized. It can be suppressed.
Further, as described above, colors other than white can be freely produced, and a heat-resistant colored coating film can be formed with vivid color.

Claims (6)

トリメリット酸クロライドとビス〔4−(3−アミノフェノキシ)フェニル〕スルホンから合成されるポリアミドイミドに、
溶解可能な有機溶剤を添加したことを特徴とするインク素材。
To polyamideimide synthesized from trimellitic acid chloride and bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] sulfone,
An ink material characterized by adding a soluble organic solvent.
前記溶解可能な有機溶剤には1−メチル−2−ピロリドン、ジヒドロフラン−2(3H)−オン、シクロペンタノン、ビス(2−メトキシエチル)エーテル、1,2−ビス(2−メトキシエトキシ)エタンのいずれかが含まれることを特徴とする請求項1記載のインク素材。 Examples of the soluble organic solvent include 1-methyl-2-pyrrolidone, dihydrofuran-2 (3H) -one, cyclopentanone, bis (2-methoxyethyl) ether, 1,2-bis (2-methoxyethoxy). The ink material according to claim 1, wherein any one of ethane is contained. 前記ポリアミドイミドは、ビス4−(3−アミノフェノキシ)フェニル〕スルホンにジメチルアセトアミドとトリエチルアミンを加えて攪拌後、所定温度下でトリメリット酸クロライドをゆっくり添加して反応させ、反応後にアニリンを添加して攪拌することでポリアミド溶液を合成し、その後イミド化したものであることを特徴とする請求項1又は請求項2記載のインク素材 The polyamidoimide is prepared by adding dimethylacetamide and triethylamine to bis-4- (3-aminophenoxy) phenyl] sulfone and stirring, and then slowly adding trimellitic acid chloride at a predetermined temperature to react, and adding aniline after the reaction. The ink material according to claim 1 or 2 , wherein the polyamide solution is synthesized by stirring and then imidized. 前記ポリアミド溶液に、無水酢酸とピリジンを添加して攪拌し、イミド化を行うことを特徴とする請求項記載のインク素材The ink material according to claim 3 , wherein acetic anhydride and pyridine are added to the polyamide solution and stirred to perform imidization. 以下の構造式からなることを特徴とする低沸点溶媒可溶樹脂に溶解可能な有機溶剤を添加したことを特徴とするインク素材。
Figure 0005590988
An ink material comprising an organic solvent that is soluble in a low-boiling-point solvent-soluble resin, characterized by comprising the following structural formula:
Figure 0005590988
請求項1乃至請求項5のいずれかに記載のインク素材に所望の顔料、染料あるいはこれらの混合物を添加したことを特徴とするインク。 An ink comprising a desired pigment, dye or a mixture thereof added to the ink material according to any one of claims 1 to 5 .
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