WO2010053186A1 - シロキサン含有ポリイミド樹脂 - Google Patents

シロキサン含有ポリイミド樹脂 Download PDF

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WO2010053186A1
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resin
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宏 織壁
剛充 相坂
啓之 阪内
勇士 萩原
智 成塚
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味の素株式会社
セントラル硝子株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a polyimide resin having a hexafluoroisopropanol group and a siloxane structure.
  • Polyimide resins with excellent heat resistance are widely used in the electronics and aerospace fields.
  • a material having both heat resistance and low elasticity has been developed by introducing a siloxane structure into the polyimide resin.
  • a polyimide resin having a siloxane structure in which a phenolic hydroxyl group is introduced to impart reactivity with an epoxy resin is known (Patent Document 1).
  • the siloxane structure-containing polyimide resin into which the phenolic hydroxyl group was introduced had a large change in elastic modulus with a change in temperature, resulting in a decrease in heat resistance.
  • the reactivity with other thermosetting resins such as epoxy resins decreases.
  • a siloxane structure-containing polyimide resin into which a hexafluoroisopropanol group is introduced has a small change in elastic modulus with a change in temperature and is excellent in heat resistance and other heat resistance.
  • the inventors have found that the reactivity with the curable resin is also good and completed the present invention.
  • R1 represents a tetravalent organic group
  • R2 represents a divalent diamine residue having a hexafluoroisopropanol group
  • R3 represents a divalent siloxane diamine residue, and is represented by the formula (1)
  • the repeating number M in one molecule of the unit is an integer of 1 to 100
  • the repeating number N in one molecule of the repeating unit represented by the formula (2) is an integer of 1 to 100.
  • the polyimide resin as described in said (1) which has a repeating unit represented by these.
  • (3) The above (1) or (2) produced by reacting a tetrabasic dianhydride represented by the formula (3) with a diamine compound represented by the formulas (4) and (5)
  • R1 represents a tetravalent organic group
  • R2 represents a divalent diamine residue having a hexafluoroisopropanol group
  • R3 represents a divalent siloxane diamine residue.
  • A represents an oxygen atom, a sulfur atom, CO, SO, SO 2 , CH 2 , CH (CH 3 ), C (CH 3 ) 2 , C (CF 3 ) 2 , or C (CCl 3 ) 2.
  • the hydrogen atom on the aromatic ring may be substituted with a halogen atom or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms.
  • a divalent diamine residue having a hexafluoroisopropanol group represented by R2 is represented by the following formula:
  • the hydrogen atom on the aromatic ring may be substituted with a halogen atom or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms.
  • the divalent siloxane diamine residue represented by R3 is represented by the following formula:
  • the hydrogen atom may be substituted with a halogen atom or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms.
  • polyimide resin having a structure represented by the formula: (7)
  • X represents the functional group equivalent number of the acid anhydride group of the tetrabasic acid dianhydride represented by the formula (3)
  • Y represents the functional group equivalent number of the amino group of all diamine compounds present in the reaction system.
  • the polyimide resin according to the above (3) which is reacted so as to satisfy the relationship of 0 ⁇ (XY) /X ⁇ 0.3.
  • a resin composition comprising the polyimide resin according to any one of (1) to (10) and a thermosetting resin.
  • a polyimide resin having both heat resistance and low elasticity a polyimide resin having a small change in elastic modulus with temperature and excellent heat resistance and good reactivity with other thermosetting resins and the resin.
  • a composition is provided.
  • the polyimide resin of the present invention has a hexafluoroisopropanol group and a siloxane structure.
  • the polyimide resin preferably has a repeating unit represented by the following formulas (1) and (2).
  • R1 represents a tetravalent organic group
  • R2 represents a divalent diamine residue having a hexafluoroisopropanol group
  • R3 represents a divalent siloxane diamine residue.
  • the number M of repeating units in one molecule of the repeating unit represented by the formula (1) is preferably an integer of 1 to 100 (1 ⁇ M ⁇ 100).
  • the repeating number N in 1 molecule of the repeating unit represented by Formula (2) is an integer of 1 or more and 100 or less (1 ⁇ N ⁇ 100).
  • Examples of the tetravalent organic group represented by R1 include those having the following structure.
  • A represents an oxygen atom, a sulfur atom, CO, SO, SO 2 , CH 2 , CH (CH 3 ), C (CH 3 ) 2 , C (CF 3 ) 2 , or C (CCl 3 ) 2 .
  • a hydrogen atom on the aromatic ring may be substituted with a halogen atom, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, or the like.
  • Examples of the divalent diamine residue having a hexafluoroisopropanol group represented by R2 include those having the following structure.
  • A represents the same meaning as described above.
  • J represents an integer of 1 to 4.
  • K represents an integer of 1 to 6.
  • P and Q each independently represent an integer of 0 to 2, and 1 ⁇ (P + Q) ⁇ 4.
  • a hydrogen atom on the aromatic ring may be substituted with a halogen atom, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, or the like.
  • R4 and R5 each independently represent an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, a phenylene group or an oxyalkylene group
  • R6 to R10 each independently represent an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or a carbon number.
  • An alkoxy group of 1 to 5 or a phenoxy group; a, b and c each independently represents 0 or an integer of 1 or more, and b + c ⁇ 1 and a + b + c ⁇ 60.
  • a hydrogen atom on the aromatic ring may be substituted with a halogen atom, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, or the like.
  • the tetravalent organic group represented by R1 of the tetrabasic acid dianhydride represented by the formula (3) is as described above.
  • Specific examples of the tetravalent organic group represented by R1 include pyromellitic dianhydride, 2,3,6,7-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 1,4,5,8-naphthalenetetracarboxylic acid.
  • Examples of the diamine compound having a hexafluoroisopropanol group represented by the formula (4) include those represented by the following formula.
  • A represents an oxygen atom, a sulfur atom, CO, SO, SO 2 , CH 2 , CH (CH 3 ), C (CH 3 ) 2 , C (CF 3 ) 2 , or C (CCl 3 ) 2 .
  • J represents an integer of 1 to 4.
  • K represents an integer of 1 to 6.
  • P and Q each independently represent an integer of 0 to 2, where 1 ⁇ (P + Q) ⁇ 4.
  • a hydrogen atom on the aromatic ring may be substituted with a halogen atom, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, or the like.
  • the amino groups on the naphthalene ring may be bonded to the same benzene ring or may be bonded to different benzene rings.
  • each may be bonded to the same benzene ring, or may be bonded to different benzene rings.
  • the diamine compound represented by the formula (4-a) can be produced according to a known method described in International Publication No. 2006/043501.
  • the diamine compound represented by the formula (4-c) can be produced according to a known method described in International Publication No. 2006/041115.
  • the diamine compound represented by the formula (4-b) can be prepared by reacting the corresponding naphthalenediamine compound with hexahexadiene according to a known method described in International Publication No. 2006/043501 and International Publication No. 2006/041115. It can be produced by reacting fluoroacetone or hexafluoroacetone trihydrate and introducing a hexafluoroisopropanol group onto the naphthalene ring. These diamine compounds having a hexafluoroisopropanol group can be used in combination of two or more.
  • Examples of the diaminosiloxane represented by the formula (5) include those represented by the following formula.
  • R4 and R5 each independently represent an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, a phenylene group or an oxyalkylene group
  • R6 to R10 each independently represent an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or a carbon number.
  • An alkoxy group of 1 to 5 or a phenoxy group; a, b and c each independently represents 0 or an integer of 1 or more, and b + c ⁇ 1 and a + b + c ⁇ 60.
  • a hydrogen atom on the aromatic ring may be substituted with a halogen atom, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, or the like.
  • the siloxane structure in the present invention is preferably a structure represented by the following formula (5b).
  • Re and Rf each independently represent an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, a phenyl group, or a phenoxy group, m is an integer of 60 or more, and a repeating unit For each, Re or Rf may be different.
  • Examples of the diaminosiloxane represented by the formula (5a) include 1,3-bis (3-aminopropyl) -1,1,2,2-tetramethyldisiloxane, 1,3-bis (3-aminobutyl) ) -1,1,2,2-tetramethyldisiloxane, bis (4-aminophenoxy) dimethylsilane, 1,3-bis (4-aminophenoxy) tetramethyldisiloxane, 1,1,3,3-tetra Methyl-1,3-bis (4-aminophenyl) disiloxane, 1,1,3,3-tetraphenoxy-1,3-bis (2-aminoethyl) disiloxane, 1,1,3,3-tetra Phenyl-1,3-bis (2-aminoethyl) disiloxane, 1,1,3,3-tetraphenyl-1,3-bis (3-aminopropyl) disiloxane, 1,1,3,3-tetra
  • Diamine compounds other than the diamine compounds represented by formulas (4) and (5) may be used alone or in combination of two or more.
  • the diamine compound can be represented by the following formula (6).
  • R11 represents a divalent organic group other than a divalent diamine residue having a hexafluoroisopropanol group and a divalent siloxane diamine residue.
  • the diamine compound is not particularly limited.
  • Diamine compounds containing two benzene rings 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,4-bis (3-aminophenoxy) benzene, 1,4-bis (4-aminophenyl) benzene, 1, 3-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,3-bis (3-aminophenoxy) benzene, 1,4 Such as bis (3-aminophenyl) benzene, ⁇ , ⁇ '-bis (4-aminophenyl) -1,4-diisopropylbenzene, ⁇ , ⁇ '-bis (4-aminophenyl) -1,3-diisopropylbenzene, etc.
  • Diamine compounds containing three benzene rings 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane, 2,2-bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] propane, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] hexafluoropropane, 2,2-bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] hexafluoropropane, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl ] Sulfone, 2,2-bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] sulfone, 4,4 ′-(4-aminophenoxy) biphenyl, 4,4 '-(3-aminophenoxy) biphenyl, 9,9-bis (4-aminophenyl) fluorene, 9,9-bis (3-aminophenyl) fluorene, 9,9-bis (4-amino-3-methylphenyl)
  • the diaminosiloxane represented by the formula (5) preferably has an NH 2 equivalent in the range of 400 to 6000 g / mol, more preferably in the range of 400 to 2500 g / mol, and further in the range of 400 to 1000 g / mol. Are more preferred.
  • the NH 2 equivalent is larger than this range, the hydrophobicity of the resin becomes too strong due to the large molecular weight of the siloxane structure and the compatibility with the thermosetting resin deteriorates. The difference in polarity of the siloxane part becomes too large, making it difficult to stably synthesize the resin.
  • the number of functional group equivalents of the acid anhydride group of the tetrabasic acid dianhydride used is X and the number of functional group equivalents of the amino group of all amine compounds used is Y, 0 ⁇
  • the reaction is preferably performed under the condition of
  • the functional group equivalent represents the molecular weight of the compound per functional group
  • the functional group equivalent number represents the number of functional groups per compound weight (charge amount).
  • Functional group equivalent A3 (g / mol) of amino group of diaminosiloxane, charge amount B3, functional group equivalent A4 (g / mol) of amino group of diamine compound represented by formula (6), charge amount B4 ( g), Y (B2 / A2) + (B3 / A3) + (B4 / A4).
  • the charging ratio of the diamine compounds of the formulas (4) and (5) is reflected in the content of the siloxane structure and the content of hexafluoroisopropanol groups (hereinafter referred to as HFA groups) in the obtained resin. Therefore, by arbitrarily setting these two values, the range of the charging ratio of the diamine compounds of formulas (4) and (5) is inevitably determined.
  • the amount of the siloxane structure contained in the obtained resin is preferably 40 to 90% by weight, and more preferably 50 to 80% by weight. When the proportion of the siloxane structure is larger than 90% by weight, the resulting resin has high adhesiveness and is difficult to handle, and conversely when it is smaller than 40% by weight, the flexibility of the resin becomes poor.
  • the end of the polyamide resin is considered to be a dicarboxyl group in which an amino group, an acid anhydride group or an acid anhydride group is ring-opened, although it varies depending on the reaction ratio of the tetrabasic acid dianhydride and the diamine compound.
  • the reaction operation is not particularly limited, for example, it is more preferable to carry out heat dehydration imidization in a polymerization solution in view of simplicity of work.
  • a solvent azeotropic with water such as toluene or xylene is added to a solvent in which a diamine compound having a hexafluoroisopropanol group and a siloxane diamine are dissolved.
  • tetrabasic dianhydride is added and reacted at 80 ° C. or less, preferably 0 to 50 ° C. for about 1 to 24 hours to obtain a polyamic acid solution.
  • the resulting polyamic acid solution is heated at 100 to 200 ° C., preferably 150 to 200 ° C., and the polyimide solution can be obtained by ring-closing while removing water azeotropically with toluene. At this time, the reaction was completed when it was confirmed that almost the theoretical amount of water was distilled off and that no outflow of water was observed. On the other hand, apart from this method, the polyamic acid dehydration ring closure reaction can also be carried out at a low temperature using an acetic anhydride / pyridine mixed solution.
  • thermosetting resin composition having a small curing shrinkage, high flexibility, high heat resistance, and adhesiveness is obtained. Obtainable. At this time, it is preferable to select a thermosetting resin having a functional group capable of reacting with the HFA group contained in the resin (A) structure, and an epoxy resin having two or more glycidyl groups is more preferable. Furthermore, you may add the hardening
  • the epoxy resin used in the embodiment of the present invention is not particularly limited as long as it contains two or more glycidyl groups.
  • glycidyl ethers of phenols such as bisphenol A, bisphenol F, bisphenol S, resorcinol, phenol novolak, cresol novolak, etc.
  • glycidyl ethers of alcohols such as butanediol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, phthalic acid, isophthalic acid, tetrahydrophthal Glycidyl type (including methyl glycidyl type) epoxy resins such as glycidyl groups substituted with active hydrogen bonded to nitrogen atoms such as glycidyl ethers of carboxylic acids such as acids, aniline and isocyanuric acid, epoxy olefin bonds in the molecule Vinylcyclohexene diepoxide, 3,4-epoxycyclohexylmethyl-3,4-epoxycyclohex
  • the epoxy resin curing agent used in the embodiment of the present invention is not particularly limited as long as it cures an epoxy resin.
  • a phenol compound, a carboxylic acid compound, an acid anhydride compound, an amine compound examples include benzoxazine resins, amine imide resins, and cyanate ester compounds.
  • phenolic curing agents are particularly preferable.
  • phenolic compound those having two or more phenol groups are preferable.
  • carboxylic acid compound those having two or more carboxyl groups are preferable.
  • examples include organic acids such as terephthalic acid, isophthalic acid, hexahydrophthalic acid, tetrahydrophthalic acid, pyromellitic acid, trimellitic acid, methyl nadic acid, dodecyl succinic acid, chlorendic acid, maleic acid, and adipic acid. It can be used alone or in combination of two or more.
  • acid anhydride compound those having one or more acid anhydride groups are preferable.
  • examples include phthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, pyromellitic anhydride, trimellitic anhydride, methyl nadic anhydride, dodecyl succinic anhydride, chlorendic anhydride, maleic anhydride, etc. These can be used alone or in admixture of two or more.
  • Aromatic amine compounds such as 3,3′-aminodiphenylmethane and 3,4′-diaminodiphenylmethane, aliphatic amine compounds such as m-xylylenediamine, diethylenetriamine
  • benzoxazine-based compound those having two or more benzoxazine moieties are preferable, and examples thereof include Ba type benzoxazine and Bb type benzoxazine (manufactured by Shikoku Chemicals Co., Ltd.).
  • cyanate ester compound those having two or more cyanate groups are preferable, and examples thereof include Primate BADDY, Primeset BA230S, and Primate SET LECY manufactured by Lonza Japan.
  • a filler can be further added as necessary.
  • the filler may be either an organic filler or an inorganic filler. Any two or more kinds of fillers can be mixed and used.
  • the compounding quantity of an inorganic filler is not specifically limited, Preferably, it can add in 60 weight% or less in a thermosetting resin composition. If it exceeds 60% by weight, the flexibility of the cured product of the resin composition tends to be impaired and fragile.
  • Inorganic fillers include silica, alumina, barium sulfate, talc, clay, mica powder, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, calcium carbonate, magnesium carbonate, magnesium oxide, boron nitride, aluminum borate, barium titanate, titanate Examples include strontium, calcium titanate, magnesium titanate, bismuth titanate, titanium oxide, barium zirconate, and calcium zirconate. Silica is particularly preferable.
  • the inorganic filler preferably has an average particle size of 5 ⁇ m or less, and more preferably has an average particle size of 1 ⁇ m or less.
  • Examples of the organic filler include acrylic rubber particles and silicone particles.
  • the organic filler preferably has an average particle size of 5 ⁇ m or less, and more preferably has an average particle size of 1 ⁇ m or less.
  • the average particle size can be measured with a laser diffraction / scattering particle size distribution analyzer LA-500 (manufactured by Horiba, Ltd.).
  • resin additives and resin components other than the components (A) and (B) can be blended within a range in which the effects of the present invention are exhibited.
  • resin additives include thickeners such as Orben (manufactured by Shiraishi Kogyo Co., Ltd.) and Benton (manufactured by Leox), silicone-based, fluorine-based or acrylic antifoaming agents, leveling agents, imidazole-based, thiazole.
  • triazole-based adhesion promoters silane coupling agents and other surface treatment agents, phthalocyanine blue, phthalocyanine green, iodin green, disazo yellow, carbon black and other colorants, phosphorus-containing compounds, bromine-containing compounds, hydroxylation Examples thereof include flame retardants such as aluminum and magnesium hydroxide, and antioxidants such as phosphorus antioxidants and phenolic antioxidants.
  • HFA-NAP 2,6-bis (1-hydroxy-1-trifluoromethyl-2,2,2-trifluoroethyl) -1,5-naphthalenediamine
  • the obtained polyimide resin varnish was applied on a copper plate, heated from 75 ° C. to 120 ° C. over 12 minutes, and further heated at 180 ° C. for 90 minutes to be dried.
  • absorption based on polyamic acid indicating that there was an unreacted functional group did not appear, and absorption based on imide groups was observed at 1780 cm ⁇ 1 and 1720 cm ⁇ 1.
  • absorption of a hydroxyl group derived from an HFA group was confirmed at 3300 to 3500 cm ⁇ 1 .
  • reaction solution was heated and condensed water was removed azeotropically with toluene under a nitrogen stream while maintaining the temperature at about 160 ° C.
  • the temperature was further raised, and the mixture was stirred at 200 ° C. for 1 hour. Thereafter, cooling was terminated, and a varnish containing 55% by weight of a polyimide resin (A2) having an HFA group was produced.
  • A2 polyimide resin
  • ipzol is an aromatic high-boiling solvent manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.
  • the content of the siloxane structure in the resin is 58.4% by weight
  • the HFA group equivalent is 3316 g / mol.
  • the obtained polyimide resin varnish was applied on a copper plate, heated from 75 ° C. to 120 ° C. over 12 minutes, and further heated at 180 ° C. for 90 minutes to be dried.
  • absorption based on polyamic acid indicating that there was an unreacted functional group did not appear, and absorption based on imide groups was observed at 1780 cm ⁇ 1 and 1720 cm ⁇ 1.
  • absorption of a hydroxyl group derived from an HFA group was confirmed at 3300 to 3500 cm ⁇ 1 .
  • HFA-MDA 3,3′-bis (1-hydroxy-1-trifluoromethyl-2,2,2 -Trifluoroethyl) -4,4'-methylenedianiline
  • reaction solution was heated and condensed water was removed azeotropically with toluene under a nitrogen stream while maintaining the temperature at about 160 ° C.
  • the temperature was further raised, and the mixture was stirred at 200 ° C. for 1 hour. Thereafter, cooling was terminated, and a varnish containing 55% by weight of a polyimide resin (A4) having an HFA group was produced.
  • the content of the siloxane structure in the resin is 70.9% by weight, and the HFA group equivalent is 2881 g / mol.
  • the obtained polyimide resin varnish was applied on a copper plate, heated from 75 ° C. to 120 ° C. over 12 minutes, and further heated at 180 ° C. for 90 minutes to be dried.
  • absorption based on polyamic acid indicating that there was an unreacted functional group did not appear, and absorption based on imide groups was observed at 1780 cm ⁇ 1 and 1720 cm ⁇ 1.
  • absorption of a hydroxyl group derived from an HFA group was confirmed at 3300 to 3500 cm ⁇ 1 .
  • the obtained polyimide resin varnish was applied on a copper plate, heated from 75 ° C. to 120 ° C. over 12 minutes, and further heated at 180 ° C. for 90 minutes to be dried.
  • absorption based on polyamic acid indicating that there was an unreacted functional group did not appear, and absorption based on imide groups was observed at 1780 cm ⁇ 1 and 1720 cm ⁇ 1.
  • absorption of a hydroxyl group derived from an HFA group was confirmed at 3300 to 3500 cm ⁇ 1 .
  • reaction solution was heated and condensed water was removed azeotropically with toluene under a nitrogen stream while maintaining the temperature at about 160 ° C.
  • the temperature was further raised, and the mixture was stirred at 200 ° C. for 1 hour. Thereafter, cooling was terminated, and a varnish containing 55% by weight of a polyimide resin (B1) having no phenol group and HFA group was produced.
  • the content of the siloxane structure in the resin is 70.2% by weight.
  • the obtained polyimide resin varnish was applied on a copper plate, heated from 75 ° C. to 120 ° C. over 12 minutes, and further heated at 180 ° C. for 90 minutes to be dried.
  • absorption based on polyamic acid indicating that there was an unreacted functional group did not appear, and absorption based on imide groups was observed at 1780 cm ⁇ 1 and 1720 cm ⁇ 1. confirmed.
  • 36 mg of the obtained polyimide resin varnish was weighed out and mixed with N-methylpyrrolidone in which 0.4% by weight of lithium bromide was dissolved, and the whole was adjusted to 5 g.
  • the obtained polyimide resin varnish was applied on a copper plate, heated from 75 ° C. to 120 ° C. over 12 minutes, and further heated at 180 ° C. for 90 minutes to be dried.
  • absorption based on polyamic acid indicating that there was an unreacted functional group did not appear, and absorption based on imide groups was observed at 1780 cm ⁇ 1 and 1720 cm ⁇ 1. confirmed.
  • 36 mg of the obtained polyimide resin varnish was weighed out and mixed with N-methylpyrrolidone in which 0.4% by weight of lithium bromide was dissolved, and the whole was adjusted to 5 g.
  • the obtained polyimide resin varnish was applied on a copper plate, heated from 75 ° C. to 120 ° C. over 12 minutes, and further heated at 180 ° C. for 90 minutes to be dried.
  • absorption based on polyamic acid indicating that there was an unreacted functional group did not appear, and absorption based on imide groups was observed at 1780 cm ⁇ 1 and 1720 cm ⁇ 1. confirmed.
  • 36 mg of the obtained polyimide resin varnish was weighed out and mixed with N-methylpyrrolidone in which 0.4% by weight of lithium bromide was dissolved, and the whole was adjusted to 5 g.
  • AHPB 3-bis (4-amino-3-hydroxyphenoxy) benzene
  • a varnish containing 55% by weight of a polyimide resin (B4) having a phenol group but not having an HFA group was prepared.
  • the content of the siloxane structure in the resin is 65.3% by weight, and the OH equivalent is 1744 g / mol.
  • DABS 3′-diamino-4,4′-dihydroxydiphenylsulfone
  • the obtained polyimide resin varnish was applied on a copper plate, heated from 75 ° C. to 120 ° C. over 12 minutes, and further heated at 180 ° C. for 90 minutes to be dried.
  • absorption based on polyamic acid indicating that there was an unreacted functional group did not appear, and absorption based on imide groups was observed at 1780 cm ⁇ 1 and 1720 cm ⁇ 1.
  • absorption derived from a phenolic hydroxyl group was confirmed at 3300 to 3500 cm ⁇ 1 .
  • dicyclopentadiene modified phenolic resin DPP6115L (manufactured by Nippon Oil Co., Ltd.) was used as a curing agent
  • imidazole P200 (manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.) was used as a curing accelerator.
  • a solvent was mixed and used as necessary.
  • the polyimide resin obtained in Synthesis Examples 1 to 10 and the resin composition prepared from the polyimide resin in the same manner as described above were applied to the glossy surface of the copper foil so that the thickness when dried was in the range of 40 to 100 ⁇ m. After heating at ⁇ 120 ° C. for 12 minutes, it was further heated at 180 ° C. for 90 minutes to produce a cured film on the copper foil. The copper foil on which the cured film was formed was immersed in a ferric chloride solution and etched away, and then dried at 100 ° C. for 10 minutes to produce a cured film from which the copper foil was removed.
  • the cured film from which the copper foil has been removed is subjected to a tensile test using a Tensilon universal testing machine (manufactured by A & D Co., Ltd.) in accordance with Japanese Industrial Standard (JIS K7127), and the elastic modulus before heat treatment is measured. did.
  • the cured film with copper foil obtained by the above method was (1) 220 ° C in air for 30 minutes, (2) 250 ° C in air for 30 minutes, (3) 270 ° C in air for 30 minutes, respectively.
  • Heat treatment was performed.
  • the cured film with copper foil after the heat treatment was immersed in a ferric chloride solution, the copper foil was removed by etching, and then dried at 100 ° C. for 10 minutes to prepare a cured film from which the copper foil was removed.
  • the cured film from which the copper foil has been removed is subjected to a tensile test with a Tensilon universal testing machine (manufactured by A & D Co., Ltd.) in accordance with Japanese Industrial Standard (JIS K7127) and cured after heat treatment under each condition.
  • JIS K7127 Japanese Industrial Standard
  • Table 1 shows the results of the heat resistance test of the polyimide resins described in the table.
  • Table 2 shows the results of the heat resistance test and solvent resistance test of the composition of the polyimide resin and the thermosetting resin described in the table.

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Abstract

 ヘキサフルオロイソプロパノール基及びシロキサン構造を有するポリイミド樹脂であって、弾性率の温度変化が小さく耐熱特性に優れ、かつ他の熱硬化性樹脂との反応性が良好なポリイミド樹脂である。

Description

シロキサン含有ポリイミド樹脂
 本発明はヘキサフルオロイソプロパノール基及びシロキサン構造を有するポリイミド樹脂に関する。
 耐熱性に優れるポリイミド樹脂はエレクトロニクス分野、航空宇宙分野等で幅広く用いられている。一方、該ポリイミド樹脂にシロキサン構造を導入し、耐熱性と低弾性を併せ持つ材料の開発も行われてきている。例えば、エポキシ樹脂との反応性を付与するためフェノール性水酸基を導入した、シロキサン構造を有するポリイミド樹脂が知られている(特許文献1)。
特開2004-051794号公報
 本発明者らの検討によれば、該フェノール性水酸基を導入したシロキサン構造含有ポリイミド樹脂は、温度変化に伴う弾性率の変化が大きくなり、耐熱特性が低下することが見出された。一方、フェノール性水酸基を有しない場合、エポキシ樹脂など他の熱硬化性樹脂との反応性が低下する。
 本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究した結果、ヘキサフルオロイソプロパノール基を導入したシロキサン構造含有ポリイミド樹脂が、温度変化に伴う弾性率の変化が小さく耐熱特性に優れ、他の熱硬化性樹脂との反応性も良好となることを見出し、本発明を完成させた。
 すなわち、本発明は以下の内容を含むものである。
 (1)ヘキサフルオロイソプロパノール基及びシロキサン構造を有するポリイミド樹脂。
 (2)下式(1)及び(2);
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
(式中、R1は4価の有機基を示し、R2はヘキサフルオロイソプロパノール基を有する2価のジアミン残基、R3は2価のシロキサンジアミン残基を示し、式(1)で表される繰り返し単位の一分子中の繰り返し数Mは1以上100以下の整数であり、式(2)で表される繰り返し単位の一分子中の繰り返し数Nは1以上100以下の整数である。)
で表される繰り返し単位を有する上記(1)記載のポリイミド樹脂。
 (3)式(3)で表される四塩基酸二無水物と式(4)及び(5)であらわされるジアミン化合物とを反応させることにより製造されたものである上記(1)又は(2)記載のポリイミド樹脂。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
(式中、R1は4価の有機基を示し、R2はヘキサフルオロイソプロパノール基を有する2価のジアミン残基、R3は2価のシロキサンジアミン残基を示す。)
 (4)R1で示される4価の有機基が以下の式;
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
(式中、Aは、酸素原子、硫黄原子、CO、SO、SO、CH、CH(CH)、C(CH、C(CF、又はC(CClを示す。芳香族環上の水素原子は、ハロゲン原子、炭素数1~8のアルキル基で置換されていてもよい。)
で表されるいずれかの構造を有する上記(2)又は(3)のポリイミド樹脂。
 (5)R2で示されるヘキサフルオロイソプロパノール基を有する2価のジアミン残基が以下の式;
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
(式中、Aは、上記と同義を示し、Jは1~4の整数を示し、Kは1~6の整数を示し、PとQはそれぞれ独立に0~2の整数を示し、1≦(P+Q)≦4である。芳香族環上の水素原子は、ハロゲン原子、炭素数1~8のアルキル基で置換されていてもよい。)
で表されるいずれかの構造を有する上記(2)~(4)のいずれかに記載のポリイミド樹脂。
 (6)R3で示される2価のシロキサンジアミン残基が、以下の式;
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
(式中、R4及びR5は各々独立して、炭素数1~5のアルキレン基、フェニレン基又はオキシアルキレン基を示し、R6~R10は各々独立して、炭素数1~5のアルキル基、炭素数1~5のアルコキシ基、又はフェノキシ基を示し、a、b、cは各々独立して0又は1以上の整数を示し、b+c≧1、a+b+c≧60である。式中、芳香族環上の水素原子は、ハロゲン原子、炭素数1~8のアルキル基で置換されていてもよい。)
で表される構造を有する上記(2)~(5)のポリイミド樹脂。
 (7)式(3)で表される四塩基酸二無水物の酸無水物基の官能基当量数をX、反応系中に存在させる全てのジアミン化合物のアミノ基の官能基当量数をYとした場合に、0≦(X-Y)/X≦0.3の関係を満たすように反応させる上記(3)記載のポリイミド樹脂。
 (8)ポリアミド樹脂中に含まれるシロキサン構造の割合が40~90重量%である上記(1)~(7)のいずれかに記載のポリイミド樹脂。
 (9)ポリイミド樹脂中に含まれるヘキサフルオロイソプロパノール基の官能基当量が1000~5000g/molである上記(1)~(8)のいずれかに記載のポリイミド樹脂。
 (10)数平均分子量が9000~50000である上記(1)~(9)のいずれかに記載のポリイミド樹脂。
 (11)上記(1)~(10)のいずれかに記載のポリイミド樹脂及び熱硬化性樹脂を含有する樹脂組成物。
 本発明によれば、耐熱性と低弾性を併せ持つシロキサン構造含有ポリイミド樹脂において、弾性率の温度変化が小さく耐熱特性に優れ、他の熱硬化性樹脂との反応性も良好なポリイミド樹脂及びその樹脂組成物が提供される。
 以下、本発明を好適な実施形態に即して説明する。
 本発明のポリイミド樹脂は、ヘキサフルオロイソプロパノール基及びシロキサン構造を有する。該ポリイミド樹脂は下式(1)及び(2)で表される繰り返し単位を有するものが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
 式中、R1は4価の有機基を示し、R2はヘキサフルオロイソプロパノール基を有する2価のジアミン残基、R3は2価のシロキサンジアミン残基を示す。式(1)で表される繰り返し単位の一分子中の繰り返し数Mは1以上100以下(1≦M≦100)の整数であるのが好ましい。また式(2)で表される繰り返し単位の一分子中の繰り返し数Nは1以上100以下(1≦N≦100)の整数であるのが好ましい。
 R1で示される4価の有機基としては以下の構造を有するものが例示される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
 式中、Aは、酸素原子、硫黄原子、CO、SO、SO、CH、CH(CH)、C(CH、C(CF、又はC(CClを表す。
 式中、芳香族環上の水素原子は、ハロゲン原子、炭素数1~8のアルキル基等で置換されていてもよい。
 R2で示されるヘキサフルオロイソプロパノール基を有する2価のジアミン残基としては以下の構造を有するものが例示される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
 式中、Aは、上記と同義を示す。Jは1~4の整数を示す。Kは1~6の整数を示す。PとQはそれぞれ独立に0~2の整数を示し、1≦(P+Q)≦4である。また、式中、芳香族環上の水素原子は、ハロゲン原子、炭素数1~8のアルキル基等で置換されていてもよい。
 R3で示される2価のシロキサンジアミン残基としては、以下の構造を有するものが例示される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
 式中、R4及びR5は各々独立して、炭素数1~5のアルキレン基、フェニレン基又はオキシアルキレン基を示し、R6~R10は各々独立して、炭素数1~5のアルキル基、炭素数1~5のアルコキシ基、又はフェノキシ基を示し、a、b、cは各々独立して0又は1以上の整数を示し、b+c≧1、a+b+c≧60である。式中、芳香族環上の水素原子は、ハロゲン原子、炭素数1~8のアルキル基等で置換されていてもよい。
 本発明のポリイミド樹脂は、例えば、式(3)で表される四塩基酸二無水物と式(4)及び(5)で表されるジアミン化合物とを反応させることにより製造することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
 式中、R1、R2及びR3は前記と同義を示す。
 式(3)で表される四塩基酸二無水物のR1で示される4価の有機基としては前述した通りである。R1で示される4価の有機基の具体例としては、ピロメリット酸二無水物、2,3,6,7-ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、1,4,5,8-ナフタレン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’,4,4’-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、3,3’,4,4’-ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、4,4’-(ヘキサフルオロイソプロピリデン)-ビス-(フタル酸二無水物)、4,4’-オキシジフタル酸二無水物、4,4’-(4,4’-イソプロピリデンジフェノキシ)-ビス-(フタル酸二無水物)、1,3-ジヒドロ-1,3-ジオキソ-5-イソベンゾフランカルボン酸-(1-メチルエチリデン)-ジ-4,1-フェニレンエステル、エチレングリコールビスアンヒドロトリメリテート、3,4,9,10-ペリレンテトラカルボン酸二無水物、9,9-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)フルオレン二無水物、1,3-ジヒドロ-1,3-ジオキソ-5-イソベンゾフランカルボン酸-1,4-フェニレンエステル、1,2,3,4-シクロペンタン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、1,2,3,4-ブタンテトラカルボン酸二無水物、4-(2,5-ジオキソテトラヒドロフラン-3-イル)-1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-1,2-ジカルボン酸無水物、5-(2,5-ジオキソテトラヒドロフリル)-3-メチル-3-シクロヘキセン-1,2-ジカルボン酸無水物、1,3,3a,4,5,9b-ヘキサヒドロ-5-(テトラヒドロ-2,5-ジオキソ-3-フラニル)-ナフト[1,2-C]フラン-1,3-ジオンなどが挙げられる。これら四塩基酸二無水物は2種類以上を組み合わせて用いることができる。
 式(4)で表されるヘキサフルオロイソプロパノール基を有するジアミン化合物としては、以下の式で表されるものが例示される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
 式中、Aは、酸素原子、硫黄原子、CO、SO、SO、CH、CH(CH)、C(CH、C(CF、又はC(CClを表す。Jは1~4の整数を示す。Kは1~6の整数を示す。PとQはそれぞれ独立に0~2の整数を示す、1≦(P+Q)≦4である。
 式中、芳香族環上の水素原子は、ハロゲン原子、炭素数1~8のアルキル基等で置換されていてもよい。
 なお式(4-b)において、ナフタレン環上のアミノ基はそれぞれ同じベンゼン環に結合していてもよく、異なるベンゼン環に結合していてもよい。同様に、ヘキサフルオロイソプロパノール基が複数ある場合、それぞれ同じベンゼン環に結合していてもよく、異なるベンゼン環に結合していてもよい。
 式(4-a)で表されるジアミン化合物は、国際公開第2006/043501号パンフレットに記載されている公知の方法に従って製造することができる。式(4-c)で表されるジアミン化合物は、国際公開第2006/041115号パンフレットに記載されている公知の方法に従って製造することができる。式(4-b)で表されるジアミン化合物は、国際公開第2006/043501号パンフレット、国際公開第2006/041115号パンフレットに記載されている公知の方法に準じて、対応するナフタレンジアミン化合物にヘキサフルオロアセトン又はヘキサフルオロアセトン・3水和物を反応させ、ヘキサフルオロイソプロパノール基をナフタレン環上に導入することにより製造することができる。これらヘキサフルオロイソプロパノール基を有するジアミン化合物は2種類以上を組み合わせて用いることができる。
 式(5)で表されるジアミノシロキサンとしては、以下の式で表されるものが例示される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
 式中、R4及びR5は各々独立して、炭素数1~5のアルキレン基、フェニレン基又はオキシアルキレン基を示し、R6~R10は各々独立して、炭素数1~5のアルキル基、炭素数1~5のアルコキシ基、又はフェノキシ基を示し、a、b、cは各々独立して0又は1以上の整数を示し、b+c≧1、a+b+c≧60である。式中、芳香族環上の水素原子は、ハロゲン原子、炭素数1~8のアルキル基等で置換されていてもよい。
 本発明におけるシロキサン構造としては、下記の(5b)式に示される構造であるのが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
 式中、Re及びRfは各々独立して、炭素数1~5のアルキル基、炭素数1~5のアルコキシ基、フェニル基、又はフェノキシ基を示し、mは60以上の整数であり、繰り返し単位ごとに、ReまたはRfが異なっていてもよい。
 式(5a)で表されるジアミノシロキサンの例としては、1,3-ビス(3-アミノプロピル)-1,1,2,2-テトラメチルジシロキサン、1,3-ビス(3-アミノブチル)-1,1,2,2-テトラメチルジシロキサン、ビス(4-アミノフェノキシ)ジメチルシラン、1,3-ビス(4-アミノフェノキシ)テトラメチルジシロキサン、1,1,3,3-テトラメチル-1,3-ビス(4-アミノフェニル)ジシロキサン、1,1,3,3-テトラフェノキシ-1,3-ビス(2-アミノエチル)ジシロキサン、1,1,3,3-テトラフェニル-1,3-ビス(2-アミノエチル)ジシロキサン、1,1,3,3-テトラフェニル-1,3-ビス(3-アミノプロピル)ジシロキサン、1,1,3,3-テトラメチル-1,3-ビス(2-アミノエチル)ジシロキサン、1,1,3,3-テトラメチル-1,3-ビス(3-アミノプロピル)ジシロキサン、1,1,3,3-テトラメチル-1,3-ビス(4-アミノブチル)ジシロキサン、1,3-ジメチル-1,3-ジメトキシ-1,3-ビス(4-アミノブチル)ジシロキサン、1,1,3,3,5,5-ヘキサメチル-1,5-ビス(4-アミノフェニル)トリシロキサン、1,1,5,5-テトラフェニル-3,3-ジメチル-1,5-ビス(3-アミノプロピル)トリシロキサン、1,1,5,5-テトラフェニル-3,3-ジメトキシ-1,5-ビス(4-アミノブチル)トリシロキサン、1,1,5,5-テトラフェニル-3,3-ジメトキシ-1,5-ビス(5-アミノペンチル)トリシロキサン、1,1,5,5-テトラメチル-3,3-ジメトキシ-1,5-ビス(2-アミノエチル)トリシロキサン、1,1,5,5-テトラメチル-3,3-ジメトキシ-1,5-ビス(4-アミノブチル)トリシロキサン、1,1,5,5-テトラメチル-3,3-ジメトキシ-1,5-ビス(5-アミノペンチル)トリシロキサン、1,1,3,3,5,5-ヘキサメチル-1,5-ビス(3-アミノプロピル)トリシロキサン、1,1,3,3,5,5-ヘキサエチル-1,5-ビス(3-アミノプロピル)トリシロキサン、1,1,3,3,5,5-ヘキサプロピル-1,5-ビス(3-アミノプロピル)トリシロキサンなどがあげられる。これらジアミノシロキサンは単独で用いてもよく、また2種類以上組み合わせて用いることもできる。
 式(4)及び(5)で表されるジアミン化合物以外のジアミン化合物を1種類または2種類以上組み合わせて併用してもよい。該ジアミン化合物としては以下の式(6)で表すことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
 式中、R11はヘキサフルオロイソプロパノール基を有する2価のジアミン残基及び2価のシロキサンジアミン残基以外の2価の有機基を示す。
 該ジアミン化合物は、特に限定されないが、例えば、1,4-ジアミノベンゼン、1,3-ジアミノベンゼン、2,4-ジアミノトルエン、2,5-ジアミノトルエン、1,4-ジアミノ-2,5-ジメチルベンゼン、1,4-ジアミノ-2,5-ジハロゲノベンゼンなどのベンゼン環を1個含むジアミン化合物、4,4’-ジアミノジフェニルエ-テル、3,3’-ジアミノジフェニルエ-テル、3,4’-ジアミノジフェニルエーテル、4,4’-ジアミノベンゾフェノン、3,3’-ジアミノベンゾフェノン、3,4’-ジアミノベンゾフェノン、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、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メタン、3、3’-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、4,4’-ジアミノジフェニルスルフィド、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、2,2-ビス(4-アミノフェニル)プロパン、2,2-ビス(3-アミノフェニル)プロパン、2,2’-ビス(4-アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2’-ビス(3-アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2’-ビス(3-アミノ-4-メチルフェニル)ヘキサフルオロプロパン、1,1’-ビス(4-アミノフェニル)シクロヘキサン、o-ジアニシジン、o-トリジン、2,2’-ジメチル-4,4’-ジアミノビフェニル、2,2’-ビス(トリフルオロメチル)-4,4’-ジアミノビフェニル、4,4’-ジアミノベンズアニリド、3,3’,5,5’-テトラメチル-4,4’-ジアミノビフェニル、3,3’,5,5’-テトラメチル-4,4’-ジアミノジフェニルエーテル、3,3’,5,5’-テトラメチル-4,4’-ジアミノジフェニルメタン、3,3’,5,5’-テトラエチル-4,4’-ジアミノビフェニル、3,3’,5,5’-テトラエチル-4,4’-ジアミノジフェニルエーテル、3,3’,5,5’-テトラエチル-4,4’-ジアミノジフェニルメタン、4,4’-メチレン-ビス(2,6-ジイソプロピルアニリン)、4,4’-メチレン-ビス(2-エチル-6-メチルアニリン)、3,3’-ジエチル-4,4’-ジアミノビフェニル、3,3’-ジメトキシ-4,4’-ジアミノビフェニル、3,3’-ジメチル-4,4’-ジアミノジフェニルエーテル、3,3’-ジエチル-4,4’-ジアミノジフェニルエーテル、3,3’-ジメトキシ-4,4’-ジアミノジフェニルエーテル、3,3’-ジメチル-4,4’-ジアミノジフェニルメタン、3,3’-ジエチル-4,4’-ジアミノジフェニルメタン、3,3’-ジメトキシ-4,4’-ジアミノジフェニルメタン、1,5-ジアミノナフタレン、2,3-ジアミノナフタレンなどのベンゼン環を2個含むジアミン化合物、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、1,4-ビス(4-アミノフェニル)ベンゼン、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、1,4-ビス(3-アミノフェニル)ベンゼン、α,α’-ビス(4-アミノフェニル)-1,4-ジイソプロピルベンゼン、α,α’-ビス(4-アミノフェニル)-1,3-ジイソプロピルベンゼンなどのベンゼン環を3個含むジアミン化合物、2,2-ビス〔4-(4-アミノフェノキシ)フェニル〕プロパン、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〕ヘキサフルオロプロパン、2,2-ビス〔4-(3-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-アミノフェノキシ)フェニル〕スルホン、2,2-ビス〔4-(3-アミノフェノキシ)フェニル〕スルホン、4,4’-(4-アミノフェノキシ)ビフェニル、4,4’-(3-アミノフェノキシ)ビフェニル、9,9-ビス(4-アミノフェニル)フルオレン、9,9-ビス(3-アミノフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-アミノ-3-メチルフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-アミノ-3-フルオロフェニル)フルオレン、5,10-ビス(4-アミノフェニル)アントラセン、1,3-ジアミノピレン、1,6-ジアミノピレンなどのベンゼン環を4個以上含むジアミン化合物、4,4’-メチレンビス(シクロヘキシルアミン)、4,4’-メチレンビス(2-メチルシクロヘキシルアミン)などの脂環式構造を持つジアミン化合物、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-ジアミノドデカンなどの線状炭化水素構造を持つジアミン化合物、商品名バーサミン551(コグニスジャパン(株)製)などのダイマージアミン構造を持つジアミン化合物、商品名ジェファーミンD-230、D-400、D-2000、D-4000、XTJ-500、XTJ-501、XTJ-502、HK-511、XTJ-504、XTJ-542、XTJ-533、XTJ-536(ハンツマンコーポレーション社製)などのポリオキシアルキレンジアミン構造をもつジアミン化合物等が挙げられる。
 なお式(5)で表されるジアミノシロキサンは、NH当量が400~6000g/molの範囲のものが好ましく、さらには400~2500g/molの範囲のもの、さらには400~1000g/molの範囲のものがより好ましい。NH当量がこの範囲よりも大きい場合、シロキサン構造の分子量が大きいことにより樹脂の疎水性が強くなりすぎて熱硬化性樹脂との相溶性が悪化し、場合によっては、樹脂自身もイミド部とシロキサン部の極性の差が大きくなりすぎて、安定的に樹脂合成を行うことが困難となる。一方、NH当量がこの範囲よりも小さい場合は、シロキサン構造の分子量が小さくなるため十分な柔軟性を得にくくなる。また、フェニル基を含有するものは、熱硬化性樹脂との混和性がよい点で好ましい。
 式(3)で表される四塩基酸二無水物と式(4)及び(5)で表されるジアミン化合物(式(6)で表されるジアミン化合物を併用する場合は、式(4)~式(6)で表されるジアミン化合物の合計)との反応割合はとくに限定されるものではなく、また、どちらか一方が過剰でも差し支えないが、好ましくは、得られる樹脂の分子量を上げて機械特性をよりよくする観点から、反応に用いる全てのジアミン化合物の官能基当量数の合計と、四塩基酸二無水物の官能基当量数とがほぼ等しくなるようにするのが好ましい。具体的には、用いる四塩基酸二無水物の酸無水物基の官能基当量数をX、用いるアミン化合物全てのアミノ基の官能基当量数をYとすると、0≦|(X-Y)|/X≦0.3となる条件下で反応させるのが好ましく、さらには、0≦|(X-Y)|/X≦0.1の条件下で反応させるのがより好ましい。
 なお酸無水物基の官能基当量数X(mol)は、酸無水物基の官能基当量をA1(g/mol)、仕込み量をB1(g)とすると、X=B1/A1の式で求めることができる。
 すなわち、官能基当量とは、官能基1個当たりの化合物の分子量を表し、官能基当量数とは、化合物重量(仕込量)あたりの官能基の個数を表す。
 同様に、式(4)で表されるヘキサフルオロイソプロパノール基を含有するジアミン化合物のアミノ基の官能基当量A2(g/mol)、仕込み量をB2(g)、式(5)で表されるジアミノシロキサンのアミノ基の官能基当量A3(g/mol)、仕込み量をB3、式(6)で表されるジアミン化合物のアミノ基の官能基当量A4(g/mol)、仕込み量をB4(g)とすると、Y=(B2/A2)+(B3/A3)+(B4/A4)の式で求めることができる。式(6)で表されるジアミン化合物は任意成分であり、これを含有しない場合には上記式中の(B4/A4)=0となる。
 一方、式(4)と(5)のジアミン化合物の仕込み割合は、得られる樹脂中のシロキサン構造の含有量とヘキサフルオロイソプロパノール基(以下、HFA基という)の含有量に反映されることとなるため、これら2つの値を任意に設定することにより、必然的に式(4)と(5)のジアミン化合物の仕込み割合の範囲が決まってくる。まず、得られる樹脂に含まれるシロキサン構造の量については、重量割合が40~90重量%となることが好ましく、さらには50~80重量%となることがより好ましい。シロキサン構造の割合が90重量%よりも大きい場合は、得られる樹脂の粘着性が高くなって取り扱いにくくなり、逆に40重量%よりも小さい場合は、樹脂の柔軟性が乏しくなる。
 シロキサン構造の含有量Z(重量%)は、イミド化により脱離する水の重量をB5とすると、Z(重量%)={B3/(B1+B2+B3+B4-B5)}×100の式で求めることができる。ここでB5は、前記したXまたはYの値のうち小さいほうをWとしたときに、B5=18×Wの式で求めることができる。また、式(6)で表されるジアミン化合物は任意成分であり、これを含有しない場合には上記式中のB4=0となる。
 また、得られるポリイミド樹脂のHFA基の官能基当量については、1000~5000g/molとなることが好ましく、さらには、1500~4000g/molとなることがより好ましい。ここで、HFA基の官能基当量が5000g/molよりも大きい場合は、樹脂中のHFA基の量が少なすぎるために、この樹脂を用いた樹脂組成物を硬化させた際に硬化不十分となる。逆に1000g/molよりも小さい場合は、HFA基が多く含まれることにより樹脂組成物を硬化した際の架橋密度が高くなり、また必然的にシロキサン構造の含有量が少なくなることもあいまって、硬化物の柔軟性が低下する。ポリイミド樹脂のヘキサフルオロイソプロパノール基の官能基当量V(g/mol)は、HFA基含有ジアミン化合物のHFA基当量をHとすると、V(g/mol)=(B1+B2+B3+B4-B5)÷(B2/H)の式で求めることができる。式(6)で表されるジアミン化合物は任意成分であり、これを含有しない場合には上記式中のB4=0となる。
 ポリアミド樹脂の末端は、四塩基酸二無水物とジアミン化合物の反応割合によっても異なるが、アミノ基、酸無水物基または酸無水物基が開環したジカルボキシル基になると考えられる。
 反応操作は特に限定されないが、たとえば、重合溶液中で加熱脱水イミド化を行うことが作業の簡便さからより好ましい。具体的には、まず不活性ガス雰囲気下で、ヘキサフルオロイソプロパノール基を有するジアミン化合物及びシロキサンジアミンが溶解した溶媒中に、トルエンやキシレンなどのような水と共沸する溶媒を加える。次に、四塩基酸二無水物を添加して、80℃以下、好ましくは0~50℃で1~24時間程度反応させてポリアミック酸溶液を得る。得られたポリアミック酸溶液を100~200℃、好ましくは150~200℃で加熱し、このときに脱離する水をトルエンと共沸除去しながら閉環させることでポリイミド溶液を得ることができる。このとき、ほぼ理論量の水が留去されたこと、および、水の流出が見られなくなっていることを確認できた点をもって反応完了とする。一方、この方法とは別に、ポリアミック酸の脱水閉環反応を無水酢酸/ピリジン混合溶液を用いて低温で行うこともできる。
 反応に用いる反応溶媒は、原料および得られた樹脂と反応しうるものでなければ特に限定されないが、たとえば、テトラヒドロフラン、1,4-ジオキサン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、γ-ブチロラクトン、α-メチル-γ-ブチロラクトン、γ―バレロラクトン、δ-バレロラクトン、γ-カプロラクトン、ε-カプロラクトン、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、エチルセルソルブアセテート、ブチルセルソルブアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、メチルイソブチルケトン、N-メチルピロリドン、N,N-ジメチルアセトアミド、N,N-ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド等が挙げられ、好ましくはシクロヘキサノン、γ-ブチロラクトンが挙げられる。これらの溶媒は単独で用いてもよく、また2種類以上組み合わせて用いてもよい。特に、シクロヘキサノン、γ-ブチロラクトン等の溶媒に石油ナフサ等の芳香族炭化水素系溶剤を併用することがより好ましい。
 また、得られたポリイミド樹脂溶液を水やメタノールなどの貧溶媒に投入してポリマーを析出沈殿させ、さらに乾燥させた後に、用途に応じた溶剤に再溶解させて使用することもできる。
 本発明のポリイミドの数平均分子量は、9000~50000の範囲が好ましく、10000~40000の範囲がさらに好ましい。数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法(ポリスチレン換算)で測定した値である。GPC法による数平均分子量は、具体的には、測定装置として(株)島津製作所製LC-9A/RID-6Aを、カラムとして昭和電工(株)社製Shodex K-800P/K-804L/K-804Lを、移動相としてN-メチルピロリドンにリチウムブロマイドを0.4重量%溶解させた溶液を用いて、カラム温度40℃にて測定し、標準ポリスチレンの検量線を用いて算出することができる。
 このようにして得られたシロキサン含有イミド樹脂(A)に熱硬化性樹脂を混合することにより、硬化収縮が小さく、柔軟性に富み、高い耐熱性、接着性を示す熱硬化性樹脂組成物を得ることができる。このとき、樹脂(A)構造中に含有されるHFA基と反応可能な官能基を持つ熱硬化性樹脂を選定することが好ましく、中でも、2個以上のグリシジル基を有するエポキシ樹脂がより好ましい。またさらに、エポキシ樹脂の硬化剤、硬化促進剤等を添加してもよい。
 本発明の実施の態様で用いるエポキシ樹脂は、2個以上のグリシジル基を含有する限り、特に限定されない。例えば、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS、レゾルシノール、フェノールノボラック、クレゾールノボラック等のフェノール類のグリシジルエーテル、ブタンジオール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のアルコール類のグリシジルエーテル、フタル酸、イソフタル酸、テトラヒドロフタル酸等のカルボン酸類のグリシジルエーテル、アニリン、イソシアヌル酸等の窒素原子に結合した活性水素をグリシジル基で置換したものなどのグリシジル型(メチルグリシジル型も含む)エポキシ樹脂、分子内のオレフィン結合をエポキシ化して得られるビニルシクロヘキセンジエポキシド、3,4-エポキシシクロヘキシルメチル-3,4-エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、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-m-ジオキサン等の脂環型エポキシ樹脂、パラキシリレン変性フェノール樹脂のグリシジルエーテル、メタキシリレン・パラキシリレン変性フェノール樹脂のグリシジルエーテル、テルペン変性フェノール樹脂のグリシジルエーテル、ジシクロペンタジエン変性フェノール樹脂のグリシジルエーテル、シクロペンタジエン変性フェノール樹脂のグリシジルエーテル、多環芳香環変性フェノール樹脂のグリシジルエーテル、ナフタレン環含有フェノール樹脂のグリシジルエーテル、ビフェニル型エポキシ樹脂などが挙げられ、単独で、あるいは2種類以上混合して用いることができる。
 なお、上記のエポキシ基を1分子中に少なくとも2個有するエポキシ化合物にモノエポキシ化合物を適宜併用することは差し支えなく、このモノエポキシ化合物としては、スチレンオキシド、シクロヘキセンオキシド、プロピレンオキシド、メチルグリシジルエーテル、エチルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、オクチレンオキシド、ドデセンオキシドなどが例示される。また、用いるエポキシ樹脂は必ずしも1種類のみに限定されるものではなく、2種もしくはそれ以上を併用することができる。
 本発明の実施の態様で用いるエポキシ樹脂硬化剤としては、エポキシ樹脂を硬化させるものであれば特に制約はなく、例えば、フェノール系化合物、カルボン酸系化合物、酸無水物系化合物、アミン系化合物、ベンゾオキサジン系樹脂、アミンイミド系樹脂、シアネートエステル系化合物等がある。これら硬化剤の中でも、特にフェノール系硬化剤がより好ましい。
 フェノール系化合物としては、2個以上のフェノール基を有するものが好ましい。例えば、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS、レゾルシノール、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、パラキシリレン変性フェノール樹脂、メタキシリレン・パラキシリレン変性フェノール樹脂、テルペン変性フェノール樹脂、ジシクロペンタジエン変性フェノール樹脂、シクロペンタジエン変性フェノール樹脂、多環芳香環変性フェノール樹脂、ナフタレン環含有フェノール樹脂、ビフェニル型フェノール樹脂、トリアジン構造含有フェノールノボラック樹脂などが挙げられ、単独で、あるいは2種類以上混合して用いることができる。
 カルボン酸系化合物としては、2個以上のカルボキシル基を有するものが好ましい。例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、テトラヒドロフタル酸、ピロメリット酸、トリメリット酸、メチルナジック酸、ドデシルコハク酸、クロレンディック酸、マレイン酸、アジピン酸などの有機酸などが挙げられ、単独で、あるいは2種類以上混合して用いることができる。
 酸無水物系化合物としては、1個以上の酸無水物基を有するものが好ましい。例えば、無水フタル酸、無水ヘキサヒドロフタル酸、無水テトラヒドロフタル酸、無水ピロメリット酸、無水トリメリット酸、無水メチルナジック酸、ドデシル無水コハク酸、無水クロレンディック酸、無水マレイン酸などが挙げられ、単独で、あるいは2種類以上混合して用いることができる。
 アミン系化合物は、エポキシ樹脂との付加反応、あるいは、エポキシ樹脂自身のアニオン重合を起こすための硬化剤として用いられる。例えば、ベンジルジメチルアミン、2-(ジメチルアミノメチル)フェノール、2,4,6-(ジメチルアミノメチル)フェノール等の3級アミン類や、2-メチルイミダゾール、2-エチル-4-メチルイミダゾール、2-ウンデシルイミダゾール、2-フェニルイミダゾール、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等のイミダゾール類、またさらに、イミダゾール部位とシラノール部位をともに持つイミダゾールシラン化合物であるIM-1000(日鉱金属(株))やIS-1000(日鉱金属(株))、またさらには、4,4’-ジアミノジフェニルエ-テル、3,3’-ジアミノジフェニルエ-テル、3,4’-ジアミノジフェニルエーテル、4,4’-ジアミノベンゾフェノン、3,3’-ジアミノベンゾフェノン、3,4’-ジアミノベンゾフェノン、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、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メタン、3,3’-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などの芳香族アミン系化合物や、m-キシリレンジアミン、ジエチレントリアミン、テトラエチレンペンタミンなどの脂肪族アミン系化合物、また、メラミン樹脂、2-ビニル-4,6-ジアミノ-s-トリアジンなどのトリアジン化合物、ジシアンジアミド等が挙げられる。
 ベンゾオキサジン系化合物としては、2個以上のベンゾオキサジン部位を有するものが好ましく、例えば、B-a型ベンゾオキサジン、B-b型ベンゾオキサジン(四国化成工業(株)製)などが挙げられる。
 アミンイミド系化合物としては、マレイミド化合物とアミン化合物を反応させて得られるものであり、特に、2個以上の2級アミノ基を有するものが好ましく、例えば、テクマイトE2020((株)プリンテック製)などが挙げられる。
 シアネートエステル系化合物としては、2個以上のシアネート基を有するものが好ましく、例えば、ロンザジャパン(株)製のPrimaset BADCY、Primaset BA230S、Primaset LECYなどが挙げられる。
 本発明の実施の態様で用いるエポキシ樹脂硬化促進剤は特に限定されない。例えば、トリフェニルホスフィン、トリフェニルホスホニウムトリフェニルボレート、テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート、などのリン系化合物や、ベンジルジメチルアミン、2-(ジメチルアミノメチル)フェノール、2,4,6-(ジメチルアミノメチル)フェノール等の3級アミン類、2-メチルイミダゾール、2-エチル-4-メチルイミダゾール、2-ウンデシルイミダゾール、2-フェニルイミダゾール、1-ベンジルー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等のイミダゾール類、ジシアンジアミド等が挙げられる。
 樹脂組成物中の熱硬化性樹脂の配合量は、その具体的種類によって好適な配合量は相違するが、一般には、(A)ポリイミド樹脂100質量部に対して(B)熱硬化性樹脂は1~200質量部、より好ましくは5~100質量部であることが好ましい。熱硬化性樹脂の配合量が少なすぎると硬化不足となり耐薬品性、耐熱性等に劣る場合があり、多すぎると柔軟性が不足する場合がある。また、エポキシ樹脂に対する、エポキシ樹脂硬化剤と構造中にHFA基を有するシロキサン含有ポリイミドの総和の化学当量比は特に制限されないが、0.7~1.3の範囲に設定することが好ましく、さらには、0.8~1.2がより好ましい。この範囲に抑えることにより、官能基各々の未反応分を少なく抑え、耐薬品性や電気特性等をよりよいものとすることができる。
 本発明の樹脂組成物には、必要に応じて、さらに充填剤を添加することができる。充填剤は有機充填剤および無機充填剤のいずれでもよい。充填剤は、いずれか2種類以上を混合して用いることもできる。無機充填剤の配合量は特に限定されないが、好ましくは、熱硬化性樹脂組成物中、60重量%以内の範囲で添加することができる。60重量%を超えると、樹脂組成物の硬化物の柔軟性が損なわれ脆くなる傾向を示す。
 無機充填剤としては、シリカ、アルミナ、硫酸バリウム、タルク、クレー、雲母粉、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、酸化マグネシウム、窒化ホウ素、ホウ酸アルミニウム、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸カルシウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸ビスマス、酸化チタン、ジルコン酸バリウム、ジルコン酸カルシウムなどが挙げられる。特にシリカが好ましい。無機充填剤は平均粒径が5μm以下のものが好ましく、さらには、平均粒径が1μm以下のものがより好ましい。有機充填材としては、アクリルゴム粒子、シリコーン粒子などが挙げられる。有機充填剤も平均粒径が5μm以下のものが好ましく、さらには、平均粒径が1μm以下のものがより好ましい。なお、平均粒径は、レーザー回折/散乱式粒度分布測定装置LA-500((株)堀場製作所製)により測定することができる。
 本発明の樹脂組成物には、本発明の効果が発揮される範囲において、各種樹脂添加剤や成分(A)及び(B)以外の樹脂成分等を配合することができる。樹脂添加剤の例としては、オルベン(白石工業(株)製)、ベントン(レオックス社製)等の増粘剤、シリコーン系、フッ素系又はアクリル系の消泡剤、レベリング剤、イミダゾール系、チアゾール系、トリアゾール系等の密着付与剤、シランカップリング剤等の表面処理剤、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、アイオジングリーン、ジスアゾイエロー、カーボンブラック等の着色剤、リン含有化合物、臭素含有化合物、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等の難燃剤、リン系酸化防止剤、フェノール系酸化防止剤等の酸化防止剤を挙げることができる。
 以下、実施例及び比較例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。
(ポリイミド樹脂の合成)
[合成例1]
 環流冷却器を連結した水分定量受器、窒素導入管、攪拌器を備えた500mLのセパラブルフラスコに、4,4’-(ヘキサフルオロイソプロピリデン)-ビス-(フタル酸二無水物)(以下、6FDAという)を25質量部、γ-ブチロラクトンを69.9質量部、トルエンを7質量部、ジアミノシロキサンX-22-9409(信越化学工業(株)製)を55.7質量部(アミン当量665)、2,6-ビス(1-ヒドロキシ-1-トリフルオロメチル-2,2,2-トリフルオロエチル)-1,5-ナフタレンジアミン(以下、HFA-NAPという)を6.7質量部加え、窒素気流下で45℃にて2時間攪拌して反応を行った。次いでこの反応溶液を昇温し、約160℃に保持しながら窒素気流下で縮合水をトルエンとともに共沸除去した。水分定量受器に所定量の水がたまっていること、水の流出が見られなくなっていることを確認したところでさらに昇温し、200℃で1時間攪拌した。その後冷却して終了とし、HFA基(ヘキサフルオロイソプロパノール基)を有するポリイミド樹脂(A1)を55重量%含むワニスを作製した。この場合の、樹脂中のシロキサン構造の含有量は65.2重量%で、HFA基当量は3313g/molである。
 得られたポリイミド樹脂ワニスを銅板上に塗布し、75℃から120℃まで12分間かけて昇温させ、さらに180℃、90分加熱して乾燥させた。この塗膜について、反射法により赤外吸光スペクトルを測定したところ、未反応の官能基があることを示すポリアミック酸に基づく吸収は現れず、1780cm-1及び1720cm-1にイミド基に基づく吸収を確認し、3300~3500cm-1にHFA基由来の水酸基の吸収を確認した。また、得られたポリイミド樹脂ワニスを36mg計り取り、リチウムブロマイドを0.4重量%溶解させたN-メチルピロリドンに混合して、全体が5gとなるよう調整した。この調整溶液を用いてGPC測定を行ったところ、Mn=11064、Mw=18769であった。
[合成例2]
 環流冷却器を連結した水分定量受器、窒素導入管、攪拌器を備えた500mLのセパラブルフラスコに、6FDAを32質量部、γ-ブチロラクトンを28.6質量部、イプゾール150を28.6質量部、トルエンを7質量部、ジアミノシロキサンKF-8010(信越化学工業(株)製)を50.1質量部(アミン当量430)、HFA-NAPを6.3質量部加え、窒素気流下で45℃にて2時間攪拌して反応を行った。次いでこの反応溶液を昇温し、約160℃に保持しながら窒素気流下で縮合水をトルエンとともに共沸除去した。水分定量受器に所定量の水がたまっていること、水の流出が見られなくなっていることを確認したところでさらに昇温し、200℃で1時間攪拌した。その後冷却して終了とし、HFA基を有するポリイミド樹脂(A2)を55重量%含むワニスを作製した。なお、イプゾールは出光興産(株)製の芳香族系高沸点溶剤である。この場合の、樹脂中のシロキサン構造の含有量は58.4重量%で、HFA基当量は3316g/molである。
 得られたポリイミド樹脂ワニスを銅板上に塗布し、75℃から120℃まで12分間かけて昇温させ、さらに180℃、90分加熱して乾燥させた。この塗膜について、反射法により赤外吸光スペクトルを測定したところ、未反応の官能基があることを示すポリアミック酸に基づく吸収は現れず、1780cm-1及び1720cm-1にイミド基に基づく吸収を確認し、3300~3500cm-1にHFA基由来の水酸基の吸収を確認した。また、得られたポリイミド樹脂ワニスを36mg計り取り、リチウムブロマイドを0.4重量%溶解させたN-メチルピロリドンに混合して、全体が5gとなるよう調整した。この調整溶液を用いてGPC測定を行ったところ、Mn=23086、Mw=35970であった。
[合成例3]
 環流冷却器を連結した水分定量受器、窒素導入管、攪拌器を備えた500mLのセパラブルフラスコに、3,3’,4,4’-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物(以下、BTDAという)を23質量部、γ-ブチロラクトンを30.9質量部、イプゾール150を30.9質量部、トルエンを7質量部、ジアミノシロキサンKF-8010(信越化学工業(株)製)を49.0質量部(アミン当量430)仕込み、窒素気流下で45℃にて1時間攪拌して反応を行い、さらに続いて、3,3’-ビス(1-ヒドロキシ-1-トリフルオロメチル-2,2,2-トリフルオロエチル)-4,4’-メチレンジアニリン(以下、HFA-MDAという)を6.1質量部加えて45℃にて2時間攪拌して反応を行った。次いでこの反応溶液を昇温し、約160℃に保持しながら窒素気流下で縮合水をトルエンとともに共沸除去した。水分定量受器に所定量の水がたまっていること、水の流出が見られなくなっていることを確認したところでさらに昇温し、200℃で1時間攪拌した。その後冷却して終了とし、HFA基を有するポリイミド樹脂(A3)を55重量%含むワニスを作製した。この場合の、樹脂中のシロキサン構造の含有量は64.9重量%で、HFA基当量は3271g/molである。
 得られたポリイミド樹脂ワニスを銅板上に塗布し、75℃から120℃まで12分間かけて昇温させ、さらに180℃、90分加熱して乾燥させた。この塗膜について、反射法により赤外吸光スペクトルを測定したところ、未反応の官能基があることを示すポリアミック酸に基づく吸収は現れず、1780cm-1及び1720cm-1にイミド基に基づく吸収を確認し、3300~3500cm-1にHFA基由来の水酸基の吸収を確認した。また、得られたポリイミド樹脂ワニスを36mg計り取り、リチウムブロマイドを0.4重量%溶解させたN-メチルピロリドンに混合して、全体が5gとなるよう調整した。この調整溶液を用いてGPC測定を行ったところ、Mn=18914、Mw=38256であった。
[合成例4]
 環流冷却器を連結した水分定量受器、窒素導入管、攪拌器を備えた500mLのセパラブルフラスコに、BTDAを20質量部、γ-ブチロラクトンを70.9質量部、トルエンを7質量部、ジアミノシロキサンX-22-9409(信越化学工業(株)製)を61.5質量部(アミン当量665)、HFA-NAPを7.4質量部加えて窒素気流下で45℃にて2時間攪拌して反応を行った。次いでこの反応溶液を昇温し、約160℃に保持しながら窒素気流下で縮合水をトルエンとともに共沸除去した。水分定量受器に所定量の水がたまっていること、水の流出が見られなくなっていることを確認したところでさらに昇温し、200℃で1時間攪拌した。その後冷却して終了とし、HFA基を有するポリイミド樹脂(A4)を55重量%含むワニスを作製した。この場合の、樹脂中のシロキサン構造の含有量は70.9重量%で、HFA基当量は2881g/molである。
 得られたポリイミド樹脂ワニスを銅板上に塗布し、75℃から120℃まで12分間かけて昇温させ、さらに180℃、90分加熱して乾燥させた。この塗膜について、反射法により赤外吸光スペクトルを測定したところ、未反応の官能基があることを示すポリアミック酸に基づく吸収は現れず、1780cm-1及び1720cm-1にイミド基に基づく吸収を確認し、3300~3500cm-1にHFA基由来の水酸基の吸収を確認した。また、得られたポリイミド樹脂ワニスを36mg計り取り、リチウムブロマイドを0.4重量%溶解させたN-メチルピロリドンに混合して、全体が5gとなるよう調整した。この調整溶液を用いてGPC測定を行ったところ、Mn=13135、Mw=35245であった。
[合成例5]
 環流冷却器を連結した水分定量受器、窒素導入管、攪拌器を備えた500mLのセパラブルフラスコに、3,3’,4,4’-ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物(以下、DSDAという)を19質量部、γ-ブチロラクトンを22.7質量部、イプゾール150を22.7質量部、トルエンを7質量部、ジアミノシロキサンKF-8010(信越化学工業(株)製)を30.9質量部(アミン当量430)仕込み、窒素気流下で45℃にて1時間攪拌して反応を行い、さらに続いて、HFA-NAPを7.5質量部加えて45℃にて2時間攪拌して反応を行った。次いでこの反応溶液を昇温し、約160℃に保持しながら窒素気流下で縮合水をトルエンとともに共沸除去した。水分定量受器に所定量の水がたまっていること、水の流出が見られなくなっていることを確認したところでさらに昇温し、200℃で1時間攪拌した。その後冷却して終了とし、HFA基を有するポリイミド樹脂(A5)を55重量%含むワニスを作製した。この場合の、樹脂中のシロキサン構造の含有量は55.7重量%で、HFA基当量は1810g/molである。
 得られたポリイミド樹脂ワニスを銅板上に塗布し、75℃から120℃まで12分間かけて昇温させ、さらに180℃、90分加熱して乾燥させた。この塗膜について、反射法により赤外吸光スペクトルを測定したところ、未反応の官能基があることを示すポリアミック酸に基づく吸収は現れず、1780cm-1及び1720cm-1にイミド基に基づく吸収を確認し、3300~3500cm-1にHFA基由来の水酸基の吸収を確認した。また、得られたポリイミド樹脂ワニスを36mg計り取り、リチウムブロマイドを0.4重量%溶解させたN-メチルピロリドンに混合して、全体が5gとなるよう調整した。この調整溶液を用いてGPC測定を行ったところ、Mn=27337、Mw=50713であった。
[合成例6]
 環流冷却器を連結した水分定量受器、窒素導入管、攪拌器を備えた500mLのセパラブルフラスコに、6FDAを25質量部、γ-ブチロラクトンを68.1質量部、トルエンを7質量部、ジアミノシロキサンX-22-9409(信越化学工業(株)製)を58.4質量部(アミン当量665)、1,5-ジアミノナフタレン(以下、NDAという)を1.8質量部加え、窒素気流下で45℃にて2時間攪拌して反応を行った。次いでこの反応溶液を昇温し、約160℃に保持しながら窒素気流下で縮合水をトルエンとともに共沸除去した。水分定量受器に所定量の水がたまっていること、水の流出が見られなくなっていることを確認したところでさらに昇温し、200℃で1時間攪拌した。その後冷却して終了とし、フェノール基およびHFA基を有していないポリイミド樹脂(B1)を55重量%含むワニスを作製した。この場合、樹脂中のシロキサン構造の含有量は70.2重量%である。
 得られたポリイミド樹脂ワニスを銅板上に塗布し、75℃から120℃まで12分間かけて昇温させ、さらに180℃、90分加熱して乾燥させた。この塗膜について、反射法により赤外吸光スペクトルを測定したところ、未反応の官能基があることを示すポリアミック酸に基づく吸収は現れず、1780cm-1及び1720cm-1にイミド基に基づく吸収を確認した。また、得られたポリイミド樹脂ワニスを36mg計り取り、リチウムブロマイドを0.4重量%溶解させたN-メチルピロリドンに混合して、全体が5gとなるよう調整した。この調整溶液を用いてGPC測定を行ったところ、Mn=15974、Mw=30002であった。
[合成例7]
 環流冷却器を連結した水分定量受器、窒素導入管、攪拌器を備えた500mLのセパラブルフラスコに、6FDAを36質量部、γ-ブチロラクトンを19.6質量部、イプゾール150を29.3質量部、トルエンを7質量部、ジアミノシロキサンKF-8010(信越化学工業(株)製)を51.5質量部(アミン当量430)仕込み、窒素気流下で45℃にて1時間攪拌して反応を行い、さらに続いて、NDAを3.2質量部、γ-ブチロラクトンを16.4質量部、さらに6.7質量部のイプゾール150を加えて45℃、2時間攪拌して反応を行った。次いでこの反応溶液を昇温し、約160℃に保持しながら窒素気流下で縮合水をトルエンとともに共沸除去した。水分定量受器に所定量の水がたまっていること、水の流出が見られなくなっていることを確認したところでさらに昇温し、200℃で1時間攪拌した。その後冷却して終了とし、フェノール基およびHFA基を有していないポリイミド樹脂(B2)を55重量%含むワニスを作製した。この場合、樹脂中のシロキサン構造の含有量は58.6重量%である。
 得られたポリイミド樹脂ワニスを銅板上に塗布し、75℃から120℃まで12分間かけて昇温させ、さらに180℃、90分加熱して乾燥させた。この塗膜について、反射法により赤外吸光スペクトルを測定したところ、未反応の官能基があることを示すポリアミック酸に基づく吸収は現れず、1780cm-1及び1720cm-1にイミド基に基づく吸収を確認した。また、得られたポリイミド樹脂ワニスを36mg計り取り、リチウムブロマイドを0.4重量%溶解させたN-メチルピロリドンに混合して、全体が5gとなるよう調整した。この調整溶液を用いてGPC測定を行ったところ、Mn=33046、Mw=67573であった。
[合成例8]
 環流冷却器を連結した水分定量受器、窒素導入管、攪拌器を備えた500mLのセパラブルフラスコに、BTDAを23質量部、γ-ブチロラクトンを29.5質量部、イプゾール150を29.5質量部、トルエンを7質量部、ジアミノシロキサンKF-8010(信越化学工業(株)製)を49.1質量部(アミン当量430)仕込み、窒素気流下で45℃にて1時間攪拌して反応を行い、さらに続いて、4,4’-ジアミノ-3,3’-ジメチルジフェニルメタン(以下、C-100という)を2.6質量部加えて45℃にて2時間攪拌して反応を行った。次いでこの反応溶液を昇温し、約160℃に保持しながら窒素気流下で縮合水をトルエンとともに共沸除去した。水分定量受器に所定量の水がたまっていること、水の流出が見られなくなっていることを確認したところでさらに昇温し、200℃で1時間攪拌した。その後冷却して終了とし、フェノール基およびHFA基を有していないポリイミド樹脂(B3)を50重量%含むワニスを作製した。この場合、樹脂中のシロキサン構造の含有量は68.0重量%である。
 得られたポリイミド樹脂ワニスを銅板上に塗布し、75℃から120℃まで12分間かけて昇温させ、さらに180℃、90分加熱して乾燥させた。この塗膜について、反射法により赤外吸光スペクトルを測定したところ、未反応の官能基があることを示すポリアミック酸に基づく吸収は現れず、1780cm-1及び1720cm-1にイミド基に基づく吸収を確認した。また、得られたポリイミド樹脂ワニスを36mg計り取り、リチウムブロマイドを0.4重量%溶解させたN-メチルピロリドンに混合して、全体が5gとなるよう調整した。この調整溶液を用いてGPC測定を行ったところ、Mn=38052、Mw=110120であった。
[合成例9]
 環流冷却器を連結した水分定量受器、窒素導入管、攪拌器を備えた500mLのセパラブルフラスコに、DSDAを19質量部、γ-ブチロラクトンを55.2質量部、トルエンを7質量部、ジアミノシロキサンX-22-9409(信越化学工業(株)製)を44.1質量部(アミン当量665)仕込み、窒素気流下で45℃にて1時間攪拌して反応を行い、さらに続いて、1,3-ビス(4-アミノ-3-ヒドロキシフェノキシ)ベンゼン(以下、AHPBという)を6.3質量部加えて45℃にて2時間攪拌して反応を行った。次いでこの反応溶液を昇温し、約160℃に保持しながら窒素気流下で縮合水をトルエンとともに共沸除去した。水分定量受器に所定量の水がたまっていること、水の流出が見られなくなっていることを確認したところでさらに昇温し、200℃で1時間攪拌した。その後冷却して終了とし、フェノール基を有するがHFA基を有していないポリイミド樹脂(B4)を55重量%含むワニスを作製した。この場合、樹脂中のシロキサン構造の含有量は65.3重量%で、OH当量は1744g/molである。
 得られたポリイミド樹脂ワニスを銅板上に塗布し、75℃から120℃まで12分間かけて昇温させ、さらに180℃、90分加熱して乾燥させた。この塗膜について、反射法により赤外吸光スペクトルを測定したところ、未反応の官能基があることを示すポリアミック酸に基づく吸収は現れず、1780cm-1及び1720cm-1にイミド基に基づく吸収を確認し、3300~3500cm-1にフェノール性水酸基由来の吸収を確認した。また、得られたポリイミド樹脂ワニスを36mg計り取り、リチウムブロマイドを0.4重量%溶解させたN-メチルピロリドンに混合して、全体が5gとなるよう調整した。この調整溶液を用いてGPC測定を行ったところ、Mn=14430、Mw=28630であった。
[合成例10]
 環流冷却器を連結した水分定量受器、窒素導入管、攪拌器を備えた500mLのセパラブルフラスコに、DSDAを19質量部、γ-ブチロラクトンを54.5質量部、トルエンを7質量部、ジアミノシロキサンX-22-9409(信越化学工業(株)製)を44.1質量部(アミン当量665)仕込み、窒素気流下で45℃にて1時間攪拌して反応を行い、さらに続いて、3,3’-ジアミノ-4,4’-ジヒドロキシジフェニルスルホン(以下、DABSという)を5.4質量部加えて45℃にて2時間攪拌して反応を行った。次いでこの反応溶液を昇温し、約160℃に保持しながら窒素気流下で縮合水をトルエンとともに共沸除去した。水分定量受器に所定量の水がたまっていること、水の流出が見られなくなっていることを確認したところでさらに昇温し、200℃で1時間攪拌した。その後冷却して終了とし、フェノール基を有するがHFA基を有していないポリイミド樹脂(B5)を55重量%含むワニスを作製した。この場合、樹脂中のシロキサン構造の含有量は66.2重量%で;OH当量は1722g/molである。
 得られたポリイミド樹脂ワニスを銅板上に塗布し、75℃から120℃まで12分間かけて昇温させ、さらに180℃、90分加熱して乾燥させた。この塗膜について、反射法により赤外吸光スペクトルを測定したところ、未反応の官能基があることを示すポリアミック酸に基づく吸収は現れず、1780cm-1及び1720cm-1にイミド基に基づく吸収を確認し、3300~3500cm-1にフェノール性水酸基由来の吸収を確認した。また、得られたポリイミド樹脂ワニスを36mg計り取り、リチウムブロマイドを0.4重量%溶解させたN-メチルピロリドンに混合して、全体が5gとなるよう調整した。この調整溶液を用いてGPC測定を行ったところ、Mn=16631、Mw=30691であった。
(樹脂組成物の調製)
 エポキシ樹脂、硬化促進剤、硬化剤および、上記合成例1~10に従って合成したシロキサン含有ポリイミド樹脂を、表2に示す配合量(固形分の重量部で表示)で混合し、遠心脱泡混合機(商品名「泡取り練太郎」、(株)シンキー製)を用いて攪拌混合を行って樹脂組成物を得た。なお、エポキシ樹脂として、フェノールノボラック型エポキシ樹脂EP157(ジャパンエポキシレジン(株)製)を用いた。また、硬化剤として、ジシクロペンタジエン変性フェノール樹脂DPP6115L(新日本石油(株)製)を用い、硬化促進剤としてイミダゾール系P200(ジャパンエポキシレジン(株)製)を用いた。なお、必要に応じて溶剤を混合使用した。
(硬化フィルムの作成)
 次に得られた樹脂組成物を、離型処理を施したPETフィルム上に塗布し、75~120℃で12分加熱した後、さらに、180℃、90分加熱して40μm厚の硬化フィルムを得た。
(耐溶剤性試験)
 硬化フィルムの表面を、アセトンを含ませた綿棒を用いて10gの加重で5回往復ラビングさせ、表面変化の有無について確認した。
 (結果)実施例6~10および比較例9,10は、表面変化が観察されなかった(表2中、○で表示)。比較例6~8は色落ちが発生した(表2中、×で表示)。
(耐熱性試験)
 合成例1~10で得られたポリイミド樹脂および上記と同様に該ポリイミド樹脂から調整した樹脂組成物を、乾燥時の厚みが40~100μmの範囲になるよう、銅箔光沢面に塗布し、75~120℃で12分加熱した後、さらに、180℃、90分加熱して銅箔上に硬化フィルムを作製した。硬化フィルムが形成された銅箔を、塩化第2鉄溶液に浸漬させてエッチング除去し、その後、100℃、10分間乾燥することで銅箔が除去された硬化フィルムを作製した。銅箔が除去された硬化フィルムを、日本工業規格(JIS K7127)に準拠し、テンシロン万能試験機((株)エー・アンド・デイ製)を用いて引っ張り試験し、熱処理前の弾性率を測定した。
 一方、上記方法により得られた銅箔付硬化フィルムを、(1)空気中220℃、30分、(2)空気中250℃、30分、(3)空気中270℃、30分で、それぞれ熱処理を行った。熱処理後の銅箔付硬化フィルムを、塩化第二鉄溶液に浸漬させて、銅箔をエッチング除去し、その後、100℃、10分間乾燥することで銅箔が除去された硬化フィルムを作製した。銅箔が除去された硬化フィルムについて、日本工業規格(JIS K7127)に準拠し、テンシロン万能試験機((株)エー・アンド・デイ製)により引っ張り試験を行い、各条件で熱処理した後の硬化フィルムの弾性率を測定した。
 表1に、該表中に記載されたポリイミド樹脂の耐熱性試験の結果を示す。表2に、該表中に記載されたポリイミド樹脂と熱硬化性樹脂との組成物の耐熱性試験及び耐溶剤性試験の結果を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000020
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000021
 以下、表1、2の結果について説明する。ヘキサフルオロイソプロパノール基(HFA基)およびフェノール基をいずれも有さないシロキサン構造含有ポリイミド樹脂を配合した組成物において、表2の比較例6~8に示されるように、耐溶剤性が劣る結果となった。これはポリイミド樹脂とエポキシ樹脂との反応性が低いことによると考えられる。一方、フェノール基を有するシロキサン構造含有ポリイミド樹脂(表1の比較例4、5)、該ポリイミド樹脂を配合した組成物(表2の比較例9、10)においては、弾性率の温度による変動幅が大きく、耐熱特性が劣る結果となった。これに対し、HFA基を有する本発明のシロキサン構造含有ポリイミド樹脂(表1の実施例1~5)、及び該ポリイミド樹脂を配合した組成物(表2の実施例6~10)において、弾性率の温度による変動幅が小さく、優れた耐熱性を示した。耐溶剤性にも優れる結果となった。
 本出願は日本で出願された特願2008-288151を基礎としており、それらの内容は本明細書にすべて包含される。

Claims (11)

  1.  ヘキサフルオロイソプロパノール基及びシロキサン構造を有するポリイミド樹脂。
  2.  下式(1)及び(2);
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    (式中、R1は4価の有機基を示し、R2はヘキサフルオロイソプロパノール基を有する2価のジアミン残基、R3は2価のシロキサンジアミン残基を示し、式(1)で表される繰り返し単位の一分子中の繰り返し数Mは1以上100以下の整数であり、式(2)で表される繰り返し単位の一分子中の繰り返し数Nは1以上100以下の整数である。)
    で表される繰り返し単位を有する請求項1記載のポリイミド樹脂。
  3.  式(3)で表される四塩基酸二無水物と式(4)及び(5)であらわされるジアミン化合物とを反応させることにより製造されたものである請求項1又は2記載のポリイミド樹脂。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
    (式中、R1は4価の有機基を示し、R2はヘキサフルオロイソプロパノール基を有する2価のジアミン残基、R3は2価のシロキサンジアミン残基を示す。)
  4.  R1で示される4価の有機基が以下の式;
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
    (式中、Aは、酸素原子、硫黄原子、CO、SO、SO、CH、CH(CH)、C(CH、C(CF、又はC(CClを示す。芳香族環上の水素原子は、ハロゲン原子、炭素数1~8のアルキル基で置換されていてもよい。)
    で表されるいずれかの構造を有する請求項2又は3記載のポリイミド樹脂。
  5.  R2で示されるヘキサフルオロイソプロパノール基を有する2価のジアミン残基が以下の式;
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
    (式中、Aは、上記と同義を示し、Jは1~4の整数を示し、Kは1~6の整数を示し、PとQはそれぞれ独立に0~2の整数を示し、1≦(P+Q)≦4である。芳香族環上の水素原子は、ハロゲン原子、炭素数1~8のアルキル基で置換されていてもよい。)
    で表されるいずれかの構造を有する請求項2~4のいずれか1項に記載のポリイミド樹脂。
  6.  R3で示される2価のシロキサンジアミン残基が、以下の式;
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
    (式中、R4及びR5は各々独立して、炭素数1~5のアルキレン基、フェニレン基又はオキシアルキレン基を示し、R6~R10は各々独立して、炭素数1~5のアルキル基、炭素数1~5のアルコキシ基、又はフェノキシ基を示し、a、b、cは各々独立して0又は1以上の整数を示し、b+c≧1、a+b+c≧60である。式中、芳香族環上の水素原子は、ハロゲン原子、炭素数1~8のアルキル基で置換されていてもよい。)
    で表される構造を有する請求項2~5いずれか1項に記載のポリイミド樹脂。
  7.  式(3)で表される四塩基酸二無水物の酸無水物基の官能基当量数をX、反応系中に存在させる全てのジアミン化合物のアミノ基の官能基当量数をYとした場合に、0≦(X-Y)/X≦0.3の関係を満たすように反応させる請求項3記載のポリイミド樹脂。
  8.  ポリアミド樹脂中に含まれるシロキサン構造の割合が40~90重量%である請求項1~7のいずれか1項に記載のポリイミド樹脂。
  9.  ポリイミド樹脂中に含まれるヘキサフルオロイソプロパノール基の官能基当量が1000~5000g/molである請求項1~8のいずれか1項に記載のポリイミド樹脂。
  10.  数平均分子量が9000~50000である請求項1~9のいずれか1項に記載のポリイミド樹脂。
  11.  請求項1~10のいずれか1項に記載のポリイミド樹脂及び熱硬化性樹脂を含有する樹脂組成物。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013047451A1 (ja) * 2011-09-29 2013-04-04 Jsr株式会社 樹脂組成物およびそれを用いた膜形成方法
JP2013199646A (ja) * 2012-02-24 2013-10-03 Arakawa Chem Ind Co Ltd アルコキシシリル基含有シラン変性ポリイミド樹脂、樹脂ワニス、ポリイミド系接着剤、硬化物、接着シート、積層体およびフレキシブルプリント基板
JP2017193500A (ja) * 2016-04-19 2017-10-26 信越化学工業株式会社 テトラカルボン酸ジエステル化合物、ポリイミド前駆体の重合体及びその製造方法、ネガ型感光性樹脂組成物、ポジ型感光性樹脂組成物、パターン形成方法、及び硬化被膜形成方法
JP2019172892A (ja) * 2018-03-29 2019-10-10 信越化学工業株式会社 シリコーン変性ポリイミド樹脂組成物
JP2019196459A (ja) * 2018-05-11 2019-11-14 セントラル硝子株式会社 電子部品用ポリイミド基板
JP2020066690A (ja) * 2018-10-25 2020-04-30 ユニチカ株式会社 ビスマレイミド
CN114085379A (zh) * 2021-11-30 2022-02-25 富优特(山东)新材料科技有限公司 柔性无色透明聚酰亚胺薄膜的制备方法
CN115140872A (zh) * 2022-09-07 2022-10-04 中山市中环环保废液回收有限公司 高盐高cod废水的低能耗处理方法

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102225510B1 (ko) 2014-06-16 2021-03-08 삼성전자주식회사 폴리이미드-무기물 복합재료 제조용 조성물, 및 상기 조성물로부터 제조되는 성형품
TWI635139B (zh) * 2017-03-02 2018-09-11 律勝科技股份有限公司 感光性透明樹脂

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004051794A (ja) * 2002-07-19 2004-02-19 Shin Etsu Chem Co Ltd フェノール性水酸基を有するポリイミド樹脂、その製造方法、及びポリイミド樹脂組成物
JP2006206879A (ja) * 2004-12-28 2006-08-10 Central Glass Co Ltd 含フッ素ジアミンおよびそれを用いた重合体
JP2007119503A (ja) * 2004-10-13 2007-05-17 Central Glass Co Ltd 含フッ素重合性単量体及びそれを用いた高分子化合物
JP2007119504A (ja) * 2004-10-20 2007-05-17 Central Glass Co Ltd 含フッ素重合性単量体及びそれを用いた高分子化合物
JP2008150534A (ja) * 2006-12-19 2008-07-03 Central Glass Co Ltd 含フッ素ジアミンおよびそれを用いた高分子化合物

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4089405B2 (ja) * 2002-11-29 2008-05-28 東レ株式会社 プリント回路用基板およびそれを用いたプリント回路基板
CN1954015A (zh) * 2004-05-20 2007-04-25 东丽株式会社 聚酰亚胺树脂、层压薄膜、带金属层的层压薄膜及半导体装置
EP1810963B1 (en) * 2004-10-20 2008-10-15 Central Glass Company, Limited Fluorine-containing polymerizable monomer and polymer compound using same
JP4771414B2 (ja) * 2006-02-15 2011-09-14 信越化学工業株式会社 ポリイミドシリコーン樹脂及びそれを含む熱硬化性組成物
CN102558859B (zh) * 2006-07-23 2014-12-03 宇部兴产株式会社 由多成分聚酰亚胺形成的聚酰亚胺膜及其制造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004051794A (ja) * 2002-07-19 2004-02-19 Shin Etsu Chem Co Ltd フェノール性水酸基を有するポリイミド樹脂、その製造方法、及びポリイミド樹脂組成物
JP2007119503A (ja) * 2004-10-13 2007-05-17 Central Glass Co Ltd 含フッ素重合性単量体及びそれを用いた高分子化合物
JP2007119504A (ja) * 2004-10-20 2007-05-17 Central Glass Co Ltd 含フッ素重合性単量体及びそれを用いた高分子化合物
JP2006206879A (ja) * 2004-12-28 2006-08-10 Central Glass Co Ltd 含フッ素ジアミンおよびそれを用いた重合体
JP2008150534A (ja) * 2006-12-19 2008-07-03 Central Glass Co Ltd 含フッ素ジアミンおよびそれを用いた高分子化合物

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013047451A1 (ja) * 2011-09-29 2013-04-04 Jsr株式会社 樹脂組成物およびそれを用いた膜形成方法
JPWO2013047451A1 (ja) * 2011-09-29 2015-03-26 Jsr株式会社 樹脂組成物およびそれを用いた膜形成方法
TWI577734B (zh) * 2011-09-29 2017-04-11 Jsr Corp A resin composition, and a method of forming the same
JP2013199646A (ja) * 2012-02-24 2013-10-03 Arakawa Chem Ind Co Ltd アルコキシシリル基含有シラン変性ポリイミド樹脂、樹脂ワニス、ポリイミド系接着剤、硬化物、接着シート、積層体およびフレキシブルプリント基板
JP2017193500A (ja) * 2016-04-19 2017-10-26 信越化学工業株式会社 テトラカルボン酸ジエステル化合物、ポリイミド前駆体の重合体及びその製造方法、ネガ型感光性樹脂組成物、ポジ型感光性樹脂組成物、パターン形成方法、及び硬化被膜形成方法
JP2019172892A (ja) * 2018-03-29 2019-10-10 信越化学工業株式会社 シリコーン変性ポリイミド樹脂組成物
JP2019196459A (ja) * 2018-05-11 2019-11-14 セントラル硝子株式会社 電子部品用ポリイミド基板
JP7265113B2 (ja) 2018-05-11 2023-04-26 セントラル硝子株式会社 電子部品用ポリイミド基板
JP2020066690A (ja) * 2018-10-25 2020-04-30 ユニチカ株式会社 ビスマレイミド
JP7203409B2 (ja) 2018-10-25 2023-01-13 ユニチカ株式会社 ビスマレイミド
CN114085379A (zh) * 2021-11-30 2022-02-25 富优特(山东)新材料科技有限公司 柔性无色透明聚酰亚胺薄膜的制备方法
CN115140872A (zh) * 2022-09-07 2022-10-04 中山市中环环保废液回收有限公司 高盐高cod废水的低能耗处理方法

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