【課題を解決するための手段】
【0005】
そのため、本発明の一側面では、ポリマー(A)と、無機酸化物粒子(B)と、アミノ基含有シラン化合物(C)と、溶媒(D)と、を含むフレキシブル基板用組成物を提供する。前記フレキシブル基板用組成物により耐熱黄変性を改良することができる。
【0006】
本発明の別の側面では、前記組成物により形成されたフレキシブル基板を提供する。
【0007】
本発明の上記及び他の特徴、側面及びメリットについては、以下の説明及び添付の特許請求の範囲によってよりよく理解される。
【0008】
前記各側面によれば、前記フレキシブル基板用組成物は、ポリマー(A)と、無機酸化物粒子(B)と、アミノ基含有シラン化合物(C)と、溶媒(D)と、を含む。それぞれについては、以下でより詳しく説明する。
【0009】
ポリマー(A)
前記ポリマー(A)は、ポリアミック酸樹脂、ポリイミド樹脂、及びそれらのいずれかの組合せからなる群より選ばれたものである。前記ポリマー(A)は、テトラカルボン酸二無水物成分及びジアミン成分を含む混合物を反応させることで得られたものである。
【0010】
テトラカルボン酸二無水物成分
前記テトラカルボン酸二無水物成分は、脂肪族テトラカルボン酸二無水物化合物、脂環族テトラカルボン酸二無水物化合物、芳香族テトラカルボン酸二無水物化合物、化学式(II−1)〜(II−6)のテトラカルボン酸二無水物化合物、及びフッ素含有テトラカルボン酸二無水物化合物からなる群より選ばれてよい。
【0011】
前記脂肪族テトラカルボン酸二無水物化合物の例としては、エタン−テトラカルボン酸二無水物又はブタン−テトラカルボン酸二無水物を前記テトラカルボン酸二無水物成分として含んでよいが、これに限定されない。
【0012】
前記脂環族テトラカルボン酸二無水物化合物の例としては、1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2−ジメチル−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,3−ジメチル−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,3−ジクロロ−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−テトラメチル−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,4,5−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ジシクロヘキシルテトラカルボン酸二無水物、シス−3,7−ジブチルシクロヘプチル−1, 5-ジエン−1,2,5,6−テトラカルボン酸二無水物、2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物等を前記テトラカルボン酸二無水物成分として含んでよいが、これに限定されない。
【0013】
前記脂環族テトラカルボン酸二無水物化合物は、二環式の脂環族テトラカルボン酸二無水物化合物を更に含む。好ましくは、前記二環式の脂環族テトラカルボン酸二無水物化合物は、原子総数7〜9の4価の架橋炭化水素基を有し、その内の1つの架橋の原子数が1又は2であるものである。
【0014】
前記二環式の脂環族テトラカルボン酸二無水物化合物の例としては、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、7−アザビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、7−オキサビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、7−チアビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、6−(カルボキシメチル)−ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2,3,5−トリカルボン酸−2,3,5,6−二無水物、ビシクロ[2.2.2]オクタン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、ビシクロ[2.2.2]オクタン−7−エン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、ビシクロ[2.2.2]オクタン−5−エン−1,2,7,8−テトラカルボン酸二無水物、ビシクロ[2.2.2]オクタン−2−エン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、7−アザビシクロ[2.2.2]オクタン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、7−オキサビシクロ[2.2.2]オクタン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、7−チアビシクロ[2.2.2]オクタン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、ビシクロ[3.2.1]オクタン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、ビシクロ[3.2.1]オクタン−2,4,5,6−テトラカルボン酸二無水物、7−アザビシクロ[3.2.1]オクタン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、7−アザビシクロ[3.2.1]オクタン−2,4,5,6−テトラカルボン酸二無水物、7−オキサビシクロ[3.2.1]オクタン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、7−オキサビシクロ[3.2.1]オクタン−2,4,5,6−テトラカルボン酸二無水物、7−チアビシクロ[3.2.1]オクタン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、7−チアビシクロ[3.2.1]オクタン−2,4,5,6−テトラカルボン酸二無水物、ビシクロ[3.2.2]ノナン−2,3,6,7−テトラカルボン酸二無水物、ビシクロ[3.2.2]ノナン−2,4,6,7−テトラカルボン酸二無水物、ビシクロ[3.2.2]ノナン−8−エン−2,3,6,7−テトラカルボン酸二無水物、ビシクロ[3.2.2]ノナン−8−エン−2,4,6,7−テトラカルボン酸二無水物、8−アザビシクロ[3.2.2]ノナン−2,3,6,7−テトラカルボン酸二無水物、8−アザビシクロ[3.2.2]ノナン−2,4,6,7−テトラカルボン酸二無水物、8−オキサビシクロ[3.2.2]ノナン−2,3,6,7−テトラカルボン酸二無水物、8−オキサビシクロ[3.2.2]ノナン−2,4,6,7−テトラカルボン酸二無水物、8−チアビシクロ[3.2.2]ノナン−2,3,6,7−テトラカルボン酸二無水物、8−チアビシクロ[3.2.2]ノナン−2,4,6,7−テトラカルボン酸二無水物等を含んでよいが、これに限定されない。
【0015】
前記芳香族テトラカルボン酸二無水物化合物の例としては、3,4−ジカルボキシ−1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−1−コハク酸二無水物、ピロメリト酸二無水物、2,2’,3,3’−ベンゾフェノン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、1,4,5,8−ナフタレンテトラカルボン酸無水物、2,3,6,7−ナフタレンテトラカルボン酸無水物、3,3’−4,4’−ジフェニルエタンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ジメチルジフェニルシランテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−テトラフェニルシランテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−フランテトラカルボン酸二無水物、2,3,3’,4’−ジフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ジフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物、4,4’−ビス(3,4−ジカルボキシフェノキシ)ジフェニルスルフィド二無水物、2,3,3’,4’−ジフェニルスルフィド二無水物、3,3’,4,4’−ジフェニルスルフィド二無水物、4,4’−ビス(3,4−ジカルボキシフェノキシ)ジフェニルスルホン二無水物、4,4’−ビス(3,4−ジカルボキシフェノキシ)ジフェニルプロパン二無水物、2,2’,3,3’−ジフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,3,3’,4’−ジフェニルテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ジフェニルテトラカルボン酸二無水物、ビス(フタル酸)フェニルホスフィンオキサイド二無水物、p−フェニレン−ビス(トリフェニルフタル酸)二無水物、m−フェニレン−ビス(トリフェニルフタル酸)二無水物、ビス(トリフェニルフタル酸)−4,4’−ジフェニルエーテル二無水物、ビス(トリフェニルフタル酸)−4,4’−ジフェニルメタン二無水物、エチレングリコール−ビス(無水トリメリタート)、プロピレングリコール−ビス(無水トリメリタート)、1,4−ブタンジオール−ビス(無水トリメリタート)、1,6−ヘキサンジオール−ビス(無水トリメリタート)、1,8−オクタンジオール−ビス(無水トリメリタート)、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン−ビス(無水トリメリタート)、2,3,4,5−テトラヒドロフランテトラカルボン酸二無水物、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−5−メチル−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−5−エチル−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−7−メチル−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−7−エチル−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−8−メチル−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−8−エチル−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−5,8−ジメチル−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン、5−(2,5−ジオキソテトラヒドロフラニル)−3−メチル−3−シクロヘキセン−1,2−ジカルボキシ二無水物等を含んでよいが、これに限定されない。
【0016】
化学式(II−1)〜(II−6)のテトラカルボン酸二無水物成分を、以下のように示す。
【0017】
【化1】
【0018】
【化2】
化学式(II−5)中、A
1は1つ又は複数の芳香環を含む2価の基を示し、aは1〜2の整数を示し、A
2及びA
3は同一でも異なっていてもよく、それぞれ独立に水素原子、またはアルキル基を示す。好ましくは、化学式(II−5)のテトラカルボン酸二無水物成分は、下記の化学式(II−5−1)〜(II−5−3)の化合物からなる群より選ばれてよい。
【0019】
【化3】
化学式(II−6)中、A
4は1つ又は複数の芳香環を含む2価の基を示し、A
5及びA
6は同一でも異なっていてもよく、それぞれ独立に水素原子、またはアルキル基を示す。好ましくは、化学式(II−6)のテトラカルボン酸二無水物成分は、さらに下記の化学式(II−6−1)の化合物からなる群より選ばれてよい。
【0020】
【化4】
フッ素含有テトラカルボン酸二無水物化合物の例としては、9,9−ビス(トリフルオロメチル)−9H−キサンテン−2,3,6,7−テトラカルボン酸二無水物、化学式(II−7)〜(II−13)のテトラカルボン酸化合物、又はそれらのいずれかの組合せを含んでよいが、これに限定されない。
【0021】
【化5】
【0022】
【化6】
化学式(II−7)中、A
7及びA
8の少なくとも1つは、フッ素原子又はトリフルオロメチル基である。
【0023】
上記テトラカルボン酸二無水物成分は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。上記テトラカルボン酸二無水物成分は、好ましくは、1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物、1,2,4,5−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ジシクロヘキシルテトラカルボン酸二無水物、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、7−オキサビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、ビシクロ[2.2.2]オクタン−7−エン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、8−チアビシクロ[3.2.2]ノナン−2,3,6,7−テトラカルボン酸二無水物、3,4−ジカルボキシ−1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−1−コハク酸二無水物、ピロメリト酸二無水物、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、9,9−ビス(トリフルオロメチル)−9H−キサンテン−2,3,6,7−テトラカルボン酸二無水物、1,4−ジフルオロ−2,3,5,6−ピロメリト酸二無水物、3,6−ビス(トリフルオロメチル)−1,2,4,5−ピロメリト酸二無水物、化学式(II−8)又は(II−10)のテトラカルボン酸二無水物化合物等を含んでよいが、これに限定されない。
【0024】
ジアミン成分
前記ジアミン成分は、脂肪族ジアミン化合物、脂環族ジアミン化合物、芳香族ジアミン化合物、化学式(III−1)〜(III−15)のジアミン化合物、フッ素含有ジアミン化合物等からなる群より選ばれてよい。上記ジアミン成分は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
【0025】
前記脂肪族ジアミン化合物としては、1,2−ジアミノエタン、1,3−ジアミノプロパン、1,4−ジアミノブタン、1,5−ジアミノペンタン、1,6−ジアミノヘキサン、1,7−ジアミノヘプタン、1,8−ジアミノオクタン、1,9−ジアミノノナン、1,10−ジアミノデカン、4,4’−ジアミノヘプタン、1,3−ジアミノ−2,2−ジメチルプロパン、1,6−ジアミノ−2,5−ジメチルヘキサン、1,7−ジアミノ−2,5−ジメチルヘプタン、1,7−ジアミノ−4,4−ジメチルヘプタン、1,7−ジアミノ−3−メチルヘプタン、1,9−ジアミノ−5−メチルノナン、2,11−ジアミノドデカン、1,12−ジアミノオクタデカン、1,2−ビス(3−アミノプロポキシ)エタン等を含んでよいが、これに限定されない。
【0026】
前記脂環族ジアミン化合物としては、4,4’−ジアミノ−ジシクロヘキシルメタン、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジメチル−ジシクロヘキシルアミン、1,3−シクロヘキサンジアミン、1,4−シクロヘキサンジアミン、イソフォロンジアミン、テトラヒドロビシクロペンタジエンジアミン、トリシクロ[6.2.1.0
2,7]−ウンデセンジメチル−ジアミン、4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルアミン)等を含んでよいが、これに限定されない。
【0027】
前記芳香族ジアミン化合物としては、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タン、4,4’−ジアミノジフェニルスルホン、4,4'−ジアミノベンズアニリド、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、1,5−ジアミノナフタレン、5−アミノ−1−(4’−アミノフェニル)−1,3,3−トリメチルインダン、6−アミノ−1−(4’−アミノフェニル)−1,3,3−トリメチルインダン、ヘキサヒドロ−4,7−メタノインダニレンジメチレンジアミン、3,3’−ジアミノベンゾフェノン、3,4'−ジアミノベンゾフェノン、4,4'−ジアミノベンゾフェノン、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]スルホン、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、9,9−ビス(4−アミノフェニル)−10−ヒドロアントラセン、9,10−ビス(4−アミノフェニル)アントラセン、2,7−ジアミノフルオレン、9,9−ビス(4−アミノフェニル)フルオレン、4,4’−メチレン−ビス(2−クロロアニリン)、4,4’−(p−フェニレンイソプロピリデン)ジアニリン、4,4'−(m−フェニレンイソプロピリデン)ジアニリン、5−[4−(4−n−ペンチルシクロヘキシル)シクロヘキシル]フェニルメチレン−1,3−ジアミノベンゼン、1,1−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]−4−(4−エチルフェニル)シクロヘキサン等を含んでよいが、これに限定されない。
【0028】
前記化学式(III−1)〜(III−15)のジアミン化合物を、以下のように示す。
【0029】
【化7】
化学式(III−1)中、B
1は−O−、−COO−、−OCO−、−NHCO−、−CONH−又は−CO−を示し、B
2はステロイド(コレステロール)含有骨格、C2〜C30のアルキル基、又はピリジン、ピリミジン、トリアジン、ピペリジン、ピペラジンから誘導された窒素含有環状構造を有する1価の基を示す。
【0030】
前記化学式(III−1)のジアミン化合物としては、好ましくは、2,4−ジアミノフェニルギ酸エチル、3,5−ジアミノフェニルギ酸エチル、2,4−ジアミノフェニルギ酸プロピル、3,5−ジアミノフェニルギ酸プロピル、1−ドデコキシ−2,4−アミノベンゼン、1−ヘキサデコキシ−2,4−アミノベンゼン、1−オクタデコキシ−2,4−アミノベンゼン、又は下記化学式(III−1−1)〜(III−1−4)のジアミン化合物からなる群より選ばれたものである。
【0031】
【化8】
【0032】
【化9】
化学式(III−2)中、B
3は−O−、−COO−、−OCO−、−NHCO−、−CONH−又は−CO−を示し、B
4及びB
5は脂肪環、芳香環又はヘテロ環の2価の基を示し、B
6はC3〜C18のアルキル基、C3〜C18のアルコキシ基、シアノ基、又は塩素原子を示す。好ましくは、前記化学式(III−2)のジアミン化合物は、下記のような化学式(III−2−1)〜(III−2−8)のジアミン化合物からなる群より選ばれたものである。
【0033】
【化10】
【0034】
【化11】
化学式(III−2−5)〜(III−2−8)中、bは3〜12の整数を示す。
【0035】
【化12】
化学式(III−3)中、B
7は水素、C1〜C5のアシル基、C1〜C5のアルキル基、C1〜C5のアルコキシ基又は塩素原子を示し、それぞれの繰り返し単位におけるB
7は同一でも異なっていてもよく、B
8は1〜3の整数である。
【0036】
前記化学式(III−3)のジアミン化合物としては、好ましくは、(1)B
8が1である場合、p−ジアミノベンゼン、m−ジアミノベンゼン、o−ジアミノベンゼン、2,5−ジアミノトルエン等、(2)B
8が2である場合、4,4’−ジアミノビフェニル、2,2’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、3,3’−ジメトキシ−4,4’−ジアミノビフェニル、2,2’−ジクロロ−4,4’−ジアミノビフェニル、3,3’−ジクロロ−4,4’−ジアミノビフェニル、2,2’,5,5’−テトラクロロ−4,4’−ジアミノビフェニル、又は2,2’−ジクロロ−4,4’−ジアミノ−5,5’−ジメトキシビフェニル等、(3)B
8が3である場合、1,4−ビス(4’−アミノフェニル)ベンゼン、からなる群より選ばれたものである。より好ましくは、前記化学式(III−3)のジアミン化合物は、p−ジアミノベンゼン、2,5−ジアミノトルエン、4,4’−ジアミノビフェニル、3,3’−ジメトキシ−4,4’−ジアミノビフェニル、又は1,4−ビス(4’−アミノフェニル)ベンゼンからなる群より選ばれたものである。
【0037】
【化13】
化学式(III−4)中、B
9は2〜12の整数である。
【0038】
【化14】
化学式(III−5)中、B
10は1〜5の整数である。前記化学式(III−5)の化合物は、好ましくは、4,4’−ジアミノジフェニルスルフィドである。
【0039】
【化15】
化学式(III−6)中、B
11及びB
12は同一又は異なる2価の有機基であり、B
13はピリジン、ピリミジン、トリアジン、ピペリジン、ピペラジンから誘導された窒素含有環状構造を有する2価の基を示す。
【0040】
【化16】
化学式(III−7)中、B
14は−O−又はシクロヘキシレンを示し、B
15は−CH
2−を示し、B
16はフェニレン又はシクロヘキシレンを示し、B
17は水素又はヘプチル基を示す。
【0041】
前記化学式(III−7)のジアミン化合物としては、好ましくは、下記のような化学式(III−7−1)〜(III−7−2)のジアミン化合物からなる群より選ばれたものである。
【0042】
【化17】
化学式(III−8)〜(III−15)の他のジアミン化合物(b−3)を、以下のように示す。
【0043】
【化18】
【0044】
【化19】
前記フッ素含有ジアミン化合物としては、好ましくは、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス[3−(4−アミノフェノキシ)フェニル]−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス[3−(3−アミノフェノキシ)フェニル]−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス(4−アミノフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン、ビス(2,3,5,6−テトラフルオロ−4−アミノフェニル)エーテル、ビス(2,3,5,6−テトラフルオロ−4−アミノフェニル)サルファイド、2,2’−ビス(トリフルオロメチル)−4,4’−ベンジジン、3,3’−ビス(トリフルオロメチル)−4,4’−ベンジジン、化学式(III−16)〜(III−45)のジアミン化合物、又はそれらのいずれかの組合せからなる群より選ばれたものであってよい。
【0045】
【化20】
【0046】
【化21】
【0047】
【化22】
【0048】
【化23】
【0049】
【化24】
上記ジアミン成分は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。前記ジアミン成分は、好ましくは、1,2−ジアミノエタン、4,4’−ジアミノジシクロヘキシルメタン、1,4−ジアミノシクロヘキサン、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、5−[4−(4−n−ペンチルシクロヘキシル)シクロヘキシル]フェニルメチレン−1,3−ジアミノベンゼン、1,1−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]−4−(4−エチルフェニル)シクロヘキサン、2,4−ジアミノフェニルギ酸エチル、p−ジアミノベンゼン、m−ジアミノベンゼン、o−ジアミノベンゼン、4,4’−ジアミノビフェニル、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス(3−アミノフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン、ビス(2,3,5,6−テトラフルオロ−4−アミノフェニル)エーテル、2,2’−ビス(トリフルオロメチル)−4,4’−ベンジジン、又は化学式(III−1−1)、(III−1−2)、(III−2−1)、(III−2−6)、(III−7−1)、(III−23)、(III−25)、(III−26)、(III−27)、(III−33)、(III−37)又は(III−39)のジアミン化合物を含んでよいが、これに限定されない。
【0050】
ポリマー(A)の調製
ポリアミック酸樹脂の調製
下記の工程によって、ポリアミック酸樹脂を得ることができる。テトラカルボン酸二無水物成分及びジアミン成分を含む混合物を溶媒に溶かして、0℃〜100℃の温度で1時間〜24時間重合反応させた。そして、蒸留器において減圧で反応溶液を蒸留して、ポリアミック酸樹脂を得た。あるいは、前記反応溶液に貧溶媒を大量に添加して、沈殿物を得た後、減圧で前記沈殿物を乾燥させてポリアミック酸樹脂を得た。
【0051】
前記テトラカルボン酸二無水物成分の使用量は、前記ジアミン成分の総モル数100モルに対して、好ましくは、20モル〜200モルであり、より好ましくは30モル〜120モルである。
【0052】
上記重合反応溶媒は、フレキシブル基板用組成物に用いられた溶媒と同一でも異なっていてもよく、特に限定されずに前記反応物や生成物の溶解に用いられた。好ましくは、前記溶媒は、(1)N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、γ−ブチロラクトン、テトラメチル尿素、ヘキサメチルリン酸トリアミド等の極性非プロトン溶媒、(2)m−クレゾール、キシレノール、フェノール、ハロゲン化フェノール等のフェノール系溶媒を含んでよいが、これに限定されない。好ましくは、前記混合物の総量100重量部に対して、前記重合反応溶媒の使用量は、200重量部〜2000重量部であり、より好ましくは300重量部〜1800重量部である。
【0053】
特に、前記重合反応において、前記ポリアミック酸樹脂が沈殿しないように、前記溶媒を適当量の貧溶媒と組み合わせて使用することができる。前記貧溶媒は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。前記貧溶媒としては、(1)メタノール、エタノール、イソプロパノール、シクロヘキサノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、トリエチレングリコール等のアルコール類、(2)アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、(3)酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、しゅう酸ジエチル、マロン酸ジエチル、エチレングリコールエチルエーテルアセテート等のエステル類、(4)ジエチルエーテル、エチレングリコールメチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテル、エチレングリコールノルマルプロピルエーテル、エチレングリコールイソプロピルエーテル、エチレングリコールノルマルブチルエーテル、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メチルエーテル等のエーテル類、(5)ジクロロメタン、1,2−ジクロロエタン、1,4−ジクロロブタン、トリクロロエタン、クロロベンゼン、o−ジクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素類、(6)テトラヒドロフラン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ベンゼン、トルエン、キシレン等の炭化水素類、又は(7)それらのいずれかの組合せを含んでよいが、これに限定されない。好ましくは、前記ジアミン成分の総量100重量部に対して、前記貧溶媒の使用量は、0重量部〜60重量部であり、より好ましくは0重量部〜50重量部である。
【0054】
ポリイミド樹脂の調製
下記の工程によって、ポリイミド樹脂を得ることができる。前記テトラカルボン酸二無水物成分及び前記ジアミン成分を含む混合物を溶媒に溶かして、重合反応させて、前記ポリイミド樹脂を形成した。その後、脱水剤及びイミド化触媒の存在下で、前記反応溶液を加熱して脱水・閉環反応させて、前記重合反応中のアミック酸基をイミド基に変換させた(つまり、イミド化反応)。
【0055】
上記重合反応及び脱水・閉環反応は、本技術分野の一般的に知られている反応温度及び時間で操作することができる。好ましくは、前記重合反応は、一般的に0℃〜100℃の温度で1時間〜24時間行う。好ましくは、前記脱水・閉環反応は、一般的に30℃〜200℃の温度で0.5時間〜50時間行う。
【0056】
上記脱水・閉環反応の溶媒は、前記フレキシブル基板用組成物に用いられる溶媒と同一でも異なっていてもよいが、ここで繰り返して説明しない。好ましくは、前記ポリアミック酸樹脂の量100重量部に対して、前記脱水・閉環反応の溶媒の使用量は、200重量部〜2000重量部であり、より好ましくは300重量部〜1800重量部である。
【0057】
前記脱水・閉環反応に用いられる脱水剤としては、(1)無水酢酸、無水プロピオン酸又は無水トリフルオロ酢酸のような無水酸化合物を含み、このような脱水剤の使用量は、前記ポリアミック酸樹脂の量1モルに対して、一般的に0.01モル〜20モルである。また、前記脱水・閉環反応に用いられる触媒としては、(1)ピリジン、トリメチルピリジン、ジメチルピリジン等のピリジン化合物、(2)トリエチルアミン等の第3級アミンを含む。前記触媒の使用量としては、前記脱水剤の量1モルに対して、一般的に0.5モル〜10モルである。
【0058】
本発明のポリマー(A)のイミド化率は、一般的に50%〜100%であり、好ましくは60%〜100%であり、より好ましくは70%〜100%である。前記ポリマー(A)のイミド化率が上記範囲にある場合、フレキシブル基板用組成物は、より良い耐熱黄変性を有することができる。
【0059】
無機酸化物粒子(B)
本発明の無機酸化物粒子(B)は、シリコン化合物粒子、アルミニウム化合物粒子、スズ化合物粒子、チタン化合物粒子、ジルコニウム化合物粒子、バリウム化合物粒子、又は上記粒子の複合粒子であってよい。
【0060】
前記シリコン化合物粒子の例としては、JGC社製の商品名OSCAR 101(平均粒子径12nm)、OSCAR 105(平均粒子径60nm)、OSCAR 106(平均粒子径120nm)、又はCATALOID−S(平均粒子径5nm〜80nm)のような市販品;(株)日産化学工業製の商品名IPA−ST(平均粒子径12nm)、IPA−ST−L(平均粒子径45nm)、IPA−ST−ZL(平均粒子径100nm)、MEK−ST、MIBK−ST(平均粒子径12nm)、NBA−ST、PGM−ST(平均粒子径15nm)、XBA−ST、DMAC−ST、ST−UP、ST−OUP、ST−20、ST−40、ST−C、ST−N、ST−N、ST−O、ST−50、ST−OL又はOZ−S30Kのような市販品;商品名SG−SO100(平均粒子径100nm、(株)KCM社製);扶桑化学工業株式会社製の商品名KUOTORON PL−2L−PGME(平均粒子径16nm)、KUOTORON PL−2L−BL(平均粒子径17nm)、KUOTORON PL−2L−DAA(平均粒子径17nm)、KUOTORON PL−2L(平均粒子径18nm〜20nm)又はGP−2L(平均粒子径18nm〜20nm)のような市販品;商品名Reolosil(平均粒子径5nm〜50nm、(株)TOKUYAMA社製)を含む。前記アルミニウム化合物粒子の例としては、(株)SIGMA−ALDRICH社製の商品名Aluminium oxide nanopowder(製品番号;718475、平均粒子径13nm)のような市販品を含む。前記スズ化合物粒子の例としては、(株)高純度化学研究所製の市販品を含む。前記チタン化合物粒子の例としては、商品名OPTOLAKE TR−505(JGC社製)、商品名MT−05、MT−100W、MT−100SA、MT−100HD、MT−300HD、MT−150A、ND138、ND139、ND140、ND154、ND165、ND177、TS−063、TS−103又はTS−159((株)TAYCA社製)のような市販品を含む。前記ジルコニウム化合物粒子の例としては、商品名OPTOLAKE TR−554(JGC社製)、商品名HXU−110JC、HXU−210C又はNZD−3101((株)住友大阪セメント製)のような市販品を含む。前記複合粒子の例としては、商品名OPTOLAKE TR−502、OPTOLAKE TR−503、OPTOLAKE TR−504、OPTOLAKE TR−513、OPTOLAKE TR−520、OPTOLAKE TR−527、OPTOLAKE TR−528、又はOPTOLAKE TR−529(JGC社製)のような二酸化ケイ素−二酸化チタン複合粒子、商品名Admafine SO−E1、SO−E2、SO−E3、SO−E4、SO−E5又はSE3200−SEJ((株)アドマテック製)のような二酸化ケイ素−二酸化アルミニウム複合粒子、二酸化スズ−二酸化ジルコニウム複合粒子(JGC社製)を含む。
【0061】
前記無機酸化物粒子(B)は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
【0062】
前記無機酸化物粒子(B)の使用量としては、前記ポリマー(A)の量100重量部に対して、一般的に10重量部〜100重量部であり、好ましくは15重量部〜80重量部であり、より好ましくは20重量部〜60重量部である。
【0063】
本発明のフレキシブル基板用組成物には、無機酸化物粒子(B)を含まないと、熱黄変欠陥が増加する。
【0064】
前記無機酸化物粒子(B)の平均粒子径としては、一般的に3nm〜30nmであり、好ましくは4nm〜25nmであり、より好ましくは5nm〜20nmである。前記無機酸化物粒子(B)の平均粒子径が上記範囲にある場合、得られたフレキシブル基板は、高透明性を有することができる。
【0065】
アミノ基含有シラン化合物(C)
本発明のアミノ基含有シラン化合物(C)の例としては、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、4−アミノブチルトリメトキシシラン、4−アミノブチルトリエトキシシラン、4−アミノブチルメチルジメトキシシラン、5−アミノペンチルトリメトキシシラン、5−アミノペンチルトリエトキシシラン、5−アミノペンチルメチルジメトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−フェニル−3−アミノプロピルメチルジメトキシシランを含む。それらの中で、前記アミノ基含有シラン化合物(C)は、好ましくは3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−フェニル−3−アミノプロピルメチルジメトキシシランである。
【0066】
前記アミノ基含有シラン化合物(C)の使用量としては、前記ポリマー(A)の量100重量部に対して、一般的に0.5重量部〜15重量部であり、好ましくは1重量部〜12重量部であり、より好ましくは2重量部〜10重量部である。
【0067】
本発明の前記フレキシブル基板用組成物には、アミノ基含有シラン化合物(C)を含まないと、耐熱黄変性が増加する。
【0068】
溶媒(D)
前記フレキシブル基板用組成物に用いられる溶媒(D)としては、好ましくは、N−メチル−2−ピロリドン、γ−ブチロラクトン、γ−ブチロラクタム、4−ヒドロキシ−4−メチル−2−ペンタノン、エチレングリコールメチルエーテル、乳酸ブチル、酢酸ブチル、メトキシプロピオン酸メチル、エトキシプロピオン酸エチル、エチレングリコールメチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテル、エチレングリコールノルマルプロピルエーテル、エチレングリコールイソプロピルエーテル、エチレングリコールノルマルブチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテルアセテート、ジグリコールジメチルエーテル、ジグリコールジエチルエーテル、ジグリコールモノメチルエーテル、ジグリコールモノエチルエーテル、ジグリコールモノメチルエーテルアセテート、ジグリコールモノエチルエーテルアセテート、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、又はそれらのいずれかの組合せからなる群より選ばれたものである。
【0069】
前記溶媒(D)の使用量としては、前記ポリマー(A)の量100重量部に対して、一般的に200重量部〜2000重量部であり、好ましくは250重量部〜1800重量部であり、より好ましくは300重量部〜1500重量部である。
【0070】
化学式(I)の化合物(E)
本発明のフレキシブル基板用組成物は、必要に応じて、下記のような化学式(I)の化合物(E)を含んでよい。
【0071】
【化25】
化学式(I)中、R
1、R
2、R
3及びR
4は同一又は異なる1価の炭化水素基であってよく、複数のR
5は同一又は異なる2価の炭化水素基であり、nは1〜10の整数を示す。
【0072】
化学式(I)の化合物(E)の例としては、1,3−ビス(3−アミノプロピル)−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン、1,3−ビス(3−アミノブチル)−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン、1,3−ビス(3−アミノプロピル)−1,1,3,3−テトラフェニルジシロキサン、1,3−ビス(4−アミノ−3−メチルフェニル)−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン、1,3−ビス(3−アミノプロピル)−1,3−ジフェニル−1,3−ジメチルジシロキサン、又は1,5−ビス(3−アミノプロピル)−1,3,3,5−テトラフェニル−1,5−ジメチルトリシロキサンを含んでよい。それらの中で、前記化学式(I)の化合物(E)は、好ましくは1,3−ビス(3−アミノプロピル)−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン、1,3−ビス(3−アミノプロピル)−1,1,3,3−テトラフェニルジシロキサン、1,5−ビス(3−アミノプロピル)−1,3,3,5−テトラフェニル−1,5−ジメチルトリシロキサンである。
【0073】
本発明の前記化学式(I)の化合物(E)は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。前記化合物(E)の使用量としては、前記ポリマー(A)の量100重量部に対して、一般的に0.1重量部〜3重量部であり、好ましくは0.3重量部〜2.8重量部であり、より好ましくは0.5重量部〜2.5重量部である。
【0074】
前記フレキシブル基板用組成物には、前記化学式(I)の化合物(E)を含む場合、より良い耐熱黄変性を有することができる。
【0075】
さらに、上記ジアミン成分は、必要に応じて、前記化学式(I)の化合物(E)を含むことができ、また、前記テトラカルボン酸二無水物成分と反応してポリマー(A)を合成する。前記ジアミン成分が前記化学式(I)の化合物(E)を含む場合、得られたフレキシブル基板は、良好な接着性のメリットを有する。
【0076】
フレキシブル基板用組成物の調製
一般に、本発明のフレキシブル基板用組成物は、特に限定されないが、下記の工程によって調製することができる。従来のミキサーにおいて、上記ポリマー(A)、無機酸化物粒子(B)、アミノ基含有シラン化合物(C)及び溶媒(D)を、全て均一になるまで混合して、必要に応じて、化学式(I)の化合物(E)を添加して(必要な場合)、前記フレキシブル基板用組成物を得る。
【0077】
フレキシブル基板の製造
本発明のフレキシブル基板は、上記フレキシブル基板用組成物で製造されたものである。
【0078】
前記フレキシブル基板用組成物を、ベース基材に塗布した後、乾燥、硬化させて前記ベース基材から分離することができる。
【0079】
塗布工程の期間中、スピンコーティング、キャストコーティング又はロールコーティングのような従来の塗布方法は、本発明に用いることができるので、詳しく説明しない。乾燥工程に関しては、溶媒を除去するために、従来の乾燥方法を本発明に用いることができる。前記乾燥工程は、好ましくは、50℃〜200℃で1分間〜2時間行う。硬化工程については、残留溶媒を完全に除去し、より緻密な構造を持つフレキシブル基板を形成するために、従来の硬化方法を本発明に用いることができる。前記硬化工程は、好ましくは、150℃〜500℃で10分間〜2時間行う。
【0080】
分離工程については、例えば、剥離、ドライエッチング又はウェットエッチングのような従来の分離方法を、前記ベース基材からの前記フレキシブル基板の分離に用いることができる。
【0081】
上記ベース基材としては、無アルカリガラス、ソーダガラス、硬質ガラス(パイレックス(登録商標)ガラス)、石英ガラス又はシリコンウエハーを含んでよいが、これに限定されない。
【0082】
得られたフレキシブル基板は、フレキシブル液晶ディスプレイ又は電子ブックに適用されることができる。
【0083】
理解すべきなのは、前述の一般的な説明及び以下の詳細な説明は、何れも例示的なものであり、主張する本発明に更なる解釈を与えようとするものである。