説明

組成物、組成物からなる塗膜、塗膜を含む積層体、及び積層体を組み込んだ電子機器

【課題】加工時には良好な粘度安定性、流動性を有し、加工後には良好な形状保持性を有し、乾燥時には導体層を劣化させない温度領域にて良好な乾燥性を有し、乾燥後には金属・ポリイミドとの接着強度、難燃性、耐熱性、屈曲性、機械物性、耐薬品性に優れた塗膜を得られる組成物を提供すること。
【解決手段】本発明の組成物は、(A)ポリイミドと、(B)2種以上の混合溶媒と、を含み、前記2種以上の混合溶媒の相溶化パラメータが9〜14であることを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電子回路を有するプリント配線板およびプリント配線板を組み込んだ電子機器用の材料として有用な耐薬品性、保存安定性、耐熱性及び電気特性に優れた、溶剤とポリイミドとを必須成分とする組成物、組成物を乾燥することにより得られる組成物からなる塗膜、塗膜を含む積層体、及び積層体を組み込んだ電子機器に関するものである。
【背景技術】
【0002】
フレキシブル性の電子回路を有するプリント配線板の配線部の上に使用される絶縁材料は、経済性、耐熱性、耐薬品性等からアクリル樹脂およびエポキシ樹脂を主成分とした組成物から構成されるものが主である。しかし、エポキシ樹脂を主成分とした組成物から構成される絶縁材料は、屈曲性に乏しく、微細配線、高密度実装、環境配慮のハロゲンフリー・非鉛ハンダ対応において、また耐熱性、電気特性等の点で不十分な特性を有する問題点があった。
【0003】
一方、この様な問題点を解決するために、ポリイミド前駆体からなる組成物を絶縁材料として使用する方法(特許文献1及び特許文献2参照)も提案されているが、ポリイミド前駆体を使用する場合、ポリイミド前駆体に含有される官能基が導体層と反応し電気回路の信頼性を低下させ、また機械物性、屈曲性、耐薬品性等を発現させるためには閉環反応によるイミド化が必須となる。イミド化には高温の熱処理を必要とし、高温の熱処理の際に導体層の劣化を引き起こすため、真空、窒素などの不活性雰囲気下で熱処理する必要が有り、対応する熱処理機が必要であった。
【0004】
これらの問題を解決するために、溶剤と該溶剤に溶解するポリイミドからなる組成物を絶縁材料として使用する方法(特許文献3及び特許文献4参照)が提案されている。この方法は、イミド化のための高温の熱処理を必須としないことおよびポリイミド前駆体に含まれる官能基が消失していることから導体層の劣化を生じさせないため、従来品よりも電気特性、プリント配線板の信頼性等は良好となる。しかし、ポリイミド前駆体を重合するのに好適に使用されるN,N−ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン、γ−ブチロラクトン等は吸湿性を有し、吸湿した際にポリイミドの溶解性が低下しポリイミドが析出あるいは組成物の外観が白色に変化し、組成物が不均一となる事から加工の際に様々な不具合を生じさせる。
【0005】
この為、重合溶媒として使用でき、組成物としての安定性と成形性の良いポリイミドを主成分とした屈曲性の優れた塗膜が得られる組成物が要求されている。特に塗布加工に有利な溶媒可溶性という性質を当初は有しているが熱処理した後には耐熱性、耐薬品性、難燃性、電気特性、特に耐溶剤性の向上した塗膜が得られる組成物を提供することが必要である。
【0006】
これらの問題を解決するために、溶媒と該溶媒に可溶なポリイミドの組成物(特許文献5参照)が提案されているが、適用可能なポリイミドの構造が限定されると共に組成物の室温での長時間の加工安定性に難がある。また、より広範囲の構造のポリイミドと該ポリイミドを溶解する溶媒の組み合わせ(特許文献6参照)が提案されているが、組成物として他の絶縁材、例えばポリイミドに対して使用する場合は、対象となるポリイミドの構造が限定される。更に混合溶媒と該混合溶媒に可溶なポリイミドの組み合わせ(特許文献7参照)が提案されているが、組成物としての有効性に乏しい。
【0007】
通常、ポリイミドはポリイミド前駆体を相溶化パラメータが10を越える単独の溶媒、特に極性溶媒を用いて重合する。ここでいう相溶化パラメータとは、溶解度パラメータ、SP値などと別称されるが、「Polymer Handbook / edited by J.Brandrup,E.H.Immergut.3rd ed. A Wiley−Interscience Publication」のp.VII/525〜526に記載の数値を用い、名称の記載無き場合はメチレン基の値を272とした上でSmallの値を用いて計算した値を用いた。また、化学構造の記載無い場合は、van Krevelenの値を使用した。ここで相溶化パラメータが10を越える単独の溶媒、特に極性溶媒を用いて重合する理由は、ポリイミドの相溶化パラメータと同等の相溶化パラメータを有する溶媒であるためである。具体的には、N,N−ジメチルアセトアミド(相溶化パラメータは13.67)、N−メチル−2−ピロリドン(相溶化パラメータは14.03)、γ−ブチロラクトン(相溶化パラメータは10.65)等の溶媒を用いてポリイミド前駆体を重合する。
【0008】
一方、他の溶媒、特に相溶化パラメータが10に達しない溶媒をポリイミド前駆体の重合溶媒として使用する場合、分子量が機械物性、特に20%を越える伸度を発現する分子量までに十分に高分子量化しないことが多い。具体的には、トリグライム(相溶化パラメータは8.32)などが挙げられる。このため、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン、γ−ブチロラクトン等の溶媒を用いてポリイミド前駆体を重合し、十分に高分子量化したポリイミド前駆体を更に脱水しポリイミドを重合するが、かかる重合溶媒は吸湿しやすいため、ポリイミドを重合して得た、かかる溶媒とポリイミドからなる組成物を通常の環境下で長時間使用した場合、吸湿によるポリイミド溶解性の低下から、一部のポリイミドが析出し、組成物が白色に変化し、組成物が不均一化することから、該組成物から溶媒を除去した構造物も不均一化し、不安定な構造物となる。
【特許文献1】特開平11−207901号公報
【特許文献2】特開平11−207902号公報
【特許文献3】特開2000−255013号公報
【特許文献4】特開2007−56201号公報
【特許文献5】特開2007−177017号公報
【特許文献6】特開2004−231946号公報
【特許文献7】特開2001−213961号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、加工時には良好な粘度安定性、流動性を有し、加工後には良好な形状保持性を有し、乾燥時には導体層を劣化させない温度領域にて良好な乾燥性を有し、乾燥後には耐熱性、屈曲性、耐薬品性、電気特性に優れた塗膜を得られる組成物、組成物を乾燥することにより得られる組成物からなる塗膜、塗膜を含む積層体、積層体を組み込んだ電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、ポリイミドの相溶化パラメータから離れた相溶化パラメータの溶媒を部分的に使用した2種以上の混合溶媒を使用することにより、重合溶媒としてポリイミドを十分に高分子量化し、かつ組成物としても吸湿を抑制し、室温環境下でポリイミドの溶液が白色に変化せず、すなわちポリイミドの析出が抑制され組成物の不均一化も生じないで、更に室温環境下での2種以上の混合溶媒を含む組成物から該混合溶媒が揮発しにくいことから室温環境下での組成物の粘度、加工流動性が安定し、更に電子回路を含む用途に使用した場合に、導体層を酸化劣化させにくい250℃以下の温度にて良好な脱溶媒性を示すことから、特定の2種以上の混合溶媒とポリイミドからなる組成物が、その目的に適合しうることを見いだし、この知見に基づいて本発明をなすに至った。
【0011】
すなわち、本発明の組成物は、(A)ポリイミドと、(B)2種以上の混合溶媒と、を含み、前記2種以上の混合溶媒の相溶化パラメータが9〜14であることを特徴とする。
【発明の効果】
【0012】
本発明の組成物は、加工時には良好な粘度安定性、流動性を有し、加工後には良好な形状保持性を有し、乾燥時には導体層を劣化させない温度領域にて良好な乾燥性を有し、乾燥後には耐熱性、屈曲性、耐薬品性、電気特性に優れた塗膜を得られるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【0013】
以下、本発明について具体的に説明する。
本発明の組成物は、(A)ポリイミド、(B)2種以上の特定の混合溶媒より構成されるものである。
【0014】
(A)ポリイミド
本発明に用いられるポリイミドは、組成物に耐熱性、屈曲性、電気特性などを付与する。
本発明のポリイミドの相溶化パラメータは9〜14であることが好ましい。相溶化パラメータが9以上では、本発明に用いられる2種以上の混合溶媒に、より良好に溶解し組成物の安定性が向上する。相溶化パラメータが14以下では混合溶媒の吸湿性が低下し、吸湿による未乾燥塗膜の白色の変化を抑制し、良好な物性の均一な塗膜が得られる。
【0015】
本発明に用いられるポリイミドと2種以上の混合溶媒の相溶化パラメータの差の絶対値は2以下であることが、組成物の安定性の向上から好ましい。
【0016】
本発明に用いられるポリイミドは相溶化パラメータが6〜8および相溶化パラメータが10〜14の化学構造を含むことが、組成物の安定性の向上から好ましい。相溶化パラメータが6〜8の化学構造は、具体的には、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)エ−テル酸二無水物とジアミノシロキサン化合物BY16−853U(東レ・ダウコーニング株式会社製)(アミノ基当量459。)を原料とするポリイミドの化学構造(相溶化パラメータは7.77)等である。相溶化パラメータが10〜14の化学構造は、具体的には、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)エ−テル酸二無水物と1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼンを原料とするポリイミドの化学構造(相溶化パラメータは12.05)等である。
【0017】
本発明に用いられるポリイミドとは、本発明に用いられる2種以上の特定の混合溶媒に可溶なポリイミドである。本発明に用いられる2種以上の特定の混合溶媒に可溶なポリイミドとは、ポリイミド前駆体から脱水環化しイミド化した状態で溶媒に溶解していることを指し、ポリイミド前駆体を組成物の中に有しないことから、ポリイミド前駆体に含まれるカルボキシル基等の官能基による導体層の劣化がなくプリント配線板の信頼性を増加させ、加水分解しにくいことから組成物の安定性は良好となる。
【0018】
本発明に用いられるポリイミドは、有機珪素基含有ポリイミドであることが好ましい。有機珪素基含有ポリイミドとは、分子中に有機珪素基を含有するポリイミドである。分子中に有機珪素基を含有することにより、溶剤への溶解性が向上し、また塗布乾燥後の塗膜は柔軟性、屈曲性が向上する。
【0019】
本発明に用いられる有機珪素基含有ポリイミドは、酸二無水物およびジアミンから得られる。ジアミンは有機珪素基含有ジアミンと有機珪素基を含有しないジアミンからなる。
【0020】
有機珪素基含有ジアミンとしては、酸二無水物との間でイミド化し得るものであれば、特に制限なく使用できるが、具体的には下記式(1)または下記式(2)〜(4)で示される構造を有するものが挙げられる。
【0021】
【化2】

(ただし、式(1)中のR1、R2、R3、R4は各々独立して脂肪族基、脂環基、芳香族基または1〜3の脂肪族基もしくは酸素含有脂肪族基で置換された芳香族基を表し、lおよびmは各々1〜3の整数を表し、nは3〜30の整数を表す。)
【0022】
【化3】

(ただし、式(2)〜(4)中、pは0〜4の整数を表し、nは1〜30、好ましくは1〜20の整数を表す)。
【0023】
これらの有機珪素基含有ジアミンは1種類のみでも使用できるが、2種類以上の組み合わせからなる混合物としても使用できる。上記有機珪素基含有ジアミンは、市販品を使用してもよく、例えば信越化学工業社、東レ・ダウコーニング社、チッソ社から販売されているものをそのまま使用できる。具体的には、信越化学工業社製のKF−8010(アミノ基当量約450、式(1)中、R1、R2、R3、R4はメチル基、l及びmは3)、X−22−161A(アミノ基当量約840、式(1)中、R1、R2、R3、R4はメチル基、l及びmは3等が挙げられる。
【0024】
有機珪素基を含有しないジアミンとしては、酸二無水物との間でイミド化し得るものであれば、特に制限なく使用できるが、具体的にはポリイミドの耐熱性、導体層との密着性、重合度向上のため通常は芳香族ジアミンが用いられる。このような芳香族ジアミンの例として、9,9'−ビス(4−アミノフェニル)フルオレン、m−フェニレンジアミン、p−フェニレンジアミン、2,4−ジアミノトルエン、4,4'−ジアミノ−3,3'−ジメチル−1,1'−ビフェニル、4,4'−ジアミノ−3,3'−ジヒドロキシ−1,1'−ビフェニル、3,4'−ジアミノジフェニルエーテル、4,4'−ジアミノジフェニルエーテル、3,3'−ジアミノジフェニルスルホン、4,4'−ジアミノジフェニルスルホン、4,4'−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(4−アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、4,4'−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル、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−(4−アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、2,6−ジアミノピリジン、2,6−ジアミノ−4−メチルピリジン、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、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、3,5−ジアミノ安息香酸、3,3'−ジカルボキシ−4,4'−ジアミノジフェニルメタンを挙げることができる。
【0025】
酸二無水物としては、ジアミンとの間でイミド化し得るものであれば、特に制限なく使用できるが、具体的にはポリイミドの耐熱性、有機珪素基含有ジアミン、有機珪素基を含有しないジアミンの相溶性の点から芳香族酸二無水物が通常使用され、例えば、ピロメリット酸二無水物、3,3',4,4'−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)エ−テル酸二無水物、3,3',4,4'−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、ビシクロ[2,2,2]オクト−7−エン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、3,3',4,4'−ビフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物等が挙げられ、これらの中でもポリイミドの耐熱性、導体層の密着性、有機珪素基含有ジアミンとの相溶性、重合速度の観点から3,3',4,4'−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)エ−テル酸二無水物、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'−ビフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物が好ましいものとして挙げられる。これら例示の酸二無水物は、何れか一種の化合物を単独で使用しても、二種以上を組み合わせて使用しても良い。
【0026】
ポリイミドの製造に際しては、先ず対応するポリアミド酸の製造を行う。ここでポリアミド酸の合成反応は、特に制限はなく公知の方法でよく、通常は溶媒中で行われる。この反応に用いられる溶媒としては、反応に不活性な溶媒で、かつポリイミドの機械物性、特に伸度20%以上を発現させるだけに十分な高分子量化が可能であれば特に限定されず、例えば、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン、クレゾール酸、ジメチルスルホキシド、γ−ブチロラクトン等を5質量%〜80質量%の溶質濃度で単独又は混合形態で使用することができる。好適なのは、ポリイミドの相溶化パラメータに近似のN,N−ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン、γ−ブチロラクトンである。特に好適なのはγ−ブチロラクトンである。更に好適なのは、組成物として重合に使用した溶媒を、他の溶媒に置換する必要が無いことから、本発明の後述の(B)混合溶媒を重合溶媒として使用することである。
【0027】
ここで、得られるポリアミド酸の重合度は、好適には、2〜600である。因みに、ポリイミドは、元のポリアミド酸と同等の重合度を有することになる。尚、この重合度は、GPCで測定される重量平均分子量に基づき算出可能である。重合度の調整は、通常の縮重合系ポリマーと同様に、モノマー成分のモル比を調整することにより制御可能である。例えば、酸二無水物成分1モルに対して、0.8モル〜1.2モルのジアミン成分を使用する。好ましくは酸二無水物成分1モルに対して、ジアミン0.9モル〜1.1モルを用いる。
【0028】
得られるポリアミド酸は、好適には、その溶液の粘度が0.2万mPa・s〜20万mPa・sの範囲にあるものである。粘度は、例えば、日本薬局方に基づく粘度測定法における回転粘度計(B型粘度計)やE型粘度計を利用する。
【0029】
イミド化反応は、上記の方法で得られたポリアミド酸を、公知の方法で脱水することにより行う。例えば、化学的イミド化法では、上記反応で得られたポリアミド酸に、特に限定される訳ではないが、無水酢酸、トリフルオロ無水酢酸、ポリリン酸、五酸化リン、五塩化リン、塩化チオニル等の脱水剤を単独又は2種類以上を混合して作用させて、化学的に脱水を行う。化学的イミド化法の反応条件は、特に制限はなく、公知の条件が適用でき
る。
【0030】
本発明の組成物の溶剤に可溶なポリイミド、特に有機珪素基含有ポリイミドの好適な例として以下詳細に記述する。
【0031】
本発明に用いる有機珪素基含有ポリイミドは二段階の反応によって得ることもできる。先ず塩基触媒又はラクトン類若しくは酸性化合物と塩基からなる混合触媒の存在下で、酸二無水物成分と分子骨格中に有機珪素基を含有するジアミン成分とを(B)混合溶媒を用いて重縮合して有機珪素基含有ポリイミドオリゴマーを得、次いで該オリゴマーに酸二無水物成分及び/又は分子骨格中に有機珪素基を含有しないジアミン成分を後述の(B)混合溶媒を用いて重縮合し鎖延長することにより得られる。この方法では有機珪素基含有ポリイミド前駆体間で起こる交換反応に起因するランダム共重合化を防止してブロック共重合体とすることにより、3成分以上を混合してランダム共重合体とする方法よりも、有機珪素基含有ポリイミドの溶解性を高め、本発明の組成物の保存安定性、電気特性、機械物性を向上できる。
【0032】
第一段目の反応では、分子骨格中に有機珪素基を含有するジアミンおよび酸二無水物を使用するが、第一段の反応においては、さらに有機珪素基を含有するジアミン以外の他のジアミンが含まれていてもよい。このようなジアミンとしては、ポリイミドの耐熱性、導体層との密着性、重合度向上のため通常は芳香族ジアミンが用いられる。このような芳香族ジアミンの例として、9,9'−ビス(4−アミノフェニル)フルオレン、m−フェニレンジアミン、p−フェニレンジアミン、2,4−ジアミノトルエン、4,4'−ジアミノ−3,3'−ジメチル−1,1'−ビフェニル、4,4'−ジアミノ−3,3'−ジヒドロキシ−1,1'−ビフェニル、3,4'−ジアミノジフェニルエーテル、4,4'−ジアミノジフェニルエーテル、3,3'−ジアミノジフェニルスルホン、4,4'−ジアミノジフェニルスルホン、4,4'−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(4−アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、4,4'−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル、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−(4−アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、2,6−ジアミノピリジン、2,6−ジアミノ−4−メチルピリジン、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、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、3,5−ジアミノ安息香酸、3,3'−ジカルボキシ−4,4'−ジアミノジフェニルメタンを挙げることができる。
【0033】
第二段目で使用するものも含めた全ジアミン成分中、一段目に用いられる前記有機珪素基を含有するジアミンの割合は15質量%〜85質量%、より好ましくは35質量%〜80質量%である。有機珪素基を含有するジアミン単位が15質量%以上では伸度、屈曲性が向上し、基板の反り低減、密着性向上の点から好ましく、有機珪素基を含有するジアミン単位が85質量%以下では耐熱性が向上する。また、第一段目の全ジアミンと全酸二無水物のモル比は0.5〜2.0が好ましく、第二段目の全ジアミンと全酸二無水物のモル比は0.95〜1.05、好ましくは0.98〜1.02である。
【0034】
反応触媒としては1成分系の塩基触媒又はラクトン類若しくは酸性化合物と塩基からなる混合触媒を用いる。1成分系の塩基触媒としては、例えばトリエチルアミン、トリブチルアミンのような三級アミン類、ピリジン、2−ピコリン、2,3−ルチジンのようなピリジン誘導体、1,4−ジメチルピペラジン、N−メチルモルホリン等が例示できる。混合触媒としては、例えばβ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトンのようなラクトン類若しくはクロトン酸、シュウ酸等の酸性化合物と上記記載の塩基性化合物との混合物が例示できる。酸性化合物と塩基触媒との混合触媒を用いた場合の酸と塩基の混合比は、1:1〜5(モル当量)好ましくは、1:1〜2である。ラクトン類と塩基触媒との混合触媒の場合には、水が存在すると酸−塩基の複塩として触媒作用を示し、脱水、イミド化が完了し、水が反応系外に出ると触媒作用を失う。1成分又は混合触媒の使用量は、全ての酸二無水物(2段目で使用する場合はそれも含めて)に対し1/100〜1/5モル、好ましくは1/50〜1/10モルである。また、脱水、イミド化により生成する水を除去するために、水と共沸し留去できる溶剤を用いることもできる。このような溶媒としては、例えば、ベンゼン又はトルエン、キシレンのようなアルキルベンゼン系、メトキシベンゼンのようなアルコキシベンゼン系等の芳香族系化合物を例示できる。
【0035】
第一段目の反応条件は温度140℃〜180℃で、反応時間は特に制限はないが通常0.5時間〜3時間程度である。生成した水は共沸により連続的に系外に取り除く。
【0036】
生成した水の量が理論量に達し系外に放出されないようになったら、冷却し、酸二無水物成分及び/又は分子骨格中に有機珪素基を含有しないジアミン成分を加えて、第二段目の反応を行う。使用する酸二無水物成分及び有機珪素基を含有しないジアミン成分としては前記例示のものがここでも使用できる。これらは第一段目で使用したものと同一でも異なっていても差し支えない。具体的には実施例において記述するが、所定量の第二段目で使用する酸二無水物、ジアミン化合物、溶剤を添加し第一段目と同様140℃〜180℃で反応させる。生成した水は共沸により連続的に系外に取り除く。水が生成しなくなった場合には完全に留去させる。このとき、完全に留去しないと印刷時に揮発して粘度変化、環境雰囲気の汚染等を引き起こすので好ましくない。反応時間は特に制限はないが通常3〜8時間程度であるが、重合反応は粘度測定及び/又はGPC測定によりモニターリングすることができるため、通常は所定の粘度、分子量になるまで反応させる。有機珪素基含有ポリイミドの重量平均分子量は、好ましくは30000〜200000、さらに好ましくは30000〜120000である。また、フタル酸無水物のような酸無水物やアニリン等の芳香族アミンを末端停止剤として加えることも可能である。
【0037】
なお、溶剤に可溶なブロック共重合体のポリイミドの一般的な製造は、米国特許第5,502,143号明細書に記載されている。
【0038】
このようして溶剤に可溶なポリイミドを得ることができる。このときの固形分濃度は10質量%〜50質量%が好ましく、より好ましくは40質量%〜50質量%である。固形分濃度が10質量%以上では塗膜の厚膜化が容易であり、固形分濃度が50質量%以下では組成物の成形性が向上する。
【0039】
得られたポリイミドは、そのままあるいはさらに必要な溶剤、添加剤等を配合して本発明の組成物とすることができる。
【0040】
(B)混合溶媒
本発明に用いられる2種以上の混合溶媒は、2種類以上の溶媒を混合して使用する。該混合溶媒の相溶化パラメータは9〜14であることが必須である。上記の相溶化パラメータは、溶解度パラメータ、SP値などと別称されるが、「Polymer Handbook/edited by J.Brandrup,E.H.Immergut.3rd ed. A Wiley-Interscience Publication」のp.VII/525〜526に記載の数値を用い、記載無き場合はメチレン基の値を272とした上でSmallの値を用いて計算した値を用いた。また、記載無い化学構造に関しては、van Krevelenの値を使用した。また2種以上の混合溶媒の相溶化パラメータは、各溶媒の相溶化パラメータと各溶媒の重量平均含有率から求められる。2種以上の相溶化パラメータが9以上ではポリイミドの屈曲性を発現する化学構造の溶解性が向上することから、組成物の屈曲性を向上し、14未満ではポリイミドの耐熱性を発現する化学構造の溶解性が向上することから、組成物の耐熱性を向上させる。
【0041】
本発明に用いられる2種以上の混合溶媒は、混合溶媒の中に含まれる相溶化パラメータが最大の溶媒と最小の溶媒の相溶化パラメータの差が1.2以上であることが、組成物の屈曲性と耐熱性をバランス良く発現させる点から好ましい。
【0042】
2種以上の混合溶媒としては、具体的には、安息香酸ブチル80質量部/γ―ブチロラクトン20質量部(相溶化パラメータは9.64)等からなる混合溶媒を挙げることができる。
【0043】
本発明に用いられる2種以上の混合溶媒は、相溶化パラメータが9〜10の芳香族系溶媒および相溶化パラメータが8.5〜15の極性溶媒を含むことが好ましい。また芳香族系溶媒の相溶化パラメータと極性溶媒の相溶化パラメータの差が絶対値で1〜5であることが好ましい。芳香族系溶媒はポリイミドの屈曲性に富む化学構造を良好に溶解し、極性溶媒はポリイミドの耐熱性に富む化学構造を良好に溶解する。
【0044】
芳香族系溶媒としては、具体的には、安息香酸n−プロピル、安息香酸イソプロピル、安息香酸n−ブチル、安息香酸イソブチル、安息香酸tert−ブチル、安息香酸n−アミル、安息香酸sec−アミル、安息香酸3−ペンチル、安息香酸2−メチル−1−ブチル、安息香酸イソアミル、安息香酸tert−アミル、安息香酸3−メチル−2−ブチル、安息香酸ネオペンチル等の安息香酸エステル系溶媒を挙げることができる。中でも、炭素数3〜5の炭化水素基を有する安息香酸エステル系の溶媒が組成物の加工後の乾燥性の点から好ましく、特に安息香酸ブチル(相溶化パラメータは9.38)は極性溶媒の吸湿性と乾燥性のバランスから好ましい。
【0045】
極性溶媒としてはアセトアミド系、ピロリドン系、ラクトン系がポリイミドの重合性から好ましく、具体的には、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン、γ−ブチロラクトン等を挙げることができる。中でも、ラクトン系の溶媒が経済性、入手性、環境性から好ましく、特にγ−ブチロラクトン(相溶化パラメータは10.65)が組成物の保存安定性と加工後の乾燥性から好ましい。
【0046】
中でも、本発明に用いられる混合溶媒の芳香族系溶媒の含有比率は60質量%〜95質量%が好ましい。本発明に用いられる混合溶媒の芳香族系溶媒の含有比率は60質量%以上では組成物の溶解性が向上し、95質量%以下では重合性が向上する。本発明に用いられる2種以上の混合溶媒は、ポリイミド100質量部に対して1質量部〜1000質量部であることが好ましい。1質量部以上では加工性が向上し、1000質量部以下では厚膜化が容易である。
【0047】
本発明に用いられる混合溶媒は、ポリイミドの相溶化パラメータと混合溶媒の相溶化パラメータとの差が小さいことが好ましい。ポリイミドとの相溶化パラメータの差が小さい混合溶媒を用いることにより、ポリイミドの溶媒への溶解性が向上する。本発明に用いられる混合溶媒の相溶化パラメータとポリイミドの相溶化パラメータとの差の絶対値は、2以下が好ましく、より好ましくは、1以下であり、更にこのましくは、0.5以下である。
【0048】
(C)水酸化金属の粒子
本発明には、水酸化金属の粒子を用いても良い。電子回路パターンを有する積層体は、一般的に難燃性を有することが求められるが、積層体での難燃性は問題無いので、本発明に水酸化金属の粒子が必須では無い。しかし、本発明に係る組成物からなる塗膜の難燃性が、水酸化金属の粒子を添加することにより、向上することは、本発明の塗膜を含む積層体の難燃性に関する信頼性が更に向上し好ましい。ただし、従来の電子回路パターンの100μmの配線幅に対して十分の一である10μmを越える不均一成分は信頼性を損なう異物として認識されていたが、近年、電子回路の配線は微細化が要求されるため、50μmの配線幅に対して十分の一である5μmを越える不均一成分は信頼性を損なう異物として認識される。こめため、より微細な粒子の均一な分散が要求されるが、微細な粒子は表面積が増加することにより粒子間の相互作用により凝集し、より大きな粒子となり易く、溶媒の種類、ポリマーの組成、分子量、粒子の表面処理等の様々な因子が分散と相関するため、微細な粒子の均一な分散は容易では無い。本発明に用いても良い水酸化金属の粒子は、表面処理、粒径、比表面積を規定することにより、本発明に係るポリイミドと2種以上の混合溶媒とに、物性を低下させ易い分散剤等を使用することなく良好に分散し、本発明の組成物からなる塗膜の中に水酸化金属の粒子が良好に分散することが判った。
【0049】
更に水酸化金属の粒子を用いる場合は組成物にハロゲン含有物質を使用せずに難燃性とチクソトロピー性を付与することができる。
【0050】
本発明に用いられる水酸化金属の粒子は、二酸化珪素で表面処理した平均粒径0.1μm〜5μm、比表面積5m/g〜50m/gであることが好ましい。
【0051】
二酸化珪素で表面処理した場合、水酸化金属の粒子の耐酸性、ポリイミドへの分散性が向上し、チクソトロピー付与性および難燃性の均一化に寄与する。
【0052】
平均粒径0.1μm以上のものは取り扱い性が向上し、凝集しにくく組成物の中により容易に分散できる。平均粒径5μm以下のものは50μm以下の微細な電気配線を有するプリント配線板に使用する場合、配線下の絶縁層の一部に水酸化金属が位置する可能性が低下し、配線と絶縁層の接着性が低下することによる剥離発生の確率が低下することから信頼性が向上する。
【0053】
比表面積5m/g以上のものは組成物中での分散性が向上し、50m/g以下のものは微粉を含まない為、取り扱いが容易となり凝集しにくく分散性も向上する。
【0054】
水酸化金属の粒子の中でも、重金属の含有量が1質量%以下であるものが好ましい。重金属が合計で1質量%以下であれば、酸等により重金属を流失し、重金属汚染等を引き起こす可能性が低下し、環境負荷が少ない。さらに、金属として、アルカリ金属、アルカリ土類金属を用いているものが、環境性より好ましく、水酸化マグネシウムを用いているものが、経済性、入手性から最も好ましい。
【0055】
本発明に用いられる水酸化金属の粒子は、二酸化珪素に由来する珪素含有量が1質量%〜30質量%であることが好ましい。二酸化珪素に由来する珪素含有量は、蛍光X線分析装置を使用し測定できる。二酸化珪素に由来する珪素含有量が1質量%以上では耐酸性、有機珪素基含有ポリイミドへの分散性が向上し、二酸化珪素に由来する珪素含有量が30質量%以下の場合は、より少ない水酸化金属の粒子で難燃性を付与できる。
【0056】
本発明に用いられる水酸化金属の粒子の二酸化珪素での表面処理方法としては、例えば水酸化金属の粒子のスラリーに、珪酸ナトリウム等の有機珪酸塩を添加した後、硫酸等の酸にて中和し、水酸化金属の粒子の表面に二酸化珪素を析出させる方法等が挙げられる。
【0057】
本発明に用いられる水酸化金属の粒子の添加量は、ポリイミド100質量部に対して5〜50質量部である。5質量部以上では難燃性付与、チクソトロピー性が付与され易く、50質量部以下の場合は均一に分散され、得られる塗膜の屈曲性が向上する。また、この場合、混合溶媒の量は特に制限されないが、1質量部〜1000質量部以下であることが好ましい。
【0058】
(D)アセチルアセトン金属錯体
本発明の組成物は、以上の2種以上の混合溶媒、ポリイミドを成分とするが、そのまま使用することにより、組成物の保存安定性、屈曲性、耐熱性、耐薬品性等に優れた塗膜を得られるが、更に添加剤等を加えて、機能を付与できる。
【0059】
添加剤としては、アセチルアセトン金属錯体が通常は導体層への接着性向上のために使用されるが、本発明の組成物では耐溶剤性、特にメチルエチルケトンに対する耐性を著しく向上させる効果を示すことが判った。すなわち、アセチルアセトン金属錯体を添加することにより、本発明の組成物は、溶剤に可溶なポリイミドを含有するにもかかわらず、加工・乾燥後の耐溶剤性、特にメチルエチルケトンに対する耐性を向上させる。アセチルアセトン金属錯体としては、アセチルアセトン銅、アセチルアセトンマンガン、アセチルアセトンニッケル、アセチルアセトンアルミニウム等が挙げられるが、重金属汚染を発生しない軽金属の錯体が好ましく、特に入手性から、アルミニウム錯体であるアセチルアセトンアルミニウムが好ましい。また、アセチルアセトン金属錯体は、有機珪素基含有ポリイミド100質量部に対して0.1質量部〜10質量部を添加することが好ましい。0.1質量部以上は耐溶剤性の向上効果が見られ、10質量部以下だと硬化後の塗膜の耐熱性を損なわない。
【0060】
また、アセチルアセトン金属錯体は、ポリイミドを重合する際に使用する溶媒に由来するポリイミドの活性基との相互作用により、組成物の保存安定性を損なう場合が有るが、本発明の組成物に使用する2種以上の混合溶媒を使用して重合したポリイミドを使用した組成物に関しては、アセチルアセトン金属錯体を添加しても実用上、何ら問題とならないだけの良好な保存安定性を示す。
【0061】
(E)その他の成分
本発明の組成物は、印刷を行った際にダレやにじみが小さく、かつスクリーンへのべたつきが小さいが、より優れたチクソトロピー性を与えるために、公知のフィラーやチクソトロピー性付与剤を添加して用いることも可能である。フィラーとしては絶縁性無機フィラー、樹脂コートした無機フィラー又は樹脂フィラーが使用できる。絶縁性無機フィラーとしては、例えばアエロジル、シリカ(平均粒子0.001μm〜0.2μm)、酸化アルミニウム、二酸化チタン、リン化合物(赤燐、縮合型リン酸エステル、ホスファゼン化合物)、樹脂コートした無機フィラーとしてはPMMA/ポリエチレン系とシリカ/ポリエチレン系等が挙げられる。樹脂フィラーとしては、例えば平均粒子0.05μm〜100μmの微粒子状のエポキシ樹脂、ポリリン酸メラミン、メレム、メラミンシアヌレート、マレイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリイミド、ポリアミド、トリアジン化合物等が例示できる。フィラーは平均粒子0.1μm〜5μmの微粒子であることが好ましい。フィラーの量は、好ましくはポリイミド100質量部に対してフィラー5〜20質量部である。チクソトロピー付与剤としては、例えば微細な粉末状(平均粒子径1μm〜50μm)で表面にシラノール基を有する無水ケイ酸などが例示できる。チクソトロピー付与剤の量は、好ましくはポリイミド100質量部に対して5質量部〜30質量部である。
【0062】
さらに、公知の消泡剤やレベリング剤等の添加剤を加えることも可能である。レベリング剤としては例えば、約100ppm〜約2質量%の界面活性剤成分を含有させることも好ましく、これにより、発泡を抑えるとともに、塗膜の平坦性を向上させることができる。好ましくは、イオン性不純物を含まない非イオン性のものである。適当な界面活性剤としては、例えば、3M社の"FC−430"、BYKChemi社の"BYK−051"、日本ユニカー社のY-5187、A−1310、SS−2801〜2805、消泡剤としてはBYK Chemi社の"BYK−A501、ダウコーニング社の"DC−1400"、シリコーン系泡消剤として、日本ユニカー社のSAG−30、FZ−328、FZ−2191、FZ−5609、信越化学工業社製KS−603等が挙げられる。添加量は、ポリイミド100質量部に対して1質量部〜20質量部が好ましく、さらに好ましくは2質量部〜5質量部の範囲である。
【0063】
次に、本発明の組成物の製造方法を説明する。
(F)組成物
本発明の組成物は、以上の成分を三本ロールミル、ボールミル、ホモミキサー、プラネタリーミキサー等の既存の混練機にて作成することができる。
【0064】
本発明の組成物は、組成物の揮発速度が2.0質量%/時間以下であることが好ましい。この揮発速度とは、ポリイミド固形分30質量部の組成物1gを内直径48mmのガラス製シャーレに均一に展開し、23℃、湿度50%の環境下で1時間当たりの組成物の減量を測定した値である。組成物の揮発速度が2.0質量%/時間以下の場合、組成物の粘度等の安定性が向上し、長時間の連続印刷などの加工に適する。
【0065】
本発明の組成物は、本発明の組成物を塗布・レベリングした膜厚25μmの未乾燥膜を23℃、湿度50%の環境下で1時間放置後した際に、未乾燥膜が白色に変化しないことが好ましい。未乾燥膜が白色に変化しないことにより、乾燥後の塗膜が均一化し信頼性が向上する。
【0066】
(G)インク
本発明のインクは、本発明の組成物に、印刷法でのパターン形成後の位置ズレ、ごみ、にじみ、染み込みなどの検査を目的として、着色剤を加えることにより得られる。着色剤としては染料、顔料等が使用できる。特に絶縁性の信頼性が高いハロゲンフリーの有機顔料フタロシアニンブルーを添加することが好ましい。添加量は、ポリイミド固形分100質量部に対して1質量部〜20質量部が好ましく、さらに好ましくは2質量部〜5質量部の範囲である。
【0067】
本発明のインクは、イミド化を終了しているため、保存安定性が良好である。塗膜を形成するための加工方法としてはスクリーン印刷やインクジェット法又は精密ディスペンス法によりフレキシブル性を有するプリント配線板等に印刷できる。特に室温環境下での保存安定性が良好なことからスクリーン印刷に好適に使用できる。
【0068】
本発明のインクは固形分が10質量%〜50質量%と多くすることができるので、厚膜を形成することが可能である。また、吸湿による析出がないことから、スクリーン印刷における目詰まりが生じることが殆どなく、また保存安定性が良好なので、連続印刷性に優れる。本発明に係るポリイミドは反応工程でイミド化しているため、溶媒を乾燥除去するだけでポリイミドからなる塗膜が形成できる。
【0069】
(H)塗膜
本発明の塗膜は、本発明の組成物を塗布・レベリング・乾燥することにより好適に得られる。
【0070】
乾燥の条件としては、コーティング膜厚により、オーブンあるいはホットプレートにより80℃〜250℃で行うが、処理時間の全体に亘って一定の温度であっても良く、徐々に昇温させながら行うこともできる。乾燥の条件は、導体層保護、基板の反り改善から250℃以下が好ましい。また、ポリイミドは吸湿しやすいことから水分除去を目的とした80℃〜150℃、10分間〜120分間の乾燥後に150℃〜250℃、10分間〜40分間で熱処理することが好ましく、塗膜の均一性が向上する。更に乾燥における最高温度は150℃〜220℃の範囲とし、5分間〜200分間、空気環境、窒素環境、真空環境などの導体層の劣化を生じさせない温度と雰囲気下で加熱することが好ましい。
【0071】
本発明の塗膜においては加工後の乾燥により残溶媒量を3ppm〜100ppmに制御することが好ましい。残溶媒量が3ppm以上では、塗膜を形成したフレキシブル性のプリント配線板に許容困難な著しい反りを生じず、残溶媒量が100ppm以下では、ハンダリフロー処理等の高温による熱処理の際の発泡、膨れなどの不良を生じさせない。
【0072】
本発明の塗膜の膜厚は1μm〜50μmであることが好ましい。膜厚は1μm以上では取り扱いが容易であり、50μm以下では折り曲げやすく組み込みが容易となる。
【0073】
(I)積層体
本発明の積層体は、本発明の塗膜と他の構成体とからなる。他の構成体としては絶縁体と導体層および絶縁体と導体層からなる電気回路が挙げられる。
【0074】
絶縁体としては、ガラスクロス含浸エポキシ樹脂硬化体、ポリエステルフィルム、ポリイミドフィルムが挙げられるが、本発明の塗膜の屈曲性を好適に発現させる点からフレキシブルな絶縁体が好ましく、特に本発明の塗膜の耐熱性を好適に発現させる点からポリイミドからなる絶縁体が好ましい。
【0075】
フレキシブルな絶縁体の膜厚は、特に制限されないが、積層体の取り扱いの観点から、3μm〜150μmであることが好ましい。中でも、5μm〜50μmがより好ましく、
7.5μm〜40μmであることが更に好ましい。
【0076】
導体層としては、金属と非金属で構成された導体層が挙げられるが、経済性、入手性から金属が好ましい。金属で構成された導体層としてはスパッタリング、メッキ、金属箔で形成するが、経済性から金属箔の使用が好ましい。また金属箔としては経済性から電解金属箔の使用が、屈曲性から圧延金属箔が好ましい。
【0077】
導体層に使用する金属としてはアルミニウム、ステンレス、銅などが挙げられるが、導電性と経済性から銅が好ましい。
【0078】
本発明の積層体は、絶縁体の上の導電層を印刷法などでパターンニングして形成した電気回路パターンの上に、本発明の塗膜を形成して使用することが、本発明の塗膜の耐熱性、耐溶剤性、電気特性を生かした電気回路の保護性を発現することから好ましい。
【0079】
本発明の積層体は、本発明の組成物またはインクをスクリーン印刷等の方法にて電気回路を含む絶縁体の上に塗膜を被覆させる際に、塗膜を被覆しない2000μm未満の独立部位を含むことが、本発明の組成物またはインクの塗布後の形状保持性を発現する点から好ましい。上記の2000μm未満の独立部位は円形状、四角形等の多角状を成しLSI、抵抗、コンデンサなどの電子部品の電気接続部位を実装できる。
【0080】
本発明の積層体は、本発明の組成物またはインクをスクリーン印刷等の方法にて電気回路を含む絶縁体の上に塗膜を被覆させる際に、塗膜を被覆した2000μm以上の独立部位を含むことが、本発明の組成物またはインクの塗布後の形状保持性を発現する点から好ましい。上記の塗膜を被覆した2000μm以上の独立部位とは、電気回路を含む絶縁体の独立したビア、パッドの保護に有効であり、必要最小限の組成物またはインクで保護できることから経済性、環境性で好ましい。
【0081】
本発明の積層体では、塗膜を被覆しない導体層に電解ニッケル−金メッキを施すことが、導体層の劣化防止の点から好ましい。更に塗膜を被覆した導体層と被覆しない導体層の界面に電解ニッケル−金メッキが被覆した導体層側に100μm未満潜り込むことが導体層の保護から好ましい。
【0082】
本発明の積層体は、本発明の塗膜の耐熱性から、特に発熱量が大きい電子部品の熱による劣化を生じにくい。
【0083】
(J)電子機器
本発明の電子機器は、本発明の積層体を屈曲させた状態で組み込んだ電子機器である。本発明の積層体は屈曲性に富み、低反発性から作業性が良好であり、本発明の塗膜は柔軟性に富むことから屈曲した状態で良好な信頼性を発現する。
【0084】
次に、本発明の効果を明確にするために行った実施例及び比較例について説明する。
【0085】
各物性は以下の方法で測定した。
1 水酸化金属の粒子の二酸化珪素に由来する珪素含有量および各々の重金属の含有量
株式会社リガク製の蛍光X線分析装置3270型を以下の条件で測定に使用した。X線ターゲット:ロジウム、X線管電圧:50kV、X線管電流:50mA、検出器:シンチレーションカウンタ、ガスフロー型プロポーショナルカウンタ、測定雰囲気:真空(約1.3Pa)、測定元素範囲:FからU。測定試料には、直径30mm×厚さ5mmのディスク状にプレス成型し、用いた。
【0086】
2 水酸化金属の粒子の平均粒径
走査型電子顕微鏡にて、水酸化金属の粒子の写真を撮影し、任意の代表的な50個の粒子の粒子径を測定の上、平均し、平均粒径とした。
【0087】
3 水酸化金属の粒子の比表面積
液体窒素を吸着させるBET法にて測定した。
【0088】
4 組成物の揮発速度
ポリイミド固形分30質量部の組成物1gを内直径48mmのガラス製シャーレに均一に展開し、23℃、湿度50%、風速0.2m/秒〜0.3m/秒の環境下で6時間重量変化を測定し、測定時間100分から300分の重量変化から一次回帰により傾きを求め、1時間当たりの組成物の減量に換算した値である。
【0089】
5 反発力
23℃、湿度50%の環境下にて、幅15mm、長さ20mmの積層体を使用し、積層体の端部を電子天秤に固定した後、別の端部を保持し、積層体の中央部を屈曲半径0.5mmで屈曲させた後に1分間保持した上で加重を測定し反発力(g/cm)とする。
【0090】
[実施例1]
(有機珪素基含有ポリイミド溶液の合成)
ステンレススチール製の碇型撹拌器を取り付けた2リットルのセパラブル3つ口フラスコに、水分分離トラップを備えた玉付冷却管を取り付けた。ビス−(3,4−ジカルボキシフェニル)エーテル酸二無水物(マナック社製)(以下ODPAと略称する)111.68g(360ミリモル)、ジアミノシロキサン化合物BY16−853U(東レ・ダウコーニング社製)(アミノ基当量459。以下BY16と略称する)165.24g(180ミリモル)、γ−バレロラクトン4.33g(43ミリモル)、ピリジン6.83g(86ミリモル)、安息香酸n−ブチル235.2g、γ−ブチロラクトン100.8gを仕込む。室温、窒素雰囲気下、180rpmで30分間撹拌した後、180℃に昇温して1時間撹拌した。反応中、水を除いた。
【0091】
ついで、冷却し2段目にODPA22.34g(72ミリモル)、1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン(三井化学社製)(以下APBと略称する)63.15g(216ミリモル)、1,3−ビス(4−アミノフェフェノキシ)ベンゼン(和歌山精化工業社製)(以下TPE−Rと略称する)10.52g(36ミリモル)、安息香酸n−ブチル140g、γ−ブチロラクトン60g加え、180℃、180rpmで撹拌しながら5時間反応させた。反応中に水等の還流物を系外に除くことにより濃度41質量%の有機珪素基含有ポリイミド溶液を得た。
【0092】
このようにして得られた有機珪素基含有ポリイミドの分子量をゲルパーミエイションクロマトグラフィー(東ソー社製)により測定したところ、スチレン換算分子量は数平均分子量(Mn)34,000、重量平均分子量(Mw)60,000、Z平均分子量(Mz)63,000であった。また、有機珪素基含有ポリイミドの相溶化パラメータは9.37であった。
【0093】
(組成物の作製)
合成した有機珪素基含有ポリイミド溶液900gに、安息香酸n−ブチル325g、シリカで表面処理した平均粒径0.8μm、比表面積9.0m/gの水酸化マグネシウム(蛍光X線分析にて組成分析した結果は、Mg84.4質量%、Si14.9質量%、Fe0.04質量%、Zn0.02質量%。)55.5g(有機珪素基含有ポリイミド100質量部に対して6質量部)、消泡剤(信越化学工業社製 KS−603)11.1g、アルミニウムアセチルアセトナート3.7g(有機珪素基含有ポリイミド100質量部に対して0.4質量部)および有機顔料フタロシアニンブルー粉末7.38gを添加した後、NR−120Aセラミック三本ロールミル(ノリタケカンパニーリミテド社製)にて充分に混合して本発明の組成物を得た。
【0094】
組成物に含まれる2種以上の混合溶媒の相溶化パラメータは9.61であった。また、組成物の揮発速度は1.2質量%/時間であった。
【0095】
(印刷性・連続印刷性の評価)
印刷は、テスト用印刷スクリーン(350メッシュのステンレス製、乳剤厚20μm、枠サイズ180mm×200mm)とLS−25GXスクリーン印刷機(ニューロング社製)を用いて行った。条件は、スキージ速度30mm/秒〜80mm/秒、ギャップ(クリアランス)1.5mm〜3.0mm、スキージ角度70°、スキージ押し込み量0.3mmに設定し印刷を行った。評価項目について特性を評価した。ポリイミド保護膜パターン形状については、フレキシブル回路配線板で、回路配線上の印刷性と抜き開口パターンでの印刷性を調査した。具体的には銅配配線パターンがライン/スペース:30μm/30μm、50μm/50μm、100μm/100μm、200μm/200μmの配線基板上にインクを全面印刷し、室温で5分間〜10分間レベリングを行い、熱風オーブンにて120℃60分間、200℃30分間加熱して有機溶剤成分を乾燥後にスペース間にインクが埋まっているかを調査した。また抜き開口パターンの印刷性として、パターン形状が丸いもの(直径2000μm)と、正方形のもの(一辺の長さ6000μm)を用意し調査した。なお、印刷は100ショット連続印刷し、印刷開始から10ショット目(図3と図4を参照)、それ以降については10ショット毎に100ショット(図5と図6を参照)までパターンを抜き取り、上記と同様な条件にてレベリング、乾燥した後、前記と同じパターンの形状を目視及び光学顕微鏡で観察した。評価は、回路配線上への埋め込み性不良、パターンの「ニジミまたはタレ不良(パターン幅方向にペーストが広がり、隣のパターンと接続したブリッジ状態の不良)」、「ボイドまたはカケ」、及び「ローリング性(スキージの移動時にペーストがスクリーン上でスキージの進行方向側の前面で、ほぼ円柱状態で回転流動する時の回転状態の不良)」について行った。いずれも良好な結果が得られた。また上記のサンプルについて、折り曲げ評価(1R、外曲げ)を行ったところ、いずれのサンプルでも銅配線部分の抵抗変化は見られず、曲げ部分でのクラックも認められなかった。
【0096】
またライン/スペース:30μm/30μm、50μm/50μm、100μm/100μm、200μm/200μmの配線基板上の一部にインクを印刷し、印刷しなかった部分に電解ニッケル−金メッキを、ニッケルの厚さ約5μm、金の厚さ約0.05μmで、メッキを施した結果、インクを印刷した部分へのメッキの潜り込みは100μm未満であることを蛍光X線分析で確認した。また断面を観察した結果、インクを印刷した部分へのメッキの潜り込みは100μm未満であり、配線間の絶縁状態は良好であることを抵抗計にて確認した。更に、ライン/スペース:30μm/30μm、50μm/50μm、75μm/75μm、100μm/100μmの櫛形配線基板の櫛形部にインクを印刷し、DC50V、85℃、湿度85%の条件下で1000時間放置しながら抵抗を測定する信頼性試験を実施したが、いずれも終始10−9Ωを越える抵抗を保持し、良好な結果を得た。
【0097】
連続印刷を行った結果、2時間を経過した後も印刷結果に異常は見られなかった。また、組成物を作成後、室温にて3ヶ月保存した後に、上記と同条件にて印刷を行ったが、印刷結果は以上と同等で、異常は見られなかった。
【0098】
(塗布乾燥後の塗膜の評価)
上記の印刷の被印刷物として東レ・デュポン社製のカプトン(登録商標)100ENと古河サーキットフォイル社製の銅箔F2−WS(18μm)を使用し、100ENは両面に、F2−WSは片面に印刷を行い上記と同様な条件にてレベリング、乾燥した後、試料として以下の試験に用いた。
【0099】
100ENに印刷した試料の燃焼性試験の結果は、UL−94VTM−0となり、良好な難燃性を示した。
【0100】
100ENに印刷した試料の反り(5cm×5cmに試料を切断し、4角の反りを測定した合計)は40mm以下で、反り・カールが少ない良好な結果であった。F2−WSに印刷した試料の耐熱性は、JPCA−BM02規格に準じ3cm×3cmに切断した試料を260℃のハンダ浴に60秒間フロートして試験を行ったが、外観上の膨れ・焦げ等の異常は見られなかった。
【0101】
100ENに印刷した試料の耐薬品性は、2モル/リットルの塩酸水溶液、2モル/リットルの水酸化ナトリウム水溶液に、5cm×5cm切断した試料を室温15分間浸漬後に水洗し100℃30分間乾燥し浸漬前後の質量変化を測定したが、3%以下の質量変化で、良好な耐薬品性を示した。
【0102】
耐溶剤性は、耐薬品性の評価と同様の条件下で、イソプロパノール、メチルエチルケトンについて試験した結果、質量変化は各々3質量%以下、20質量%以下と良好な耐溶剤性を示した。
【0103】
上記試料から塗膜を取り出し、熱分解ガスクロマトグラフ法(試料を300℃に加熱し発生するガスを捕捉後にガスクロマトグラフで測定する方法)で残溶媒量を測定した結果、約20ppmであった。
【0104】
100ENに印刷した試料の反発力は31gであった。また、F2−WSに印刷した試料からエッチングで銅箔を除去した塗膜の強伸度を測定した結果、伸度が20%を越え、強靱な塗膜となった。
【0105】
(積層体の評価)
フレキシブルなプリント配線板の基材としてエスパネックスM(新日鉄化学社製)(絶縁層の厚さ25μm、導体層は銅箔F2−WS(18μm))を使用しライン/スペース:30μm/30μm、50μm/50μm、100μm/100μm、200μm/200μmの櫛形配線板を作成した。この配線基板上の一部にインクを印刷し、印刷しなかった部分に電解ニッケル−金メッキを、ニッケルの厚さ約5μm、金の厚さ約0.05μmで、施した結果、インクを印刷した部分へのメッキの潜り込みは100μm未満であることをマイクロ蛍光X線分析で確認した。更に断面を観察した結果、インクを印刷した部分へのメッキの潜り込みは10μm以下であり、配線間の絶縁状態は良好であることを抵抗計で確認した。更に、櫛形配線板の櫛形部にインクを印刷し、DC50V、85℃、湿度85%の条件下で1000時間放置しながら抵抗を測定する信頼性試験を実施したが、いずれも終始10の9乗Ωを越える抵抗を保持し、良好な結果を得た。
【0106】
また、エスパネックスM(新日鉄化学社製)(絶縁層の厚さ25μm、導体層は銅箔F2−WS(18μm))の両面銅張板を用いて、直径100μmの炭酸ガスレーザービアを作成し銅メッキ後に両面部品実装配線基板を作成した。この配線基板の部品実装部以外にインクを印刷し、未印刷部に部品をハンダペーストにて固定した後に260℃のIRリフロー炉により部品実装したが、インク表面、配線部に異常は見られなかった。また、部品非実装部を180度に屈曲させ電子機器に組み込んだが、85℃、湿度85%、DC50Vの環境下で1000時間以上良好に稼働した。
【0107】
[実施例2]
(有機珪素基含有ポリイミド溶液の合成)
2段目に仕込むODPAを27.92g(90ミリモル)、APBを65.78g(225ミリモル)TPE−Rを13.15g(45ミリモル)とする以外は実施例1と同等の方法で有機珪素基含有ポリイミド溶液を合成した。
【0108】
(組成物の作製)
実施例1と同等の方法で組成物を作成した。
【0109】
(印刷性・連続印刷性の評価)
実施例1と同等の方法で評価し良好な結果を得た。
【0110】
(塗布乾燥後の塗膜の評価)
実施例1と同等の方法で評価し良好な結果を得た。得られた塗膜の断面写真を図1に示す。水酸化マグネシウムが良好に分散していた。得られた塗膜を30質量%の硫酸水溶液に室温24時間浸漬する耐酸試験の後に浸漬液を分析した結果、重金属の溶出は見られなかった。
【0111】
(電気特性)
(印刷性・連続印刷性の評価)で作成したライン/スペース:50μm/50μm、100μm/100μmの櫛形配線板のマイグレーション試験(85℃、湿度85%、DC50V)を1000時間実施した結果、10の10乗Ω以上の良好な絶縁信頼性を示した。
【0112】
[実施例3]
(有機珪素基含有ポリイミド溶液の合成)
実施例2と同等の方法で有機珪素基含有ポリイミド溶液を合成した。
【0113】
(組成物の作製)
アルミニウムアセチルアセトナートの添加量を0gとした以外は実施例2と同等の方法で組成物を作成した。
【0114】
(塗布乾燥後の塗膜の評価)
実施例1と同等の方法で耐溶剤性を評価した結果、室温2分間浸漬試験でのメチルエチルケトンに対しての質量変化は20%であった。
【0115】
[実施例4]
(有機珪素基含有ポリイミド溶液の合成)
安息香酸n−ブチルの代わりに安息香酸エチルを用い実施例1と同等の方法で有機珪素基含有ポリイミド溶液を合成した。
【0116】
(組成物の作製)
安息香酸n−ブチルの代わりに安息香酸エチルを用い実施例1と同等の方法で組成物を作成した。
【0117】
(印刷性・連続印刷性の評価)
実施例1と同等の方法で連続印刷性を評価した結果、1時間を経過した後までは印刷結果に異常は見られなかった。その他は同等の良好な結果を得た。
【0118】
(積層体の評価)
フレキシブルなプリント配線板の基材としてエスパネックスM(新日鉄化学株式会社製)(絶縁層の厚さ25μm、導体層は銅箔F2−WS(18μm))を使用しライン/スペース:30μm/30μm、50μm/50μm、100μm/100μm、200μm/200μmの櫛形配線板を作成した。この櫛形配線板の櫛形部に熱硬化性樹脂からなるカバーレイCISV1215(ニッカン工業社製)を積層し、DC50V、85℃、湿度85%の条件下で1000時間放置しながら抵抗を測定する信頼性試験を実施したが、10−9Ωに達しない抵抗値を示す場合が多発し、信頼性に劣った。
【0119】
また、エスパネックスM(新日鉄化学社製)(絶縁層の厚さ25μm、導体層は銅箔F2−WS(18μm))の導体層をエッチングにて除去した基材にカバーレイCISV1215 (ニッカン工業社製)を積層した積層体の反発力は64g/cmであり、折り曲げ組み込み性に劣った。
【0120】
[実施例5]
(有機珪素基含有ポリイミド溶液の合成)
安息香酸n−ブチルの代わりに安息香酸メチルを用い実施例1と同等の方法で有機珪素基含有ポリイミド溶液を合成した。
【0121】
(組成物の作製)
安息香酸n−ブチルの代わりに安息香酸メチルを用い実施例1と同等の方法で組成物を作成した。
【0122】
(印刷性・連続印刷性の評価)
実施例1と同等の方法で連続印刷性を評価した結果、1時間を経過した後も印刷結果に異常は見られなかった他は同等の良好な結果を得た。
【0123】
[実施例6]
(有機珪素基含有ポリイミド溶液の合成)
γ−ブチロラクトンの代わりにN−メチル−2−ピロリドンを用い実施例1と同等の方法で有機珪素基含有ポリイミド溶液を合成した。
【0124】
(組成物の作製)
実施例1と同等の方法で組成物を作成した。
【0125】
(印刷性・連続印刷性の評価)
実施例1と同等の方法で評価した結果、同等の良好な結果を得た。
【0126】
[実施例7]
(有機珪素基含有ポリイミド溶液の合成)
γ−ブチロラクトンの代わりにN,N−ジメチルアセトアミドを用い実施例1と同等の方法で有機珪素基含有ポリイミド溶液を合成した。
【0127】
(組成物の作製)
実施例1と同等の方法で組成物を作成した。
【0128】
(印刷性・連続印刷性の評価)
実施例1と同等の方法で連続印刷性を評価した結果、1.5時間を経過した後も印刷結果に異常は見られなかった他は同等の良好な結果を得た。
【0129】
[実施例8]
(有機珪素基含有ポリイミド溶液の合成)
γ−ブチロラクトンの代わりにN,N−ジメチルホルムアミドを用い実施例1と同等の方法で有機珪素基含有ポリイミド溶液を合成した。
【0130】
(組成物の作製)
実施例1と同等の方法で組成物を作成した。
【0131】
(印刷性・連続印刷性の評価)
実施例1と同等の方法で連続印刷性を評価した結果、1.5時間を経過した後も印刷結果に異常は見られなかった他は同等の良好な結果を得た。
【0132】
[実施例9]
(有機珪素基含有ポリイミド溶液の合成)
γ−ブチロラクトンの代わりにジメチルスルホキシドを用い実施例1と同等の方法で有機珪素基含有ポリイミド溶液を合成した。
【0133】
(組成物の作製)
実施例1と同等の方法で組成物を作成した。
【0134】
(印刷性・連続印刷性の評価)
実施例1と同等の方法で連続印刷性を評価した結果、1.5時間を経過した後も印刷結果に異常は見られなかった他は同等の良好な結果を得た。
【0135】
[実施例10]
(有機珪素基含有ポリイミド溶液の合成)
安息香酸n−ブチルの代わりに安息香酸イソアミルを用い実施例1と同等の方法で有機珪素基含有ポリイミド溶液を合成した。
【0136】
(組成物の作製)
安息香酸n−ブチルの代わりに安息香酸メチルを用い実施例1と同等の方法で組成物を作成した。
【0137】
(印刷性・連続印刷性の評価)
実施例1と同等の方法で連続印刷性を評価した結果、2時間を経過した後も印刷結果に異常は見られなかった他は同等の良好な結果を得た。
【0138】
[比較例1]
(有機珪素基含有ポリイミド溶液の合成)
実施例1と同等の方法で有機珪素基含有ポリイミド溶液を合成した。
【0139】
(組成物の作製)
実施例1と同等の方法で組成物を作成した。
【0140】
(塗布乾燥後の塗膜の評価)
組成物塗布後の乾燥条件を120℃60分間、250℃60分間とする以外は実施例1と同等の方法で評価した結果、反りは40mm以上となりカールした。実施例1と同等の方法で残溶媒量を測定した結果、約2ppmであった。
【0141】
[比較例2]
(有機珪素基含有ポリイミド溶液の合成)
実施例2と同等の方法で有機珪素基含有ポリイミド溶液を合成した。
【0142】
(組成物の作製)
水酸化マグネシウムとしてシランカップリングで表面処理した平均粒径1.0μm、比表面積3.0m/gの水酸化マグネシウム(蛍光X線分析にて組成分析した結果は、Mg70質量%、Zn30質量%)を使用した以外は実施例2と同等の方法で組成物を作成した。
【0143】
(塗布乾燥後の塗膜の評価)
実施例2と同等の方法で得られた塗膜の断面写真を図2に示す。水酸化マグネシウムの凝集が見られ、分散性に劣った。実施例2と同等の耐酸試験の結果、重金属であるZnの溶出が見られた。
【0144】
[比較例3]
(有機珪素基含有ポリイミド溶液の合成)
実施例1と同等の方法で有機珪素基含有ポリイミド溶液を合成した。
【0145】
(組成物の作製)
実施例1と同等の方法で組成物を作成した。
【0146】
(印刷性・連続印刷性の評価)
実施例1と同等の方法で印刷し塗膜を作成した。
【0147】
(塗布乾燥後の塗膜の評価)
組成物塗布後の乾燥条件を120℃60分間、熱処理は無しとする以外は実施例1と同等の方法で評価した結果、残溶媒量は100ppmを越え、耐熱性は低下し発泡が見られた。
【0148】
[比較例4]
(有機珪素基含有ポリイミド溶液の合成)
安息香酸n−ブチルとγ−ブチロラクトンとの代わりに安息香酸メチルのみを用い実施例1と同等の方法で有機珪素基含有ポリイミド溶液を合成した。
【0149】
(組成物の作製)
安息香酸n−ブチルの代わりに安息香酸メチルを用い実施例1と同等の方法で組成物を作成した。組成物の揮発速度は3.6質量%/時間であった。
【0150】
(印刷性・連続印刷性の評価)
実施例1と同等の方法で連続印刷性を評価した結果、印刷中にスクリーンに詰まりが発生し、印刷されないカケの部分が発生し、連続印刷性に劣ることが判った。
【0151】
[比較例5]
(有機珪素基含有ポリイミド溶液の合成)
安息香酸n−ブチルとγ−ブチロラクトンとの代わりに安息香酸フェニルのみを用い実施例1と同等の方法で有機珪素基含有ポリイミド溶液を合成した。
【0152】
(組成物の作製)
安息香酸n−ブチルの代わりに安息香酸フェニルを用い実施例1と同等の方法で組成物を作成した。
【0153】
(印刷性・連続印刷性の評価)
実施例1と同等の方法で印刷し塗膜を作成した。
【0154】
(塗布乾燥後の塗膜の評価)
実施例1と同等の方法で評価した結果、耐熱性は低下し、変形が見られた。
【0155】
[比較例6]
(有機珪素基含有ポリイミド溶液の合成)
ステンレススチール製の碇型撹拌器を取り付けた2リットルのセパラブル3つ口フラスコに、水分分離トラップを備えた玉付冷却管を取り付けた。ODPA111.68g(360ミリモル)、ジアミノシロキサン化合物BY16−853U(東レ・ダウコーニング株式会社製)(アミノ基当量459。以下BY16と略称する)165.24g(180ミリモル)、γ−バレロラクトン4.33g(43ミリモル)、ピリジン6.83g(86ミリモル)、安息香酸エチル134.4g、トリグライム201.6gを仕込む。室温、窒素雰囲気下、180rpmで30分間撹拌した後、180℃に昇温して1時間撹拌した。反応中、水を除いた。
【0156】
ついで、室温に冷却しODPA22.34g(72ミリモル)、1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン(三井化学社製)(以下APBと略称する)63.15g(216ミリモル)、1,3−ビス(4−アミノフェフェノキシ)ベンゼン(和歌山精化工業社製)(以下TPE−Rと略称する)10.52g(36ミリモル)、安息香酸エチル80g、トリグライム120g加え、180℃、180rpmで撹拌しながら5時間反応させた。反応中に水等の還流物を系外に除くことにより濃度41質量%の有機珪素基含有ポリイミド溶液を得た。
【0157】
(組成物の作製)
合成した有機珪素基含有ポリイミド溶液900gに、安息香酸エチル130g、トリグライム195g、シリカで表面処理した平均粒径0.8μm、比表面積9.0m/gの水酸化マグネシウム(蛍光X線分析にて組成分析した結果は、Mg84.4質量%、Si14.9質量%、Fe0.04質量%、Zn0.02質量%。)55.5g(有機珪素基含有ポリイミド100質量部に対して6質量部)、消泡剤(信越化学工業社製 KS−603)11.1g、アルミニウムアセチルアセトナート3.7g(有機珪素基含有ポリイミド100質量部に対して0.4質量部)および有機顔料フタロシアニンブルー粉末7.38gを添加した後、NR−120Aセラミック三本ロールミル(ノリタケカンパニーリミテド社製)にて充分に混合して本発明の組成物を得た。組成物に含まれる2種以上の混合溶媒の相溶化パラメータは8.86であった。
【0158】
(印刷性・連続印刷性の評価)
組成物を作成後、室温にて3ヶ月保存した後に、実施例1と同条件にて印刷を行ったが、粘度上昇により印刷性が悪化してカスレが発生した。
【0159】
[比較例7]
(有機珪素基含有ポリイミド溶液の合成)
実施例2と同等の方法で有機珪素基含有ポリイミド溶液を合成した。
【0160】
(組成物の作製)
水酸化マグネシウムとして平均粒径7.0μmの水酸化マグネシウムを使用した以外は実施例2と同等の方法で組成物を作成した。
【0161】
(印刷性・連続印刷性の評価)
実施例1と同等の方法で印刷し塗膜を得た。
【0162】
(塗布乾燥後の塗膜の評価)
実施例1と同等の方法でハンダ浴にフロートして評価した結果、外観に変化が見られたため、光学顕微鏡で観察した結果、発泡が見られた。発泡した部分をEDX装置(エネルギー分散X線分光器)が付属した走査型電子顕微鏡で観察した結果、水酸化マグネシウムの凝集体が確認された。
【0163】
[比較例8]
(有機珪素基含有ポリイミド溶液の合成)
安息香酸n−ブチルとγ−ブチロラクトンの代わりにトリグライムのみを用い実施例1と同等の方法で有機珪素基含有ポリイミド溶液を合成した。
【0164】
(組成物の作製)
安息香酸n−ブチルの代わりにトリグライムを用い実施例1と同等の方法で組成物を作成した。
【0165】
(印刷性・連続印刷性の評価)
実施例1と同等の方法で塗膜を作成した。
【0166】
(塗布乾燥後の塗膜の評価)
塗膜の強伸度を測定した結果、伸度が20%に達せず、脆弱な塗膜となった。
【産業上の利用可能性】
【0167】
本発明の組成物は、加工時には良好な粘度安定性、流動性を有し、加工後には良好な形状保持性を有し、乾燥時には導体層を劣化させない温度領域にて良好な乾燥性を有し、乾燥後には金属・ポリイミドとの接着強度、難燃性、耐熱性、屈曲性、機械物性、耐薬品性に優れた塗膜を得られるため、電子回路を有するプリント配線板の基板材料の分野で好適に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【0168】
【図1】実施例2で得られた塗膜の断面写真(10μm×10μm)
【図2】比較例2で得られた塗膜の断面写真(10μm×10μm)
【図3】実施例1で得られた印刷結果(10ショット目)
【図4】実施例1で得られた印刷結果(10ショット目)
【図5】実施例1で得られた印刷結果(100ショット目)
【図6】実施例1で得られた印刷結果(100ショット目)

【特許請求の範囲】
【請求項1】
(A)ポリイミドと、(B)2種以上の混合溶媒と、を含み、前記2種以上の混合溶媒の相溶化パラメータが9〜14であることを特徴とする組成物。
【請求項2】
前記ポリイミドの相溶化パラメータが9〜14であることを特徴とする請求項1に記載の組成物。
【請求項3】
前記ポリイミドの相溶化パラメータと前記2種以上の混合溶媒の相溶化パラメータとの差の絶対値が2以下であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の組成物。
【請求項4】
前記2種以上の混合溶媒の中に含まれるそれぞれの溶媒の相溶化パラメータを比較したときに、相溶化パラメータが最大の溶媒の相溶化パラメータと相溶化パラメータが最小の溶媒の相溶化パラメータとの差の絶対値が1.2以上であることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の組成物。
【請求項5】
相溶化パラメータが9〜10の芳香族系溶媒と、相溶化パラメータが8.5〜15の極性溶媒と、を含むことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の組成物。
【請求項6】
前記芳香族系溶媒の相溶化パラメータと前記極性溶媒の相溶化パラメータとの差の絶対値が1〜5であることを特徴とする請求項5に記載の組成物。
【請求項7】
組成物の揮発速度が2.0質量%/時間以下であることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の組成物。
【請求項8】
前記ポリイミドが、相溶化パラメータが6〜8の化学構造と、相溶化パラメータが10〜14の化学構造と、を含むことを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の組成物。
【請求項9】
前記ポリイミドが有機珪素基含有ポリイミドであることを特徴とする請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の組成物。
【請求項10】
前記芳香族系溶媒が安息香酸エステル系溶媒であることを特徴とする請求項5から請求項9のいずれか1項に記載の組成物。
【請求項11】
前記芳香族系溶媒が炭素数3〜5の炭化水素基を有する安息香酸エステル系溶媒であることを特徴とする請求項10に記載の組成物。
【請求項12】
前記芳香族系溶媒が安息香酸ブチルであることを特徴とする請求項11に記載の組成物。
【請求項13】
前記極性溶媒がアセトアミド系、ピロリドン系、ラクトン系のいずれか一種または複数種の溶媒であることを特徴とする請求項5から請求項12のいずれか1項に記載の組成物。
【請求項14】
前記極性溶媒が前記ラクトン系溶媒であることを特徴とする請求項13に記載の組成物。
【請求項15】
前記極性溶媒がγ−ブチロラクトンであることを特徴とする請求項14に記載の組成物。
【請求項16】
前記芳香族系溶媒の含有量が60質量%〜95質量%であることを特徴とする請求項5から請求項15のいずれか1項に記載の組成物。
【請求項17】
前記ポリイミドは、有機珪素基を含有するジアミンを15質量%〜85質量%用いて合成されたポリイミドであることを特徴とする請求項9から請求項16のいずれか1項に記載の組成物。
【請求項18】
前記有機珪素基を含有するジアミンが下記一般式(1)で示される構造を有することを特徴とする請求項9から請求項17のいずれか1項に記載の組成物。
【化1】

(式(1)中のR1、R2、R3、R4は各々独立して脂肪族基、脂環基、芳香族基または1〜3の脂肪族基もしくは酸素含有脂肪族基で置換された芳香族基を表し、lおよびmは各々1〜3の整数を表し、nは3〜30の整数を表す。)
【請求項19】
前記ポリイミドは、酸二無水物及び前記有機珪素基を含有するジアミンを反応させた有機珪素基含有ポリイミドオリゴマーと、酸二無水物及び有機珪素基を含有しないジアミンと、を反応させて得られることを特徴とする請求項9から請求項18のいずれか1項に記載の組成物。
【請求項20】
前記ポリイミドの重量平均分子量が30000〜200000であることを特徴とする請求項1から請求項19のいずれか1項に記載の組成物。
【請求項21】
ポリイミドの含有量が10質量%〜50質量%であることを特徴とする請求項1から請求項20のいずれか1項に記載の組成物。
【請求項22】
(C)水酸化金属の粒子を含有することを特徴とする請求項1から請求項21のいずれか1項に記載の組成物。
【請求項23】
前記ポリイミド100質量部と、前記2種以上の混合溶媒1質量部〜1000質量部と、水酸化金属の粒子5質量部〜50質量部と、を含有することを特徴とする請求項22に記載の組成物。
【請求項24】
二酸化珪素で表面処理され、前記水酸化金属の粒子が平均粒径0.1μm〜5μm、比表面積5m/g〜50m/gであることを特徴とする請求項23に記載の組成物。
【請求項25】
前記水酸化金属の粒子のうち、重金属の含有量が1質量%以下であることを特徴とする請求項22から請求項24のいずれか1項に記載の組成物。
【請求項26】
前記水酸化金属の粒子の二酸化珪素に由来する珪素含有量が1質量%〜30質量%であることを特徴とする請求項24または請求項25に記載の組成物。
【請求項27】
前記ポリイミド100質量部と、(D)アセチルアセトン金属錯体0.1質量部〜10質量部と、を含有することを特徴とする請求項1から請求項26のいずれか1項に記載の組成物。
【請求項28】
前記アセチルアセトン金属錯体が軽金属からなる錯体であることを特徴とする請求項27に記載の組成物。
【請求項29】
前記アセチルアセトン金属錯体がアルミニウム錯体であることを特徴とする請求項28に記載の組成物。
【請求項30】
請求項1から請求項29のいずれか1項に記載の組成物を塗布・レベリングした膜厚25μmの未乾燥膜を23℃、湿度50%の環境下で1時間放置後で、未乾燥膜が白色に変化しないことを特徴とする組成物。
【請求項31】
請求項1から請求項29のいずれか1項に記載の組成物を塗布・レベリング・乾燥して得られることを特徴とする塗膜。
【請求項32】
請求項1から請求項29のいずれか1項に記載の組成物を250℃以下で熱処理してなることを特徴とする塗膜。
【請求項33】
請求項1から請求項29のいずれか1項に記載の組成物を80℃〜150℃で10分間〜120分間乾燥した後に150〜250℃、10分間〜40分間で熱処理してなることを特徴とする塗膜。
【請求項34】
請求項1から請求項29のいずれか1項に記載の組成物からなり、溶媒含有量が3ppm〜100ppmであることを特徴とする塗膜。
【請求項35】
請求項1から請求項29のいずれか1項に記載の組成物からなり、乾燥後の膜厚が1μm〜50μmであることを特徴とする塗膜。
【請求項36】
請求項1から請求項29のいずれか1項に記載の組成物からなることを特徴とするインク。
【請求項37】
スクリーン印刷に使用することを特徴とする請求項36に記載のインク。
【請求項38】
請求項31から請求項35のいずれか1項に記載の塗膜を含むことを特徴とする積層体。
【請求項39】
前記積層体が電気回路パターンを含むことを特徴とする請求項38に記載の積層体。
【請求項40】
フレキシブルな絶縁体と、前記絶縁体上に形成され、請求項31から請求項35のいずれか1項に記載の塗膜と、を含むことを特徴とする請求項39に記載の積層体。
【請求項41】
前記フレキシブルな絶縁体がポリイミドからなることを特徴とする請求項40に記載の積層体。
【請求項42】
前記フレキシブルな絶縁体の膜厚が3μm〜150μmであることを特徴とする請求項40または請求項41に記載の積層体。
【請求項43】
前記電気回路パターンが金属で構成された導体層を含むことを特徴とする請求項39から請求項42のいずれか1項に記載の積層体。
【請求項44】
前記電気回路パターンが金属箔で構成された導体層を含むことを特徴とする請求項43に記載の積層体。
【請求項45】
前記電気回路パターンが電解金属箔または圧延金属箔で構成された導体層を含むことを特徴とする請求項44に記載の積層体。
【請求項46】
前記電気回路パターンが銅で構成された導体層を含むことを特徴とする請求項39〜45のいずれか1項に記載の積層体。
【請求項47】
請求項31から請求項35のいずれか1項に記載の塗膜を前記電気回路パターンの上に形成することを特徴とする積層体。
【請求項48】
塗膜を被覆しない2000μm未満の独立部位を含むことを特徴とする請求項38〜47のいずれか1項に記載の積層体。
【請求項49】
請求項31から請求項35のいずれか1項に記載の塗膜を被覆した2000μm以上の独立部位を含むことを特徴とする積層体。
【請求項50】
塗膜を被覆しない導体層にニッケル−金メッキを施したことを特徴とする請求項38〜49のいずれか1項に記載の積層体。
【請求項51】
請求項31から請求項35のいずれか1項に記載の塗膜を被覆した導体層と被覆しない導体層の界面に、ニッケル−金メッキが被覆した導体層側への潜り込みが100μm未満を特徴とする積層体。
【請求項52】
電子部品を実装することを特徴とする請求項39から請求項51のいずれか1項に記載の積層体。
【請求項53】
請求項39から請求項52のいずれか1項に記載の積層体を屈曲させた状態で組み込んでなることを特徴とする電子機器。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【公開番号】特開2010−155895(P2010−155895A)
【公開日】平成22年7月15日(2010.7.15)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−334314(P2008−334314)
【出願日】平成20年12月26日(2008.12.26)
【出願人】(309002329)旭化成イーマテリアルズ株式会社 (771)
【出願人】(397025417)株式会社ピーアイ技術研究所 (50)
【Fターム(参考)】