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公開番号2024082217
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-06-19
出願番号2023079533
出願日2023-05-12
発明の名称テトラカルボン酸二無水物、ポリエステルイミド、およびポリエステルイミドフィルム
出願人学校法人東邦大学,株式会社レゾナック
代理人個人,個人,個人
主分類C08G 73/16 20060101AFI20240612BHJP(有機高分子化合物;その製造または化学的加工;それに基づく組成物)
要約【課題】低吸水率かつ低誘電正接であるポリエステルイミドの製造に使用できるテトラカルボン酸二無水物を提供すること。
【解決手段】下記一般式(1):
<com:Image com:imageContentCategory="Drawing"> <com:ImageFormatCategory>TIFF</com:ImageFormatCategory> <com:FileName>2024082217000030.tif</com:FileName> <com:HeightMeasure com:measureUnitCode="Mm">27</com:HeightMeasure> <com:WidthMeasure com:measureUnitCode="Mm">161</com:WidthMeasure> </com:Image>
で表され、前記一般式(1)中、Ar₁が、2,6-ナフタレン構造を含む、テトラカルボン酸二無水物。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
下記一般式（１）：
TIFF
2024082217000023.tif
25
162
で表され、
前記一般式（１）中、Ａｒ
１
が、下記式（２）～（６）：
TIFF
2024082217000024.tif
21
161
TIFF
2024082217000025.tif
23
161
TIFF
2024082217000026.tif
19
163
TIFF
2024082217000027.tif
18
163
TIFF
2024082217000028.tif
20
161
のいずれかで表される、
テトラカルボン酸二無水物。
続きを表示（約 650 文字）【請求項２】
下記一般式（７）：
TIFF
2024082217000029.tif
25
162
で表される構造単位を含み、
前記一般式（７）中、Ａｒ
１
は前記式（２）～（６）のいずれかで表され、Ａｒ
２
は２
価の芳香族基、２価の脂肪族基、または芳香族基と脂肪族基の少なくとも一方を含む２価
の基である、
ポリエステルイミド。
【請求項３】
請求項２に記載のポリエステルイミドを含む、フィルム。
【請求項４】
熱機械分析によって測定された１００～２００℃の間の平均線熱膨張係数が、３０ｐｐ
ｍ／Ｋ以下である、請求項３に記載のフィルム。
【請求項５】
動的粘弾性分析により測定されたガラス転移温度が、３００℃以上であるかまたは検出
されない、請求項３に記載のフィルム。
【請求項６】
吸水率が、０．５％以下である、請求項３に記載のフィルム。
【請求項７】
動作周波数１０ＧＨｚにおける誘電正接が、０．００３以下である、請求項３に記載の
フィルム。
【請求項８】
請求項３～７のいずれか１項に記載のフィルムを含む、高速通信用フレキシブルプリン
ト配線基板。
【請求項９】
請求項３～７のいずれか１項に記載のフィルムを含む、耐熱絶縁基板。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、テトラカルボン酸二無水物、ポリエステルイミド、ポリエステル
イミドフィルム、高速通信用フレキシブルプリント配線基板、および耐熱絶縁基板に関す
る。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
軽量で繰り返しの曲げおよび展開や複雑な形状に折り曲げて実装可能な電子回路基板、
並びに、フレキシブルプリント配線基板（ＦＰＣ）は、近年、パーソナルコンピューター
、携帯電話、デジタルカメラ、プリンター、ハードディスク、医療用機器、自動車電装部
品等で広く用いられている。
【０００３】
ＦＰＣは、通常、ハンダ耐熱性を有するポリイミドからなる電気絶縁フィルム（ベース
フィルム材）上に銅回路が形成されたものである。ＦＰＣは、例えば、回路とポリイミド
フィルムとの強固な密着力を確保するため、エポキシ樹脂／アクリルゴム系等の強力な接
着剤を用いてポリイミドフィルムと銅箔を貼り合わせ、銅張積層板を作製しておき、これ
をフォトリソグラフィーとＦｅＣｌ
３
水溶液により銅箔をエッチング処理（サブトラクテ
ィブ法）することにより製造される。
【０００４】
ＦＰＣのベースフィルム材として現在最も需要の多いポリイミドフィルムは、テトラカ
ルボン酸二無水物成分としてピロメリット酸二無水物（ＰＭＤＡ）とジアミン成分として
４，４’－オキシジアニリン（４，４’－ＯＤＡ）から得られる下記式（８）：
TIFF
2024082217000001.tif
29
161
で表される分子構造を有するＫａｐｔｏｎ
（Ｒ）
Ｈフィルムである。これはＦＰＣのベー
スフィルム材に求められる基本的特性、即ち、短期耐熱性（ガラス転移温度：Ｔ
ｇ
）、電
気絶縁信頼性、膜純度、機械的特性、耐薬品性、銅箔密着性および難燃性を全て満足して
いる。
【０００５】
近年、ＦＰＣの高精細化に伴い回路の位置ずれ許容制限が厳しくなり、デバイス製造時
の熱サイクルに対するベースフィルム材の寸法安定性（ＸＹ方向の熱寸法安定性）が重視
されている。熱寸法安定性を確保するためには、ベースフィルム材のＴ
ｇ
がハンダリフロ
ー温度（２６０℃）よりもずっと高いことに加えて、Ｔ
ｇ
以下のガラス領域でＸＹ方向の
線熱膨張係数（ＣＴＥ）が十分に低いことが望まれる。
【０００６】
殆どの一般的な高分子フィルムは、耐熱性が不十分で、Ｔ
ｇ
がハンダリフロー温度に比
べてずっと低いのに加え、回路材である銅箔のＣＴＥ（１７～１８ｐｐｍ／Ｋ）よりもず
っと高いＣＴＥ（５０～１００ｐｐｍ／Ｋ）を示すため、熱寸法安定性も低い。一方、Ｋ
ａｐｔｏｎ
（Ｒ）
Ｈフィルムは一般的な高分子フィルムよりは低いＣＴＥを有しているが
、銅箔のＣＴＥに比べると依然として高い値であり、熱寸法安定性の点では改善の余地が
ある。
【０００７】
熱寸法安定性を改良したポリイミドフィルムも上市されている。例えば、銅箔に近いＣ
ＴＥを示すＫａｐｔｏｎ
（Ｒ）
ＥＮや、３，３’、４，４’－ビフェニルテトラカルボン
酸二無水物（ｓ－ＢＰＤＡ）とｐ－フェニレンジアミン（ｐ－ＰＤＡ）より得られ、銅箔
より低いＣＴＥを示す、下記式（９）：
TIFF
2024082217000002.tif
26
161
で表される分子構造を有するポリイミドフィルム、Ｕｐｉｌｅｘ
（Ｒ）
Ｓ等が知られてい
る。
【０００８】
また最近、スマートフォン等の移動体通信機器の高速、大容量、および低遅延通信を可
能にする新通信規格：５Ｇへの移行に伴い、移動体通信機器のアンテナ部とメイン基板を
接続するＦＰＣ部品では、従来よりも高い動作周波数（≧３．６ＧＨｚ）における電気絶
縁基板由来の誘電損失を大幅に低減することが喫緊の課題となっている。
【０００９】
ＦＰＣの絶縁層で生ずる誘電損失を抑制するために、ベースフィルム材であるポリイミ
ドフィルム自身の誘電正接（ｔａｎ δ）を低く抑えることが有効である。しかしながら
、現行のポリイミドフィルムでは、マイクロ波域での誘電正接を劇的に低減することは原
理的に困難であるという問題があった。例えば、ＰＭＤＡと４，４’－ＯＤＡより実験室
的に作製されたポリイミドフィルムは、高い誘電正接（１０ＧＨｚで０．０１４０）を示
すことが報告されている（例えば、非特許文献１を参照。）。これはポリイミドの分子構
造中に高含有率で存在する分極したイミド基（Ｏ＝Ｃ－Ｎ－Ｃ＝Ｏ）によるものであると
考えられる。したがって、ベースフィルム材としてイミド基を多く含むポリイミドフィル
ムを選択する限り、低誘電正接化は困難であり、上記低いＣＴＥを示すポリイミドフィル
ムも同様な理由からも高速通信ＦＰＣ用途には好適ではない。
【００１０】
しかしながら、イミド基は双極子－双極子相互作用に基づく強い分子間力の起源であり
、ポリイミドの耐熱性（極めて高いＴ
ｇ
）を支える不可欠な基であるため、イミド基を安
易に排除するとポリイミドの最大の特徴である優れた物理的耐熱性（短期耐熱性）が大き
く損なわれる恐れがある。
（【００１１】以降は省略されています）

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