JPH0196173A - ビピリジン系化合物とその製法及び組成物 - Google Patents

ビピリジン系化合物とその製法及び組成物

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JPH0196173A
JPH0196173A JP62251684A JP25168487A JPH0196173A JP H0196173 A JPH0196173 A JP H0196173A JP 62251684 A JP62251684 A JP 62251684A JP 25168487 A JP25168487 A JP 25168487A JP H0196173 A JPH0196173 A JP H0196173A
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JP
Japan
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bipyridine
compound
formula
group
tables
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JP62251684A
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English (en)
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Akio Nishikawa
西川 昭夫
Toru Koyama
徹 小山
Hideki Asano
秀樹 浅野
Toshikazu Narahara
奈良原 俊和
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発8Aは、導電性並びに耐熱性を付与可能な、付加反
応型のビピリジン系化合物、該化合物の製法及び該組成
物に関する。
〔従来の技術〕
従来、導1!注ポリマーに、ポリマーマトリックス中に
導電性充てん利金分散した複合導電材料と、分子自身が
導電性を持つ導電性高分子(−次元導電体)がろる0前
者に、金属粉などの導電性充てん材の含有量を多くしな
いと(レリえば70重祉チ以上)、良好な導電性を得る
ことができず、金属光てん材の含有量を多くすると、接
械的強度の低下と、高比重による実用範囲の大幅な制限
が生ずる。また、後者の場合には、ポリアセチレンなど
に見られるごとく、成形加工性に省シ、極めて高価であ
ることなど、実用レベルには遠いのが実状でめる。
一方、マレイミイミド系材料(特開昭53−5920号
)に代表される付加反応型素材においては、そのほとん
どが、積層板、成形材料など電気絶縁特性の要求される
分野への適用に限定されているのが実状である。
比較的低温(150℃−200℃)で、成形加工ができ
るマレイミド系材料への導電性付与方法としては、前記
の金属粉を充てん剤として用いる方法が、検討されてい
るにすぎない。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上記の従来技術は、導電性付与と耐熱性付与とを別々に
扱っており、シかも、実際に生産する上で、欠くことの
できない成形加工性にまで突込んだものはない。このた
めに、成形加工性に優れ、高耐熱性の導電性付与素材の
開発は、従来技術では、到達に極めて長期間を要するこ
とと考えられていた。
本発明の目的は、成形加工性に優れ次、導ilI性並び
に耐熱性を付与可能な付加反応型の化合物、該化合物の
製法、及び該化合物全ペースとする樹脂組成?’に提供
することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明を概説すれば、本発明の第1の発明はとピリジン
系化合物に関する発明であって、下記−般式l: 〔式中x、及びx2は同−又は異なり、H−H,H・合
を少なくとも1個有する基である)を示すが、Xl及び
X2 が共にH−Hであることはない〕で表ゎされるこ
とに%徴とする。
また、本発明の第2の発明は第1の発明の一般式lで表
わされるビピリジン系化−8−物のうちの1棟の製造方
法に関する発明であって、下記一般式fl :    
         0 ・(式中D1及びり、に同−又
は異なシ、エチレン性不飽和二重結を少なくとも1個有
する基を示す)で表わされるビピリジン系化合物全製造
する方法において、6.6’−ジアミノ−2,2′−ビ
ピリジンと、下記一般式量及び/又は■: [1〕(IV) (式中DI及びり、は前記式…と同義であるンで表わさ
れる不飽和ジカルボン酸無水物と反応させて相歯するア
ミド酸化合物を生成させ、次いで脱水閉環反応させるこ
とを特徴とする。
また、本発明の第3の発ψjは前記一般式1に含まれる
6#6′−ビスシアナミド−2,2′−ビピリジンの製
造方法に関する発明でろって、6.5’−ジアミノ−2
,2′−ビピリジンとハロゲン化シアンと全反応させる
こと1に特徴とする。
そして、本発明の第4の発明は熱硬化性樹脂組成物に関
する発明であって、第1の発明の一般式lで表わされる
ビピリジン系化合物と、重合性反応基を有する化合物と
を含有していることを特徴とする。
本発明において、一般式Iで表わ烙れるビピリジン系化
合物としては、例えば などがある。上記化合物の中でも前記一般式■で表わδ
れるビピリジン不飽和ビスイミド系化合物としては、例
えば、 口 本発明の一般式層で表わされるビピリジン系化合物のう
ちの1a[は、6.6′−シフ′ミレー2,2′ニビビ
リジン(DABP)と、シアノクロライド、シアノブロ
マイド、シアノアイオダイドなどのシアノハロゲン比重
とt%例えば (式中%Yはハロゲン全意味する)として、得ることも
できる。47’(、DABPと、前記一般式崖及び/又
は■で表わされるエチレン注不飽昶二重結合を持つジカ
ルボン戚無水物とt、公知のイミド化反応手段を用いて
、反応させることにより、前記一般弐nで表わされるビ
ピリジン系化合物を侍る0その合成過程に例えば次の迫
りでめる。
DAB P        uo      〔■〕I 〔V) 前記の一般式層で表わされるビピリジン系不飽和ビスイ
ミド系化合物を得る反応方法については、特に限定を設
けるものではないが、上記反応式に示したように、第1
段階で、一般式Vで表わされるビピリジン不飽和アミド
酸系化合物t−製造する。
この友めには、公知の方法が適用できる。例えば、DA
BPと一般式層及び/又は■で表わされるエチレン性不
飽和ジカルボン酸無水物を、両者の共通溶剤でおる有機
浴媒中で均質に接触嘔せる方法がある。
通常、用いられる溶剤としては、例えば、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−2−ピロリドン、N−メチルカプロラ
クタム、テトラヒドロフラン、ジオキサン、アセトン、
ジエチルケトン、メチルエチルケトンなどがるる。
次に第2段階として、一般式Vで表わされるビピリジン
不飽和アミド酸系化合物を、環化脱水させてイミド環を
生成させる。
この方法としては、米国特許第3018290号、同第
3018292号及び同第3127114号谷明#lI
書などに記載の公知方法を用いればよい。すなわち、式
Vのアミド酸からの脱水は、無水物として無水酢酸ヲ、
アミド酸基1モルに対し1.05〜1,5モルの量で用
いて、第3級アミン、例えばトリエチルアミンなどをア
ミド酸基1モルに対しα15〜α5モル添加し、更に触
媒としてアミド酸基1−Iニルに対してα5−005モ
ルの酢酸カリウム、酢酸ナトリウム、酢酸ニッケルなど
の存在下で、前記溶剤中で行うとよい。
また、前記一般式層及び/又は■で表わされるエチレン
性不飽和ジカルボン酸無水物としでに、例えば、無水マ
レイン酸、無水シトラコン酸、無水イタコン酸、無水ピ
ロジンコン酸、無水ジクロロマレイン酸あるいはこれら
の化合物とジシクロジエンとのディールス・アルダ−付
加物:などがろる。
本発明において、一般式1で表わされるビピリジン系化
合物は、それ単独でも重合するが、重合性反応基を有す
る化合物と、併用することによっても、%積用途への展
開の領域を広げることができる。
重合性反応基を有する化合物としては、例えば一般式■
: F3 に論のいずれかて口p1互いに同一でろっでも興なって
いてもよい。また、zl、Z2は−NH,、→1−C5
:N、−OB、  −0−C”EN、−COOH,−C
EN。
重結合を含む基でめる)−の中のいずれかでるり、互い
に同一でめっでも異なっていてもよい〕で表わされるシ
ッフ系化合物がろる。
その例には、 H2N−(I)N=HCQCH=N<さNH。
H,N<I)−o−f−叉N==HペシCH=NQ O
−C>−NH。
N= c−mQoQN=Hイ)CH=lJC>oQNH
−c=Nなどがめる。上記化合物は、目的と用途に応じ
て1棟類以上を併用することもできる。
また、上記化合物の中でも特に、 あるいは υ が、本発明の効果全発揮する上で有効である。
また、本発明において、アルミニウム、チタン、スズ、
亜鉛及びジルコニウムのなかから選ばれた少なくとも1
棟の金属と、β−ジケトン及びβ−ケトmエステルのな
かから選ばれた配位子とからなる金属キレート化合物が
使用される。例えばトリス(2,4−ペンタンジオナー
ト)アルミニウム、(2,4−ペンタンジオナート)ビ
ス(エチルアセトアセタート)アルミニウム、トリス(
エチルアセトアセタートコアルミニウム、ビス(エチル
アセトアセタートノチタン、テトラキス(2,4−ペン
タンジオナート)チタン、ジプチルビス(2,4−ペン
タンジオナート)スズ、ジメチルビス(エチルアセトア
セタート)スズ、ビス(2,4−ペンタンジオナート)
亜鉛、ビス(エチルアセトアセタート)鉛、テトラキス
(エチルアセトアセタートノジルコニウムなどがある。
また、アルミニウム、チタン、スズ、亜鉛、鉛及びジル
コニウムのなかから選ばれた少なくとも1棟の金属のア
ルコレート系化合物が、成分として用いられる。そのよ
うなアルコレート系化合物としてハ、レリえばアルミニ
ウムメチレート、アルミニウムメチレート、アルミニウ
ムー1−プロピレート、アルミニウムーn−ブチレート
、モノー気−プトキシアルミニウムジー1−プロピレー
ト、エチルアルミニウムジエチレート、エチルアルミニ
ウムジー1−プロピレート、チタンテトラ−1−プロピ
レート、スズテトラ−1−プロピレート、亜鉛ジー1−
プロピレート、鉛ジー1−グロビレート、ジルコニウム
テトラ−1−プロピレートなどかあシ、それらは1押若
しくは2種以上使用されることができ、また、その一部
若しくは全部が重縮合してなるプレポリマーとして使用
されテモよい。
本発明において一併用できる重合性反応基金有する化合
物として多官能エポキシ系化合物がある◇その例として
に、ビスフェノールAのジグリシジルエーテル、ブタジ
エンジエポキシド、3,4−エポキシシクロヘキシルメ
チル−(3,4−エボキシノシクロヘキサンカルボキシ
レート、ビニルシクロヘキサンジオキシド、4.4’−
ジ(1,2−エポキシエチル)ジビフェニルエーテル、
4.4’−(1,2−エポキシエチルンビフェニル、2
,2−ビス(3,4−エポキシシクロヘキシル)プロパ
ン、レゾルシンのジグリシジルエーテル、フロログルシ
ンのジグリシジルエーテル、メチルフロログルシンのジ
グリシジルエーテル、ビス−(2,5−エポキシシクロ
ベンチル)エーテル、2−(3,4−エポキシ)シクロ
ヘキサン−5,5−スピロ(3,4−エポキシ)−シク
ロヘキサン−m−ジオキサン、ビス−(3゜4−エポキ
シ−6−メチルシクロヘキシル)アツベ1ト%N、 N
’ −m−フェニレンビス(4,5−エポキシ−1,2
−シクロヘキサン)ジカルボキシイミドなどの2官能の
エポキシ化合物、パラアミノフェノールのトリグリシジ
ルエーテル、ポリアリルグリシジルエーテル、1.3.
5−トリ(1,2−エポキシエチル)ベンゼン、2.2
: 4.4’−テトラグリシドキシベンゾフェノン、テ
トラグリシドキシテトラフェニルエタン、フェノールホ
ルムアルテヒドノボラツクのポリグリシジルエーテル、
グリセリンのトリグリシジルエーテル、トリメチロール
プロパンのトリグリシジルエーテルなど3官能以上のエ
ポキシ化合物がろる。
ま穴、次に示すエポキシ系化合物に、コート膜塗料、接
着剤などの用途においては、併用すると、耐熱性、機械
強度、接着性同上に効果が太さい。
例えは、 1)     ■      1)     工   
  工などがめる。
本発明の樹脂m放物においてに、目的と用途に応じて、
1種以上を併用することもできる。
上記の化合物の中でに、特に、 が、本発明の効果を達成する上で有効である。
本発明の一般式lで表わされるビピリジン糸化合物を少
なくとも含む樹脂組成物にはエポキシ化合物の従来公昶
の硬化剤を併用することもできる。
それらに、垣内 弘著:エボキシ樹脂(昭和45年9月
、昭晃堂発行ン第109〜149頁、リー。
ネビル(Lee 、 Neville)著:エポキシ 
レジンス(Epoxy・Re5ins ) = ニー 
El−り市、マッグロウ−ヒル ブック カンパニー 
インコーホレーテッド(Me Graw−Hll Bo
ok Company Inc ) (1957年発行
)第63〜141頁、P、 E、プルニス(P、E、 
Brunis )著:エボキシレシンステクノロジー(
El)O12Re5ins Technology )
 ニューヨーク市、インターサイエンス パブリツシャ
ース(Interscince Publishers
 )  (1968年発行)第45〜111頁などに記
載の化合物でめり、tAJえば脂肪族ポリアミン、芳香
族ポリアミン、第2及び第3級アミンを含むアミン崩、
カルボン酸類1 トリメリド敵トリグリセリドのような
エステに類、力hボンは無水物類、脂肪族及び芳香族ポ
リアミドオリゴマー及びポリマー類、三フッ化ホウ素−
アミンコンプレックス類、フェノールfl 11&、メ
ラミン拉f月「、ウレア樹11旨、ウレタン樹脂なトノ
合成樹脂初期縮合物類、その他、ジシアンジアミド、カ
ルボン酸ヒドラジド、ポリアミノマレイミド類などがろ
る。
上記硬化剤は、用途、目的に応じて1ね以上便用するこ
とができる。
特に、フェノールノボラック樹脂は、硬化樹脂の金属イ
ンサートに対する密着性、成形時の作菜注などの点から
、半導体対土用材料の硬化剤成分として、好適である。
該樹脂組成物には、エポキシ化合物とノボラック型フェ
ノール樹脂の硬化反応を促進する効果が卸られている公
知の触媒を使用することができる。
かかる触媒としては、例えば、トリエタノールアミン、
テトラメチルブタンジアミン、テトラメチルペンタンシ
アばン、テトラメチルヘキサンジアミン、トリエチレン
シアεン、ジメチルアニリンなどの第5級アミン、ジメ
テルアミノエタノール、ジメチルアミノペンタノールな
どのオキシアルキルアミンやトリス(ジメチルアミノメ
チA、)フェノール、N−メチルモルホリン、N−エチ
ルモルホリンなどのアミン類がある。
また、セチルトリメチルアンモニウムブロマイド、セチ
ルトリメチルアンモニウムクロライド、ドデシルトリメ
チルアンモニウムアイオダイド、トリメチルドデシルア
ンモニウムクロライト、ヘンシルジメチルテトラデシル
アンモニウムクロライド、ペンジルジメチルパルミチル
アンモニウムクロライド、(アリルドデシルクトリメテ
ルアンモニウムプロマイド、ベンジルジメチルステアリ
ルアンモニウムブロマイド、ステアリルトリメチルアン
モニウムクロライド、ベンジルジメチルテトラテシルア
ンモニウムアセテートなどの第4級アンモニウム塩があ
る。
i*、2−メチルイミダゾール、2−エチルイミダゾー
ル−2−ウンデシルイミダゾール、2−へブタテシルイ
ミダゾール、2−メチル−4−エチルイミダゾールへ 
1−ブチルイミダゾール、1−プロピル−2−メチルイ
ミダゾール、1−ベンジル−2−メチルイミダゾール、
1−シアノエチル−2−メチルイミダゾール、1−シア
ンエチル−2−ウンデシルイミダゾール、1−シアノエ
チル−2−フェニルイミダゾール、1−アジン−2−メ
チルイミダゾール−1−アジン−2−ウンデシルイミダ
ゾールなどのイミダゾール類、トリフェニルホスフィン
テトラフェニルボレート、テトラフェニルホスホニウム
テトラフェニルボレート、トリエチルアミンテトラフェ
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、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、2−エチル−1,4−ジメチルイミダ
ゾールテトラフェニルボレートなどのテトラフェニルポ
ロン塩などがろる〇 ま之、ジアザ−ビシクロ−アルケン類が有用でめる。こ
のようなものとしては、例えば、+、5−ジアザ−ビシ
クロ(4,zo)オクテン−5,1,8−ジアザーピシ
クロ(7,z、o)ウンデセン−8,1,4−ジアザ−
ビシクロ(5五〇」オクテン−4,3−メチル−1,4
−ジアザビシクロ(XXO)オクテン−4,3,6,7
,7−テトラメチル−1,4−ジアザービシクロ(五5
0)オクテン−4,1,5−ジアザ−ビシクロ(、!L
 4. O)ノネーンー5.1.B−ジアザ−ビシクロ
(7,A O)ドデセン−8,1,7−ジアザビシクロ
(4,五〇)ノネン−6,1,5−ジアザビシクロ(4
,4,0)テセンー5.1.8−ジアザビシクロ(7,
4,0)トリデセン−8,1,8−ジアザビシクロ(5
,3,0)デセン−7,9−メチル−1,8−ジアザビ
シクロ(5,五〇)テセンー7.1.8−ジアザビシク
ロ(5,4,0)ウンデセン−7,1,6−ジアザビシ
クロ(5,5,0)ドデセン−6,1,7−ジアザビシ
クロ(6,5,0) トリデセン−7,1,8−ジアザ
ビシクロ(7,5,0)テトラデセン=8.1,10−
ジアザビシクロ(7,五〇)ドデセン−9,1,1o−
ジアザビシクロ(7,4,0ントリテセンー9、i、1
4−ジアザビシクロ(ttxo)へキサテセン−13,
1,14−ジアザビシクロ(+ 1.4.0 )へブタ
テセン−13などがある。上記化合物鴫目的と用途に応
じて2柚類以上併用することもできる。
また、本発明において併用することのできる重合注反応
基金有する化合物として、次式t■:〔式中、Rはアル
キレン基、アリーレン基又はそれらの置換された2価の
Mα基全示す〕で表わ式れるN、 N’ −1d換ビス
マレイごド系化合物としては、flJti!’、N、N
′−エ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’−ドデカメチレンビスマレ
イミド、N、N’−m−フエニレンビスマレイミ)”、
N、 N’ −4,4’−ジフェニルエーテルビスマレ
イミド、N、N’−4,4’−ジフェニルメタンビスマ
レイミド、N、N’ −4,4’−メタキシレンビス−
rレイミド、N、N′−4,4′−ジフェニルシクロヘ
キサンビスマレイミドt・挙げることができる。
あるいに、一般式■: ・・・ (Vl) (式中、R1(’b、R4は水素、低級アルキル基、低
級アルコキシ基、塩素又は臭素を示し、互いに同一でも
異なっていてもよい。R,及びRs f1水素、メチル
恭、エチル基、トリフルオロメチル基又Hトリクロロメ
チル基、Dは前記式1と同義である)で表わされるエー
テル不r!A相イミド系化合物、vjえは2.2−ビス
(4−(4−マレイミドフェノキシ)フェニル〕プロパ
ン、2,2−ビスC3−メf#−4−(4−マレイミド
フェノキシ)フェニル〕グロバン、2.2−ビス〔3−
クロロ−4−(4−マレイミドフェノキシ)フェニル〕
プロパン、2゜2−ビス〔3−プロそ−4−(4−マレ
イミドフェノキ、ジノフェニル〕プロパン、2.2−ビ
ス(5゜−エチル−4−(マレイばドフエノキシ)フェ
ニル〕プロパン、2.2−ビス〔3−プロピル−4−(
4−マレイミドフェノキシ)フェニル〕グロパン、2,
2−ビス〔6−インブロビルー4−(4−マレイミドフ
ェノキシ)フェニル〕グロノくン、2゜2−ビス〔6−
n−ブチル−4−(4−マレイミドフェノキシ)フェニ
ル〕プロパン、2,2−ビス(5−sec−ブチル−4
−(4−マレイミドフェノキシ)フェニル〕プロパン、
2,2−ビス(3−メトキシ−4−(4−マレイミドフ
ェノキシ)フェニル〕プロパン、1,1−ビス(4−(
4−マレイミドフェノキシ)フェニル〕エタン、1.1
−ビス〔3−メチル−4−(4−マレイミドフェノキジ
ノフェニル〕エタン、1.1−ビス(3−クロロ−4−
(4−マレイミドフェノキシ)フェニル〕エタン、1,
1−ビス〔3−ブロモ−4−(4−マレイミドフェノキ
シ)フェニル〕エタン、ビス〔4−(4−マレイミドフ
ェノキシ)フェニルコメタン、ビス〔3−メチル−4−
(4−マレイミドフェノキジンフェニルコメタン、ビス
(3−クロロ−4−(4−マレ1ミドフエノキシ)フェ
ニルコメタン、ビス〔3−ブロモ−4−(4−マレイミ
ドフェノキシ)フェニルコメタン、1.1. l、 3
.3.5−ヘキサフルオロ−2,2−ビス[4−(4−
マレイミドフェノキシ)フェニル]フロパン、1,1,
1,443−へキサクロロ−2,2−ビス(4−(4−
マレイミドフェノキシ)フェニル〕フロパン% 3,3
−ビス[4−(4−マレイミドフェノキシ)7エ二ル]
ペンタン、1,1−ビス(4−(4−マレイミドフェノ
キシ)フェニル〕フロパフ、l、 l、 1.5.5゜
3−へキサフルオロ−2,2−ビス〔3,5−ジブロモ
−4(4−マレイミドフェノキシ〕フェニル〕プロパン
、’m L ’e 3+ 5e 5−へキサフルオロ−
2,2−ビス〔3−メチル−4(4−マレイミドフェノ
キシ)フェニル〕プロパン、6るいは、4.4′−ビス
マレイミドシンナムアニリドなどがめる。
ま次、本発明において、■合性反応基七有する化合物と
は、例えば、スチレン、ビニルトルエン、α−メチルス
チレン、ジビニルベンゼン、ジアリルフタレート、ジア
リルフタレートプレポリマー、クロロスチレン、ジクロ
ロスチレン、ブロモスチレン、ジプロモスチレン、ジア
リルベンセンホスホネート、ジアリルアリ°−ルホスフ
イン酸エステル、アクリル酸エステル、メタクリル戚エ
ステル、トリアリルシアヌレート、トリアリルシアヌレ
ートフレホリマー及びトリブロモフェノールアリルエー
テル等が用いられる。
iた、上記の一般式!で表わされるビピリジン系化合物
に、必要に応じ、増感剤及び光重合開始剤や、前記エチ
レン性不飽和基を有する尤により重合可能な化合物を添
カロさせることができる0上記増感剤及び光重合開始剤
としては、ミヒラーケトン、ベンゾイン、ベンゾインメ
チルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ペンゾイン
イングロビルエーテル、2−tert−ブチルアントラ
キノン、1,2−ベンゾ−9,10−アントラキノン、
4、4″−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、ア
セトフェノン、ベンゾフェノン、チオキサ7トン、1.
5−アセナフテン、N−アセチル−4−二トロー1−ナ
フチルアミンなどを挙げることができる。その添加量は
、ビピリジル系化合物100重量部に対して、11〜1
0重量部が好ましい。
本発明の一般式lで表わされるビピリジン系化合物を少
なくとも含むa光性溶液を調整することにニジ、次のよ
うにレリーフパメー7を形成できる0 上記のN&元注性溶液基板に塗布し、150℃以下、好
ましくは100C以下で乾燥して有機溶剤を除去する。
乾燥後、塗布膜にネカ型のフォトマスクチャートを置き
、紫外巌、可視元庫、電子線、X線などの活性光線を照
射する。次いで未露元の部分を現像液で洗い流すことに
よりビピリジン系化合物の重合体よ多形成されるレリー
フパターンを得る。
上記の現像液としては、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−
2−ピロリドン、ヘキサメチルホスホルアミド、アセト
ン、メチルエチルケトン、メチルセロンルプ、エチルセ
ロソルブ、インブチルセロソルブ、ベンゼン、トルエン
、メタノール、エタノール、イングロビルアルコールな
どの単独又は併用混合系を用いることができる。
本発明の樹脂組成物には、短時間の加熱によりその硬化
を完了させる目的で、重合開始剤全添加することが望ま
しい。このような重合開始剤としテハ、ヘンシイルバー
オキシド、p−クロロベンシイルバーオキシド、2,4
−ジクロロベンゾイルパーオキシド、カブリリルハーオ
キシド、ラウ。
イルパーオキシド、アセチルパーオキシド、メチルエチ
ルケトンパーオキシド、シクロヘキサノンパーオキシド
、ビス(1−ヒドロキシシクロヘキシルパーオキシド)
、ヒドロキシへブチルパーオキシド、第3級ブチルヒド
ロパーオキシド% p−メンタンヒドロパーオキシド、
第3級ブチルパーベンゾエート、第5級ブチルパーアセ
テート、第3級ブチルパーオクトエート、第3級ブチル
パーオキシイソブチレート及びジー第3級ブチルシバ−
フタレート等の有機過酸化物が有用であシ、その1桶又
は2棟以上を用いることができる。
本発明においては、上述の重合触媒に、例えばメルカプ
タン声、サルファイド類、β−ジケトン類、金属キレー
ト類、金属石けん等の既知の促進剤を併用することも可
能である。また、樹脂組成’IIVOg温1cおける貯
蔵安定性を良好にするために、飼えばp−ベンゾキノン
、ナフトキノン、フエナントラキノン等のキノン類、ヒ
ドロキノン、p−第3級−ブチルカテコール及び2,5
−ジー第6級ブチルヒドロキノン等のフェノール類及び
ニトロ化合物及び金属塩類等の既知の重合防止剤?、所
望に応じて使用できる。
更に、本発明の樹脂組成物には、その用途に応じて種々
の素材が配合される。すなわち、例えば成形材料として
の用途には、酸化ジルコン、シリカ、アルミナ、水酸化
アルミニウム、チタニア、亜塩華、炭酸カルシウム、マ
グネサイト、クレー、カオリン、メルク、ケイ砂、ガラ
ス、溶融石英ガラス、アスベスト、マイカ、各種ウィス
カー、カーボンブラック、黒鉛及び二硫化モリブデン等
のような無機質充てん剤、高級脂肪酸及びワックス類等
のような離型剤、エポキシシラン、ビニルシラン、ボラ
ン及びアルコキシチタネート系化合物等のようなカップ
リング剤が配合される。また、必要に応じて、含ハロゲ
ン化合物、酸化アンチモン及びリン化合物などの難燃性
付与剤等を用いることができる。
また、各種のポリマー、例えばポリスチレン、ポリエチ
レン、ポリブタジェン、ポリメチルメタクリレート、ポ
リアクリル酸エステル、アクリル酸エステル−メタクリ
ル酸エステル共重合体、フェノール樹脂、エポキシ樹脂
、メラミン樹脂あるいに尿素樹脂等の既知の樹脂改質剤
を用いることができる。
また、フェス等のように、溶液として使用することもで
きる。その際用いられる溶剤としては、N−メチル−2
−ピロリドン、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルム
アミド、ジエチルホルムアミド、N−メチルホルムアミ
ド、ジメチルスルホキシド、ジエチルアセトアミド、N
、N−ジメチルメトキシアセトアミド、ヘキサメチルホ
スホルアミド、ピリジン、ジメチルスルホン、テトラメ
チルスルホン及びジメチルテトラメチレンスルホン等が
あり、また、フェノール系溶剤群としては、フェノール
、クレゾール及びキシレノール等がめる。
以上のものについては、単独又は2種以上を混合して使
用される。
本発明において、一般式lで表わされるビピリジン系化
合物は、有機溶剤に可溶性の状態で得ることが好ましい
。該化合物は溶液として、半導体素子などの表面に適用
嘔れることが望ましく、溶媒としては例えばベンゼン、
トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素、エタノール、
2−プロパツールなどのアルコール類、アセトン、メチ
ルエチルケトンなどのケトン類、塩化炭化水素、あるい
[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などの
極性溶媒が挙げられる。
それら化合物の溶液は、半導体素子やリード線などの表
面に塗布される。塗布方法としては、該溶液中への素子
及びリード線の浸漬、素子及びリード線上への該溶液の
滴下、あるいは〜スプレースピンナー塗布などの方法が
ある。
上記のような方法、によってビビリ。ン系化合物の溶液
を塗布された半導体素子やリード線は、次に元エネルギ
ー又は/及び少なくとも室温以上、符に好ましくは10
0〜250’Cで加熱焼付は処理される。この処理によ
って、本発明のビピリジン系化合物に重合化、橋かけさ
れ゛〔、素子上に保護被覆層を形成する。vl覆層の厚
さは、目的によって適宜、調整される。すなわち、LS
Iのソフト・エラ一対策のα線遮へい膜としては10〜
70μm1  好ましくは30〜60μmの厚さが必要
であり、多層配線化の層間絶縁膜としては、10μm以
下、特に1 μm以下に形成されることが好ましい。そ
れは溶液の濃度を、前者の場合には10重量%付近、後
者の場合には1電縫チ付近に、適宜に調整することによ
って、達成される0第1図に本発明の1実施例の樹脂モ
ールド型半導体装置の断面図を示す。第1図において、
符号1はリード線、2は半導体素子、3は保護被覆樹脂
、6はモールド樹脂を意味する。第1図に示すように、
例えば、下記の封止成形用エポキシ樹脂組成物で、前記
保護被覆層3を有する半導体素子2及びリード線1から
なるものを封止成形することによシ1vR脂モールド型
半導体装tt−得る。
(封止用エポキシ樹脂組成物の作成) ノボラック型エポキシ樹脂        100重量
部フェノール〜ホルムアルデヒド樹脂     s s
 重t 部イミダゾール系触媒           
  3重量部溶融石英ガラス粉           
 480重を部エポキシシラン           
   2重量部へキストワックス          
    2重量部カーボンブラック         
     1重量部上記配合組成?!l k % ’ 
0〜80℃に加熱した2本ロールにて10分間、混練し
た後、粗粉砕して封止用樹脂組成物を作成した。なお、
該被覆を施嘔れた半導体素子を封止する方法としては、
樹脂封止の他、キャン、半田融着セラミック、ガラス融
着セラミックなどを用いた封止が採用できる0また、本
発明のビピリジン系化合物溶液には、エポキシシラン、
アミノシラン、メルカプトシラン ビニルシランなどの
シラン系カップリング剤、あるいは金属アルコレート、
金属キレート系カッグリング剤、アルコキシチタネート
系カップリング剤、また、ポリブタジェン及びブタジェ
ン共重合体、シロキサン系化合物、フェノキシ樹脂、各
棟の公知のフッ素系化合物などを配合することにより、
半導体素子表面への密着性、接着性の改善を図ると共に
、被膜特性(可とり性、耐クラック注)の向上を図るこ
ともできる。
〔実施例〕
以下、本発明を実施例によシ更に具体的に説明するが、
本発明はこれら実施例に限定されない。
実施例1 無水マレイン酸19.6重量部をアセトン30〇−に溶
解し、窒素雰囲気中でかくはんしながら、6.6′−ジ
アミ/ −2,2’−ビピリジン(Fa点185〜18
6℃) 19.6重量部を、アセトンとN−メチル−2
−ピロリドン(NMP)の等址混合液500−に溶解し
た溶液を徐々に滴下した025℃以下で約4時間かく煉
ん反応をした後、無水酢酸10〇−と酢酸カリウムα5
重量部、トリエチルアミン(L5重量部を添加し、60
℃付近で5時間反応させた。次いで、3000mの純水
中に、上記反厄物を投入し沈殿全生成させた。該沈殿物
k濾過、洗浄、乾燥を行って、マレイミド基末端ビピリ
ジン系化合物(A)を得た0 該化合物の赤外線吸収(IR)スペクトルを測定した結
果、1711a++″″1と、1778 cm−’にイ
ミド結合に由来する特性吸収が認められた。
実施例2 実施例1の無水マレイン酸の添加量ji、19.6重を
部から、9.8重量部に変えた他に、実施例1と同じ方
法により、合成反応を行い一末端基としてマレイミド基
とアミノ基を持つビピリジン系化合物(B)を得た。該
化合物のIRスペクトルを測定シた結果、1710cm
−”と1782c!r1−凰とにイミド結合に由来する
特注吸収が認められた。
実施例3 実施例1の無水マレイン酸19.6重量部の替シに、エ
ンドメチレンテトラヒドロフタル酸無水物52.8重量
部を用いて、実施例1と同じ方法により、合成反Gt行
って、ビピリジン系化合物(C)を得た。
該化合物(C)のIRスペクトル全測定した結果、17
1551−”と18QOcr11−”とにイミド結合に
由来する特性吸収が認められた。
応用例1〜9 前記実施例1〜3で得られた付加反応型のビピリジン系
化合物(A)%  (B)%  CC)”fr−第1表
に示す各棟素材と、それぞれ別個に配合し、9棟類の配
合物を作成した。
実施例4 実施例1で得た、マレイミド基末端ビピリジン系化合物
(A) 50重量部と、エチニル基末端シック系化合物
として、次式 の化合物30重量部を、N−メチル−2−ピロリドン−
メチルエチルケトン等電混液に溶解して、8重量%のワ
ニス1000−を調製した。次いで、ガラス繊維布(日
東紡社裂WF−230)に浸漬した。該含浸プリグレグ
シート−1i100〜120℃で約3時間加熱乾燥して
グリプレグを得た。該プリプレグの樹脂含有率は46重
量%であった。
次に得られたプリプレグ6枚全重ね150〜160℃、
50kg・f/ crr? 、 2時間の条件で圧縮成
形しfCo成形品の引張強度n l 7.5 kg/ 
cm” (100℃において) (ASTM、 D−6
58)、曲げ強度は1 & 9 km/m” (100
℃において)(ASTM、D−790)、アイノット衝
撃強度(ノツチ付ンは5.9ゆ一□1(25℃において
)(ASTM、D−256)でめった。
実施例5 ビス−(ペンゾイルエテニルンベンゼン系化合1kto
likL−t4と、ビスマレイミド基末端ビピリジン系
化合物(A) + 0重量部と、ベンゾインct5z量
部全採シ上げ、アセトンとジメチルアセトアミドとの等
量混合液にて、20重量%溶液を調整した。該溶液をガ
ラス板上に、スピンナーを用いて塗布しく回転数350
0〜4000 rpm )、減圧1〜2 rtallf
の状態の下、50℃で5時間乾燥した。
その結果、五〇〜4.5μmの厚さの薄膜を得た0該薄
膜會超高圧水銀灯(ジェットライ) 2 kWン全用い
て、照度7.2 mW/crrr” (550mμ)で
照射して、硬化するまでの元照射t(J/cm2)k測
定した結果、五8 J 7cm”でめった。
また−上記薄膜について、凸版印刷社製ネガ型テストチ
ャート(トツノ(ンテストチャートN1最小線幅α98
±α25pm)k用いて、レリーフパターンを形成し、
パターンの解像力を評価した結果、良好な結果を示した
実施例6〜9 500−の三角フラスコ中に、250−のN−メチル−
2−ピロリドンを採り、フェノキシ樹脂PKHH(ユニ
オン・カーノ(イド社製)は第2表に記した所定配合量
を加え、加熱かくはんして溶解し、ta類のフェノキシ
樹脂浴YLを作成し几0次いで、これらのそれぞれの溶
液に、実施例1.2.3で得たビピリジン系化合物(A
)%  (B)及び(C)、アルミニウムキレートカッ
プリング斉JALCH−T R(用研ファインケミカル
(株)製〕ヲそれぞれ別個に所定量添加して溶解させ被
覆用組成物會得る。
次いで、1MビットD−RAMメモリ用LSI(1Bビ
ンノの素子及びリード線(ワイヤボンディングを含む)
上に、上記被覆用組成物の溶液を滴下した0その俊、1
00℃で1時間、200℃ァ+時間、  25 o c
で30分加熱を続け、素子上に、。〜60μmの厚さの
被a膜t−得た。
次いで、少なくともビピリジン系化合物を含む組成物で
被覆された上記メモリ用LSI素子は、前記ノエボキシ
樹脂組成物で、トランスファ成形(180’C,70k
g/cfn!、1.5分成形)により封止され、樹脂封
止型半導体装置t−得た0(第1図2ソレソれ100個
のLSIについて耐湿信頼性を評価しfCo結果を第2
表に記し友。
第 2 表 LSIの耐湿信頼性の評価は、上記の樹脂封止型半導体
装に’t s 12 t℃、2気圧過飽和水蒸気中(P
OT)に、所定時間放置した仮、取出し、素子上のAt
配線の腐食#線による故障の有無を判別し、不良品の割
合で比較しfC。
実施例10 ビピリジン系化合物(A) k 5重量部とtカップリ
ング剤として、エポキシシランKBM403(信越化学
社製) (L 1 y、アルミニウムキレートALCH
−T Rα2重を部7.NMPとトルエンとの等量混合
液に溶解して、1重量−〇四脂#液を調製した。該溶液
を、多層(27m )配線絶縁膜として用いた場合の素
子構造を、第2図、第3図に示した。すなわち、第2図
及び第3図は本発明の半導体装置の素子の部分断面図で
ある。各図において、3−1は第1層被覆樹脂、5−u
は第2J畜被蟲樹脂、4−1に第1層配線、4−11は
第2J蛋配線、5はポリイミド、7は熱酸化膜、8に8
1素子基板を意味する。
素子の構成は、S1素子基板(8)上に、 Sin、絶
縁層及びポリシリコン層(7)、更に第1層目のアルミ
ニウム配M(4−1)’に形成した後に、上記樹脂溶液
を塗布(スピンナー使用)、焼付け(270℃、60分
間)したのち(3−1層)、ポジレジスト全塗布して、
スルーホールのパターニングを行った。そのあと、CF
4−02 k反応ガスとして、プラズマエッチした。次
いでOak反応ガスとするプラズマアッシャ−によって
ポジレジストを除去した。
次いで、第2ノー目のアルミニウム配線(4−11)を
形成したのち、更に上記樹脂溶液を塗布、焼付け(前6
己条件と同じ)した。(3−n層)なお、第3図は、第
2層目の被a樹脂として、ポリイミド系樹脂(日立化成
社: PI Q)’に用いた場合(5の層)を示してい
る。
本発明の半導体装置ケ、フェノールノボラック樹脂を硬
化剤としたエポキシ系樹脂成形材料を用いて樹脂パッケ
ージしたメモリ用LSI1品(1MビットD−RAMメ
モリ)に、85℃、85%相対湿度中でバイアス印加放
置で3000時間後も、At配線の腐食による断層故障
の発生はなく、耐湿信頼性に漬れたLSIを得た。
芙J^1汐り 11〜20 工ポキシ化合物として、次式 のシッフ糸エポキシ(エポキシ!!:2I4)、オルト
クレゾールノボラック型エポキシ街脂EOCN−102
8(日本化系社製、エポキシ当fi211 )硬化剤と
して、ビピリジン系化合物(A)と、次式 のジシアナミド末端ビピリジン、ノボラック型フェノー
ル樹脂HP−607N(日立化成社製)、ポリ−p−ヒ
ドロキシスチレン重合体)lレジン(丸善石油社裂)、
N、N’−(4,4’−ジフェニルメタン)−ビスマレ
イミド七採り上げ、第3表に示した所足量を配合した。
次いで、それらの配合物に、触媒としてジシアンジアミ
ド6重量耶トトリフェニルホスフィン2*1ztt、”
77 !j :y yq3として、アルミニウムキレ−
)ALCH−TR5重量部、離型剤として、ヘキストワ
ックスE(ヘキスト・ジャパン社)2重量部、難燃材と
して、イミドコート赤リン5重量部、充てん材として球
状で平均粒径1 μmのアルミナ粉50重量%(配置組
成物全体量に対する割合)、球状で平均粒径1〜44μ
mの溶融石英カラス粉35重量%、着色剤として、カー
ボンブラック(キャボント社製)2重量部全それぞれ別
個に配合して、10糧類の配合ffl底物を作った。
次いで、75〜85℃に加熱した8インチ径の2本ロー
ルで8分間加熱混線した後、冷却し、粗粉砕して、目的
の半導体封止用樹脂組成物を得た。
該樹脂組成物ks  180C,70kg1σ!、1.
5分の条件でトランスファ成形した硬化物より、吸水率
を測定した結果を第3表に示した。
また、該樹脂組成物を用いて、IMビットD−RAMメ
モリL8Ii、180℃、70kgZ伽2、t5分の条
件でトランスファ成形した。それぞれ50個の樹脂封止
型LSI全、121℃、2気圧過飽和水蒸気中(プレッ
シャークツカーテスト(PCT)]に所定時間放置後、
取出してL S I 6=電気的に正常に動作するか否
かをチエツクLN。
不良品については、それが、LSI素子上の金属(At
)配線の腐食にょシ生じたものであることの確認を行っ
た。その不良率の発生状況の程度にょυ、樹脂封止型L
SIの耐湿信頼性を評価した。
また、半田浴(260℃)に15秒間浸漬した後、上記
と同じ耐湿信頼性の評価を行った。それらの結果を第3
表に示した。
実施例21 ビピリジン系化合物として、 で表わ嘔れる、6.6’−ジシアナミド−2,2′−ビ
ピリジン5重址部、 エチニル基末端シッフ系化合物として、を、ジメチルホ
ルムアミドに溶解して2重量%俗液を陶製した。次に、
十分に洗浄した透電導電膜ヲ有するポリエチレンテレフ
タレートフィルム上に、スピンナーを用いて、3500
 rpmで均一に塗布後、120℃で15分間乾燥して
ジメチルホルムアミド會蒸発させ、膜厚650Aの配向
制御膜を形成した。この膜をフェルトで一足方向にラビ
ングし、配向制御膜を有する基板フィルム七作成した。
このようにして作成した2枚のフィルムの配向制御膜を
対向させて配置し、これらのフィルムをポリエステル系
接着剤よ!llなる封着剤で接着して液晶表示素子を作
成した。この素子の配向制御膜間に、フェニルシクロヘ
キサン系の液晶(メルク社製、ZLI−1t32)2配
置し、2枚の直交偏光板間で液晶の配向性tlJべたと
ころ、良好な配同性金示した。(テルト角2.4度〕 〔発明の効果〕 以上説明したように、本発明の化合物、及び該組成物の
効果は、成形加工性の点で優れて2す、積層材料、成形
材料、被榎材など幅広い展開が可能である。硬化物の特
性においてに、導電性付与、耐熱性付与に効果が大きい
。更に、該硬化物は、半導体装置などの信頼性向上に大
きな効果を有する0
【図面の簡単な説明】
第1図に本発明の化合物の1応用例の樹脂モールド型半
導体装置の断面図、第2図及び第3図は、本発明の応用
レリとしての半導体装置の1例である多層LSI索子の
断面図でろる。 1:リード巌t 2:半導体素子、3:保護被覆樹脂、
3−■=第1層被覆樹脂、3−H:第21−被覆樹脂、
4−1=第1層配線、4−11:第21曽配線、5:ポ
リイミド系樹脂、6:モールド樹脂、7:熱酸化膜、8
:81  素子基板 特許出願人 株式会社日立製作所

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、下記一般式 I : ▲数式、化学式、表等があります▼・・・〔 I 〕 〔式中X_1及びX_2は同一又は異なり、H・H、H
    ・C≡N又は▲数式、化学式、表等があります▼(Dは
    エチレン性不飽和二重結合を少なくとも1個有する基で
    ある)を示すが、X_1及びX_2が共にH・Hである
    ことはない〕で表わされることを特徴とするビピリジン
    系化合物。 2、下記一般式II: ▲数式、化学式、表等があります▼・・・〔II〕 (式中D_1及びD_2は同一又は異なり、エチレン性
    不飽和二重結を少なくとも1個有する基を示す)で表わ
    されるビピリジン系化合物を製造する方法において、6
    ,6′−ジアミノ−2,2′−ビピリジンと、下記一般
    式III及び/又はIV: ▲数式、化学式、表等があります▼〔III〕及び/又は
    ▲数式、化学式、表等があります▼〔IV〕 (式中D_1及びD_2は前記式IIと同義である)で表
    わされる不飽和ジカルボン酸無水物と反応させて相当す
    るアミド酸化合物を生成させ、次いで脱水閉環反応させ
    ることを特徴とする前記式 I で表わされるビピリジン
    系化合物の製造方法。 3、6,6′−ジアミノ−2,2′−ビピリジンとハロ
    ゲン化シアンとを反応させることを特徴とする6,6′
    −ビスシアナミド−2,2′−ビピリジンの製造方法。 4、下記一般式 I : ▲数式、化学式、表等があります▼・・・〔 I 〕 〔式中X_1及びX_2は同一又は異なり、H・H、H
    ・C≡N又は▲数式、化学式、表等があります▼(Dは
    エチレン性不飽和二重結合を少なくとも1個有する基で
    ある)を示すが、X_1及びX_2が共にH・Hである
    ことはない〕で表わされるビピリジン系化合物と、重合
    性反応基を有する化合物とを含有していることを特徴と
    する熱硬化性樹脂組成物。 5、該重合性反応基を有する化合物が、下記式:▲数式
    、化学式、表等があります▼ で表わされるエチニル基末端シッフ系化合物、金属キレ
    ート系化合物、多官能エポキシ系化合物、及びN,N′
    −置換不飽和ビスイミド系化合物よりなる群から選択し
    た少なくとも1種の化合物である特許請求の範囲第4項
    記載の熱硬化性樹脂組成物。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015099907A (ja) * 2013-11-19 2015-05-28 サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド. プリント回路基板用絶縁樹脂組成物およびこれを用いた製品
CN106316970A (zh) * 2016-08-11 2017-01-11 重庆大学 一类具有超热稳定性的含双苯并三氮唑有机染料

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