JP7209809B2 - Alkali-soluble polyimide, method for producing same, negative photosensitive resin composition, cured film, and method for producing patterned cured film - Google Patents

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Description

本発明は、アルカリ可溶性を有するポリイミドおよびその製造方法、ならびに当該ポリイミドを含むネガ型感光性樹脂組成物、およびその硬化物からなる硬化膜に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to an alkali-soluble polyimide, a method for producing the same, a negative photosensitive resin composition containing the polyimide, and a cured film comprising a cured product thereof.

フォトリソグラフィにより簡便にパターン形成が可能である感光性樹脂が、半導体やディスプレイ等のエレクトロニクス分野において広く利用されている。酸性基を導入してアルカリ可溶性を付与したポリイミド樹脂を含む感光性樹脂組成物は、優れた耐熱性を有する。 Photosensitive resins that can be easily patterned by photolithography are widely used in the field of electronics such as semiconductors and displays. A photosensitive resin composition containing a polyimide resin imparted with alkali solubility by introducing an acidic group has excellent heat resistance.

アルカリ可溶性を付与するために導入される酸性基としては、フェノール性水酸基やカルボキシ基が挙げられる。例えば、特許文献1には、酸性基としてカルボキシル基を導入したアルカリ可溶性ポリイミド樹脂を含むネガ型感光性樹脂組成物が記載されている。 A phenolic hydroxyl group and a carboxy group are mentioned as an acidic group introduced in order to provide alkali solubility. For example, Patent Document 1 describes a negative photosensitive resin composition containing an alkali-soluble polyimide resin into which a carboxyl group is introduced as an acidic group.

特開2000-34347号公報JP-A-2000-34347

フェノール性水酸基は酸性度が低い(pKaが大きい)ため、ポリイミドにアルカリ現像液への可溶性を持たせるためには、フェノール性水酸基の導入量を多くする必要があり、透明性低下の原因となり得る。カルボシキル基を導入することによりアルカリ可溶性を付与したポリイミドは、高温に加熱した際に、カルボキシ基の酸化や熱分解し易く、耐熱性に劣る傾向がある。 Since phenolic hydroxyl groups have low acidity (high pKa), it is necessary to increase the amount of phenolic hydroxyl groups introduced in order to make the polyimide soluble in an alkaline developer, which can cause a decrease in transparency. . Polyimides to which alkali-solubility has been imparted by introducing carboxyl groups tend to be poor in heat resistance because the carboxy groups are easily oxidized or thermally decomposed when heated to high temperatures.

上記に鑑み、本発明は、アルカリ可溶性を維持しつつ、優れた耐熱性を有するポリイミド、および当該ポリイミドを含有する感光性樹脂組成物の提供を目的とする。 In view of the above, an object of the present invention is to provide a polyimide having excellent heat resistance while maintaining alkali solubility, and a photosensitive resin composition containing the polyimide.

本発明者らは、アルカリ現像液への可溶性基(酸性基)として、イソシアヌル酸骨格の窒素原子に水素原子が結合したNH基を有するポリイミドは、優れた耐熱性を有し、電気絶縁性にも優れていることを見出し、本発明に至った。 The present inventors have found that a polyimide having an NH group in which a hydrogen atom is bonded to a nitrogen atom in the isocyanuric acid skeleton as a soluble group (acidic group) in an alkaline developer has excellent heat resistance and electrical insulation. The inventors have also found that they are excellent, and have completed the present invention.

本発明の一実施形態にかかるポリイミドは、イソシアヌル酸骨格由来の酸性基であるNH基を有する。イソシアヌル酸骨格のNH基を含むポリイミドは、下記一般式(1)で表される構造、および/または一般式(2)で表される構造を有する。 A polyimide according to one embodiment of the present invention has an NH group that is an acidic group derived from an isocyanuric acid skeleton. A polyimide containing an NH group in an isocyanuric acid skeleton has a structure represented by the following general formula (1) and/or a structure represented by general formula (2).

Figure 0007209809000001
Figure 0007209809000001

一般式(2)におけるZは、水素または1価の有機基である。一般式(1)および(2)におけるXは、下記一般式(3)で表される構造を含む。 Z in general formula (2) is hydrogen or a monovalent organic group. X in general formulas (1) and (2) includes a structure represented by general formula (3) below.

Figure 0007209809000002
Figure 0007209809000002

一般式(3)におけるRは2価の有機基であり、Rは4価の有機基であり、mは1以上の整数である。R 1 in general formula (3) is a divalent organic group, R 2 is a tetravalent organic group, and m is an integer of 1 or more.

上記のポリイミドは、イソシアヌル酸骨格の窒素原子に水素原子が結合したNH基の含有量が、0.01~10mmol/gであることが好ましい。 In the above polyimide, the content of NH groups in which hydrogen atoms are bonded to nitrogen atoms in the isocyanuric acid skeleton is preferably 0.01 to 10 mmol/g.

上記のポリイミドは、一般式(3)のRが、ポリシロキサン構造、脂環式構造、およびパーフルオロアルキル基からなる群から選択される1種以上であってもよく、一般式(3)のRが、脂環式構造、およびパーフルオロアルキル基からなる群から選択される1種以上であってもよい。In the above polyimide, R 1 in general formula (3) may be one or more selected from the group consisting of a polysiloxane structure, an alicyclic structure, and a perfluoroalkyl group, and general formula (3) may be one or more selected from the group consisting of an alicyclic structure and a perfluoroalkyl group.

上記一般式(1)における構造Xの一例として、下記一般式(3a)で表される構造が挙げられる。 An example of the structure X in the above general formula (1) is a structure represented by the following general formula (3a).

Figure 0007209809000003
Figure 0007209809000003

一般式(3a)で表される構造を含むイソシアヌル酸骨格含有ポリイミドは、例えば、下記一般式(5)で表されるマレイミド末端ポリイミドプレポリマーと、下記一般式(III)で表されるイソシアヌル酸化合物との付加反応により調製できる。 The isocyanuric acid skeleton-containing polyimide containing the structure represented by the general formula (3a) is, for example, a maleimide-terminated polyimide prepolymer represented by the following general formula (5) and an isocyanuric acid represented by the following general formula (III) It can be prepared by an addition reaction with a compound.

Figure 0007209809000004
Figure 0007209809000004
Figure 0007209809000005
Figure 0007209809000005

上記一般式(1)における構造Xの他の具体例として、下記一般式(3b)で表される構造が挙げられる。 Other specific examples of the structure X in the general formula (1) include structures represented by the following general formula (3b).

Figure 0007209809000006
Figure 0007209809000006

一般式(3b)におけるYは直結または2価の有機基である。Yが2価の有機基である場合の具体例として、ポリイミドは、下記の一般式(3c)で表される構造を含んでいてもよい。Yが直結である場合の具体例として、ポリイミドは、下記の一般式(3d)で表される構造を含んでいてもよい。 Y in general formula (3b) is a direct bond or a divalent organic group. As a specific example in which Y is a divalent organic group, the polyimide may contain a structure represented by the following general formula (3c). As a specific example in which Y is a direct bond, the polyimide may contain a structure represented by the following general formula (3d).

Figure 0007209809000007
Figure 0007209809000007
Figure 0007209809000008
Figure 0007209809000008

一般式(3b)(3c)および(3d)において、 よびRは、それぞれ独立に、水素、ハロゲンまたは1価の有機基である。有機基の炭素数は、例えば1~20の範囲である。 In general formulas (3b) , (3c) and (3d) , R4 and R6 are each independently hydrogen, halogen or a monovalent organic group. The carbon number of the organic group is, for example, in the range of 1-20.

一般式(3b)で表される構造を含むイソシアヌル酸骨格含有ポリイミドは、例えば、一般式(8)で表されるイソシアヌル酸骨格含有ジアミンと、テトラカルボン酸二無水物とを反応させてポリアミド酸を合成し、ポリアミド酸を脱水環化してイミド化することにより調製できる。 The isocyanuric acid skeleton-containing polyimide containing the structure represented by the general formula (3b) is obtained, for example, by reacting an isocyanuric acid skeleton-containing diamine represented by the general formula (8) with a tetracarboxylic dianhydride to obtain polyamic acid. can be prepared by synthesizing and imidizing polyamic acid by cyclodehydration.

Figure 0007209809000009
Figure 0007209809000009

本発明の一実施形態は、上記のアルカリ可溶性ポリイミドを含むネガ型感光性樹脂組成物であり、(A)上記のポリイミド、(B)光重合性化合物、および(C)光重合開始剤を含有する。ネガ型感光性樹脂組成物は、さらに(D)光増感剤を含んでいてもよい。 One embodiment of the present invention is a negative photosensitive resin composition containing the above alkali-soluble polyimide, containing (A) the above polyimide, (B) a photopolymerizable compound, and (C) a photopolymerization initiator do. The negative photosensitive resin composition may further contain (D) a photosensitizer.

本発明の一実施形態は、上記のネガ型感光性樹脂組成物の硬化物からなる硬化膜である。硬化膜は、パターニングされていてもよい。例えば、上記のネガ型感光性樹脂組成物を層状に塗布し、パターン露光により光硬化を行い、アルカリ現像により未露光部の樹脂組成物を溶解除去することにより、パターン硬化膜を形成できる。 One embodiment of the present invention is a cured film comprising a cured product of the above negative photosensitive resin composition. The cured film may be patterned. For example, a patterned cured film can be formed by applying the above negative type photosensitive resin composition in a layer, performing photocuring by pattern exposure, and dissolving and removing the resin composition in the unexposed areas by alkali development.

上記のポリイミドを含むネガ型感光性樹脂組成物は、優れたパターニング性を有し、かつ、優れた耐熱性と電気絶縁性を有する。 The negative photosensitive resin composition containing the above polyimide has excellent patterning properties, and also has excellent heat resistance and electrical insulation.

[ポリイミド]
本発明の一実施形態は、特定のアルカリ可溶性基を有するポリイミドである。ポリイミドは、イミド結合を有するポリマーであり、耐熱性の高いポリマーの一つとして知られている。ポリイミドは、一般には、ジアミンとテトラカルボン酸二無水物との反応によりポリアミド酸を重合し、ポリアミド酸を脱水環化(イミド化)することにより得られる。ジイソシアネート化合物とテトラカルボン酸二無水物との反応により、直接ポリイミドを得ることもできる。
[Polyimide]
One embodiment of the present invention is a polyimide with specific alkali-soluble groups. Polyimide is a polymer having an imide bond and is known as one of polymers with high heat resistance. Polyimide is generally obtained by polymerizing polyamic acid by reacting a diamine and a tetracarboxylic dianhydride, and then dehydrating and cyclizing (imidizing) the polyamic acid. A polyimide can also be obtained directly by reacting a diisocyanate compound with a tetracarboxylic dianhydride.

本実施形態のポリイミドは、イソシアヌル酸骨格のNH基を有する。イソシアヌル酸骨格のNH基は酸性基であるため、ポリイミドはアルカリ溶解性を示す。 The polyimide of this embodiment has an NH group of an isocyanuric acid skeleton. Since the NH group of the isocyanuric acid skeleton is an acidic group, polyimide exhibits alkali solubility.

イソシアヌル酸骨格のNH基を有するポリイミドは、下記一般式(1)および/または(2)の構造を有する。 A polyimide having an NH group in an isocyanuric acid skeleton has a structure represented by the following general formulas (1) and/or (2).

Figure 0007209809000010
Figure 0007209809000010

一般式(2)において、Zは、水素または1価の有機基である。1価の有機基であるZの例としては、メチル基等のアルキル基、フェニル基、ベンジル基等のアリール基、アリル基、グリシジル基等の反応性基が挙げられる。 In general formula (2), Z is hydrogen or a monovalent organic group. Examples of monovalent organic group Z include reactive groups such as alkyl groups such as methyl groups, aryl groups such as phenyl groups and benzyl groups, allyl groups and glycidyl groups.

一般式(1)および一般式(2)において、Xは一般式(3)で表される繰り返し単位(ポリイミド鎖)を含む。

Figure 0007209809000011
In general formulas (1) and (2), X includes a repeating unit (polyimide chain) represented by general formula (3).
Figure 0007209809000011

一般式(3)において、Rは2価の有機基であり、Rは4価の有機基であり、mは1以上の整数である。Rはジアミン残基であり、下記一般式(I)で表されるジアミンから2つのアミノ基を除いた有機基である。なお、ジイソシアネートを用いてポリイミドを合成する場合、Rはジイソシアネート残基であり、ジイソシアネート化合物から2つのイソシアネート基を除いた有機基である。Rは、テトラカルボン酸二無水物残基であり、下記一般式(II)で表されるテトラカルボン酸二無水物から、2つの無水カルボキシル基を除いた有機基である。In general formula (3), R 1 is a divalent organic group, R 2 is a tetravalent organic group, and m is an integer of 1 or more. R 1 is a diamine residue, which is an organic group obtained by removing two amino groups from the diamine represented by the general formula (I) below. When polyimide is synthesized using diisocyanate, R1 is a diisocyanate residue, which is an organic group obtained by removing two isocyanate groups from a diisocyanate compound. R 2 is a tetracarboxylic dianhydride residue, which is an organic group obtained by removing two carboxyl anhydride groups from the tetracarboxylic dianhydride represented by the following general formula (II).

Figure 0007209809000012
Figure 0007209809000012

ポリイミドの作製に用いられるテトラカルボン酸二無水物、すなわち、上記一般式(II)で表される化合物の例としては、ピロメリット酸二無水物、1,2,5,6-ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、2,3,6,7-ナフタレンテトラカルボン酸二無水物等の1つの芳香環に4つのカルボニルが結合している芳香族テトラカルボン酸二無水物;2,2-ビス[4-(3,4-ジカルボキシフェノキシ)フェニル]プロパン二無水物、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパンジベンゾエート-3,3,4,4-テトラカルボン酸二無水物、3,3,4,4-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,3,3’,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、3,4’-オキシジフタル酸無水物、4,4’-オキシジフタル酸無水物、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等の異なる芳香環に2つずつのカルボニル基が結合している芳香族テトラカルボン酸二無水物;4,4’-ヘキサフルオロプロピリデンジフタル酸二無水物、2,2-ビス[4-(3,4-ジカルボキシフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン二無水物等のフルオロアルキル基含有芳香族酸二無水物;ブタンテトラカルボン酸二無水物等の鎖状脂肪族テトラカルボン酸二無水物;1,2,3,4-シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,3-ジメチル-1,2,3,4-シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4-シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、2,3,5-トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物、3,5,6-トリカルボキシノルボナン-2-酢酸二無水物、2,3,4,5-テトラヒドロフランテトラカルボン酸二無水物、5-(2,5-ジオキソテトラヒドロフラル)-3-メチル-3-シクロヘキセン-1,2-ジカルボン酸二無水物、ビシクロ[2,2,2]-オクト-7-エン-2,3,5,6-テトラカルボン酸二無水物等の脂環式テトラカルボン酸二無水物が挙げられる。 Examples of tetracarboxylic dianhydrides used for preparing polyimides, that is, compounds represented by the general formula (II) include pyromellitic dianhydride, 1,2,5,6-naphthalenetetracarboxylic acid Aromatic tetracarboxylic dianhydrides in which four carbonyls are bonded to one aromatic ring such as dianhydrides, 2,3,6,7-naphthalenetetracarboxylic dianhydrides; 2,2-bis[4 -(3,4-dicarboxyphenoxy)phenyl]propane dianhydride, 2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propane dibenzoate-3,3,4,4-tetracarboxylic dianhydride, 3,3 ,4,4-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,3,3′,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 3,3′,4,4′-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, 3 , 4'-oxydiphthalic anhydride, 4,4'-oxydiphthalic anhydride, 3,3',4,4'-diphenylsulfonetetracarboxylic dianhydride and the like have two carbonyl groups on different aromatic rings. Bound aromatic tetracarboxylic dianhydride; 4,4′-hexafluoropropylidene diphthalic dianhydride, 2,2-bis[4-(3,4-dicarboxyphenoxy)phenyl]hexafluoro fluoroalkyl group-containing aromatic acid dianhydrides such as propane dianhydride; chain aliphatic tetracarboxylic acid dianhydrides such as butanetetracarboxylic acid dianhydride; 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic acid dianhydride anhydride, 1,3-dimethyl-1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,4-cyclopentanetetracarboxylic dianhydride, 2,3,5-tricarboxy Cyclopentylacetic dianhydride, 3,5,6-tricarboxynorbonane-2-acetic dianhydride, 2,3,4,5-tetrahydrofurantetracarboxylic dianhydride, 5-(2,5-dioxotetrahydrofuran l)-3-methyl-3-cyclohexene-1,2-dicarboxylic dianhydride, bicyclo[2,2,2]-oct-7-ene-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride and alicyclic tetracarboxylic dianhydrides such as

ポリイミドの作製に用いられるジアミン、すなわち、上記一般式(I)で表される化合物の例としては、[ビス(4-アミノ-3-カルボキシ)フェニル]メタン、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メタン、4,4’-ジアミノフェニルエタン、1,5-ジアミノナフタレン、3,3-ジメチル-4,4’-ジアミノビフェニル、5-アミノ-1-(4’-アミノフェニル)-1,3,3-トリメチルインダン、6-アミノ-1-(4’-アミノフェニル)-1,3,3-トリメチルインダン、4,4’-ジアミノベンズアニリド、3,4’-ジアミノジフェニルエーテル、2,7-ジアミノフルオレン、3,3’-ジメトキシ-4,4’-ジアミノビフェニル、4,4’-メチレン-ビス(2-クロロアニリン)、2,2’,5,5’-テトラクロロ-4,4’-ジアミノビフェニル、2,2’-ジクロロ-4,4’-ジアミノ-5,5’-ジメトキシビフェニル、2,2-ビス[4-(3-アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、1,4-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン、1,4-ビス(3-アミノフェノキシ)ベンゼン、4,4’-ビス(4-アミノフェノキシ)-ビフェニル、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、9,9-ビス(4-アミノフェニル)フルオレン、4,4’-(p-フェニレンジイソプロピリデン)ビスアニリン、4,4’-(m-フェニレンジイソプロピリデン)ビスアニリン、4,4’-ジアミノフェニルエーテル、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エーテル、1,3-ビス(4-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’-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’-ジアミノジフェニルスルフィド、ジアミノテトラフェニルチオフェン等の芳香族ジアミン;3,5-ジアミノ-3’-トリフルオロメチルベンズアニリド、3,5-ジアミノ-4’-トリフルオロメチルベンズアニリド、2,2-ビス(4-アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、4,4’-ジアミノ-2,2’-ビス(トリフルオロメチル)ビフェニル、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、2,2’-ビス[4-(4-アミノ-2-トリフルオロメチルフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、4,4’-ビス[4-(4-アミノ-2-トリフルオロメチル)フェノキシ]-オクタフルオロビフェニル等のフルオロアルキル基含有芳香族ジアミン;1,1-メタキシリレンジアミン、1,3-プロパンジアミン、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、4,4-ジアミノヘプタメチレンジアミン等の鎖状脂肪族ジアミン;1,4-ジアミノシクロヘキサン、1,3-ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、4,4’-ビス(アミノシクロヘキシル)メタン、3,3‘-ビス(アミノシクロヘキシル)メタン、イソホロンジアミン、テトラヒドロジシクロペンタジエニレンジアミン、ヘキサヒドロ-4,7-メタノインダニレンジメチレンジアミン、トリシクロ[6,2,1,02.7]-ウンデシレンジメチルジアミン、4,4’-メチレンビス(シクロヘキシルアミン)等の脂環式ジアミンが挙げられる。 Examples of diamines used for preparing polyimides, that is, compounds represented by the above general formula (I) include [bis(4-amino-3-carboxy)phenyl]methane, p-phenylenediamine, and m-phenylenediamine. , 4,4′-diaminodiphenylmethane, 4,4′-diaminophenylethane, 1,5-diaminonaphthalene, 3,3-dimethyl-4,4′-diaminobiphenyl, 5-amino-1-(4′-amino phenyl)-1,3,3-trimethylindane, 6-amino-1-(4′-aminophenyl)-1,3,3-trimethylindane, 4,4′-diaminobenzanilide, 3,4′-diamino Diphenyl ether, 2,7-diaminofluorene, 3,3'-dimethoxy-4,4'-diaminobiphenyl, 4,4'-methylene-bis(2-chloroaniline), 2,2',5,5'-tetra chloro-4,4'-diaminobiphenyl, 2,2'-dichloro-4,4'-diamino-5,5'-dimethoxybiphenyl, 2,2-bis[4-(3-aminophenoxy)phenyl]propane, 1,4-bis(4-aminophenoxy)benzene, 1,4-bis(3-aminophenoxy)benzene, 4,4'-bis(4-aminophenoxy)-biphenyl, 1,3'-bis(4- aminophenoxy)benzene, 1,3'-bis(3-aminophenoxy)benzene, 9,9-bis(4-aminophenyl)fluorene, 4,4'-(p-phenylenediisopropylidene)bisaniline, 4,4 '-(m-phenylenediisopropylidene)bisaniline, 4,4'-diaminophenyl ether, 3,3'-diaminodiphenyl ether, 4,4'-diaminodiphenyl ether, 1,3-bis(4-aminophenoxy)benzene, bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]sulfone, bis[4-(3-aminophenoxy)phenyl]sulfone, 4,4'-diaminodiphenylsulfone, 3,3'-diaminodiphenylsulfone, 4,4' -aromatic diamines such as diaminodiphenyl sulfide and diaminotetraphenylthiophene; 3,5-diamino-3'-trifluoromethylbenzanilide, 3,5-diamino-4'-trifluoromethylbenzanilide, 2,2-bis (4-aminophenyl)hexafluoropropane, 4,4'-diamino-2,2'-bis(trifluoromethyl)biphenyl, 2,2-bis[4-(4-amino phenoxy)phenyl]hexafluoropropane, 2,2′-bis[4-(4-amino-2-trifluoromethylphenoxy)phenyl]hexafluoropropane, 4,4′-bis[4-(4-amino-2 fluoroalkyl group-containing aromatic diamines such as -trifluoromethyl)phenoxy]-octafluorobiphenyl; Chain aliphatic diamines such as methylenediamine and 4,4-diaminoheptamethylenediamine; 1,4-diaminocyclohexane, 1,3-bis(aminomethyl)cyclohexane, 4,4′-bis(aminocyclohexyl)methane, 3 ,3′-bis(aminocyclohexyl)methane, isophoronediamine, tetrahydrodicyclopentadienylenediamine, hexahydro-4,7-methanoindanidimethylenediamine, tricyclo[6,2,1,02.7]-undecylene Alicyclic diamines such as dimethyldiamine and 4,4'-methylenebis(cyclohexylamine) can be mentioned.

ジアミンとして、下記一般式(4)で表されるポリシロキサン構造を有するシリコーンジアミンを用いることもできる。 A silicone diamine having a polysiloxane structure represented by the following general formula (4) can also be used as the diamine.

Figure 0007209809000013
Figure 0007209809000013

一般式(4)において、R11およびR12は、それぞれ独立に、炭素数1~5のアルキル基、フェニル基またはビニル基であり、nは1以上の整数である。オルガノシロキサン構造の繰り返し単位数nは100以下が好ましい。nは、例えば1~50である。In general formula (4), R 11 and R 12 are each independently an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a phenyl group or a vinyl group, and n is an integer of 1 or more. The number n of repeating units in the organosiloxane structure is preferably 100 or less. n is, for example, 1-50.

シリコーンジアミンの具体例としては、ビス(4-アミノフェニル)テトラメチルシロキサン、ビス(4-アミノフェニル)テトラメチルジシロキサン、ビス(γ-アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン、1,4-ビス(γ-アミノプロピルジメチルシリル)ベンゼン、ビス(4-アミノブチル)テトラメチルジシロキサン、ビス(γ-アミノプロピル)テトラフェニルジシロキサン、両末端アミノ変性ジメチルシリコーン(例えば、市販品として、信越化学工業製「X22-161A」、「X22-161B」、「KF-8010」、「KF-8012」および「KF-8008」;ダウ製「BY16-835U」;ならびにチッソ製「サイラプレーンFM―3321」)、両末端アミノ変性メチルフェニルシリコーン(例えば、市販品として、信越化学工業製「X22-1660B-3」および「X22-9409」)が挙げられる。 Specific examples of silicone diamines include bis(4-aminophenyl)tetramethylsiloxane, bis(4-aminophenyl)tetramethyldisiloxane, bis(γ-aminopropyl)tetramethyldisiloxane, 1,4-bis(γ -aminopropyldimethylsilyl)benzene, bis(4-aminobutyl)tetramethyldisiloxane, bis(γ-aminopropyl)tetraphenyldisiloxane, amino-modified dimethylsilicone at both ends (for example, commercially available products manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. " X22-161A", "X22-161B", "KF-8010", "KF-8012" and "KF-8008"; Dow "BY16-835U"; and Chisso "Silaplane FM-3321"), both Terminal amino-modified methylphenyl silicones (for example, commercially available products are "X22-1660B-3" and "X22-9409" manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.).

一般式(3)において、mが2以上である場合、複数種のRおよびRが含まれていてもよい。例えば、2種以上のジアミンを用いることにより、複数種のRを含むポリイミドが得られ、2種以上のテトラカルボン酸二無水物を用いることにより、複数種のRを含むポリイミドが得られる。In general formula (3), when m is 2 or more, multiple types of R 1 and R 2 may be included. For example, by using two or more diamines, a polyimide containing multiple types of R1 can be obtained, and by using two or more tetracarboxylic dianhydrides, a polyimide containing multiple types of R2 can be obtained. .

<イソシアヌル酸骨格を有するポリイミドの調製方法>
上記一般式(1)および/または(2)で表される構造を含むポリイミドの製造方法は特に限定されない。
<Method for preparing polyimide having an isocyanuric acid skeleton>
There is no particular limitation on the method for producing the polyimide containing the structures represented by the general formulas (1) and/or (2).

(末端変性プレポリマーとイソシアヌル酸との付加反応によるポリイミドの調製)
イソシアヌル酸骨格の窒素原子に水素原子が結合したNH基を有するポリイミドは、例えば、末端に特定の反応性基を有するポリイミドまたはポリアミド酸(末端変性プレポリマー)を合成し、プレポリマーの末端の反応性基と、一般式(III)で表されるイソシアヌル酸またはイソシアヌル酸誘導体とを反応させる方法により得られる。
(Preparation of polyimide by addition reaction of terminal-modified prepolymer and isocyanuric acid)
A polyimide having an NH group in which a hydrogen atom is bonded to the nitrogen atom of the isocyanuric acid skeleton is synthesized, for example, by synthesizing a polyimide or polyamic acid (terminal-modified prepolymer) having a specific reactive group at the terminal, and reacting the terminal of the prepolymer. obtained by a method of reacting a functional group with an isocyanuric acid or an isocyanuric acid derivative represented by general formula (III).

Figure 0007209809000014
Figure 0007209809000014

一般式(III)におけるZは、水素または1価の有機基である。 Z in general formula (III) is hydrogen or a monovalent organic group.

末端に反応性基を有するプレポリマーの一例として、下記一般式(5)で表されるマレイミド末端ポリイミドが挙げられる。一般式(5)におけるR、Rおよびmは、一般式(3)のR、Rおよびmと同様である。An example of a prepolymer having a reactive group at its terminal is a maleimide-terminated polyimide represented by the following general formula (5). R 1 , R 2 and m in general formula (5) are the same as R 1 , R 2 and m in general formula (3).

Figure 0007209809000015
Figure 0007209809000015

マレイミド末端ポリイミドは常法に従って調製すればよい。例えば、ジアミンとテトラカルボン酸二無水物および無水マレイン酸とを反応させて末端にマレイン酸モノアミドを有するポリアミド酸を合成し、脱水環化によりイミド化を行うことにより、マレイミド末端ポリイミドが得られる。テトラカルボン酸二無水物と、テトラカルボン酸二無水物に対して過剰量(例えば、モル比で1.001~1.1倍)のジアミンとを反応させてアミン末端ポリアミド酸を合成し、末端のアミノ基と無水マレイン酸とを反応させて、末端にマレイン酸モノアミドを有するポリアミド酸を合成してもよい。 A maleimide-terminated polyimide may be prepared according to a conventional method. For example, a maleimide-terminated polyimide can be obtained by reacting a diamine with a tetracarboxylic dianhydride and maleic anhydride to synthesize a polyamic acid having a maleic acid monoamide at the end, followed by imidization by cyclodehydration. An amine-terminated polyamic acid is synthesized by reacting a tetracarboxylic dianhydride with an excess amount of diamine (for example, 1.001 to 1.1 times in molar ratio) relative to the tetracarboxylic dianhydride, and the terminal may be reacted with maleic anhydride to synthesize a polyamic acid having a terminal maleic acid monoamide.

ジアミンおよびテトラカルボン酸二無水物としては、例えば、先に例示したジアミンおよびテトラカルボン酸二無水物が用いられる。ジアミンの一部に、後述のイソシアヌル酸骨格含有ジアミンを用いてもよい。 As diamines and tetracarboxylic dianhydrides, for example, the diamines and tetracarboxylic dianhydrides exemplified above are used. An isocyanuric acid skeleton-containing diamine described later may be used as part of the diamine.

プレポリマーとしてのマレイミド末端ポリイミドは、溶媒に対する溶解性を示すことが好ましい。例えば、テトラカルボン酸二無水物および/またはジアミンとして、脂環式構造を有するものや、パーフルオロアルキル基を有するものを用いることにより、溶媒可溶性のポリイミドが得られる。 Maleimide-terminated polyimides as prepolymers preferably exhibit solvent solubility. For example, by using a tetracarboxylic dianhydride and/or a diamine having an alicyclic structure or a perfluoroalkyl group, a solvent-soluble polyimide can be obtained.

マレイミド末端ポリイミドと、イソシアヌル酸とを反応させると、ポリイミド鎖の末端のマレイミド基とイソシアヌル酸骨格のNH基とのMichael付加反応により、下記一般式(6)で表される構造単位を有するポリイミドが得られる。 When the maleimide-terminated polyimide is reacted with isocyanuric acid, a polyimide having a structural unit represented by the following general formula (6) is formed by the Michael addition reaction between the terminal maleimide group of the polyimide chain and the NH group of the isocyanuric acid skeleton. can get.

Figure 0007209809000016
Figure 0007209809000016

一般式(6)で表される構造単位を有するポリイミドは、上記一般式(1)および一般式(2)における有機基Xが、下記一般式(3a)であるポリイミドに相当する。 A polyimide having a structural unit represented by the general formula (6) corresponds to a polyimide in which the organic group X in the general formulas (1) and (2) is represented by the following general formula (3a).

Figure 0007209809000017
Figure 0007209809000017

マレイミド末端ポリイミドとイソシアヌル酸との反応により得られるポリイミドは、末端に、下記一般式(7)で表される構造を有していてもよい。 The polyimide obtained by reacting the maleimide-terminated polyimide with isocyanuric acid may have a structure represented by the following general formula (7) at the terminal.

Figure 0007209809000018
Figure 0007209809000018

一般式(7)で表される構造単位を有するポリイミドは、上記一般式(2)におけるZが水素である場合に相当する。 A polyimide having a structural unit represented by general formula (7) corresponds to the case where Z in general formula (2) above is hydrogen.

イソシアヌル酸に代えて、またはイソシアヌル酸に加えて、上記一般式(III)におけるZが1価の有機基であるイソシアヌル酸誘導体を用いることにより、上記一般式(2)におけるZが有機基である末端構造を有するポリイミドが得られる。 By using an isocyanuric acid derivative in which Z in the general formula (III) is a monovalent organic group instead of or in addition to isocyanuric acid, Z in the general formula (2) is an organic group A polyimide having a terminal structure is obtained.

一般式(III)においてZが有機基であるイソシアヌル酸誘導体は、イソシアヌル酸の3つの窒素原子のうちの1つに結合する水素原子を有機基Zに置換したモノ置換イソシアヌレートである。モノ置換イソシアヌレートとしては、モノメチルイソシアヌレート、モノアリルイソシアヌレート、モノグリシジルイソシアヌレート、モノベンジルイソシアヌレート等が挙げられる。 An isocyanuric acid derivative in which Z is an organic group in general formula (III) is a monosubstituted isocyanurate in which a hydrogen atom bonded to one of the three nitrogen atoms of isocyanuric acid is substituted with an organic group Z. Mono-substituted isocyanurates include monomethyl isocyanurate, monoallyl isocyanurate, monoglycidyl isocyanurate, monobenzyl isocyanurate and the like.

上記一般式(5)では、マレイミド末端ポリイミドとして、両方の末端にマレイミド基を有するビスマレイミド置換ポリイミドが示されているが、マレイミド末端ポリイミドは、一方の末端のみにマレイミド基を有していてもよい。また、マレイミド末端ポリイミドは、両方の末端にマレイミド基を有するポリイミドと、一方の末端のみにマレイミド基を有するポリイミドの混合物であってもよい。 In the general formula (5) above, a bismaleimide-substituted polyimide having maleimide groups at both ends is shown as the maleimide-terminated polyimide. good. Also, the maleimide-terminated polyimide may be a mixture of a polyimide having maleimide groups at both ends and a polyimide having a maleimide group at only one end.

イソシアヌル酸骨格を有するポリイミドの調製においては、マレイミド末端ポリイミド、ならびにイソシアヌル酸および/またはイソシアヌル酸誘導体に加えて、他の化合物を用いてもよい。例えば、ポリイミドにおけるイソシアヌル酸骨格(酸性基であるNH基)の含有量や分子量の調整等を目的として、ポリイミド鎖を含まないマレイミド化合物を用いてもよい。 In the preparation of polyimides having an isocyanuric acid backbone, other compounds may be used in addition to the maleimide-terminated polyimides and isocyanuric acid and/or isocyanuric acid derivatives. For example, a maleimide compound that does not contain a polyimide chain may be used for the purpose of adjusting the content of the isocyanuric acid skeleton (NH group, which is an acidic group) and the molecular weight of the polyimide.

ポリイミド鎖を含まないマレイミド化合物としては、N,N’-エチレンビスマレイミド、N,N’-テトラメチレンビスマレイミド、N,N’-ヘキサメチレンビスマレイミド、N,N’-1,4-フェニレンビスマレイミド、N,N’-1,3-フェニレンビスマレイミド、4,4’-メチレンビス(N-フェニルマレイミド)、ビス(3-エチル-5-メチル-4-マレイミドフェニル)メタン、2,2-ビス[4-(4-マレイミドフェノキシ)フェニル]プロパン、ビス(2-マレイミドエチル)ジスルフィド等のビスマレイミドが挙げられる。 Examples of maleimide compounds containing no polyimide chain include N,N'-ethylenebismaleimide, N,N'-tetramethylenebismaleimide, N,N'-hexamethylenebismaleimide, N,N'-1,4-phenylenebis Maleimide, N,N'-1,3-phenylenebismaleimide, 4,4'-methylenebis(N-phenylmaleimide), bis(3-ethyl-5-methyl-4-maleimidophenyl)methane, 2,2-bis Examples include bismaleimides such as [4-(4-maleimidophenoxy)phenyl]propane and bis(2-maleimidoethyl)disulfide.

これらのビスマレイミドは、ポリイミドに比べて鎖長が短く分子量が小さい。そのため、マレイミド末端ポリイミドに加えてビスマレイミドを用いることにより、ポリマー鎖におけるイソシアヌル酸骨格間の平均鎖長が小さくなり、単位質量あたりのNH基の含有量が大きくなる傾向がある。一方、ジアミン等の多官能アミンを用いることにより、ポリマー中のイソシアヌル酸骨格のNH基の含有量を減少させることも可能である。 These bismaleimides have shorter chain lengths and lower molecular weights than polyimides. Therefore, the use of bismaleimide in addition to maleimide-terminated polyimide tends to reduce the average chain length between isocyanuric acid skeletons in the polymer chain and increase the content of NH groups per unit mass. On the other hand, by using a polyfunctional amine such as diamine, it is possible to reduce the content of NH groups in the isocyanuric acid skeleton in the polymer.

ポリイミド鎖を含まないマレイミド化合物として、マレイミド、N-アルキルマレイミド、N-フェニルマレイミド等のモノマレイミドを用いてもよい。また、イソシアヌル酸および/またはモノ置換イソシアヌレートに加えて、アミンやビス置換イソシアヌレートを用いてもよい。モノマレイミド、モノアミン、ビス置換イソシアヌレート等は、マレイミドとアミンの付加反応において、一分子中に反応点を1つのみ有する単官能の化合物であり、これらの単官能化合物を用いることにより、ポリマーの分子量を調整可能である。 Monomaleimides such as maleimide, N-alkylmaleimide, and N-phenylmaleimide may be used as the maleimide compound containing no polyimide chain. In addition to isocyanuric acid and/or monosubstituted isocyanurates, amines and bissubstituted isocyanurates may also be used. Monomaleimides, monoamines, bis-substituted isocyanurates, etc. are monofunctional compounds having only one reaction point in one molecule in the addition reaction of maleimide and amine. Molecular weight can be adjusted.

(イソシアヌル酸骨格を有するモノマーを使用したポリイミドの調製)
イソシアヌル酸骨格の窒素原子に水素原子が結合したNH基を有するポリイミドは、ポリイミドの原料(モノマー)としてのテトラカルボン酸二無水物および/またはジアミンもしくはジイソシアネートとして、イソシアヌル酸誘導体を用いる方法によっても得られる。中でも、イソシアヌル酸骨格を有するジアミンまたはイソシアヌル酸骨格を有するジイソシアネートを使用する方法が簡便である。
(Preparation of polyimide using a monomer having an isocyanuric acid skeleton)
A polyimide having an NH group in which a hydrogen atom is bonded to a nitrogen atom of an isocyanuric acid skeleton can also be obtained by a method using an isocyanuric acid derivative as a tetracarboxylic dianhydride and/or a diamine or a diisocyanate as a raw material (monomer) of the polyimide. be done. Among them, a method of using a diamine having an isocyanuric acid skeleton or a diisocyanate having an isocyanuric acid skeleton is convenient.

イソシアヌル酸骨格含有ジアミンおよびイソシアヌル酸骨格含有ジイソシアネートは、様々な方法により得られる。例えば、下記一般式(IV)で表されるイソシアヌル酸骨格含有ジアミンは、イソシアヌルとニトロアルキルハライドとを1:2のモル比で反応させ、ニトロ基を還元してアミノ化する方法;ニトロ基含有イソシアネート化合物とシアン酸カリウムとを2:1のモル比で反応させ、ニトロ基を還元してアミノ化する方法等により得られる。下記一般式(V)で表されるイソシアヌル酸骨格含有ジイソシアネートは、ジイソシアネート化合物とシアン酸カリウムとを2:1のモル比で反応させることにより得られる。 Isocyanuric acid skeleton-containing diamines and isocyanuric acid skeleton-containing diisocyanates can be obtained by various methods. For example, an isocyanuric acid skeleton-containing diamine represented by the following general formula (IV) can be prepared by reacting isocyanuric acid with a nitroalkyl halide in a molar ratio of 1:2 to reduce the nitro group for amination; It can be obtained by a method of reacting an isocyanate compound with potassium cyanate at a molar ratio of 2:1, reducing the nitro group and aminating it. An isocyanuric acid skeleton-containing diisocyanate represented by the following general formula (V) is obtained by reacting a diisocyanate compound with potassium cyanate at a molar ratio of 2:1.

Figure 0007209809000019
Figure 0007209809000019

一般式(IV)および一般式(V)において、Rは2価の有機基である。In general formulas (IV) and (V) , R3 is a divalent organic group.

上記一般式(IV)で表されるジアミンの一例として、下記一般式(8)のジアミン化合物が挙げられる。 An example of the diamine represented by the general formula (IV) is a diamine compound represented by the following general formula (8).

Figure 0007209809000020
Figure 0007209809000020

一般式(8)において、Yは直結または2価の有機基であり、Rは、水素、ハロゲンまたは1価の有機基である。1価の有機基としては、炭素数1~20の有機基が挙げられる。In general formula (8), Y is a direct bond or a divalent organic group, and R4 is hydrogen, halogen or a monovalent organic group. Examples of monovalent organic groups include organic groups having 1 to 20 carbon atoms.

一般式(8)で表されるジアミン化合物と、上記一般式(II)で表されるテトラカルボン酸二無水物とを反応させ、ポリアミド酸を脱水環化することにより得られるポリイミドは、下記一般式(9)で表される構造単位を含む。 A polyimide obtained by reacting a diamine compound represented by the general formula (8) with a tetracarboxylic dianhydride represented by the general formula (II) to cyclodehydrate the polyamic acid is the following general A structural unit represented by formula (9) is included.

Figure 0007209809000021
Figure 0007209809000021

一般式(9)で表される構造単位を有するポリイミドは、上記一般式(1)における有機基Xが、下記一般式(3b)であるポリイミドに相当する。 A polyimide having a structural unit represented by the general formula (9) corresponds to a polyimide in which the organic group X in the general formula (1) is represented by the following general formula (3b).

Figure 0007209809000022
Figure 0007209809000022

上記一般式(8)で表されるジアミン化合物の一例として、Yが直結であるジアミン化合物が挙げられる。Yが直結であるジアミン化合物は、下記一般式(10)で表される。 An example of the diamine compound represented by the general formula (8) is a diamine compound in which Y is a direct bond. A diamine compound in which Y is a direct bond is represented by the following general formula (10).

Figure 0007209809000023
Figure 0007209809000023

一般式(10)のジアミン化合物は、例えば、下記一般式(VI)で表されるニトロフェニルイソシアネートとシアン酸カリウムとを2:1のモル比で反応させてビス(ニトロフェニル)置換イソシアヌレートを合成し、ニトロ基を還元してアミノ化することにより得られる。 The diamine compound of the general formula (10) can be obtained, for example, by reacting a nitrophenyl isocyanate represented by the following general formula (VI) with potassium cyanate at a molar ratio of 2:1 to obtain a bis(nitrophenyl)-substituted isocyanurate. It is obtained by synthesis, reduction of the nitro group and amination.

Figure 0007209809000024
Figure 0007209809000024

は、水素、ハロゲンまたは1価の有機基である。1価の有機基としては、炭素数1~20の有機基が挙げられる。Rとしては、水素またはメチル基が好ましい。一般式(VI)のニトロフェニルイソシアネートの具体例としては、下記の化合物が挙げられる。 R4 is hydrogen, halogen or a monovalent organic group. Examples of monovalent organic groups include organic groups having 1 to 20 carbon atoms. R 4 is preferably hydrogen or a methyl group. Specific examples of the nitrophenyl isocyanate of general formula (VI) include the following compounds.

Figure 0007209809000025
Figure 0007209809000025

上記一般式(8)においてYが2価の有機基であるジアミン化合物は、例えば、ビス(ハロゲン化フェニル)置換イソシアヌレートと-Y-NHを含む化合物とのカップリング反応により得られる。ビス(ハロゲン化フェニル)置換イソシアヌレートは、下記式で表されるハロゲン置換フェニルイソシアネートとシアン酸カリウムとを2:1のモル比で反応させることにより得られる。A diamine compound in which Y is a divalent organic group in the general formula (8) can be obtained, for example, by a coupling reaction between a bis(halogenated phenyl)-substituted isocyanurate and a compound containing —Y—NH 2 . A bis(halogenated phenyl)-substituted isocyanurate can be obtained by reacting a halogen-substituted phenyl isocyanate represented by the following formula with potassium cyanate in a molar ratio of 2:1.

Figure 0007209809000026
Figure 0007209809000026

は、水素、ハロゲンまたは1価の有機基である。1価の有機基としては、炭素数1~20の有機基が挙げられる。 R6 is hydrogen, halogen or a monovalent organic group. Examples of monovalent organic groups include organic groups having 1 to 20 carbon atoms.

上記一般式(8)におけるYが2価の有機基であるジアミン化合物の一例として、下記一般式(11)で表される化合物が挙げられる。 An example of the diamine compound in which Y in the general formula (8) is a divalent organic group is a compound represented by the following general formula (11).

Figure 0007209809000027
Figure 0007209809000027

およびRは、それぞれ独立に、水素、ハロゲン、または有機基である。 R4 and R6 are each independently hydrogen, halogen, or an organic group.

一般式(11)で表される化合物は、ビス(ハロゲン化フェニル)置換イソシアヌレートと、ベンゼン環上に置換基を有していてもよいエチニルアニリンとのクロスカップリング(薗頭カップリング)反応により合成できる。 The compound represented by the general formula (11) is a cross-coupling (Sonogashira coupling) reaction between a bis(halogenated phenyl)-substituted isocyanurate and an ethynylaniline which may have a substituent on the benzene ring. can be synthesized by

一般式(11)で表されるジアミンとテトラカルボン酸二無水物とを反応させ、ポリアミド酸を脱水環化して得られるポリイミドは、上記一般式(1)における有機基Xが、下記一般式(3c)であるポリイミドに相当する。一般式(11)で表されるジアミン由来の構造を含むポリイミドは、高い耐熱性を有する。 A polyimide obtained by reacting a diamine represented by the general formula (11) with a tetracarboxylic dianhydride and cyclodehydrating the polyamic acid has the following general formula ( 3c) corresponds to polyimide. A polyimide containing a diamine-derived structure represented by the general formula (11) has high heat resistance.

Figure 0007209809000028
Figure 0007209809000028

<ポリイミドの組成>
上記のように、イソシアヌル酸骨格のNH基は酸性基であるため、イソシアヌル酸骨格のNH基を有するポリイミドはアルカリ溶解性を示す。イソシアヌル酸骨格のNH基の含有量が多いほど、アルカリ溶解性が高められる。ポリイミドに含まれるイソシアヌル酸骨格のNH基の量は、アルカリ現像液の種類や現像条件に応じて設定すればよい。ポリイミドに含まれるイソシアヌル酸骨格のNH基の量は、例えば、0.01~10mmol/であり、溶解性およびパターン形成性の制御の観点から、0.1~5mmol/gが好ましく、0.3~4mmol/g、または0.5~3.5mmol/gであってもよい。
<Composition of polyimide>
As described above, since the NH group in the isocyanuric acid skeleton is an acidic group, the polyimide having the NH group in the isocyanuric acid skeleton exhibits alkali solubility. The higher the content of NH groups in the isocyanuric acid skeleton, the higher the alkali solubility. The amount of NH groups in the isocyanuric acid skeleton contained in the polyimide may be set according to the type of alkaline developer and development conditions. The amount of NH groups in the isocyanuric acid skeleton contained in the polyimide is, for example, 0.01 to 10 mmol/ g . It may be 3-4 mmol/g, or 0.5-3.5 mmol/g.

末端変性ポリイミド(またはポリアミド酸)をプレポリマーとして、イソシアヌル酸および/またはイソシアヌル酸誘導体との反応によりイソシアヌル酸骨格を導入する場合は、プレポリマーの分子量(鎖長)の調整や、プレポリマー以外の反応性化合物(例えばビスマレイミド類)の併用により、ポリイミド中のNH基の量を所望の範囲に調整できる。ポリイミドの原料モノマーとして、イソシアヌル酸骨格を有するジアミンを用いる場合は、イソシアヌル酸骨格を有するジアミンと、その他のジアミンとの比率を調整することにより、ポリイミド中のNH基の量を所望の範囲に調整できる。 When introducing an isocyanuric acid skeleton by reacting a terminal-modified polyimide (or polyamic acid) with a prepolymer with isocyanuric acid and/or an isocyanuric acid derivative, adjustment of the molecular weight (chain length) of the prepolymer or By using a reactive compound (eg, bismaleimides) in combination, the amount of NH groups in the polyimide can be adjusted within a desired range. When using a diamine having an isocyanuric acid skeleton as a polyimide raw material monomer, the ratio of the diamine having an isocyanuric acid skeleton and other diamines is adjusted to adjust the amount of NH groups in the polyimide to the desired range. can.

ポリイミド樹脂を含む樹脂組成物を層状に成形するためには、ポリイミドは有機溶媒に対する溶解性を示すことが好ましい。また、ディスプレイ等の光学用途に用いる場合は、ポリイミドは着色が少なく透明性が高いことが好ましい。これらのポリイミドの特性は、イソシアヌル酸骨格のNH基の含有量の他に、ポリイミド鎖の構造にも左右される。 In order to form a layered resin composition containing a polyimide resin, the polyimide preferably exhibits solubility in an organic solvent. When used for optical applications such as displays, polyimide preferably has little coloration and high transparency. The properties of these polyimides depend on the structure of the polyimide chain in addition to the NH group content of the isocyanuric acid skeleton.

例えば、ポリイミド鎖が、脂環式構造やパーフルオロ基を含む場合に、ポリイミドの溶解性および透明性が向上する傾向がある。また、ポリイミド鎖がポリシロキサン構造を有する場合に、ポリイミドの透明性が向上する傾向がある。これらの構造を有するジアミンおよび/またはテトラカルボン酸二無水物を用いることにより、脂環式構造、ポリシロキサン構造、および/またはパーフルオロ基を含むポリイミドが得られる。 For example, when the polyimide chain contains an alicyclic structure or a perfluoro group, the solubility and transparency of the polyimide tend to improve. Moreover, when the polyimide chain has a polysiloxane structure, the transparency of the polyimide tends to be improved. By using diamines and/or tetracarboxylic dianhydrides having these structures, polyimides containing alicyclic structures, polysiloxane structures, and/or perfluoro groups can be obtained.

具体的には、一般式(I)における2価の有機基Rとして、ポリシロキサン構造、脂環式構造、および/またはパーフルオロアルキル基を含むジアミンを使用し、一般式(II)における4価の有機基Rとして、脂環式構造、および/またはパーフルオロアルキル基を含むテトラカルボン酸二無水物を使用することが好ましい。パーフルオロアルキル基を含むジアミンおよびテトラカルボン酸二無水物としては、芳香環を構成する炭素原子の1または複数にパーフルオロ基が結合したものが好ましい。Specifically, a diamine containing a polysiloxane structure, an alicyclic structure, and/or a perfluoroalkyl group is used as the divalent organic group R 1 in general formula (I), and 4 in general formula (II) As functional organic radicals R 2 , preference is given to using tetracarboxylic dianhydrides containing cycloaliphatic structures and/or perfluoroalkyl groups. As diamines and tetracarboxylic dianhydrides containing perfluoroalkyl groups, those in which perfluoro groups are bonded to one or more of the carbon atoms constituting an aromatic ring are preferred.

[ネガ型感光性樹脂組成物]
上記のポリイミドは、各種の用途に使用可能である。イソシアヌル酸骨格のNH基を有するポリイミドはアルカリ溶解性を示すため、光硬化性化合物を配合した樹脂組成物は、アルカリ可溶性を有する感光性樹脂組成物として使用できる。
[Negative photosensitive resin composition]
Said polyimide can be used for various uses. Since the polyimide having an NH group in the isocyanuric acid skeleton exhibits alkali solubility, a resin composition containing a photocurable compound can be used as an alkali-soluble photosensitive resin composition.

本発明の一実施形態は、(A)バインダー樹脂として、上記のポリイミドを含み、さらに、(B)光重合性化合物、および(C)光重合開始剤を含有するネガ型感光性樹脂組成物である。ネガ型感光性樹脂組成物は、さらに(D)光増感剤を含んでいてもよい。 One embodiment of the present invention is a negative photosensitive resin composition containing (A) the above polyimide as a binder resin, (B) a photopolymerizable compound, and (C) a photopolymerization initiator. be. The negative photosensitive resin composition may further contain (D) a photosensitizer.

<(B)光重合性化合物>
光重合性化合物は、一分子中に少なくとも1個の光重合性官能基を有する。光重合性化合物は、一分子中に2個以上の光重合官能基を有するものが好ましく、一分子中に3以上の光重合性官能基を有していてもよい。光重合性化合物が多官能であれば、光反応性が高められるとともに、硬化膜の架橋密度が増大し、機械強度に優れる膜が得られやすい。
<(B) Photopolymerizable compound>
The photopolymerizable compound has at least one photopolymerizable functional group in one molecule. The photopolymerizable compound preferably has two or more photopolymerizable functional groups in one molecule, and may have three or more photopolymerizable functional groups in one molecule. If the photopolymerizable compound is polyfunctional, the photoreactivity is enhanced, the crosslink density of the cured film is increased, and a film having excellent mechanical strength can be easily obtained.

光重合性官能基とは、活性エネルギー線が外部より照射された場合に、光重合開始剤から発生したラジカル種または酸(カチオン種)によって、重合および架橋する官能基を意味する。活性エネルギー線としては、可視光、紫外線、赤外線、X線、α線、β線、γ線およびi線等が挙げられる。 A photopolymerizable functional group means a functional group that polymerizes and crosslinks with a radical species or an acid (cationic species) generated from a photopolymerization initiator when externally irradiated with an active energy ray. Active energy rays include visible light, ultraviolet rays, infrared rays, X-rays, α-rays, β-rays, γ-rays and i-rays.

光重合性官能基による反応形式および架橋形式は特に限定されない。反応性の観点から、光重合性化合物としては、(メタ)アクリロイル基を有する(メタ)アクリレート化合物、エポキシ基を有するエポキシ化合物、オキセタニル基を有するオキセタン化合物、アルコキシシリル基を有するアルコキシシラン化合物、マレイミド基を有するマレイミド化合物、ビニロキシ基を有するビニルエーテル化合物等が好ましい。これらの中でも、光反応性(光感度)が高いことから、(メタ)アクリレート化合物が好ましい。 The reaction mode and cross-linking mode of the photopolymerizable functional group are not particularly limited. From the viewpoint of reactivity, photopolymerizable compounds include (meth)acrylate compounds having a (meth)acryloyl group, epoxy compounds having an epoxy group, oxetane compounds having an oxetanyl group, alkoxysilane compounds having an alkoxysilyl group, and maleimide. A maleimide compound having a group, a vinyl ether compound having a vinyloxy group, and the like are preferable. Among these, (meth)acrylate compounds are preferred because of their high photoreactivity (photosensitivity).

(メタ)アクリレート化合物の具体的例として、(メタ)アクリル酸アリル、(メタ)アクリル酸ビニル、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸変性アリルグリシジルエーテル(例えば、ナガセケムテックス製「デナコールアクリレートDA111」)、ウレタン(メタ)アクリレート類、エポキシ(メタ)アクリレート類、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、ポリアルキレングリコール系(メタ)アクリレート、ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、トリス(2-(メタ)アクリロイルオキシエチル)イソシアヌレート、(メタ)アクリレート基含有ポリオルガノシロキサンが挙げられる。 Specific examples of (meth)acrylate compounds include allyl (meth)acrylate, vinyl (meth)acrylate, dicyclopentenyl (meth)acrylate, dicyclopentenyloxyethyl (meth)acrylate, and modified allyl (meth)acrylate. Glycidyl ether (e.g. "Denacol Acrylate DA111" manufactured by Nagase ChemteX), urethane (meth)acrylates, epoxy (meth)acrylates, trimethylolpropane tri(meth)acrylate, pentaerythritol tetra(meth)acrylate, ditrimethylol propane tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa(meth)acrylate, butanediol di(meth)acrylate, nonanediol di(meth)acrylate, polyalkylene glycol-based (meth)acrylate, bisphenol A di(meth)acrylate, tris(2-(meth)acryloyloxyethyl)isocyanurate and (meth)acrylate group-containing polyorganosiloxane.

エポキシ化合物のエポキシ基としては、安定性の観点から、脂環式エポキシ基およびグリシジル基が好ましい。中でも、光カチオン重合性に優れることから、脂環式エポキシ基が好ましい。 From the viewpoint of stability, the epoxy group of the epoxy compound is preferably an alicyclic epoxy group or a glycidyl group. Among them, an alicyclic epoxy group is preferable because of its excellent cationic photopolymerizability.

エポキシ化合物の具体例として、ノボラックフェノール型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、シクロヘキシルエポキシ基含有ポリオルガノシロキサン、グリシジル基含有ポリオルガノシロキサン、ビスフェノールFジグリシジルエーテル、ビスフェノールAジグリシジルエーテル、2,2’-ビス(4-グリシジルオキシシクロヘキシル)プロパン、3’,4’-エポキシシクロヘキシルメチル-3,4-エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、ε‐カプロラクトン変性3,4-エポキシシクロヘキシルメチル-3,4-エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、ビニルシクロヘキセンジオキサイド、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)-5,5-スピロ-(3,4-エポキシシクロヘキサン)-1,3-ジオキサン、ビス(3,4-エポキシシクロヘキシル)アジペート、1,2-シクロプロパンジカルボン酸ビスグリシジルエステル、トリグリシジルイソシアヌレート、モノアリルジグリシジルイソシアヌレート、ジアリルモノグリシジルイソシアヌレートが挙げられる。シクロヘキシルエポキシ基含有ポリオルガノシロキサンおよびグリシジル基含有ポリオルガノシロキサンにおけるポリオルガノシロキサンは、鎖状でも環状でもよい。 Specific examples of epoxy compounds include novolak phenol-type epoxy resins, biphenyl-type epoxy resins, dicyclopentadiene-type epoxy resins, cyclohexyl epoxy group-containing polyorganosiloxanes, glycidyl group-containing polyorganosiloxanes, bisphenol F diglycidyl ether, and bisphenol A diglycidyl. ether, 2,2′-bis(4-glycidyloxycyclohexyl)propane, 3′,4′-epoxycyclohexylmethyl-3,4-epoxycyclohexanecarboxylate, ε-caprolactone-modified 3,4-epoxycyclohexylmethyl-3, 4-epoxycyclohexanecarboxylate, vinylcyclohexene dioxide, 2-(3,4-epoxycyclohexyl)-5,5-spiro-(3,4-epoxycyclohexane)-1,3-dioxane, bis(3,4- epoxycyclohexyl)adipate, 1,2-cyclopropanedicarboxylic acid bisglycidyl ester, triglycidyl isocyanurate, monoallyl diglycidyl isocyanurate and diallyl monoglycidyl isocyanurate. The polyorganosiloxane in the cyclohexyl epoxy group-containing polyorganosiloxane and the glycidyl group-containing polyorganosiloxane may be linear or cyclic.

オキセタン化合物の具体例としては、1,4-ビス{(3-エチル-3-オキセタニル)メトキシ}メチル}ベンゼン、ビス{1-エチル(3-オキセタニル)}メチルエーテル、3-エチル-3-(フェノキシメチル)オキセタンおよび3-エチル-3-(2-エチルへキシロキシメチル)オキセタンが挙げられる。 Specific examples of the oxetane compound include 1,4-bis{(3-ethyl-3-oxetanyl)methoxy}methyl}benzene, bis{1-ethyl(3-oxetanyl)}methyl ether, 3-ethyl-3-( phenoxymethyl)oxetane and 3-ethyl-3-(2-ethylhexyloxymethyl)oxetane.

アルコキシシラン化合物のアルコキシシリル基としては、ケイ素に結合する官能基が、メトキシ基、エトキシ基、n-プロポキシ基、イソプロポキシ基、n-ブトキシ基、sec-ブトキシ基またはtert-ブトキシ基であるものが挙げられる。硬化後の残留成分の残存を抑制できることから、ケイ素に結合する官能基は、メトキシ基またはエトキシ基好ましい。 As the alkoxysilyl group of the alkoxysilane compound, the functional group bonded to silicon is a methoxy group, ethoxy group, n-propoxy group, isopropoxy group, n-butoxy group, sec-butoxy group or tert-butoxy group. is mentioned. The functional group that bonds to silicon is preferably a methoxy group or an ethoxy group because it can suppress the remaining of residual components after curing.

アルコキシシラン化合物の具体例としては、イソシアヌル酸トリス[3-(トリメトキシシリル)プロピル]、テトラメトキシ(エトキシ)シランおよびその縮合物、メチルトリメトキシ(エトキシ)シランおよびその縮合物、ならびにジメチルジメトキシ(エトキシ)シランおよびその縮合物が挙げられる。 Specific examples of alkoxysilane compounds include tris[3-(trimethoxysilyl)propyl] isocyanurate, tetramethoxy(ethoxy)silane and its condensates, methyltrimethoxy(ethoxy)silane and its condensates, and dimethyldimethoxy ( ethoxy)silanes and condensates thereof.

<(C)光重合開始剤>
光重合開始剤の種類は特に限定されず、光重合性化合物の種類に応じて、光カチオン重合開始剤や、光ラジカル重合開始剤等から適宜選択すればよい。
<(C) Photoinitiator>
The type of photopolymerization initiator is not particularly limited, and may be appropriately selected from photocationic polymerization initiators, photoradical polymerization initiators, and the like according to the type of photopolymerizable compound.

光カチオン重合開始剤としては、金属フルオロホウ素錯塩および三フッ化ホウ素錯化合物、ビス(ペルフルオアルキルスルホニル)メタン金属塩、アリールジアゾニウム化合物、VIa族元素の芳香族オニウム塩、Va族元素の芳香族オニウム塩、IIIa~Va族元素のジカルボニルキレート、チオピリリウム塩、MF 陰イオン(Mはリン、アンチモンまたはヒ素)、アリールスルホニウム錯塩、芳香族ヨードニウム錯塩および芳香族スルホニウム錯塩、[4-(ジフェニルスルホニオ)フェニル]スルフィド-ビスヘキサフルオロ金属塩(例えばリン酸塩、ヒ酸塩、アンチモン酸塩等)、陰イオンがB(C である芳香族ヨードニウム錯塩および芳香族スルホニウム錯塩等が挙げられる。 Examples of photocationic polymerization initiators include metal fluoroboron complex salts and boron trifluoride complex compounds, bis( perfluoroalkylsulfonyl )methane metal salts, aryl diazonium compounds, aromatic onium salts of Group VIa elements, and aromatic compounds of Group Va elements. Onium salts, dicarbonyl chelates of group IIIa-Va elements, thiopyrylium salts, MF 6 -anions (M is phosphorus, antimony or arsenic), arylsulfonium complex salts, aromatic iodonium complex salts and aromatic sulfonium complex salts, [4-(diphenyl sulfonio)phenyl]sulfide-bishexafluoro metal salts (e.g. phosphates, arsenates, antimonates, etc.), aromatic iodonium complexes and aromatic sulfoniums where the anion is B(C 6 F 5 ) 4 complex salts and the like.

光ラジカル重合開始剤としては、アセトフェノン系化合物、ベンゾフェノン系化合物、アシルホスフィンオキサイド系化合物、オキシムエステル系化合物、ベンゾイン系化合物、ビイミダゾール系化合物、α-ジケトン系化合物、チタノセン系化合物、多核キノン系化合物、キサントン系化合物、チオキサントン系化合物、トリアジン系化合物、ケタール系化合物、アゾ系化合物、過酸化物、2,3-ジアルキルジオン系化合物、ジスルフィド系化合物、チウラム化合物類およびフルオロアミン系化合物等が挙げられる。入手性等の観点から、光ラジカル重合開始剤としては、アセトフェノン系化合物が好ましい。 Examples of photoradical polymerization initiators include acetophenone compounds, benzophenone compounds, acylphosphine oxide compounds, oxime ester compounds, benzoin compounds, biimidazole compounds, α-diketone compounds, titanocene compounds, and polynuclear quinone compounds. , xanthone compounds, thioxanthone compounds, triazine compounds, ketal compounds, azo compounds, peroxides, 2,3-dialkyldione compounds, disulfide compounds, thiuram compounds and fluoroamine compounds. . Acetophenone-based compounds are preferable as the radical photopolymerization initiator from the viewpoint of availability and the like.

<(D)光増感剤>
ネガ型感光性樹脂組成物は、光増感剤を含有していてもよい。光増感剤の添加により、例えば、g線(436nm)、h線(405nm)およびi線(365nm)等の可視光および長波長の紫外光(UVA)に対する感度を付与できる。上述の光重合開始剤と増感剤とを併用することにより、ネガ型感光性樹脂組成物の硬化反応性を調整できる。増感剤としては、アントラセン系化合物およびチオキサントン系化合物等が挙げられる。
<(D) Photosensitizer>
The negative photosensitive resin composition may contain a photosensitizer. Addition of a photosensitizer can impart sensitivity to visible light such as g-line (436 nm), h-line (405 nm) and i-line (365 nm) and long wavelength ultraviolet light (UVA). The curing reactivity of the negative photosensitive resin composition can be adjusted by using the above-described photopolymerization initiator and sensitizer together. Examples of sensitizers include anthracene-based compounds and thioxanthone-based compounds.

アントラセン系化合物の具体例としては、アントラセン、2-エチル-9,10-ジメトキシアントラセン、9,10-ジメチルアントラセン、9,10-ジブトキシアントラセン、9,10-ジプロポキシアントラセン、9,10-ジエトキシアントラセン、1,4-ジメトキシアントラセン、9-メチルアントラセン、2-エチルアントラセン、2-tert-ブチルアントラセン、2,6-ジ-tert-ブチルアントラセン、9,10-ジフェニル-2,6-ジ-tert-ブチルアントラセンが挙げられる。中でも、アントラセン、9,10-ジメチルアントラセン、9,10-ジブトキシアントラセン、9,10-ジプロポキシアントラセンおよび9,10-ジエトキシアントラセン等が好ましい。 Specific examples of anthracene compounds include anthracene, 2-ethyl-9,10-dimethoxyanthracene, 9,10-dimethylanthracene, 9,10-dibutoxyanthracene, 9,10-dipropoxyanthracene, 9,10-di Ethoxyanthracene, 1,4-dimethoxyanthracene, 9-methylanthracene, 2-ethylanthracene, 2-tert-butylanthracene, 2,6-di-tert-butylanthracene, 9,10-diphenyl-2,6-di- and tert-butylanthracene. Among them, anthracene, 9,10-dimethylanthracene, 9,10-dibutoxyanthracene, 9,10-dipropoxyanthracene and 9,10-diethoxyanthracene are preferred.

チオキサントン系化合物の具体例としては、チオキサントン、2-クロロチオキサントンおよび2,5-ジエチルオキサントン等が挙げられる。 Specific examples of thioxanthone compounds include thioxanthone, 2-chlorothioxanthone and 2,5- diethylthioxanthone .

<溶媒>
ネガ型感光性樹脂組成物は、上記の各成分を溶媒に溶解した溶液として使用することが好ましい。溶媒は、上記の各成分を溶解可能であれば特に限定されず、ベンゼン、トルエン、ヘキサンおよびヘプタン等の炭化水素系溶媒;テトラヒドロフラン、1,4-ジオキサン、1,3-ジオキソランおよびジエチルエーテル等のエーテル系溶媒;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンおよびシクロヘキサノン等のケトン系溶媒;プロピレングリコール-1-モノメチルエーテル-2-アセテート(PGMEA)およびエチレングリコールジエチルエーテル等のグリコール系溶媒;クロロホルム、塩化メチレンおよび1,2-ジクロロエタン等のハロゲン系溶媒等が挙げられる。
<Solvent>
The negative photosensitive resin composition is preferably used as a solution in which each of the above components is dissolved in a solvent. The solvent is not particularly limited as long as it can dissolve each of the above components, hydrocarbon solvents such as benzene, toluene, hexane and heptane; tetrahydrofuran, 1,4-dioxane, 1,3-dioxolane and diethyl ether. Ether solvents; Ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone and cyclohexanone; Glycol solvents such as propylene glycol-1-monomethyl ether-2-acetate (PGMEA) and ethylene glycol diethyl ether; Chloroform, methylene chloride and 1 , 2-dichloroethane and other halogen-based solvents.

<その他の成分>
ネガ型感光性樹脂組成物は、上記の(A)(B)(C)(D)成分および溶媒以外に、本発明の目的および効果を損なわない範囲で、各種の添加剤を含んでいてもよい。添加剤としては、シランカップリング剤、紫外線吸収剤、着色剤、離型剤、難燃剤、難燃助剤、界面活性剤、消泡剤、乳化剤、レベリング剤、はじき防止剤、イオントラップ剤(アンチモン-ビスマス等)、チクソ性付与剤、粘着性付与剤、保存安定改良剤、オゾン劣化防止剤、光安定剤、増粘剤、可塑剤、反応性希釈剤、酸化防止剤、熱安定化剤、導電性付与剤、帯電防止剤、放射線遮断剤、核剤、リン系過酸化物分解剤、滑剤、顔料、金属不活性化剤、熱伝導性付与剤および物性調整剤等が挙げられる。
<Other ingredients>
In addition to the components (A), (B), (C), and (D) and the solvent, the negative photosensitive resin composition may contain various additives within a range that does not impair the object and effect of the present invention. good. Additives include silane coupling agents, ultraviolet absorbers, colorants, release agents, flame retardants, flame retardant aids, surfactants, defoaming agents, emulsifiers, leveling agents, anti-repellent agents, ion trapping agents ( antimony-bismuth, etc.), thixotropic agents, tackifiers, storage stability improvers, antiozonants, light stabilizers, thickeners, plasticizers, reactive diluents, antioxidants, heat stabilizers , conductivity imparting agents, antistatic agents, radiation shielding agents, nucleating agents, phosphorus peroxide decomposers, lubricants, pigments, metal deactivators, thermal conductivity imparting agents and physical property modifiers.

<ネガ型感光性樹脂組成物の配合>
ネガ型感光性樹脂組成物は、(A)バインダー樹脂として、上記のポリイミド樹脂に加えて、他の樹脂を含んでいてもよい。(B)光重合性化合物、(C)光重合開始剤、および(D)光増感剤は、2種以上を併用してもよい。
<Formulation of negative photosensitive resin composition>
The negative photosensitive resin composition may contain other resins as (A) binder resin in addition to the polyimide resin described above. (B) The photopolymerizable compound, (C) the photopolymerization initiator, and (D) the photosensitizer may be used in combination of two or more.

ネガ型感光性樹脂組成物における(A)バインダー樹脂の含有量は、全固形100重量部に対して、20~98重量部が好ましく、30~95重量部がより好ましく、50~93重量部がさらに好ましい。全固形分に対するバインダー樹脂の含有量は、60重量部以上、65重量部以上または70重量部以上であってもよく、90重量部以下または85重量部以下であってもよい。 The content of (A) the binder resin in the negative photosensitive resin composition is preferably 20 to 98 parts by weight, more preferably 30 to 95 parts by weight, and 50 to 93 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total solid. More preferred. The content of the binder resin relative to the total solid content may be 60 parts by weight or more, 65 parts by weight or more, or 70 parts by weight or more, and may be 90 parts by weight or less, or 85 parts by weight or less.

耐熱性およびアルカリ溶解性を確保する観点から、バインダー樹脂の全量100重量部に対する上記のポリイミド樹脂の量は、50重量部以上が好ましく、70重量部以上が好ましく、80重量部以上、90重量部以上、95重量部以上、99重量部以上または100重量部であってもよい。 From the viewpoint of ensuring heat resistance and alkali solubility, the amount of the above polyimide resin with respect to the total amount of 100 parts by weight of the binder resin is preferably 50 parts by weight or more, preferably 70 parts by weight or more, 80 parts by weight or more, and 90 parts by weight. Above, it may be 95 parts by weight or more, 99 parts by weight or more, or 100 parts by weight.

ネガ型感光性樹脂組成物における(B)光重合性化合物の含有量は、全固形100重量部に対して、2~80重量部が好ましく、5~70重量部がより好ましく、7~50重量部がさらに好ましい。全固形分に対する光重合性化合物の含有量は、10重量部以上、12重量部以上、15重量部以上、18重量部以上または20重量部以上であってもよく、40重量部以下、35重量部以下または30重量部以下であってもよい。 The content of the photopolymerizable compound (B) in the negative photosensitive resin composition is preferably 2 to 80 parts by weight, more preferably 5 to 70 parts by weight, and 7 to 50 parts by weight, based on 100 parts by weight of the total solid. Part is more preferred. The content of the photopolymerizable compound relative to the total solid content may be 10 parts by weight or more, 12 parts by weight or more, 15 parts by weight or more, 18 parts by weight or more, or 20 parts by weight or more, 40 parts by weight or less, or 35 parts by weight. parts or less or 30 parts by weight or less.

(C)光重合開始剤の量は、(B)光重合性化合物100重量部に対して、例えば、0.1~80重量部であり、1~50重量部が好ましく、3~40重量部がより好ましい。重合開始剤の量が少ない場合は、硬化が不十分となり、アルカリ現像後のパターン硬化膜のコントラストが低下する傾向がある。重合開始剤の量が過度に多いと、硬化膜が着色し、透明性が低下する場合がある。 (C) The amount of the photopolymerization initiator is, for example, 0.1 to 80 parts by weight, preferably 1 to 50 parts by weight, and 3 to 40 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the photopolymerizable compound (B). is more preferred. When the amount of the polymerization initiator is small, the curing tends to be insufficient, and the contrast of the cured pattern film after alkali development tends to decrease. If the amount of the polymerization initiator is excessively large, the cured film may be colored and the transparency may be lowered.

(D)増感剤の量は、光重合開始剤1モルに対して、好ましくは0.01~300モルであり、より好ましくは0.1~100モルである。増感剤の量が少ないと、硬化に長時間を要したり、現像性に好ましくない影響を及ぼしたりする場合がある。一方、増感剤の量が過度に多いと、残存物に起因する膜の着色や、急激な硬化に起因する着色や特性低下等を生じる場合がある。 The amount of the sensitizer (D) is preferably 0.01 to 300 mol, more preferably 0.1 to 100 mol, per 1 mol of the photopolymerization initiator. If the amount of sensitizer is too small, it may take a long time to cure and may adversely affect developability. On the other hand, if the amount of the sensitizer is excessively large, the film may be colored due to residue, or the coating may be colored or deteriorated due to rapid curing.

<硬化膜の形成>
アルカリ可溶性ポリイミドを含むネガ型感光性樹脂組成物は、種々の用途に使用可能であり、例えば、フォトリソグラフィを利用したパターン硬化膜の形成に用いられる。バインダー樹脂としてのポリイミドが耐熱性および絶縁性に優れるため、ネガ型感光性樹脂組成物の硬化物からなる硬化膜は、半導体、ディスプレイ、電子回路基板等における絶縁硬化膜として適用可能である。
<Formation of cured film>
A negative photosensitive resin composition containing an alkali-soluble polyimide can be used for various purposes, for example, it is used to form a patterned cured film using photolithography. Since polyimide as a binder resin is excellent in heat resistance and insulation, a cured film made of a cured product of a negative photosensitive resin composition can be applied as an insulating cured film in semiconductors, displays, electronic circuit boards, and the like.

ネガ型感光性樹脂組成物を基板上に層状に塗布し、溶媒を乾燥させることにより、基板上に感光性樹脂組成物の塗布膜が形成された積層体が得られる。溶媒除去のために加熱(プリベイク)を実施してもよい。積層体の塗布膜に、パターンマスクを介してパターン露光を行うことにより、露光部の樹脂組成物が光硬化する。アルカリ現像液を用いて現像を行うことにより、未露光部のネガ型感光性樹脂組成物が溶解除去され、パターン硬化膜が得られる。現像後に、硬化膜の物性向上等を目的として、加熱(ポストベイク)を行ってもよい。硬化膜の膜厚は、例えば、1~100μm程度であり、10μm以下または5μm以下であってもよい。 By applying the negative photosensitive resin composition in layers on a substrate and drying the solvent, a laminate having a coating film of the photosensitive resin composition formed on the substrate can be obtained. Heating (pre-baking) may be performed for solvent removal. By subjecting the coating film of the laminate to pattern exposure through a pattern mask, the resin composition in the exposed portion is photocured. By performing development using an alkaline developer, the negative photosensitive resin composition in the unexposed areas is dissolved and removed to obtain a patterned cured film. After development, heating (post-baking) may be performed for the purpose of improving physical properties of the cured film. The thickness of the cured film is, for example, about 1 to 100 μm, and may be 10 μm or less or 5 μm or less.

光硬化(露光)に用いる光源は、使用する重合開始剤および増感剤の吸収波長に応じて選択すればよく、200~450nmの範囲の波長を含む光源(例えば、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、ハイパワーメタルハライドランプ、キセノンランプ、カーボンアークランプまたは発光ダイオード)を使用できる。 The light source used for photocuring (exposure) may be selected according to the absorption wavelength of the polymerization initiator and sensitizer used, and includes a light source with a wavelength in the range of 200 to 450 nm (e.g., high pressure mercury lamp, ultra high pressure mercury lamps, metal halide lamps, high power metal halide lamps, xenon lamps, carbon arc lamps or light emitting diodes) can be used.

露光量は特に制限されないが、一般には1~10000mJ/cmであり、好ましくは5~3000mJ/cm、より好ましくは、10~1000mJ/cmである。露光時間は、1~600秒が好ましく、1~150秒がより好ましい。Although the exposure dose is not particularly limited, it is generally 1 to 10000 mJ/cm 2 , preferably 5 to 3000 mJ/cm 2 , more preferably 10 to 1000 mJ/cm 2 . The exposure time is preferably 1 to 600 seconds, more preferably 1 to 150 seconds.

露光量が少ないとネガ型感光性樹脂組成物が硬化しない場合がある。露光量が多いと硬化膜が変色する場合がある。露光量は、500mJ/cm以下、400mJ/cm以下または300mJ/cm以下であってもよい。前述のように、光増感剤の使用や、(B)光硬化性化合物として(メタ)アクリレート等の光感度の高い化合物を使用することにより、低露光量でもコントラストの高いパターン硬化膜を形成可能である。If the amount of exposure is too small, the negative photosensitive resin composition may not be cured. If the amount of exposure is large, the cured film may be discolored. The exposure dose may be 500 mJ/cm 2 or less, 400 mJ/cm 2 or less, or 300 mJ/cm 2 or less. As described above, by using a photosensitizer and (B) using a compound with high photosensitivity such as (meth)acrylate as a photocurable compound, a patterned cured film with high contrast is formed even with a low exposure dose. It is possible.

露光後に、浸漬法またはスプレー法等により現像を行うことにより、未露光部の樹脂組成物が溶解除去され、所望のパターンを有する硬化膜が得られる。現像液としては、一般的なアルカリ現像液を特に限定なく使用可能である。アルカリ現像液の具体例としては、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド(TMAH)水溶液およびコリン水溶液等の有機アルカリ水溶液;水酸化カリウム水溶液、水酸化ナトリウム水溶液、炭酸カリウム水溶液、炭酸ナトリウム水溶液および炭酸リチウム水溶液等の無機アルカリ水溶液が挙げられる。現像液は、溶解速度調整等のために、アルコールおよび界面活性剤等を含有していてもよい。現像液の濃度(アルカリ濃度)は、25重量%以下が好ましく、10重量%以下がより好ましく、5重量%以下がさらに好ましい。 After the exposure, the resin composition in the unexposed areas is dissolved and removed by developing by an immersion method, a spray method, or the like to obtain a cured film having a desired pattern. As the developer, a common alkaline developer can be used without particular limitation. Specific examples of the alkaline developer include organic alkaline aqueous solutions such as tetramethylammonium hydroxide (TMAH) aqueous solution and choline aqueous solution; Inorganic alkali aqueous solution is mentioned. The developer may contain an alcohol, a surfactant, and the like for adjusting the dissolution rate and the like. The concentration (alkali concentration) of the developer is preferably 25% by weight or less, more preferably 10% by weight or less, and even more preferably 5% by weight or less.

低濃度のアルカリ現像液を用いることにより、露光部の溶解が抑制され、パターン硬化膜のコントラストが向上する傾向がある。前述のように、ポリイミドにおけるイソシアヌル酸骨格のNH基(アルカリ可溶性基)の含有量を調整することにより、樹脂組成物が低濃度のアルカリ現像液に対しても優れた溶解性を示し、コントラストの高い硬化膜が形成可能である。 By using a low-concentration alkaline developer, the dissolution of the exposed portion is suppressed, and the contrast of the pattern cured film tends to be improved. As described above, by adjusting the content of the NH group (alkali-soluble group) of the isocyanuric acid skeleton in the polyimide, the resin composition exhibits excellent solubility even in a low-concentration alkaline developer, and the contrast is improved. A highly cured film can be formed.

以下、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES The present invention will be described in more detail based on examples below, but the present invention is not limited to the following examples.

[ジアミン化合物の合成]
<ジアミン化合物1の合成>
反応容器に、N,N-ジメチルホルムアミド(DMF):1Lおよびシアン酸カリウム:38gを仕込み、75℃に加温した。滴下ロートで4-ニトロフェニルイソシアネート:224gを滴下し、滴下終了後30分間撹拌して反応を完了させた。DMFを減圧除去し、酢酸エチル:1Lおよび水:3Lを加えた後、水層に濃塩酸を加え、析出した沈殿物を回収し、エタノールで再結晶を行うことにより白色結晶を得た。
[Synthesis of diamine compound]
<Synthesis of diamine compound 1>
A reactor was charged with 1 L of N,N-dimethylformamide (DMF) and 38 g of potassium cyanate and heated to 75°C. 224 g of 4-nitrophenyl isocyanate was added dropwise using a dropping funnel, and after the dropwise addition was completed, the mixture was stirred for 30 minutes to complete the reaction. DMF was removed under reduced pressure, 1 L of ethyl acetate and 3 L of water were added, concentrated hydrochloric acid was added to the aqueous layer, the deposited precipitate was collected, and recrystallization was performed with ethanol to obtain white crystals.

500mLフラスコに、上記の白色結晶:23.9g、Pd担持カーボン:1g、およびジメチルアセトアミド:200mLを仕込み、フラスコ内をH雰囲気とし、90℃で3時間撹拌して反応させた。反応混合物に、炭酸水素ナトリウム水溶液を加えて中和した後、酢酸エチルを加えてろ過を行った。その後、有機層を水で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥、濃縮した後、シリカカラムで精製し、エタノールで再結晶を行い、下記式で表されるジアミン化合物1を得た。A 500 mL flask was charged with 23.9 g of the above white crystals, 1 g of Pd-supported carbon, and 200 mL of dimethylacetamide, and the atmosphere in the flask was changed to H 2 atmosphere, and the mixture was stirred at 90° C. for 3 hours to react. The reaction mixture was neutralized by adding an aqueous sodium hydrogencarbonate solution, and then filtered by adding ethyl acetate. Thereafter, the organic layer was washed with water, dried with magnesium sulfate, concentrated, purified with a silica column, and recrystallized with ethanol to obtain a diamine compound 1 represented by the following formula.

Figure 0007209809000029
Figure 0007209809000029

<ジアミン化合物2の合成>
4-ニトロフェニルイソシアネートに代えて2-メチル-4-ニトロフェニルイソシアネートを用いたこと以外は、上記のジアミン化合物1の合成と同様にして、下記式で表されるジアミン化合物2を得た。
<Synthesis of diamine compound 2>
A diamine compound 2 represented by the following formula was obtained in the same manner as the synthesis of diamine compound 1 above, except that 2-methyl-4-nitrophenyl isocyanate was used instead of 4-nitrophenyl isocyanate.

Figure 0007209809000030
Figure 0007209809000030

<ジアミン化合物3の合成>
反応容器に、DMF:1Lおよびシアン酸カリウム:38gを仕込み、75℃に加温した。滴下ロートで4-クロロフェニルイソシアネート:210gを滴下し、滴下終了後30分間撹拌して反応を完了させた。DMFを減圧除去し、酢酸エチル:1Lおよび水:3Lを加えた後、水層に濃塩酸を加え、析出した沈殿物を回収し、エタノールで再結晶を行うことにより白色結晶を得た。
<Synthesis of diamine compound 3>
A reaction vessel was charged with 1 L of DMF and 38 g of potassium cyanate and heated to 75°C. 4-Chlorophenyl isocyanate: 210 g was added dropwise with a dropping funnel, and after the dropwise addition was completed, the mixture was stirred for 30 minutes to complete the reaction. DMF was removed under reduced pressure, 1 L of ethyl acetate and 3 L of water were added, concentrated hydrochloric acid was added to the aqueous layer, the deposited precipitate was collected, and recrystallization was performed with ethanol to obtain white crystals.

フラスコに、上記の白色結晶:22.5g、4-エチニルアニリン:16.6g、ビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(II)ジクロリド:4.51g、ヨウ化銅(I):2.44g、およびトリエチルアミン:500mLを仕込み、窒素雰囲気下80℃で8時間攪拌して反応させた。反応終了後、トリエチルアミンを減圧除去し、シリカカラムで精製した後、エタノールで再結晶を行い、下記式で表されるジアミン化合物3を得た。 A flask was charged with the above white crystals: 22.5 g, 4-ethynylaniline: 16.6 g, bis(triphenylphosphine)palladium(II) dichloride: 4.51 g, copper(I) iodide: 2.44 g, and triethylamine. : 500 mL was charged and stirred for 8 hours at 80°C under a nitrogen atmosphere to react. After completion of the reaction, triethylamine was removed under reduced pressure, and after purification with a silica column, recrystallization was performed with ethanol to obtain a diamine compound 3 represented by the following formula.

Figure 0007209809000031
Figure 0007209809000031

[カチオン重合性ポリシロキサン化合物の合成]
ジアリルイソシアヌレート:40g、およびジアリルモノメチルイソシアヌレート:29gを、ジオキサン:264gに溶解させ、白金ビニルシロキサン錯体のキシレン溶液(ユミコアプレシャスメタルズジャパン製「Pt-VTSC-3X」、白金含有量3重量%):143μLを加えた。この溶液を、酸素を3%含有する窒素雰囲気下で、1,3,5,7-テトラハイドロジェン-1,3,5,7-テトラメチルシクロテトラシロキサン:88gをトルエン:176gに溶解させた105℃の溶液に、3時間かけて滴下した。滴下終了から30分後にH-NMRにてアルケニル基の反応率が95%以上であることを確認した。
[Synthesis of cationic polymerizable polysiloxane compound]
Diallyl isocyanurate: 40 g and diallyl monomethyl isocyanurate: 29 g were dissolved in dioxane: 264 g, and a xylene solution of a platinum vinylsiloxane complex ("Pt-VTSC-3X" manufactured by Yumico Precious Metals Japan, platinum content: 3% by weight) was prepared. ): 143 μL added. This solution was prepared by dissolving 88 g of 1,3,5,7-tetrahydrogen-1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane in 176 g of toluene under a nitrogen atmosphere containing 3% oxygen. It was added dropwise to the solution at 105° C. over 3 hours. After 30 minutes from the end of dropping, it was confirmed by 1 H-NMR that the reaction rate of the alkenyl group was 95% or more.

上記の反応液に、1-ビニル-3,4-エポキシシクロヘキサン:62gをトルエン:62gに溶解させた溶液を、1時間かけて滴下した。滴下終了から30分後にH-NMRにてアルケニル基の反応率が95%以上であることを確認し、冷却により反応を終了した。トルエンおよびジオキサンを減圧留去した後、プロピレングリコール1-モノメチルエーテル2-アセタート(PGMEA)を添加し、カチオン重合性化合物である「変性シロキサンB1」の75重量%溶液(無色透明)を得た。A solution prepared by dissolving 62 g of 1-vinyl-3,4-epoxycyclohexane in 62 g of toluene was added dropwise to the above reaction solution over 1 hour. After 30 minutes from the end of dropping, it was confirmed by 1 H-NMR that the reaction rate of the alkenyl group was 95% or more, and the reaction was terminated by cooling. After toluene and dioxane were distilled off under reduced pressure, propylene glycol 1-monomethyl ether 2-acetate (PGMEA) was added to obtain a 75% by weight solution (colorless and transparent) of "modified siloxane B1" which is a cationic polymerizable compound.

[ポリイミド樹脂の作製]
以下の合成例1~3では、マレイミド末端ポリイミドをプレポリマーとして、イソシアヌル酸との付加反応を実施することにより、イソシアヌル酸骨格のNH基を有するポリイミド樹脂を作製した。合成例4~8では、上記で合成したジアミン化合物を用いて、イソシアヌル酸骨格のNH基を有するポリイミド樹脂を作製した。
[Preparation of polyimide resin]
In Synthesis Examples 1 to 3 below, a polyimide resin having an NH group in the isocyanuric acid skeleton was produced by performing an addition reaction with isocyanuric acid using a maleimide-terminated polyimide as a prepolymer. In Synthesis Examples 4 to 8, the diamine compounds synthesized above were used to prepare polyimide resins having an NH group in the isocyanuric acid skeleton.

<合成例1>
フラスコに、DMF:18g、4,4’-ヘキサフルオロプロピリデンジフタル酸二無水物(6FDA):3.6g、および2,2’-ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン(TFMB):2.6gを投入し、室温、窒素雰囲気下で30分間撹拌した。続いて、無水マレイン酸(MA):0.80gを投入後、室温、窒素雰囲気下で120分間撹拌した。さらにDMF:7.4g、ピリジン:1.9g、および無水酢酸:2.5gを、順次フラスコに投入し、90℃に加熱しながら3時間撹拌した。常温まで冷却した後、フラスコに500mLのイソプロピルアルコールを投入し、析出物を回収した。さらに500mLのイソプロピルアルコールで洗浄を3回行い、80℃で6時間減圧乾燥し、5.5×10-2mmol/gのマレイミド基(H-NMRにより測定)を有するマレイミド末端ポリイミドa1(プレポリマー)を得た。
<Synthesis Example 1>
In a flask, DMF: 18 g, 4,4'-hexafluoropropylidenediphthalic dianhydride (6FDA): 3.6 g, and 2,2'-bis(trifluoromethyl)benzidine (TFMB): 2.6 g was added and stirred at room temperature for 30 minutes under nitrogen atmosphere. Subsequently, after adding 0.80 g of maleic anhydride (MA), the mixture was stirred at room temperature under a nitrogen atmosphere for 120 minutes. Furthermore, DMF: 7.4 g, pyridine: 1.9 g, and acetic anhydride: 2.5 g were sequentially added to the flask and stirred for 3 hours while heating to 90°C. After cooling to room temperature, 500 mL of isopropyl alcohol was put into the flask and the precipitate was collected. Furthermore, it was washed three times with 500 mL of isopropyl alcohol, dried under reduced pressure at 80° C. for 6 hours, and produced maleimide-terminated polyimide a1 (prepared polyimide) having 5.5×10 −2 mmol/g of maleimide groups (measured by 1 H-NMR). polymer) was obtained.

フラスコに、DMF:20g、およびイソシアヌル酸:2.5g(19.4mmol、NH基の量:58.1mmol)を投入し、窒素下150℃で攪拌した。マレイミド末端ポリイミドa1:4.2g(マレイミド基の量:0.231mmol)、およびN,N-1,3-フェニレンビスマレイミド(1,3-PDM):4.2g(15.7mmol、マレイミド基の量:31.3mmol)を、20gのDMFに溶解させた溶液を調製した。この溶液を、5回に分割して、上記のイソシアヌル酸溶液に添加し、150℃で8時間反応させた後、室温まで冷却し、500mLのイソプロピルアルコールを投入して、析出物を回収した。さらにイソプロピルアルコールで洗浄を行った後、減圧乾燥して、ポリイミド樹脂A1を得た。ポリイミド樹脂A1は、イソシアヌル酸骨格のNH基を2.3mmol/g含んでいた(H-NMRにより測定)。DMF: 20 g and isocyanuric acid: 2.5 g (19.4 mmol, amount of NH groups: 58.1 mmol) were put into a flask and stirred at 150°C under nitrogen. Maleimide-terminated polyimide a1: 4.2 g (amount of maleimide group: 0.231 mmol), and N,N-1,3-phenylenebismaleimide (1,3-PDM): 4.2 g (15.7 mmol, amount of maleimide group). Amount: 31.3 mmol) was dissolved in 20 g of DMF to prepare a solution. This solution was divided into 5 portions, added to the above isocyanuric acid solution, reacted at 150° C. for 8 hours, cooled to room temperature, and 500 mL of isopropyl alcohol was added to collect a precipitate. Further, after washing with isopropyl alcohol, it was dried under reduced pressure to obtain polyimide resin A1. Polyimide resin A1 contained 2.3 mmol/g of NH groups in the isocyanuric acid skeleton (measured by 1 H-NMR).

<合成例2>
フラスコに、DMF:18g、4,4’-オキシジフタル酸二無水物(ODPA):2.5g、4,4’-ジアミノジフェニルエーテル(ODA):0.81g、およびシロキサンジアミン(信越化学工業製「KF-8010」):3.5gを投入し、室温、窒素雰囲気下で30分間撹拌した。その後、合成例1と同様に、無水マレイン酸を投入して反応させ、次いで、DMF、ピリジン、および無水酢酸を順次投入して反応(イミド化)を行った後、イソプロピルアルコールによる析出および洗浄と減圧乾燥を行い、2.3×10-2mmol/gのマレイミド基を有するマレイミド末端のポリイミドa2(プレポリマー)を得た。
<Synthesis Example 2>
In a flask, DMF: 18 g, 4,4'-oxydiphthalic dianhydride (ODPA): 2.5 g, 4,4'-diaminodiphenyl ether (ODA): 0.81 g, and siloxane diamine (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. "KF -8010"): 3.5 g was added and stirred for 30 minutes at room temperature under a nitrogen atmosphere. Then, in the same manner as in Synthesis Example 1, maleic anhydride was added and reacted, then DMF, pyridine, and acetic anhydride were sequentially added to react (imidation), followed by precipitation and washing with isopropyl alcohol. Drying was performed under reduced pressure to obtain a maleimide-terminated polyimide a2 (prepolymer) having 2.3×10 −2 mmol/g of maleimide groups.

ポリイミドa1:4.2gに代えて、ポリイミドa2:5.5g(マレイミド基の量:0.126mmol)を用いたこと以外は、合成例1と同様にして、ポリイミド樹脂a2および1,3-PDMとイソシアヌル酸との反応を行い、イソシアヌル酸骨格のNH基を2.4mmol/g含むポリイミド樹脂A2を得た。 Polyimide resin a2 and 1,3-PDM were prepared in the same manner as in Synthesis Example 1, except that polyimide a2: 5.5 g (maleimide group amount: 0.126 mmol) was used instead of polyimide a1: 4.2 g. and isocyanuric acid to obtain a polyimide resin A2 containing 2.4 mmol/g of NH groups in the isocyanuric acid skeleton.

<合成例3>
フラスコに、DMF:37g、1,3-ビス(アミノメチル)シクロヘキサン(CBMA):2.2g、および1,2,3,4-シクロブタンテトラカルボン酸二無水物(CBDA):3.2gを投入し、室温、窒素雰囲気下で30分間撹拌した。その後、合成例1と同様に、無水マレイン酸:1.6gを投入して反応させ、次いで、DMF:14g、ピリジン:3.8g、および無水酢酸:5.0gを順次投入して反応(イミド化)を行った後、イソプロピルアルコールによる析出および洗浄と減圧乾燥を行い、3.1×10-2mmol/gのマレイミド基を有するマレイミド末端のポリイミドa3(プレポリマー)を得た。
<Synthesis Example 3>
DMF: 37 g, 1,3-bis(aminomethyl)cyclohexane (CBMA): 2.2 g, and 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride (CBDA): 3.2 g were introduced into a flask. and stirred for 30 minutes at room temperature under a nitrogen atmosphere. Thereafter, in the same manner as in Synthesis Example 1, 1.6 g of maleic anhydride was added and reacted, and then 14 g of DMF, 3.8 g of pyridine, and 5.0 g of acetic anhydride were sequentially added to react (imide ), followed by precipitation with isopropyl alcohol, washing, and drying under reduced pressure to obtain a maleimide-terminated polyimide a3 (prepolymer) having 3.1×10 −2 mmol/g maleimide groups.

ポリイミドa1:4.2gに代えて、ポリイミドa3:4.2g(マレイミド基の量:0.130mmol)を用いたこと以外は、合成例1と同様にして、ポリイミド樹脂a3および1,3-PDMとイソシアヌル酸との反応を行い、イソシアヌル酸骨格のNH基を2.4mmol/g含むポリイミド樹脂A3を得た。 Polyimide resin a3 and 1,3-PDM were prepared in the same manner as in Synthesis Example 1, except that polyimide a3: 4.2 g (maleimide group amount: 0.130 mmol) was used instead of polyimide a1: 4.2 g. and isocyanuric acid to obtain a polyimide resin A3 containing 2.4 mmol/g of NH groups in the isocyanuric acid skeleton.

上記のポリイミド樹脂A1~A3の作製に用いた原料の仕込み量を、表1に一覧で示す。表1および後述の表2における数値は、いずれも質量(g)である。

Figure 0007209809000032
Table 1 shows a list of the charged amounts of the raw materials used in the production of the above polyimide resins A1 to A3. All numerical values in Table 1 and Table 2 below are masses (g).
Figure 0007209809000032

<合成例4>
フラスコに、DMF:18g、ジアミン化合物1:2.5g、および6FDA:3.6gを投入し、室温、窒素雰囲気下で30分間撹拌した。その後、DMF:7.4g、ピリジン:1.9g、および無水酢酸:2.5gを、順次フラスコに投入し、90℃に加熱しながら3時間撹拌した。常温まで冷却した後、フラスコに500mLのイソプロピルアルコールを投入し、析出物を回収した。さらに500mLのイソプロピルアルコールで洗浄を3回行い、80℃で6時間減圧乾燥し、ポリイミド樹脂A4を得た。
<Synthesis Example 4>
DMF: 18 g, diamine compound 1: 2.5 g, and 6FDA: 3.6 g were put into a flask and stirred for 30 minutes at room temperature under a nitrogen atmosphere. After that, 7.4 g of DMF, 1.9 g of pyridine, and 2.5 g of acetic anhydride were successively added to the flask and stirred for 3 hours while being heated to 90°C. After cooling to room temperature, 500 mL of isopropyl alcohol was put into the flask and the precipitate was collected. Furthermore, it was washed three times with 500 mL of isopropyl alcohol and dried under reduced pressure at 80° C. for 6 hours to obtain polyimide resin A4.

<合成例5>
ジアミン化合物1:2.5gに代えて、ジアミン化合物2:2.5gを用いたこと以外は、合成例4と同様にして、ポリイミド樹脂A5を得た。
<Synthesis Example 5>
Polyimide resin A5 was obtained in the same manner as in Synthesis Example 4, except that 2.5 g of diamine compound 2 was used instead of 2.5 g of diamine compound 1.

<合成例6>
フラスコに、DMF:18g、ジアミン化合物1:2.0g、4,4’-ジアミノジフェニルエーテル(ODA):0.5g、および6FDA:4.5gを投入し、室温、窒素雰囲気下で30分間撹拌した。その後は、合成例4と同様にして、ポリイミド樹脂A6を得た。
<Synthesis Example 6>
DMF: 18 g, diamine compound 1: 2.0 g, 4,4'-diaminodiphenyl ether (ODA): 0.5 g, and 6FDA: 4.5 g were added to a flask and stirred for 30 minutes at room temperature under a nitrogen atmosphere. . Thereafter, in the same manner as in Synthesis Example 4, polyimide resin A6 was obtained.

<合成例7>
ジアミン化合物1:2.5gに代えて、ジアミン化合物3:4.2gを用いたこと以外は、合成例4と同様にして、ポリイミド樹脂A7を得た。
<Synthesis Example 7>
Polyimide resin A7 was obtained in the same manner as in Synthesis Example 4, except that 4.2 g of diamine compound 3 was used instead of 2.5 g of diamine compound 1.

<合成例8>
フラスコに、DMF:18g、ジアミン化合物3:4.2g、シロキサンジアミン(信越化学工業製「KF-8010」):1.5g、CBDA:1.5g、および6FDA:3.6gを投入し、室温、窒素雰囲気下で30分間撹拌した。その後は、合成例4と同様にして、ポリイミド樹脂A8を得た。
<Synthesis Example 8>
DMF: 18 g, diamine compound 3 :4 . 2 g, siloxane diamine (“KF-8010” manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.): 1.5 g, CBDA: 1.5 g, and 6FDA: 3.6 g were added and stirred at room temperature for 30 minutes under a nitrogen atmosphere. Thereafter, in the same manner as in Synthesis Example 4, polyimide resin A8 was obtained.

上記のポリイミド樹脂A4~A8の作製に用いた原料の仕込み量を、表2に一覧で示す。 Table 2 lists the charging amounts of the raw materials used to prepare the above polyimide resins A4 to A8.

Figure 0007209809000033
Figure 0007209809000033

[感光性樹脂組成物の調製]
<実施例1>
成分(A)としてポリイミド樹脂A1:0.50g、成分(B)としてトリス(2-アクリロイルオキシエチル)イソシアヌレート(日立化成製「ファンクリル FA-731A」):0.10g、成分(C)として光ラジカル重合開始剤(IGM RESINS製「Omnirad184」):0.025g、および増感剤として9,10-ジブトキシアントラセン(DBA):0.025gを、溶媒としてのPGMEA:3.5gに溶解させ、感光性樹脂組成物1を調製した。
[Preparation of photosensitive resin composition]
<Example 1>
Polyimide resin A1: 0.50 g as component (A), tris (2-acryloyloxyethyl) isocyanurate (manufactured by Hitachi Chemical "Fancryl FA-731A") as component (B): 0.10 g, component (C) Photoradical polymerization initiator ("Omnirad 184" manufactured by IGM RESINS): 0.025 g, and 9,10-dibutoxyanthracene (DBA) as a sensitizer: 0.025 g were dissolved in PGMEA as a solvent: 3.5 g. , a photosensitive resin composition 1 was prepared.

<実施例2>
成分(A)としてポリイミド樹脂A2:0.50gを用いたこと以外は実施例1と同様にして、感光性樹脂組成物2を調製した。
<Example 2>
A photosensitive resin composition 2 was prepared in the same manner as in Example 1, except that 0.50 g of polyimide resin A2 was used as component (A).

<実施例3>
成分(A)としてポリイミド樹脂A3:0.50gを用いたこと以外は実施例1と同様にして、感光性樹脂組成物3を調製した。
<Example 3>
A photosensitive resin composition 3 was prepared in the same manner as in Example 1, except that 0.50 g of polyimide resin A3 was used as component (A).

<実施例4>
成分(A)としてポリイミド樹脂A1:0.50g、成分(B)として3’,4’-エポキシシクロヘキシルメチル-3,4-エポキシシクロヘキサンカルボキシレート(ダイセル製「セロキサイド2021P」):1.5g、成分(C)として、光カチオン重合開始剤(サンアプロ製「CPI-210S」):0.045g、および増感剤としてDBA0.025gを、溶媒としてのPGMEA3.5gに溶解させ、感光性樹脂組成物4を調製した。
<Example 4>
Polyimide resin A1: 0.50 g as component (A), 3',4'-epoxycyclohexylmethyl-3,4-epoxycyclohexane carboxylate ("Celoxide 2021P" manufactured by Daicel) as component (B): 1.5 g, component As (C), a photocationic polymerization initiator (“CPI-210S” manufactured by San-Apro): 0.045 g and DBA 0.025 g as a sensitizer are dissolved in PGMEA 3.5 g as a solvent, and photosensitive resin composition 4 was prepared.

<実施例5>
成分(B)として変性シロキサンB1:0.50gを用いたこと以外は実施例4と同様にして、感光性樹脂組成物5を調製した。
<Example 5>
Photosensitive resin composition 5 was prepared in the same manner as in Example 4, except that 0.50 g of modified siloxane B1 was used as component (B).

<実施例6>
成分(A)としてポリイミド樹脂A4:0.50gを用いたこと以外は実施例5と同様にして、感光性樹脂組成物6を調製した。
<Example 6>
A photosensitive resin composition 6 was prepared in the same manner as in Example 5, except that 0.50 g of polyimide resin A4 was used as component (A).

<実施例7>
成分(A)としてポリイミド樹脂A5:0.50gを用いたこと以外は実施例5と同様にして、感光性樹脂組成物7を調製した。
<Example 7>
Photosensitive resin composition 7 was prepared in the same manner as in Example 5, except that 0.50 g of polyimide resin A5 was used as component (A).

<実施例8>
成分(A)としてポリイミド樹脂A6:0.50gを用いたこと以外は実施例6と同様にして、感光性樹脂組成物8を調製した。
<Example 8>
A photosensitive resin composition 8 was prepared in the same manner as in Example 6, except that 0.50 g of polyimide resin A6 was used as component (A).

<実施例9>
成分(B)としてイソシアヌル酸トリス[3-(トリメトキシシリル)プロピル](信越化学工業製「KBE-9007N」):0.50gを用いたこと以外は実施例7と同様にして、感光性樹脂組成物9を調製した。
<Example 9>
A photosensitive resin was prepared in the same manner as in Example 7 except that 0.50 g of tris[3-(trimethoxysilyl)propyl] isocyanurate (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. "KBE-9007N") was used as the component (B). Composition 9 was prepared.

<実施例10>
成分(B)としてシクロヘキシルジビニルエーテル:0.50gを用いたこと以外は実施例7と同様にして、感光性樹脂組成物10を調製した。
<Example 10>
A photosensitive resin composition 10 was prepared in the same manner as in Example 7, except that 0.50 g of cyclohexyldivinyl ether was used as the component (B).

<実施例11>
成分(A)としてポリイミド樹脂A5:0.50g、成分(B)として4,4’-ビスマレイミドジフェニルメタン:0.10g、成分(C)として光ラジカル重合開始剤(IGM RESINS製「Omnirad184」):0.025g、および増感剤としてDBA:0.025gを、溶媒としてのPGMEA:3.5gに溶解させ、感光性樹脂組成物11を調製した。
<Example 11>
Polyimide resin A5: 0.50 g as component (A), 4,4'-bismaleimide diphenylmethane: 0.10 g as component (B), photoradical polymerization initiator ("Omnirad 184" manufactured by IGM RESINS) as component (C): A photosensitive resin composition 11 was prepared by dissolving 0.025 g of DBA and 0.025 g of DBA as a sensitizer in 3.5 g of PGMEA as a solvent.

<実施例12>
成分(A)としてポリイミド樹脂A7:0.50gを用いたこと以外は実施例1と同様にして、感光性樹脂組成物12を調製した。
<Example 12>
A photosensitive resin composition 12 was prepared in the same manner as in Example 1, except that 0.50 g of polyimide resin A7 was used as component (A).

<実施例13>
成分(A)としてポリイミド樹脂A8:0.50g用いたこと以外は実施例1と同様にして、感光性樹脂組成物13を調製した。
<Example 13>
A photosensitive resin composition 13 was prepared in the same manner as in Example 1, except that 0.50 g of polyimide resin A8 was used as component (A).

<比較例1>
成分(A)の比較として、ポリイミド樹脂に代えてポリビニルフェノール樹脂(丸善石油化学製「マルカリンカーM」):0.50gを用いたこと以外は実施例1と同様にして、感光性樹脂組成物14を調製した。
<Comparative Example 1>
As a comparison of component (A), a photosensitive resin composition was prepared in the same manner as in Example 1, except that 0.50 g of a polyvinylphenol resin (Maruzen Petrochemical Co., Ltd. "Marukalinker M") was used instead of the polyimide resin. 14 was prepared.

[絶縁膜の形成および評価]
<露光感度>
実施例および比較例の樹脂組成物を、膜厚が2μmとなるようにガラス基板にスピンコーティングし、100℃に加熱したホットプレート上で2分間加熱した。次に、高圧水銀ランプを備える露光装置(大日本科研製)により、50μmのラインアンドスペースパターンが刻まれたフォトマスクを通して、積算光量50~400mJ/cmの範囲で露光を行い、1分後にアルカリ現像液(TMAH2.38%水溶液)に180秒間浸漬し、30秒間水洗してパターンを形成した。その後、230℃のホットプレート上で30分間加熱してポストベイクを行い、パターニング性評価用サンプルを作製した。
[Formation and Evaluation of Insulating Film]
<Exposure sensitivity>
The resin compositions of Examples and Comparative Examples were spin-coated on a glass substrate so as to have a film thickness of 2 μm, and heated on a hot plate heated to 100° C. for 2 minutes. Next, an exposure apparatus (manufactured by Dainippon Kaken) equipped with a high-pressure mercury lamp is exposed through a photomask engraved with a line-and-space pattern of 50 μm in an integrated light amount range of 50 to 400 mJ/cm 2 , and after 1 minute. It was immersed in an alkaline developer (TMAH 2.38% aqueous solution) for 180 seconds and washed with water for 30 seconds to form a pattern. Then, it was post-baked by heating on a hot plate at 230° C. for 30 minutes to prepare a patterning evaluation sample.

各露光量のサンプルについて、3D測定レーザー顕微鏡(オリンパス製「LEXT OLS4000」および触針式表面形状測定器(Veeco製「Dektak150」)を用いてパターン形状を観測し、50μmラインアンドスペースに膜欠けがなくパターンが描けているものをOKとした。各実施例および比較例について、パターニング評価がOKとなるのに必要な露光量を、露光感度の指標とした。パターニングに必要な露光量が小さいほど、高感度であり優れた感光性樹脂組成物といえる。 For each exposure amount sample, the pattern shape was observed using a 3D measurement laser microscope (Olympus "LEXT OLS4000" and a stylus type surface profiler (Veeco "Dektak150"), and film chipping occurred at 50 μm line and space. If the pattern is drawn without any defects, it is evaluated as OK.For each example and comparative example, the exposure amount required for the patterning evaluation to be OK was used as an index of exposure sensitivity.The smaller the exposure amount required for patterning, the lower the exposure sensitivity. , it can be said that the photosensitive resin composition has high sensitivity and is excellent.

<耐熱性>
露光量を400mJ/cmとし、フォトマスクを介さずに露光を実施したこと以外は、上記と同様にして硬化膜を作製した。得られた硬化膜を試料として、熱重量測定装置(TGA、島津製作所製)を用いて、室温から500℃まで10℃/分で昇温させ、重量が1%減少する温度(Td1)を求めた。
<Heat resistance>
A cured film was produced in the same manner as described above, except that the exposure amount was 400 mJ/cm 2 and the exposure was performed without passing through a photomask. Using the obtained cured film as a sample, a thermogravimetry device (TGA, manufactured by Shimadzu Corporation) was used to raise the temperature from room temperature to 500°C at a rate of 10°C/min, and the temperature (Td1) at which the weight decreased by 1% was determined. rice field.

<電気絶縁性>
モリブデン薄膜つきガラス基板を用い、露光量を400mJ/cmとし、フォトマスクを介さずに露光を実施したこと以外は、上記と同様にして、モリブデン薄膜上に硬化膜を形成した。真空蒸着機を用いて、硬化膜上にアルミ電極(3mmΦ)を形成し、モリブデン電極とアルミ電極との間に硬化膜を備えるコンデンサを作製した。半導体パラメーターアナライザー(Agilent4156)を用い、30Vの電圧印加時の電極間のリーク電流から、硬化膜の体積抵抗率を算出した。
<Electrical insulation>
A cured film was formed on the molybdenum thin film in the same manner as described above, except that a glass substrate with a molybdenum thin film was used, the exposure amount was 400 mJ/cm 2 , and the exposure was performed without a photomask. An aluminum electrode (3 mmΦ) was formed on the cured film using a vacuum deposition machine, and a capacitor provided with the cured film between the molybdenum electrode and the aluminum electrode was produced. Using a semiconductor parameter analyzer (Agilent 4156), the volume resistivity of the cured film was calculated from the leakage current between the electrodes when a voltage of 30 V was applied.

<評価結果>
実施例1~13および比較例1の感光性樹脂組成物の組成(成分(A)(B)(C)の種類)、ならびに評価結果(露光感度、1%重量減少温度Td1、および体積抵抗率)を表3に示す。
<Evaluation results>
Compositions of photosensitive resin compositions of Examples 1 to 13 and Comparative Example 1 (types of components (A), (B), and (C)), and evaluation results (exposure sensitivity, 1% weight loss temperature Td1, and volume resistivity ) are shown in Table 3.

Figure 0007209809000034
Figure 0007209809000034

上記の結果から、バインダー樹脂として、イソシアヌル酸骨格のNH基を含むポリイミドを含むネガ型感光性樹脂組成物は、(B)成分として、ラジカル重合性の光重合性化合物を用いた場合(実施例1~3,11~13)およびカチオン重合性の光重合性化合物を用いた場合(実施例4~10)のいずれにおいても、バインダー樹脂としてフェノール性水酸基を有するポリマーを用いたネガ型感光性樹脂組成物と同様、フォトリソグラフィによるパターニングが可能であることが分かる。 From the above results, the negative photosensitive resin composition containing a polyimide containing an NH group of an isocyanuric acid skeleton as a binder resin, when a radically polymerizable photopolymerizable compound is used as the component (B) (Example 1 to 3, 11 to 13) and the case of using a cationically polymerizable photopolymerizable compound (Examples 4 to 10), a negative photosensitive resin using a polymer having a phenolic hydroxyl group as the binder resin. It turns out that patterning by photolithography is possible similarly to the composition.

また、実施例1~13では、比較例1に比べて、硬化膜が優れた耐熱性および絶縁性を有することが分かる。特に、イソシアヌル酸骨格を有するジアミン(ジアミン化合物1~3)を原料とするポリイミドA4~A8を用いた実施例6~13の硬化膜は、1%重量減少温度Td1が350℃以上であり、中でも、ジアミン化合物3を原料とするポリイミドA7,A8を用いた実施例12,13の硬化膜は、Td1が400℃を超えており、優れた耐熱性を有していた。 In addition, in Examples 1 to 13, compared with Comparative Example 1, the cured films have excellent heat resistance and insulating properties. In particular, the cured films of Examples 6 to 13 using polyimides A4 to A8 made from diamines (diamine compounds 1 to 3) having an isocyanuric acid skeleton have a 1% weight loss temperature Td1 of 350° C. or higher, The cured films of Examples 12 and 13 using the polyimides A7 and A8 made from the diamine compound 3 had a Td1 exceeding 400° C. and had excellent heat resistance.

一方、マレイミド末端ポリイミドとイソシアヌル酸との付加反応により調製したポリイミドA1~A3を用いた感光性樹脂組成物は、(B)成分として、ラジカル重合性の光重合性化合物を用いた場合(実施例1~3)およびカチオン重合性の光重合性化合物を用いた場合(実施例4,5)のいずれにおいても、低露光量でパターニングが可能であり、露光感度に優れていることが分かる。また、ポリイミドA1を用いた実施例1と実施例4,5との対比から、(B)成分として(メタ)アクリロイル基含有化合物を用いることにより、高光感度の組成物が得られることが分かる。

On the other hand, the photosensitive resin composition using the polyimides A1 to A3 prepared by the addition reaction of the maleimide-terminated polyimide and isocyanuric acid, when a radically polymerizable photopolymerizable compound is used as the component (B) (Example 1 to 3) and the case of using a cationically polymerizable photopolymerizable compound (Examples 4 and 5), patterning is possible with a low exposure dose and the exposure sensitivity is excellent. In addition, from the comparison between Example 1 using polyimide A1 and Examples 4 and 5, it can be seen that a composition with high photosensitivity can be obtained by using a (meth)acryloyl group-containing compound as the component (B).

Claims (15)

一般式(1)で表される構造、および/または一般式(2)で表される構造を有するポリイミド:
Figure 0007209809000035
一般式(2)におけるZは、水素または1価の有機基であり、一般式(1)および(2)におけるXは、下記一般式(3)で表される構造を含み、
Figure 0007209809000036
一般式(3)におけるRは、ポリシロキサン構造、脂環式構造、およびパーフルオロアルキル基からなる群から選択される1種以上を含む2価の有機基であり、Rは4価の有機基であり、mは1以上の整数である。
A polyimide having a structure represented by the general formula (1) and/or a structure represented by the general formula (2):
Figure 0007209809000035
Z in the general formula (2) is hydrogen or a monovalent organic group, and X in the general formulas (1) and (2) includes a structure represented by the following general formula (3),
Figure 0007209809000036
R 1 in general formula (3) is a divalent organic group containing one or more selected from the group consisting of a polysiloxane structure, an alicyclic structure, and a perfluoroalkyl group, and R 2 is a tetravalent It is an organic group, and m is an integer of 1 or more.
一般式(1)で表される構造、および/または一般式(2)で表される構造を有するポリイミド:
Figure 0007209809000037
一般式(2)におけるZは、水素または1価の有機基であり、一般式(1)および(2)におけるXは、下記一般式(3a)で表される構造を含み、
Figure 0007209809000038
一般式(3a)におけるRは2価の有機基であり、Rは4価の有機基であり、mは1以上の整数である。
A polyimide having a structure represented by the general formula (1) and/or a structure represented by the general formula (2):
Figure 0007209809000037
Z in the general formula (2) is hydrogen or a monovalent organic group, and X in the general formulas (1) and (2) includes a structure represented by the following general formula (3a),
Figure 0007209809000038
R 1 in general formula (3a) is a divalent organic group, R 2 is a tetravalent organic group, and m is an integer of 1 or more.
一般式(3a)のRが、ポリシロキサン構造、脂環式構造、およびパーフルオロアルキル基からなる群から選択される1種以上を含む、請求項2に記載のポリイミド。 3. The polyimide according to claim 2, wherein R1 in general formula (3a) contains one or more selected from the group consisting of a polysiloxane structure, an alicyclic structure, and a perfluoroalkyl group. 一般式(1)で表される構造を有するポリイミド:
Figure 0007209809000039
一般式(1)におけるXは、下記一般式(3c)で表される構造を含み、
Figure 0007209809000040
一般式(3c)におけるRは4価の有機基であり、RおよびRは、それぞれ独立に、水素、ハロゲンまたは1価の有機基である。
Polyimide having a structure represented by general formula (1):
Figure 0007209809000039
X in the general formula (1) includes a structure represented by the following general formula (3c),
Figure 0007209809000040
R 2 in general formula (3c) is a tetravalent organic group, and R 4 and R 6 are each independently hydrogen, halogen or a monovalent organic group.
一般式(3)、一般式(3a)および一般式(3c)におけるRが、脂環式構造、およびパーフルオロアルキル基からなる群から選択される1種以上を含む、請求項1~のいずれか1項に記載のポリイミド。 Claims 1 to 2, wherein R 2 in the general formulas (3), (3a) and (3c 2 ) includes one or more selected from the group consisting of an alicyclic structure and a perfluoroalkyl group. 5. The polyimide according to any one of 4 . イソシアヌル酸骨格の窒素原子に水素原子が結合したNH基の含有量が、0.01~10mmol/gである、請求項1~のいずれか1項に記載のポリイミド。 6. The polyimide according to any one of claims 1 to 5 , wherein the content of NH groups in which hydrogen atoms are bonded to nitrogen atoms in the isocyanuric acid skeleton is 0.01 to 10 mmol/g. 請求項2または3に記載のポリイミドの製造方法であって、
一般式(5)で表されるマレイミド末端ポリイミドプレポリマーと、一般式(III)で表される化合物との付加反応を行う、ポリイミドの製造方法:
Figure 0007209809000041
Figure 0007209809000042
一般式(5)におけるRは2価の有機基であり、Rは4価の有機基であり、mは1以上の整数であり、一般式(III)におけるZは、水素または1価の有機基である。
A method for producing a polyimide according to claim 2 or 3,
A method for producing a polyimide, in which an addition reaction is performed between a maleimide-terminated polyimide prepolymer represented by the general formula (5) and a compound represented by the general formula (III):
Figure 0007209809000041
Figure 0007209809000042
R 1 in general formula (5) is a divalent organic group, R 2 is a tetravalent organic group, m is an integer of 1 or more, and Z in general formula (III) is hydrogen or a monovalent is an organic group of
請求項4に記載のポリイミドの製造方法であって、
一般式(11)で表されるイソシアヌル酸骨格含有ジアミンと、一般式(II)で表されるテトラカルボン酸二無水物とを反応させてポリアミド酸を合成し、
前記ポリアミド酸の脱水環化によるイミド化を行う、ポリイミドの製造方法:
Figure 0007209809000043
Figure 0007209809000044
一般式(11)におけるRおよびRは、それぞれ独立に、水素、ハロゲンまたは1価の有機基であり、一般式(II)におけるRは4価の有機基である。
A method for producing a polyimide according to claim 4,
Synthesizing a polyamic acid by reacting an isocyanuric acid skeleton-containing diamine represented by the general formula (11) with a tetracarboxylic dianhydride represented by the general formula (II),
A method for producing a polyimide, wherein the polyamic acid is imidized by cyclodehydration:
Figure 0007209809000043
Figure 0007209809000044
R4 and R6 in general formula ( 11 ) are each independently hydrogen, halogen or a monovalent organic group, and R2 in general formula ( II ) is a tetravalent organic group.
(A)請求項1~のいずれか1項に記載のポリイミド、(B)光重合性化合物、および(C)光重合開始剤を含有する、ネガ型感光性樹脂組成物。 A negative photosensitive resin composition comprising (A) the polyimide according to any one of claims 1 to 6 , (B) a photopolymerizable compound, and (C) a photopolymerization initiator. (A)ポリイミド、(B)光重合性化合物、および(C)光重合開始剤を含有し、
前記(A)ポリイミドが、一般式(1)で表される構造、および/または一般式(2)で表される構造を有する、ネガ型感光性樹脂組成物:
Figure 0007209809000045
一般式(2)におけるZは、水素または1価の有機基であり、一般式(1)および(2)におけるXは、下記一般式(3)で表される構造を含み、
Figure 0007209809000046
一般式(3)におけるRは2価の有機基であり、Rは4価の有機基であり、mは1以上の整数である。
(A) a polyimide, (B) a photopolymerizable compound, and (C) a photopolymerization initiator,
A negative photosensitive resin composition in which the (A) polyimide has a structure represented by the general formula (1) and/or a structure represented by the general formula (2):
Figure 0007209809000045
Z in the general formula (2) is hydrogen or a monovalent organic group, and X in the general formulas (1) and (2) includes a structure represented by the following general formula (3),
Figure 0007209809000046
R 1 in general formula (3) is a divalent organic group, R 2 is a tetravalent organic group, and m is an integer of 1 or more.
前記(B)光重合性化合物が、(メタ)アクリロイル基含有化合物、脂環式エポキシ基含有化合物、グリシジル基含有化合物、オキセタニル基含有化合物、アルコキシシリル基含有化合物、マレイミド基含有化合物、およびビニルエーテル基含有化合物からなる群から選択される1種以上の化合物を含む、請求項または10に記載のネガ型感光性樹脂組成物。 The (B) photopolymerizable compound is a (meth)acryloyl group-containing compound, an alicyclic epoxy group-containing compound, a glycidyl group-containing compound, an oxetanyl group-containing compound, an alkoxysilyl group-containing compound, a maleimide group-containing compound, and a vinyl ether group. The negative photosensitive resin composition according to claim 9 or 10 , comprising one or more compounds selected from the group consisting of containing compounds. 前記(B)光重合性化合物が、一分子中に2以上の光重合性官能基を含む、請求項9~11のいずれか1項に記載のネガ型感光性樹脂組成物。 The negative photosensitive resin composition according to any one of claims 9 to 11 , wherein the photopolymerizable compound (B) contains two or more photopolymerizable functional groups in one molecule. さらに、(D)光増感剤を含有する、請求項9~12のいずれか1項に記載のネガ型感光性樹脂組成物。 The negative photosensitive resin composition according to any one of claims 9 to 12 , further comprising (D) a photosensitizer. 請求項9~13のいずれか1項に記載のネガ型感光性樹脂組成物の硬化物からなる硬化膜。 A cured film comprising a cured product of the negative photosensitive resin composition according to any one of claims 9 to 13 . 請求項9~13のいずれか1項に記載のネガ型感光性樹脂組成物を層状に塗布し、パターン露光により前記ネガ型感光性樹脂組成物を光硬化し、アルカリ現像により未露光部の前記ネガ型感光性樹脂組成物を溶解除去する、パターン硬化膜の製造方法。 The negative photosensitive resin composition according to any one of claims 9 to 13 is applied in a layer, the negative photosensitive resin composition is photocured by pattern exposure, and the unexposed area is subjected to alkali development. A method for producing a patterned cured film, comprising dissolving and removing a negative photosensitive resin composition.
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