JP7365940B2 - Varnish composition and method for producing polyimide resin - Google Patents
Varnish composition and method for producing polyimide resin Download PDFInfo
- Publication number
- JP7365940B2 JP7365940B2 JP2020037626A JP2020037626A JP7365940B2 JP 7365940 B2 JP7365940 B2 JP 7365940B2 JP 2020037626 A JP2020037626 A JP 2020037626A JP 2020037626 A JP2020037626 A JP 2020037626A JP 7365940 B2 JP7365940 B2 JP 7365940B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- group
- formula
- varnish composition
- carbon atoms
- hydrogen atom
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L79/00—Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon only, not provided for in groups C08L61/00 - C08L77/00
- C08L79/04—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain; Polyhydrazides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
- C08L79/08—Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
- C08J3/02—Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques
- C08J3/09—Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques in organic liquids
- C08J3/091—Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques in organic liquids characterised by the chemical constitution of the organic liquid
- C08J3/096—Nitrogen containing compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
- C08J3/02—Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques
- C08J3/09—Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques in organic liquids
- C08J3/091—Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques in organic liquids characterised by the chemical constitution of the organic liquid
- C08J3/097—Sulfur containing compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
- C08J3/02—Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques
- C08J3/09—Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques in organic liquids
- C08J3/11—Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques in organic liquids from solid polymers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D179/00—Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing nitrogen, with or without oxygen, or carbon only, not provided for in groups C09D161/00 - C09D177/00
- C09D179/04—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain; Polyhydrazides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
- C09D179/08—Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
- C09D7/20—Diluents or solvents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2379/00—Characterised by the use of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing nitrogen with or without oxygen, or carbon only, not provided for in groups C08J2361/00 - C08J2377/00
- C08J2379/04—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain; Polyhydrazides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
- C08J2379/08—Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
Description
本発明は、ワニス組成物と、当該ワニス組成物を用いるポリイミド樹脂の製造方法に関する。 The present invention relates to a varnish composition and a method for producing a polyimide resin using the varnish composition.
ポリイミド樹脂は、優れた耐熱性、機械的強度、及び絶縁性や、低誘電率等の特性を有するため、種々の素子や、多層配線基板等の電子基板のような電気・電子部品において、絶縁材や保護材として広く使用されている。一般に、ポリイミド樹脂は、テトラカルボン酸二無水物成分とジアミン成分とを重合して得られるポリアミック酸の溶液を、高温で熱処理して形成される。 Polyimide resin has properties such as excellent heat resistance, mechanical strength, insulation, and low dielectric constant, so it is used as an insulator in electrical and electronic components such as various elements and electronic boards such as multilayer wiring boards. It is widely used as wood and protection material. Generally, a polyimide resin is formed by heat-treating a solution of polyamic acid obtained by polymerizing a tetracarboxylic dianhydride component and a diamine component at a high temperature.
ポリアミック酸の溶液である、ポリイミド樹脂形成用のワニス組成物としては、例えば、ジメチルスルホキシド、リン酸トリエチル、及びガンマ-ブチロラクトンを含む溶媒混合物中にポリアミック酸が溶解したワニス組成物が知られている(特許文献1を参照)。
ポリアミック酸は、一般的な有機溶媒に溶解しにくい場合も多い。しかし、ジメチルスルホキシド、リン酸トリエチル、及びガンマ-ブチロラクトンを含む溶媒混合物は、ポリアミック酸に対する良溶媒である。
As a varnish composition for forming a polyimide resin that is a solution of polyamic acid, for example, a varnish composition in which polyamic acid is dissolved in a solvent mixture containing dimethyl sulfoxide, triethyl phosphate, and gamma-butyrolactone is known. (See Patent Document 1).
Polyamic acids are often difficult to dissolve in common organic solvents. However, a solvent mixture containing dimethyl sulfoxide, triethyl phosphate, and gamma-butyrolactone is a good solvent for polyamic acid.
ところが、特許文献1に記載のポリアミック酸を含むワニス組成物には、ワニス組成物の保管時や、ワニス組成物を用いてポリイミド樹脂を形成する際に、臭気が生じやすい問題があった。 However, the varnish composition containing polyamic acid described in Patent Document 1 has a problem in that it tends to generate odor when storing the varnish composition or when forming a polyimide resin using the varnish composition.
本発明は、上記の課題に鑑みなされたものであって、ポリアミック酸が良好に溶解し、且つ、ワニス組成物の保管時や、ワニス組成物を用いてポリイミド樹脂を形成する際に、臭気が生じにくいワニス組成物と、当該ワニス組成物を用いるポリイミド樹脂の製造方法とを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and is capable of dissolving polyamic acid well and eliminating odor when storing a varnish composition or forming a polyimide resin using the varnish composition. It is an object of the present invention to provide a varnish composition that is less likely to generate varnish, and a method for producing a polyimide resin using the varnish composition.
本発明者らは、ポリアミック酸を含有するポリイミド樹脂形成用のワニス組成物において、溶媒(S)として、それぞれ特定の構造の、含窒素有機溶媒(S-I)と、含硫黄有機溶媒(S-II)とを配合することにより上記の課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。より具体的には、本発明は以下のものを提供する。 In a varnish composition for forming a polyimide resin containing polyamic acid, the present inventors used a nitrogen-containing organic solvent (S-I) and a sulfur-containing organic solvent (S-I), each having a specific structure, as the solvent (S). -II) It was discovered that the above-mentioned problem could be solved, and the present invention was completed. More specifically, the present invention provides the following.
本発明の第1の態様は、
ポリアミック酸(A)と、溶媒(S)とを含む、ポリイミド樹脂形成用のワニス組成物であって、
溶媒(S)が、含窒素有機溶媒(S-I)と、含硫黄有機溶媒(S-II)とを含み、
含窒素有機溶媒(S-I)が、下記式(S1):
で表される含窒素化合物であり、
含硫黄有機溶媒(S-II)が、下記式(S2):
RS9-S(=O)2-RS10・・・(S2)
(式(S2)中、RS9及びRS10は、それぞれ独立に、酸素原子、窒素原子、及びハロゲン原子からなる群より選択される1種以上のヘテロ原子を含んでいてもよい有機基であり、RS9及びRS10は、互いに結合して環を形成してもよい。)
で表される含硫黄化合物である、ワニス組成物である。
The first aspect of the present invention is
A varnish composition for forming a polyimide resin, comprising a polyamic acid (A) and a solvent (S),
The solvent (S) includes a nitrogen-containing organic solvent (S-I) and a sulfur-containing organic solvent (S-II),
The nitrogen-containing organic solvent (SI) has the following formula (S1):
It is a nitrogen-containing compound represented by
The sulfur-containing organic solvent (S-II) has the following formula (S2):
R S9 -S(=O) 2 -R S10 ...(S2)
(In formula (S2), R S9 and R S10 are each independently an organic group that may contain one or more hetero atoms selected from the group consisting of an oxygen atom, a nitrogen atom, and a halogen atom. , R S9 and R S10 may be combined with each other to form a ring.)
This is a varnish composition that is a sulfur-containing compound represented by:
本発明の第2の態様は、第1の態様にかかるワニス組成物を成形する成形工程と、
成形されたワニス組成物を加熱してイミド化させるイミド化工程と、を含むポリイミド樹脂の製造方法である。
A second aspect of the present invention includes a molding step of molding the varnish composition according to the first aspect;
This is a method for producing a polyimide resin, including an imidization step of heating and imidizing a molded varnish composition.
本発明によれば、ポリアミック酸が良好に溶解し、且つ、ワニス組成物の保管時や、ワニス組成物を用いてポリイミド樹脂を形成する際に、臭気が生じにくいワニス組成物と、当該ワニス組成物を用いるポリイミド樹脂の製造方法とを提供することができる。 According to the present invention, there is provided a varnish composition in which polyamic acid is well dissolved and in which odor does not easily occur during storage of the varnish composition or when forming a polyimide resin using the varnish composition, and the varnish composition. A method for producing a polyimide resin using a polyimide resin can be provided.
≪ワニス組成物≫
ワニス組成物は、ポリアミック酸(A)と、溶媒(S)とを含む。当該ワニス組成物は、ポリイミド樹脂の形成に用いられる。
≪Varnish composition≫
The varnish composition includes a polyamic acid (A) and a solvent (S). The varnish composition is used to form a polyimide resin.
溶媒(S)は、含窒素有機溶媒(S-I)と、含硫黄有機溶媒(S-II)とを含む。
含窒素有機溶媒(S-I)は、下記式(S1):
で表される含窒素化合物である。
含硫黄有機溶媒(S-II)は、下記式(S2):
RS9-S(=O)2-RS10・・・(S2)
(式(S2)中、RS9及びRS10は、それぞれ独立に、酸素原子、窒素原子、及びハロゲン原子からなる群より選択される1種以上のヘテロ原子を含んでいてもよい有機基であり、RS9及びRS10は、互いに結合して環を形成してもよい。)
で表される含硫黄化合物である。
The solvent (S) includes a nitrogen-containing organic solvent (S-I) and a sulfur-containing organic solvent (S-II).
The nitrogen-containing organic solvent (SI) has the following formula (S1):
It is a nitrogen-containing compound represented by
The sulfur-containing organic solvent (S-II) has the following formula (S2):
R S9 -S(=O) 2 -R S10 ...(S2)
(In formula (S2), R S9 and R S10 are each independently an organic group that may contain one or more hetero atoms selected from the group consisting of an oxygen atom, a nitrogen atom, and a halogen atom. , R S9 and R S10 may be combined with each other to form a ring.)
It is a sulfur-containing compound represented by
ワニス組成物が、上記の含窒素有機溶媒(S-I)と、含硫黄有機溶媒(S-II)とを組み合わせて含むことにより、ワニス組成物における、保管時やポリイミド樹脂製造時の臭気の発生が抑制される。 By containing the above nitrogen-containing organic solvent (S-I) and sulfur-containing organic solvent (S-II) in combination, the varnish composition can reduce odor during storage and during polyimide resin production. Occurrence is suppressed.
特に、溶媒(S)が、上記式(S2)で表される含硫黄化合物を含むことにより、ワニス組成物の保管時や、ワニス組成物を用いてポリイミド樹脂を製造する際の臭気原因物質の発生が抑制され、その結果、ワニス組成物における、保管時やポリイミド樹脂製造時の臭気の発生が抑制される。 In particular, since the solvent (S) contains the sulfur-containing compound represented by the above formula (S2), odor-causing substances can be removed during storage of the varnish composition or when producing polyimide resin using the varnish composition. As a result, the generation of odor in the varnish composition during storage and during polyimide resin production is suppressed.
以下、ワニス組成物の必須、又は任意の成分に関して説明する。 The essential or optional components of the varnish composition will be explained below.
<ポリアミック酸(A)>
ワニス組成物は、ポリアミック酸(A)を含む。ポリアミック酸(A)は、ワニス組成物を硬化させた際に生成するポリイミド樹脂の前駆体ポリマーである。ポリアミック酸(A)は、従来より、ポリイミド樹脂を製造する際の前駆体ポリマーとして使用されている樹脂であれば特に限定されない。
<Polyamic acid (A)>
The varnish composition contains polyamic acid (A). Polyamic acid (A) is a precursor polymer of polyimide resin produced when the varnish composition is cured. The polyamic acid (A) is not particularly limited as long as it is a resin conventionally used as a precursor polymer for producing polyimide resins.
ポリアミック酸(A)は、通常、テトラカルボン酸二無水物と、ジアミン化合物とからなるモノマー成分を縮合することにより得ることができる。
ポリアミック酸は、下記式(a1)で表される構造単位を有し得る。
The polyamic acid may have a structural unit represented by the following formula (a1).
以下、ポリアミック酸(A)の製造に用いられる、テトラカルボン酸二無水物と、ジアミン化合物と、ポリアミック酸(A)の製造方法とについて以下説明する。 Hereinafter, the tetracarboxylic dianhydride, the diamine compound, and the method for producing polyamic acid (A), which are used for producing polyamic acid (A), will be described below.
〔テトラカルボン酸二無水物〕
式(a1)で表される構造単位を生成させるテトラカルボン酸二無水物は、下記式(a1-1)で表される。
式(a1-1)で表されるテトラカルボン酸二無水物は、後述のジアミン化合物と反応して、式(a1)で表される構造単位を有するポリアミック酸(A)を与える。かかるテトラカルボン酸二無水物は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
The tetracarboxylic dianhydride that produces the structural unit represented by formula (a1) is represented by the following formula (a1-1).
The tetracarboxylic dianhydride represented by formula (a1-1) reacts with a diamine compound described below to give a polyamic acid (A) having a structural unit represented by formula (a1). Such tetracarboxylic dianhydrides may be used alone or in combination of two or more.
式(a1-1)中、A1は、炭素原子数6以上50以下の4価の有機基であり、式(a1-1)における2個の-CO-O-CO-で表される酸無水物基の他に、1又は複数の置換基を有していてもよい。
置換基の好適な例としては、フッ素原子、炭素原子数1以上6以下のアルキル基、炭素原子数1以上6以下のアルコキシ基、炭素原子数1以上6以下のフッ素化アルキル基、炭素原子数1以上6以下のフッ素化アルコキシ基が好ましい。また、式(a1-1)で表される化合物は、酸無水物基の他にカルボキシ基、カルボン酸エステル基を含んでいてもよい。
置換基がフッ素化アルキル基又はフッ素化アルコキシ基である場合、パーフルオロアルキル基又はパーフルオロアルコキシ基であるのが好ましい。
以上の置換基については、後述の芳香族基が芳香環上に有していてもよい1又は複数の置換基についても同様のことがいえる。
In formula (a1-1), A 1 is a tetravalent organic group having 6 to 50 carbon atoms, and is an acid represented by two -CO-O-CO- in formula (a1-1). In addition to the anhydride group, it may have one or more substituents.
Suitable examples of the substituent include a fluorine atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, a fluorinated alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and a fluorinated alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. A fluorinated alkoxy group of 1 or more and 6 or less is preferred. Further, the compound represented by formula (a1-1) may contain a carboxy group or a carboxylic acid ester group in addition to the acid anhydride group.
When the substituent is a fluorinated alkyl group or a fluorinated alkoxy group, it is preferably a perfluoroalkyl group or a perfluoroalkoxy group.
Regarding the above substituents, the same can be said of one or more substituents that the aromatic group described below may have on the aromatic ring.
式(a1-1)中、A1は4価の有機基であり、その炭素原子数の下限値は6であり、上限値は50である。
A1を構成する炭素原子数は8以上がより好ましく、12以上がさらに好ましい。また、A1を構成する炭素原子数は40以下がより好ましく、30以下がさらに好ましい。A1は、脂肪族基であっても、芳香族基であっても、これらの構造を組み合わせた基であってもよい。A1は、炭素原子、及び水素原子の他に、ハロゲン原子、酸素原子、窒素原子、及び硫黄原子を含んでいてもよい。A1が酸素原子、窒素原子、又は硫黄原子を含む場合、酸素原子、窒素原子、又は硫黄原子は、含窒素複素環基、-CONH-、-NH-、-N=N-、-CH=N-、-COO-、-O-、-CO-、-SO-、-SO2-、-S-、及び-S-S-から選択される基として、A1に含まれてもよく、-O-、-CO-、-SO-、-SO2-、-S-、及び-S-S-から選択される基として、A1に含まれることがより好ましい。
In formula (a1-1), A 1 is a tetravalent organic group, and the lower limit of the number of carbon atoms is 6 and the upper limit is 50.
The number of carbon atoms constituting A 1 is more preferably 8 or more, and even more preferably 12 or more. Further, the number of carbon atoms constituting A 1 is more preferably 40 or less, and even more preferably 30 or less. A 1 may be an aliphatic group, an aromatic group, or a combination of these structures. A 1 may contain a halogen atom, an oxygen atom, a nitrogen atom, and a sulfur atom in addition to a carbon atom and a hydrogen atom. When A 1 contains an oxygen atom, nitrogen atom, or sulfur atom, the oxygen atom, nitrogen atom, or sulfur atom is a nitrogen-containing heterocyclic group, -CONH-, -NH-, -N=N-, -CH= A 1 may include a group selected from N-, -COO-, -O-, -CO-, -SO-, -SO 2 -, -S-, and -S-S-, It is more preferable that A 1 includes a group selected from -O-, -CO-, -SO-, -SO 2 -, -S-, and -SS-.
テトラカルボン酸二無水物は、従来からポリアミック酸の合成原料として使用されているテトラカルボン酸二無水物から適宜選択することができる。テトラカルボン酸二無水物は、脂肪族テトラカルボン酸二無水物であっても、芳香族テトラカルボン酸二無水物であってもよい。 The tetracarboxylic dianhydride can be appropriately selected from tetracarboxylic dianhydrides that have been conventionally used as raw materials for synthesizing polyamic acids. The tetracarboxylic dianhydride may be an aliphatic tetracarboxylic dianhydride or an aromatic tetracarboxylic dianhydride.
脂肪族テトラカルボン酸二無水物としては、例えば、2,2-ビス(3,4-ジカルボキシ)プロパン二無水物、ビス(3,4-ジカルボキシ)メタン二無水物等が挙げられる。また、脂肪族テトラカルボン酸二無水物は、脂環式構造を含有してもよい。該脂環式構造は多環式であってもよい。多環式の脂環式構造としては、例えば、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン等の橋かけ脂環式構造等が挙げられる。例えば、橋かけ脂環式構造は、他の橋かけ脂環式構造及び/又は非橋かけ脂環式構造と縮合していてもよいし、橋かけ脂環式構造が他の橋かけ脂環式構造及び/又は非橋かけ脂環式構造とスピロ結合により連結していてもよい。脂肪族テトラカルボン酸二無水物を用いる場合、組成物を用いて透明性に優れる硬化物を得やすい傾向がある。 Examples of the aliphatic tetracarboxylic dianhydride include 2,2-bis(3,4-dicarboxy)propane dianhydride, bis(3,4-dicarboxy)methane dianhydride, and the like. Moreover, the aliphatic tetracarboxylic dianhydride may contain an alicyclic structure. The alicyclic structure may be polycyclic. Examples of the polycyclic alicyclic structure include bridged alicyclic structures such as bicyclo[2.2.1]heptane. For example, a bridged alicyclic structure may be fused with another bridged alicyclic structure and/or a non-bridged alicyclic structure, or a bridged alicyclic structure may be fused with another bridged alicyclic structure and/or a non-bridged alicyclic structure. It may be connected to a formula structure and/or a non-bridged alicyclic structure by a spiro bond. When an aliphatic tetracarboxylic dianhydride is used, a cured product with excellent transparency tends to be easily obtained using the composition.
また、式(a1-1)におけるA1を構成する脂肪族基としては、例えば、以下の式(a2)で示される4価の基を採用することができる。このような基を用いた場合、透明性に優れるポリイミド樹脂を得やすい傾向がある。
なお、原料化合物の精製が容易である点から、式(a2)中のaは5以下が好ましく、3以下がより好ましい。また、式(a1)で表される構造単位を与える原料化合物の化学的安定性が優れることから、aは1以上が好ましく、2以上がより好ましい。
式(a2)中のaは、2又は3が特に好ましい。
In addition, from the viewpoint of easy purification of the raw material compound, a in formula (a2) is preferably 5 or less, more preferably 3 or less. Moreover, since the chemical stability of the raw material compound providing the structural unit represented by formula (a1) is excellent, a is preferably 1 or more, and more preferably 2 or more.
In formula (a2), a is particularly preferably 2 or 3.
芳香族テトラカルボン酸二無水物としては、例えば、ピロメリット酸二無水物、1,4-ビス(3,4-ジカルボキシフェノキシ)ベンゼン二無水物、3,3’,4,4’-オキシビスフタル酸二無水物、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,3,3’,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等が挙げられる。 Examples of the aromatic tetracarboxylic dianhydride include pyromellitic dianhydride, 1,4-bis(3,4-dicarboxyphenoxy)benzene dianhydride, 3,3',4,4'-oxy Bisphthalic dianhydride, 3,3',4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,3,3',4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 3,3',4, Examples include 4'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride and 3,3',4,4'-diphenylsulfone tetracarboxylic dianhydride.
芳香族テトラカルボン酸二無水物としては、また、例えば、下記一般式(a1-2)~(a1-4)で表される化合物であってもよい。
上記式(a1-2)及び式(a1-3)において、Ra1、Ra2及びRa3は、それぞれ、ハロゲンで置換されていてもよい脂肪族基、酸素原子、硫黄原子、1つ以上の2価元素を介した芳香族基のいずれかであるか、又はそれらの組み合わせによって構成される2価の基を示す。Ra2及びRa3は、同一であっても異なっていてもよい。
すなわち、Ra1、Ra2及びRa3は、炭素-炭素の一重結合、炭素-酸素-炭素のエーテル結合又はハロゲン元素(フッ素、塩素、臭素、ヨウ素)を含んでいてもよい。式(a1-2)で表される化合物としては、2,2-ビス(3,4-ジカルボキシフェノキシ)プロパン二無水物、及び1,4-ビス(3,4-ジカルボキシフェノキシ)ベンゼン二無水物等が挙げられる。
In formulas (a1-2) and (a1-3) above, R a1 , R a2 and R a3 each represent an aliphatic group optionally substituted with halogen, an oxygen atom, a sulfur atom, one or more It is either an aromatic group via a divalent element, or a divalent group constituted by a combination thereof. R a2 and R a3 may be the same or different.
That is, R a1 , R a2 and R a3 may contain a carbon-carbon single bond, a carbon-oxygen-carbon ether bond, or a halogen element (fluorine, chlorine, bromine, iodine). Examples of the compound represented by formula (a1-2) include 2,2-bis(3,4-dicarboxyphenoxy)propane dianhydride and 1,4-bis(3,4-dicarboxyphenoxy)benzene dianhydride. Examples include anhydrides.
また、上記式(a1-4)において、Ra4、Ra5はハロゲンで置換されていてもよい脂肪族基、1つ以上の2価元素を介した芳香族基、ハロゲンのいずれかであるか、又はそれらの組み合わせによって構成される1価の置換基を示す。Ra4、及びRa5は、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。式(a1-4)で表される化合物として、ジフルオロピロメリット酸二無水物、及びジクロロピロメリット酸二無水物等も用いることができる。 Furthermore, in the above formula (a1-4), R a4 and R a5 are either an aliphatic group which may be substituted with halogen, an aromatic group via one or more divalent elements, or a halogen. , or a combination thereof. R a4 and R a5 may be the same or different. As the compound represented by formula (a1-4), difluoropyromellitic dianhydride, dichloropyromellitic dianhydride, etc. can also be used.
分子構造内にフッ素を含有する含フッ素ポリイミドを得るためのテトラカルボン酸二無水物としては、例えば、(トリフルオロメチル)ピロメリット酸二無水物、ジ(トリフルオロメチル)ピロメリット酸二無水物、ジ(ヘプタフルオロプロピル)ピロメリット酸二無水物、ペンタフルオロエチルピロメリット酸二無水物、ビス{3,5-ジ(トリフルオロメチル)フェノキシ}ピロメリット酸二無水物、2,2-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン二無水物、5,5’-ビス(トリフルオロメチル)-3,3’,4,4’-テトラカルボキシビフェニル二無水物、2,2’,5,5’-テトラキス(トリフルオロメチル)-3,3’,4,4’-テトラカルボキシビフェニル二無水物、5,5’-ビス(トリフルオロメチル)-3,3’,4,4’-テトラカルボキシジフェニルエーテル二無水物、5,5’-ビス(トリフルオロメチル)-3,3’,4,4’-テトラカルボキシベンゾフェノン二無水物、ビス{(トリフルオロメチル)ジカルボキシフェノキシ}ベンゼン二無水物、ビス{(トリフルオロメチル)ジカルボキシフェノキシ}(トリフルオロメチル)ベンゼン二無水物、ビス(ジカルボキシフェノキシ)(トリフルオロメチル)ベンゼン二無水物、ビス(ジカルボキシフェノキシ)ビス(トリフルオロメチル)ベンゼン二無水物、ビス(ジカルボキシフェノキシ)テトラキス(トリフルオロメチル)ベンゼン二無水物、2,2-ビス{4-(3,4-ジカルボキシフェノキシ)フェニル}ヘキサフルオロプロパン二無水物、ビス{(トリフルオロメチル)ジカルボキシフェノキシ}ビフェニル二無水物、ビス{(トリフルオロメチル)ジカルボキシフェノキシ}ビス(トリフルオロメチル)ビフェニル二無水物、ビス{(トリフルオロメチル)ジカルボキシフェノキシ}ジフェニルエーテル二無水物、ビス(ジカルボキシフェノキシ)ビス(トリフルオロメチル)ビフェニル二無水物、ジフルオロピロメリット酸二無水物、1,4-ビス(3,4-ジカルボキシトリフルオロフェノキシ)テトラフルオロベンゼン二無水物、1,4-ビス(3,4-ジカルボキシトリフルオロフェノキシ)オクタフルオロビフェニル二無水物等が挙げられる。 Examples of the tetracarboxylic dianhydride for obtaining a fluorine-containing polyimide containing fluorine in its molecular structure include (trifluoromethyl)pyromellitic dianhydride and di(trifluoromethyl)pyromellitic dianhydride. , di(heptafluoropropyl)pyromellitic dianhydride, pentafluoroethylpyromellitic dianhydride, bis{3,5-di(trifluoromethyl)phenoxy}pyromellitic dianhydride, 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl)hexafluoropropane dianhydride, 5,5'-bis(trifluoromethyl)-3,3',4,4'-tetracarboxybiphenyl dianhydride, 2,2', 5,5'-tetrakis(trifluoromethyl)-3,3',4,4'-tetracarboxybiphenyl dianhydride, 5,5'-bis(trifluoromethyl)-3,3',4,4' -Tetracarboxydiphenyl ether dianhydride, 5,5'-bis(trifluoromethyl)-3,3',4,4'-tetracarboxybenzophenone dianhydride, bis{(trifluoromethyl)dicarboxyphenoxy}benzene dianhydride anhydride, bis{(trifluoromethyl)dicarboxyphenoxy}(trifluoromethyl)benzene dianhydride, bis(dicarboxyphenoxy)(trifluoromethyl)benzene dianhydride, bis(dicarboxyphenoxy)bis(trifluoro methyl)benzene dianhydride, bis(dicarboxyphenoxy)tetrakis(trifluoromethyl)benzene dianhydride, 2,2-bis{4-(3,4-dicarboxyphenoxy)phenyl}hexafluoropropane dianhydride, Bis{(trifluoromethyl)dicarboxyphenoxy}biphenyl dianhydride, bis{(trifluoromethyl)dicarboxyphenoxy}bis(trifluoromethyl)biphenyl dianhydride, bis{(trifluoromethyl)dicarboxyphenoxy}diphenyl ether Dianhydride, bis(dicarboxyphenoxy)bis(trifluoromethyl)biphenyl dianhydride, difluoropyromellitic dianhydride, 1,4-bis(3,4-dicarboxytrifluorophenoxy)tetrafluorobenzene dianhydride and 1,4-bis(3,4-dicarboxytrifluorophenoxy)octafluorobiphenyl dianhydride.
テトラカルボン酸二無水物としては、得られるポリイミド樹脂の耐熱性及び透明性等を考慮した場合、脂環式テトラカルボン酸二無水物を用いることが好ましい。
なお、これらと同じ基本骨格を有するテトラカルボン酸の酸塩化物、エステル化物等も、用いることができる。
As the tetracarboxylic dianhydride, it is preferable to use an alicyclic tetracarboxylic dianhydride in consideration of the heat resistance, transparency, etc. of the resulting polyimide resin.
Note that acid chlorides, esters, and the like of tetracarboxylic acids having the same basic skeleton as these can also be used.
テトラカルボン酸二無水物は、ジカルボン酸無水物と併用されてもよい。これらのカルボン酸無水物を併用すると、得られるポリイミド樹脂等のイミド環含有ポリマーの特性がさらに良好となる場合がある。ジカルボン酸無水物としては、例えば、無水マレイン酸、無水コハク酸、無水イタコン酸、無水フタル酸、無水テトラヒドロフタル酸、無水ヘキサヒドロフタル酸、無水メチルエンドメチレンテトラヒドロフタル酸、無水クロレンド酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、無水グルタル酸、cis-4-シクロヘキセン-1,2-ジカルボン酸無水物等が挙げられる。 Tetracarboxylic dianhydride may be used in combination with dicarboxylic anhydride. When these carboxylic acid anhydrides are used in combination, the properties of the resulting imide ring-containing polymer such as polyimide resin may become even better. Examples of dicarboxylic anhydrides include maleic anhydride, succinic anhydride, itaconic anhydride, phthalic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, methylendomethylenetetrahydrophthalic anhydride, chlorendic anhydride, and methyltetrahydrophthalic anhydride. Examples include phthalic anhydride, glutaric anhydride, cis-4-cyclohexene-1,2-dicarboxylic anhydride, and the like.
〔ジアミン化合物〕
ジアミン化合物は、下記式(a3-1)で表される化合物を典型的に用いることができる。ジアミン化合物は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
H2N-A2-NH2・・・(a3-1)
(式(a3-1)中、A2は2価の有機基を表す。)
[Diamine compound]
As the diamine compound, a compound represented by the following formula (a3-1) can typically be used. One type of diamine compound may be used alone, or two or more types may be used in combination.
H2NA2 - NH2 ... (a3-1)
(In formula (a3-1), A 2 represents a divalent organic group.)
式(a3-1)中、A2は、2価の有機基であり、式(a3-1)における2つのアミノ基の他に、1又は複数の置換基を有していてもよい。
置換基の好適な例としては、フッ素原子、炭素原子数1以上6以下のアルキル基、炭素原子数1以上6以下のアルコキシ基、炭素原子数1以上6以下のフッ素化アルキル基、炭素原子数1以上6以下のフッ素化アルコキシ基又は水酸基が好ましい。
置換基がフッ素化アルキル基又はフッ素化アルコキシ基である場合、パーフルオロアルキル基又はパーフルオロアルコキシ基であるのが好ましい。
In formula (a3-1), A 2 is a divalent organic group, and may have one or more substituents in addition to the two amino groups in formula (a3-1).
Suitable examples of the substituent include a fluorine atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, a fluorinated alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and a fluorinated alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. A fluorinated alkoxy group or hydroxyl group of 1 or more and 6 or less is preferred.
When the substituent is a fluorinated alkyl group or a fluorinated alkoxy group, it is preferably a perfluoroalkyl group or a perfluoroalkoxy group.
式(a3-1)中、A2としての有機基の炭素原子数の下限値は2が好ましく、6がより好ましく、上限値として50が好ましく、30がより好ましい。
A2は、脂肪族基であってもよいが、1以上の芳香環を含む有機基であることが好ましい。
In formula (a3-1), the lower limit of the number of carbon atoms in the organic group as A 2 is preferably 2, more preferably 6, and the upper limit is preferably 50, more preferably 30.
Although A 2 may be an aliphatic group, it is preferably an organic group containing one or more aromatic rings.
A2が1以上の芳香環を含む有機基である場合、当該有機基は、1の芳香族基そのものであってもよく、2以上の芳香族基が、脂肪族炭化水素基及びハロゲン化脂肪族炭化水素基や、酸素原子、硫黄原子、及び窒素原子等のヘテロ原子を含む結合を介して結合された基であってもよい。A2に含まれる、酸素原子、硫黄原子、及び窒素原子等のヘテロ原子を含む結合としては、-CONH-、-NH-、-N=N-、-CH=N-、-COO-、-O-、-CO-、-SO-、-SO2-、-S-、及び-S-S-等が挙げられ、-O-、-CO-、-SO-、-SO2-、-S-、及び-S-S-が好ましい。 When A 2 is an organic group containing one or more aromatic rings, the organic group may be the aromatic group 1 itself, and the two or more aromatic groups may be an aliphatic hydrocarbon group or a halogenated aliphatic group. It may be a group bonded via a bond containing a group hydrocarbon group or a heteroatom such as an oxygen atom, a sulfur atom, or a nitrogen atom. Bonds containing heteroatoms such as oxygen atoms, sulfur atoms, and nitrogen atoms contained in A2 include -CONH-, -NH-, -N=N-, -CH=N-, -COO-, - Examples include O-, -CO-, -SO-, -SO 2 -, -S-, and -S-S-, and -O-, -CO-, -SO-, -SO 2 -, -S -, and -SS- are preferred.
A2中のアミノ基と結合する芳香環はベンゼン環であることが好ましい。A2中のアミノ基と結合する環が2以上の環を含む縮合環である場合、当該縮合環中のアミノ基と結合する環はベンゼン環であることが好ましい。
また、A2に含まれる芳香環は、芳香族複素環であってもよい。
The aromatic ring bonded to the amino group in A 2 is preferably a benzene ring. When the ring bonded to the amino group in A 2 is a condensed ring containing two or more rings, the ring bonded to the amino group in the condensed ring is preferably a benzene ring.
Further, the aromatic ring contained in A 2 may be an aromatic heterocycle.
A2が芳香族環を含む有機基である場合、樹脂組成物を用いて形成される硬化物の耐熱性の点から、当該有機基は下記式(21)~(24)で表される基のうちの少なくとも1種であることが好ましい。
Qの例示における、-C6H4-はフェニレン基であり、m-フェニレン基、及びp-フェニレン基が好ましく、p-フェニレン基がより好ましい。また、-C10H6-は、ナフタレンジイル基であり、ナフタレン-1,2-ジイル基、ナフタレン-1,4-ジイル基、ナフタレン-2,3-ジイル基、ナフタレン-2,6-ジイル基、及びナフタレン-2,7-ジイル基が好ましく、ナフタレン-1,4-ジイル基、及びナフタレン-2,6-ジイル基がより好ましい。)
When A 2 is an organic group containing an aromatic ring, from the viewpoint of heat resistance of the cured product formed using the resin composition, the organic group is a group represented by the following formulas (21) to (24). It is preferable that at least one of the above is used.
In the example of Q, -C 6 H 4 - is a phenylene group, preferably m-phenylene group and p-phenylene group, more preferably p-phenylene group. In addition, -C 10 H 6 - is a naphthalene diyl group, and naphthalene-1,2-diyl group, naphthalene-1,4-diyl group, naphthalene-2,3-diyl group, naphthalene-2,6-diyl group and a naphthalene-2,7-diyl group are preferred, and a naphthalene-1,4-diyl group and a naphthalene-2,6-diyl group are more preferred. )
式(21)~(24)中のR111としては、形成されるポリイミド樹脂の耐熱性の観点から、水素原子、水酸基、フッ素原子、メチル基、エチル基、又はトリフルオロメチル基がより好ましく、水素原子、水酸基、又はトリフルオロメチル基が特に好ましい。 From the viewpoint of heat resistance of the polyimide resin formed, R 111 in formulas (21) to (24) is more preferably a hydrogen atom, a hydroxyl group, a fluorine atom, a methyl group, an ethyl group, or a trifluoromethyl group, A hydrogen atom, a hydroxyl group, or a trifluoromethyl group is particularly preferred.
式(24)中のQとしては、形成されるポリイミド樹脂の耐熱性の点から、9,9’-フルオレニリデン基、-O-C6H4-O-、-C(CF3)2-、-O-、-C(CH3)2-、-CH2-、又は-O-C6H4-C(CH3)2-C6H4-O-、-CONH-が好ましく、-O-C6H4-O-、-C(CF3)2-又は-O-が特に好ましい。 Q in formula (24) is 9,9'-fluorenylidene group, -O-C 6 H 4 -O-, -C(CF 3 ) 2 -, from the viewpoint of heat resistance of the polyimide resin formed. -O-, -C(CH 3 ) 2 -, -CH 2 -, or -O-C 6 H 4 -C(CH 3 ) 2 -C 6 H 4 -O-, -CONH- are preferred, and -O -C 6 H 4 -O-, -C(CF 3 ) 2 - or -O- is particularly preferred.
式(a3-1)で表されるジアミン化合物として芳香族ジアミンを用いる場合、例えば、以下に示される芳香族ジアミンを好適に用いることができる。
すなわち、芳香族ジアミンとしては、p-フェニレンジアミン、m-フェニレンジアミン、2,4-ジアミノトルエン、4,4’-ジアミノビフェニル、4,4’-ジアミノ-2,2’-ビス(トリフルオロメチル)ビフェニル、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、4,4’-ジアミノジフェニルメタン、4,4’-ジアミノジフェニルエーテル、3,4’-ジアミノジフェニルエーテル、3,3’-ジアミノジフェニルエーテル、4,4’-ジアミノベンズアニリド、3,3’-ジアミノベンズアニリド、1,4-ビス(4-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、1,3-ビス(3-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、ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、ビス[4-(3-アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、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、9,9-ビス(4-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、及び4,4’-[1,4-フェニレンビス(1-メチルエタン-1,1-ジイル)]ジアニリン等が挙げられる。これらの中では、価格、入手容易性等から、p-フェニレンジアミン、m-フェニレンジアミン、2,4-ジアミノトルエン、4,4’-ジアミノジフェニルエーテル、及び4,4’-ジアミノベンズアニリドが好ましい。
When using an aromatic diamine as the diamine compound represented by formula (a3-1), for example, the aromatic diamines shown below can be suitably used.
That is, aromatic diamines include p-phenylenediamine, m-phenylenediamine, 2,4-diaminotoluene, 4,4'-diaminobiphenyl, 4,4'-diamino-2,2'-bis(trifluoromethyl ) biphenyl, 3,3'-diaminodiphenylsulfone, 4,4'-diaminodiphenylsulfone, 4,4'-diaminodiphenylsulfide, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-diaminodiphenyl ether, 3,4' -diaminodiphenyl ether, 3,3'-diaminodiphenyl ether, 4,4'-diaminobenzanilide, 3,3'-diaminobenzanilide, 1,4-bis(4-aminophenoxy)benzene, 1,3-bis(4 -aminophenoxy)benzene, 1,3-bis(3-aminophenoxy)benzene, 4,4'-bis(4-aminophenoxy)biphenyl, bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]sulfone, bis[4 -(3-aminophenoxy)phenyl]sulfone, 2,2-bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]propane, 2,2-bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]hexafluoropropane, 9 ,9-bis(4-aminophenyl)fluorene, 9,9-bis(4-amino-3-methylphenyl)fluorene, and 4,4'-[1,4-phenylenebis(1-methylethane-1,1 -diyl)] dianiline and the like. Among these, p-phenylenediamine, m-phenylenediamine, 2,4-diaminotoluene, 4,4'-diaminodiphenyl ether, and 4,4'-diaminobenzanilide are preferred in terms of price, availability, and the like.
また、A2としては、鎖状の脂肪族基及び/又は芳香族環を有していてもよいケイ素原子含有基を採用することができる。このようなケイ素原子含有基としては、典型的には、以下に示される基を用いることができる。
また、得られるポリイミド樹脂の機械特性をさらに向上させる観点から、A2として、以下の式(Si-1)で表される基も好ましく用いることができる。
式(Si-1)中のR112及びR113における、炭素原子数2以上20以下のアルキレン基としては、耐熱性、残留応力の観点から炭素原子数2以上10以下のアルキレン基が好ましく、ジメチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基等が挙げられる。 The alkylene group having 2 to 20 carbon atoms in R 112 and R 113 in formula (Si-1) is preferably an alkylene group having 2 to 10 carbon atoms from the viewpoint of heat resistance and residual stress, and dimethylene group, trimethylene group, tetramethylene group, pentamethylene group, hexamethylene group, etc.
式(Si-1)中のR112及びR113における、炭素原子数3以上20以下のシクロアルキレン基としては、耐熱性、残留応力の観点から炭素原子数3以上10以下のシクロアルキレン基が好ましく、シクロブチレン基、シクロペンチレン基、シクロヘキシレン基、シクロヘプチレン基等が挙げられる。
式(Si-1)中のR112及びR113における、炭素原子数6以上20以下のアリーレン基としては、耐熱性、残留応力の観点から炭素原子数6以上20以下の芳香族基が好ましく、フェニレン基、ナフチレン基等が挙げられる。
The cycloalkylene group having 3 to 20 carbon atoms in R 112 and R 113 in formula (Si-1) is preferably a cycloalkylene group having 3 to 10 carbon atoms from the viewpoint of heat resistance and residual stress. , cyclobutylene group, cyclopentylene group, cyclohexylene group, cycloheptylene group, etc.
The arylene group having 6 to 20 carbon atoms in R 112 and R 113 in formula (Si-1) is preferably an aromatic group having 6 to 20 carbon atoms from the viewpoint of heat resistance and residual stress. Examples include phenylene group and naphthylene group.
式(Si-1)中のR114、R115、R116、及びR117における炭素原子数1以上20以下のアルキル基としては、耐熱性と残留応力の観点から炭素原子数1以上10以下のアルキル基が好ましく、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、tert-ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等が挙げられる。
式(Si-1)中のR114、R115、R116、及びR117における炭素原子数3以上20以下のシクロアルキル基としては、耐熱性、残留応力の観点から炭素原子数3以上10以下のシクロアルキル基が好ましく、具体的には、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等が挙げられる。
式(Si-1)中のR114、R115、R116、及びR117における炭素原子数6以上20以下のアリール基としては、耐熱性、残留応力の観点から炭素原子数6以上12以下のアリール基が好ましく、具体的には、フェニル基、トリル基、ナフチル基等が挙げられる。
式(Si-1)中のR114、R115、R116、及びR117における炭素原子数20以下のアミノ基を含む基としては、アミノ基、置換したアミノ基(例えば、ビス(トリアルキルシリル)アミノ基)等が挙げられる。
式(Si-1)中のR114、R115、R116、及びR117における-O-R118で表される基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロピルオキシ基、ブトキシ基、フェノキシ基、トリルオキシ基、ナフチルオキシ基、プロペニルオキシ基(例えば、アリルオキシ基)、及びシクロヘキシルオキシ基等が挙げられる。
中でも、R114、R115、R116、及びR117として、好ましくは、メチル基、エチル基、プロピル基、フェニル基である。
The alkyl group having 1 to 20 carbon atoms in R 114 , R 115 , R 116 , and R 117 in formula (Si-1) is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, from the viewpoint of heat resistance and residual stress. Alkyl groups are preferred, and specific examples include methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, tert-butyl, pentyl, and hexyl groups.
The cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms in R 114 , R 115 , R 116 , and R 117 in formula (Si-1) has 3 to 10 carbon atoms from the viewpoint of heat resistance and residual stress. A cycloalkyl group is preferred, and specific examples include a cyclopentyl group and a cyclohexyl group.
The aryl group having 6 to 20 carbon atoms in R 114 , R 115 , R 116 , and R 117 in formula (Si-1) is an aryl group having 6 to 12 carbon atoms from the viewpoint of heat resistance and residual stress. Aryl groups are preferred, and specific examples include phenyl, tolyl, and naphthyl groups.
Examples of the group containing an amino group having 20 or less carbon atoms in R 114 , R 115 , R 116 , and R 117 in formula (Si-1) include an amino group, a substituted amino group (for example, bis(trialkylsilyl) ) amino group), etc.
The group represented by -OR 118 in R 114 , R 115 , R 116 , and R 117 in formula (Si-1) includes a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, an isopropyloxy group, a butoxy group, Examples include phenoxy group, tolyloxy group, naphthyloxy group, propenyloxy group (eg, allyloxy group), and cyclohexyloxy group.
Among them, R 114 , R 115 , R 116 , and R 117 are preferably a methyl group, an ethyl group, a propyl group, or a phenyl group.
式(Si-1)で表される基は、両末端にアミノ基を有するケイ素含有化合物を酸無水物に対して作用させることで導くことができる。このようなケイ素含有化合物の具体例としては、両末端アミノ変性メチルフェニルシリコーン(例えば信越化学社製の、X-22-1660B-3(数平均分子量4,400程度)及びX-22-9409(数平均分子量1,300程度))、両末端アミノ変性ジメチルシリコーン(例えば信越化学社製の、X-22-161A(数平均分子量1,600程度)、X-22-161B(数平均分子量3,000程度)及びKF8012(数平均分子量4,400程度);東レダウコーニング製のBY16-835U(数平均分子量900程度);並びにJNC社製のサイラプレーンFM3311(数平均分子量1000程度))等が挙げられる。 The group represented by formula (Si-1) can be derived by allowing a silicon-containing compound having amino groups at both ends to act on an acid anhydride. Specific examples of such silicon-containing compounds include both terminally amino-modified methylphenyl silicones (for example, X-22-1660B-3 (number average molecular weight approximately 4,400) and X-22-9409 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)). (number average molecular weight approximately 1,300)), dimethyl silicone modified with amino at both ends (for example, Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., X-22-161A (number average molecular weight approximately 1,600), X-22-161B (number average molecular weight 3, 000) and KF8012 (number average molecular weight of approximately 4,400); BY16-835U manufactured by Dow Corning Toray (number average molecular weight of approximately 900); and Silaplane FM3311 manufactured by JNC (number average molecular weight of approximately 1000). It will be done.
〔ポリアミック酸(A)の製造方法〕
式(a1)で表される構造単位を有するポリアミック酸(A)は、典型的には、上述の式(a1-1)で表されるテトラカルボン酸二無水物と、上述の式(a3-1)で表されるジアミン化合物とを溶媒中で反応させて得られるポリマーであり、ジアミン化合物及び/又はテトラカルボン酸二無水物をそれぞれ1種又は2種類以上を用いて得られるポリマーであってもよい。例えば、ジアミン化合物と2種類以上のテトラカルボン酸二無水物を含む混合物とを重縮合して得られるポリマーであってもよい。また、ポリアミック酸(A)は、単独で又は2種以上を混合して用いることができる。
[Method for producing polyamic acid (A)]
The polyamic acid (A) having the structural unit represented by the formula (a1) typically comprises a tetracarboxylic dianhydride represented by the above formula (a1-1) and the above formula (a3- A polymer obtained by reacting a diamine compound represented by 1) in a solvent, and a polymer obtained by using one or more types of diamine compound and/or tetracarboxylic dianhydride, respectively. Good too. For example, it may be a polymer obtained by polycondensing a diamine compound and a mixture containing two or more types of tetracarboxylic dianhydrides. Moreover, polyamic acid (A) can be used individually or in mixture of 2 or more types.
ポリアミック酸(A)を合成する際の、テトラカルボン酸二無水物及びジアミン化合物の使用量は特に限定されないが、テトラカルボン酸二無水物1モルに対して、ジアミン化合物を0.50モル以上1.50モル以下用いることが好ましく、0.60モル以上1.30モル以下用いることがより好ましく、0.70モル以上1.20モル以下用いることが特に好ましい。
また、得られるポリアミック酸(A)の重量平均分子量は、その用途にあわせて適宜設定すればよいが、例えば5000以上であり、7500以上が好ましく、10000以上がより好ましい。一方、得られるポリアミック酸(A)の重量平均分子量は、例えば100000以下であり、80000以下が好ましく、75000以下がより好ましい。
この重量平均分子量は、テトラカルボン酸二無水物とジアミン化合物の配合量や、溶媒や反応温度等の反応条件を調整して、上述の値とすればよい。
The amount of the tetracarboxylic dianhydride and diamine compound to be used when synthesizing polyamic acid (A) is not particularly limited, but the amount of the diamine compound used is 0.50 mol or more per 1 mol of the tetracarboxylic dianhydride. It is preferable to use 0.50 mol or less, more preferably 0.60 mol or more and 1.30 mol or less, particularly preferably 0.70 mol or more and 1.20 mol or less.
Further, the weight average molecular weight of the obtained polyamic acid (A) may be appropriately set according to its use, but is, for example, 5,000 or more, preferably 7,500 or more, and more preferably 10,000 or more. On the other hand, the weight average molecular weight of the obtained polyamic acid (A) is, for example, 100,000 or less, preferably 80,000 or less, and more preferably 75,000 or less.
This weight average molecular weight may be set to the above-mentioned value by adjusting the blending amounts of the tetracarboxylic dianhydride and diamine compound, and reaction conditions such as the solvent and reaction temperature.
テトラカルボン酸二無水物とジアミン化合物との反応は、通常、有機溶媒中で行われる。テトラカルボン酸二無水物とジアミン化合物との反応に使用される有機溶媒は、テトラカルボン酸二酸無水物及びジアミン化合物を溶解させることができ、テトラカルボン酸二無水物及びジアミン化合物と反応しない有機溶媒であれば特に限定されない。有機溶媒は単独で又は2種以上を混合して用いることができる。 The reaction between a tetracarboxylic dianhydride and a diamine compound is usually carried out in an organic solvent. The organic solvent used in the reaction between the tetracarboxylic dianhydride and the diamine compound is an organic solvent that can dissolve the tetracarboxylic dianhydride and the diamine compound and does not react with the tetracarboxylic dianhydride and the diamine compound. There are no particular limitations as long as it is a solvent. Organic solvents can be used alone or in combination of two or more.
テトラカルボン酸二無水物とジアミン化合物との反応に用いる有機溶媒の例としては、N-メチル-2-ピロリドン、N,N-ジメチルアセトアミド、N,N-ジエチルアセトアミド、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジエチルホルムアミド、N-メチルカプロラクタム、及びN,N,N’,N’-テトラメチルウレア等の含窒素極性溶媒;ジメチルスルホキシド;アセトニトリル;ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジオキサン、及びテトラヒドロフラン等のエーテル類が挙げられる。 Examples of organic solvents used for the reaction between tetracarboxylic dianhydride and diamine compound include N-methyl-2-pyrrolidone, N,N-dimethylacetamide, N,N-diethylacetamide, N,N-dimethylformamide, Nitrogen-containing polar solvents such as N,N-diethylformamide, N-methylcaprolactam, and N,N,N',N'-tetramethylurea; dimethyl sulfoxide; acetonitrile; diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, dioxane, and tetrahydrofuran, etc. Examples include ethers.
これらの有機溶剤の中では、生成するポリアミック酸(A)の溶解性から、N-メチル-2-ピロリドン、N,N-ジメチルアセトアミド、N,N-ジエチルアセトアミド、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジエチルホルムアミド、N-メチルカプロラクタム、及びN,N,N’,N’-テトラメチルウレア等の含窒素極性溶剤が好ましい。 Among these organic solvents, N-methyl-2-pyrrolidone, N,N-dimethylacetamide, N,N-diethylacetamide, N,N-dimethylformamide, N , N-diethylformamide, N-methylcaprolactam, and N,N,N',N'-tetramethylurea are preferred.
テトラカルボン酸二無水物と、ジアミン化合物とを反応させる際の温度は、反応が良好に進行する限り特に限定されない。典型的には、テトラカルボン酸二無水物と、ジアミン化合物との反応温度は、-5℃以上150℃以下が好ましく、0℃以上120℃以下がより好ましく、0℃以上70℃以下が特に好ましい。テトラカルボン酸二無水物と、ジアミン化合物とを反応させる時間は、反応温度によっても異なるが、典型的には、1時間以上50時間以下が好ましく、2時間以上40時間以下がより好ましく、5時間以上30時間以下が特に好ましい。 The temperature at which the tetracarboxylic dianhydride and the diamine compound are reacted is not particularly limited as long as the reaction proceeds well. Typically, the reaction temperature between the tetracarboxylic dianhydride and the diamine compound is preferably -5°C or higher and 150°C or lower, more preferably 0°C or higher and 120°C or lower, particularly preferably 0°C or higher and 70°C or lower. . The time for reacting the tetracarboxylic dianhydride and the diamine compound varies depending on the reaction temperature, but typically, it is preferably 1 hour or more and 50 hours or less, more preferably 2 hours or more and 40 hours or less, and 5 hours. The time period of 30 hours or less is particularly preferable.
以上説明した方法により、ポリアミック酸(A)を含む溶液が得られる。
上記のようにして得られるポリアミック酸(A)を含む溶液をそのままワニス組成物の調製に用いることもできるし、減圧下に、ポリアミック酸のポリイミド樹脂への変換が生じない程度の低温で、ポリアミック酸(A)の溶液から溶剤の少なくとも一部を除去して得られる、ポリアミック酸のペースト又は固体をワニス組成物の調製に用いることもできる。
By the method explained above, a solution containing polyamic acid (A) can be obtained.
The solution containing the polyamic acid (A) obtained as described above can be used as it is for preparing a varnish composition, or the solution containing the polyamic acid (A) can be used as it is to prepare a varnish composition. A paste or solid of polyamic acid obtained by removing at least a portion of the solvent from a solution of acid (A) can also be used for preparing the varnish composition.
ワニス組成物におけるポリアミック酸(A)の含有量は、ワニス組成物の塗布性や、ポリアミック酸(A)の溶媒(S)への溶解性等を考量して適宜定められる。典型的には、ワニス組成物におけるポリアミック酸(A)の含有量は、ワニス組成物の質量に対して、5質量%以上30質量%以下が好ましく、10質量%以上20質量%以下がより好ましく、13質量%以上17質量%以下がさらに好ましい。 The content of the polyamic acid (A) in the varnish composition is appropriately determined by taking into consideration the coatability of the varnish composition, the solubility of the polyamic acid (A) in the solvent (S), and the like. Typically, the content of polyamic acid (A) in the varnish composition is preferably 5% by mass or more and 30% by mass or less, more preferably 10% by mass or more and 20% by mass or less, based on the mass of the varnish composition. , more preferably 13% by mass or more and 17% by mass or less.
<溶媒(S)>
溶媒(S)は、含窒素有機溶媒(S-I)と、含硫黄有機溶媒(S-II)とを含む。
前述の通り、ワニス組成物が、上記の含窒素有機溶媒(S-I)と、含硫黄有機溶媒(S-II)とを組み合わせて含むことにより、ワニス組成物において、ポリアミック酸(A)が良好に溶解するとともに、保管時やポリイミド樹脂製造時の臭気の発生が抑制される。
<Solvent (S)>
The solvent (S) includes a nitrogen-containing organic solvent (S-I) and a sulfur-containing organic solvent (S-II).
As mentioned above, the varnish composition contains a combination of the nitrogen-containing organic solvent (S-I) and the sulfur-containing organic solvent (S-II), so that the polyamic acid (A) is contained in the varnish composition. It dissolves well and suppresses odor generation during storage and polyimide resin production.
(含窒素有機溶媒(S-I))
含窒素有機溶媒(S-I)は、下記式(S1):
で表される含窒素化合物である。
(Nitrogen-containing organic solvent (SI))
The nitrogen-containing organic solvent (SI) has the following formula (S1):
It is a nitrogen-containing compound represented by
式(S1)で表される含窒素化合物のうち、RS3が、水素原子、又は式(S1-1)で表される基である場合の具体例としては、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,N,2-トリメチルプロピオンアミド、N-エチル,N,2-ジメチルプロピオンアミド、N,N-ジエチル-2-メチルプロピオンアミド、N,N,2-トリメチル-2-ヒドロキシプロピオンアミド、N-エチル-N,2-ジメチル-2-ヒドロキシプロピオンアミド、及びN,N-ジエチル-2-ヒドロキシ-2-メチルプロピオンアミド等が挙げられる。 Among the nitrogen-containing compounds represented by formula (S1), specific examples when R S3 is a hydrogen atom or a group represented by formula (S1-1) include N,N-dimethylformamide, N , N-dimethylacetamide, N,N,2-trimethylpropionamide, N-ethyl,N,2-dimethylpropionamide, N,N-diethyl-2-methylpropionamide, N,N,2-trimethyl-2- Examples include hydroxypropionamide, N-ethyl-N,2-dimethyl-2-hydroxypropionamide, and N,N-diethyl-2-hydroxy-2-methylpropionamide.
式(S1)で表される含窒素化合物のうち、RS3が式(S1-1)で表される基であり、RS2及びRS3が、互いに結合して環を形成している場合の具体例としては、N-メチル-2-ピロリドン、及びN-エチル-2-ピロリドン等が挙げられる。 In the nitrogen-containing compound represented by formula (S1), when R S3 is a group represented by formula (S1-1) and R S2 and R S3 are bonded to each other to form a ring, Specific examples include N-methyl-2-pyrrolidone and N-ethyl-2-pyrrolidone.
式(S1)で表される含窒素化合物のうち、RS3が式(S1-2)で表される基である場合の具体例としては、N,N,N’,N’-テトラメチルウレア、N,N,N’,N’-テトラエチルウレア等が挙げられる。 Among the nitrogen-containing compounds represented by formula (S1), specific examples when R S3 is a group represented by formula (S1-2) include N,N,N',N'-tetramethylurea. , N,N,N',N'-tetraethylurea and the like.
式(S1)で表される含窒素化合物の上記の例のうち、特に好ましい化合物としては、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,N,2-トリメチルプロピオンアミド、及びN,N,N’,N’-テトラメチルウレアが挙げられる。これらの中では、N,N,2-トリメチルプロピオンアミド、及びN,N,N’,N’-テトラメチルウレアが好ましい。N,N,2-トリメチルプロピオンアミドの大気圧下での沸点は175℃であって、N,N,N’,N’-テトラメチルウレアの大気圧下での沸点は177℃である。このように、N,N,2-トリメチルプロピオンアミド、及びN,N,N’,N’-テトラメチルウレアは、有機溶媒(S-I)の中では比較的沸点が低い。
このため、N,N,2-トリメチルプロピオンアミド、及びN,N,N’,N’-テトラメチルウレアから選択される少なくとも1種を含む溶媒(S)を含有するワニス組成物を用いると、ポリイミド樹脂を形成する際に、加熱により生成したポリイミド樹脂中に溶媒(S)が残存しにくく、得られるポリイミド樹脂の機械的特性の低下等を招きにくい。
Among the above examples of nitrogen-containing compounds represented by formula (S1), particularly preferred compounds include N,N-dimethylformamide, N,N-dimethylacetamide, N,N,2-trimethylpropionamide, and N. , N,N',N'-tetramethylurea. Among these, N,N,2-trimethylpropionamide and N,N,N',N'-tetramethylurea are preferred. The boiling point of N,N,2-trimethylpropionamide under atmospheric pressure is 175°C, and the boiling point of N,N,N',N'-tetramethylurea is 177°C under atmospheric pressure. Thus, N,N,2-trimethylpropionamide and N,N,N',N'-tetramethylurea have relatively low boiling points among organic solvents (SI).
Therefore, when using a varnish composition containing a solvent (S) containing at least one selected from N,N,2-trimethylpropionamide and N,N,N',N'-tetramethylurea, When forming a polyimide resin, the solvent (S) is unlikely to remain in the polyimide resin produced by heating, and the mechanical properties of the resulting polyimide resin are unlikely to deteriorate.
さらに、N,N,2-トリメチルプロピオンアミド、及びN,N,N’,N’-テトラメチルウレアは、EU(欧州連合)でのREACH規則において、有害性が懸念される物質であるSVHC(Substance of Very High Concern、高懸念物質)に指定されていないように、有害性が低い物質である点でも有用である。 Furthermore, N,N,2-trimethylpropionamide and N,N,N',N'-tetramethylurea are classified as SVHC (substances of concern for toxicity) under the REACH regulation in the EU (European Union). It is also useful in that it is a substance with low toxicity, as it is not designated as a substance of very high concern.
(含硫黄有機溶媒(S-II))
含硫黄有機溶媒(S-II)は、下記式(S2):
RS9-S(=O)2-RS10・・・(S2)
(式(S2)中、RS9及びRS10は、それぞれ独立に、酸素原子、窒素原子、及びハロゲン原子からなる群より選択される1種以上のヘテロ原子を含んでいてもよい有機基であり、RS9及びRS10は、互いに結合して環を形成してもよい。)
で表される含硫黄化合物である。溶媒(S)に、含硫黄有機溶媒(S-II)を溶解させることにより、ワニス組成物における臭気の発生を抑制しつつ、表面が高度に平滑なポリイミド樹脂を形成しやすい。
(Sulfur-containing organic solvent (S-II))
The sulfur-containing organic solvent (S-II) has the following formula (S2):
R S9 -S(=O) 2 -R S10 ...(S2)
(In formula (S2), R S9 and R S10 are each independently an organic group that may contain one or more hetero atoms selected from the group consisting of an oxygen atom, a nitrogen atom, and a halogen atom. , R S9 and R S10 may be combined with each other to form a ring.)
It is a sulfur-containing compound represented by By dissolving the sulfur-containing organic solvent (S-II) in the solvent (S), it is easy to form a polyimide resin with a highly smooth surface while suppressing the generation of odor in the varnish composition.
RS9及びRS10としての有機基は、酸素原子、窒素原子、及びハロゲン原子からなる群より選択される1種以上のヘテロ原子を含んでいてもよい。かかる有機基中の炭素原子と、-S(=O)2-中の硫黄原子とが結合するのが好ましい。 The organic groups as R S9 and R S10 may contain one or more types of hetero atoms selected from the group consisting of oxygen atoms, nitrogen atoms, and halogen atoms. It is preferable that the carbon atom in such an organic group and the sulfur atom in -S(=O) 2 - bond.
RS9及びRS10は、互いに結合して環を形成してもよい。ワニスにおける臭気の発生をより抑制しやすいことから、RS9及びRS10は、互いに結合して環を形成しているのが好ましい。 R S9 and R S10 may be combined with each other to form a ring. R S9 and R S10 are preferably bonded to each other to form a ring, since it is easier to suppress the generation of odor in the varnish.
RS9及びRS10としての有機基の好適な例としては、脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基、アルコキシ基で置換された脂肪族炭化水素基、アルコキシ基で置換された芳香族炭化水素基、ハロゲン化された脂肪族炭化水素基、及びハロゲン化された芳香族炭化水素基等が挙げられる。
RS9及びRS10としての有機基の炭素原子数は、1以上10以下が好ましく、1以上6以下がより好ましく、1以上4以下がさらに好ましい。
RS9及びRS10としての有機基の具体例としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、n-ペンチル基、n-ヘキシル基、メトキシメチル基、エトキシメチル基、2-メトキシエチル基、2-エトキシエチル基、3-メトキシプロピル基、3-エトキシプロピル基、クロロメチル基、ジクロロメチル基、トリクロロメチル基、ブロモメチル基、次ブロモメチル基、トリブロモメチル基、フェニル基、ナフタレン-1-イル基、ナフタレン-2-イル基、2-メトキシフェニル基、3-メトキシフェニル基、4-メトキシフェニル基、2-クロロフェニル基、3-クロロフェニル基、4-クロロフェニル基、2-ブロモフェニル基、3-ブロモフェニル基、及び4-ブロモフェニル基等が挙げられる。
RS9及びRS10としての有機基としては、炭素原子数1以上6以下のアルキル基が好ましい。
Suitable examples of organic groups as R S9 and R S10 include aliphatic hydrocarbon groups, aromatic hydrocarbon groups, aliphatic hydrocarbon groups substituted with alkoxy groups, and aromatic hydrocarbon groups substituted with alkoxy groups. group, a halogenated aliphatic hydrocarbon group, a halogenated aromatic hydrocarbon group, and the like.
The number of carbon atoms in the organic group as R S9 and R S10 is preferably 1 or more and 10 or less, more preferably 1 or more and 6 or less, and even more preferably 1 or more and 4 or less.
Specific examples of organic groups as R S9 and R S10 include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, n-pentyl group. group, n-hexyl group, methoxymethyl group, ethoxymethyl group, 2-methoxyethyl group, 2-ethoxyethyl group, 3-methoxypropyl group, 3-ethoxypropyl group, chloromethyl group, dichloromethyl group, trichloromethyl group , bromomethyl group, sub-bromomethyl group, tribromomethyl group, phenyl group, naphthalen-1-yl group, naphthalen-2-yl group, 2-methoxyphenyl group, 3-methoxyphenyl group, 4-methoxyphenyl group, 2- Examples include chlorophenyl group, 3-chlorophenyl group, 4-chlorophenyl group, 2-bromophenyl group, 3-bromophenyl group, and 4-bromophenyl group.
As the organic group as R S9 and R S10 , an alkyl group having 1 or more and 6 or less carbon atoms is preferable.
式(S2)で表される含硫黄化合物の具体例としては、ジメチルスルホン、ジエチルスルホン、メチルエチルスルホン、メチルイソプロピルスルホン、エチルイソプロピルスルホン、ジビニルスルホン、スルホラン、3-メチルスルホラン、及び1,4-ブタンスルトン等が挙げられる。これらの中では、ワニスにおける臭気の発生を抑制しやすい点で、スルホラン、及び3-メチルスルホランが好ましい。 Specific examples of the sulfur-containing compound represented by formula (S2) include dimethylsulfone, diethylsulfone, methylethylsulfone, methylisopropylsulfone, ethylisopropylsulfone, divinylsulfone, sulfolane, 3-methylsulfolane, and 1,4- Examples include butane sultone. Among these, sulfolane and 3-methylsulfolane are preferred because they easily suppress the generation of odor in the varnish.
(その他の溶媒(S-III))
ワニス組成物は、本発明の目的を阻害しない範囲で、上記の含窒素有機溶媒(S-I)、及び含硫黄有機溶媒(S-II)以外のその他の溶媒(S-III)を含んでいてもよい。
ただし、ワニス組成物は、臭気抑制の点で、メルカプト化合物及びスルフィド化合物や、分解によりメルカプト化合物やスルフィド化合物を発生させ得る溶媒をその他の溶媒(S-III)として実質的に含まないのが好ましい。実質的に含まないとは、溶媒(S)中の含有量が、0.1質量%以下であることをいう。臭気抑制の点で好ましくない溶媒の含有量は、溶媒(S)の質量に対して、0.05質量%以下が好ましく、0.01質量%以下がより好ましい。
(Other solvents (S-III))
The varnish composition may contain other solvents (S-III) other than the above-mentioned nitrogen-containing organic solvent (S-I) and sulfur-containing organic solvent (S-II) as long as the object of the present invention is not impaired. You can stay there.
However, from the viewpoint of odor control, the varnish composition preferably does not substantially contain a mercapto compound, a sulfide compound, or a solvent that can generate a mercapto compound or a sulfide compound by decomposition as other solvent (S-III). . "Substantially free" means that the content in the solvent (S) is 0.1% by mass or less. The content of the solvent, which is unfavorable in terms of odor suppression, is preferably 0.05% by mass or less, more preferably 0.01% by mass or less, based on the mass of the solvent (S).
メルカプト化合物やスルフィド化合物を発生させ得る溶媒としては、ジメチルスルホキシドやジエチルスルホキシド等のスルホキシド類等が挙げられる。 Examples of solvents that can generate mercapto compounds and sulfide compounds include sulfoxides such as dimethyl sulfoxide and diethyl sulfoxide.
その他の溶媒(S-III)の好適な具体例としては、水;ポリエチレングリコール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、及びジプロピレングリコール等のアルコール系溶媒;アセトニトリル;ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジオキサン、及びテトラヒドロフラン等のエーテル類が挙げられる。 Preferred specific examples of other solvents (S-III) include water; alcoholic solvents such as polyethylene glycol, ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, and dipropylene glycol; acetonitrile; diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, dioxane, and ethers such as tetrahydrofuran.
溶媒(S)における、含窒素有機溶媒(S-I)及び含硫黄有機溶媒(S-II)の含有量は、ポリアミック酸(A)の溶解性の点で、80質量%以上が好ましく、90質量%以上がより好ましく、95質量%以上がさらに好ましく、100質量%が最も好ましい。
ポリアミック酸(A)の溶解性と、ワニス組成物における臭気の発生の抑制とを高いレベルで両立しやすいことから、溶媒(S)の質量に対する含硫黄有機溶媒(S-II)の質量の比率は、1質量%以上30質量%以下が好ましく、2質量%以上20質量%以下がより好ましく、3質量%以上15質量%以下がさらに好ましい。
The content of the nitrogen-containing organic solvent (S-I) and the sulfur-containing organic solvent (S-II) in the solvent (S) is preferably 80% by mass or more, and 90% by mass or more in terms of the solubility of the polyamic acid (A). It is more preferably at least 95% by mass, even more preferably at least 95% by mass, and most preferably 100% by mass.
The ratio of the mass of the sulfur-containing organic solvent (S-II) to the mass of the solvent (S) because it is easy to achieve both the solubility of the polyamic acid (A) and the suppression of odor generation in the varnish composition at a high level. is preferably 1% by mass or more and 30% by mass or less, more preferably 2% by mass or more and 20% by mass or less, and even more preferably 3% by mass or more and 15% by mass or less.
<熱塩基発生剤(B)>
焼成によるポリアミック酸(A)からポリアミド樹脂の生成を良好に進行させる目的で、ワニス組成物は、加熱により塩基性含窒素複素環化合物を発生させる熱塩基発生剤(B)を含むのが好ましい。
<Thermal base generator (B)>
In order to facilitate the production of polyamide resin from polyamic acid (A) by firing, the varnish composition preferably contains a thermal base generator (B) that generates a basic nitrogen-containing heterocyclic compound by heating.
熱塩基発生剤(B)が発生させる塩基性含窒素複素環化合物は、脂肪族環式化合物であっても、芳香族化合物であってもよい。塩基性含窒素複素環化合物が、2以上の単環が縮合した化合物である場合、2以上の単環は、脂肪族環のみからなってもよく、芳香族環のみからなってもよく、脂肪族環と芳香族環との組み合わせからなってもよい。 The basic nitrogen-containing heterocyclic compound generated by the thermal base generator (B) may be an aliphatic cyclic compound or an aromatic compound. When the basic nitrogen-containing heterocyclic compound is a compound in which two or more monocycles are condensed, the two or more monocycles may consist of only an aliphatic ring, or only an aromatic ring. It may consist of a combination of a group ring and an aromatic ring.
熱塩基発生剤(B)が発生させる塩基性含窒素複素環化合物の例としては、ピロリジン、ピラゾリジン、イミダゾリジン、トリアゾリジン、テトラゾリジン、ピロリン、ピラゾリン、イミダゾリン、トリアゾリン、テトリゾリン、ピロール、ピラゾール、イミダゾール、トリアゾール、及びテトラゾール等の含窒素5員環化合物;ピペリジン、ピペラジン、トリアジナン、ピリジン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン等の含窒素6員環;これらの化合物が1以上の置換基により置換された化合物;これらの化合物がシクロペンタン、シクロヘキサン、ベンゼン等と縮合した化合物が挙げられる。
塩基性含窒素複素環化合物が、含窒素複素環上に置換基を有する場合、当該置換基としては、後述する式(B1)中の、R1、R2、及びR3と同様の基が挙げられる。
Examples of the basic nitrogen-containing heterocyclic compound generated by the thermal base generator (B) include pyrrolidine, pyrazolidine, imidazolidine, triazolidine, tetrazolidine, pyrroline, pyrazoline, imidazoline, triazoline, tetrazoline, pyrrole, pyrazole, imidazole, and triazole. Nitrogen-containing 5-membered ring compounds such as Examples include compounds condensed with cyclopentane, cyclohexane, benzene, etc.
When the basic nitrogen-containing heterocyclic compound has a substituent on the nitrogen-containing heterocycle, the substituent includes the same groups as R 1 , R 2 , and R 3 in formula (B1) described below. Can be mentioned.
ポリアミック酸(A)からのポリイミド樹脂の生成を促進させる効果が良好であること等から、熱塩基発生剤(B)成分が発生させる塩基性含窒素複素環化合物としては、下記式(B1):
で表されるイミダゾール化合物が好ましい。
The basic nitrogen-containing heterocyclic compound generated by the thermal base generator (B) component has the following formula (B1):
An imidazole compound represented by is preferred.
R1、R2、及びR3における有機基としては、アルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、シクロアルケニル基、アリール基、アラルキル基等が挙げられる。この有機基は、該有機基中にヘテロ原子等の炭化水素基以外の結合や置換基を含んでいてもよい。また、この有機基は、直鎖状、分岐鎖状、環状のいずれでもよい。この有機基は、通常は1価であるが、環状構造を形成する場合等には、2価以上の有機基となり得る。 Examples of the organic group for R 1 , R 2 , and R 3 include an alkyl group, an alkenyl group, a cycloalkyl group, a cycloalkenyl group, an aryl group, an aralkyl group, and the like. This organic group may contain a bond or substituent other than a hydrocarbon group such as a hetero atom. Further, this organic group may be linear, branched, or cyclic. This organic group is usually monovalent, but when forming a cyclic structure, it can be a divalent or higher organic group.
R1及びR2は、それらが結合して環状構造を形成していてもよく、ヘテロ原子の結合をさらに含んでいてもよい。環状構造としては、ヘテロシクロアルキル基、ヘテロアリール基等が挙げられ、縮合環であってもよい。 R 1 and R 2 may be combined to form a cyclic structure, and may further include a heteroatom bond. Examples of the cyclic structure include a heterocycloalkyl group and a heteroaryl group, and may be a fused ring.
R1、R2、及びR3の有機基に含まれる結合は、本発明の効果が損なわれない限り特に限定されない。有機基は、酸素原子、窒素原子、珪素原子等のヘテロ原子を含む結合を含んでいてもよい。ヘテロ原子を含む結合の具体例としては、エーテル結合、カルボニル結合、チオカルボニル結合、エステル結合、アミド結合、ウレタン結合、イミノ結合(-N=C(-R)-、-C(=NR)-:Rは水素原子又は有機基を示す)、カーボネート結合、スルホニル結合、アゾ結合等が挙げられる。 The bonds contained in the organic groups of R 1 , R 2 and R 3 are not particularly limited as long as the effects of the present invention are not impaired. The organic group may include a bond containing a heteroatom such as an oxygen atom, a nitrogen atom, or a silicon atom. Specific examples of bonds containing heteroatoms include ether bonds, carbonyl bonds, thiocarbonyl bonds, ester bonds, amide bonds, urethane bonds, and imino bonds (-N=C(-R)-, -C(=NR)- :R represents a hydrogen atom or an organic group), a carbonate bond, a sulfonyl bond, an azo bond, etc.
R1、R2、及びR3の有機基が有してもよいヘテロ原子を含む結合としては、イミダゾール化合物の耐熱性の観点から、エーテル結合、カルボニル結合、チオカルボニル結合、エステル結合、アミド結合、ウレタン結合、イミノ結合(-N=C(-R)-、-C(=NR)-:Rは水素原子又は1価の有機基を示す)、カーボネート結合、スルホニル結合が好ましい。 From the viewpoint of heat resistance of the imidazole compound, examples of the bond containing a heteroatom that the organic groups of R 1 , R 2 , and R 3 may include include an ether bond, a carbonyl bond, a thiocarbonyl bond, an ester bond, and an amide bond. , urethane bond, imino bond (-N=C(-R)-, -C(=NR)-: R represents a hydrogen atom or a monovalent organic group), carbonate bond, and sulfonyl bond.
R1、R2、及びR3の有機基が炭化水素基以外の置換基である場合、R1、R2、及びR3は本発明の効果が損なわれない限り特に限定されない。R1、R2、及びR3の具体例は、前述の通り、ハロゲン原子、水酸基、シリル基、シラノール基、ニトロ基、ニトロソ基、スルホナト基、ホスフィノ基、ホスフィニル基、及びホスホナト基である。上記置換基に含まれる水素原子は、炭化水素基によって置換されていてもよい。また、上記置換基に含まれる炭化水素基は、直鎖状、分岐鎖状、及び環状のいずれでもよい。 When the organic groups of R 1 , R 2 , and R 3 are substituents other than hydrocarbon groups, R 1 , R 2 , and R 3 are not particularly limited as long as the effects of the present invention are not impaired. As mentioned above, specific examples of R 1 , R 2 and R 3 are a halogen atom, a hydroxyl group, a silyl group, a silanol group, a nitro group, a nitroso group, a sulfonato group, a phosphino group, a phosphinyl group, and a phosphonato group. The hydrogen atom included in the above substituent may be substituted with a hydrocarbon group. Moreover, the hydrocarbon group contained in the above-mentioned substituent may be linear, branched, or cyclic.
R1、R2、及びR3としては、水素原子、炭素原子数1以上12以下のアルキル基、炭素原子数1以上12以下のアリール基、炭素原子数1以上12以下のアルコキシ基、及びハロゲン原子が好ましく、水素原子がより好ましい。 R 1 , R 2 , and R 3 include a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an aryl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, and a halogen. An atom is preferable, and a hydrogen atom is more preferable.
熱塩基発生剤(B)は、加熱により塩基性含窒素複素環化合物を発生させることができる化合物であれば特に限定されない。従来から種々の組成物に配合されている、熱の作用によりアミンを発生する化合物(熱塩基発生剤)について、加熱時に発生するアミンに由来する骨格を、所望する塩基性含窒素複素環化合物に由来する骨格に置換することにより、熱塩基発生剤(B)として使用される化合物が得られる。 The thermal base generator (B) is not particularly limited as long as it is a compound that can generate a basic nitrogen-containing heterocyclic compound by heating. Regarding compounds that generate amines under the action of heat (thermal base generators), which have been conventionally blended into various compositions, it is possible to convert the skeleton derived from the amines generated during heating into the desired basic nitrogen-containing heterocyclic compound. By substituting the derived skeleton, a compound used as a thermal base generator (B) can be obtained.
好適な熱塩基発生剤(B)としては、下記式(B2):
で表される化合物が挙げられる。
A suitable thermal base generator (B) has the following formula (B2):
Examples include compounds represented by:
式(B2)において、R1、R2、及びR3は、式(B1)について説明したものと同様である。 In formula (B2), R 1 , R 2 , and R 3 are the same as those described for formula (B1).
式(B2)において、Rb1及びRb2は、それぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、水酸基、シリル基、シラノール基、ニトロ基、ニトロソ基、スルフィノ基、スルホ基、スルホナト基、ホスフィノ基、ホスフィニル基、ホスホノ基、ホスホナト基、又は有機基を示す。 In formula (B2), R b1 and R b2 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxyl group, a silyl group, a silanol group, a nitro group, a nitroso group, a sulfino group, a sulfo group, a sulfonato group, a phosphino group, a phosphinyl group. , represents a phosphono group, a phosphonato group, or an organic group.
Rb1及びRb2における有機基としては、R1、R2、及びR3について例示した基が挙げられる。この有機基は、R1、R2、及びR3の場合と同様に、該有機基中にヘテロ原子を含んでいてもよい。また、この有機基は、直鎖状、分岐鎖状、環状のいずれでもよい。 Examples of the organic group for R b1 and R b2 include the groups exemplified for R 1 , R 2 , and R 3 . This organic group may contain a heteroatom therein, as in the case of R 1 , R 2 , and R 3 . Further, this organic group may be linear, branched, or cyclic.
以上の中でも、Rb1及びRb2としては、それぞれ独立に水素原子、炭素原子数1以上10以下のアルキル基、炭素原子数4以上13以下のシクロアルキル基、炭素原子数4以上13以下のシクロアルケニル基、炭素原子数7以上16以下のアリールオキシアルキル基、炭素原子数7以上20以下のアラルキル基、シアノ基を有する炭素原子数2以上11以下のアルキル基、水酸基を有する炭素原子数1以上10以下のアルキル基、炭素原子数1以上10以下のアルコキシ基、炭素原子数2以上11以下のアミド基、炭素原子数1以上10以下のアシル基、炭素原子数2以上11以下のエステル基(-COOR、-OCOR:Rは炭化水素基を示す)、炭素原子数6以上20以下のアリール基、電子供与性基及び/又は電子吸引性基が置換した炭素原子数6以上20以下のアリール基、電子供与性基及び/又は電子吸引性基が置換したベンジル基、シアノ基であることが好ましい。より好ましくは、Rb1及びRb2の両方が水素原子であるか、又はRb1がメチル基であり、Rb2が水素原子である。 Among the above, R b1 and R b2 each independently include a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 4 to 13 carbon atoms, and a cycloalkyl group having 4 to 13 carbon atoms. Alkenyl group, aryloxyalkyl group having 7 to 16 carbon atoms, aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms, alkyl group having cyano group and having 2 to 11 carbon atoms, 1 or more carbon atoms having hydroxyl group Alkyl group having 10 or less carbon atoms, alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, amide group having 2 to 11 carbon atoms, acyl group having 1 to 10 carbon atoms, ester group having 2 to 11 carbon atoms ( -COOR, -OCOR: R represents a hydrocarbon group), an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms substituted with an electron-donating group and/or an electron-withdrawing group , a benzyl group or a cyano group substituted with an electron-donating group and/or an electron-withdrawing group are preferable. More preferably, both R b1 and R b2 are hydrogen atoms, or R b1 is a methyl group and R b2 is a hydrogen atom.
式(B2)において、Rb3、Rb4、Rb5、Rb6、及びRb7は、それぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、水酸基、メルカプト基、スルフィド基、シリル基、シラノール基、ニトロ基、ニトロソ基、スルフィノ基、スルホ基、スルホナト基、ホスフィノ基、ホスフィニル基、ホスホノ基、ホスホナト基、アミノ基、アンモニオ基、又は有機基を示す。 In formula (B2), R b3 , R b4 , R b5 , R b6 , and R b7 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxyl group, a mercapto group, a sulfide group, a silyl group, a silanol group, a nitro group, a nitroso group. group, sulfino group, sulfo group, sulfonato group, phosphino group, phosphinyl group, phosphono group, phosphonato group, amino group, ammonio group, or organic group.
Rb3、Rb4、Rb5、Rb6、及びRb7における有機基としては、R1、R2、及びR3において例示した基が挙げられる。この有機基は、R1、R2、及びR3の場合と同様に、該有機基中にヘテロ原子等の炭化水素基以外の結合や置換基を含んでいてもよい。また、この有機基は、直鎖状、分岐鎖状、環状のいずれでもよい。 Examples of the organic groups for R b3 , R b4 , R b5 , R b6 , and R b7 include the groups exemplified for R 1 , R 2 , and R 3 . This organic group may contain a bond or substituent other than the hydrocarbon group, such as a hetero atom, in the organic group, as in the case of R 1 , R 2 , and R 3 . Further, this organic group may be linear, branched, or cyclic.
Rb3、Rb4、Rb5、Rb6、及びRb7について、それらの2つ以上が結合して環状構造を形成していてもよい。Rb3、Rb4、Rb5、Rb6、及びRb7は、それぞれ、ヘテロ原子を含む結合を含んでいてもよい。環状構造としては、ヘテロシクロアルキル基、ヘテロアリール基等が挙げられ、縮合環であってもよい。例えば、Rb3、Rb4、Rb5、Rb6、及びRb7は、それらの2つ以上が結合して、Rb3、Rb4、Rb5、Rb6、及びRb7が結合しているベンゼン環の原子を共有してナフタレン、アントラセン、フェナントレン、インデン等の縮合環を形成してもよい。縮合環が形成される場合、吸収波長が長波長化する点で好ましい。 Two or more of R b3 , R b4 , R b5 , R b6 , and R b7 may be combined to form a cyclic structure. R b3 , R b4 , R b5 , R b6 , and R b7 may each contain a bond containing a hetero atom. Examples of the cyclic structure include a heterocycloalkyl group and a heteroaryl group, and may be a fused ring. For example, R b3 , R b4 , R b5 , R b6 , and R b7 are bonded together, and R b3 , R b4 , R b5 , R b6 , and R b7 are bonded to benzene. Ring atoms may be shared to form a condensed ring such as naphthalene, anthracene, phenanthrene, indene, etc. When a fused ring is formed, it is preferable because the absorption wavelength becomes longer.
以上の中でも、Rb3、Rb4、Rb5、Rb6、及びRb7としては、それぞれ独立に水素原子、炭素原子数1以上10以下のアルキル基、炭素原子数4以上13以下のシクロアルキル基、炭素原子数4以上13以下のシクロアルケニル基、炭素原子数7以上16以下のアリールオキシアルキル基、炭素原子数7以上20以下のアラルキル基、シアノ基を有する炭素原子数2以上11以下のアルキル基、水酸基を有する炭素原子数1以上10以下のアルキル基、炭素原子数1以上10以下のアルコキシ基、炭素原子数2以上11以下のアミド基、炭素原子数1以上10以下のアシル基、炭素原子数2以上11以下のエステル基、炭素原子数6以上20以下のアリール基、電子供与性基及び/又は電子吸引性基が置換した炭素原子数6以上20以下のアリール基、電子供与性基及び/又は電子吸引性基が置換したベンジル基、シアノ基、及びニトロ基であることが好ましい。 Among the above, R b3 , R b4 , R b5 , R b6 , and R b7 each independently include a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and a cycloalkyl group having 4 to 13 carbon atoms. , a cycloalkenyl group having 4 to 13 carbon atoms, an aryloxyalkyl group having 7 to 16 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms, an alkyl group having 2 to 11 carbon atoms and having a cyano group. group, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms and having a hydroxyl group, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, an amide group having 2 to 11 carbon atoms, an acyl group having 1 to 10 carbon atoms, carbon Ester group having 2 to 11 atoms, aryl group having 6 to 20 carbon atoms, aryl group having 6 to 20 carbon atoms substituted with an electron donating group and/or electron withdrawing group, electron donating group And/or the electron-withdrawing group is preferably a substituted benzyl group, cyano group, or nitro group.
上記式(B2)で表される化合物の中では、下記式(B3):
で表される化合物が好ましい。
Among the compounds represented by the above formula (B2), the following formula (B3):
Compounds represented by are preferred.
式(B3)で表される化合物は、置換基-O-Rb8を有するため、溶媒(S)に対する溶解性に優れる。 Since the compound represented by formula (B3) has the substituent -O-R b8 , it has excellent solubility in the solvent (S).
式(B3)において、Rb8は、水素原子又は有機基である。Rb8が有機基である場合、有機基としては、R1、R2、及びR3において例示した基が挙げられる。この有機基は、該有機基中にヘテロ原子を含んでいてもよい。また、この有機基は、直鎖状、分岐鎖状、環状のいずれでもよい。Rb8としては、水素原子、又は炭素原子数1以上12以下のアルキル基が好ましく、メチル基がより好ましい。 In formula (B3), R b8 is a hydrogen atom or an organic group. When R b8 is an organic group, examples of the organic group include the groups exemplified for R 1 , R 2 , and R 3 . This organic group may contain a heteroatom within the organic group. Further, this organic group may be linear, branched, or cyclic. R b8 is preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 or more and 12 or less carbon atoms, and more preferably a methyl group.
式(B1)で表される化合物のうちで熱塩基発生剤(B)として特に好適な化合物の具体例を以下に示す。
また、下記式(B4)で表されるイミダゾール化合物も、熱塩基発生剤(B)として好適である。
式(B4)中、Rb9は、水素原子又は1価の有機基である。1価の有機基としては、特に限定されず、例えば、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよい芳香族基等であってもよい。Rb9がアルキル基である場合、当該アルキル基は鎖中にエステル結合等を有してもよい。 In formula (B4), R b9 is a hydrogen atom or a monovalent organic group. The monovalent organic group is not particularly limited, and may be, for example, an alkyl group that may have a substituent, an aromatic group that may have a substituent, or the like. When R b9 is an alkyl group, the alkyl group may have an ester bond or the like in the chain.
アルキル基としては、例えば後述の式(B4a)におけるRb11等と同様であってよい。アルキル基の炭素原子数は1以上40以下が好ましく、1以上30以下がより好ましく、1以上20以下が特に好ましく、1以上10以下が最も好ましい。
当該アルキル基が有していてもよい置換基としては、例えば後述の式(B4a)におけるRb11であるアルキレン基が有していてもよい置換基と同様であってよい。
The alkyl group may be the same as, for example, R b11 in formula (B4a) described below. The number of carbon atoms in the alkyl group is preferably 1 or more and 40 or less, more preferably 1 or more and 30 or less, particularly preferably 1 or more and 20 or less, and most preferably 1 or more and 10 or less.
The substituent that the alkyl group may have may be the same as the substituent that the alkylene group that is R b11 in formula (B4a) described below may have, for example.
置換基を有してもよい芳香族基としては、後述の式(B4a)におけるRb10と同様であり、アリール基が好ましく、フェニル基がより好ましい。Rb9としての置換基を有してもよい芳香族基は、Rb10と同一であっても異なっていてもよい。
式(B4)中、一方のRb9は水素原子であることが好ましく、一方のRb9が水素原子であり他方のRb9が置換基を有してもよいアルキル基又は置換基を有してもよい芳香族基であることがより好ましい。
式(B4)中、Rb9は他方のRb9又はRb10と結合して環状構造を形成していてもよい。例えば、少なくとも1つのRb9が置換基を有してもよいアルキル基である場合、Rb9は他方のRb9又はRb10と結合して環状構造を形成していてもよい。
The aromatic group which may have a substituent is the same as R b10 in formula (B4a) described below, preferably an aryl group, and more preferably a phenyl group. The aromatic group which may have a substituent as R b9 may be the same as or different from R b10 .
In formula (B4), one R b9 is preferably a hydrogen atom, one R b9 is a hydrogen atom, and the other R b9 has an alkyl group that may have a substituent or a substituent. More preferably, it is an aromatic group.
In formula (B4), R b9 may combine with the other R b9 or R b10 to form a cyclic structure. For example, when at least one R b9 is an alkyl group that may have a substituent, R b9 may be combined with the other R b9 or R b10 to form a cyclic structure.
式(B4)で表されるイミダゾール化合物は、下記式(B4a)で表される化合物であってもよい。 The imidazole compound represented by the formula (B4) may be a compound represented by the following formula (B4a).
式(B4a)中、Rb11は水素原子又はアルキル基である。Rb11がアルキル基である場合、当該アルキル基は、直鎖アルキル基であっても、分岐鎖アルキル基であってもよい。当該アルキル基の炭素原子数は特に限定されないが、1以上20以下が好ましく、1以上10以下が好ましく、1以上5以下がより好ましい。 In formula (B4a), R b11 is a hydrogen atom or an alkyl group. When R b11 is an alkyl group, the alkyl group may be a straight chain alkyl group or a branched chain alkyl group. The number of carbon atoms in the alkyl group is not particularly limited, but is preferably 1 or more and 20 or less, preferably 1 or more and 10 or less, and more preferably 1 or more and 5 or less.
Rb11として好適なアルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、n-ペンチル基、イソペンチル基、tert-ペンチル基、n-ヘキシル基、n-ヘプチル基、n-オクチル基、2-エチル-n-ヘキシル基、n-ノニル基、n-デシル基、n-ウンデシル基、n-ドデシル基、n-トリデシル基、n-テトラデシル基、n-ペンタデシル基、n-ヘキサデシル基、n-ヘプタデシル基、n-オクタデシル基、n-ノナデシル基、及びn-イコシル基が挙げられる。 Specific examples of alkyl groups suitable as R b11 include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, n-pentyl group, Isopentyl group, tert-pentyl group, n-hexyl group, n-heptyl group, n-octyl group, 2-ethyl-n-hexyl group, n-nonyl group, n-decyl group, n-undecyl group, n-dodecyl group n-tridecyl group, n-tetradecyl group, n-pentadecyl group, n-hexadecyl group, n-heptadecyl group, n-octadecyl group, n-nonadecyl group, and n-icosyl group.
式(B4a)中、Rb10は、置換基を有してもよい芳香族基である。置換基を有してもよい芳香族基は、置換基を有してもよい芳香族炭化水素基でもよく、置換基を有してもよい芳香族複素環基でもよい。 In formula (B4a), R b10 is an aromatic group that may have a substituent. The aromatic group which may have a substituent may be an aromatic hydrocarbon group which may have a substituent, or an aromatic heterocyclic group which may have a substituent.
芳香族炭化水素基の種類は、本発明の目的を阻害しない範囲で特に限定されない。芳香族炭化水素基は、単環式の芳香族基であってもよく、2以上の芳香族炭化水素基が縮合して形成された基であってもよく、2以上の芳香族炭化水素基が単結合により結合して形成された基であってもよい。芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ナフチル基、ビフェニリル基、アンスリル基、フェナンスレニル基が好ましい。 The type of aromatic hydrocarbon group is not particularly limited as long as it does not impede the purpose of the present invention. The aromatic hydrocarbon group may be a monocyclic aromatic group, or may be a group formed by condensing two or more aromatic hydrocarbon groups, and may be a group formed by condensing two or more aromatic hydrocarbon groups. may be a group formed by bonding through a single bond. As the aromatic hydrocarbon group, a phenyl group, a naphthyl group, a biphenylyl group, an anthryl group, and a phenanthrenyl group are preferable.
芳香族複素環基の種類は、本発明の目的を阻害しない範囲で特に限定されない。芳香族複素環基は、単環式基であってもよく、多環式基であってもよい。芳香族複素環基としては、ピリジル基、フリル基、チエニル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、オキサゾリル基、チアゾリル基、イソオキサゾリル基、イソチアゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾチアゾリル基、及びベンゾイミダゾリル基が好ましい。 The type of aromatic heterocyclic group is not particularly limited as long as it does not impede the purpose of the present invention. The aromatic heterocyclic group may be a monocyclic group or a polycyclic group. Preferred examples of the aromatic heterocyclic group include a pyridyl group, a furyl group, a thienyl group, an imidazolyl group, a pyrazolyl group, an oxazolyl group, a thiazolyl group, an isoxazolyl group, an isothiazolyl group, a benzoxazolyl group, a benzothiazolyl group, and a benzimidazolyl group.
フェニル基、多環芳香族炭化水素基、又は芳香族複素環基が有してもよい置換基としては、ハロゲン原子、水酸基、シリル基、シラノール基、ニトロ基、ニトロソ基、スルフィノ基、スルホ基、スルホナト基、ホスフィノ基、ホスフィニル基、ホスホノ基、ホスホナト基、アミノ基、アンモニオ基、及び有機基が挙げられる。フェニル基、多環芳香族炭化水素基、又は芳香族複素環基が複数の置換基を有する場合、当該複数の置換基は、同一であっても異なっていてもよい。 Examples of substituents that a phenyl group, a polycyclic aromatic hydrocarbon group, or an aromatic heterocyclic group may have include a halogen atom, a hydroxyl group, a silyl group, a silanol group, a nitro group, a nitroso group, a sulfino group, and a sulfo group. , a sulfonato group, a phosphino group, a phosphinyl group, a phosphono group, a phosphonato group, an amino group, an ammonio group, and an organic group. When a phenyl group, a polycyclic aromatic hydrocarbon group, or an aromatic heterocyclic group has a plurality of substituents, the plurality of substituents may be the same or different.
芳香族基が有する置換基が有機基である場合、当該有機基としては、アルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、シクロアルケニル基、アリール基、及びアラルキル基等が挙げられる。この有機基は、当該有機基中にヘテロ原子等の炭化水素基以外の結合や置換基を含んでいてもよい。また、この有機基は、直鎖状、分岐鎖状、環状、及びこれらの構造の組み合わせのいずれでもよい。この有機基は、通常は1価であるが、環状構造を形成する場合等には、2価以上の有機基となり得る。 When the substituent of the aromatic group is an organic group, examples of the organic group include an alkyl group, an alkenyl group, a cycloalkyl group, a cycloalkenyl group, an aryl group, an aralkyl group, and the like. This organic group may contain a bond or substituent other than a hydrocarbon group such as a hetero atom. Further, this organic group may be linear, branched, cyclic, or a combination of these structures. This organic group is usually monovalent, but when forming a cyclic structure, it can be a divalent or higher organic group.
芳香族基が隣接する炭素原子上に置換基を有する場合、隣接する炭素原子上に結合する2つの置換基はそれが結合して環状構造を形成してもよい。環状構造としては、脂肪族炭化水素環や、ヘテロ原子を含む脂肪族環が挙げられる。 When an aromatic group has substituents on adjacent carbon atoms, the two substituents bonded on adjacent carbon atoms may be bonded together to form a cyclic structure. Examples of the cyclic structure include aliphatic hydrocarbon rings and aliphatic rings containing heteroatoms.
芳香族基が有する置換基が有機基である場合に、当該有機基に含まれる結合は本発明の効果が損なわれない限り特に限定されず、有機基は、酸素原子、窒素原子、珪素原子等のヘテロ原子を含む結合を含んでいてもよい。ヘテロ原子を含む結合の具体例としては、エーテル結合、カルボニル結合、チオカルボニル結合、エステル結合、アミド結合、ウレタン結合、イミノ結合(-N=C(-R)-、-C(=NR)-:Rは水素原子又は有機基を示す)、カーボネート結合、スルホニル結合、アゾ結合等が挙げられる。 When the substituent of the aromatic group is an organic group, the bonds contained in the organic group are not particularly limited as long as the effects of the present invention are not impaired, and the organic group may include oxygen atoms, nitrogen atoms, silicon atoms, etc. may contain a bond containing a heteroatom. Specific examples of bonds containing heteroatoms include ether bonds, carbonyl bonds, thiocarbonyl bonds, ester bonds, amide bonds, urethane bonds, and imino bonds (-N=C(-R)-, -C(=NR)- :R represents a hydrogen atom or an organic group), a carbonate bond, a sulfonyl bond, an azo bond, etc.
有機基が有してもよいヘテロ原子を含む結合としては、式(B4)又は式(B4a)で表されるイミダゾール化合物の耐熱性の観点から、エーテル結合、カルボニル結合、チオカルボニル結合、エステル結合、アミド結合、アミノ結合(-NR-:Rは水素原子又は1価の有機基を示す)ウレタン結合、イミノ結合(-N=C(-R)-、-C(=NR)-:Rは水素原子又は1価の有機基を示す)、カーボネート結合、スルホニル結合が好ましい。 From the viewpoint of heat resistance of the imidazole compound represented by formula (B4) or formula (B4a), examples of the bond containing a heteroatom that the organic group may have include an ether bond, a carbonyl bond, a thiocarbonyl bond, and an ester bond. , amide bond, amino bond (-NR-: R represents a hydrogen atom or monovalent organic group) urethane bond, imino bond (-N=C(-R)-, -C(=NR)-: R is (representing a hydrogen atom or a monovalent organic group), a carbonate bond, and a sulfonyl bond are preferable.
有機基が炭化水素基以外の置換基である場合、炭化水素基以外の置換基の種類は本発明の目的を阻害しない範囲で特に限定されない。炭化水素基以外の置換基の具体例としては、ハロゲン原子、水酸基、メルカプト基、スルフィド基、シアノ基、イソシアノ基、シアナト基、イソシアナト基、チオシアナト基、イソチオシアナト基、シリル基、シラノール基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アミノ基、モノアルキルアミノ基、ジアルキルアルミ基、モノアリールアミノ基、ジアリールアミノ基、カルバモイル基、チオカルバモイル基、ニトロ基、ニトロソ基、カルボキシラート基、アシル基、アシルオキシ基、スルフィノ基、スルホナト基、ホスフィノ基、ホスフィニル基、ホスホナト基、アルキルエーテル基、アルケニルエーテル基、アリールエーテル基等が挙げられる。上記置換基に含まれる水素原子は、炭化水素基によって置換されていてもよい。また、上記置換基に含まれる炭化水素基は、直鎖状、分岐鎖状、及び環状のいずれでもよい。 When the organic group is a substituent other than a hydrocarbon group, the type of the substituent other than the hydrocarbon group is not particularly limited as long as it does not impede the object of the present invention. Specific examples of substituents other than hydrocarbon groups include halogen atoms, hydroxyl groups, mercapto groups, sulfide groups, cyano groups, isocyano groups, cyanato groups, isocyanato groups, thiocyanato groups, isothiocyanato groups, silyl groups, silanol groups, and alkoxy groups. , alkoxycarbonyl group, amino group, monoalkylamino group, dialkylaluminum group, monoarylamino group, diarylamino group, carbamoyl group, thiocarbamoyl group, nitro group, nitroso group, carboxylate group, acyl group, acyloxy group, sulfino group group, a sulfonato group, a phosphino group, a phosphinyl group, a phosphonato group, an alkyl ether group, an alkenyl ether group, an aryl ether group, and the like. The hydrogen atom included in the above substituent may be substituted with a hydrocarbon group. Moreover, the hydrocarbon group contained in the above-mentioned substituent may be linear, branched, or cyclic.
フェニル基、多環芳香族炭化水素基、又は芳香族複素環基が有する置換基としては、炭素原子数1以上12以下のアルキル基、炭素原子数1以上12以下のアリール基、炭素原子数1以上12以下のアルコキシ基、炭素原子数1以上12以下のアリールオキシ基、炭素原子数1以上12以下のアリールアミノ基、及びハロゲン原子が好ましい。 The substituents of the phenyl group, polycyclic aromatic hydrocarbon group, or aromatic heterocyclic group include an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an aryl group having 1 to 12 carbon atoms, and 1 carbon atom. Preferred are an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, an aryloxy group having 1 to 12 carbon atoms, an arylamino group having 1 to 12 carbon atoms, and a halogen atom.
Rb10としては、式(B4)又は式(B4a)で表されるイミダゾール化合物を安価且つ容易に合成でき、イミダゾール化合物の水や有機溶媒に対する溶解性が良好であることから、それぞれ置換基を有してもよいフェニル基、フリル基、チエニル基が好ましい。 As R b10 , an imidazole compound represented by formula (B4) or formula (B4a) can be synthesized cheaply and easily, and imidazole compounds have good solubility in water and organic solvents, so R b10 has a substituent, respectively. A phenyl group, a furyl group, and a thienyl group are preferred.
式(B4a)中、Rb12は、置換基を有してもよいアルキレン基である。アルキレン基が有していてもよい置換基は、本発明の目的を阻害しない範囲で特に限定されない。アルキレン基が有していてもよい置換基の具体例としては、水酸基、アルコキシ基、アミノ基、シアノ基、及びハロゲン原子等が挙げられる。アルキレン基は、直鎖アルキレン基であっても、分岐鎖アルキレン基であってもよく、直鎖アルキレン基が好ましい。アルキレン基の炭素原子数は特に限定されず、1以上20以下が好ましく、1以上10以下がより好ましく、1以上5以下が特に好ましい。なお、アルキレン基の炭素原子数には、アルキレン基に結合する置換基の炭素原子を含まない。 In formula (B4a), R b12 is an alkylene group that may have a substituent. The substituent that the alkylene group may have is not particularly limited as long as it does not impede the object of the present invention. Specific examples of substituents that the alkylene group may have include a hydroxyl group, an alkoxy group, an amino group, a cyano group, and a halogen atom. The alkylene group may be a straight chain alkylene group or a branched chain alkylene group, and a straight chain alkylene group is preferred. The number of carbon atoms in the alkylene group is not particularly limited, and is preferably 1 or more and 20 or less, more preferably 1 or more and 10 or less, and particularly preferably 1 or more and 5 or less. Note that the number of carbon atoms in the alkylene group does not include carbon atoms in substituents bonded to the alkylene group.
アルキレン基に結合する置換基としてのアルコキシ基は、直鎖アルコキシ基であっても、分岐鎖アルコキシ基であってもよい。置換基としてのアルコキシ基の炭素原子数は特に限定されず、1以上10以下が好ましく、1以上6以下がより好ましく、1以上3以下が特に好ましい。 The alkoxy group as a substituent bonded to the alkylene group may be a straight chain alkoxy group or a branched chain alkoxy group. The number of carbon atoms in the alkoxy group as a substituent is not particularly limited, and is preferably 1 or more and 10 or less, more preferably 1 or more and 6 or less, and particularly preferably 1 or more and 3 or less.
アルキレン基に結合する置換基としてのアミノ基は、モノアルキルアミノ基又はジアルキルアミノ基であってもよい。モノアルキルアミノ基又はジアルキルアミノ基に含まれるアルキル基は、直鎖アルキル基であっても分岐鎖アルキル基であってもよい。モノアルキルアミノ基又はジアルキルアミノ基に含まれるアルキル基の炭素原子数は特に限定されず、1以上10以下が好ましく、1以上6以下がより好ましく、1以上3以下が特に好ましい。 The amino group as a substituent bonded to the alkylene group may be a monoalkylamino group or a dialkylamino group. The alkyl group contained in the monoalkylamino group or dialkylamino group may be a straight-chain alkyl group or a branched-chain alkyl group. The number of carbon atoms in the alkyl group contained in the monoalkylamino group or dialkylamino group is not particularly limited, and is preferably 1 or more and 10 or less, more preferably 1 or more and 6 or less, and particularly preferably 1 or more and 3 or less.
Rb12として好適なアルキレン基の具体例としては、メチレン基、エタン-1,2-ジイル基、n-プロパン-1,3-ジイル基、n-プロパン-2,2-ジイル基、n-ブタン-1,4-ジイル基、n-ペンタン-1,5-ジイル基、n-ヘキサン-1,6-ジイル基、n-ヘプタン-1,7-ジイル基、n-オクタン-1,8-ジイル基、n-ノナン-1,9-ジイル基、n-デカン-1,10-ジイル基、n-ウンデカン-1,11-ジイル基、n-ドデカン-1,12-ジイル基、n-トリデカン-1,13-ジイル基、n-テトラデカン-1,14-ジイル基、n-ペンタデカン-1,15-ジイル基、n-ヘキサデカン-1,16-ジイル基、n-ヘプタデカン-1,17-ジイル基、n-オクタデカン-1,18-ジイル基、n-ノナデカン-1,19-ジイル基、及びn-イコサン-1,20-ジイル基が挙げられる。 Specific examples of alkylene groups suitable as R b12 include methylene group, ethane-1,2-diyl group, n-propane-1,3-diyl group, n-propane-2,2-diyl group, n-butane group. -1,4-diyl group, n-pentane-1,5-diyl group, n-hexane-1,6-diyl group, n-heptane-1,7-diyl group, n-octane-1,8-diyl group group, n-nonane-1,9-diyl group, n-decane-1,10-diyl group, n-undecane-1,11-diyl group, n-dodecane-1,12-diyl group, n-tridecane- 1,13-diyl group, n-tetradecane-1,14-diyl group, n-pentadecane-1,15-diyl group, n-hexadecane-1,16-diyl group, n-heptadecane-1,17-diyl group , n-octadecane-1,18-diyl group, n-nonadecane-1,19-diyl group, and n-icosane-1,20-diyl group.
上記式(B4)で表されるイミダゾール化合物の中では、安価且つ容易に合成可能である点から、下記式(B4-1a)で表される化合物が好ましい。 Among the imidazole compounds represented by the above formula (B4), the compound represented by the following formula (B4-1a) is preferred because it can be synthesized inexpensively and easily.
なお、式(B4-1a)において、Rb13、Rb14、Rb15、Rb16、及びRb17は、全て水素原子であってもよい。また、式(B4-1)で表される化合物の溶媒(S)への溶解性の点で、Rb13、Rb14、Rb15、Rb16、及びRb17のうちの少なくとも1つが水素原子以外の基であるのが好ましい。
Note that in formula (B4-1a), R b13 , R b14 , R b15 , R b16 , and R b17 may all be hydrogen atoms. In addition, in terms of the solubility of the compound represented by formula (B4-1) in the solvent (S), at least one of R b13 , R b14 , R b15 , R b16 , and R b17 is other than a hydrogen atom. It is preferable that it is a group of
Rb13、Rb14、Rb15、Rb16、及びRb17は、後述の式(B4-1)におけるこれらと同様である。式(B4-1a)中、Rb9はRb15と結合して環状構造を形成していてもよい。例えば、Rb9が置換基を有してもよいアルキル基である場合、Rb9はRb15と結合して環状構造を形成していてもよい。 R b13 , R b14 , R b15 , R b16 , and R b17 are the same as those in formula (B4-1) described below. In formula (B4-1a), R b9 may combine with R b15 to form a cyclic structure. For example, when R b9 is an alkyl group that may have a substituent, R b9 may be combined with R b15 to form a cyclic structure.
上記式(B4a)又は式(B4-1a)で表されるイミダゾール化合物の中では、安価且つ容易に合成可能であり、水や有機溶剤に対する溶解性に優れる点から、下記式(B4-1)で表される化合物が好ましく、式(B4-1)で表され、Rb12がメチレン基である化合物がより好ましい。 Among the imidazole compounds represented by the above formula (B4a) or formula (B4-1a), the following formula (B4-1) is inexpensive and easily synthesized, and has excellent solubility in water and organic solvents. A compound represented by formula (B4-1) is preferred, and a compound represented by formula (B4-1) in which R b12 is a methylene group is more preferred.
なお、式(B4-1)において、Rb13、Rb14、Rb15、Rb16、及びRb17は、全て水素原子であってもよい。また、式(B4-1)で表される化合物の溶媒(S)への溶解性の点で、Rb13、Rb14、Rb15、Rb16、及びRb17のうちの少なくとも1つが水素原子以外の基であるのが好ましい。
Note that in formula (B4-1), R b13 , R b14 , R b15 , R b16 , and R b17 may all be hydrogen atoms. In addition, in terms of the solubility of the compound represented by formula (B4-1) in the solvent (S), at least one of R b13 , R b14 , R b15 , R b16 , and R b17 is other than a hydrogen atom. It is preferable that it is a group of
Rb13、Rb14、Rb15、Rb16、及びRb17が有機基である場合、当該有機基は、式(B4a)におけるRb10が置換基として有する有機基と同様である。Rb13、Rb14、Rb15、及びRb16は、イミダゾール化合物の溶媒(S)に対する溶解性の点から水素原子であるのが好ましい。 When R b13 , R b14 , R b15 , R b16 , and R b17 are organic groups, the organic group is the same as the organic group that R b10 in formula (B4a) has as a substituent. R b13 , R b14 , R b15 , and R b16 are preferably hydrogen atoms from the viewpoint of solubility of the imidazole compound in the solvent (S).
中でも、Rb13、Rb14、Rb15、Rb16、及びRb17のうち少なくとも1つは、下記置換基であることが好ましく、Rb17が下記置換基であるのが特に好ましい。Rb17が下記置換基である場合、Rb13、Rb14、Rb15、及びRb16は水素原子であるのが好ましい。
-O-Rb18
(Rb18は水素原子又は有機基である。)
Among them, at least one of R b13 , R b14 , R b15 , R b16 , and R b17 is preferably the following substituent, and it is particularly preferable that R b17 is the following substituent. When R b17 is the following substituent, R b13 , R b14 , R b15 , and R b16 are preferably hydrogen atoms.
-OR b18
(R b18 is a hydrogen atom or an organic group.)
Rb18が有機基である場合、当該有機基は、式(B4a)におけるRb10が置換基として有する有機基と同様である。Rb18としては、アルキル基が好ましく、炭素原子数1以上8以下のアルキル基がより好ましく、炭素原子数1以上3以下のアルキル基が特に好ましく、メチル基が最も好ましい。 When R b18 is an organic group, the organic group is the same as the organic group that R b10 in formula (B4a) has as a substituent. R b18 is preferably an alkyl group, more preferably an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, particularly preferably an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and most preferably a methyl group.
上記式(B4-1)で表される化合物の中では、下記式(B4-1-1)で表される化合物が好ましい。
式(B4-1-1)で表される化合物の中でも、Rb19、Rb20、Rb21、Rb22、及びRb23のうち少なくとも1つが、前述の-O-Rb18で表される基であることが好ましく、Rb23が-O-Rb18で表される基であるのが特に好ましい。Rb23が-O-Rb18で表される基である場合、Rb19、Rb20、Rb21、及びRb22は水素原子であるのが好ましい。 Among the compounds represented by formula (B4-1-1), at least one of R b19 , R b20 , R b21 , R b22 , and R b23 is a group represented by the above-mentioned -O-R b18 . It is preferable that R b23 be a group represented by -O-R b18 . When R b23 is a group represented by -O-R b18 , R b19 , R b20 , R b21 and R b22 are preferably hydrogen atoms.
式(B4)又は式(B4a)で表されるイミダゾール化合物の好適な具体例としては、以下の化合物が挙げられる。
ワニス組成物中の熱塩基発生剤(B)の含有量は、ワニス組成物の質量に対して、5質量%以上50質量%以下が好ましく、10質量%以上40質量%以下がより好ましい。かかる範囲内の量の熱塩基発生剤(B)を用いることにより、熱塩基発生剤(B)の熱分解物の過度の揮発や昇華をともなうことなく、ポリアミック酸(A)からのポリアミド樹脂の生成を効果的に促進することができる。 The content of the thermal base generator (B) in the varnish composition is preferably 5% by mass or more and 50% by mass or less, more preferably 10% by mass or more and 40% by mass or less, based on the mass of the varnish composition. By using the thermal base generator (B) in an amount within this range, the polyamide resin from the polyamic acid (A) can be produced without excessive volatilization or sublimation of the thermal decomposition products of the thermal base generator (B). production can be effectively promoted.
<その他の成分>
ワニス組成物は、必要に応じて、種々の添加剤を含有していてもよい。添加剤としては、着色剤、分散剤、増感剤、密着促進剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、凝集防止剤、消泡剤、界面活性剤等が挙げられる。また、ワニス組成物は、必要に応じて、種々の充填材、又は強化材を含んでいてもよい。
各種添加剤の使用量は、本発明の目的を阻害しない範囲で特に限定されない。ワニス組成物の固形分の質量に対して、例えば、0.001質量%以上60質量%以下の範囲内で適宜調整すればよく、好ましくは0.05質量%以上5質量%以下である。
充填材又は強化材の使用量は、本発明の目的を阻害しない範囲で特に限定されない。充填材又は強化材の使用量は、典型的には、ポリアミック酸(A)の質量に対して、1質量%以上300質量%以下が好ましく、5質量%以上200質量%以上がより好ましく、10質量%以上100質量%以下がさらに好ましい。
<Other ingredients>
The varnish composition may contain various additives as necessary. Examples of additives include colorants, dispersants, sensitizers, adhesion promoters, antioxidants, ultraviolet absorbers, anti-aggregation agents, antifoaming agents, surfactants, and the like. Further, the varnish composition may contain various fillers or reinforcing materials as necessary.
The amounts of various additives used are not particularly limited as long as they do not impede the purpose of the present invention. For example, it may be adjusted as appropriate within the range of 0.001% by mass or more and 60% by mass or less, preferably 0.05% by mass or more and 5% by mass or less, based on the mass of the solid content of the varnish composition.
The amount of filler or reinforcing material used is not particularly limited as long as it does not impede the purpose of the present invention. Typically, the amount of the filler or reinforcing material used is preferably 1% by mass or more and 300% by mass or less, more preferably 5% by mass or more and 200% by mass or more, and 10% by mass or more, based on the mass of the polyamic acid (A). More preferably, the content is from % by mass to 100% by mass.
以上の通り、上記のワニス組成物によれば、ワニス組成物の保管時や、ワニス組成物を用いてポリイミド樹脂を製造する際の臭気の発生を抑制できる。
具体的には、ワニス組成物の試料を、ヘリウム雰囲気中で昇温速度10℃/分で30℃から550℃まで昇温した際に発生したガスについて、保持温度300℃にて質量分析を行った場合に、得られたスペクトルの開始m/zから終了m/zまでの全ての強度の合算値であるTICCに対する、有機スルフィド化合物に由来するフラグメントのピーク面積の比率が、0.45面積%未満であるのが好ましく、0.40面積%以下であるのがより好ましく、0.30面積%以下であるのがさらに好ましい。
ワニス組成物を加熱した際に発生し得る有機スルフィド化合物について、溶媒(S)に含まれる化合物や、ポリアミック酸の化学構造から決定し得る。
また、保持温度は、加熱により試料からガスが発生する場所から、質量分析装置の分析部に至るまでのガスの流路の温度である。
なお、保持温度は、質量分析装置における設定値であってよく、保持温度が厳密に300℃であることは要求されない。例えば、保持温度は、280℃~320℃程度の範囲内で変動してもよい。
As mentioned above, according to the above varnish composition, the generation of odor can be suppressed during storage of the varnish composition or during production of polyimide resin using the varnish composition.
Specifically, mass spectrometry was performed at a holding temperature of 300°C on the gas generated when a sample of the varnish composition was heated from 30°C to 550°C at a heating rate of 10°C/min in a helium atmosphere. In this case, the ratio of the peak area of the fragment derived from the organic sulfide compound to TICC, which is the sum of all intensities from the start m/z to the end m/z of the obtained spectrum, is 0.45 area%. It is preferably less than 0.40 area %, more preferably 0.30 area % or less, and even more preferably 0.30 area % or less.
The organic sulfide compound that may be generated when the varnish composition is heated can be determined from the compound contained in the solvent (S) and the chemical structure of the polyamic acid.
Further, the holding temperature is the temperature of the gas flow path from the place where gas is generated from the sample by heating to the analysis section of the mass spectrometer.
Note that the holding temperature may be a set value in the mass spectrometer, and the holding temperature is not strictly required to be 300°C. For example, the holding temperature may vary within a range of about 280°C to 320°C.
≪ポリイミド樹脂の製造方法≫
以上説明したワニス組成物を成形する成形工程と、
成形されたワニス組成物を加熱してイミド化させるイミド化工程と、を含む方法によって、ポリイミド樹脂を製造することができる。
≪Production method of polyimide resin≫
A molding step of molding the varnish composition described above,
A polyimide resin can be manufactured by a method including an imidization step of heating and imidizing a molded varnish composition.
ワニス組成物を成形する際、成形されたワニス組成物の形状は特に限定されない。ワニス組成物を成形する方法は特に限定されない。例えば、所望する形状の型の中にワニス組成物を注入する方法や、スキージ等を用いて鋳型内にワニス組成物を充填する方法や、基材上にワニス組成物を塗布する方法等が挙げられる。
これらの方法の中では、ポリイミド樹脂フィルムの需要が大きいことや、ポリイミド樹脂製造時にワニス組成物から溶媒(S)を良好に除去しやすいこと等から、基材上にワニス組成物を塗布する方法が好ましい。
When molding the varnish composition, the shape of the molded varnish composition is not particularly limited. The method of molding the varnish composition is not particularly limited. Examples include a method of injecting the varnish composition into a mold of a desired shape, a method of filling the varnish composition into a mold using a squeegee, and a method of applying the varnish composition onto a base material. It will be done.
Among these methods, there is a method of applying a varnish composition onto a substrate because there is a large demand for polyimide resin films and it is easy to remove the solvent (S) from the varnish composition during polyimide resin production. is preferred.
ワニス組成物を加熱する温度は、所望する性能のポリイミド樹脂が得られる温度であれば特に限定されない。ポリアミック酸を加熱する温度は、120℃以上350℃以下が好ましく、150℃以上350℃以下がより好ましい。このような範囲の温度でワニス組成物を加熱することにより、生成するポリイミド樹脂の熱劣化や熱分解を抑制しつつ、溶媒(S)を除去するとともに、ポリイミド樹脂を生成させることができる。 The temperature at which the varnish composition is heated is not particularly limited as long as a polyimide resin with desired performance can be obtained. The temperature at which the polyamic acid is heated is preferably 120°C or more and 350°C or less, more preferably 150°C or more and 350°C or less. By heating the varnish composition at a temperature in such a range, it is possible to remove the solvent (S) and generate the polyimide resin while suppressing thermal deterioration and thermal decomposition of the polyimide resin to be generated.
以上説明したポリイミド樹脂の製造方法によれば、臭気の発生を抑制しつつ、良好にポリイミド樹脂を製造できる。 According to the method for producing polyimide resin described above, polyimide resin can be produced satisfactorily while suppressing the generation of odor.
以下、本発明を実施例により詳細に説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定されない。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be explained in detail with reference to Examples, but the scope of the present invention is not limited to these Examples.
〔実施例1、実施例2、及び比較例1〕
下記表1に記載の含窒素有機溶媒90質量%と、下記表1に記載の含硫黄有機溶媒10質量%とからなる混合溶媒中に、ポリアミック酸を固形分濃度15質量%であるように溶解させて、実施例1、実施例2、及び比較例1のワニス組成物を得た。
ポリアミック酸としては、芳香族ジアミン(4,4’-ジアミノベンズアニリド(DABAN))と、下記式のテトラカルボン酸二無水物とを、N,N,N’,N’-テトラメチルウレア(TMU)中において、窒素雰囲気下に、室温(25℃)で12時間反応させて得られたポリアミック酸を用いた。DABANは、下記式のテトラカルボン酸二無水物に対して、概ね等モル用いた。
Polyamic acid is dissolved in a mixed solvent consisting of 90% by mass of the nitrogen-containing organic solvent listed in Table 1 below and 10% by mass of the sulfur-containing organic solvent listed in Table 1 below so that the solid content concentration is 15% by mass. In this way, varnish compositions of Example 1, Example 2, and Comparative Example 1 were obtained.
As the polyamic acid, aromatic diamine (4,4'-diaminobenzanilide (DABAN)) and tetracarboxylic dianhydride of the following formula are combined with N,N,N',N'-tetramethylurea (TMU ) in a nitrogen atmosphere at room temperature (25° C.) for 12 hours and a polyamic acid obtained was used. DABAN was used in an approximately equal molar amount to the tetracarboxylic dianhydride of the following formula.
得られたワニス組成物の試料を用いて、示差熱天秤-質量分析(TG-DSC-MS)を行った。具体的には、分析装置内の試料ホルダーにワニス組成物を載置した後、試料をヘリウム雰囲気中で昇温速度10℃/分で30℃から550℃まで昇温した。その際に発生したガスについて、保持温度300℃にて質量分析を行い、MSスペクトルを得た。得られたスペクトルの開始m/zから終了m/zまでの全ての強度の合算値であるTICCに対する、臭気原因物質である有機スルフィド化合物に由来するフラグメントのピーク面積の比率を求めた。算出された有機スルフィド化合物に由来するフラグメントのピーク面積比率を表1に記す。 A sample of the obtained varnish composition was subjected to differential thermal spectrometry-mass spectrometry (TG-DSC-MS). Specifically, after the varnish composition was placed on a sample holder in an analyzer, the sample was heated from 30°C to 550°C at a heating rate of 10°C/min in a helium atmosphere. The gas generated at that time was subjected to mass spectrometry at a holding temperature of 300°C to obtain an MS spectrum. The ratio of the peak area of the fragment derived from the organic sulfide compound, which is the odor-causing substance, to the TICC, which is the sum of all intensities from the start m/z to the end m/z of the obtained spectrum, was determined. Table 1 shows the calculated peak area ratios of fragments derived from organic sulfide compounds.
表1によれば、式(S2)で表される化合物に該当するスルホラン、又は3-メチルスルホランを含硫黄有機溶媒として含む、実施例1のワニス組成物と、実施例2のワニス組成物とは、示差熱天秤-質量分析(TG-DSC-MS)を行った際の、有機スルフィド化合物に由来するフラグメントのピーク面積比率が小さく、加熱されても臭気原因物質を発生させにくいことが分かる。
他方、式(S2)で表される化合物に該当しないジメチルスルホキシドを含む比較例1のワニス組成物は、示差熱天秤-質量分析(TG-DSC-MS)を行った際の、有機スルフィド化合物に由来するフラグメントのピーク面積比率が大きく、加熱により臭気原因物質が発生させやすいことが分かる。
According to Table 1, the varnish composition of Example 1 and the varnish composition of Example 2, which contain sulfolane corresponding to the compound represented by formula (S2) or 3-methylsulfolane as a sulfur-containing organic solvent. It can be seen that the peak area ratio of fragments derived from organic sulfide compounds is small when differential thermal balance-mass spectrometry (TG-DSC-MS) is performed, and it is difficult to generate odor-causing substances even when heated.
On the other hand, the varnish composition of Comparative Example 1 containing dimethyl sulfoxide, which does not correspond to the compound represented by formula (S2), showed that the organic sulfide compound was It can be seen that the peak area ratio of the derived fragments is large, indicating that odor-causing substances are easily generated by heating.
Claims (8)
前記溶媒(S)が、含窒素有機溶媒(S-I)と、含硫黄有機溶媒(S-II)とを含み、
前記含窒素有機溶媒(S-I)が、下記式(S1):
で表される含窒素化合物であり、
前記含硫黄有機溶媒(S-II)が、下記式(S2):
RS9-S(=O)2-RS10・・・(S2)
(式(S2)中、RS9及びRS10は、それぞれ独立に、酸素原子、窒素原子、及びハロゲン原子からなる群より選択される1種以上のヘテロ原子を含んでいてもよい有機基であり、RS9及びRS10は、互いに結合して環を形成してもよい。)
で表される含硫黄化合物である、ワニス組成物。 A varnish composition for forming a polyimide resin, comprising a polyamic acid (A) and a solvent (S),
The solvent (S) includes a nitrogen-containing organic solvent (S-I) and a sulfur-containing organic solvent (S-II),
The nitrogen-containing organic solvent (SI) has the following formula (S1):
It is a nitrogen-containing compound represented by
The sulfur-containing organic solvent (S-II) has the following formula (S2):
R S9 -S(=O) 2 -R S10 ...(S2)
(In formula (S2), R S9 and R S10 are each independently an organic group that may contain one or more hetero atoms selected from the group consisting of an oxygen atom, a nitrogen atom, and a halogen atom. , R S9 and R S10 may be combined with each other to form a ring.)
A varnish composition that is a sulfur-containing compound represented by:
で表される化合物である、請求項3に記載のワニス組成物。 The basic nitrogen-containing heterocyclic compound has the following formula (B1):
The varnish composition according to claim 3, which is a compound represented by:
で表される化合物、及び下記式(B4):
で表される化合物から選択される1種以上である、請求項4に記載のワニス組成物。 The thermal base generator (B) has the following formula (B2):
A compound represented by and the following formula (B4):
The varnish composition according to claim 4, wherein the varnish composition is one or more selected from the compounds represented by the following.
成形された前記ワニス組成物を加熱してイミド化させるイミド化工程と、を含むポリイミド樹脂の製造方法。 A molding step of molding the varnish composition according to any one of claims 1 to 7,
A method for producing a polyimide resin, including an imidization step of heating and imidizing the molded varnish composition.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020037626A JP7365940B2 (en) | 2020-03-05 | 2020-03-05 | Varnish composition and method for producing polyimide resin |
CN202110181091.3A CN113354945B (en) | 2020-03-05 | 2021-02-09 | Varnish composition and method for producing polyimide resin |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020037626A JP7365940B2 (en) | 2020-03-05 | 2020-03-05 | Varnish composition and method for producing polyimide resin |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021138840A JP2021138840A (en) | 2021-09-16 |
JP7365940B2 true JP7365940B2 (en) | 2023-10-20 |
Family
ID=77524607
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020037626A Active JP7365940B2 (en) | 2020-03-05 | 2020-03-05 | Varnish composition and method for producing polyimide resin |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7365940B2 (en) |
CN (1) | CN113354945B (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009275183A (en) | 2008-05-16 | 2009-11-26 | Asahi Kasei E-Materials Corp | Polyamic acid varnish composition and metal polyimide complex using the same |
JP2016027089A (en) | 2014-06-27 | 2016-02-18 | 東京応化工業株式会社 | Black composition |
WO2016158679A1 (en) | 2015-03-27 | 2016-10-06 | 東京応化工業株式会社 | Energy-sensitive resin composition |
JP2018123297A (en) | 2017-02-03 | 2018-08-09 | 東京応化工業株式会社 | Polyimide precursor composition |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2727185B2 (en) * | 1987-08-27 | 1998-03-11 | 宇部興産株式会社 | Method for producing aromatic polyimide multilayer film |
JP3089195B2 (en) * | 1995-10-12 | 2000-09-18 | 大日本塗料株式会社 | Polyimide composition for electrodeposition |
JP3596284B2 (en) * | 1998-04-24 | 2004-12-02 | 宇部興産株式会社 | Method for producing polyimide powder and compact |
JP6256679B2 (en) * | 2013-10-22 | 2018-01-10 | 日産化学工業株式会社 | Resin composition for display substrate |
CN108026273B (en) * | 2015-09-24 | 2021-04-06 | 旭化成株式会社 | Polyimide precursor, resin composition, and method for producing resin film |
CN105175726B (en) * | 2015-09-28 | 2017-05-31 | 四川大学 | High index of refraction polyaryl thioether sulfone film and preparation method thereof |
US10899887B2 (en) * | 2016-05-20 | 2021-01-26 | Shpp Global Technologies B.V. | High heat copolyimides, articles prepared therefrom, and methods of manufacturing copolyimide articles |
-
2020
- 2020-03-05 JP JP2020037626A patent/JP7365940B2/en active Active
-
2021
- 2021-02-09 CN CN202110181091.3A patent/CN113354945B/en active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009275183A (en) | 2008-05-16 | 2009-11-26 | Asahi Kasei E-Materials Corp | Polyamic acid varnish composition and metal polyimide complex using the same |
JP2016027089A (en) | 2014-06-27 | 2016-02-18 | 東京応化工業株式会社 | Black composition |
WO2016158679A1 (en) | 2015-03-27 | 2016-10-06 | 東京応化工業株式会社 | Energy-sensitive resin composition |
JP2018123297A (en) | 2017-02-03 | 2018-08-09 | 東京応化工業株式会社 | Polyimide precursor composition |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN113354945B (en) | 2024-03-12 |
JP2021138840A (en) | 2021-09-16 |
CN113354945A (en) | 2021-09-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2033985B1 (en) | Heat-curable polyimide silicone resin composition | |
JP7376630B2 (en) | Resin composition, method for producing cured product, and cured product | |
JP7222626B2 (en) | COMPOSITION, CURED PRODUCT, METHOD FOR PRODUCING CURED PRODUCT, SALT, AND AGENT FOR Suppressing Aging Over Time Of Polyimide Film-Forming Composition And For Improving Film Formability | |
JP6247112B2 (en) | Manufacturing method of polyimide resin, manufacturing method of polyimide film, manufacturing method of polyamic acid solution, polyimide film, and polyamic acid solution | |
JP7365940B2 (en) | Varnish composition and method for producing polyimide resin | |
EP2907838B1 (en) | Method of producing polyimide resin, method of producing polyimide coating, method of producing polyamic acid solution, polyimide coating, and polyamic acid solution | |
JP7437996B2 (en) | Varnish composition and method for producing polyimide resin | |
JP6481172B2 (en) | Method for producing dihydrofuran derivative composition, polyimide precursor composition and polyimide resin | |
CN113462278B (en) | Varnish composition, method for producing polyimide resin, and additive | |
JP2023086491A (en) | Varnish composition, method for producing varnish composition, and method for producing polyimide resin | |
US11260635B2 (en) | Resin composition, method for producing cured article, cured article, flexible substrate, and flexible display | |
JP2023086492A (en) | Varnish composition, method for producing varnish composition, and method for producing polyimide resin | |
JP2022099806A (en) | Varnish composition, method for producing polyimide resin, and additive | |
JP2020193272A (en) | Polyimide precursor composition and method for producing polyimide film | |
CN116096784B (en) | Bisimide phenol compounds | |
JP2020152837A (en) | Polyimide precursor solution | |
JP2023090404A (en) | Varnish composition, method for producing varnish composition, and method for producing polyimide resin | |
US20090088536A1 (en) | Heat-resistant resin paste and method for producing same | |
JP2019070074A (en) | Polymer having isoimide bond and production method thereof, and polymer having imide bond | |
WO2022244390A1 (en) | Acid dianhydride | |
JPH07238227A (en) | Curable polyimide resin composition |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20221213 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20230907 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230919 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20231010 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7365940 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |