JP7283441B2 - 組成物、反応物、接着剤、フィルム状接着材、接着層、接着シート、樹脂付銅箔、銅張積層板、プリント配線板、並びに多層配線板及びその製造方法 - Google Patents

組成物、反応物、接着剤、フィルム状接着材、接着層、接着シート、樹脂付銅箔、銅張積層板、プリント配線板、並びに多層配線板及びその製造方法 Download PDF

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Description

本開示は組成物、反応物、接着剤、フィルム状接着材、接着層、接着シート、樹脂付銅箔、銅張積層板、プリント配線板、並びに多層配線板及びその製造方法に関する。
携帯電話及びスマートフォン等のモバイル型通信機器やその基地局装置、サーバー・ルーター等のネットワーク関連電子機器、大型コンピュータ等に含まれるプリント配線板等を製造するために各種公知の樹脂が使用されている。
近年、上記ネットワーク関連電子機器では、大容量の情報を低損失かつ高速で伝送・処理する必要があり、それら製品のプリント配線板で扱う電気信号も高周波化が進んでいる。高周波の電気信号は減衰しやすいため、プリント配線板における伝送損失を一層低くする必要がある。そのため、プリント配線板を製造する際に用いられる組成物には、低誘電率且つ低誘電正接であること(低誘電特性ともいう。)が求められる。
また、プリント配線板を製造する際に用いられる組成物は、予備乾燥をした際のはんだ耐熱性が良好なことも求められる。
本発明が解決しようとする課題は、低誘電率且つ低誘電正接であり、予備乾燥をした際のはんだ耐熱性も良好な組成物を提供することとする。
本発明者らは鋭意検討の結果、所定の組成物によって、上記課題が解決されることを見出した。
本開示により以下の項目が提供される。
(項目1)
芳香族テトラカルボン酸無水物、及びダイマージアミンを含むモノマー群の反応物であるポリイミド、並びに
ポリイソシアネート、トリマートリアミン、及びシラン変性エポキシ樹脂からなる群から選択される1種以上を含む、組成物。
(項目2)
芳香族テトラカルボン酸無水物、及びダイマージアミンを含むモノマー群の反応物であるポリイミドと
ポリイソシアネート、トリマートリアミン、及びシラン変性エポキシ樹脂からなる群から選択される1種以上との反応物。
(項目3)
上記項目に記載の組成物、架橋剤及び有機溶剤を含む、接着剤。
(項目4)
上記項目に記載の組成物の加熱硬化物及び/又は上記項目に記載の接着剤の加熱硬化物を含む、フィルム状接着材。
(項目5)
上記項目に記載の組成物、上記項目に記載の接着剤、及び上記項目に記載のフィルム状接着材からなる群から選択される1つ以上を含む、接着層。
(項目6)
上記項目に記載の接着層及び支持フィルムを含む、接着シート。
(項目7)
上記項目に記載の接着層及び銅箔を含む、樹脂付銅箔。
(項目8)
上記項目に記載の接着シート及び/又は上記項目に記載の樹脂付銅箔
並びに
銅箔、絶縁性シート及び支持フィルムからなる群から選択される1つ以上を含む、銅張積層板。
(項目9)
上記項目に記載の接着シート又は上記項目に記載の樹脂付銅箔上に銅めっき層を有する、銅張積層板。
(項目10)
前記銅めっき層が無電解銅めっき層又は真空銅めっき層である、上記項目に記載の銅張積層板。
(項目11)
上記項目に記載の銅張積層板の銅箔面に回路パターンを有する、プリント配線板。
(項目12)
プリント配線板(1)又はプリント回路板(1)、
上記項目に記載の接着層、及び
プリント配線板(2)又はプリント回路板(2)を含む、
多層配線板。
(項目13)
下記工程1及び2を含む多層配線板の製造方法。
工程1:上記項目に記載の接着剤、上記項目に記載のフィルム状接着材、及び上記項目に記載の接着シートからなる群から選択される1つ以上を、
プリント配線板(1)又はプリント回路板(1)の少なくとも片面に接触させることによって、接着層付基材を製造する工程
工程2:該接着層付基材の上に、プリント配線板(2)又はプリント回路板(2)を積層し、加熱及び加圧下に圧着する工程
本開示において、上述した1又は複数の特徴は、明示された組み合わせに加え、さらに組み合わせて提供され得る。
本発明の組成物は、低誘電率且つ低誘電正接であり、かつ、高温耐熱性も予備乾燥をした際のはんだ耐熱性も良好である。そのため、本発明の組成物は熱可塑性ポリイミド組成物として使用され得る。
本開示の全体にわたり、各物性値、含有量等の数値の範囲は、適宜(例えば下記の各項目に記載の上限及び下限の値から選択して)設定され得る。具体的には、数値αについて、数値αの上限及び下限としてA1、A2、A3、A4(A1>A2>A3>A4とする)等が例示される場合、数値αの範囲は、A1以下、A2以下、A3以下、A2以上、A3以上、A4以上、A1~A2、A1~A3、A1~A4、A2~A3、A2~A4、A3~A4等が例示される。
[組成物]
本開示は、芳香族テトラカルボン酸無水物、及びダイマージアミンを含むモノマー群の反応物であるポリイミド、並びに
ポリイソシアネート、トリマートリアミン、及びシラン変性エポキシ樹脂からなる群から選択される1種以上を含む、組成物を提供する。
<ポリイミド>
上記ポリイミドは、芳香族テトラカルボン酸無水物等を含む酸無水物とダイマージアミン等ジアミン等を含むモノマー群の反応物である。上記ポリイミドは、単独又は2種以上で使用され得る。
<芳香族テトラカルボン酸無水物>
芳香族テトラカルボン酸無水物は、単独又は2種以上で使用され得る。芳香族テトラカルボン酸無水物は、対称芳香族テトラカルボン酸無水物等が例示される。
(対称芳香族テトラカルボン酸無水物)
本開示において「対称芳香族テトラカルボン酸無水物」は、対称軸(例えばC2対称軸)を分子内に有する芳香族テトラカルボン酸無水物を意味する。対称芳香族テトラカルボン酸無水物は、下記一般式
Figure 0007283441000001
(式中、Xは単結合、-SO-、-CO-、-O-、-O-C-C(CH-C-O-、-COO-(CH-OCO-、又は-COO-HC-HC(-O-C(=O)-CH)-CH-OCO-を表し、pは1~20の整数を表す。)
で示されるもの等が例示される。
上記一般式で表わされる対称芳香族テトラカルボン酸無水物は、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、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、3,3’,4,4’-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’-ジフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物、4,4’-[プロパン-2,2-ジイルビス(1,4-フェニレンオキシ)]ジフタル酸二無水物、2,2-ビス(3,3’,4,4’-テトラカルボキシフェニル)テトラフルオロプロパン二無水物、2,2-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物、2,2’-ビス(3,4-ジカルボキシフェノキシフェニル)スルホン二無水物、2,2’,3,3’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,2-ビス(2,3-ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物、ピロメリット酸二無水物、1,2,3,4-ベンゼンテトラカルボン酸無水物、1,4,5,8-ナフタレンテトラカルボン酸無水物、2,3,6,7-ナフタレンテトラカルボン酸無水物等が例示される。
上記対称芳香族テトラカルボン酸無水物の中でも、芳香族テトラカルボン酸無水物とジアミンの相溶性、常温密着性、及び耐熱密着性等の点より、3,3’,4,4’-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、4,4’-[プロパン-2,2-ジイルビス(1,4-フェニレンオキシ)]ジフタル酸二無水物、及び4,4’-オキシジフタル酸無水物からなる群より選ばれる少なくとも1種が好ましい。
芳香族テトラカルボン酸無水物100モル%中の対称芳香族テトラカルボン酸無水物の含有量の上限及び下限は、100、90、80、70、60、55、50、40、30、20、10、0モル%等が例示される。1つの実施形態において、芳香族テトラカルボン酸無水物100モル%中の対称芳香族テトラカルボン酸無水物の含有量は、0~100モル%程度が好ましく、50~100モル%程度がより好ましい。
芳香族テトラカルボン酸無水物100質量%中の対称芳香族テトラカルボン酸無水物の含有量の上限及び下限は、100、90、80、70、60、55、50、40、30、20、10、0質量%等が例示される。1つの実施形態において、芳香族テトラカルボン酸無水物100質量%中の対称芳香族テトラカルボン酸無水物の含有量は、0~100質量%程度が好ましく、50~100質量%程度がより好ましい。
モノマー群100モル%中の対称芳香族テトラカルボン酸無水物の含有量の上限及び下限は、75、70、60、50、40、30、20、10、5、0モル%等が例示される。1つの実施形態において、モノマー群100モル%中の対称芳香族テトラカルボン酸無水物の含有量は、0~75モル%程度が好ましい。
モノマー群100質量%中の対称芳香族テトラカルボン酸無水物の含有量の上限及び下限は、75、70、60、50、40、30、20、10、5、0質量%等が例示される。1つの実施形態において、モノマー群100質量%中の対称芳香族テトラカルボン酸無水物の含有量は、0~75質量%程度が好ましい。
(その他の芳香族テトラカルボン酸無水物)
1つの実施形態において、モノマー群は、上記フルオレン骨格含有テトラカルボン酸無水物でも対称芳香族テトラカルボン酸無水物でもない芳香族テトラカルボン酸無水物(その他の芳香族テトラカルボン酸無水物ともいう)を含み得る。
1つの実施形態において、芳香族テトラカルボン酸無水物100モル%中のその他の酸無水物の含有量は、5モル%未満、4モル%未満、1モル%未満、0.9モル%未満、0.5モル%未満、0.1モル%未満、0モル%程度等が例示される。
1つの実施形態において、芳香族テトラカルボン酸無水物100質量%中のその他の酸無水物の含有量は、5質量%未満、4質量%未満、1質量%未満、0.9質量%未満、0.5質量%未満、0.1質量%未満、0質量%程度等が例示される。
1つの実施形態において、モノマー群100モル%中のその他の酸無水物の含有量は、5モル%未満、4モル%未満、1モル%未満、0.9モル%未満、0.5モル%未満、0.1モル%未満、0モル%程度等が例示される。
1つの実施形態において、モノマー群100質量%中のその他の酸無水物の含有量は、5質量%未満、4質量%未満、1質量%未満、0.9質量%未満、0.5質量%未満、0.1質量%未満、0質量%程度等が例示される。
モノマー群100モル%中の芳香族テトラカルボン酸無水物の含有量の上限及び下限は、75、70、65、60、55、50モル%等が例示される。1つの実施形態において、モノマー群100モル%中の芳香族テトラカルボン酸無水物の含有量は、50~75モル%程度が好ましい。
モノマー群100質量%中の芳香族テトラカルボン酸無水物の含有量の上限及び下限は、75、70、65、60、55、50質量%等が例示される。1つの実施形態において、モノマー群100質量%中の芳香族テトラカルボン酸無水物の含有量は、50~75質量%程度が好ましい。
<ジアミン>
ジアミンは、単独又は2種以上で使用され得る。ジアミンは、ダイマージアミン、カルボキシル基含有ジアミン、ジアミノポリシロキサン等が例示される。
(ダイマージアミン)
本開示においてダイマージアミンとは、オレイン酸等の不飽和脂肪酸の二量体であるダイマー酸の全てのカルボキシル基を一級アミノ基に置換したものであり(特開平9-12712号公報等参照)、各種公知のものを特に制限なく使用できる。以下、ダイマージアミンの非限定的な一般式を示す(各式において、m+n=6~17が好ましく、p+q=8~19が好ましく、破線部は炭素-炭素単結合又は炭素-炭素二重結合を意味する)。
Figure 0007283441000002
ダイマージアミンの市販品は、バーサミン551(コグニクスジャパン(株)製)、バーサミン552(コグニクスジャパン(株)製;バーサミン551の水添物)、PRIAMINE1075、PRIAMINE1074(いずれもクローダジャパン(株)製)等が例示される。
ジアミン100モル%中のダイマージアミン成分の含有量の上限及び下限は、100、90、80、70、60、50、40、30、25、20モル%等が例示される。1つの実施形態において、ジアミン100モル%中のダイマージアミン成分の含有量は、柔軟性、接着性、溶剤可溶性向上の観点から20~80モル%程度が好ましい。
ジアミン100質量%中のダイマージアミン成分の含有量の上限及び下限は、100、90、80、70、60、50、40、30、25、20質量%等が例示される。1つの実施形態において、ジアミン100質量%中のダイマージアミン成分の含有量は、柔軟性、接着性、溶剤可溶性向上の観点から30~95質量%程度が好ましい。
モノマー群100モル%中のダイマージアミンの含有量の上限及び下限は、50、40、30、20、10、8、5モル%等が例示される。1つの実施形態において、モノマー群100モル%中のダイマージアミンの含有量は、5~50モル%が好ましい。
モノマー群100質量%中のダイマージアミンの含有量の上限及び下限は、50、40、30、20、10、8、5質量%等が例示される。1つの実施形態において、モノマー群100質量%中のダイマージアミンの含有量は、5~50質量%が好ましい。
(芳香族ジアミン)
1つの実施形態において、芳香族ジアミンは下記一般式、
Figure 0007283441000003
(式中、Yは単結合、-SO-、-CO-、-O-、-O-C-O-、-O-C-C(CH-C-O-、-COO-(CH-OCO-、又は-COO-HC-HC(-O-C(=O)-CH)-CH-OCO-を表し、qは1~20の整数を表す。)
により表わされる。
芳香族ジアミンは、4,4’-ジアミノビフェニル、4,4’-ジアミノベンゾフェノン、4,4’-ジアミノジフェニルエーテル、4,4’-(4,4’-イソプロピリデンジフェニル-1,1’-ジイルジオキシ)ジアニリン等が例示される。
ジアミン100モル%中の芳香族ジアミンの含有量の上限は、80、70、60、50、40、30、25モル%等が例示され、下限は、75、70、60、50、40、30、25、20モル%等が例示される。1つの実施形態において、ジアミン100モル%中の芳香族ジアミンの含有量は、溶剤可溶性、作業性、柔軟性の観点から20~80モル%が好ましい。
ジアミン100質量%中の芳香族ジアミンの含有量の上限は、80、70、60、50、40、30、25質量%等が例示され、下限は、75、70、60、50、40、30、25、20質量%等が例示される。1つの実施形態において、ジアミン100質量%中の芳香族ジアミンの含有量は、溶剤可溶性、作業性、柔軟性の観点から20~80質量%が好ましい。
モノマー群100モル%中の芳香族ジアミンの含有量の上限は、50、40、30、20、10、8モル%等が例示され、下限は、40、30、20、10、8、5モル%等が例示される。1つの実施形態において、モノマー群100モル%中の芳香族ジアミンの含有量は、5~50モル%が好ましい。
モノマー群100質量%中の芳香族ジアミンの含有量の上限は、50、40、30、20、10、8質量%等が例示され、下限は、40、30、20、10、8、5質量%等が例示される。1つの実施形態において、モノマー群100質量%中の芳香族ジアミンの含有量は、5~50質量%が好ましい。
芳香族ジアミンの物質量とダイマージアミンの物質量との比率(芳香族ジアミン/ダイマージアミン)の上限は、4.0、3.0、2.0、1.0、0.50等が例示され、下限は、4.0、3.0、2.0、1.0、0.50、0.25等が例示される。1つの実施形態において、芳香族ジアミンの物質量とダイマージアミンの物質量との比率(芳香族ジアミン/ダイマージアミン)は、溶剤可溶性、作業性、柔軟性、接着性、誘電特性の観点から0.25~4.0が好ましい。
(ジアミノポリシロキサン)
ジアミノポリシロキサンは、α,ω-ビス(2-アミノエチル)ポリジメチルシロキサン、α,ω-ビス(3-アミノプロピル)ポリジメチルシロキサン、α,ω-ビス(4-アミノブチル)ポリジメチルシロキサン、α,ω-ビス(5-アミノペンチル)ポリジメチルシロキサン、α,ω-ビス[3-(2-アミノフェニル)プロピル]ポリジメチルシロキサン、α,ω-ビス[3-(4-アミノフェニル)プロピル]ポリジメチルシロキサン、1,3-ビス(3-アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン、1,3-ビス(4-アミノブチル)テトラメチルジシロキサン等が例示される。
ジアミン100モル%中のジアミノポリシロキサンの含有量の上限及び下限は、5、4、3、2、1、0モル%等が例示される。1つの実施形態において、ジアミン100モル%中のジアミノポリシロキサンの含有量は、柔軟性向上の観点から0~5モル%程度が好ましい。
ジアミン100質量%中のジアミノポリシロキサンの含有量の上限及び下限は、5、4、3、2、1、0質量%等が例示される。1つの実施形態において、ジアミン100質量%中のジアミノポリシロキサンの含有量は、柔軟性向上の観点から0~5質量%程度が好ましい。
モノマー群100モル%中のジアミノポリシロキサンの含有量の上限及び下限は、5、4、3、2、1、0モル%等が例示される。1つの実施形態において、モノマー群100モル%中のジアミノポリシロキサンの含有量は、柔軟性向上の観点から0~5モル%程度が好ましい。
モノマー群100質量%中のジアミノポリシロキサンの含有量の上限及び下限は、5、4、3、2、1、0質量%等が例示される。1つの実施形態において、モノマー群100質量%中のジアミノポリシロキサンの含有量は、柔軟性向上の観点から0~5質量%程度が好ましい。
(その他のジアミン)
1つの実施形態において、モノマー群は、上記以外のジアミン(その他のジアミンともいう)を含み得る。その他のジアミンは、脂環式ジアミン、ビスアミノフェノキシフェニルプロパン、ジアミノジフェニルエーテル、フェニレンジアミン、ジアミノジフェニルスルフィド、ジアミノジフェニルスルホン、ジアミノベンゾフェノン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノフェニルプロパン、ジアミノフェニルヘキサフルオロプロパン、ジアミノフェニルフェニルエタン、ビスアミノフェノキシベンゼン、ビスアミノベンゾイルベンゼン、ビスアミノジメチルベンジルベンゼン、ビスアミノジトリフルオロメチルベンジルベンゼン、アミノフェノキシビフェニル、アミノフェノキシフェニルケトン、アミノフェノキシフェニルスルフィド、アミノフェノキシフェニルスルホン、アミノフェノキシフェニルエーテル、アミノフェノキシフェニルプロパン、ビス(アミノフェノキシベンゾイル)ベンゼン、ビス(アミノフェノキシ-α,α-ジメチルベンジル)ベンゼン、ビス[(アミノアリールオキシ)ベンゾイル]ジフェニルエーテル、ビス(アミノ-α,α-ジメチルベンジルフェノキシ)ベンゾフェノン、ビス[アミノ-α,α-ジメチルベンジルフェノキシ]ジフェニルスルホン、4,4’-ビス[アミノフェノキシフェノキシ]ジフェニルスルホン、ジアミノジアリールオキシベンゾフェノン、ジアミノアリールオキシベンゾフェノン、6,6’-ビス(アミノアリールオキシ)-3,3,3’,3’-テトラメチル-1,1’-スピロビインダン、ビス(アミノアルキル)エーテル、ビス(アミノアルコキシアルキル)エーテル、ビス(アミノアルコキシ)アルカン、ビス[(アミノアルコキシ)アルコキシ]アルカン、(ポリ)エチレングリコ-ルビス(アミノアルキル)エーテル、ビス(アミノアリールオキシ)ピリジン、ジアミノアルキレン等が例示される。
脂環式ジアミンは、ジアミノシクロヘキサン、ジアミノジシクロヘキシルメタン、ジメチルージアミノジシクロヘキシルメタン、ジアミノビシクロ[2.2.1]ヘプタン、ビス(アミノメチル)-ビシクロ[2.2.1]ヘプタン、3(4),8(9)-ビス(アミノメチル)トリシクロ[5.2.1.0(2,6)]デカン、イソホロンジアミン、4,4’-ジアミノジシクロヘキシルメタン及び1,3-ビスアミノメチルシクロヘキサン等が例示される。
ビスアミノフェノキシフェニルプロパンは、2,2-ビス[4-(3-アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、2,2-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]プロパン等が例示される。
ジアミノジフェニルエーテルは、3,3’-ジアミノジフェニルエーテル、3,4’-ジアミノジフェニルエーテル、4,4’-ジアミノジフェニルエーテル等が例示される。
フェニレンジアミンは、p-フェニレンジアミン、m-フェニレンジアミン等のフェニレンジアミン等が例示される。
ジアミノジフェニルスルフィドは、3,3’-ジアミノジフェニルスルフィド、3,4’-ジアミノジフェニルスルフィド、4,4’-ジアミノジフェニルスルフィド等が例示される。
ジアミノジフェニルスルホンは、3,3’-ジアミノジフェニルスルホン、3,4’-ジアミノジフェニルスルホン、4,4’-ジアミノジフェニルスルホン等が例示される。
ジアミノベンゾフェノンは、3,3’-ジアミノベンゾフェノン、4,4’-ジアミノベンゾフェノン、3,4’-ジアミノベンゾフェノン等が例示される。
ジアミノジフェニルメタンは、3,3’-ジアミノジフェニルメタン、4,4’-ジアミノジフェニルメタン、3,4’-ジアミノジフェニルメタン等が例示される。
ジアミノフェニルプロパンは、2,2-ジ(3-アミノフェニル)プロパン、2,2-ジ(4-アミノフェニル)プロパン、2-(3-アミノフェニル)-2-(4-アミノフェニル)プロパン等が例示される。
ジアミノフェニルヘキサフルオロプロパンは、2,2-ジ(3-アミノフェニル)-1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロプロパン、2,2-ジ(4-アミノフェニル)-1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロプロパン、2-(3-アミノフェニル)-2-(4-アミノフェニル)-1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロプロパン等が例示される。
ジアミノフェニルフェニルエタンは、1,1-ジ(3-アミノフェニル)-1-フェニルエタン、1,1-ジ(4-アミノフェニル)-1-フェニルエタン、1-(3-アミノフェニル)-1-(4-アミノフェニル)-1-フェニルエタン等が例示される。
ビスアミノフェノキシベンゼンは、1,3-ビス(3-アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン、1,4-ビス(3-アミノフェノキシ)ベンゼン、1,4-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン等が例示される。
ビスアミノベンゾイルベンゼンは、1,3-ビス(3-アミノベンゾイル)ベンゼン、1,3-ビス(4-アミノベンゾイル)ベンゼン、1,4-ビス(3-アミノベンゾイル)ベンゼン、1,4-ビス(4-アミノベンゾイル)ベンゼン等が例示される。
ビスアミノジメチルベンジルベンゼンは、1,3-ビス(3-アミノ-α,α-ジメチルベンジル)ベンゼン、1,3-ビス(4-アミノ-α,α-ジメチルベンジル)ベンゼン、1,4-ビス(3-アミノ-α,α-ジメチルベンジル)ベンゼン、1,4-ビス(4-アミノ-α,α-ジメチルベンジル)ベンゼン等が例示される。
ビスアミノジトリフルオロメチルベンジルベンゼンは、1,3-ビス(3-アミノ-α,α-ジトリフルオロメチルベンジル)ベンゼン、1,3-ビス(4-アミノ-α,α-ジトリフルオロメチルベンジル)ベンゼン、1,4-ビス(3-アミノ-α,α-ジトリフルオロメチルベンジル)ベンゼン、1,4-ビス(4-アミノ-α,α-ジトリフルオロメチルベンジル)ベンゼン等が例示される。
アミノフェノキシビフェニルは、2,6-ビス(3-アミノフェノキシ)ベンゾニトリル、4,4’-ビス(3-アミノフェノキシ)ビフェニル、4,4’-ビス(4-アミノフェノキシ)ビフェニル等が例示される。
アミノフェノキシフェニルケトンは、ビス[4-(3-アミノフェノキシ)フェニル]ケトン、ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]ケトン等が例示される。
アミノフェノキシフェニルスルフィドは、ビス[4-(3-アミノフェノキシ)フェニル]スルフィド、ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]スルフィド等が例示される。
アミノフェノキシフェニルスルホンは、ビス[4-(3-アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]スルホン等が例示される。
アミノフェノキシフェニルエーテルは、ビス[4-(3-アミノフェノキシ)フェニル]エーテル、ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]エーテル等が例示される。
アミノフェノキシフェニルプロパンは、2,2-ビス[4-(3-アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、2,2-ビス[3-(3-アミノフェノキシ)フェニル]-1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロプロパン、2,2-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]-1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロプロパン等が例示される。
ビス(アミノフェノキシベンゾイル)ベンゼンは、1,3-ビス[4-(3-アミノフェノキシ)ベンゾイル]ベンゼン、1,3-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)ベンゾイル]ベンゼン、1,4-ビス[4-(3-アミノフェノキシ)ベンゾイル]ベンゼン、1,4-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)ベンゾイル]ベンゼン等が例示される。
ビス(アミノフェノキシ-α,α-ジメチルベンジル)ベンゼンは、1,3-ビス[4-(3-アミノフェノキシ)-α,α-ジメチルベンジル]ベンゼン、1,3-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)-α,α-ジメチルベンジル]ベンゼン、1,4-ビス[4-(3-アミノフェノキシ)-α,α-ジメチルベンジル]ベンゼン、1,4-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)-α,α-ジメチルベンジル]ベンゼン等が例示される。
ビス[(アミノアリールオキシ)ベンゾイル]ジフェニルエーテルは、4,4’-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)ベンゾイル]ジフェニルエーテル等が例示される。
ビス(アミノ-α,α-ジメチルベンジルフェノキシ)ベンゾフェノンは、4,4’-ビス[4-(4-アミノ-α,α-ジメチルベンジル)フェノキシ]ベンゾフェノン等が例示される。
ビス[アミノ-α,α-ジメチルベンジルフェノキシ]ジフェニルスルホンは、
4,4’-ビス[4-(4-アミノ-α,α-ジメチルベンジル)フェノキシ]ジフェニルスルホン等が例示される。
4,4’-ビス[アミノフェノキシフェノキシ]ジフェニルスルホンは、4,4’-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェノキシ]ジフェニルスルホン等が例示される。
ジアミノジアリールオキシベンゾフェノンは、3,3’-ジアミノ-4,4’-ジフェノキシベンゾフェノン、3,3’-ジアミノ-4,4’-ジビフェノキシベンゾフェノン等が例示される。
ジアミノアリールオキシベンゾフェノンは、3,3’-ジアミノ-4-フェノキシベンゾフェノン、3,3’-ジアミノ-4-ビフェノキシベンゾフェノン等が例示される。
6,6’-ビス(アミノアリールオキシ)-3,3,3’,3’-テトラメチル-1,1’-スピロビインダンは、6,6’-ビス(3-アミノフェノキシ)-3,3,3’,3’-テトラメチル-1,1’-スピロビインダン、6,6’-ビス(4-アミノフェノキシ)-3,3,3’,3’-テトラメチル-1,1’-スピロビインダン等が例示される。
ビス(アミノアルキル)エーテルは、ビス(アミノメチル)エーテル、ビス(2-アミノエチル)エーテル、ビス(3-アミノプロピル)エーテル等が例示される。
ビス(アミノアルコキシアルキル)エーテルは、ビス[2-(アミノメトキシ)エチル]エ-テル、ビス[2-(2-アミノエトキシ)エチル]エーテル、ビス[2-(3-アミノプロトキシ)エチル]エーテル等が例示される。
ビス(アミノアルコキシ)アルカンは、1,2-ビス(アミノメトキシ)エタン、1,2-ビス(2-アミノエトキシ)エタン等が例示される。
ビス[(アミノアルコキシ)アルコキシ]アルカンは、1,2-ビス[2-(アミノメトキシ)エトキシ]エタン、1,2-ビス[2-(2-アミノエトキシ)エトキシ]エタン等が例示される。
(ポリ)エチレングリコ-ルビス(アミノアルキル)エーテルは、エチレングリコ-ルビス(3-アミノプロピル)エーテル、ジエチレングリコ-ルビス(3-アミノプロピル)エーテル、トリエチレングリコ-ルビス(3-アミノプロピル)エーテル等が例示される。
ビス(アミノアリールオキシ)ピリジンは、2,6-ビス(3-アミノフェノキシ)ピリジン等が例示される。
ジアミノアルキレンは、エチレンジアミン、1,3-ジアミノプロパン、1,4-ジアミノブタン、1,5-ジアミノペンタン、1,6-ジアミノヘキサン、1,7-ジアミノヘプタン、1,8-ジアミノオクタン、1,9-ジアミノノナン、1,10-ジアミノデカン、1,11-ジアミノウンデカン、1,12-ジアミノドデカン等が例示される。
1つの実施形態において、ジアミン100モル%中のその他のジアミンの含有量は、5モル%未満、4モル%未満、1モル%未満、0.9モル%未満、0.5モル%未満、0.1モル%未満、0モル%程度等が例示される。
1つの実施形態において、ジアミン100質量%中のその他のジアミンの含有量は、5質量%未満、4質量%未満、1質量%未満、0.9質量%未満、0.5質量%未満、0.1質量%未満、0質量%程度等が例示される。
1つの実施形態において、モノマー群100モル%中のその他のジアミンの含有量は、5モル%未満、4モル%未満、1モル%未満、0.9モル%未満、0.5モル%未満、0.1モル%未満、0モル%程度等が例示される。
1つの実施形態において、モノマー群100質量%中のその他のジアミンの含有量は、5質量%未満、4質量%未満、1質量%未満、0.9質量%未満、0.5質量%未満、0.1質量%未満、0質量%程度等が例示される。
モノマー群100モル%中のジアミンの含有量の上限及び下限は、50、45、40、35、30、25モル%等が例示される。1つの実施形態において、モノマー群100モル%中のジアミンの含有量は、25~50モル%程度が好ましい。
モノマー群100質量%中のジアミンの含有量の上限及び下限は、50、45、40、35、30、25質量%等が例示される。1つの実施形態において、モノマー群100モル%中のジアミンの含有量は、25~50質量%程度が好ましい。
芳香族テトラカルボン酸無水物とジアミンとのモル比〔芳香族テトラカルボン酸無水物/ジアミン〕の上限及び下限は、1.5、1.4、1.3、1.2、1.1、1.0等が例示される。1つの実施形態において、芳香族テトラカルボン酸無水物とジアミンとのモル比〔芳香族テトラカルボン酸無水物/ジアミン〕は、溶剤可溶性、溶液安定性の観点より、1.0~1.5程度が好ましい。
芳香族テトラカルボン酸無水物とジアミンとの質量比〔芳香族テトラカルボン酸無水物/ジアミン〕の上限及び下限は、1.5、1.4、1.2、1.0、0.9、0.7、0.6、0.5等が例示される。1つの実施形態において、芳香族テトラカルボン酸無水物とジアミンとの質量比〔芳香族テトラカルボン酸無水物/ジアミン〕は、0.5~1.5が好ましい。
<その他のモノマー>
1つの実施形態において、モノマー群は、芳香族テトラカルボン酸無水物でもジアミンでもないモノマー(その他のモノマーともいう)を含み得る。その他のモノマーは、脂肪族テトラカルボン酸無水物等が例示される。
1つの実施形態において、モノマー群中のその他のモノマーの含有量は、5モル%未満、4モル%未満、1モル%未満、0.9モル%未満、0.5モル%未満、0.1モル%未満、0モル%程度等が例示される。
1つの実施形態において、モノマー群中のその他のモノマーの含有量は、5質量%未満、4質量%未満、1質量%未満、0.9質量%未満、0.5質量%未満、0.1質量%未満、0質量%程度等が例示される。
1つの実施形態において、前記芳香族テトラカルボン酸無水物が4,4’-[プロパン-2,2-ジイルビス(1,4-フェニレンオキシ)]ジフタル酸二無水物であり、かつ前記カルボキシル基含有ジアミンが3,5-ジアミノ安息香酸であるか、又は
前記芳香族テトラカルボン酸無水物が3,3’,4,4’-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物であり、かつ前記カルボキシル基含有ジアミンが5,5’-メチレンビス(2-アミノ安息香酸)である。
<ポリイミドの物性等>
上記ポリイミドの重量平均分子量の上限及び下限は、50000、40000、30000、20000、10000、7500、5500、5000等が例示される。1つの実施形態において、上記ポリイミドの重量平均分子量は誘電特性、溶剤可溶性、柔軟性の観点から5000~50000が好ましい。
上記ポリイミドの数平均分子量の上限及び下限は、40000、30000、20000、10000、7500、5000、3000、2000等が例示される。1つの実施形態において、上記ポリイミドの数平均分子量は誘電特性、溶剤可溶性、柔軟性の観点から2000~40000が好ましい。
重量平均分子量及び数平均分子量は、例えばゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定したポリスチレン換算値として求められ得る。
上記ポリイミドの軟化点の上限及び下限は、220、200、150、100、50、25、20℃等が例示される。1つの実施形態において、上記ポリイミドの軟化点は作業性、耐熱性、溶剤可溶性の観点から20~220℃が好ましい。
軟化点は、市販の測定器(「ARES-2KSTD-FCO-STD」、Rheometric Scientific社製)等を用いて得られ得る。
上記ポリイミドの酸価の上限及び下限は、300、275、250、225、200、175、150、125、100、75、50、25、20mgKOH/g等が例示される。1つの実施形態において、上記ポリイミドの酸価は、20~300mgKOH/gが好ましい。
酸価は、JIS K 0070:1992に記載の手順により求められ得る。
<ポリイミドの製造方法等>
上記ポリイミドは、各種公知の方法により製造できる。ポリイミドの製造方法は、芳香族テトラカルボン酸無水物、並びにダイマージアミン等を含むジアミンを含むモノマー群を、好ましくは60~120℃程度、より好ましくは80~100℃程度の温度において、好ましくは0.1~2時間程度、より好ましくは0.1~0.5時間程度、重付加反応させて、重付加物を得る工程、得られた重付加物を好ましくは80~250℃程度、より好ましくは100~200℃程度の温度において、好ましくは0.5~50時間程度、より好ましくは1~20時間程度、イミド化反応、即ち脱水閉環反応させる工程を含む方法等が例示される。
なお、イミド化反応させる工程では、各種公知の反応触媒、脱水剤、及び後述する有機溶剤が使用され得る。各種公知の反応触媒、脱水剤、及び後述する有機溶剤は、単独又は2種以上で使用され得る。反応触媒は、トリエチルアミン等の脂肪族第3級アミン、ジメチルアニリン等の芳香族第3級アミン、ピリジン、ピコリン、イソキノリン等の複素環式第3級アミン等が例示される。また、脱水剤は、無水酢酸等の脂肪族酸無水物や無水安息香酸等の芳香族酸無水物等が例示される。
上記ポリイミドのイミド閉環率は特に限定されない。ここに「イミド閉環率」とは、ポリイミドにおける環状イミド結合の含有量を意味し、例えばNMRやIR分析等の各種分光手段により決定できる。常温密着性及び耐熱密着性が良好となる観点から、上記ポリイミドのイミド閉環率は、70%以上程度が好ましく、85~100%程度がより好ましい。
組成物100質量%中のポリイミドの含有量の上限及び下限は、99.9、99.8、99.5、99、98、95、90、80、70、60、55、50質量%等が例示される。1つの実施形態において、組成物100質量%中のポリイミドの含有量は、50~99.9質量%が好ましい。
組成物100質量%中のポリイソシアネート、トリマートリアミン、及びシラン変性エポキシ樹脂からなる群から選択される1種以上の含有量の上限及び下限は、50、45、40、30、20、10、5、2、1、0.5、0.2、0.1質量%等が例示される。1つの実施形態において、組成物100質量%中のポリイソシアネート、トリマートリアミン、及びシラン変性エポキシ樹脂からなる群から選択される1種以上の含有量は、0.1~50質量%が好ましい。
ポリイミドとポリイソシアネート、トリマートリアミン、及びシラン変性エポキシ樹脂からなる群から選択される1種以上との質量比(ポリイミド/ポリイソシアネート、トリマートリアミン、及びシラン変性エポキシ樹脂からなる群から選択される1種以上)の上限及び下限は、1000、900、800、700、600、500、400、300、200、190、175、150、145、140、135、130、125、120、115、110、105、100、95、90、85、83、80、75、70、67、65、60、55、50、45、40、35、30、29、25、20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、7、5、4,3、2、1等が例示される。1つの実施形態において、ポリイミドとポリイソシアネート、トリマートリアミン、及びシラン変性エポキシ樹脂からなる群から選択される1種以上との質量比(ポリイミド/ポリイソシアネート、トリマートリアミン、及びシラン変性エポキシ樹脂からなる群から選択される1種以上)は、1~1000が好ましい。
<ポリイソシアネート>
本開示において、「ポリイソシアネート」とは、2個以上のイソシアネート基(-N=C=O)を有する化合物である。ポリイソシアネートは、直鎖脂肪族ポリイソシアネート、分岐脂肪族ポリイソシアネート、脂環族ポリイソシアネート、芳香族ポリイソシアネート並びにこれらのビウレット体、イソシアヌレート体、アロファネート体、アダクト体等が例示される。上記組成物において、ポリイソシアネートは単独で使用しても2種以上を併用してもよい。
直鎖脂肪族基は、直鎖アルキレン基等が例示される。直鎖アルキレン基は一般式:-(CH-(nは1以上の整数)で表される。直鎖アルキレン基は、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、n-ブチレン基、n-ペンチレン基、n-ヘキシレン基、n-ヘプチレン基、n-オクチレン基、n-ノニレン基、n-デカメチレン基等が例示される。
直鎖脂肪族ポリイソシアネートは、メチレンジイソシアネート、ジメチレンジイソシアネート、トリメチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ペンタメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ヘプタメチレンジイソシアネート、オクタメチレンジイソシアネート、ノナメチレンジイソシアネート、デカメチレンジイソシアネート等が例示される。
分岐脂肪族基は、分岐アルキレン基等が例示される。分岐アルキレン基は、直鎖アルキレン基の少なくとも1つの水素原子がアルキル基によって置換された基である。分岐アルキレン基は、ジエチルペンチレン基、トリメチルブチレン基、トリメチルペンチレン基、トリメチルヘキシレン基(トリメチルヘキサメチレン基)等が例示される。
分岐脂肪族ポリイソシアネートは、ジエチルペンチレンジイソシアネート、トリメチルブチレンジイソシアネート、トリメチルペンチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート等が例示される。
脂環族基は、シクロアルキレン基等が例示される。シクロアルキレン基は、単環シクロアルキレン基、架橋環シクロアルキレン基、縮合環シクロアルキレン基等が例示される。またシクロアルキレン基は、1個以上の水素原子が直鎖又は分岐アルキル基によって置換されていてもよい。
本開示において、単環とは、炭素の共有結合により形成された内部に橋かけ構造を有しない環状構造を意味する。また、縮合環とは、2つ以上の単環が2個の原子を共有している(すなわち、それぞれの環の辺を互いに1つだけ共有(縮合)している)環状構造を意味する。架橋環とは、2つ以上の単環が3個以上の原子を共有している環状構造を意味する。
単環シクロアルキレン基は、シクロペンチレン基、シクロヘキシレン基、シクロヘプチレン基、シクロデシレン基、3,5,5-トリメチルシクロヘキシレン基等が例示される。
架橋環シクロアルキレン基は、トリシクロデシレン基、アダマンチレン基、ノルボルニレン基等が例示される。
縮合環シクロアルキレン基は、ビシクロデシレン基等が例示される。
脂環族ポリイソシアネートは、単環脂環族ポリイソシアネート、架橋環脂環族ポリイソシアネート、縮合環脂環族ポリイソシアネート等が例示される。
単環脂環族ポリイソシアネートは、水添キシレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、シクロペンチレンジイソシアネート、シクロヘキシレンジイソシアネート、シクロヘプチレンジイソシアネート、シクロデシレンジイソシアネート、3,5,5-トリメチルシクロヘキシレンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート等が例示される。
架橋環脂環族ポリイソシアネートは、トリシクロデシレンジイソシアネート、アダマンタンジイソシアネート、ノルボルネンジイソシアネート等が例示される。
縮合環脂環族ポリイソシアネートは、ビシクロデシレンジイソシアネート等が例示される。
芳香族基は、単環芳香族基、縮合環芳香族基等が例示される。また芳香族基は、1個以上の水素原子が直鎖又は分岐アルキル基によって置換されていてもよい。
単環芳香族基は、フェニル基(フェニレン基)、トリル基(トリレン基)、メシチル基(メシチレン基)等が例示される。また縮合環芳香族基は、ナフチル基(ナフチレン基)等が例示される。
芳香族ポリイソシアネートは、単環芳香族ポリイソシアネート、縮合環芳香族ポリイソシアネート等が例示される。
単環芳香族ポリイソシアネートは、4,4’-ジフェニルジメチルメタンジイソシアネート等のジアルキルジフェニルメタンジイソシアネート、4,4’-ジフェニルテトラメチルメタンジイソシアネート等のテトラアルキルジフェニルメタンジイソシアネート、4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート、4,4’-ジベンジルイソシアネート、1,3-フェニレンジイソシアネート、1,4-フェニレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、m-テトラメチルキシリレンジイソシアネート等が例示される。
縮合環芳香族ポリイソシアネートは、1,5-ナフチレンジイソシアネート等が例示される。
ポリイソシアネートのビウレット体は、
下記構造式:
Figure 0007283441000004
[式中、nは、1以上の整数であり、RbA~RbEはそれぞれ独立に、アルキレン基、アリーレン基、又はアルキレン基とアリーレン基が組み合わさってなる基であり、Rbα~Rbβはそれぞれ独立に、イソシアネート基又は
Figure 0007283441000005
(nb1は、0以上の整数であり、Rb1~Rb5はそれぞれ独立に、アルキレン基、アリーレン基、又はアルキレン基とアリーレン基が組み合わさってなる基であり、R’~R'' はそれぞれ独立に、イソシアネート基又はRbα~Rbβ自身の基である。Rb4~Rb5、R''は、各構成単位ごとに基が異なっていてもよい。)である。RbD~RbE、Rbβは、各構成単位ごとに基が異なっていてもよい。]で表される化合物等が例示される。
アルキレン基とアリーレン基が組み合わさってなる基は、アルキレンアリーレンアルキレン基等が例示される。
アルキレンアリーレンアルキレン基は、
-Ralkylene-Rarylene-Ralkylene
(式中、Ralkyleneは、アルキレン基を表し、Raryleneは、アリーレン基を表す)
で表わされる基である。
ポリイソシアネートのビウレット体は、デュラネート24A-100、デュラネート22A-75P、デュラネート21S-75E(以上旭化成(株)製)、デスモジュールN3200A(ヘキサメチレンジイソシアネートのビウレット体)(以上住友バイエルウレタン(株)製)等が例示される。
ポリイソシアネートのイソシアヌレート体は、
下記構造式:
Figure 0007283441000006
[式中、nは、0以上の整数であり、RiA~RiEはそれぞれ独立に、アルキレン基、アリーレン基、又はアルキレン基とアリーレン基が組み合わさってなる基であり、Riα~Riβはそれぞれ独立に、イソシアネート基又は
Figure 0007283441000007
(ni1は、0以上の整数であり、Ri1~Ri5はそれぞれ独立に、アルキレン基、アリーレン基、又はアルキレン基とアリーレン基が組み合わさってなる基であり、R’~R'' はそれぞれ独立に、イソシアネート基又はRiα~Riβ自身の基である。Ri5、R''は、各構成単位ごとに基が異なっていてもよい。)である。RiD~RiE、Riβは、各構成単位ごとに基が異なっていてもよい。]で表される化合物等が例示される。
ポリイソシアネートのイソシアヌレート体は、デュラネートTPA-100、デュラネートTKA-100、デュラネートMFA-75B、デュラネートMHG-80B(以上旭化成(株)製)、コロネートHXR(ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート体)(以上東ソー(株)製)、タケネートD-131N(キシレンジイソシアネートのイソシアヌレート体)、タケネートD204EA-1(トルエンジイソシアネートのイソシアヌレート体)、タケネートD-127N(水添キシレンジイソシアネートのイソシアヌレート体)(以上三井化学(株)製)、VESTANAT T1890/100(イソホロンジイソシアネートのイソシアヌレート体)(以上エボニック・ジャパン(株)製)等が例示される。
ポリイソシアネートのアロファネート体は、
下記構造式:
Figure 0007283441000008
[式中、nは、0以上の整数であり、RaAは、アルキル基又はアリール基であり、RaB~RaGはそれぞれ独立に、アルキレン基、アリーレン基、又はアルキレン基とアリーレン基が組み合わさってなる基であり、Raα~Raγはそれぞれ独立に、イソシアネート基又は
Figure 0007283441000009
(na1は、0以上の整数であり、Ra1~Ra6はそれぞれ独立に、アルキレン基又はアリーレン基であり、R’~R''' はそれぞれ独立に、イソシアネート基又はRaα~Raγ自身の基である。Ra1~Ra4、R’~R'''は、各構成単位ごとに基が異なっていてもよい。)である。RaB~RaE、Raα~Raγは、各構成単位ごとに基が異なっていてもよい。]で表される化合物等が例示される。
ポリイソシアネートのアロファネート体の市販品は、タケネートD-178N(三井化学(株)製)等が例示される。
ポリイソシアネートのアダクト体は、
下記構造式:
Figure 0007283441000010
[式中、nadは0以上の整数であり、RadA~RadEは、それぞれ独立にアルキレン基、アリーレン基、又はアルキレン基とアリーレン基が組み合わさってなる基であり、Rad1~Rad2は、それぞれ独立に
Figure 0007283441000011
(式中、nad’は0以上の整数であり、Rad’~Rad’’は、それぞれ独立にアルキレン基、アリーレン基、又はアルキレン基とアリーレン基が組み合わさってなる基であり、Rad’’’は、Rad1~Rad2自身の基であり、Rad’~Rad’’’は、各構成単位ごとに基が異なっていてもよい。)
であり、RadD~RadE、Rad2は、各構成単位ごとに基が異なっていてもよい。]
で示されるトリメチロールプロパンとポリイソシアネートのアダクト体、
下記構造式
Figure 0007283441000012
[式中、nad1は0以上の整数であり、Radα~Radεは、それぞれ独立にアルキレン基又はアリーレン基であり、RadA~RadBは、それぞれ独立に
Figure 0007283441000013
(式中、nad1’は0以上の整数であり、Radδ’~Radε’は、それぞれ独立にアルキレン基、アリーレン基、又はアルキレン基とアリーレン基が組み合わさってなる基であり、RadB’は、RadA~RadB自身の基であり、Radδ’~Radε’、RadB’は、各構成単位ごとに基が異なっていてもよい。)
であり、Radδ~Radεは、各構成単位ごとに基が異なっていてもよい。]
で示されるグリセリンとポリイソシアネートのアダクト体等が例示される。
ポリイソシアネートのアダクト体は、デュラネートP301-75E(以上旭化成(株)製)、タケネートD110N、タケネートD160N(以上三井化学(株)製)、コロネートL(以上東ソー(株)製)等が例示される。
組成物100質量%中のポリイソシアネートの含有量の上限及び下限は、50、45、40、30、20、10、5、2、1、0.5、0.2、0.1質量%等が例示される。1つの実施形態において、組成物100質量%中のポリイソシアネートの含有量は、0.1~50質量%が好ましい。
ポリイミドとポリイソシアネートとの質量比(ポリイミド/ポリイソシアネート)の上限及び下限は、1000、900、800、700、600、500、400、300、200、190、175、150、145、140、135、130、125、120、115、110、105、100、95、90、85、83、80、75、70、67、65、60、55、50、45、40、35、30、29、25、20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、7、5、4,3、2、1等が例示される。1つの実施形態において、ポリイミドとポリイソシアネートとの質量比(ポリイミド/ポリイソシアネート)は、1~1000が好ましい。
<トリマートリアミン>
トリマートリアミンは、オレイン酸等の不飽和脂肪酸の三量体であるトリマー酸(特表2013-505345号公報等参照)の全てのカルボキシル基を一級アミノ基に置換したものであり、各種公知のものを特に制限なく使用できる。以下、トリマートリアミンの非限定的な構造式を示す(破線部は炭素-炭素単結合又は炭素-炭素二重結合を意味し、Rは、エチレン基(-CHCH-)又はエテニレン基(-CH=CH-)を意味する。)。
Figure 0007283441000014
トリマートリアミンの市販品は、PRIAMINE1071(クローダジャパン(株)製)等が例示される。なお、市販品におけるトリマートリアミン成分の含有量は通常15~20質量%程度であり、残部としてダイマージアミンが80質量%を超えて含まれていることがある。
組成物100質量%中のトリマートリアミンの含有量の上限及び下限は、50、45、40、30、20、10、5、2、1、0.5、0.2、0.1質量%等が例示される。1つの実施形態において、組成物100質量%中のトリマートリアミンの含有量は、0.1~50質量%が好ましい。
ポリイミドとトリマートリアミンとの質量比(ポリイミド/トリマートリアミン)の上限及び下限は、1000、900、800、700、600、500、400、300、200、190、175、150、145、140、135、130、125、120、115、110、105、100、95、90、85、83、80、75、70、67、65、60、55、50、45、40、35、30、29、25、20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、7、5、4,3、2、1等が例示される。1つの実施形態において、ポリイミドとトリマートリアミンとの質量比(ポリイミド/トリマートリアミン)は、1~1000が好ましい。
<シラン変性エポキシ樹脂>
シラン変性エポキシ樹脂は、水酸基含有エポキシ樹脂とアルコキシシラン部分縮合物との反応物である。
水酸基含有エポキシ樹脂は、ビスフェノール型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂等が例示される。
水酸基含有エポキシ樹脂のエポキシ当量の上限及び下限は、5000、4000、3000、2000、1000、900、800、750、500、450、400、300、250、200、180等が例示される。1つの実施形態において、水酸基含有エポキシ樹脂のエポキシ当量は180~5000が好ましく、450~500がより好ましい。
アルコキシシラン部分縮合物は、一般式:R1 Si(OR4-p
(式中、pは0~2の整数であり、Rは置換若しくは非置換の炭素数6以下のアルキル基、アリール基、又はアルケニル基であり、Rは炭素数6以下のアルキル基である。)で表されるアルコキシシラン又はこれらの縮合物等を例示できる。
炭素数6以下のアルキル基は、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、s-ブチル基、i-ブチル基、t-ブチル基、n-ペンチル基、ネオペンチル基、i-ペンチル基、s-ペンチル基、3-ペンチル基、t-ペンチル基、ヘキシル基、イソヘキシル基、3-メチルペンチル基、2,3-ジメチルブチル基、2,2-ジメチルブチル基が例示される。
置換基は、グリシジル基、メルカプト基、エポキシ基等が例示される。
アリール基は、フェニル基、ナフチル基等が例示される。
アルケニル基は、ビニル基、アリル基等が例示される。
アルコキシシランは、テトラアルコキシシラン、トリアルコキシシラン、ジアルコキシシラン等が例示される。
テトラアルコキシシランは、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラブトキシシラン等が例示される。
トリアルコキシシランは、アルキルトリアルコキシシラン、アリールトリアルコキシシラン、官能基含有トリアルコキシシラン等が例示される。
アルキルトリアルコキシシランは、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリプロポキシシラン、メチルトリブトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、n-プロピルトリメトキシシラン、n-プロピルトリエトキシシラン、イソプロピルトリメトキシシラン、イソプロピルトリエトキシシラン等が例示される。
アリールトリアルコキシシランは、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン等が例示される。
アルケニルトリアルコキシシランは、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン等が例示される。
官能基含有トリアルコキシシランは、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3-メルカプトプロピルトリエトキシシラン、3,4-エポキシシクロヘキシルエチルトリメトキシシラン、3,4-エポキシシクロヘキシルエチルトリメトキシシラン等が例示される。
ジアルコキシシランは、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジエチルジメトキシシラン、ジエチルジエトキシシラン等が例示される。
シラン変性エポキシ樹脂は、水酸基含有エポキシ樹脂とアルコキシシラン部分縮合物とを脱アルコール反応によりエステル化することにより製造される。特に制限されないが、アルコキシシラン部分縮合物のシリカ換算質量/水酸基含有エポキシ樹脂の質量(質量比)0.01~1.2として、反応温度50~130℃で1~15時間反応させることが好ましい。
組成物100質量%中のシラン変性エポキシ樹脂の含有量の上限及び下限は、50、45、40、30、20、10、5、2、1、0.5、0.2、0.1質量%等が例示される。1つの実施形態において、組成物100質量%中のシラン変性エポキシ樹脂の含有量は、0.1~50質量%が好ましい。
ポリイミドとシラン変性エポキシ樹脂との質量比(ポリイミド/シラン変性エポキシ樹脂)の上限及び下限は、1000、900、800、700、600、500、400、300、200、190、175、150、145、140、135、130、125、120、115、110、105、100、95、90、85、83、80、75、70、67、65、60、55、50、45、40、35、30、29、25、20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、7、5、4,3、2、1等が例示される。1つの実施形態において、ポリイミドとシラン変性エポキシ樹脂との質量比(ポリイミド/シラン変性エポキシ樹脂)は、1~1000が好ましい。
1つの実施形態において上記組成物は熱可塑性ポリイミド組成物、めっきプライマー用組成物(例えば銅めっきプライマー用組成物)として使用され得る。
[反応物]
本開示は、芳香族テトラカルボン酸無水物、及びダイマージアミンを含むモノマー群の反応物であるポリイミドと
ポリイソシアネート、トリマートリアミン、及びシラン変性エポキシ樹脂からなる群から選択される1種以上との反応物を提供する。
芳香族テトラカルボン酸無水物等の成分は上述のもの等が例示される。
上記反応物を製造する際の反応条件は特に限定されないが、後述の銅張積層板を製造する際の加熱・圧着条件等が例示される。
1つの実施形態において上記反応物は熱可塑性ポリイミド層、めっきプライマー層(例えば銅めっきプライマー層)として使用され得る。
[接着剤]
本開示は、上記組成物、架橋剤及び有機溶剤を含む接着剤を提供する。
上記接着剤100質量%における上記ポリイミドの含有量の上限及び下限は、90、80、70、60、50、40、30、20、10、5質量%等が例示される。上記接着剤100質量%における上記ポリイミドの含有量は、5~90質量%程度が好ましい。
<架橋剤>
架橋剤は、ポリイミドの架橋剤として機能するものであれば、各種公知のものを特に制限なく使用できる。架橋剤は、単独又は2種以上で使用され得る。
架橋剤は、エポキシド、ベンゾオキサジン、ビスマレイミド、シアネートエステル、ポリイソシアネート等が例示される。1つの実施形態において、架橋剤は、エポキシド、ベンゾオキサジン、ビスマレイミド及びシアネートエステルからなる群より選ばれる少なくとも1種が好ましい。
(エポキシド)
エポキシドは、フェノールノボラック型エポキシド、クレゾールノボラック型エポキシド、ビスフェノールA型エポキシド、ビスフェノールF型エポキシド、ビスフェノールS型エポキシド、水添ビスフェノールA型エポキシド、水添ビスフェノールF型エポキシド、スチルベン型エポキシド、トリアジン骨格含有エポキシド、フルオレン骨格含有エポキシド、線状脂肪族エポキシド、脂環式エポキシド、グリシジルアミン型エポキシド、トリフェノールメタン型エポキシド、アルキル変性トリフェノールメタン型エポキシド、ビフェニル型エポキシド、ジシクロペンタジエン骨格含有エポキシド、ナフタレン骨格含有エポキシド、アリールアルキレン型エポキシド、テトラグリシジルキシリレンジアミン、上記エポキシドのダイマー酸変性物であるダイマー酸変性エポキシド、ダイマー酸ジグリシジルエステル、シラン変性エポキシ樹脂等が例示される。また、エポキシドの市販品は、三菱化学(株)製の「jER828」や「jER834」、「jER807」、新日鐵化学(株)製の「ST-3000」、ダイセル化学工業(株)製の「セロキサイド2021P」、新日鐵化学(株)製の「YD-172-X75」、三菱ガス化学(株)製の「TETRAD-X」等が例示される。これらの中でも、耐熱接着性、吸湿はんだ耐熱性及び低誘電特性のバランスの観点よりビスフェノールA型エポキシド、ビスフェノールF型エポキシド、水添ビスフェノールA型エポキシド及び脂環式エポキシドからなる群より選ばれる少なくとも1種が好ましい。
特に下記構造のテトラグリシジルジアミン
Figure 0007283441000015
(式中、Yはフェニレン基又はシクロヘキシレン基を表す。)
は、上記ポリイミドとの相溶性が良好である。また、これを用いると接着層の低損失弾性率化が容易となり、その耐熱接着性及び低誘電特性も良好となる。
架橋剤としてエポキシドを用いる場合、各種公知のエポキシド用硬化剤を併用できる。エポキシド用硬化剤は、単独又は2種以上で使用され得る。エポキシド用硬化剤は、無水コハク酸、無水フタル酸、無水マレイン酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、3-メチル-ヘキサヒドロ無水フタル酸、4-メチル-ヘキサヒドロ無水フタル酸、或いは4-メチル-ヘキサヒドロ無水フタル酸とヘキサヒドロ無水フタル酸との混合物、テトラヒドロ無水フタル酸、メチル-テトラヒドロ無水フタル酸、無水ナジック酸、無水メチルナジック酸、ノルボルナン-2,3-ジカルボン酸無水物、メチルノルボルナン-2,3-ジカルボン酸無水物、メチルシクロヘキセンジカルボン酸無水物、3-ドデセニル無水コハク酸、オクテニルコハク酸無水物等の酸無水物系硬化剤;ジシアンジアミド(DICY)、芳香族ジアミン(商品名「LonzacureM-DEA」、「LonzacureM-DETDA」等。いずれもロンザジャパン(株)製)、脂肪族アミン等のアミン系硬化剤;フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ビスフェノールA型ノボラック樹脂、トリアジン変性フェノールノボラック樹脂、フェノール性水酸基含有ホスファゼン(大塚化学(株)製の商品名「SPH-100」等)等のフェノール系硬化剤、環状ホスファゼン系化合物、マレイン酸変性ロジンやその水素化物等のロジン系架橋剤等が例示される。これらの中でもフェノール系硬化剤、特にフェノール性水酸基含有ホスファゼン系硬化剤が好ましい。硬化剤の使用量は特に制限されないが、上記接着剤の固形分を100質量%とした場合において0.1~120質量%程度が好ましく、10~40質量%程度がより好ましい。
架橋剤としてエポキシド及びエポキシド用硬化剤を併用する場合、反応触媒をさらに併用できる。反応触媒は、単独又は2種以上で使用され得る。反応触媒は、1,8-ジアザ-ビシクロ[5.4.0]ウンデセン-7、トリエチレンジアミン、ベンジルジメチルアミン、トリエタノールアミン、ジメチルアミノエタノール、トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール等の三級アミン;2-メチルイミダゾール、2-フェニルイミダゾール、2-フェニル-4-メチルイミダゾール、2-ヘプタデシルイミダゾール等のイミダゾ-ル類;トリブチルホスフィン、メチルジフェニルホスフィン、トリフェニルホスフィン、ジフェニルホスフィン、フェニルホスフィン等の有機ホスフィン;テトラフェニルホスホニウム・テトラフェニルボレート、2-エチル-4-メチルイミダゾール・テトラフェニルボレート、N-メチルモルホリン・テトラフェニルボレート等のテトラフェニルボロン塩等が例示される。また、当該反応触媒の使用量は特に制限されないが、上記接着剤の固形分を100質量%とした場合において0.01~5質量%程度が好ましい。
(ベンゾオキサジン)
ベンゾオキサジンは、6,6-(1-メチルエチリデン)ビス(3,4-ジヒドロ-3-フェニル-2H-1,3-ベンゾオキサジン)、6,6-(1-メチルエチリデン)ビス(3,4-ジヒドロ-3-メチル-2H-1,3-ベンゾオキサジン)等が例示される。なお、オキサジン環の窒素にはフェニル基、メチル基、シクロヘキシル基等が結合していてもよい。また、ベンゾオキサジンの市販品は、四国化成工業(株)社製の「ベンゾオキサジンF-a型」や「ベンゾオキサジンP-d型」、エア・ウォ-タ-社製の「RLV-100」等が例示される。
(ビスマレイミド)
ビスマレイミドは、4,4’-ジフェニルメタンビスマレイミド、m-フェニレンビスマレイミド、ビスフェノールAジフェニルエーテルビスマレイミド、3,3’-ジメチル-5,5’-ジエチル-4,4’-ジフェニルメタンビスマレイミド、4-メチル-1,3-フェニレンビスマレイミド、1,6’-ビスマレイミド-(2,2,4-トリメチル)ヘキサン、4,4’-ジフェニルエーテルビスマレイミド、4,4’-ジフェニルスルフォンビスマレイミド等が例示される。また、ビスマレイミドの市販品は、JFEケミカル(株)社製の「BAF-BMI」等が例示される。
(シアネートエステル)
シアネートエステルは、2-アリルフェノールシアネートエステル、4-メトキシフェノールシアネートエステル、2,2-ビス(4-シアナトフェノール)-1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロプロパン、ビスフェノールAシアネートエステル、ジアリルビスフェノールAシアネートエステル、4-フェニルフェノールシアネートエステル、1,1,1-トリス(4-シアナトフェニル)エタン、4-クミルフェノールシアネートエステル、1,1-ビス(4-シアナトフェニル)エタン、4,4’-ビスフェノールシアネートエステル、及び2,2‐ビス(4‐シアナトフェニル)プロパン等が例示される。また、シアネートエステルの市販品は、「PRIMASET BTP-6020S(ロンザジャパン(株)製)」等が例示される。
上記接着剤における、上記ポリイミド100質量部(固形分換算)に対する架橋剤の含有量の上限及び下限は、900、800、700、600、500、400、300、200、100、50、20、10、5質量部等が例示される。1つの実施形態において、上記ポリイミド100質量部(固形分換算)に対する架橋剤の含有量は、5~900質量部程度が好ましい。
上記接着剤100質量%中の架橋剤の含有量の上限及び下限は、80、70、60、50、40、30、20、10、5、2質量%等が例示される。1つの実施形態において、上記接着剤100質量%中の架橋剤の含有量は、2~80質量%程度が好ましい。
<有機溶剤>
有機溶剤は、各種公知の有機溶剤を単独又は2種以上で使用できる。有機溶剤は、N-メチル-2-ピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、N-メチルカプロラクタム、メチルトリグライム、メチルジグライム等の非プロトン性極性溶剤や、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサン等の脂環式溶剤、メタノール、エタノール、プロパノール、ベンジルアルコール、クレゾ-ル等のアルコール系溶剤、トルエン等の芳香族系溶剤等が例示される。
また、接着剤における有機溶剤の含有量は特に制限されないが、有機溶剤の接着剤100質量%に対する固形分質量の上限及び下限は、60、50、40、30、20、10質量%等が例示される。1つの実施形態において、有機溶剤の接着剤100質量%に対する固形分質量は、10~60質量%が好ましい。
上記接着剤における、上記ポリイミド100質量部(固形分換算)に対する有機溶剤の含有量の上限及び下限は、900、800、700、600、500、400、300、200、150質量部等が例示される。1つの実施形態において、上記接着剤における、上記ポリイミド100質量部(固形分換算)に対する有機溶剤の含有量は、150~900質量部が好ましい。
<難燃剤>
1つの実施形態において、上記接着剤には、難燃剤が含まれる。難燃剤は、単独又は2種以上で使用され得る。難燃剤は、リン系難燃剤、無機フィラー等が例示される。
(リン系難燃剤(リン含有難燃剤))
リン系難燃剤は、ポリリン酸やリン酸エステル、フェノール性水酸基を含有しないホスファゼン誘導体等が例示される。該ホスファゼン誘導体のうち、環状ホスファゼン誘導体は、難燃性、耐熱性、耐ブリードアウト性等の点で好ましい。環状ホスファゼン誘導体の市販品は、大塚化学(株)製のSPB-100や、伏見製薬所(株)製のラビトルFP-300B等が例示される。
(無機フィラー)
1つの実施形態において、無機フィラーは、シリカフィラー、リン系フィラー、フッ素系フィラー、無機イオン交換体フィラー等が例示される。市販品は、デンカ株式会社製のFB-3SDC、クラリアントケミカルズ株式会社製のExolit OP935、株式会社喜多村製のKTL-500F、東亞合成株式会社製のIXE等が例示される。
上記接着剤中のポリイミド100質量部(固形分換算)に対する難燃剤の含有量の上限及び下限は、150、100、50、10、5、1質量部等が例示される。1つの実施形態において、上記接着剤中のポリイミド100質量部(固形分換算)に対する難燃剤の含有量は、1~150質量部が好ましい。
<反応性アルコキシシリル化合物>
1つの実施形態において、上記接着剤には、更に一般式:Z-Si(R(OR3-a(式中、Zは酸無水物基と反応する官能基を含む基を、Rは水素又は炭素数1~8の炭化水素基を、Rは炭素数1~8の炭化水素基を、aは0、1又は2を示す。)で表される反応性アルコキシシリル化合物が含まれる。反応性アルコキシシリル化合物により、本発明の接着剤からなる接着層の低誘電特性を維持しつつ、その溶融粘度を調節され得る。その結果、該接着層と基材との界面密着力(所謂アンカー効果)を高めながら、該基材端から生ずる該硬化層の滲みだしが抑制され得る。
上記一般式のZに含まれる反応性官能基は、アミノ基、エポキシ基及びチオール基等が例示される。
Zがアミノ基を含む化合物は、N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリエトキシシラン及び3-ウレイドプロピルトリアルコキシシラン等が例示される。Zがエポキシ基を含む化合物としては、例えば、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン及び3-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン等が例示される。Zがチオール基を含む化合物としては、例えば、3-メルカプトプロピルトリメトキシシランや、3-メルカプトプロピルトリエトキシシラン、3-メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン及び3-メルカプトプロピルメチルジエトキシシラン等が例示される。これらの中でも、反応性及びフローコントロールの効果が良好であることから、Zがアミノ基を含む化合物が好ましい。
上記接着剤中のポリイミド100質量部(固形分換算)に対する反応性アルコキシシリル化合物の含有量の上限及び下限は、5、2.5、1、0.5、0.1、0.05、0.01質量部等が例示される。1つの実施形態において、上記接着剤中のポリイミド100質量部(固形分換算)に対する反応性アルコキシシリル化合物の含有量は、0.01~5質量部が好ましい。
上記接着剤は、上記ポリイミド、架橋剤、有機溶剤、難燃剤、反応性アルコキシシリル化合物のいずれでもないものを添加剤として含み得る。
添加剤は、開環エステル化反応触媒、脱水剤、可塑剤、耐候剤、酸化防止剤、熱安定剤、滑剤、帯電防止剤、増白剤、着色剤、導電剤、離型剤、表面処理剤、粘度調節剤、シリカフィラー及びフッ素フィラー等が例示される。
1つの実施形態において、添加剤の含有量は接着剤100質量部に対し、1質量部未満、0.1質量部未満、0.01質量部未満、0質量部等が例示される。
別の実施形態において、添加剤の含有量は上記ポリイミド100質量部(固形分換算)に対し、1質量部未満、0.1質量部未満、0.01質量部未満、0質量部等が例示される。
上記接着剤は、上記ポリイミド及び架橋剤並びに必要に応じて難燃剤、反応性アルコキシシリル化合物及び添加剤を有機溶剤に溶解させることにより得られ得る。
[フィルム状接着材]
本開示は、上記組成物の加熱硬化物及び/又は上記接着剤の加熱硬化物を含む、フィルム状接着材を提供する。フィルム状接着材の製造方法は、上記接着剤を適当な支持体に塗工する工程、加熱して有機溶剤を揮発させることによって硬化させる工程、該支持体から剥離する工程等を含む方法等が例示される。該接着材の厚みは特に限定されないが、3~40μm程度が好ましい。支持体は、下記のもの等が例示される。
[接着層]
本開示は、上記組成物、上記接着剤、及び上記フィルム状接着材からなる群から選択される1つ以上を含む、接着層を提供する。上記接着層を製造する際には、上記接着剤と上記接着剤以外の各種公知の接着剤とを併用してもよい。同様に上記フィルム状接着材と上記フィルム状接着材以外の各種公知のフィルム状接着材とを併用してもよい。
[接着シート]
本開示は、上記接着層及び支持フィルムを含む、接着シートを提供する。
該支持フィルムは、プラスチックフィルムが例示される。プラスチックは、ポリエステル、ポリイミド、ポリイミド-シリカハイブリッド、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリメタクリル酸メチル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン樹脂、エチレンテレフタレートやフェノール、フタル酸、ヒドロキシナフトエ酸等とパラヒドロキシ安息香酸とから得られる芳香族系ポリエステル樹脂(所謂液晶ポリマー;(株)クラレ製、「ベクスター」等)等が例示される。
また、上記接着剤を該支持フィルムに塗布する際、前記塗工手段を採用できる。塗工層の厚みも特に限定されないが、乾燥後の厚みは1~100μm程度が好ましく、3~50μm程度がより好ましい。また、該接着シートの接着層は各種保護フィルムで保護してもよい。
[樹脂付銅箔]
本開示は、上記接着層及び銅箔を含む、樹脂付銅箔を提供する。具体的には、上記樹脂付銅箔は、該接着剤又は該フィルム状接着材を銅箔に塗工又は貼り合わせたものである。該銅箔は、圧延銅箔や電解銅箔が例示される。その厚みは特に限定されず、1~100μm程度が好ましく、2~38μm程度がより好ましい。また、該銅箔は、各種表面処理(粗化、防錆化等)が施されたものであってよい。防錆化処理は、Ni,Zn,Sn等を含むメッキ液を用いたメッキ処理や、クロメート処理等の、所謂鏡面化処理が例示される。また、塗工手段としては前記した方法が例示される。
また、該樹脂付銅箔の接着層は未硬化であってもよく、また加熱下に部分硬化ないし完全硬化させたものであってもよい。部分硬化の接着層は、いわゆるBステージと呼ばれる状態にある。また、接着層の厚みも特に限定されず、0.5~30μm程度が好ましい。また、該樹脂付銅箔の銅箔に更に樹脂を貼り合わせ、両面樹脂付銅箔にすることもできる。
[銅張積層板]
本開示は、上記接着シート及び/又は上記樹脂付銅箔、並びに、銅箔、絶縁性シート及び支持フィルムからなる群から選択される1つ以上を含む、銅張積層板を提供する。銅張積層板は、CCL(Copper Clad Laminate)とも呼ばれる。1つの実施形態において、銅張積層板は、上記接着シートの片面又は両面に、各種公知の銅箔を貼り合わせたもの、或いは各種公知の銅箔、絶縁性シート及び支持フィルムからなる群から選択される1つ以上の片面又は両面に、上記樹脂付銅箔を、加熱下に圧着させたものである。片面に貼り合わせる場合には、他方の面に上記樹脂付銅箔とは異なるものを圧着させてもよい。また、当該銅張積層板における樹脂付銅箔と絶縁シートの枚数は特に制限されない。
1つの実施形態において、絶縁性シートは、プリプレグが好ましい。プリプレグは、ガラス布等の補強材に樹脂を含浸させBステージまで硬化させたシート状材料のことをいう(JIS C 5603)。該樹脂は、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、液晶ポリマー、アラミド樹脂等の絶縁性樹脂が使用される。該プリプレグの厚みは特に限定されず、20~500μm程度が好ましい。加熱・圧着条件は特に限定されず、300℃以上の条件に付すことができる。加熱・圧着条件は好ましくは150~280℃程度(より好ましくは170℃~240℃程度)、及び好ましくは0.5~20MPa程度(より好ましくは1~8MPa程度)である。
本開示は、上記接着シート又は上記樹脂付銅箔上に銅めっき層を有する、銅張積層板も提供する。
1つの実施形態において、前記銅めっき層は無電解銅めっき層又は真空銅めっき層が好ましい。
無電解銅めっきは、各種公知の無電解銅めっき液を用いて行われ得る。
無電解銅めっき液は、還元剤を含み得る。還元剤は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。還元剤は、ホスフィン酸ナトリウム、ジメチルアミンボラン、ホルマリン、グリオキシル酸、テトラヒドロホウ酸、ヒドラジン、次亜リン酸ナトリウム等が例示される。無電解銅めっき液に還元剤が含まれる場合、その含有量は、0.1~100g/L程度が好ましく、1~30g/L程度がより好ましい。
無電解銅めっき液は、錯化剤を含み得る。錯化剤は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。錯化剤は、クエン酸、酒石酸、リンゴ酸、乳酸、グルコン酸又はそのアルカリ金属塩(例えばロッシェル塩等)やアンモニウム塩等のカルボン酸(塩)、グリシン等のアミノ酸、エチレンジアミン、アルキルアミン等のアミン類、その他のアンモニウム、EDTA、ピロリン酸(塩)等が例示される。無電解銅めっき液に錯化剤が含まれる場合、その含有量は、1~100g/L程度が好ましく、10~100g/L程度がより好ましい。
無電解銅めっきを行う際の液温は、0℃程度以上が好ましく、20~80℃程度がより好ましい。
無電解銅めっきは、必要に応じて、2回以上繰り返して行ってもよい。
真空銅めっきは、銅スパッタリング等が例示される。
銅スパッタリングは、各種公知のスパッタリング装置を用いて行われ得る。
1つの実施形態において、スパッタ電極への投入電力は10kW以上が好ましく、30kW以上がより好ましい。1つの実施形態において、スパッタリング時のチャンバー内の圧力は、0.5Paから5Pa程度とすることが好ましい。
真空銅めっきは、必要に応じて、2回以上繰り返して行ってもよい。
[プリント配線板]
本開示は、上記銅張積層板の銅箔面に回路パターンを有する、プリント配線板を提供する。銅張積層板の銅箔面に回路パターンを形成するパターニング手段は、サブトラクティブ法、セミアディティブ法が例示される。セミアディティブ法は、銅張積層板の銅箔面に、レジストフィルムでパターニングした後、電解銅メッキを行い、レジストを除去し、アルカリ液でエッチングする方法が例示される。また、該プリント配線板における回路パターン層の厚みは特に限定されない。また、該プリント配線板をコア基材とし、その上に同一のプリント配線板や他の公知のプリント配線板又はプリント回路板を積層することによって、多層基板を得ることもできる。積層の際には上記接着剤と上記接着剤以外の他の公知の接着剤とを併用できる。また、多層基板における積層数は特に限定されない。また、積層の都度、ビアホールを挿設し、内部をメッキ処理してもよい。前記回路パターンのライン/スペース比は特に限定されないが、1μm/1μm~100μm/100μm程度が好ましい。また、前記回路パターンの高さも特に限定されないが、1~50μm程度が好ましい。
[多層配線板]
本開示は、プリント配線板(1)又はプリント回路板(1)、上記接着層、及びプリント配線板(2)又はプリント回路板(2)を含む、多層配線板を提供する。上記プリント配線板(1)~(2)は、上記プリント配線板であってよく、また、各種公知のものであってもよい。同様にプリント回路板(1)~(2)は、上記プリント回路板であってよく、また、各種公知のものであってもよい。またプリント配線板(1)とプリント配線板(2)は同一のものであっても異なるものであってもよい。同様にプリント回路板(1)とプリント回路板(2)も同一のものであっても異なるものであってもよい。
[多層配線板の製造方法]
本開示は、下記工程1及び2
工程1:上記接着剤、上記フィルム状接着材、及び上記接着シートからなる群から選択される1つ以上を、プリント配線板(1)又はプリント回路板(1)の少なくとも片面に接触させることによって、接着層付基材を製造する工程
工程2:該接着層付基材の上に、プリント配線板(2)又はプリント回路板(2)を積層し、加熱及び加圧下に圧着する工程
を含む多層配線板の製造方法を提供する。
上記プリント配線板(1)~(2)は、上記プリント配線板であってよく、また、各種公知のものであってもよい。同様にプリント回路板(1)~(2)は、上記プリント回路板であってよく、また、各種公知のものであってよい。
工程1では、上記接着剤又はフィルム状接着材を被着体に接触させる手段は特に限定されず、各種公知の塗工手段、カーテンコーター、ロールコーター、ラミネーター、プレス等が例示される。
工程2における加熱温度及び圧着時間は特に限定されないが、(ア)本発明の接着剤又はフィルム状接着材をコア基材の少なくとも一面に接触させた後、70~200℃程度に加熱し、1~10分間程度かけて硬化反応させてから、(イ)架橋剤の硬化反応を進行させるために、更に150℃~300℃程度、10分~3時間程度加熱処理することが好ましい。また、圧力も特に限定されないが、工程(ア)及び(イ)を通じて0.5~20MPa程度が好ましく、1~8MPa程度がより好ましい。
以下、実施例及び比較例を通じて本発明を具体的に説明する。但し、上述の好ましい実施形態における説明及び以下の実施例は、例示の目的のみに提供され、本発明を限定する目的で提供するものではない。従って、本発明の範囲は、本明細書に具体的に記載された実施形態にも実施例にも限定されず、特許請求の範囲によってのみ限定される。また、各実施例及び比較例において、特に説明がない限り、部、%等の数値は質量基準である。
製造例1 ポリイミドの製造
撹拌機、分水器、温度計及び窒素ガス導入管を備えた反応容器に、4,4’-[プロパン-2,2-ジイルビス(1,4-フェニレンオキシ)]ジフタル酸二無水物(商品名「BisDA-1000」、SABICイノベーティブプラスチックスジャパン合同会社製。以下、BisDAと略す。)350.00g、シクロヘキサノン993.30g、及びメチルシクロヘキサン198.66gを仕込み、60℃まで加熱した。次いで、4,4’-ジアミノジフェニルエーテル(商品名「ODA」、JFEケミカル(株)製。以下、ODAと略す。)89.85g及び市販のダイマージアミン(商品名「PRIAMINE1075」、クローダジャパン(株)製)103.85gを滴下した後、140℃で12時間かけてイミド化反応させることにより、ポリイミド(1-1)の溶液(不揮発分32.9%)を得た。なお、該ポリイミドの酸成分/アミン成分のモル比は1.05、軟化点は180℃であった。
実施例1-1:
製造例1のポリイミド10.0gとタケネート D-110N(三井化学(株)製)0.07gを混合させることにより組成物を製造した。
実施例1-1以外の実施例と比較例は成分を下記表のように変更したことを除き、実施例1-1と同様にして製造した。
Figure 0007283441000016
タケネートD-110N:キシレンジイソシアネートのトリメチロールプロパンアダクト体(三井化学(株)製)
タケネートD-131N:キシレンジイソシアネートのイソシアヌレート体(三井化学(株)製)
タケネートD-204EA-1:トルエンジイソシアネートのイソシアヌレート体(三井化学(株)製)
P1071:PRIAMINE1071、トリマートリアミン/ダイマージアミン質量比=20/80(クローダジャパン(株)製)
VESTANAT T1890/100:イソホロンジイソシアネートのイソシアヌレート体(エボニック社製)
実施例2
<接着シートの作製>
実施例1及び比較例1の組成物を、ポリイミドフィルム(商品名「カプトン100EN」、東レ・デユポン(株)製)に、乾燥後の厚みが10μmとなるようギャップコーターにて塗布した後、200℃で3分間乾燥させることによって接着シートを得た。
<銅箔を用いた銅張積層板(1)の作製>
得られた接着シートの接着面を、市販の圧延銅箔(商品名「BHM-102F-HA-V2」、JX金属(株)製、12μm厚)の低粗度側に重ねた、樹脂付銅箔を作製した。
次いで、得られた樹脂付銅箔をプレス用支持体の上に置き、上方向より同素材から得られる支持体を介して圧力2MPa、180~300℃及び10分間の条件で加熱プレスをすることにより銅張積層板を作製した。
1.接着性試験
得られた銅張積層板について、JIS C 6481(フレキシブルプリント配線板用銅張積層板試験方法)に準じ、室温で引き剥がし強さ(N/mm)を測定した。
2.誘電率及び誘電正接測定
<測定用樹脂及び硬化物サンプルの作製>
実施例及び比較例の組成物を、離型紙(商品名「WH52-P25CM」、(株)サンエー化研製)に硬化後膜厚が10μmとなるように塗工し、200℃で3分間乾燥させる。剥離し、プレス後の膜厚が膜厚約300μmになるように圧力1.5MPa、250℃及び10分間の条件で加熱プレス硬化させることによって、膜厚約300μmの誘電率測定用樹脂及び硬化物サンプルを得た。
次いで、該樹脂及び硬化物サンプルについて、JIS C2565に準じ、10GHzにおける誘電率及び誘電正接を、市販の誘電率測定装置(空洞共振器タイプ、エーイーティー製)を用いて測定した。
3.はんだ耐熱試験(予備乾燥あり)
前記銅箔を用いた銅張積層板(1)について、硬化後、288℃のはんだ浴に銅箔側を下にして30秒浮かべ、予備乾燥を120℃で5分間の条件で行い外観変化の有無を確認した。変化がない場合は○、発泡、膨れがある場合を×とした。
Figure 0007283441000017
評価製造例1
評価製造例と比較評価製造例は成分を下記表のように変更したことを除き、実施例1-1と同様にして製造した。
Figure 0007283441000018
<無電解銅めっきによる銅張積層板(2)の作製>
評価製造例の組成物を用いて実施例2と同様の手法により得られた接着シートに下記工程で無電解銅めっきを行うことにより、銅張積層板を作製した。
(1)脱脂:60℃、2分(クリーナー160、メルテックス(株)製)
(2)プリディップ:20℃、2分
(3)無電解銅めっき:50℃、10分(硫酸銅0.04mol/L、EDTA0.25mol/L、ホルマリン0.13mol/L、トリフェニルホスフィン2ppm)
(4)水洗:20℃、2分
(5)乾燥、銅めっき部分の乾燥後の厚みは5μm
<真空銅めっき(スパッタリング)による銅張積層板(3)の作製>
評価製造例の組成物を、市販の電解銅箔(商品名「F2-WS」、古河サーキットフォイル(株)製、18μm厚)に、乾燥後の厚みが5μmとなるようギャップコーターにて塗布した後、180℃で2時間乾燥させることによって樹脂付銅箔を得た。
この樹脂付銅箔に下記工程で真空銅めっき(スパッタリング)を行うことにより、銅張積層板を作製した。
(1)プラズマ処理:真空装置内の圧力が1×10-4Pa以下となるまで真空引きした後、アルゴンガスを導入し装置内の圧力を0.3Paとし、プラズマ処理を行った。
(2)スパッタリング:UHSP-OP2060((株)島津製作所製)を用いて行った
(3)電気銅めっき:電流密度2A/dmで電気銅めっき(めっき液:硫酸銅溶液)を行った。
評価例1:接着性試験
得られた銅張積層板について、JIS C 6481(フレキシブルプリント配線板用銅張積層板試験方法)に準じ、室温で引き剥がし強さ(N/mm)を測定した。
Figure 0007283441000019
評価製造例2
評価製造例と比較評価製造例は成分を下記表のように変更したことを除き、実施例1-1と同様にして製造した。
Figure 0007283441000020
タケネートD-204EA-1:トルエンジイソシアネートのイソシアヌレート体(三井化学(株)製)
コンポセランE103D:シラン変性エポキシ樹脂(荒川化学工業(株)製)
コロネートHXR:ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート体(東ソー(株)製)
評価例2
評価製造例2-1~2-5及び比較評価製造例2-1の組成物を、市販の電解銅箔(商品名「F2-WS」、古河サーキットフォイル(株)製、18μm厚)に、乾燥後の厚みが20μmとなるようギャップコーターにて塗布した後、150℃で5分間、次いで180℃で120分間乾燥させることによって樹脂付銅箔を得た。
ブロッキング試験
得られた樹脂付銅箔の樹脂面と別の得られた樹脂付銅箔の樹脂面どうしが接するようにし、圧力2.5MPa、180℃及び90秒間の条件で加熱プレスをすることにより、銅張積層板を作製した。
プレスした面が容易に剥がせるサンプルを○、剥がれないサンプルを×とした。
Figure 0007283441000021
はんだ耐熱試験(予備乾燥なし)
前記銅張積層体について、硬化後、288℃のはんだ浴に銅箔側を下にして30秒浮かべ、予備乾燥を行わず外観変化の有無を確認した。変化がない場合は○、発泡、膨れがある場合を×とした。
Figure 0007283441000022

Claims (18)

  1. 芳香族テトラカルボン酸無水物、及びダイマージアミンを含み、ポリエーテル構造含有ジアミンを含まない、モノマー群の反応物であるポリイミド、並びに
    ポリイソシアネート及びトリマートリアミンからなる群から選択される1種以上を含み、前記トリマートリアミンを含む場合、質量比(前記ポリイミド/前記トリマートリアミン)は、100~400である、組成物。
  2. 芳香族テトラカルボン酸無水物、及びダイマージアミンを含み、ポリエーテル構造含有ジアミンを含まない、モノマー群の反応物であるポリイミドと
    ポリイソシアネート及びトリマートリアミンからなる群から選択される1種以上との反応物であって、前記トリマートリアミンを含む場合、質量比(前記ポリイミド/前記トリマートリアミン)は、100~400である、反応物
  3. 請求項1に記載の組成物、架橋剤及び有機溶剤を含む、接着剤。
  4. 請求項1に記載の組成物の加熱硬化物を含む、フィルム状接着材。
  5. 請求項3に記載の接着剤の加熱硬化物を含む、フィルム状接着材。
  6. 請求項1に記載の組成物を含む、接着層。
  7. 請求項3に記載の接着剤を含む、接着層。
  8. 請求項4又は5に記載のフィルム状接着材を含む、接着層。
  9. 請求項6~8のいずれか1項に記載の接着層及び支持フィルムを含む、接着シート。
  10. 請求項6~8のいずれか1項に記載の接着層及び銅箔を含む、樹脂付銅箔。
  11. 請求項に記載の接着シートの片面又は両面に銅箔を有する、銅張積層板。
  12. 請求項10に記載の樹脂付銅箔
    並びに
    銅箔、絶縁性シート及び支持フィルムからなる群から選択される1つ以上を含む、銅張積層板。
  13. 請求項に記載の接着シート又は請求項10に記載の樹脂付銅箔上に銅めっき層を有する、銅張積層板。
  14. 請求項11~13のいずれか1項に記載の銅張積層板の銅箔面に回路パターンを有する、プリント配線板。
  15. プリント配線板(1)又はプリント回路板(1)、
    請求項6~8のいずれか1項に記載の接着層、及び
    プリント配線板(2)又はプリント回路板(2)を含む、
    多層配線板。
  16. 下記工程1及び2を含む多層配線板の製造方法。
    工程1:請求項3に記載の接着剤を
    プリント配線板(1)又はプリント回路板(1)の少なくとも片面に接触させることによって、接着層付基材を製造する工程
    工程2:該接着層付基材の上に、プリント配線板(2)又はプリント回路板(2)を積層し、加熱及び加圧下に圧着する工程
  17. 下記工程1及び2を含む多層配線板の製造方法。
    工程1:請求項4又は5に記載のフィルム状接着材を、
    プリント配線板(1)又はプリント回路板(1)の少なくとも片面に接触させることによって、接着層付基材を製造する工程
    工程2:該接着層付基材の上に、プリント配線板(2)又はプリント回路板(2)を積層し、加熱及び加圧下に圧着する工程
  18. 下記工程1及び2を含む多層配線板の製造方法。
    工程1:請求項9に記載の接着シートを、
    プリント配線板(1)又はプリント回路板(1)の少なくとも片面に接触させることによって、接着層付基材を製造する工程
    工程2:該接着層付基材の上に、プリント配線板(2)又はプリント回路板(2)を積層し、加熱及び加圧下に圧着する工程
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