説明

感光性ポリイミド

【課題】優れた反応性を有し、安定性や熱安定性に優れ、低温で硬化可能である、イソシアネートで変性された感光性ポリイミドを提供する。
【解決手段】下記式(I)で示される感光性ポリイミド重合体。


[式(I)中、B及びDは、同一でも異なっていてもよい、各々独立に2価の有機基を表す。Aは、少なくとも一つの変性基R’を有する4価の有機基を表し、Jは変性基R’を有しない4価の有機基を表す。nは0又は0以上の整数であり、mは0以上の整数である。(R’は、アミド結合を含む特定の2価の有機構造であって、更に、ビニル基含有不飽和基、或いは、置換又は無置換のC1〜C20飽和又は不飽和有機基、或いはビニル基含有不飽和基等を含む)]

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明はイソシアネートで変性された感光性ポリイミドに関する。本発明の感光性ポリイミドは、耐熱性、耐化学性及び可撓性に優れ、液状レジスト又は乾膜レジスト、又はソルダー・レジスト、被覆膜又は印刷配線板に好適に用いられる。
【背景技術】
【0002】
近年、電子製品は、軽量化、小型化が進行しており、各種の電子部品のサイズもそれに応じて小型化しなければならない。また、フレキシブル印刷配線板は、可撓性及び重量において有利であるので、その需要量は大きくなりつつである。
【0003】
現在、被覆膜(coverlay film)の材料は、第1種類の感光性被覆膜(photosensitive coverlay film)、第2種類の非感光性被覆膜(non−photosensitive coverlay film)及び第3種類の熱可塑性被覆膜(thermal plastic coverlay film)などの3種類に大きく分けられる。第1種類の感光性被覆膜は、さらにポリイミドをベースとする被覆膜(PI based coverlay film)及び非ポリイミドをベースとする被覆膜(non−PI based coverlay film)に分けられ、前記非ポリイミドをベースとする被覆膜は、耐熱性が劣り、熱膨張係数(“CTE”)が高いなどのため、実用上、多く制限されている。また、第2種類の非感光性被覆膜は、製造プロセスにおいて感光性被覆膜より複雑で、実用上、感光性被覆膜の方が有利である。また、熱可塑性被覆膜は、打ち抜きの後製造工程を必要とするため、やはり感光性被覆膜の方が取り扱いやすい。
【0004】
米国特許第6,605,353号には、エポキシ(epoxy)変性感光性ポリイミドが開示されているが、この重合体は、エポキシと酸とを反応するが、その反応性は悪く、かつ開環後のOH基は、さらにエポキシ基と反応するので、安定性及び熱安定などに問題がある。
【0005】
被覆膜の耐熱性及び製造工程の簡便性などを改善するために、前記問題を解決できる感光性ポリイミドを開発することが求められている。
【発明の概要】
【0006】
本発明は、優れた反応性を有し、安定性や熱安定性に優れ、低温で硬化可能である、イソシアネートで変性された感光性ポリイミドを提供する。
【0007】
さらに、本発明は、保護膜材料又はレジストとして、前記感光性ポリイミドを含有する感光性組成物を提供する。本発明の感光性組成物は、成膜後、優れた電気特性、耐熱性、可とう性及び耐化学性を有する。したがって本発明の感光性組成物は、保護膜材料とするソルダー・レジスト、被覆膜材料及び印刷配線板に好適に用いられる。
【0008】
本発明の感光性ポリイミド重合体は、下記式(I)の構造を有する。
【化1】

【0009】
[式中、B及びDは同一でも異なっていてもよい、各々独立に2価の有機基を表す;
Aは、少なくとも一つの変性基R’を有する4価の有機基を表し、Jは変性基R’を有しない4価の有機基を表す。nは0又は0以上の整数であり、mは0以上の整数である。
【0010】
(前記R’は、
【化2】

【0011】
のから選ばれる基を表す。
【0012】
上記式中、Rは、ビニル基含有不飽和基又は下記:
【化3】

【0013】
から選ばれる基を表す。
【0014】
ここで、R1は置換又は無置換のC1〜C20飽和又は不飽和有機基を表す;R2はビニル基含有不飽和基である。)]。
【0015】
好ましくは上記ビニル基含有不飽和基が、下記:
【化4】

【0016】
(式中、R4及びR5は、それぞれH又は置換又は無置換のC1〜C5アルキル基を表し、R6は、共有結合又は置換又は無置換のC1〜C20有機基を表す。)から選ばれる基を表す。
【0017】
さらに好ましくは、前記ビニル基含有不飽和基が、下記:
【化5】

【0018】
(式中、zは0〜6の整数である。)からなる群から選ばれる基である。
【0019】
特に好ましくは、前記ビニル基含有不飽和基が、下記:
【化6】

【0020】
(式中、zは0〜6の整数である。)からなる群から選ばれる基である。
【0021】
前記R1基が、下記:
【化7】

【0022】
(式中、o、p、q及びrは、それぞれ0又は0以上の整数である。R4、R5及びR6は、前述で定義した通りであり、R7は、H又は置換又は無置換のC1〜C12有機基を表し、R8は共有結合又は下記:
【化8】

【0023】
から選ばれる基を表す。)から選ばれる基である。
【0024】
さらに好ましくは、前記R1基が、下記:
【化9】

【0025】
からなる群から選ばれる基である。
【0026】
本発明の式(I)の感光性ポリイミド重合体に含有する2価の有機基B及びDは、特に限定されるものではないが、例えば2価の芳香族基、2価の脂肪族基又はシロキシ含有2価の基である。好ましくはB及びDは、各々下記:
【化10】

【0027】
[式中、R”は−H、C1〜C4アルキル基、C1〜C4パーフルオロアルキル基、メトキシル基、エトキシル基、ハロゲン、OH、COOH、NH又はSHを表し、R9はH、メチル基又はエチル基を表し、
cは0〜4の整数であり、dは0〜4の整数であり、aは0以上の整数であり、bは0以上の整数である。R11は共有結合又は下記:
【化11】

【0028】
(ここで、Wとxはそれぞれ0以上の整数であり、R12は−S(O)−、−C(O)−、共有結合又は置換又は無置換のC1〜C18有機基を表す。)から選ばれる基である。]からなる群から選ばれる基である。
【0029】
さらに好ましくは、前記式(I)中のB及びDが、各々下記:
【化12】

【0030】
(式中、yは1〜12の整数であり、好ましくは1〜6の整数である。)からなる群から選ばれる基である。
【0031】
本発明の式(I)の感光性ポリイミド重合体に含有するAは、反応性官能基から誘導された酸無水物である。前記反応性官能基は、OH、COOH又はNHなどがある。好ましくは、Aはそれぞれ下記:
【化13】

【0032】
[式中、R’は
【化14】

【0033】
(式中、Rは前記で定義した通りである。
【0034】
13は、−CH−、−O−、−S−、−CO−、−SO−、−C(CH−、−C(CF−を表す。R14は、−H、−CH−を表す。Xは、−O−、−NH−、−S−を表す。)から選ばれる有機基である。]からなる群から選ばれるである。
【0035】
さらに好ましくは、前記式(I)中のAが、下記:
【化15】

【0036】
(式中、R’は前記で定義した通りである。)からなる群から選ばれる基である。
【0037】
本発明の式(I)感光性ポリイミドに含有するJは酸無水物単量体であり、前記酸無水物単量体は反応性官能基を含有してもよい。好ましくは、Jが下記:
【化16】

【化17】

【0038】
(式中、R15は、OH、COOH、NHを表し、R13:−CH−、−O−、−S−、−CO−、−SO−、−C(CH−、−C(CF−を表し、
14は、−H、−CH−を表す。Xは、−O−、−NH−、−S−を表す。)からなる群から選ばれる基である。
【0039】
さらに好ましくは、式(I)中のJが、下記:
【化18】

【化19】

【0040】
からなる群から選ばれる基である。
【0041】
本発明の感光性ポリイミド重合体は、当業者が既知の重合方法によって得られ、例えば下記工程を含有する方法により製造することができる。
【0042】
(a)式:HN−P−NHを有するジアミン単量体と式:
【化20】

【0043】
を有する二酸無水物単量体及びその他の式:
【化21】

【0044】
を有する二酸無水物単量体とを反応し、下記式(1)の化合物を形成する。
【化22】

【0045】
(式中、Gは反応性官能基であり、例えばOH基、COOH基又はNH基である。)
COOHを例として挙げると、次の反応工程は、下記の通りである。
【0046】
(b)工程(a)の生成物に式:O=C=N−Rを有するイソシアネート化合物を添加し、式(2)の化合物を形成する。
【化23】

【0047】
(式中、f+g=iである)。
【0048】
前記感光性ポリイミド重合体の製造方法では、本発明に用いられる反応性官能基含有酸無水物単量体は、下記:
【化24】

【0049】
(式中、R15は、OH、COOH、NHを表し、R13は、−CH−、−O−、−S−、−CO−、−SO−、−C(CH−、−C(CF−を表し、
14は、−H、−CH−を表す。Xは、−O−、−NH−、−S−を表す。)の化合物からなる群から選ばれるものである。
【0050】
好ましくは、本発明に用いられる反応性官能基含有酸無水物単量体は、下記:
【化25】

【0051】
の化合物からなる群から選ばれるものである。
【0052】
前記感光性ポリイミド重合体の製造方法では、用いられる他の酸無水物単量体は、限定されるものではなく、反応性官能基を含有していてもよい。本発明に用いられる反応性官能基を有しない酸無水物単量体は、当業者によく知られているもので、例えば下記:
【化26】

【0053】
(式中、E、F及びHは各々共有結合又は置換又は無置換のC1〜C20飽和又は不飽和、環状又は非環状の有機基である。R3は共有結合又は下記:
【化27】

【0054】
から選ばれるものである)から選ばれるものであるが、これらに限定されるものではない。
【0055】
好ましくは、本発明に用いられる他の酸無水物単量体は、下記:
【化28】

【0056】
の化合物からなる群から選ばれるものである。
【0057】
前記感光性ポリイミド重合体の製造方法では、使用されるジアミン単量体は、一般に脂肪族、芳香族又はシロキシ含有2価の基であり、好ましくは、下記構造を有するジアミン単量体などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【化29】

【0058】
[式中、R”は−H、C1〜C4アルキル基、C1〜C4パーフルオロアルキル基、メトキシル基、エトキシル基、ハロゲン、OH、COOH、NH又はSHを表し、R9はH、メチル基又はエチル基を表す。cは0〜4の整数であり、dは0〜4の整数であり、aは0以上の整数であり、bは0以上の整数である。R11は各々共有結合又は下記:
【化30】

【0059】
(式中、wとxはそれぞれ0を超える整数であり、R12は−S(O)−、−C(O)−、共有結合又は置換又は無置換のC1〜C18有機基を表す。)から選ばれる基である。]
好ましくは、前記ジアミン単量体が下記:
【化31】

【0060】
(式中、yは1〜12の整数であり、さらに好ましくは1〜6の整数である。)の化合物からなる群から選ばれるものである。
【0061】
ポリイミド重合体に感光性基を有し、重合体を光硬化の機構に好適に用いられるために、本発明では、ポリイミド重合体を感光性基含有イソシアネートで変性することで、感光性基、例えばC=Cの二重結合を有することになる。前記のイソシアネートはモノイソシアネート又はジイソシアネートであり、好ましくはモノイソシアネートである。本発明に用いられるイソシアネートは、ポリイミド重合体中のヒドキシル基(−OH)、カルボキシル基(−COOH)、アミノ基(−NH)などの反応性基と反応することが可能で、さらにポリイミド重合体を変性させることもできる。本発明に用いられるイソシアネートは、下記の構造:O=C=N−R(式中、RはR又は下記の構造を有する基である。
【化32】

【0062】
(式中、R及びR2は、各々ビニル基含有不飽和基の感光性基を表し、R1は置換又は無置換のC1〜C20飽和又は不飽和の有機基を表す。)
本発明の具体的な実施例により、前記ビニル基含有不飽和基が、下記から選ばれる基である。
【化33】

【0063】
[式中、R4及びR5は、各々H又は置換又は無置換のC1〜C5アルキル基を表し、R6は共有結合又は置換又は無置換のC1〜C20有機基を表す。前記R1は下記の基から選ばれるものである。
【化34】

【0064】
(式中、o、p、q及びrは各々0又は0以上の整数であり、
R4、R5及びR6は上記で定義した通りである。R7はH又は置換又は無置換のC1〜C12有機基を表し、R8は共有結合又は下記:
【化35】

【0065】
の有機基から選ばれるものである)]。
【0066】
また、本発明は、少なくとも1重量%の前記式(I)の構造の感光性ポリイミド重合体、光開始剤及び溶剤を含有する感光性組成物を提供する。本発明の感光性組成物は液状レジスト又は乾膜レジスト、又はソルダー・レジスト、被覆膜又は印刷配線板の用途に用いられる。前記感光性組成物において、各成分の重量%は、製品に応じて調整することができるが、一般に式(I)の感光性ポリイミド重合体の含有量は、組成物全体の合計重量で、少なくとも1重量%であり、好ましくは10〜50重量%の範囲である。光開始剤の含有量は、組成物全体の合計重量で、少なくとも0.001重量%であり、好ましくは0.01〜1重量%の範囲である。
【0067】
本発明により、前記組成物に用いられる光開始剤は、特に限定されるものではないが、ベンゾフェノン(benzophenone)、ベンゾイン(benzoin)、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン(2−hydroxy−2−methyl−1−phenyl−propan−1−one)、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン(2,2−dimethoxy−1,2−diphenylethan−1−one)、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(1−hydroxy cyclohexyl phenyl ketone)、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド(2,4,6−trimethylbenzoyl diphenyl phosphine oxide)、N−フェニルグリシン、9−フェニルアクリジン(9−phenylacridine)、フェニルメチルジメチルケタ−ル(benzyldimethylketal)、4,4’−ビス(ジエチルアミン)ジフェニルケトン、2,4,5−トリアリールイミダゾール二量体(2,4,5−triarylimidazole dimers)及びその混合物からなる群から選ばれる。好ましくは光開始剤は、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイドである。
【0068】
本発明では、前記組成物に用いられる溶剤は、特に限定されるものではないが、例えばN−メチルピロリドン(NMP)、ジメチルアセトアミド(DMAC)、ジメチルホルムアミド(DMF)、ジメチルスルホキシド(DMSO)、トルエン(toluene)、キシレン(xylene)及びその混合物からなる群から選ばれるものであるが、これらに限定されるものではない。
【0069】
光架橋の程度を上げるために、本発明の感光性組成物は、必要に応じてある量の反応性単量体又は短鎖オリゴマーを添加することで、分子間に架橋(crosslinking)を行うことができる。本発明は、前記組成物に用いられる反応性単量体又はオリゴマーは、特に限定されるものではないが、例えば1,6−ヘキサンジオール ジアクリレート(1,6−hexanediol diacrylate)、ネオペンチルグリコールジアクリレート(neopentyl glycol diacrylate)、エチレングリコールジアクリレート(ethylene glycol diacrylate)、ペンタエリトリトール ジアクリレート(pentaerythritol diacrylate)、トリメチロールプロパントリアクリレート(trimethylolpropane triacrylate)、ペンタエリトリトールトリアクリレート(pentaerythritol triacrylate)、ジペンタエリトリトールヘキサアクリレート(dipentaerythritol hexaacrylate)、テトラメチロールプロパンテトラアクリレート(tetramethylolpropane tetraacrylate)、テトラエチレングリコール ジアクリレート(tetraethylene glycol diacrylate)、1,6−ヘキサンジオール ジメタクリレート(1,6−hexanediol dimethacrylate)、ネオペンチルグリコールジメタクリレート(neopentyl glycol dimethacrylate)、エチレングリコール ジメタクリレート(ethylene glycol dimethacrylate)、ペンタエリトリトールジメタクリレート(pentaerythritol dimethacrylate)、トリメチロールプロパントリメタクリレート(trimethylolpropane trimethacrylate)、ペンタエリトリトールトリメタクリレート(pentaerythritol trimethacrylate)、ジペンタエリトリトールヘキサメタクリレート(dipentaerythritol hexamethacrylate)、テトラメチロールプロパン テトラメタクリレート(tetramethylolpropane tetramethacrylate)、テトラエチレングリコール ジメタクリレート(tetraethylene glycol dimethacrylate)、メトキシジエチレングリコール ジメタクリレート(methoxydiethylene glycol methacrylate)、メトキシポリエチレングリコールメタクリレート(methoxypolyethylene glycol methacrylate)、β−メタクリロイルオキシエチルヒドロジエンフタレート(β−methacryloyloxyethylhydrodiene phthalate)、β−メタクリロイルオキシエチルヒドロジエンサクシネート(β−methacryloyloxyethylhydrodiene succinate)、3−クロロ−2−ヒドロキシプロピルメタクリレート(3−chloro−2−hydroxypropyl methacrylate)、ステアリルメタクリレート(stearyl methacrylate)、フェノキシエチルアクリレート(phenoxyethyl acrylate)、フェノキシジエチレングリコールアクリレート(phenoxydiethylene glycol acrylate)、フェノキシポリエチレングリコールアクリレート(phenoxypolyethylene glycol acrylate)、β−アクリロイルオキシエチルヒドロジエンサクシネート(β−acryloyloxyethylhydrodiene succinate)、ラウリルアクリレート(lauryl acrylate)、エチレングリコールジメタクリレート(ethylene glycol dimethacrylate)、ジエチレングリコールジメタクリレート(diethylene glycol dimethacrylate)、トリエチレングリコールジメタクリレート(triethylene glycol dimethacrylate)、ポリエチレングリコールジメタクリレート(polyethylene glycol dimethacrylate)、1,3−ブチレングリコールジメタクリレート (1,3−butylene glycol dimethacrylate)、ポリプロピレングリコールジメタクリレート(polypropylene glycol dimethacrylate)、2−ヒドロキシ−1,3−ジメタクリロイルオキシプロパン(2−hydroxy−1,3−dimethacryloxypropane)、2,2−ビス[4−(メタクリロイルオキシエトキシ)フェニル]プロパン(2,2−bis[4−(methacryloxyethoxy) phenyl]propane)、2,2−ビス[4−(メタクリロイルオキシジエトキシ)フェニル]プロパン(2,2−bis[4−(methacryloxydiethoxy)phenyl]propane)、2,2−ビス[4−(メタクリロイルオキシポリエトキシ)フェニル]プロパン(2,2−bis[4−(methacryloxypolyethoxy)phenyl]propane)、ポリエチレングリコールジアクリレート(polyethylene glycol diacrylate)、トリプロピレングリコールジアクリレート(tripropylene glycol diacrylate)、ポリプロピレングリコールジアクリレート(polypropylene glycol diacrylate)、2,2−ビス[4−(アクリロイルオキシジエトキシ)フェニル]プロパン(2,2−bis[4−(acryloxydiethoxy)phenyl]propane)、2,2−ビス[4−(アクリロイルオキシポリエトキシ)フェニル]プロパン(2,2−bis[4−(acryloxypolyethoxy) phenyl]propane)、2−ヒドロキシ−1−アクリロイルオキシ−3−メタクリロイルオキシプロパン(2−hydroxy−1−acryloxy−3−methacryloxypropane)、トリメチロールトリメタクリレート(trimethylolpropane trimethacrylate)、テトラメチロールメタントリアクリレート(tetramethylolmethane triacrylate)、テトラメチロールメタンテトラアクリレート(tetramethylolmethane tetraacrylate)、メトキシジプロピレングリコールメタクリレート(methoxydipropylene glycol methacrylate)、メトキシトリエチレングリコールアクリレート(methoxytriethylene glycol acrylate)、ノニルフェノキシポリエチレングリコールアクリレート(nonylphenoxypolyethylene glycol acrylate)、ノニルフェノキシプロピレングリコールアクリレート (nonylphenoxypolypropylene glycol acrylate)、1−アクリロイルオキシプロピル−2−フタレート(1−acryloyloxypropyl−2−phthalate)、イソステアリルアクリレート(isostearyl acrylate)、ポリオキシエチレンアルキルエーテルアクリレート(polyoxyethylene alkyl ether acrylate)、ノニルフェノキシエチレングリコールアクリレート(nonylphenoxyethylene glycol acrylate)、ポリプロピレングリコールジメタクリレート(polypropylene glycol dimethacrylate)、 1,4−ブタンジオールジメタクリレート(1,4−butanediol dimethacrylate)、3−メチル−1,5−ペンタンジオールジメタクリレート(3−methyl−1,5−pentanediol dimethacrylate)、1,6−ヘキサンジオールメタクリレート(1,6−hexanediol methacrylate)、1,9−ノナンジオールメタクリレート(1,9−nonanediol methacrylate)、2,4−ジエチル−1,5−ペンタンジオールジメタクリレート(2,4−diethyl−1,5−pentanediol dimethacrylate)、1,4−シクロヘキサンジメタノールジメタクリレート(1,4−cyclohexanedimethanol dimethacrylate)、ジプロピレングリコールジアクリレート(dipropylene glycol diacrylate)、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート(tricyclodecanedimethanol diacrylate)、2,2−ヒドロビス[4−アクリロイルオキシポリエトキシ]フェニル]プロパン2,2−hydrogenated bis[4−acryloxypolyethoxy]phenyl)propane)、2,2−ビス[4−アクリロイルオキシポリプロポキシ]フェニル]プロパン(2,2−bis[4−acryloxypolypropoxy]phenyl)propane)、2,4−ジエチル−1,5−ペンタンジオールジアクリレート(2,4−diethyl−1,5−pentanediol diacrylate)、エトキシ化トリメチロールプロパントリアクリレート(ethoxylated trimethylolpropane triacrylate)、プロポキシル化トリメチロールプロパントリアクリレート(propoxylated trimethylolpropane triacrylate)、イソシアヌル酸トリ(エタンアクリレート)(isocyanuric acid tri(ethaneacrylate))、ペンタエリトリトールテトラアクリレート(pentaerythritol tetraacrylate)、エトキシ化ペンタエリトリトールテトラアクリレート(ethoxylated pentaerythritol tetraacrylate)、プロポキシル化ペンタエリトリトールテトラアクリレート(propoxylated pentaerythritol tetraacrylate)、 ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート(ditrimethylolpropane tetraacrylate)、ジペンタエリトリトールポリアクリレート(dipentaerythritol polyacrylate)、トリアリルイソシアヌレート(triallyl isocyanurate)、グリシジルメタクリレート (glycidyl methacrylate)、アリルグリシジルエーテル(allyl glycidyl ether)、1,3,5−トリアクリロイルヘキサヒドロ−s−トリアジン(1,3,5−triacryloylhexahydro−s−triazine)、1,3,5−トリアリルベンゼンカルボキシラート(triallyl 1,3,5−benzenecarboxylate)、トリアリルアミン(triallylamine)、トリアリルシトレート(triallyl citrate)、トリアリルホスフェート (triallyl phosphate)、アロバルビタール(allobarbital)、ジアリルアミン(diallylamine)、ジアリルジメチルシラン(diallyldimethylsilane)、ジアリルジスルフィド(diallyl disulfide)、ジアリルエーテル(diallyl et
her)、ジアリルシアヌレート(diallyl cyanurate)、ジアリルイソフタレート(diallyl isophthalate)、ジアリルテレフタレート(diallyl terephthalate)、 1,3−ジアリルオキ−2−プロパノール(1,3−diallyloxy−2−propanol)、ジアリルスルフィド(diallyl sulfide)、ジアリルマレート(diallyl maleate)、4,4′−イソプロピリデンジフェノールジメタクリレート(4,4′−isopropylidenediphenol dimethacrylate)及び4,4′−イソプロピリデンジフェノールジアクリレート(4,4′−isopropylidenediphenol diacrylate)からなる群から選ばれるものである。本発明の感光性組成物に用いられる反応性単量体又はオリゴマーが存在する場合、組成物全体の合計重量で、その使用量は、少なくとも0.1重量%であり、好ましくは0.1〜30重量%である。
【0070】
以下の実施例により本発明をさらに説明するが、本発明はこれらに限定されるものでなく、当業者が本発明の要旨を逸脱しない限り、変性及び変化させることはいずれも本発明の範囲に属されている。
【0071】
実施例において、用いられる簡略記号の定義は下記通りである。
【化36】

【0072】
6FDA:4,4’−ヘキサフロロイソプロピリデン−2,2−ビス(無水フタル酸)(4,4’−hexafluoroisopropylidene−2,2−bis−(phthalic acid anhydride )
DMDB:2,2’−ジメチルビフェニル−4,4’−ジアミン(2,2’−dimethylbiphenyl−4,4’−diamine)
ODA:4,4’−オキシジベンゼンアミン(4,4’−oxydibenzenamine)
2−IEA:2−イソシアナトエチルアクリレート(2−isocyanatoethyl acrylate)
1−MI:1−メチルイミダゾール(1−methylimidazole)
PTZ:フェノチアジン(phenothiazine)
DMAC:ジメチルアセトアミド(dimethyl acetamide)
NMP:N−メチルポリビニルピロリドン(N−methylpyrrolidone)。
【0073】
実施例1:イソシアネート変性ポリイミド(P1)の合成
64.85g(0.2mol)のDA1と42.46g(0.2mol)のDMDBを秤量し、300mLのNMPを添加し、室温で1時間攪拌した。再び50℃に昇温させた後、4時間攪拌する。4時間後、50mLのトルエンを添加し、130℃でdean−stark装置で水を除去する。水を完全に除去した後、溶液を室温に冷却し、再び7g(0.05mol)の2−IEA、0.05gの1−MI、0.06gのPTZを添加した後に、溶液を80℃に昇温させ、8時間攪拌し、P1を得た。
【0074】
実施例2:イソシアネート変性ポリイミド(P2)の合成
73.256g(0.2mol)のDA2と42.46g(0.2mol)のDMDBを秤量し、350mLのNMPを添加し、室温で1時間攪拌する。再び50℃に昇温して4時間攪拌する。4時間後、50mLのトルエンを添加し、130℃でdean−stark装置で水を除去する。水を完全に除去した後、溶液を室温に冷却し、再び7g(0.05mol)の2−IEA、0.05gの1−MI及び0.06gのPTZを添加した後に、溶液を80℃に昇温させ、8時間攪拌し、P2を得た。
【0075】
実施例3:イソシアネート変性ポリイミド(P3)の合成
100.074g(0.2mol)のDA3と42.46g(0.2mol)のDMDBを秤量し、450mLのNMPを添加し、室温で1時間攪拌する。再び50℃に昇温して4時間攪拌する。4時間後、50mLのルエンを添加し、130℃でdean−stark装置で水を除去する。水を完全に除去した後、溶液を室温に冷却し、再び7g(0.05mol)の2−IEA、0.05gの1−MI及び0.06gのPTZを添加した後に、溶液を80℃に昇温させ、8時間攪拌し、P3を得た。
【0076】
実施例4:イソシアネート変性ポリイミド(P4)の合成
124.1g(0.2mol)のDA4と42.46g(0.2mol)のDMDBを秤量し、550mLのNMPを添加し、室温で1時間攪拌し、再び50℃に昇温して4時間攪拌する。4時間後、50mLのトルエンを添加し、130℃でdean−stark装置で水を除去する。水を完全に除去した後、溶液を室温に冷却し、再び14g(0.1mol)の2−IEA、0.1gの1−MI及び0.12gのPTZを添加した後に、溶液を80℃に昇温させ、8時間攪拌し、P4を得た。
【0077】
実施例5:イソシアネート変性ポリイミド(P5)の合成
126.9g(0.2mol)のDA5と42.46g(0.2mol)のDMDBを秤量し、550mLのNMPを添加し、室温で1時間攪拌し、再び50℃に昇温して4時間攪拌する。4時間後、50mLのトルエンを添加し、130℃でdean−stark装置で水を除去する。水を完全に除去した後、溶液を室温に冷却し、再び14g(0.1mol)の2−IEA、0.1gの1−MI及び0.12gのPTZを添加した後に、溶液を80℃に昇温させ、8時間攪拌し、P5を得た。
【0078】
実施例6:イソシアネート変性ポリイミド(P6)の合成
115.7g(0.2mol)のDA6と42.46g(0.2mol)のDMDBを秤量し、500mLのNMPを添加し、室温で1時間攪拌し、再び50℃に昇温して4時間攪拌する。4時間後、50mLのトルエンを添加し、130℃でdean−stark装置で水を除去する。水を完全に除去した後、溶液を室温に冷却し、再び7g(0.05mol)の2−IEA、0.05gの1−MI及び0.06gのPTZを添加した後に、溶液を80℃に昇温させ、8時間攪拌し、P6を得た。
【0079】
実施例7:イソシアネート変性ポリイミド(P7)の合成
64.85g(0.2mol)のDA1と40.05g(0.2mol)のODAを秤量し、300mLのDMACを添加し、室温で1時間攪拌し、再び50℃に昇温して4時間攪拌する。4時間後、50mLのトルエンを添加し、130℃でdean−stark装置で水を除去する。水を完全に除去した後、溶液を室温に冷却し、再び7g(0.05mol)の2−IEA、0.05gの1−MI及び0.06gのPTZを添加した後に、溶液を80℃に昇温させ、8時間攪拌し、P7を得た。
【0080】
実施例8:イソシアネート変性ポリイミド(P8)の合成
73.26g(0.2mol)のDA2と40.05g(0.2mol)のODAを秤量し、350mLのDMACを添加し、室温で1時間攪拌し、再び50℃に昇温して4時間攪拌する。4時間後、50mLのトルエンを添加し、130℃でdean−stark装置で水を除去する。水を完全に除去した後、溶液を室温に冷却し、再び7g(0.05mol)の2−IEA、0.05gの1−MI及び0.06gのPTZを添加した後に、溶液を80℃に昇温させ、8時間攪拌し、P8を得た。
【0081】
実施例9:イソシアネート変性ポリイミド(P9)の合成
100.074g(0.2mol)のDA3と40.05g(0.2mol)のODAを秤量し、450mLのDMACを添加し、室温で1時間攪拌し、再び50℃に昇温して4時間攪拌する。4時間後、50mLのトルエンを添加し、130℃でdean−stark装置で水を除去する。水を完全に除去した後、溶液を室温に冷却し、再び7g(0.05mol)の2−IEA、0.05gの1−MI及び0.06gのPTZを添加した後に、溶液を80℃に昇温させ、8時間攪拌し、P9を得た。
【0082】
実施例10:イソシアネート変性ポリイミド(P10)の合成
124.1g(0.2mol)のDA4與40.05g(0.2mol)のODAを秤量し、550mLのDMACを添加し、室温で1時間攪拌する。再び50℃に昇温して4時間攪拌する。4時間後、50mLのトルエンを添加し、130℃でdean−stark装置で水を除去する。水を完全に除去した後、溶液を室温に冷却し、再び14g(0.1 mol)の2−IEA、0.1gの1−MI與0.12g PTZを添加した後に、溶液を80℃に昇温させ、8時間攪拌し、P10を得た。
【0083】
実施例11:イソシアネート変性ポリイミド(P11)の合成
126.9g(0.2mol)のDA4と40.05g(0.2mol)のODAを秤量し、550mLのDMACを添加し、室温で1時間攪拌し、再び50℃に昇温して4時間攪拌する。4時間後、50mLのトルエンを添加し、130℃でdean−stark装置で水を除去する。水を完全に除去した後、溶液を室温に冷却し、再び14g(0.1mol)の2−IEA、0.1gの1−MI及び0.12gのPTZを添加した後に、溶液を80℃に昇温させ、8時間攪拌し、P11を得た。
【0084】
実施例12:イソシアネート変性ポリイミド(P12)の合成
115.7g(0.2mol)のDA4與40.05g(0.2mol)のODAを秤量し、550mLのDMACを添加し、室温で1時間攪拌し、再び50℃に昇温して4時間攪拌する。4時間後、50mLのトルエンを添加し、130℃でdean−stark装置で水を除去する。水を完全に除去した後、溶液を室温に冷却し、再び7g(0.05mol)の2−IEA、0.05gの1−MI及び0.06gのPTZを添加した後に、溶液を80℃に昇温させ、8時間攪拌し、P12を得た。
【0085】
実施例13:イソシアネート変性ポリイミド(P13)の合成
57.85g(0.1mol)のDA4、44.42g(0.1mol)の6FDA及び40.05g(0.2mol)のODAを秤量し、500mLのDMACを添加し、室温で1時間攪拌し、再び50℃に昇温して4時間攪拌する。4時間後、50mLのトルエンを添加し、130℃でdean−stark装置で水を除去する。水を完全に除去した後、溶液を室温に冷却し、再び7g(0.05mol)の2−IEA、0.05gの1−MI及び0.06gのPTZを添加した後に、溶液を80℃に昇温させ、8時間攪拌し、P13を得た。
【0086】
実施例14:イソシアネート変性ポリイミド(P14)の合成
63.45g(0.1mol)のDA5、44.42g(0.1mol)6FDA及び40.05g(0.2mol)のODAを秤量し、500mLのDMACを添加し、室温で1時間攪拌し、再び50℃に昇温して4時間攪拌する。4時間後、50mLのトルエンを添加し、130℃でdean−stark装置で水を除去する。水を完全に除去した後、溶液を室温に冷却し、再び7g(0.05mol)の2−IEA、0.05gの1−MI及び0.06gのPTZを添加した後に、溶液を80℃に昇温させ、8時間攪拌し、P14を得た。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
下記式(I)
【化1】

[式(I)中、B及びDは、同一でも異なっていてもよい、各々独立に2価の有機基を表す。Aは、少なくとも一つの変性基R’を有する4価の有機基を表し、Jは変性基R’を有しない4価の有機基を表す。nは0又は0以上の整数であり、mは0以上の整数である。
(前記R’は、
【化2】

から選ばれる基を表し、
式中、Rは、ビニル基含有不飽和基又は下記:
【化3】

から選ばれる基を示し、
ここで、R1は置換又は無置換のC1〜C20飽和又は不飽和有機基を表す。R2はビニル基含有不飽和基である。)]で表される構造を有することを特徴とする感光性ポリイミド重合体。
【請求項2】
前記ビニル基含有不飽和基が、下記:
【化4】

(式中、R4及びR5はそれぞれH又は置換又は無置換のC1〜C5アルキル基を表し、R6は共有結合又は置換又は無置換のC1〜C20有機基を表す。)から選ばれる基である、請求項1に記載の感光性ポリイミド重合体。
【請求項3】
前記ビニル基含有不飽和基が、下記:
【化5】

(式中、zは0〜6の整数である。)から選ばれる基である、請求項1に記載の感光性ポリイミド重合体。
【請求項4】
前記R1が、下記:
【化6】

(ここで、o、p、q及びrはそれぞれ0又は0以上の整数である。R4、R5及びR6は請求項2で定義した通りである。R7はH又は置換又は無置換のC1〜C12有機基を表し、R8は共有結合又は下記:
【化7】

から選ばれる基を表す。)から選ばれる基である請求項1に記載の感光性ポリイミド重合体。
【請求項5】
前記R1が、下記:
【化8】

から選ばれる基である請求項4に記載の感光性ポリイミド重合体。
【請求項6】
前記Aが下記:
【化9】

(式中、R’は請求項1で定義した通りである。R13は、−CH−、−O−、−S−、−CO−、−SO−、−C(CH−、−C(CF−を表し、R14は−H、−CH−を表し、Xは−O−、−NH−、−S−を表す。)からなる群から選ばれる基である、請求項1に記載の感光性ポリイミド重合体。
【請求項7】
前記Aが、下記:
【化10】

(式中、R’は請求項1で定義した通りである。)からなる群から選ばれる基である、請求項1に記載の感光性ポリイミド重合体。
【請求項8】
前記Jが、下記:
【化11】

【化12】

(式中、R13、R14、Xは、請求項6で定義した通りである。R15はOH、COOH、NHを表す。)からなる群から選ばれる基である、請求項1に記載の感光性ポリイミド重合体。
【請求項9】
前記Jが、下記:
【化13】

【化14】

からなる群から選ばれる基である、請求項1に記載の感光性ポリイミド重合体。
【請求項10】
前記B及びDの2価の有機基が、それぞれ下記:
【化15】

[式中、R”は−H、C1〜C4アルキル基、C1〜C4全弗アルキル基、メトキシル基、エトキシル基、ハロゲン、OH、COOH、NH又はSHを表し、R9はH、メチル基又はエチル基を表し、
cは0〜4の整数であり、dは0〜4の整数であり、aは0以上の整数であり、bは0以上の整数であり、R11は共有結合又は下記:
【化16】

(式中、Wとxは、それぞれ0以上の整数;及び
R12は−S(O)−、−C(O)−、共有結合又は置換又は無置換のC1〜
C18有機基を表す。)から選ばれる基を表す。]からなる群から選ばれる基である請求項1に記載の感光性ポリイミド重合体。
【請求項11】
前記B及びDの2価の有機基が、下記:
【化17】

【化18】

(yは1〜12の整数を表す。)からなる群から選ばれる基である、請求項1に記載の感光性ポリイミド重合体。
【請求項12】
組成物の合計重量で、少なくとも1重量%の請求項1に記載の感光性ポリイミド重合体と、少なくとも1種の光開始剤とを含むことを特徴とする感光性組成物。
【請求項13】
さらに反応性単量体又はオリゴマーを含有する請求項12に記載の感光性組成物。
【請求項14】
液状レジスト又は乾膜レジストに用いられる請求項12又は13に記載の感光性組成物。

【公開番号】特開2010−90362(P2010−90362A)
【公開日】平成22年4月22日(2010.4.22)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−184048(P2009−184048)
【出願日】平成21年8月7日(2009.8.7)
【出願人】(500202322)長興化學工業股▲ふん▼有限公司 (30)
【Fターム(参考)】