TWI387623B - 反應性單體及含有其的樹脂組成物 - Google Patents

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TWI387623B
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Hisashi Watanabe
Kenji Nakajima
Keizo Tanaka
Satoru Nanba
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Manac Inc
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Description

反應性單體及含有其的樹脂組成物
本發明是關於可作為反應性單體的新化合物。此外，本發明是關於含有可作為反應性單體的上述化合物的樹脂組成物及含有其的耐熱性黏接劑。進一步，本發明是關於使用該等所得到的信賴性高、可細微配線化的可撓式印刷(flexible printed)配線板用等的材料的金屬積層體及芳香族聚合物積層體。
近年來，平面顯示器(flat panel display)等電子機器在向高功能化、薄型化演進，隨之電子機器中所搭載的電子元件或基板也在向高功能化、高性能化、高密度化演進。此外，從提高產量、高畫素化、高功能化等方面，首先考慮晶圓(wafer)的高集積化。因此，驅動IC與可撓式基板的接合方式從TAB(tape automated bonding)方式替換為有利於細微間距(fine pitch)化的COF(chip on film)方式。與在聚醯亞胺等樹脂薄膜上貼銅箔等的可撓式貼銅積層板不同，COF是藉由蝕刻(etching)形成銅的配線圖案(pattern)之後介由金凸塊搭載IC晶片的。
一般地，可撓式貼銅積層板有兩種：銅箔與聚醯亞胺薄膜介由環氧系或丙烯酸系等黏接劑黏合在一起的3層貼銅積層板，以及不使用環氧系或丙烯酸系等黏接劑而使聚醯亞胺薄膜與銅箔一體化的2層貼銅積層板。COF中，作為基材的可撓式貼銅積層板是使用2層貼銅積層板，進而為了形成線(line)/間隔(space)的寬度為25μm/25μm以下的微細配線，銅箔薄化成為必要條件。
2層貼銅積層板的製造方法有金屬化法(metallizing)、鑄造法(casting)、層壓法(laminate)。金屬化法是在聚醯亞胺薄膜上以濺鍍(sputtering)等方法薄薄地蒸鍍Cr等金屬，並在其上濺鍍或真空蒸鍍形成一定厚度的銅的方法，但由於與銅的黏接性弱或Cr等金屬發生裂紋等，信賴性不穩定(參考例如日本專利特開2002－172734號公報)。鑄造法，是將聚醯亞胺清漆或作為聚醯亞胺前驅體的含聚醯胺酸清漆塗佈於銅箔之上加熱固化，在銅箔上形成聚醯亞胺膜的方法，可獲得與銅之間高附著力。但是，常常出現聚醯亞胺層的厚度不均勻、成為不良品的現象。進一步，考慮在銅箔上塗佈清漆的製程，銅箔的薄化存在著技術上的極限(例如參照日本特開昭62－212140號公報)。層壓法是將銅箔與聚醯亞胺薄膜介由熱塑性聚醯亞胺壓接而積層的方法，因而可以得到均勻厚度的積層體。然而，為了表現熱融接性，層壓溫度必須在熱塑性聚醯亞胺的玻璃轉移溫度以上(溫度隨所使用的熱塑性聚醯亞胺不同，一般在250℃以上)。此外，在如此高的溫度範圍內，因被積層基材的尺寸變化率不同，存在著產生皺褶、外觀不佳、絕緣不佳、導通不佳等問題。另外，由於黏接層是熱塑性的，在封裝IC時存在封裝元件陷入其中的問題(例如參照日本專利公開2004－188962號公報)。
另一方面，有報導熱固性樹脂末端含有苯基乙炔基骨格的醯亞胺寡聚物，此等醯亞胺寡聚物在熱固化前的玻璃轉移溫度為208~262℃，難於在200℃以下的溫度範圍內表現熱融合性(例如參照美國專利US5567800)。此外，作為熱固性黏接劑，有報導芳香族聚醯亞胺與末端含有苯基乙炔基骨格的醯亞胺寡聚物混合所形成的聚醯亞胺樹脂組成物。具體是，經矽改性的可溶性聚醯亞胺中混合苯基乙炔基末端醯亞胺寡聚物，以提高耐熱性、黏接性。然而，此等樹脂組成物的固化前玻璃轉移溫度為216℃、固化後玻璃轉移溫度為228℃，固化前後溫度差小，則加工性、耐熱性欠佳。(例如參照日本專利特開2003－213130號公報)。
本發明的目的在於解決先前技術所存在的問題，提供適於COF等構成材料的新化合物。進而本發明目的在於提供含有作為反應性單體的此化合物的樹脂組成物、以及以此樹脂組成物構成的耐熱性黏接劑。提供使用此等所得到的金屬積層體、以及芳香族聚合物積層體也是本發明的目的，此等可作為可微細配線加工的可撓式印刷配線板用材料。
本發明是關於下述通式(I)所示的化合物。
式中，X及Y中其中之一是＝O，其中另一是＝NAr2 R2 ；R1 及R2 ，可以相同也可不同，可以是氫或碳數2~36、至少含有一個以上碳－碳雙鍵或碳－碳三鍵的有機基，但是R1 及R2 不能同時為氫；Ar1 是碳數6~36的有機基；Ar2 是碳數6~36的有機基。
此外本發明是關於含有作為反應性單體的此化合物的樹脂組成物，以及由此樹脂組成物構成的耐熱性黏接劑。進而本發明是關於介由此耐熱性黏接劑將芳香族聚合物與金屬箔積層而形成的金屬積層體、以及芳香族聚合物積層體。
金屬箔，特別是銅箔上層壓芳香族聚合物，例如聚醯亞胺構成的絕緣膜時，藉由使用含有作為反應性單體的本發明化合物的樹脂組成物作為黏接劑層，有可能在遠低於先前使用熱塑性聚醯亞胺系黏接劑的層壓溫度下進行層壓。此外，可以提昇適用於COF的金屬積層體的耐熱性、黏接性、電氣特性等可靠性，同時可大幅減少因尺寸變化率不同引起的皺褶等外觀不佳現象，也可大幅提高生產性，得以價廉高效地製造。
首先說明本發明的化合物。本發明的化合物為下述通式(I)所示的化合物。
式中，X及Y中其中之一是＝O，其中另一是＝NAr2 R2 ；R1 及R2 ，彼此可以相同也可不同，可以是氫或碳數2~36、至少含有一個以上碳－碳雙鍵或碳－碳三鍵的有機基，但是R1 及R2 不能同時為氫；Ar1 是碳數6~36的有機基；Ar2 是碳數6~36的有機基。即本發明的通式(I)的化合物為下述通式(1)或(2)所示的醯亞胺化合物或其異構體的異醯亞胺化合物。
式中，R1 、R2 、Ar1 及Ar2 如上所述。
具體是，本發明的通式(I)的化合物，R1 為下述式(3)所示的基為佳。
式中R3 為氫或碳數1~34的有機基，特別是氫、C6 ~C1 8 的芳基或下述式：
式中R各自分別為氫、C1 ~C4 烷基或C6 ~C1 8 芳基。更為具體的是，本發明的通式(I)的化合物中R3 特別是氫、苯基或如下述式所示的基為佳。
或者本發明的通式(I)的化合物中R2 為下述式(4)所示的基為佳。
式中R4 為氫或碳數1~34的有機基，特別是氫、C6 ~C1 8 的芳基或下述式：
式中R各自分別為氫、C1 ~C4 烷基或C6 ~C1 8 芳基。更為具體的是，本發明的通式(I)的化合物中R4 特別是氫、苯基或如下述式所示的基為佳。
更為具體的是，R1 及R2 ，彼此可以相同也可不同，為從乙炔基、苯基乙炔基以及如下述式所示的基中所選出的化合物為佳，進而其中特佳為Ar1 為苯三基(benzentriyl)、Ar2 為亞苯基的化合物。
一般而言，此等化合物的製造首先使二羧酸酐成分與胺成分反應製造相應的醯胺酸(amide acid)。醯胺酸的製造不受特別的限制，使用公知的方法即可，通常在溶劑中進行。
例如，製造本發明的化合物所使用的二羧酸酐成分，可例舉下述通式(II)所示的化合物：
(式中，R1 是氫或碳數2~36、至少含有一個以上碳－碳雙鍵或碳－碳三鍵的有機基；Ar1 是碳數6~36的有機基。)
通式(I)或(II)的R1 中碳數2~36、至少含有一個以上碳－碳雙鍵或碳－碳三鍵的有機基是指例如C2 ~C3 6 烯基、C2 ~C3 6 炔基、C6 ~C3 4 芳基－C2 ~C3 0 烯基、C2 ~C3 0 烯基－C6 ~C3 4 芳基、C6 ~C3 4 芳基－C2 ~C3 0 炔基或C2 ~C3 0 炔基－C6 ~C3 4 芳基，較佳的是C2 ~C3 6 炔基或C6 ~C3 4 芳基－C2 ~C3 0 炔基，更佳的是C2 ~C6 炔基或C6 ~C1 8 芳基－C2 ~C6 炔基，特別是可視情況被羥基取代的C2 ~C6 炔基或C6 ~C1 8 芳基－C2 ~C6 炔基，具體的是乙炔基、苯基乙炔基或如下式所示的基。
因此，R1 為如式(3)所示時的R3 中，碳數1~34的有機基是指例如C1 ~C3 4 烷基、C6 ~C3 4 芳基、C1 ~C2 8 烷基－C6 ~C3 3 芳基或C6 ~C3 3 芳基－C1 ~C2 8 烷基，較佳的是C1 ~C3 4 烷基、C6 ~C3 4 芳基－C2 ~C3 0 炔基或C6 ~C3 4 芳基，更佳的是C1 ~C4 烷基、C6 ~C1 8 芳基－C1 ~C4 烷基或C6 ~C1 8 芳基，特別是視情況α位可被羥基取代的C1 ~C4 烷基、C6 ~C1 8 芳基－C1 ~C4 烷基，例如如下述所示的基：
(式中，R各自分別為氫、C1 ~C4 烷基或C6 ~C1 8 芳基。)或C6 ~C1 8 芳基，具體是苯基或如下式所示的基。
通式(I)及(II)的Ar1 中，碳數6~36的有機基是指碳數6~36的單環式、縮合多環式化合物，或此等直接或藉由交聯基相互連接在一起的非縮合多環式芳香族化合物(此處，交聯基是指例如－O－、－CO－、－COO－、－NH－、亞烷基、亞磺醯基、磺醯基或此等組成即可，因應必要，此等化合物及交聯基可被一個以上的鹵素、羥基、或碳數1~6的烷基、烯基、炔基、鹵代烷基或烷氧基取代)的三價基，較佳是從下述式中選出的三價基：
(式中，X可以相同也可以不同，為單鍵、－O－、－CO－、－CH2 －、－C(CH3 )2 －、或－C(CF3 )2 －)。
作為通式(II)所表示的二羧酸酐的具體例，可例舉鄰苯二甲酸酐、萘基二羧酸酐、蒽基二羧酸酐、4－乙炔基鄰苯二甲酸酐、3－乙炔基鄰苯二甲酸酐、4－苯基乙炔基鄰苯二甲酸酐、3－苯基乙炔基鄰苯二甲酸酐、4－(3－羥基－3－甲基－1－丁－1－炔基)鄰苯二甲酸酐、乙炔基萘基二羧酸酐、苯基乙炔基萘基二羧酸酐、乙炔基蒽基二羧酸酐、苯基乙炔基蒽基二羧酸酐、4－萘基乙炔基鄰苯二甲酸酐、3－萘基乙炔基鄰苯二甲酸酐、萘基乙炔基萘基二羧酸酐、萘基乙炔基蒽基二羧酸酐、4－蒽基乙炔基鄰苯二甲酸酐、3－蒽基乙炔基鄰苯二甲酸酐、蒽基乙炔基萘基二羧酸酐、蒽基乙炔基蒽基二羧酸酐、聯苯基－3,4－二羧酸酐、3’－乙炔基－聯苯基－3,4－二羧酸酐、4’－乙炔基－聯苯基－3,4－二羧酸酐、3’－苯基乙炔基－聯苯基－3,4－二羧酸酐、4’－苯基乙炔基－聯苯基－3,4－二羧酸酐、二苯基醚－3,4－二羧酸酐、3’－乙炔基－二苯基醚－3,4－二羧酸酐、4’－乙炔基－二苯基醚－3,4－二羧酸酐、3’－苯基乙炔基－二苯基醚－3,4－二羧酸酐、4’－苯基乙炔基－二苯基醚－3,4－二羧酸酐、二苯甲酮－3,4－二羧酸酐、3’－乙炔基－二苯甲酮－3,4－二羧酸酐、4’－乙炔基－二苯甲酮－3,4－二羧酸酐、3’－苯基乙炔基－二苯甲酮－3,4－二羧酸酐、4’－苯基乙炔基－二苯甲酮－3,4－二羧酸酐等。此外，此等芳香族上的氫原子被碳數1~6的烷基、烯基、炔基或烷氧基、或鹵素原子取代也可。尚且，本發明的通式(I)的化合物至少含有一個碳－碳雙鍵或三鍵，二羧酸酐化合物因應所使用的胺成分而適宜選擇，從易得性考慮，使用4－苯基乙炔基鄰苯二甲酸酐、4－乙炔基鄰苯二甲酸酐或4－(3－羥基－3－甲基－1－丁－1－炔基)鄰苯二甲酸酐為佳。其中，4－苯基乙炔基鄰苯二甲酸酐可參照例如日本專利特開2003－73372號公報、4－乙炔基鄰苯二甲酸酐或4－(3－羥基－3－甲基－1－丁－1－炔基)鄰苯二甲酸酐可參照例如日本專利特開平10－114691號公報或日本專利特開2004－123573號公報中所記載的方法製造。此外，上述酸酐化合物也可以2種類以上混合使用。
另一方面，製造本發明的化合物所使用的胺成分，可例舉如下述通式(III)所示得化合物：
(式中，R2 是氫，或碳數2~36、至少含有一個以上碳－碳雙鍵或碳－碳三鍵的有機基；Ar2 是碳數6~36的有機基。)
通式(I)或(II)的R2 中碳數2~36、至少含有一個以上碳－碳雙鍵或碳－碳三鍵的有機基是指例如C2 ~C3 6 烯基、C2 ~C3 6 炔基、C6 ~C3 4 芳基－C2 ~C3 0 烯基、C2 ~C3 0 烯基－C6 ~C3 4 芳基、C6 ~C3 4 芳基－C2 ~C3 0 炔基或C2 ~C3 0 炔基－C6 ~C3 4 芳基，較佳的是C2 ~C3 6 炔基或C6 ~C3 4 芳基－C2 ~C3 0 炔基，更佳的是C2 ~C6 炔基或C6 ~C1 8 芳基－C2 ~C6 炔基，特別是視情況α位可被羥基取代的C2 ~C6 炔基或C6 ~C1 8 芳基－C2 ~C6 炔基，具體的是乙炔基、苯基乙炔基或如下式所示的基。
因此，R2 為如式(4)所示時的R4 中，碳數1~34的有機基是指例如C1 ~C3 4 烷基、C6 ~C3 4 芳基、C1 ~C2 8 烷基－C6 ~C3 3 芳基或C6 ~C3 3 芳基－C1 ~C2 8 烷基，較佳的是C1 ~C3 4 烷基、C6 ~C3 4 芳基－C2 ~C3 0 炔基或C6 ~C3 4 芳基，更佳的是C1 ~C4 烷基、C6 ~C1 8 芳基－C1 ~C4 烷基或C6 ~C18 芳基，特別是視情況α位可被羥基取代的C1 ~C4 烷基、C6 ~C1 8 芳基－C1 ~C4 烷基，例如如下述所示的基：
(式中，R各自分別為氫、C1 ~C4 烷基或C6 ~C1 8 芳基。)或C6 ~C1 8 芳基，具體是苯基或如下式所示的基。
通式(I)及(II)的Ar2 中，碳數6~36的有機基是指碳數6~36的單環式、縮合多環式化合物，或此等直接或藉由交聯基相互連接在一起的非縮合多環式芳香族化合物(此處，交聯基是指例如－O－、－CO－、－COO－、－NH－、亞烷基、亞磺醯基、磺醯基或此等組成即可，因應必要，此等化合物及交聯基為一個以上的鹵素、羥基、或碳數1~6的烷基、烯基、炔基、鹵代烷基或烷氧基取代也可)的二價基，較佳是從下述式中選出的二價基：
(式中，X可以相同也可以不同，為單鍵、－O－、－CO－、－CH2 －、－C(CH3 )2 －、或－C(CF3 )2 －)
作為通式(III)所示的胺成分的具體例，可例舉苯胺、鄰甲苯胺、間甲苯胺、對甲苯胺、2,3－二甲苯胺、3,4－二甲苯胺、1－萘胺、1－氨基蒽、2－氨基蒽、9－氨基蒽、3－苯氧基苯胺、4－苯氧基苯胺、3－氨基二苯甲酮、4－氨基二苯甲酮、3－氨基苯基乙炔、4－氨基苯基乙炔、3－苯基乙炔基苯胺、4－苯基乙炔基苯胺、4－(3－羥基－3－甲基－1－丁－1－炔基)苯胺、3－(3－羥基－3－甲基－1－丁－1－炔基)苯胺、3－萘基乙炔基苯胺、4－萘基乙炔基苯胺、3－蒽基乙炔基苯胺、4－蒽基乙炔基苯胺等。此外此等芳香族上的氫原子被碳數1~6烷基、烯基、炔基或烷氧基或鹵素原子取代也可。尚且，本發明的通式(I)的化合物是至少含有一個碳－碳雙鍵或三鍵的化合物，胺成分因應所使用的二羧酸酐而適宜選擇，然而從易得性考慮使用3－氨基苯基乙炔、4－氨基苯基乙炔、3－苯基乙炔基苯胺、4－苯基乙炔基苯胺、4－(3－羥基－3－甲基－1－丁－1－炔基)苯胺、3－(3－羥基－3－甲基－1－丁－1－炔基)苯胺為佳。其中，3－氨基苯基乙炔可依照例如日本專利特開平10－36325號公報，4－氨基苯基乙炔依照例如日本專利特開平9－143129號公報、4－(3－羥基－3－甲基－1－丁基－1－炔基)苯胺依照例如日本專利特開平10－114691號公報中所記載的方法製造。此外，2種以上上述胺成分混合使用也可。
醯胺酸反應時所使用的溶劑，若為反應惰性的溶劑則不受特別限定，可以單獨或混合使用例如N,N－二甲基甲醯胺、N,N－二甲基乙醯胺、N－甲基－2－吡咯烷酮、二甲亞碸、四甲基脲、四氫呋喃等。特別適合的是N,N－二甲基甲醯胺、N－甲基－2－吡咯烷酮、四氫呋喃。此外也可在此等溶劑中以任意比例混合苯、甲苯、二甲苯、1,3,5－三甲苯、氯代苯、二甘醇二甲醚、三甘醇二甲醚等溶劑使用。通常在5－80%溶質濃度下進行反應。
其次，將所得到的醯胺酸醯亞胺化或異醯亞胺化。醯亞胺化反應是將上述反應所得到的醯胺酸以公知的方法脫水而進行。例如，化學醯亞胺化法是在上述反應所得到的醯胺酸溶液中，單獨或混合2種以上脫水劑進行脫水，脫水劑不受特別限定例如是無水乙酸、三氟代乙酸酐、多磷酸、五氧化磷、五氯化磷、亞硫醯氯等，使用吡啶等催化劑也可。熱醯亞胺化法是在上述反應所得到的醯胺酸溶液中，以任意比例混合苯、甲苯、二甲苯、1,3,5－三甲基苯、氯代苯、二甘醇二甲醚、三甘醇二甲醚等溶劑進行加熱，將因閉環產生的水排出系統之外以進行脫水。此外可單獨或2種以上混合使用此等溶劑。另一方面，異醯亞胺化反應藉由將上述反應所得到的醯胺酸以公知的方法脫水而進行。例如混合1種或2種以上脫水劑，例如三氟代乙酸酐、N,N－二環己基碳二亞胺等脫水劑進行脫水。也可使用吡啶等催化劑。
此處，「異醯亞胺」為相對於醯亞胺的異構體，是分子中含有如下式所示結構的化合物，可在200~300℃溫度下發生分子內轉移，變為醯亞胺。
本發明的通式(I)的化合物，在醯亞胺化或異醯亞胺化結束後，可以將反應混合物注入水、乙醇等溶劑中，經再沉澱、過濾，取出結晶、乾燥，作為粉末使用；也可經過濾去除二環己基脲等異醯亞胺化試劑等副產物後，直接使用溶液。
作為反應性單體特佳的本發明化合物，是下式(5)~(12)所示的化合物。
此等化合物既可以製造各種醯亞胺化合物、異醯亞胺化合物、作為反應性單體使用，也可以製造異構體混合物、作為反應性單體使用。
進而，其他適宜作為反應性單體的本發明化合物，為下述(13)~(17)所示的化合物。
此等化合物既可以製造各種醯亞胺化合物、異醯亞胺化合物、以作為反應性單體使用，也可以製造異構體混合物、以作為反應性單體使用。
其次，本發明的樹脂組成物的特徵在於含有(a)聚醯亞胺或(a’)聚醯胺酸，及(b)如上所得到的本發明通式(I)的化合物。本發明的樹脂組成物中成分(a)或(a’)與成分(b)的重量比為99/1~40/60為佳，重量比為95/5~50/50為特佳。進而，為提昇耐熱性、黏接性，可以在此等樹脂組成物中混合(c)含有交聯性的基的熱固性樹脂，製造本發明的樹脂組成物。後者樹脂組成物中，成分(a)或(a’)與成分(c)的重量比為99/5~5/95為佳，重量比為80/20~20/80為特佳。進而，以如上重量比混合的樹脂組成物中，(a)或(a’)＋(c)與本發明的通式(I)的化合物的重量比為99/1~40/60為佳，特佳為重量比95/5~50/50。
首先說明(a)聚醯亞胺及/或(a’)聚醯胺酸。本發明的樹脂組成物中所使用的聚醯亞胺及/或聚醯胺酸如下述通式(18)：
或下述通式(19)所示。
(式中，n為20以上的數，Ar7 為四羧酸殘基，Ar8 為二胺殘基)。
聚醯亞胺及/或聚醯胺酸的製造不受特別限制，以公知的方法即可，通常在溶劑中進行。使芳香族四羧酸二酐與芳香族二胺在極性溶劑中反應而製得。此處使用的四羧酸二酐(即，形成Ar7 四羧酸殘基的化合物)的具體示例，可列舉均苯四酸二酐、3,3’,4,4’－聯苯四羧酸二酐、2,3’,3,4’－聯苯四羧酸二酐、2,2’,3,3’－聯苯四羧酸二酐、4,4’－氧基二鄰苯二甲酸酐、3,4’－氧基二鄰苯二甲酸酐、3,3’－氧基二鄰苯二甲酸酐、3,3’,4,4’－二苯甲酮四羧酸二酐、3,3’,4,4’－二苯碸四羧酸二酐、2,2－雙(3,4－二羧基苯基)丙烷二羧酸酐、2,2－雙(3,4－二羧基苯基)六氟丙烷二羧酸酐、1,2,7,8－萘基四羧酸二酐等。由於期望通式(18)、(19)所示的聚醯亞胺及/或聚醯胺酸與銅箔及聚醯亞胺的親和性高，因而，雖然因應分子量、所選擇的二胺種類而異，以使用均苯四羧酸二酐、4,4’－氧基二鄰苯二甲酸酐、3,3’,4,4’－聯苯四羧酸二酐、3,3’,4,4’－二苯甲酮四羧酸二酐、3,3’,4,4’－二苯碸四羧酸二酐、2,2－雙(3,4－二羧基苯基)丙烷二羧酸酐、2,2－雙(3,4－二羧基苯基)六氟丙烷二羧酸酐為佳。此外，2種以上上述二羧酸酐混合使用也可。
芳香族二胺(即，形成Ar8 二胺殘基的化合物)的示例，含有1個芳香族基的：對苯二胺、間苯二胺、對氨基苯甲胺、間氨基苯甲胺、二氨基甲苯類、二氨基二甲苯類、二氨基萘類、二氨基蒽類等；含有2個芳香族基的：4,4’－二氨基聯苯、3,4’－二氨基聯苯、3,3’－二氨基聯苯、鄰聯甲苯胺、間聯甲苯胺、鄰聯甲氧苯、4,4’－二氨基二苯基甲烷、3,4’－二氨基二苯基甲烷、3,3’－二氨基二苯基甲烷、4,4’－二氨基二苯基醚、3,4’－二氨基二苯基醚、3,3’－二氨基二苯基醚、4,4’－二氨基二苯碸、3,4’－二氨基二苯碸、3,3’－二氨基二苯碸、4,4’－二氨基二苯基酮、3,4’－二氨基二苯基酮、3,3’－二氨基二苯基酮、2,2－雙(4－氨基苯氧基)丙烷、2,2－雙(3－氨基苯氧基)丙烷、2－(3－氨基苯基)－2－(4－氨基苯基)丙烷等；含有3個芳香族基的：1,4－雙(4－氨基苯氧基)苯、1,4－雙(3－氨基苯氧基)苯、1,3－雙(4－氨基苯氧基)苯、l,3－雙(3－氨基苯氧基)苯、1,4－雙(4－氨基苯甲醯基)苯、1,4－雙(3－氨基苯甲醯基)苯、l,3－雙(4－氨基苯甲醯基)苯、1,3－雙(3－氨基苯甲醯基)苯、9,9－雙(4－氨基苯基)茀等；含有4個以上芳香族基的：2,2－雙[4－(4－氨基苯氧基)苯基]丙烷、4,4’－雙(4－氨基苯氧基)聯苯、4,4’－雙(3－氨基苯氧基)聯苯、雙[4－(4－氨基苯氧基)苯基]碸、雙[4－(3－氨基苯氧基)苯基]碸、雙[4－(4－氨基苯氧基)苯基]醚、雙[4－(3－氨基苯氧基)苯基]醚、4,4’－雙(4－氨基苯氧基)二苯甲酮、4,4’－雙(3－氨基苯氧基)二苯甲酮、1,4－雙[4－(2－,3－或4－氨基苯氧基)苯甲醯基]苯、1,3－雙[4－(2－,3－或4－氨基苯氧基)苯甲醯基]苯、1,4－雙[3－(2－,3－或4－氨基苯氧基)苯甲醯基]苯、1,3－雙[3－(2－,3－或4－氨基苯氧基)苯甲醯基]苯、4,4’－雙[4－(2－,3－或4－氨基苯氧基)苯甲醯基]二苯基醚、4,4’－雙[3－(2－,3－或4－氨基苯氧基)苯甲醯基]二苯基醚、4,4’－雙[4－(2－,3－或4－氨基苯氧基)苯甲醯基]聯苯、4,4’－雙[3－(2－,3－或4－氨基苯氧基)苯甲醯基]聯苯、4,4’－雙[4－(2－,3－或4－氨基苯氧基)苯甲醯基]二苯碸、4,4’－雙[3－(2－,3－或4－氨基苯氧基)苯甲醯基]二苯碸等。由於期望通式(18)、(19)所示的聚醯亞胺及/或聚醯胺酸與銅箔及聚醯亞胺的親和性高，因而，雖然因應分子量、所選擇的二胺種類而異，若從易得性考慮，具體使用對苯二胺、間苯二胺、4,4’－二氨基二苯基醚、3,4’－二氨基二苯基醚、1,3－雙(4－氨基苯氧基)苯、1,3－雙(3－氨基苯氧基)苯、2,2－雙[4－(4－氨基苯氧基)苯基]丙烷、4,4’－雙(4－氨基苯氧基)聯苯、4,4’－雙(3－氨基苯氧基)聯苯、雙[4－(4－氨基苯氧基)苯基]碸、雙[4－(3－氨基苯氧基)苯基]碸、9,9－雙(4－氨基苯基)茀為佳。此外，也可混合使用2種以上二胺化合物。
進而，以如下述通式(20)所示的矽氧基二胺在1~50%範圍內共聚也可。
(式中，p為0~20的整數的混合值，R7 表示甲基、異丙基、苯基、乙烯基；R8 表示碳數1~7的烴基，例如三亞甲基、四亞甲基、亞苯基等)。
聚醯亞胺及/或聚醯胺酸的反應中所使用的溶劑，若為對反應惰性的溶劑則不受特別的限定，可以單獨或混合形式使用N,N－二甲基甲醯胺、N,N－二甲基乙醯胺、N－甲基－2－吡咯烷酮、二甲基亞碸、四甲基脲、四氫呋喃等。特別適宜的是N,N－二甲基乙醯胺、N－甲基－2－吡咯烷酮。此外也可在此等溶劑中以任意比例混合苯、甲苯、二甲苯、1,3,5－三甲基苯、氯代苯、二甘醇二甲醚、三甘醇二甲醚等溶劑使用。通常在5~80%溶質濃度下進行反應。
其次，醯亞胺化反應藉由將上述反應所得到的聚醯胺酸以公知的方法脫水而進行。例如，化學醯亞胺化法是在上述反應所得到的聚醯胺酸溶液中混合1種或2種以上脫水劑，不受特別限定例如無水乙酸、三氟代乙酸酐、多磷酸、五氧化磷、五氯化磷、亞硫醯氯等進行脫水。也可使用吡啶等催化劑。熱醯亞胺化法是在上述反應所得到的聚醯胺酸溶液中，以任意比例混合苯、甲苯、二甲苯、1,3,5－三甲基苯、氯代苯、二甘醇二甲醚、三甘醇二甲醚等溶劑進行加熱，將因閉環產生的水排出系統之外以進行脫水。此外可單獨或2種以上混合使用此等溶劑。
以下，說明(c)含有交聯性的基的熱固性樹脂。為提升黏接性、耐熱性等，本發明的樹脂組成物中在如上所得到的(a)聚醯亞胺及/或(a’)聚醯胺酸與(b)本發明通式(I)的化合物之外，還含有(c)含有交聯性的基的熱固性樹脂為佳。作為(c)成分，特別是使用如下述通式(21)~(24)所示的含有交聯性的基的醯亞胺寡聚物及/或異醯亞胺寡聚物為佳。
(式中，n為0~20的數，R5 及R6 分別獨立為氫、2－羥基－2－丙基或苯基，Ar3 及Ar5 分別獨立為碳數6~36的四羧酸殘基，Ar4 及Ar6 分別為碳數6~36的二胺殘基)。
含有交聯性的基的醯亞胺寡聚物及/或異醯亞胺寡聚物的製造方法，首先進行相應的醯胺酸寡聚物的製造。醯胺酸寡聚物的製造不受特別的限制，以公知的方法即可，通常在溶劑中進行。使芳香族四羧酸二酐及芳香族二胺在極性溶劑中與含有交聯性的基的胺系或酸系分子末端封閉劑反應而製造。此處所使用的四羧酸二酐的具體示例，可列舉均苯四酸二酐、3,3’,4,4’－聯苯四羧酸二酐、2,3’,3,4’－聯苯四羧酸二酐、2,2’,3,3’－聯苯四羧酸二酐、4,4’－氧基二鄰苯二甲酸二酐、3,4’－氧基二鄰苯二甲酸二酐、3,3’－氧基二鄰苯二甲酸二酐、3,3’,4,4’－二苯甲酮四羧酸二酐、3,3’,4,4’－二苯碸四羧酸二酐、2,2－雙(3,4－二羧基苯基)丙烷二酸酐、2,2－雙(3,4－二羧基苯基)六氟丙烷二酸酐、1,2,7,8－萘基四羧酸二酐等。
醯亞胺寡聚物及/或異醯亞胺寡聚物的玻璃轉移溫度，從樹脂的流動性觀點考慮，為250℃以下、特別是200℃以下為佳。其中，本發明中玻璃轉移溫度藉由示差掃描熱分析儀(以下稱作DSC)而測定。若考慮此所希望的玻璃轉移溫度及原料化合物的易得性等，雖然還隨所使用的二胺化合物的種類及目標分子量而異，然而以使用均苯四酸二酐、4,4’－氧基二鄰苯二甲酸二酐、3,3’,4,4’－二苯基四羧酸二酐、3,3’,4,4’－二苯甲酮四羧酸二酐、3,3’,4,4’－二苯碸四羧酸二酐、2,2－雙(3,4－二羧基苯基)丙烷二羧酸酐、2,2－雙(3,4－二羧基苯基)六氟丙烷二羧酸酐為佳。此外，也可混合使用2種以上上述二羧酸酐。
芳香族二胺的示例，含有1個芳香族基的：對苯二胺、間苯二胺、對氨基苯甲胺、間氨基苯甲胺、二氨基甲苯類、二氨基二甲苯類、二氨基萘類、二氨基蒽類等；含有2個芳香族基的：4,4’－二氨基聯苯、3,4’－二氨基聯苯、3,3’－二氨基聯苯、鄰聯甲苯胺、間聯甲苯胺、鄰聯甲氧苯、4,4’－二氨基二苯基甲烷、3,4’－二氨基二苯基甲烷、3,3’－二氨基二苯基甲烷、4,4’－二氨基二苯基醚、3,4’－二氨基二苯基醚、3,3’－二氨基二苯基醚、4,4’－二氨基二苯碸、3,4’－二氨基二苯碸、3,3’－二氨基二苯碸、4,4’－二氨基二苯基酮、3,4’－二氨基二苯基酮、3,3’－二氨基二苯基酮、2,2－雙(4－氨基苯氧基)丙烷、2,2－雙(3－氨基苯氧基)丙烷、2－(3－氨基苯基)－2－(4－氨基苯基)丙烷等；含有3個芳香族基的：1,4－雙(4－氨基苯氧基)苯、1,4－雙(3－氨基苯氧基)苯、1,3－雙(4－氨基苯氧基)苯、1,3－雙(3－氨基苯氧基)苯、1,4－雙(4－氨基苯甲醯基)苯、1,4－雙(3－氨基苯甲醯基)苯、1,3－雙(4－氨基苯甲醯基)苯、1,3－雙(3－氨基苯甲醯基)苯、9,9－雙(4－氨基苯基)茀等；含有4個以上的：2,2－雙[4－(4－氨基苯氧基)苯基]丙烷、4,4’－雙(4－氨基苯氧基)聯苯、4,4’－雙(3－氨基苯氧基)聯苯、雙[4－(4－氨基苯氧基)苯基]碸、雙[4－(3－氨基苯氧基)苯基]碸、雙[4－(4－氨基苯氧基)苯基]醚、雙[4－(3－氨基苯氧基)苯基]醚、4,4’－雙(4－氨基苯氧基)二苯甲酮、4,4’－雙(3－氨基苯氧基)二苯甲酮、1,4－雙[4－(2－,3－或4－氨基苯氧基)苯甲醯基]苯、1,3－雙[4－(2－,3－或4－氨基苯氧基)苯甲醯基]苯、1,4－雙[3－(2－,3－或4－氨基苯氧基)苯甲醯基]苯、1,3－雙[3－(2－,3－或4－氨基苯氧基)苯甲醯基]苯、4,4’－雙[4－(2－,3－或4－氨基苯氧基)苯甲醯基]二苯基醚、4,4’－雙[3－(2－,3－或4－氨基苯氧基)苯甲醯基]二苯基醚、4,4’－雙[4－(2－,3－或4－氨基苯氧基)苯甲醯基]聯苯、4,4’－雙[3－(2－,3－或4－氨基苯氧基)苯甲醯基]聯苯、4,4’－雙[4－(2－,3－或4－氨基苯氧基)苯甲基]二苯碸、4,4’－雙[3－(2－,3－或4－氨基苯氧基)苯甲基]二苯碸等。若從樹脂流動性觀點，期望醯亞胺寡聚物及/或異醯亞胺寡聚物的轉移溫度為250℃以下、較佳為200℃以下或考慮到易得性的話，雖然因應所使用得四羧酸二酐的種類或目標分子量而異，具體是使用對苯二胺、間苯二胺、4,4’－二氨基二苯基醚、3,4’－二氨基二苯基醚、1,3－雙(4－氨基苯氧基)苯、1,3－雙(3－氨基苯氧基)苯、2,2－雙[4－(4－氨基苯氧基)苯基]丙烷、4,4’－雙(4－氨基苯氧基)聯苯、4,4’－雙(3－氨基苯氧基)聯苯、4,4’－雙(3－氨基苯氧基)聯苯、雙[4－(4－氨基苯氧基)苯基]碸、雙[4－(3－氨基苯氧基)苯基]碸、9,9－雙(4－氨基苯基)茀為佳。此外，也可混合使用2種以上二胺化合物。
具有交聯性的基的分子末端封閉劑，可例舉4－乙炔基鄰苯二甲酸酐、3－乙炔基鄰苯二甲酸酐、4－苯基乙炔基鄰苯二甲酸酐、3－苯基乙炔基鄰苯二甲酸酐、4－(3－羥基－3－甲基－1－丁－1－炔基)鄰苯二甲酸酐、4－(3－羥基－3－甲基－1－丁－1－炔基)鄰苯二甲酸酐、乙炔基萘基二羧酸酐、苯基乙炔基萘基二羧酸酐、乙炔基蒽、基二羧酸酐、苯基乙炔基蒽基二羧酸酐、4－萘基乙炔基鄰苯二甲酸酐、3－萘基乙炔基鄰苯二甲酸酐、萘基乙炔基萘基二羧酸酐、萘基乙炔基蒽基二羧酸酐、4－蒽基乙炔基鄰苯二甲酸酐、3－蒽基乙炔基鄰苯二甲酸酐、蒽基乙炔基萘基二羧酸酐、蒽基乙炔基蒽基二羧酸酐。此外，此等芳香族上的氫原子被碳數1~6的烷基、烯基、炔基或烷氧基、或鹵素原子取代也可。尚且，從易得性考慮的話，使用4－苯基乙炔基鄰苯二甲酸酐、4－乙炔基鄰苯二甲酸酐或4－(3－羥基－3－甲基－1－丁－1－炔基)鄰苯二甲酸酐為佳。此外，上述酸酐化合物也可以2種類以上混合使用。
胺系分子末端封閉劑的具體例，可列舉3－氨基苯基乙炔、4－氨基苯基乙炔、3－苯基乙炔基苯胺、4－苯基乙炔基苯胺、4－(3－羥基－3－甲基－1－丁－1－炔基)苯胺、3－(3－羥基－3－甲基－1－丁－1－炔基)苯胺、3－萘基乙炔基苯胺、4－萘基乙炔基苯胺、3－蒽基乙炔基苯胺、4－蒽基乙炔基苯胺等。此外，此等的芳香族上氫原子以碳數1~6的烷基、烯基、炔基或烷氧基，或鹵素原子取代亦可。尚且，從易得性考慮，使用3－氨基苯基乙炔、4－氨基苯基乙炔、3－苯基乙炔基苯胺、4－苯基乙炔基苯胺、4－(3－羥基－3－甲基－1－丁－1－炔基)苯胺為佳。此外，也可混合使用2種以上上述二羧酸酐化合物。
醯亞胺寡聚物或異醯亞胺寡聚物的目標分子量，對應於其前驅體醯胺酸寡聚物。
含有交聯性的基的分子末端封閉劑的加入量，隨目標物醯胺酸寡聚物的分子量而異，通常四羧酸二酐與二胺化合物的莫耳數之差為1至數倍，較佳為1.5~4倍。四羧酸二酐的莫耳數偏多時使用胺系分子末端封閉劑，二胺化合物的莫耳數偏多時使用酸系分子末端封閉劑。
製造醯胺酸寡聚物所使用的溶劑，若為對反應惰性的溶劑則不受特別的限定，可以單獨或混合形式使用N,N－二甲基甲醯胺、N,N－二甲基乙醯胺、N－甲基－2－吡咯烷酮、二甲基亞碸、四甲基脲、四氫呋喃等。特別適宜的是N,N－二甲基乙醯胺、N－甲基－2－吡咯烷酮。此外也可在此等溶劑中以任意比例混合苯、甲苯、二甲苯、1,3,5－三甲基苯、氯代苯、二甘醇二甲醚、三甘醇二甲醚等溶劑使用。通常在5~80%溶質濃度下進行反應。
以下詳細說明醯胺酸寡聚物的醯亞胺化及異醯亞胺化。醯亞胺化反應是將上述反應所得到的醯胺酸寡聚物以公知的方法脫水而進行。例如，化學醯亞胺化法是在上述反應所得到的醯胺酸寡聚物溶液中，混合1種或2種以上脫水劑，不受特別限定例如無水乙酸、三氟代乙酸酐、多磷酸、五氧化磷、五氯化磷、亞硫醯氯等，進行脫水。也可使用吡啶等催化劑。熱醯亞胺化法是在上述反應所得到的醯胺酸寡聚物溶液中，以任意比例混合苯、甲苯、二甲苯、1,3,5－三甲基苯、氯代苯、二甘醇二甲醚、三甘醇二甲醚等溶劑進行加熱，將因閉環產生的水即使排出系統之外進行脫水。此外可單獨或2種以上混合使用此等溶劑。異醯亞胺化反應藉由將上述反應所得到的醯胺酸以公知的方法脫水而進行。例如混合1種或2種以上脫水劑，例如三氟代乙酸酐、N,N－二環己基碳二亞胺等脫水劑，進行脫水。也可使用吡啶等催化劑。
本發明的醯亞胺寡聚物或異醯亞胺寡聚物，在醯亞胺化或異醯亞胺化結束後，可以將反應混合物注入水、乙醇等溶劑中，經再沉澱、過濾，取出結晶、乾燥，作為粉末使用；也可經過濾去除二環己基脲等異醯亞胺化試劑等副產物，直接使用溶液。
本發明的樹脂組成物，在含有如上所得到的(a)聚醯亞胺或(a’)聚醯胺酸、因應所需的(c)含有交聯性的基的醯亞胺寡聚物及/或異醯亞胺寡聚物的樹脂組成物中，本發明的通式(I)的化合物作為反應性單體以99/1~40/60，較佳為95/5~50/50的重量比(固態組分)混合為宜，可得到清漆狀或粉末狀。
進而本發明的耐熱性黏接劑，可從清漆狀或粉末狀的本發明樹脂組成物調製而得。耐熱性黏接劑的調製所使用的溶劑，若為對各成分無化學反應性且具有可溶性，則不受特別限定，可使用調製上述清漆所使用的溶劑或低級醇類(例如，甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、丁醇等)、低級烷烴(戊烷、己烷、庚烷、環己烷等)、酮類(丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮等)、鹵系烴類(二氯甲烷、四氯化碳、氟代苯等)、芳香族烴類(苯、甲苯、二甲苯等)或酯類(乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯等)等適宜選出的溶劑以單獨或混合形式使用即可。耐熱性黏接劑中所含有的本發明樹脂組成物的濃度，不受特別限制，因應各成分的溶解度及耐熱性黏接劑的使用狀態而適宜選擇，例如5~80%的溶質濃度為佳。此外在不損害本發明目的的範圍內，也可混合各種填充劑或添加劑。
同樣，本發明的清漆可由清漆狀或粉末狀的本發明的樹脂組成物調製而得。調製清漆所使用的溶劑，若對各成分具有可溶性則不受特別限定，調製各成分時所適用反應溶劑即可。溶劑，可以單獨或混合形式使用例如N,N－二甲基甲醯胺、N,N－二甲基乙醯胺、N－甲基－2－吡咯烷酮、二甲基亞碸、四甲基脲、四氫呋喃等。特佳的是N,N－二甲基乙醯胺、N－甲基－2－吡咯烷酮、四氫呋喃。此外，此等溶劑中以任意比例混合苯、甲苯、二甲苯、1,3,5－三甲基苯、氯代苯、二甘醇二甲醚、三甘醇二甲醚等溶劑使用也可。此外，也可在各成分反應結束後，藉由進行合適的後處理混合所得到的溶液，調製清漆。清漆中含有的本發明樹脂組成物的濃度不受特別限制，因應各成分的溶解度及耐熱性黏接劑的使用狀態而適宜選擇，例如5~80%的溶質濃度為佳。
由本發明的樹脂組成物也可製造薄膜。通常，將含有本發明樹脂組成物的清漆塗佈於玻璃、鋁、銅、不銹鋼、PET薄膜、聚醯亞胺薄膜等基材上，藉由使溶劑乾燥，可得到所期望厚度1μm~200μm，較佳1μm~100μm厚度的薄膜。所得到的薄膜，因應所需在180~450℃進行固化處理，得到其固化物。
以下說明本發明的金屬積層體。本發明的金屬積層體為作為絕緣層的芳香族聚合物與銅箔等作為導電層的金屬箔介由本發明的耐熱性黏接劑積層而得。本發明的芳香族聚合物，若為主鏈的重複單元至少含有一個苯環、具有絕緣性即可，可列舉例如聚醯亞胺、聚碸、聚苯硫醚(polyphenylene sulfide)、聚芳醚酮、聚碳酸酯、液晶聚合物、聚苯並噁唑(polybenZooxazole)。
本發明金屬積層體的製造方法，例如首先製造芳香族聚合物或金屬箔與本發明的耐熱性黏接劑的積層體。在厚度1μm~200μm、較佳5μm~100μm、更佳為10μm~75μm的芳香族聚合物之上，或銅箔等作為導電層的金屬箔之上，將如上得到的耐熱性黏接劑，以使溶劑乾燥後厚度為0.1μm~100μm、較佳1μm~30μm、更佳為1μm~10μm的方式塗佈清漆、乾燥溶劑。得到芳香族聚合物或金屬箔/耐熱性黏接劑積層體後，進一步藉由與金屬箔或芳香族聚合物進行熱層壓，可以得到由絕緣層/黏接劑層/導電層構成的積層體。本發明的耐熱性黏接劑，不進行先前為改善黏接性而進行的藥液處理、噴沙(sandblast)處理、電漿處理等表面處理，也可表現與芳香族聚合物及金屬箔極好的黏接性。然而，為了改善芳香族聚合物表面的潤濕性、消除耐熱性黏接劑塗膜的彈性、獲得均勻厚度等目的，也可進行此等表面處理。為獲得均勻塗膜厚度特佳的是進行電漿處理。
金屬箔，特佳為銅箔的厚度為0.1μm~100μm、較佳0.5μm~36μm、更佳為1μm~18μm。過厚則難於進行線/間隔為25μm/25μm程度的細微配線化；過薄，則進行層壓時操作困難。
熱層壓的溫度為100~300℃，以120~250℃為佳，更佳為120~200℃。層壓溫度超過300℃，則由於金屬箔、耐熱性黏接劑、芳香族聚合物的尺寸變化率不同，所製造的金屬積層體有產生皺褶、外觀不佳、絕緣不佳、導通不佳等不良品。進而，金屬的氧化不可避免。
此外，層壓例如極薄銅箔(0.1~5μm)與芳香族聚合物時，可以使用帶有PET薄膜支援物的極薄銅箔。然而，由於一般PET薄膜的使用溫度範圍在190℃以下，使用通常的熱塑性聚醯亞胺系黏接劑進行層壓時，需要250℃以上的溫度，PET的熱收縮大、發生翻轉。此外，存在PET薄膜熔融而污染裝置的問題。另一方面，使用本發明耐熱性黏接劑時，可以在190℃以下層壓，可以實現與帶有PET薄膜支持膜的銅箔的層壓，易於製造極薄銅箔積層板。
此外，將本發明的耐熱性黏接劑塗佈於芳香族聚合物薄膜的至少單面，以溶劑乾燥後的厚度為0.1μm~100μm、較佳1μm~30μm、更佳為1μm~10μm的方式塗佈清漆，並在溶劑乾燥後得到芳香族聚合物/耐熱性黏接劑積層體，進而藉由使芳香族聚合物薄膜積層、進行黏接，或將薄膜狀芳香族聚合物/耐熱性黏接劑積層體製成筒狀、進行黏接，可以得到芳香族聚合物積層體、筒狀芳香族聚合物。
藉由將如上所得到的金屬積層體或芳香族聚合物積層體在200℃~450℃、較佳為250~400℃下進行10秒~60分、較佳為1分~10分熱處理，使得此等金屬積層體或芳香族聚合物中所用的耐熱性黏接劑進行進一步固化，可提高耐熱性。熱處理中使用的熱處理爐，可使用真空乾燥機、熱風乾燥機、遠紅外爐等任意熱處理爐。特別是，進行金屬積層體的熱處理時，為了防止金屬的氧化，在真空下或惰性環境下進行熱處理為佳。
本發明的金屬積層體固化後，金屬箔與芳香族聚合物的剝離強度為0.5kN/m以上，較佳為0.8kN/m以上，更佳為1.0kN/m。若剝離強度弱，則電路加工、COF封裝等製程中，引起脫落或膨脹等問題。
本發明的通式(I)所示的反應性單體，也可藉由單獨、或因應必要加入環氧樹脂、丙烯酸樹脂、填充材料、強化纖維、脫模材料、著色劑等添加劑，使之熱固化，固化物可用作成形材料、半導體封裝等封裝材料、塗料、預浸體等。具體的是，藉由在有機溶劑中或無溶劑中，100~400℃，更佳為200~380℃的溫度下，常壓或使用成型機等加壓10分鐘~12小時、更佳為30分鐘~4小時左右的熱處理可使之固化。例如，半導體封裝中，可使用由本發明的通式(I)所示的反應性單體所得到的封裝材料作為模樹脂固化成型而封裝半導體元件。
實施例
以下為詳細說明本發明例舉實施例與比較例，然而本發明並不受此等實施例所限。
實施例中純度、熔點或玻璃轉移溫度、NMR、紅外吸收光譜以及剝離強度的測定方法，如下所述。
純度：1mg化合物溶解於1mL四氫呋喃(THF)中，液相層析儀(島津製作所製，LC－10AD)中，以層析柱為TSKgel ODS－80TM(TOSOH公司製)、柱溫度為40℃，移動相為THF/H2 O＝550/450，流量為1.0ml/min，檢測器為254nm進行測定。
熔點或玻璃轉移溫度：示差掃描熱分析儀(島津製作所製DSC－60)，每分5℃的升溫速度升至40~400℃，進行測定。藉由分析軟體從DSC曲線的外插點算出熔點或玻璃轉移溫度。
NMR：配製化合物與重DMSO(cambrige Isotope Laboratories,Inc.公司製，DMSO－d6 ，含有0.05%TMS)的混合溶劑、在NMR(日本電子公司製JNM－AL400)上進行1 H－NMR測定。
紅外吸收光譜：在IR測定裝置(島津製作所製FTIR－8200)上，以KBr壓片法測定。
金屬積層體的剝離強度：使用氯化鐵水溶液將金屬蝕刻(etching)出寬度1mm後，在1mm厚的不銹鋼板上使用兩面膠帶黏貼芳香族聚合物側，使用拉引試驗機(島津製作所製，autograph AGS－H)以50mm/分鐘的速度在180°方向上拉引金屬，求出此時的拉引剝離強度。
芳香族聚合物積層體的剝離強度：將芳香族聚合物積層體剪成10mm寬，將單面的芳香族聚合物使用兩面膠帶貼付於1mm厚的不銹鋼板上，使用拉引試驗機(島津製作所製，autograph AGS－H)以50mm/分鐘的速度在180°的另一方向上拉引芳香族聚合物，求出此時的拉引剝離強度。
實施例1
N－(3－乙炔基苯基)－4’－苯基乙炔基鄰苯二甲醯亞胺的合成在四口燒瓶中加入23.4296g(0.20mol)的3－氨基苯基乙炔、414.1g的N－甲基－2－吡咯烷酮、41.4g的二甲苯，在氮氣流中使其溶解。分批投入49.6466g(0.20mol)的4－苯基乙炔基鄰苯二甲酸酐，在室溫下攪拌4小時，合成黃色的醯胺酸溶液。接著，加熱燒瓶至200℃，並且邊將醯亞胺化產生的水與二甲苯一起蒸出系統外邊回流8小時。冷卻至室溫使結晶析出、進行過濾、乾燥晶體、得到N－(3－乙炔基苯基)－4’－苯基乙炔基鄰苯二甲醯亞胺結晶(收率70%、純度98%)。以DSC測定此結晶，於212℃觀測到熔點、從217℃開始觀測到因三鍵交聯的放熱。此結晶的NMR圖示於圖1，IR圖示於圖2。
實施例2
N－(3－乙炔基苯基)－4’－苯基乙炔基鄰苯二甲異醯亞胺的合成在四口燒瓶中加入23.4296g(0.20mol)的3－氨基苯基乙炔、337.5g的N－甲基－2－吡咯烷酮，在氮氣流中使其溶解。分批投入49.6466g(0.20mol)的4－苯基乙炔基鄰苯二甲酸酐，在室溫下攪拌4小時，合成黃色的醯胺酸溶液。接著，將燒瓶冷卻至5℃，由滴液漏斗在1小時內滴加41.3g(0.20mol)的二環己基碳二亞胺(DCC)溶解於76.6g的NMP中形成的溶液。其後，恢復至室溫，攪拌3小時後，濾去反應副產物二環己基脲(DCU)，得到溶液濃度15%的異醯亞胺體溶液(收率90%、純度98%)。此異醯亞胺體溶液的一部分加至甲醇中，析出結晶、過濾、得到異醯亞胺體結晶。以DSC測定此結晶，於191℃觀測到熔點、從201℃開始觀測到因三鍵交聯的放熱。
實施例3
N－(3－乙炔基苯基)－4’－乙炔基鄰苯二甲醯亞胺的合成在四口燒瓶中加入23.4296g(0.20mol)的3－氨基苯基乙炔、327.9g的N－甲基－2－吡咯烷酮，在氮氣流中使其溶解。分批投入34.4274g(0.20mol)的4－乙炔基鄰苯二甲酸酐，在室溫下攪拌4小時，合成褐色的醯胺酸溶液。接著，由滴液漏斗加入1.6g(0.02mol)的吡啶、61.3g(0.60mol)的乙酸酐。室溫下攪拌3小時，過濾析出的結晶、乾燥，得到N－(3－乙炔基苯基)－4’－乙炔基鄰苯二甲醯亞胺結晶。以DSC測定此結晶，從220℃開始觀測到因三鍵交聯的放熱。此結晶的NMR圖示於圖3，IR圖示於圖4。
實施例4
N－[3－(3－羥基－3－甲基－1－丁－1－炔基)苯基]－4’－苯基乙炔基鄰苯二甲醯亞胺的合成
在四口燒瓶中加入17.5227g(0.10mol)的4－(3－氨基苯基)－2－甲基－3－丁炔－2－醇、169.4g的N－甲基－2－吡咯烷酮，在氮氣流中使其溶解。分批投入24.8233g(0.10mol)的4－苯基乙炔基鄰苯二甲酸酐，在室溫下攪拌4小時，合成紅褐色的醯胺酸溶液。接著，由滴液漏斗加入0.8g(0.01mol)的吡啶、30.7g(0.30mol)的乙酸酐。在室溫下攪拌3小時，注入2L水中，過濾析出的結晶、乾燥，得到目的產物。以DSC測定此結晶，於136℃觀測到熔點，從269℃開始觀測到因三鍵交聯的放熱。此結晶的NMR圖示於圖5，IR圖示於圖6。
實施例5~7
如實施例2或3同樣的方法，變更各種成分進行下列化合物的合成。其結果示於表1。
表1中的略稱如下所示：PEPA：4－苯基乙炔基鄰苯二甲酸酐EPA：4－乙炔基鄰苯二甲酸酐p－APA：對氨基苯基乙炔m－APA：間氨基苯基乙炊DCC：N,N－二環己基碳二亞胺
合成例1
聚醯胺酸的合成：在四口燒瓶中加入21.8119g(0.1mol)的均苯四羧酸二酐、16.0189g(0.08mol)的4,4’－二氨基二苯基醚、2.1628g(0.02mol)的對苯二胺、226.6g的N－甲基－2－吡咯烷酮(NMP)，在室溫下攪拌4小時，合成聚醯胺酸，得到溶質濃度15%、黏度(B型黏度計，東京計器製)為10,000mPa．s的聚醯胺酸溶液。
合成例2
聚醯亞胺的合成：在四口燒瓶中加入12.4086g(0.04mol)的4,4’－氧基二鄰苯二甲酸二酐、16.4203g(0.04mol)的2，2－雙[4－(4－氨基苯氧基)苯基]丙烷、163.4g的NMP、16.3g的二甲苯，在氮氣流中室溫下攪拌2小時，得到聚醯胺酸。其次，將燒瓶加熱至200℃，並且邊將醯亞胺化生成的水與二甲苯一起蒸出系統外邊回流8小時。冷卻至室溫，得到溶質濃度15%、黏度為80,000mPa．s的聚醯亞胺溶液。
合成例3
異醯亞胺寡聚物的合成：在四口燒瓶中加入12.4086g(0.04mol)的4,4’－氧基二鄰苯二甲酸二酐、23.3866g(0.08mol)的1,3－雙(3－氨基苯氧基)苯、19.8568g(0.08mOl)的4－苯基乙炔基鄰苯二甲酸酐、254.0g的NMP，在氮氣流中室溫下攪拌3小時。將燒瓶冷卻至5℃，由滴液漏斗在1小時內滴加33.0g(0.16mOl)的二環己基碳二亞胺(DCC)溶解於61.3g的NMP中形成的溶液。其後，恢復至室溫，攪拌3小時後，濾去反應副產物二環己基脲(DCU)，得到溶液濃度15%的異醯亞胺寡聚物。此異醯亞胺寡聚物溶液的一部分加至甲醇中，析出結晶、過濾、得到異醯亞胺寡聚物結晶。以DSC測定98℃為玻璃轉移溫度、從220℃為異醯亞胺向醯亞胺的轉變放熱、365℃起為苯基乙炔基的交聯放熱。
實施例8
黏接劑的調製：在合成例1所得到的聚醯胺酸溶液中，混合上述實施例1中所得到的醯亞胺化合物，重量為相對於聚醯胺酸重量的15wt%，使其溶解。
實施例9
黏接劑的調製：在合成例2所得到的聚醯亞胺溶液中，混合上述實施例2中所得到的異醯亞胺化合物，重量為相對於聚醯亞胺重量的15wt%，使其溶解。
實施例10
黏接劑的調製：在合成例1所得到的聚醯胺酸溶液中，混合上述實施例4中所得到的醯亞胺化合物，重量為相對於聚醯胺酸重量的15wt%，使其溶解。
實施例11
黏接劑的調製：在合成例2、3所得到的聚醯亞胺與異醯亞胺寡聚物以溶質重量比50：50混合，進而將上述實施例1中所得到的N－(3－乙炔基苯基)－4’－苯基乙炔基鄰苯二甲醯亞胺以上述清漆全部固含量的10wt%混入，使其溶解。
實施例12
聚醯亞胺金屬積層體的製作：在厚度50μm的Kapton 200 EN之上塗佈實施例7中得到的清漆，使得乾燥後黏接劑層厚度為2μm，在160℃下乾燥2分鐘，得到薄膜樣品。所得到的薄膜樣品與厚度9μm的銅箔(福田金屬箔粉工業(股)製CF－T8GD－SV)積層，在175℃溫度下進行層壓時，發現可以層壓。如此得到的金屬積層物在真空下380℃溫度下進行90秒固化，測定剝離強度為1.2kN/m。此外，固化後的黏接劑層在DSC上測定時，未觀測到玻璃轉移溫度。
實施例13
聚醯亞胺金屬積層體的製作：在厚度40μm的Kapton 150 EN之上塗佈實施例8中得到的清漆，使得乾燥後黏接劑層厚度為2μm，在160℃下乾燥2分鐘，得到薄膜樣品。所得到的薄膜樣品與厚度9μm的銅箔(福田金屬箔粉工業(股)製CF－T8GD－SV)積層，在175℃溫度下進行層壓時，發現可以層壓。如此得到的金屬積層物在真空下380℃溫度下進行90秒固化，測定剝離強度為1.1kN/m。此外，固化後的黏接劑層在DSC上測定，玻璃轉移溫度為285℃。
實施例14
聚醯亞胺金屬積層體的製作：在厚度40μm的Kapton 150 EN之上塗佈實施例9中得到的清漆，使得乾燥後黏接劑層厚度為2μm，在160℃下乾燥2分鐘，得到薄膜樣品。所得到的薄膜樣品與厚度9μm的銅箔(福田金屬箔粉工業(股)製CF－T8GD－SV)積層，在170℃溫度下進行層壓時，發現可以層壓。如此得到的金屬積層物在真空下380℃溫度下進行90秒固化，測定剝離強度為1.5kN/m。此外，固化後的黏接劑層在DSC上測定時，未觀測到玻璃轉移溫度。
實施例15
聚醯亞胺金屬積層體的製作：在厚度50μm的Kapton 200 EN之上塗佈實施例9中得到的清漆，使得乾燥後黏接劑層厚度為3μm，在160℃下乾燥2分鐘，得到薄膜樣品。所得到的薄膜樣品與厚度9μm的銅箔(福田金屬箔粉工業(股)製CF－T8GD－SV)積層，在160℃溫度下進行層壓時，發現可以層壓。如此得到的金屬積層物在真空下380℃溫度下進行90秒固化，測定剝離強度為1.8kN/m。此外，固化後的黏接劑層在DSC上測定，玻璃轉移溫度為285℃。
實施例16
除使用的銅箔為1.5μm帶有隔離薄膜的銅箔(福田金屬箔粉工業(股)製CKPF－5CQ)之外，與實施例15同樣進行。可以在175℃進行層壓，進行固化後剝離強度為1.7kN/m的黏接力。
實施例17
聚醯亞胺積層體的製作：除使用厚度50μm的Kapton 200 EN替代銅箔之外，與實施例12同樣進行。可以在175℃進行層壓，進行固化後剝離強度為1.5kN/m的黏接力。
比較例1
使用合成例1中得到的聚醯胺酸溶液，不加入N－(3－乙炔基苯基)－4’－苯基乙炔基鄰苯二甲醯亞胺，製作聚醯亞胺黏接薄膜。與實施例10同樣的方法進行層壓，發現在175℃不能層壓。
比較例2
使用如合成例2、3所得到的聚醯亞胺與異醯亞胺寡聚物以溶質重量比50：50混合所得的清漆，不加入N－(3－乙炔基苯基)－4’－苯基乙炔基鄰苯二甲醯亞胺，製作聚醯亞胺黏接薄膜。嘗試使用各種銅箔、在各種溫度下進行層壓，發現直到265℃不能進行層壓。
產業上利用可能性
含有以本發明的通式(I)的化合物作為反應性單體的樹脂組成物，以及由該樹脂組成物所得到的耐熱性黏接劑在較低溫度下熔融性、流動性優異，低溫下與金屬箔的黏接性良好。此外，可以與帶有PET薄膜支持物的極薄銅箔進行層壓，此等經熱處理，使其交聯、固化所得到的固化物黏接性、焊接耐熱性、電特性優異，特別適於製造需微細配線化的COF封裝用金屬積層體。
圖1是實施例1所得到的化合物的1 H－NMR圖。
圖2是實施例1所得到的化合物的IR圖。
圖3是實施例3所得到的化合物的1 H－NMR圖。
圖4是實施例3所得到的化合物的IR圖。
圖5是實施例4所得到的化合物的1 H－NMR圖。
圖6是實施例4所得到的化合物的IR圖。

Claims (25)

  1. 一種化合物，其如下述通式(I)所示： 式中，X及Y中其中之一是=O，另一是=NAr2 R2 ；R1 為下述式(3)所示： 式中R3 為氫、C6 ~C18 的芳基或如下述式所示的基： 式中R各自分別為氫、C1 ~C4 烷基或C6 ~C18 芳基，R2 為下述式(4)所示： 式中R4 為氫或如下述式所示的基： 式中R各自分別為氫、C1 ~C4 烷基或C6 ~C18 芳基，Ar1 為苯三基，Ar2 為亞苯基。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的化合物，其中R3 為氫、苯基或如下述式所示的基
  3. 如申請專利範圍第1項所述的化合物，其中R4 為氫、苯基或如下述式所示的基
  4. 如申請專利範圍第1項所述的化合物，其中R1 為從乙炔基、苯基乙炔基以及如下述式所示的基中所選出的 R2 為從乙炔基以及如下述式所示的基中所選出的
  5. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的化合物，其為從下述式(5)、(6)、(11)、(12)、(25)或(26)中選出的 、或是
  6. 如申請專利範圍第1項所述的化合物，其為從下述式(13)中選出的
  7. 一種樹脂組成物，包含：(a)聚醯亞胺，以及(b)如申請專利範圍第1項至第6項中任一項所述的通式(I)的化合物。
  8. 一種樹脂組成物，包含：(a’)聚醯胺酸，以及(b)如申請專利範圍第1項至第6項中任一項所述的通式(I)的化合物。
  9. 如申請專利範圍第7項或第8項所述的樹脂組成物，其中所含(a)聚醯亞胺或(a’)聚醯胺酸與(b)如申請專利範圍第1項至第6項中任一項所述的通式(I)的化合物的重量比為99/1~40/60。
  10. 一種樹脂組成物，包含：(a)聚醯亞胺，(b)如申請專利範圍第1項至第6項中任一項所述的通式(I)的化合物，以及(c)含有交聯性的基的熱固性樹脂，其中(c)含有交聯性的基的熱固性樹脂為如下述通式(21)~(24)選出 (式中，n為0~20的數，R5 及R6 分別為氫、2-羥基-2-丙基或苯基，Ar3 及Ar5 分別為碳數6~36的四羧酸殘基，Ar4 及Ar6 分別為碳數6~36的二胺殘基)。
  11. 一種樹脂組成物，包含：(a’)聚醯胺酸，(b)如申請專利範圍第1項至第6項中任一項所述的通式(I)的化合物，以及(c)含有交聯性的基的熱固性樹脂，其中(c)含有交聯性 的基的熱固性樹脂為如下述通式(21)~(24)選出 (式中，n為0~20的數，R5 及R6 分別為氫、2-羥基-2-丙基或苯基，Ar3 及Ar5 分別為碳數6~36的四羧酸殘基，Ar4 及Ar6 分別為碳數6~36的二胺殘基)。
  12. 如申請專利範圍第10項或第11項所述的樹脂組成物，其中所含(a)聚醯亞胺或(a’)聚醯胺酸與(c)含有交聯性的基的熱固性樹脂的重量比為95/5~5/95。
  13. 如申請專利範圍第10項或第11項所述的樹脂組成 物，其中所含(a)聚醯亞胺或(a’)聚醯胺酸與(c)含有交聯性的基的熱固性樹脂的總重量，相對於(b)如申請專利範圍第1項至第6項中任一項所述的通式(I)的化合物的重量之比為99/1~40/60。
  14. 如申請專利範圍第10項或第11項所述的樹脂組成物，其中(c)含有交聯性的基的熱固性樹脂的玻璃轉移溫度為200℃以下。
  15. 一種耐熱性黏接劑，其特徵在於含有如申請專利範圍第7項至第14項中任一項所述的樹脂組成物。
  16. 一種清漆，其特徵在於含有如申請專利範圍第7項至第14項中任一項所述的樹脂組成物。
  17. 一種薄膜，其特徵在於藉由將如申請專利範圍第16項所述的清漆塗佈於基材上、乾燥而得到。
  18. 一種金屬積層體，其特徵在於在芳香族聚合物構成的絕緣層的至少單面上，介由如申請專利範圍第15項所述的耐熱性黏接劑積層金屬箔而製得。
  19. 如申請專利範圍第18項所述的金屬積層體，其中金屬箔的厚度為0.1~18μm。
  20. 如申請專利範圍第18項或第19項所述的金屬積層體，其中前述芳香族聚合物選自聚醯亞胺、聚碸、聚苯硫醚、聚芳醚酮、聚碳酸酯、液晶聚合物、聚苯並噁唑。
  21. 如申請專利範圍第18項或第19項所述的金屬積層體，其中芳香族聚合物的表面是經電漿處理過的。
  22. 一種電子電路，其特徵在於使用如申請專利範圍第 18項至第21項中任一項所述的金屬積層體。
  23. 一種芳香族聚合物積層體，其特徵在於在芳香族聚合物薄膜的至少單面介由如申請專利範圍第15項所述的耐熱性黏接劑進一步積層芳香族聚合物薄膜而製得。
  24. 一種筒狀芳香族聚合物，其特徵在於在芳香族聚合物薄膜的至少單面介由如申請專利範圍第15項所述的耐熱性黏接劑進一步積層芳香族聚合物薄膜而製得。
  25. 一種固化物，其特徵在於將如申請專利範圍第1項至第6項中任一項所述的通式(I)的化合物熱固化而製得。
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