説明

アルカリ現像性感光性樹脂組成物

【課題】感度、解像度、透明性、密着性、耐アルカリ性等に優れ、微細パターンを精度良く形成できるアルカリ現像性樹脂組成物を提供すること。
【解決手段】エポキシ樹脂(A)に不飽和一塩基酸(B)を付加させた構造を有するエポキシ付加物に対し、多塩基酸無水物(C)、続いて多官能エポキシ化合物(D)をエステル化させて得られた反応生成物を含有するアルカリ現像性樹脂組成物で、上記エポキシ付加物は、上記エポキシ樹脂(A)のエポキシ基1個に対し、上記不飽和一塩基酸(B)のカルボキシル基が0.1〜1.0個で付加させた構造を有し、上記エステル化は、上記エポキシ付加物の水酸基1個に対し、上記多塩基酸無水物(C)の酸無水物構造が0.1〜1.0個となる比率で、上記多官能エポキシ化合物(D)のエポキシ基が0.1〜1.0個となる比率で行われるアルカリ現像性樹脂組成物。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、エチレン性不飽和結合を有する特定の化合物を含有するアルカリ現像性樹脂組成物、該アルカリ現像性樹脂組成物に光重合開始剤を含有させてなるアルカリ現像性感光性樹脂組成物、及び該アルカリ現像性樹脂組成物の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
アルカリ現像性感光性樹脂組成物は、エチレン性不飽和結合を有する化合物を含有するアルカリ現像性樹脂組成物及び光重合開始剤を含有するものである。このアルカリ現像性感光性樹脂組成物は、紫外線もしくは電子線を照射することによって重合硬化させることができるので、光硬化性インキ、感光性印刷版、プリント配線版、各種フォトレジスト等に用いられている。最近、電子機器の軽薄短小化や高機能化の進展に伴い、微細パターンを精度良く形成することができるアルカリ現像性感光性樹脂組成物が望まれている。
【0003】
アルカリ現像性樹脂組成物及びアルカリ現像性感光性樹脂組成物に関し、下記特許文献1には、エチレン性不飽和結合を持つプレポリマーを含有する感光性樹脂組成物が提案されている。また、下記特許文献2には、不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂を含有する感光性樹脂組成物が提案されている。しかし、これらの公知のアルカリ現像性感光性樹脂組成物は、感度が充分でなく、適切なパターン形状や微細パターンを得ることが困難であった。そのため、透明性、密着性及び耐アルカリ性に優れ、微細パターンを精度良く形成できるアルカリ現像性感光性樹脂組成物が望まれていた。
【0004】
【特許文献1】特開2000−235261号公報
【特許文献2】特開平2000−355621号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
解決しようとする問題点は、上述したように、感度が充分で、適切なパターン形状や微細パターンを得ることのできるアルカリ現像性樹脂組成物がこれまでなかったということである。
【0006】
従って、本発明の目的は、感度、解像度、透明性、密着性、耐アルカリ性等に優れ、微細パターンを精度良く形成できるアルカリ現像性樹脂組成物、及びアルカリ現像性感光性樹脂組成物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、下記一般式(I)で表されるエポキシ樹脂(A)に不飽和一塩基酸(B)を付加させた構造を有するエポキシ付加物に対し、多塩基酸無水物(C)、続いて多官能エポキシ化合物(D)をエステル化させて得られた反応生成物を含有するアルカリ現像性樹脂組成物で、上記エポキシ付加物は、上記エポキシ樹脂(A)のエポキシ基1個に対し、上記不飽和一塩基酸(B)のカルボキシル基が0.1〜1.0個となる比率で付加させた構造を有し、上記エステル化は、上記エポキシ付加物の水酸基1個に対し、上記多塩基酸無水物(C)の酸無水物構造が0.1〜1.0個となる比率で、上記多官能エポキシ化合物(D)のエポキシ基が0.1〜1.0個となる比率で行われるアルカリ現像性樹脂組成物を提供することにより、上記目的を達成したものである。
【0008】
【化1】

(式中、Cyは炭素原子数3〜10のシクロアルキル基を示し、Xは、水素原子、又は炭素原子数1〜10のアルキル基若しくはアルコキシ基により置換されていてもよいフェニル基若しくは炭素原子数3〜10のシクロアルキル基を示し、Y及びZは、それぞれ独立して、炭素原子数1〜10のアルキル基、炭素原子数1〜10のアルコキシ基、炭素原子数2〜10のアルケニル基又はハロゲン原子を示し、アルキル基、アルコキシ基及びアルケニル基はハロゲン原子で置換されていてもよく、nは0〜10の数を示し、pは0〜4の数を示し、rは0〜4の数を表す。)
【0009】
また、本発明は、上記アルカリ現像性樹脂組成物に光重合開始剤(F)を含有させてなるアルカリ現像性感光性樹脂組成物を提供することにより、上記目的を達成したものである。
また、本発明は、上記アルカリ現像性樹脂組成物の製造方法であって、上記一般式(I)で表されるエポキシ樹脂(A)に不飽和一塩基酸(B)を付加させてエポキシ付加物を得た後、該エポキシ付加物を、多塩基酸無水物(C)、続いて多官能エポキシ付加物(D)でエステル化して、請求項1記載のアルカリ現像性樹脂組成物を得るアルカリ現像性樹脂組成物の製造方法を提供するものである。
【発明の効果】
【0010】
本発明のアルカリ現像性感光性樹脂組成物は、感度、解像度、透明性、密着性、耐アルカリ性に優れ、微細パターンを精度良く形成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0011】
以下、本発明のアルカリ現像性樹脂組成物及びアルカリ現像性感光性樹脂組成物について、好ましい実施形態に基づき詳細に説明する。
【0012】
本発明のアルカリ現像性樹脂組成物は、上記一般式(I)で表されるエポキシ樹脂(A)に、不飽和一塩基酸(B)を、上記エポキシ樹脂(A)のエポキシ基1個に対し、上記不飽和一塩基酸(B)のカルボキシル基が0.1〜1.0個となる比率で付加させた構造を有するエポキシ付加物に対し、多塩基酸無水物(C)を、上記エポキシ付加物の水酸基1個に対し酸無水物構造が0.1〜1.0個となる比率で、続いて上記多官能エポキシ化合物(D)を、上記エポキシ付加物の水酸基1個に対しエポキシ基が0.1〜1.0個となる比率でエステル化させた反応生成物を含有する。
上記エポキシ樹脂(A)のエポキシ基1個に対する上記不飽和一塩基酸(B)のカルボキシル基の比率は、好ましくは0.4〜1.0個である。また、上記エポキシ化合物の水酸基1個に対し、多塩基酸無水物(C)の酸無水物構造の比率は好ましくは0.4〜1.0個であり、上記多官能エポキシ化合物(D)のエポキシ基の比率は好ましくは0.4〜1.0個である。
【0013】
上記一般式(I)中、Cyで示される炭素原子数3〜10のシクロアルキル基としては、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、メチルシクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチル、シクロノニル、シクロデシル等が挙げられる。
Xで表される炭素原子数3〜10のシクロアルキル基としては、例えば、Cyで示される炭素原子数3〜10のシクロアルキル基として例示したものが挙げられる。Xで示されるフェニル基又は炭素原子数3〜10のシクロアルキル基を置換してもよい炭素原子数1〜10のアルキル基、炭素原子数1〜10のアルコキシ基及びハロゲン原子としては、それぞれ、Y及びZで示されるものとして後に例示するものが挙げられる。
Y及びZで示される炭素原子数1〜10のアルキル基としては、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、第二ブチル、第三ブチル、アミル、イソアミル、第三アミル、ヘキシル、へプチル、オクチル、イソオクチル、第三オクチル、2−エチルヘキシル、ノニル、イソノニル、デシル、イソデシル等が挙げられる。Y及びZで示される炭素原子数1〜10のアルコキシ基としてはメトキシ、エトキシ、プロピルオキシ、ブチルオキシ、第二ブトキシ、第三ブトキシ、ペントキシ、ヘキシロキシ、ヘプトキシ、オクチロキシ、2−エチル−ヘキシロキシ等が挙げられる。Y及びZで示される炭素原子数2〜10のアルケニル基としては、ビニル、アリル、ブテニル、プロペニル等が挙げられる、Y及びZで示されるハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素が挙げられる。
また、Xで示されるフェニル基及び炭素原子数3〜10のシクロアルキル基を置換してもよい上記のアルキル基及びアルコキシ基、並びにY及びZで示される上記のアルキル基、アルコキシ基及びアルケニル基は、ハロゲン原子で置換されていてもよく、該ハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素が挙げられる。例えば、フッ素原子で置換された炭素原子数1〜10のアルキル基としては、モノフルオロメチル、ジフルオロメチル、トリフルオロメチル、トリフルオロエチル、パーフルオロエチル等が挙げられる。
【0014】
本発明のアルカリ現像性樹脂組成物は、その調製に用いられるエポキシ樹脂(A)がトリアリールモノシクロアルキルメタン骨格を有することにより、硬化物の基材への密着性、耐アルカリ性、加工性、強度等が優れるため、非硬化部を現像除去する際に、微細パターンであっても鮮明な画像を精度良く形成できるものと考えられる。エポキシ樹脂(A)としては、上記一般式(I)において、Cyがシクロヘキシルであるもの;Xがフェニル基であるもの;p及びrが0であるもの;nが0〜5、特に0〜1であるものが好ましい。
【0015】
上記一般式(I)で表されるエポキシ樹脂(A)の具体例としては、以下の化合物No.1〜No.9の化合物が挙げられる。ただし、本発明は以下の化合物により何ら制限を受けるものではない。
【0016】
【化2】

【0017】
【化3】

【0018】
【化4】

【0019】
【化5】

【0020】
【化6】

【0021】
【化7】

【0022】
【化8】

【0023】
【化9】

【0024】
【化10】

【0025】
本発明のアルカリ現像性樹脂組成物に含有される、(A)成分に(B)成分を付加させた構造を有するエポキシ付加物に対し、(C)成分、続いて(D)成分をエステル化して得られる反応生成物は、例えば、下記[化11]の反応式で示される方法によって製造することができる。
まず、(A)成分であるエポキシ樹脂(1)に、(B)成分である不飽和一塩基酸(2)を付加させて、エポキシ付加物である化合物(3)を含む樹脂組成物を得る。(A)成分への(B)成分の付加反応は、常法に従って行なうことができるが、好ましくは、(A)成分のエポキシ基1個に対して(B)成分のカルボキシル基が0.1〜1.0個の比率を満たす量の(A)成分及び(B)成分を使用し、90〜150℃で5〜30時間反応させる。
続いて、エポキシ付加物である化合物(3)に、(C)成分である多塩基酸無水物(4)を反応させてエステル化反応を行い、エステル化合物である化合物(5)を含む樹脂組成物を得る。エポキシ付加物と(C)成分とのエステル化反応は、常法に従って行なうことができるが、好ましくは、上記エポキシ付加物の水酸基1個に対して(C)成分の酸無水物構造が0.1〜1.0個の比率を満たす量のエポキシ付加物及び(C)成分を使用し、50〜150℃で5〜10時間反応させる。
続いて、エステル化合物である化合物(5)に、更に(D)成分の多官能エポキシ化合物であるジエポキシ化合物(6)をエステル化反応させて、目的の反応生成物である化合物(7)を含む樹脂組成物を得ることができる。上記エステル化合物と(D)成分とのエステル化反応は、常法に従って行なうことができるが、好ましくは、上記エステル化合物及び(D)成分の使用量は、先に用いたエポキシ付加物の水酸基1個に対して(D)成分のエポキシ基が0.1〜1.0個の比率を満たす量とし、30〜150℃で2〜30時間反応を行なう。
【0026】
【化11】

【0027】
[化11]中の化合物(7)の構造からも明らかなように、上記エポキシ付加物に(C)成分をエステル化させて得た上記エステル化合物と(D)成分とのエステル化反応は、上記エステル化合物中の(C)成分由来のカルボキシル基と、(D)成文である多官能エポキシ化合物のエポキシ基との間で行なう。(C)成分由来のカルボキシル基と、(D)成分である多官能エポキシ化合物のエポキシ基との間で反応を確実に行なうためには、(C)成分及び(D)成分の使用量は、上記エポキシ付加物の水酸基1個に対する多塩基酸無水物の酸無水物構造の数と、上記エポキシ付加物の水酸基1個に対する多官能エポキシ化合物(D)のエポキシ基との数との和が、1.0個より大きくなる量、特に1.1〜2.0個となる量から選択することが好ましい。
【0028】
また、(A)成分に(B)成分を付加させた構造を有するエポキシ付加物である化合物(3)を得る方法は、上記[化11]中に示した上記の方法に限定されるわけではなく、例えば、化合物(3)におけるnが0の場合、下記[化12]の反応式に示すように、ビスフェノール(8)とグリシジルメタクリレート(9)を含むモノエポキシ化合物を反応させる方法によって化合物(3)を得ることもできる。
【0029】
【化12】

【0030】
本発明のアルカリ現像性樹脂組成物を得るために使用される不飽和一塩基酸(B)は、該アルカリ現像性樹脂組成物の感度を向上させるために用いられ、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、桂皮酸、ソルビン酸、ヒドロキシエチルメタクリレート・マレート、ヒドロキシエチルアクリレート・マレート、ヒドロキシプロピルメタクリレート・マレート、ヒドロキシプロピルアクリレート・マレート、ジシクロペンタジエン・マレートあるいは1個のカルボキシル基と2個以上の(メタ)アクリロイル基とを有する多官能(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらの中でも、アクリル酸、メタクリル酸及び1個のカルボキシル基と2個以上の(メタ)アクリロイル基とを有する多官能(メタ)アクリレートが好ましい。
【0031】
上記1個のカルボキシル基と2個以上の(メタ)アクリロイル基とを有する多官能(メタ)アクリレートは、例えば1分子中に1個のヒドロキシル基と2個以上の(メタ)アクリロイル基とを有する多官能(メタ)アクリレートと二塩基酸無水物又はカルボン酸とを反応させることによって得ることができる。
【0032】
上記1個のカルボキシル基と2個以上の(メタ)アクリロイル基とを有する多官能(メタ)アクリレートとしては、下記化合物No.10〜No.14を挙げることができる。
【0033】
【化13】

【0034】
【化14】

【0035】
【化15】

【0036】
【化16】

【0037】
【化17】

【0038】
本発明のアルカリ現像性樹脂組成物を得るために使用される多塩基酸無水物(C)は、該アルカリ現像性樹脂組成物の酸価を増大させてパターン形状、現像性及び現像速度を向上させるために用いられ、例えば、コハク酸無水物、マレイン酸無水物、トリメリット酸無水物、ピロメリット酸無水物、2,2’−3,3’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物、3,3’−4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物、エチレングリコールビスアンヒドロトリメリテート、グリセロールトリスアンヒドロトリメリテート、無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ナジック酸無水物、メチルナジック酸無水物、トリアルキルテトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、5−(2,5−ジオキソテトラヒドロフリル)−3−メチル−3−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物、トリアルキルテトラヒドロ無水フタル酸−無水マレイン酸付加物、ドデセニル無水コハク酸、無水メチルハイミック酸等が挙げられる。これらの中でも、コハク酸無水物、トリメリット酸無水物、ヘキサヒドロ無水フタル酸が好ましい。
【0039】
本発明のアルカリ現像性樹脂組成物を得るために使用される多官能エポキシ化合物(D)は、上記光重合性不飽和化合物の分子量を増大させて現像速度を調整するのに用いられ、例えば、多価アルコール又はそのアルキレンオキシド付加物のポリグリシジルエーテル、多塩基酸のポリグリシジルエステル、シクロヘキセン環あるいはシクロペンテン環含有化合物を酸化剤でエポキシ化することによって得られるシクロヘキセンオキシドあるいはシクロペンテンオキシド含有化合物等を用いることができ、具体的には以下の化合物を挙げることができる。
すなわち、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールB型エポキシ樹脂、ビスフェノールC型エポキシ樹脂、ビスフェノールE型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールM型エポキシ樹脂、ビスフェノールP型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、ビスフェノールZ型エポキシ樹脂等のアルキリデンビスフェノールポリグリシジルエーテル型エポキシ樹脂;上記アルキリデンビスフェノールポリグリシジルエーテル型エポキシ樹脂を水添して得られる水添ビスフェノール型ジグリシジルエーテル;エチレングリコールジグリシジルエーテル、1,3−プロピレングリコールジグリシジルエーテル、1,2−プロピレングリコールジグリシジルエーテル、1,4−ブタンジオールジグリシジルエーテル、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、1,8−オクタンジオールジグリシジルエーテル、1,10−デカンジオールジグリシジルエーテル、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオールジグリシジルエーテル、ジエチレングリコールジグリシジルエーテル、トリエチレングリコールジグリシジルエーテル、テトラエチレングリコールジグリシジルエーテル、ヘキサエチレングリコールジグリシジルエーテル、1,4−シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテル、1,1,1−トリ(グリシジルオキシメチル)プロパン、1,1,1−トリ(グリシジルオキシメチル)エタン、1,1,1−トリ(グリシジルオキシメチル)メタン、1,1,1,1−テトラ(グリシジルオキシメチル)メタン、グリセリントリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、ソルビトールテトラグリシジルエーテル、ジペンタエリスリトールヘキサグリシジルエーテル等の脂肪族多価アルコールのグリシジルエーテル;プロピレングリコール、トリメチロールプロパン、グリセリン等の多価アルコールに2種以上のアルキレンオキシドを付加することによって得られるポリエーテルポリオールのポリグリシジルエーテル;フェノールノボラック型エポキシ化合物、ビフェニルノボラック型エポキシ化合物、クレゾールノボラック型エポキシ化合物、ビスフェノールAノボラック型エポキシ化合物、ジシクロペンタジエンノボラック型エポキシ化合物等のノボラック型エポキシ化合物;3,4−エポキシ−3−メチルシクロヘキシルメチル−3,4−エポキシ−3−メチルシクロヘキサンカルボキシレート、3,4−エポキシ−5−メチルシクロヘキシルメチル−3,4−エポキシ−5−メチルシクロヘキサンカルボキシレート、3,4−エポキシ−6−メチルシクロヘキシルメチル−3,4−エポキシ−6−メチルシクロヘキサンカルボキシレート、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル−3,4−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、1−エポキシエチル−3,4−エポキシシクロヘキサン、ビス(3,4−エポキシシクロヘキシルメチル)アジペート、メチレンビス(3,4−エポキシシクロヘキサン)、イソプロピリデンビス(3,4−エポキシシクロヘキサン)、ジシクロペンタジエンジエポキシド、エチレンビス(3,4−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート)、1,2−エポキシ−2−エポキシエチルシクロヘキサン等の脂環式エポキシ化合物;フタル酸ジグリシジルエステル、テトラヒドロフタル酸ジグリシジルエステル、ダイマー酸グリシジルエステルなどのニ塩基酸のグリシジルエステル;テトラグリシジルジアミノジフェニルメタン、トリグリシジルP−アミノフェノール、N,N−ジグリシジルアニリンなどのグリシジルアミン類;1,3−ジグリシジル−5,5−ジメチルヒダントイン、トリグリシジルイソシアヌレート等の複素環式エポキシ化合物;ジシクロペンタジエンジオキシド等のジオキシド化合物;ナフタレン型エポキシ化合物、トリフェニルメタン型エポキシ化合物、ジシクロペンタジエン型エポキシ化合物等が挙げられる。
【0040】
上記多官能エポキシ化合物としては市販のものを用いることもでき、例えば、BREN−S、EPPN−201、EPPN−501N、EOCN−1020、GAN、GOT(日本化薬社製)、アデカレジンEP−4000、アデカレジンEP−4003S、アデカレジンEP−4080、アデカレジンEP−4085、アデカレジンEP−4088、アデカレジンEP−4100、アデカレジンEP−4900、アデカレジンED−505、アデカレジンED−506、アデカレジンKRM−2110、アデカレジンKRM−2199、アデカレジンKRM−2720(株式会社ADEKA製)、R−508、R−531、R−710(三井化学社製)、エピコート190P、エピコート191P、エピコート604、エピコート801、エピコート828、エピコート871、エピコート872、エピコート1031、エピコートRXE15、エピコートYX−4000、エピコートYDE−205、エピコートYDE−305(ジャパンエポキシレジン社製)、スミエポキシELM−120、スミエポキシELM−434(住友化学社製)、デナコールEM−150、デナコールEX−201、デナコールEX−211、デナコールEX−212、デナコールEX−313、デナコールEX−314、デナコールEX−322、デナコールEX−411、デナコールEX−421、デナコールEX−512、デナコールEX−521、デナコールEX−614、デナコールEX−711、デナコールEX−721、デナコールEX−731、デナコールEX−811、デナコールEX−821、デナコールEX−850、デナコールEX−851、デナコールEX−911、(ナガセケムテックス社製)、エポライト70P、エポライト200P、エポライト400P、エポライト40E、エポライト100E、エポライト200E、エポライト400E、エポライト80MF、エポライト100MF、エポライト1500NP、エポライト1600、エポライト3002、エポライト4000、エポライトFR−1500、エポライトM−1230、エポライトEHDG−L(共栄社化学社製)、SB−20(岡村製油社製)、エピクロン720(大日本インキ化学社製)、UVR−6100、UVR−6105、UVR−6110、UVR−6200、UVR−6228(ユニオン・カーバイド社製)、セロキサイド2000、セロキサイド2021、セロキサイド2021P、セロキサイド2081、セロキサイド2083、セロキサイド2085、セロキサイド3000、サイクロマーA200、サイクロマーM100、サイクロマーM101、エポリードGT−301、エポリードGT−302、エポリード401、エポリード403、エポリードHD300、EHPE−3150、ETHB、エポブレンド(ダイセル化学社製)、PY−306、0163、DY−022(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)、サントートST0000、エポトートYD−011、エポトートYD−115、エポトートYD−127、エポトートYD−134、エポトートYD−172、エポトートYD−6020、エポトートYD−716、エポトートYD−7011R、エポトートYD−901、エポトートYDPN−638、エポトートYH−300、ネオトートPG−202、ネオトートPG−207(東都化成社製)、ブレンマーG(日本油脂社製)等が挙げられる。
【0041】
本発明において、上記反応生成物には、さらにエポキシ化合物(E)を反応させてもよい。該エポキシ化合物(E)は、酸価を調整して本発明のアルカリ現像性樹脂組成物の現像性をより向上させるために用いることができるものである。該エポキシ化合物(E)としては、グリシジルメタクリレート、メチルグリシジルエーテル、エチルグリシジルエーテル、プロピルグリシジルエーテル、イソプロピルグリシジルエーテル、ブチルグリシジルエーテル、イソブチルグリシジルエーテル、t−ブチルグリシジルエーテル、ペンチルグリシジルエーテル、ヘキシルグリシジルエーテル、ヘプチルグリシジルエーテル、オクチルグリシジルエーテル、ノニルグリシジルエーテル、デシルグリシジルエーテル、ウンデシルグリシジルエーテル、ドデシルグリシジルエーテル、トリデシルグリシジルエーテル、テトラデシルグリシジルエーテル、ペンタデシルグリシジルエーテル、ヘキサデシルグリシジルエーテル、2−エチルヘキシルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、プロパルギルグリシジルエーテル、p−メトキシエチルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、p−メトキシグリシジルエーテル、p−ブチルフェノールグリシジルエーテル、クレジルグリシジルエーテル、2−メチルクレジルグリシジルエーテル、4−ノニルフェニルグリシジルエーテル、ベンジルグリシジルエーテル、p−クミルフェニルグリシジルエーテル、トリチルグリシジルエーテル、2,3−エポキシプロピルメタクリレート、エポキシ化大豆油、エポキシ化アマニ油、グリシジルブチレート、ビニルシクロヘキサンモノオキシド、1,2−エポキシ−4−ビニルシクロヘキサン、スチレンオキシド、ピネンオキシド、メチルスチレンオキシド、シクロヘキセンオキシド、プロピレンオキシド、下記化合物No.15、N0.16等が挙げられる。
本発明のアルカリ現像性樹脂組成物の固形分の酸価は、20〜120mgKOH/gの範囲であることが好ましく、エポキシ化合物(E)の使用量は、上記酸価を満たすように選択するのが好ましい。
【0042】
【化18】

【0043】
【化19】

【0044】
本発明のアルカリ現像性樹脂組成物は、さらに光重合開始剤(F)を加えてアルカリ現像性感光性樹脂組成物とすることができる。
【0045】
上記アルカリ現像性樹脂組成物は、通常、前記の各成分を溶解または分散しえる溶媒を加えた溶液状組成物として、本発明のアルカリ現像性感光性樹脂組成物に用いられる。
上記溶媒としては、通常、前記の各成分を溶解または分散しえる溶媒であれば特に制限はないが、例えば、メチルエチルケトン、メチルアミルケトン、ジエチルケトン、アセトン、メチルイソプロピルケトン、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;エチルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、1,2−ジメトキシエタン、1,2−ジエトキシエタン、ジプロピレングリコールジメチルエーテル等のエーテル系溶媒;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸−n−プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸n−ブチル等のエステル系溶媒;エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等のセルソルブ系溶媒;メタノール、エタノール、イソ−又はn−プロパノール、イソ−又はn−ブタノール、アミルアルコール等のアルコール系溶媒;ベンゼン、トルエン、キシレン等のBTX系溶媒;ヘキサン、ヘプタン、オクタン、シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素系溶媒;テレピン油、D−リモネン、ピネン等のテルペン系炭化水素油;ミネラルスピリット、スワゾール#310(コスモ松山石油(株))、ソルベッソ#100(エクソン化学(株))等のパラフィン系溶媒;四塩化炭素、クロロホルム、トリクロロエチレン、塩化メチレン等のハロゲン化脂肪族炭化水素系溶媒;クロロベンゼン等のハロゲン化芳香族炭化水素系溶媒;カルビトール系溶媒、アニリン、トリエチルアミン、ピリジン、酢酸、アセトニトリル、二硫化炭素、テトラヒドロフラン、N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリドン等が挙げられ、中でも、ケトン類あるいはセロソルブ系溶媒が好ましい。これらの溶媒は1種又は2種以上の混合溶媒として使用することができる。
本発明のアルカリ現像性感光性樹脂組成物において、上記溶媒の含有量は、アルカリ現像性感光性樹脂組成物に占める全固形分濃度が5〜40質量%、特に15〜30質量%となるように調整するとよい。
【0046】
(A)成分に(B)成分を付加させた構造を有するエポキシ付加物に対し、(C)成分、続いて(D)成分でエステル化させ、さらに必要に応じて(E)成分を反応させて得られた反応生成物の含有量は、上記溶液状組成物中、1〜70重量%、特に3〜30重量%が好ましい。
【0047】
本発明のアルカリ現像性感光性樹脂組成物に用いる上記光重合開始剤(F)としては、従来既知の化合物を用いることが可能であり、例えば、ベンゾフェノン、フェニルビフェニルケトン、1−ヒドロキシ−1−ベンゾイルシクロヘキサン、ベンジル、ベンジルジメチルケタール、1−ベンジル−1−ジメチルアミノ−1−(4'−モルホリノベンゾイル)プロパン、2−モルホリル−2−(4'−メチルメルカプト)ベンゾイルプロパン、チオキサントン、1−クロル−4−プロポキシチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、ジエチルチオキサントン、エチルアントラキノン、4−ベンゾイル−4'−メチルジフェニルスルフィド、ベンゾインブチルエーテル、2−ヒドロキシ−2−ベンゾイルプロパン、2−ヒドロキシ−2−(4'−イソプロピル)ベンゾイルプロパン、4−ブチルベンゾイルトリクロロメタン、4−フェノキシベンゾイルジクロロメタン、ベンゾイル蟻酸メチル、1,7−ビス(9'−アクリジニル)ヘプタン、9−n−ブチル−3,6−ビス(2'−モルホリノイソブチロイル)カルバゾール、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルホリノプロパン−1−オン、2−メチル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−フェニル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−ナフチル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、下記化合物No.17、No.18等が挙げられる。これらの中でも、ベンゾフェノン、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルホリノプロパン−1−オンが好ましい。
【0048】
【化20】

(式中、X1はハロゲン原子又はアルキル基を表し、R1はR、OR、COR、SR、CONRR’又はCNを表し、R2はR、OR、COR、SR又はNRR’を表し、R3はR、OR、COR、SR又はNRR’を表し、R及びR’は、アルキル基、アリール基、アラルキル基又は複素環基を表し、これらはハロゲン原子及び/又は複素環基で置換されていてもよく、これらのうちアルキル基及びアラルキル基のアルキレン部分は、不飽和結合、エーテル結合、チオエーテル結合又はエステル結合により中断されていてもよく、また、R及びR’は一緒になって環を形成していてもよく、nは0〜5である。)
【0049】
【化21】

(式中、X1、R1、R2、R3、R及びR’は上記化合物No.17と同様であり、X1’はハロゲン原子又はアルキル基を表し、Zは酸素原子又は硫黄原子を表し、m及びnはそれぞれ1〜4の数を表し、R1’はR、OR、COR、SR、CONRR’又はCNを表し、R2’はR、OR、COR、SR又はNRR’を表し、R3’はそれぞれR、OR、COR、SR又はNRR’を表し、R4はジオール残基又はジチオール残基を表す。)
【0050】
本発明のアルカリ現像性感光性樹脂組成物において、上記光重合開始剤(F)の含有量は、本発明のアルカリ現像性樹脂組成物に溶媒を加えた上記溶液状組成物に対して、0.1〜30重量%、特に0.5〜5重量%が好ましい。
【0051】
本発明のアルカリ現像性樹脂組成物及びアルカリ現像性感光性樹脂組成物には、さらに不飽和結合を有するモノマー、連鎖移動剤、界面活性剤等を併用することができる。
【0052】
上記不飽和結合を有するモノマーとしては、アクリル酸−2−ヒドロキシエチル、アクリル酸−2−ヒドロキシプロピル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸N−オクチル、アクリル酸イソオクチル、アクリル酸イソノニル、アクリル酸ステアリル 、アクリル酸メトキシエチル、アクリル酸ジメチルアミノエチル、アクリル酸亜鉛、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、メタクリル酸−2−ヒドロキシエチル、メタクリル酸−2−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ターシャリーブチル、メタクリル酸シクロヘキシル、トリメチロールプロパントリメタクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、トリシクロデカンジメチロールジアクリレート等が挙げられる。
【0053】
上記連鎖移動剤としては、チオグリコール酸、チオリンゴ酸、チオサリチル酸、2−メルカプトプロピオン酸、3−メルカプトプロピオン酸、3−メルカプト酪酸、N−(2−メルカプトプロピオニル)グリシン、2−メルカプトニコチン酸、3−〔N−(2−メルカプトエチル)カルバモイル〕プロピオン酸、3−〔N−(2−メルカプトエチル)アミノ〕プロピオン酸、N−(3−メルカプトプロピオニル)アラニン、2−メルカプトエタンスルホン酸、3−メルカプトプロパンスルホン酸、4−メルカプトブタンスルホン酸、ドデシル(4-メチルチオ)フェニルエーテル、2−メルカプトエタノール、3−メルカプト−1,2−プロパンジオール、1−メルカプト−2−プロパノール、3−メルカプト−2−ブタノール、メルカプトフェノール、2−メルカプトエチルアミン、2−メルカプトイミダゾール、2−メルカプト−3−ピリジノール、2−メルカプトベンゾチアゾール、メルカプト酢酸、トリメチロールプロパントリス(3-メルカプトプロピオネート)、ペンタエリスリトールテトラキス(3-メルカプトプロピオネート)等のメルカプト化合物、該メルカプト化合物を酸化して得られるジスルフィド化合物、ヨード酢酸、ヨードプロピオン酸、2−ヨードエタノール、2−ヨードエタンスルホン酸、3−ヨードプロパンスルホン酸等のヨード化アルキル化合物が挙げられる。
【0054】
上記界面活性剤としては、パーフルオロアルキルリン酸エステル、パーフルオロアルキルカルボン酸塩等のフッ素界面活性剤、高級脂肪酸アルカリ塩、アルキルスルホン酸塩、アルキル硫酸塩等のアニオン系界面活性剤、高級アミンハロゲン酸塩、第四級アンモニウム塩等のカチオン系界面活性剤、ポリエチレングリコールアルキルエーテル、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、脂肪酸モノグリセリド等の非イオン界面活性剤、両性界面活性剤、シリコーン系界面活性剤等の界面活性剤を用いることができ、これらは組み合わせて用いてもよい。
【0055】
本発明のアルカリ現像性樹脂組成物及びアルカリ現像性感光性樹脂組成物には、さらに熱可塑性有機重合体を用いることによって、硬化物の特性を改善することもできる。該熱可塑性有機重合体としては、例えば、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、メチルメタクリレート−エチルアクリレート共重合体、ポリ(メタ)アクリル酸、スチレン−(メタ)アクリル酸共重合体、(メタ)アクリル酸−メチルメタクリレート共重合体、ポリビニルブチラール、セルロースエステル、ポリアクリルアミド、飽和ポリエステル等が挙げられる。
【0056】
また、本発明のアルカリ現像性樹脂組成物及びアルカリ現像性感光性樹脂組成物には、必要に応じて、アニソール、ハイドロキノン、ピロカテコール、第三ブチルカテコール、フェノチアジン等の熱重合抑制剤;可塑剤;接着促進剤;充填剤;消泡剤;レベリング剤等の慣用の添加物を加えることができる。
【0057】
本発明のアルカリ現像性感光性樹脂組成物は、ロールコーター、カーテンコーター、各種の印刷、浸漬等の公知の手段で、金属、紙、プラスチック等の支持基体上に適用される。また、一旦フィルム等の支持基体上に施した後、他の支持基体上に転写することもでき、その適用方法に制限はない。
【0058】
本発明のアルカリ現像性感光性樹脂組成物は、主として、前記溶媒及び前記光重合開始剤と混合され、アルカリ現像性感光性樹脂組成物として用いられるもので、該アルカリ現像性感光性樹脂組成物は、光硬化性塗料、光硬化性接着剤、印刷版、印刷配線板用フォトレジスト等の各種の用途に使用することができ、その用途に特に制限はない。
【0059】
また、本発明のアルカリ現像性感光性樹脂組成物を硬化させる際に用いられる活性光の光源としては、波長300〜450nmの光を発光するものを用いることができ、例えば、超高圧水銀、水銀蒸気アーク、カーボンアーク、キセノンアーク等を用いることができる。
【実施例】
【0060】
以下、実施例等を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【0061】
[実施例1] アルカリ現像性樹脂組成物No.1の製造
<ステップ1>1,1−ビス(4’−ヒドロキシフェニル)−1−(1’’−ビフェニル)−1−シクロヘキシルメタンの製造
ビフェニルシクロヘキシルケトン70.5g、フェノール200.7g及びチオ酢酸10.15gを仕込み、トリフルオロメタンスルホン酸40.0gを18℃で20分かけて滴下した。17〜19℃で18時間反応後、水500gを加えて反応を停止させ、トルエン500gを加え、有機層をpH3〜4になるまで水洗して有機層を分離した。トルエン、水及び過剰のフェノールを留去した。残さにトルエンを加えて析出した固体をろ別し、トルエンで分散洗浄して淡黄色結晶59.2g(収率51%)を得た。該淡黄色結晶の融点は239.5℃であり、該淡黄色結晶は目的物であることを確認した。
【0062】
<ステップ2>1,1−ビス(4’−エポキシプロピルオキシフェニル)−1−(1’’−ビフェニル)−1−シクロヘキシルメタンの製造
ステップ1で得られた1,1−ビス(4’−ヒドロキシフェニル)−1−(1’’−ビフェニル)−1−シクロヘキシルメタン57.5g及びエピクロルヒドリン195.8gを仕込み、ベンジルトリエチルアンモニウムクロリド0.602gを加えて64℃で18時間攪拌した。続いて54℃まで降温し、24重量%水酸化ナトリウム水溶液43.0gを滴下し、30分攪拌した。エピクロルヒドリン及び水を留去し、メチルイソブチルケトン216gを加えて水洗後、24重量%水酸化ナトリウム2.2gを滴下した。80℃で2時間攪拌後、室温まで冷却し、3重量%モノリン酸ナトリウム水溶液で中和し、水洗を行った。溶媒を留去して、黄色固体57g(収率79%)を得た。(融点64.2℃、エポキシ当量282、n=0.04)。該黄色結晶は目的物であることを確認した。
【0063】
<ステップ3>アルカリ現像性樹脂組成物No.1の製造
ステップ2で得られた1,1−ビス(4’−エポキシプロピルオキシフェニル)−1−(1’’−ビフェニル)−1−シクロヘキシルメタン(以下、化合物aともいう)1695g、アクリル酸(以下、化合物b−1ともいう)443g、2,6−ジ−tert−ブチル−p−クレゾール6g、テトラブチルアンモニウムアセテート11g及びプロピレングリコール−1−モノメチルエーテル−2−アセテート1425gを仕込み、120℃で16時間攪拌した。室温まで冷却し、プロピレングリコール−1−モノメチルエーテル−2−アセテート718g及び無水コハク酸(以下、化合物c−1ともいう)482g及びテトラブチルアンモニウムアセテート25gを加えて100℃で5時間攪拌した。更に、ステップ2で得られた1,1−ビス(4’−エポキシプロピルオキシフェニル)−1−(1’’−ビフェニル)−1−シクロヘキシルメタン(以下、化合物d−1ともいう)508g及びプロピレングリコール−1−モノメチルエーテル−2−アセテート218gを加えて120℃で12時間、80℃で2時間、40℃で2時間攪拌後、プロピレングリコール−1−モノメチルエーテル−2−アセテート1463gを加えて、プロピレングリコール−1−モノメチルエーテル−2−アセテート溶液として目的物であるアルカリ現像性樹脂組成物No.1を得た(Mw=4200、Mn=2100、酸価(固形分)55mgKOH/g)。
尚、アルカリ現像性樹脂組成物No.1が含有する反応生成物は、(A)成分である化合物aに(B)成分である化合物b−1を付加させた構造を有するエポキシ付加物の水酸基1個に対し、(C)成分である化合物c−1の酸無水物構造が0.8個の比率で、(D)成分である化合物dのエポキシ基が0.3個の比率でエポキシ付加物と化合物c−1及び化合物d−1とをエステル化反応させて得られたものである。また、上記エポキシ付加物は、化合物aのエポキシ基1個に対し、化合物bのカルボキシル基が1.0個の比率で付加させた構造を有するものである。
【0064】
[実施例2]アルカリ現像性樹脂組成物No.2の製造
1,1−ビス(4’−エポキシプロピルオキシフェニル)−1−(1’’−ビフェニル)−1−シクロヘキシルメタン(化合物a)43g、アクリル酸(化合物b−1)33.6g、2,6−ジ−tert−ブチル−p−クレゾール0.04g、テトラブチルアンモニウムアセテート0.21g及びプロピレングリコール−1−モノメチルエーテル−2−アセテート18gを仕込み、120℃で13時間攪拌した。室温まで冷却し、プロピレングリコール−1−モノメチルエーテル−2−アセテート24g及び無水コハク酸(化合物c−1)10gを加えて100℃で3時間攪拌した。更にビスフェノールZグリシジルエーテル(化合物d−2)8gを加えて120℃で4時間、90℃で3時間、60℃で2時間、40℃で5時間攪拌後、プロピレングリコール−1−モノメチルエーテル−2−アセテート29gを加えて、プロピレングリコール−1−モノメチルエーテル−2−アセテート溶液として目的物であるアルカリ現像性樹脂組成物No.2を得た(Mw=4600、Mn=2100、酸価(固形分)54mgKOH/g)。
尚、アルカリ現像性樹脂組成物No.2が含有する反応生成物は、(A)成分である化合物aに(B)成分である化合物b−1を付加させた構造を有するエポキシ付加物の水酸基1個に対し、(C)成分である化合物c−1の酸無水物構造が0.8個の比率で、(D)成分である化合物d−2のエポキシ基が0.3個の比率でエポキシ付加物と化合物c−1及び化合物d−2とをエステル化反応させて得られたものである。また、上記エポキシ付加物は、化合物aのエポキシ基1個に対し、化合物bのカルボキシル基が1.0個の比率で付加させた構造を有するものである。
【0065】
[実施例3] アルカリ現像性樹脂組成物No.3の製造
1,1−ビス(4’−エポキシプロピルオキシフェニル)−1−(1’’−ビフェニル)−1−シクロヘキシルメタン(化合物a)1695g、アクリル酸(化合物b−1)443g、2,6−ジ−tert−ブチル−p−クレゾール6g、テトラブチルアンモニウムアセテート11g及びプロピレングリコール−1−モノメチルエーテル−2−アセテート1425gを仕込み、120℃で16時間攪拌した。室温まで冷却し、プロピレングリコール−1−モノメチルエーテル−2−アセテート931g及びヘキサヒドロ無水フタル酸(以下、化合物c−2ともいう)741g及びテトラ−n−ブチルアンモニウムアセテート25gを加えて70℃で4時間攪拌した。更にエチレングリコールジグリシジルエーテル(以下、化合物d−3ともいう)313g及びプロピレングリコール−1−モノメチルエーテル−2−アセテート1463gを加えて、プロピレングリコール−1−モノメチルエーテル−2−アセテート溶液として目的物であるアルカリ現像性樹脂組成物No.3を得た(Mw=3000、Mn=1700、酸価(固形分)43mgKOH/g)。
尚、アルカリ現像性樹脂組成物No.3が含有する反応生成物は、(A)成分である化合物aに(B)成分である化合物b−1を付加させた構造を有するエポキシ付加物の水酸基1個に対し、(C)成分である化合物c−2の酸無水物構造が0.8個の比率で、(D)成分である化合物d−3のエポキシ基が0.4個の比率でエポキシ付加物と化合物c−2および化合物d−3とをエステル化反応させて得られたものである。また、上記エポキシ付加物は、化合物aのエポキシ基1個に対し、化合物bのカルボキシル基が1.0個の比率で付加させた構造を有するものである。
【0066】
[実施例4] アルカリ現像性樹脂組成物No.4の製造
ライトアクリレートPE−3A(アクリル酸誘導体、共栄社化学製)37.3g、コハク酸無水物12.5g、トリフェニルフォスフィン0.087g及び2,6−ジ−tert−ブチル−p−クレゾール0.050gを仕込み、100℃で3時間攪拌し、多官能アクリル基を有する不飽和一塩基酸(以下、化合物b−2ともいう)を得た。室温まで冷却し、1,1−ビス(4’―エポキシプロピルオキシフェニル)−1−(1’’−ビフェニル)−1−シクロヘキシルメタン(化合物a)138g、アクリル酸(化合物b−1)27.7g、2,6−ジ−tert−ブチル−p−クレゾール0.51g、テトラブチルアンモニウムアセテート0.90g及びプロピレングリコール−1−モノメチルエーテル−2−アセテート144gを仕込み、120℃で12時間攪拌した。室温まで冷却し、プロピレングリコール−1−モノメチルエーテル−2−アセテート65.4g及びコハク酸無水物(化合物c−1)40.0g及びテトラブチルアンモニウムアセテート2.1gを加えて100℃で5時間攪拌した。更に1,1−ビス(4’―エポキシプロピルオキシフェニル)−1−(1’’−ビフェニル)−1−シクロヘキシルメタン(化合物d−1)41.4g及び2,6−ジ−tert−ブチル−p−クレゾール0.56g並びにプロピレングリコール−1−モノメチルエーテル−2−アセテート18.0gを加えて90℃で1時間、120℃で8時間攪拌した。室温まで冷却し、プロピレングリコール−1−モノメチルエーテル−2−アセテート136gを加えて、プロピレングリコール−1−モノメチルエーテル−2−アセテート溶液として目的物であるアルカリ現像性樹脂組成物No.4を得た(Mw=6700、Mn=2700、酸価(固形分)51mgKOH/g)。
尚、アルカリ現像性樹脂組成物No.4が含有する反応生成物は、(A)成分である化合物aに(B)成分である化合物b−1及びb−2を付加させた構造を有するエポキシ付加物の水酸基1個に対し、(C)成分である化合物c−1の酸無水物構造が0.8個の比率で、(D)成分である化合物d−1のエポキシ基が0.3個の比率でエポキシ付加物と化合物c−1および化合物d−1とをエステル化反応させて得られたものである。また、上記エポキシ付加物は、化合物aのエポキシ基1個に対し、化合物b−1のカルボキシル基が0.75個、化合物b−2のカルボキシル基が0.25個の比率で付加させた構造を有するものである。
【0067】
[実施例5] アルカリ現像性樹脂組成物No.5の製造
ライトエステルG201P(メタクリル酸誘導体、共栄社化学製)26.8g、無水コハク酸12.5g、トリフェニルフォスフィン0.087g及び2,6−ジ−tert−ブチル−p−クレゾール0.039gを仕込み、100℃で3時間攪拌し、多官能(メタ)アクリル基を有する不飽和一塩基酸(以下、化合物b−3ともいう)を得た。室温まで冷却し、1,1−ビス(4’―エポキシプロピルオキシフェニル)−1−(1’’−ビフェニル)−1−シクロヘキシルメタン(化合物a)138g、アクリル酸(化合物b−1)27.7g、2,6−ジ−tert−ブチル−p−クレゾール0.50g、テトラブチルアンモニウムアセテート0.90g及びプロピレングリコール−1−モノメチルエーテル−2−アセテート137gを仕込み、120℃で12時間攪拌した。室温まで冷却し、プロピレングリコール−1−モノメチルエーテル−2−アセテート63.8g及びコハク酸無水物(化合物c−1)40.0g及びテトラブチルアンモニウムアセテート2.1gを加えて100℃で5時間攪拌した。更に1,1−ビス(4’―エポキシプロピルオキシフェニル)−1−(1’’−ビフェニル)−1−シクロヘキシルメタン(化合物d−1)41.4g及び2,6−ジ−tert−ブチル−p−クレゾール0.56g並びにプロピレングリコール−1−モノメチルエーテル−2−アセテート18.0gを加えて90℃で1時間、120℃で8時間攪拌した。室温まで冷却し、プロピレングリコール−1−モノメチルエーテル−2−アセテート132gを加えて、プロピレングリコール−1−モノメチルエーテル−2−アセテート溶液として目的物であるアルカリ現像性樹脂組成物No.5を得た(Mw=4800、Mn=2400、酸価(固形分)54mgKOH/g)。
尚、アルカリ現像性樹脂組成物No.5が含有する反応生成物は、(A)成分である化合物aに(B)成分である化合物b−1及びb−3を付加させた構造を有するエポキシ付加物の水酸基1個に対し、(C)成分である化合物c−1の酸無水物構造が0.8個の比率で、(D)成分である化合物d−1のエポキシ基が0.3個の比率でエポキシ付加物と化合物c−1および化合物d−1とをエステル化反応させて得られたものである。また、上記エポキシ付加物は、化合物aのエポキシ基1個に対し、化合物b−1のカルボキシル基が0.75個、化合物b−3のカルボキシル基が0.25個の比率で付加させた構造を有するものである。
【0068】
[実施例6]アルカリ現像性感光性樹脂組成物No.1の製造
実施例1で得られたアルカリ現像性樹脂組成物No.1の14gに対し、トリメチロールプロパントリアクリレート5.9g、ベンゾフェノン2.1g及びエチルセロソルブ78gを加えてよく攪拌し、アルカリ現像性感光性樹脂組成物No.1を得た。
【0069】
[実施例7]アルカリ現像性感光性樹脂組成物No.2の製造
実施例2で得られたアルカリ現像性樹脂組成物No.2の14gに対し、トリメチロールプロパントリアクリレート5.9g、ベンゾフェノン2.1g及びエチルセロソルブ78gを加えてよく攪拌し、アルカリ現像性感光性樹脂組成物No.2を得た。
【0070】
[実施例8]アルカリ現像性感光性樹脂組成物No.3の製造
実施例3で得られたアルカリ現像性樹脂組成物No.3の14gに対し、トリメチロールプロパントリアクリレート5.9g、ベンゾフェノン2.1g及びエチルセロソルブ78gを加えてよく攪拌し、アルカリ現像性感光性樹脂組成物No.3を得た。
【0071】
[実施例9]アルカリ現像性感光性樹脂組成物No.4の製造
実施例1で得られたアルカリ現像性樹脂組成物No.1の12gに対し、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート8.1g、ベンゾフェノン1.9g、エチルセロソルブ47g及びシクロヘキサノン31gを加えてよく攪拌し、アルカリ現像性感光性樹脂組成物No.4を得た。
【0072】
[実施例10]アルカリ現像性感光性樹脂組成物No.5の製造
実施例1で得られたアルカリ現像性樹脂組成物No.1の7.2gに対し、トリメチロールプロパントリアクリレート4.3g、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルホリノプロパン−1−オン1.5g及びエチルセロソルブ87gを加えてよく攪拌し、アルカリ現像性感光性樹脂組成物No.5を得た。
【0073】
[実施例11]アルカリ現像性感光性樹脂組成物No.6の製造
実施例1で得られたアルカリ現像性樹脂組成物No.1の20gに対し、トリメチロールプロパントリアクリレート8.7g、アクリル系共重合体4.6g、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルホリノプロパン−1−オン1.7g及びエチルセロソルブ65gを加えてよく攪拌し、アルカリ現像性感光性樹脂組成物No.6を得た。
尚、上記アクリル系共重合体は、メタクリル酸20重量部、ヒドロキシエチルメタクリレート15重量部、メチルメタクリレート10重量部及びブチルメタクリレート55重量部をエチルセロソルブ300重量部に溶解し、窒素雰囲気下でアゾビスイソブチルニトリル0.75重量部を加えて70℃で5時間反応させることにより得られたものである。
【0074】
[実施例12]アルカリ現像性感光性樹脂組成物No.7の製造
実施例4で得られたアルカリ現像性樹脂組成物No.4の14gに対し、トリメチロールプロパントリアクリレート5.9g、ベンゾフェノン2.1g及びエチルセロソルブ78gを加えてよく攪拌し、アルカリ現像性感光性樹脂組成物No.7を得た。
【0075】
[実施例13]アルカリ現像性感光性樹脂組成物No.8の製造
実施例5で得られたアルカリ現像性樹脂組成物No.5の14gに対し、トリメチロールプロパントリアクリレート5.9g、ベンゾフェノン2.1g及びエチルセロソルブ78gを加えてよく攪拌し、アルカリ現像性感光性樹脂組成物No.8を得た。
【0076】
[比較例1] アルカリ現像性樹脂組成物No.6の製造
ビスフェノールフルオレン型エポキシ樹脂(エポキシ当量231)184g、アクリル酸58g、2,6−ジ−tert−ブチル−p−クレゾール0.26g、テトラブチルアンモニウムアセテート0.11g及びプロピレングリコール−1−モノメチルエーテル−2−アセテート23gを仕込み、120℃で16時間攪拌した。室温まで冷却し、プロピレングリコール−1−モノメチルエーテル−2−アセテート35g及びテトラヒドロ無水フタル酸41gを加えて100℃で3時間攪拌した。更にエチレングリコールジグリシジルエーテル6.5gを加え、120℃で4時間、90℃で3時間、60℃で2時間、40℃で5時間攪拌後、プロピレングリコール−1−モノメチルエーテル−2−アセテート90gを加えて目的物のプロピレングリコール−1−モノメチルエーテル−2−アセテート溶液としてアルカリ現像性樹脂組成物No.6を得た(Mw=5000、Mn=2100、酸価(固形分)92.7mgKOH/g)。
【0077】
[比較例2] アルカリ現像性樹脂組成物No.7の製造
ビスフェノールA型エポキシ樹脂(エポキシ当量190)154g、アクリル酸59g、2,6−ジ−tert−ブチル−p−クレゾール0.26g、テトラブチルアンモニウムアセテート0.11g及びプロピレングリコール−1−モノメチルエーテル−2−アセテート23gを仕込み、120℃で13時間攪拌した。室温まで冷却し、プロピレングリコール−1−モノメチルエーテル−2−アセテート365g及び無水フタル酸45gを加えて100℃で3時間攪拌した。更にビスフェノールA型エポキシ樹脂(エポキシ当量190)7.0gを加えて120℃で4時間、90℃で3時間、60℃で2時間、40℃で5時間攪拌後、プロピレングリコール−1−モノメチルエーテル−2−アセテート90gを加えて目的物のプロピレングリコール−1−モノメチルエーテル−2−アセテート溶液としてアルカリ現像性樹脂組成物No.7を得た(Mw=7500、Mn=2100、酸価(固形分)91mgKOH/g)。
【0078】
[比較例3] アルカリ現像性樹脂組成物No.8の製造
<ステップ1>1,1−ビス(4’−ヒドロキシフェニル)−1−(1’’−ビフェニル)エタンの製造
フェノール75g及び4−アセチルビフェニル50gを60℃で加熱溶融させ、3−メルカプトプロピオン酸5gを加えて攪拌しながら塩化水素ガスを24時間吹き込み、その後72時間反応させた。70℃の温水で洗浄した後、減圧下で180℃まで加熱して蒸発物を留去した。残渣にキシレンを加えて冷却し、析出した結晶をろ取、減圧乾燥して淡黄色結晶65g(収率68%)を得た。該淡黄色結晶の融点は184℃であり、該淡黄色結晶は目的物であることを確認した。
【0079】
<ステップ2>1,1−ビス(4’−エポキシプロピルオキシフェニル)−1−(1’’−ビフェニル)エタンの製造
ステップ1で得られた1,1−ビス(4’−ヒドロキシフェニル)−1−(1’’−ビフェニル)エタン37g及びエピクロルヒドリン149.5gを仕込み、ベンジルトリエチルアンモニウムクロリド0.45gを加えて64℃で18時間攪拌した。続いて54℃まで降温し、24重量%水酸化ナトリウム水溶液32.6gを滴下し、30分攪拌した。エピクロルヒドリン及び水を留去し、メチルイソブチルケトン140gを加えて水洗後、24重量%水酸化ナトリウム1.7gを滴下した。80℃で2時間攪拌後、室温まで冷却し、3重量%モノリン酸ナトリウム水溶液で中和し、水洗を行った。溶媒を留去して、黄色粘性液体38.7g(収率80%)を得た。(エポキシ当量248、n=0.04)。該黄色粘性液体は目的物であることを確認した。
【0080】
<ステップ3>アルカリ現像性樹脂組成物No.8の製造
1,1−ビス(4’−エポキシプロピルオキシフェニル)−1−(1’’−ビフェニル)エタン49.6g、アクリル酸14.4g、2,6−ジ−tert−ブチル−p−クレゾール0.05g、テトラブチルアンモニウムアセテート0.14g及びプロピレングリコール−1−モノメチルエーテル−2−アセテート27.4gを仕込み、120℃で13時間攪拌した。室温まで冷却し、プロピレングリコール−1−モノメチルエーテル−2−アセテート41.5g及びコハク酸無水物4.3gを加えて100℃で3時間攪拌した。更にエチレングリコールジグリシジルエーテル0.34gを加えて120℃で4時間、90℃で3時間、60℃で2時間、40℃で5時間攪拌後、プロピレングリコール−1−モノメチルエーテル−2−アセテート34gを加えて、プロピレングリコール−1−モノメチルエーテル−2−アセテート溶液として目的物のアルカリ現像性樹脂組成物No.8を得た(Mw=3700、Mn=1900、酸価(固形分)93mgKOH/g)。
【0081】
[比較例4]アルカリ現像性感光性樹脂組成物No.9の製造
比較例1で得られたアルカリ現像性樹脂組成物No.6の14gに対し、トリメチロールプロパントリアクリレート5.9g、ベンゾフェノン2.1g及びエチルセロソルブ78gを加えてよく攪拌し、アルカリ現像性感光性樹脂組成物No.9を得た。
【0082】
[比較例5]アルカリ現像性感光性樹脂組成物No.10の製造
比較例2で得られたアルカリ現像性樹脂組成物No.7の14gに対し、トリメチロールプロパントリアクリレート5.9g、ベンゾフェノン2.1g及びエチルセロソルブ78gを加えてよく攪拌し、アルカリ現像性感光性樹脂組成物No.10を得た。
【0083】
[比較例6]アルカリ現像性感光性樹脂組成物No.11の製造
比較例3で得られたアルカリ現像性樹脂組成物No.8の14gに対し、トリメチロールプロパントリアクリレート5.9g、ベンゾフェノン2.1g及びエチルセロソルブ78gを加えてよく攪拌し、アルカリ現像性感光性樹脂組成物No.11を得た。
【0084】
得られたアルカリ現像性感光性樹脂組成物No.1〜11の評価を以下のようにして行った。
すなわち、基板上にγ−グリシドキシプロピルメチルエトキシシランをスピンコートして良くスピン乾燥させた後、上記アルカリ現像性感光性樹脂組成物をスピンコート(1300r.p.m、50秒間)し乾燥させた。70℃で20分間プリベークを行った後、ポリビニルアルコール5重量%溶液をコートして酸素遮断膜とした。70℃20分間の乾燥後、所定のマスクを用い、光源として超高圧水銀ランプを用いて露光後、2.5重量%炭酸ナトリウム溶液に25℃で30秒間浸漬して現像し、良く水洗した。水洗乾燥後、230℃で1時間ベークしてパターンを定着させた。得られたパターンについて、以下の評価を行った。結果を表1に示す。
【0085】
<感度>
露光時に、露光量が100mJ/cm2で十分だったものをa、100mJ/cm2では不十分で、200mJ/cm2で露光したものをbとした。
<解像度>
露光現像時に、線幅10μm以下でも良好にパターン形成できたものをA、線幅10〜30μmであれば良好にパターン形成できたものをB、線幅30μm以上のものでないと良好なパターン形成ができなかったものをCと評価した。
<密着性>
JIS D 0202の試験方法に従い、塗膜に基盤目状にクロスカットを入れ、次いでセロハンテープによってピーリングテストを行い、基盤目の剥離の状態を目視により評価した。全く剥離が認められなかったものを○、剥離が認められたものを×とした。
<耐アルカリ性>
加熱処理後の塗膜をa)5重量%NaOHaq.中24時間、b)4重量%KOHaq.中50℃で10分間、c)1重量%NaOHaq.中80℃で5分間の条件で浸漬し、浸漬後の外観を目視により評価した。いずれの条件においても外観変化もなくレジストの剥離も全くなかったものを○、いずれかの条件においてレジストの浮きが見られたりレジストの剥離が認められたものを×とした。
【0086】
【表1】

【0087】
実施例6〜13のアルカリ現像性感光性樹脂組成物は、高感度で解像度に優れるものであった。また、得られた塗膜は、基板との密着性及び耐アルカリ性に優れるものであった。
それに対して、比較例4〜6のアルカリ現像性感光性樹脂組成物は、感度が低いため露光量を多くせざるを得ず、解像度が低下し、線幅30μm以上でないと形成できず、また、得られた塗膜の基板との密着性、耐アルカリ性も思わしくなかった。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
下記一般式(I)で表されるエポキシ樹脂(A)に不飽和一塩基酸(B)を付加させた構造を有するエポキシ付加物に対し、多塩基酸無水物(C)、続いて多官能エポキシ化合物(D)をエステル化させて得られた反応生成物を含有するアルカリ現像性樹脂組成物で、
上記エポキシ付加物は、上記エポキシ樹脂(A)のエポキシ基1個に対し、上記不飽和一塩基酸(B)のカルボキシル基が0.1〜1.0個で付加させた構造を有し、
上記エステル化は、上記エポキシ付加物の水酸基1個に対し、上記多塩基酸無水物(C)の酸無水物構造が0.1〜1.0個となる比率で、上記多官能エポキシ化合物(D)のエポキシ基が0.1〜1.0個となる比率で行われるアルカリ現像性樹脂組成物。
【化1】

(式中、Cyは炭素原子数3〜10のシクロアルキル基を示し、Xは、水素原子、又は炭素原子数1〜10のアルキル基、炭素原子数1〜10のアルコキシ基若しくはハロゲン原子により置換されていてもよいフェニル基若しくは炭素原子数3〜10のシクロアルキル基を示し、Y及びZは、それぞれ独立して、炭素原子数1〜10のアルキル基、炭素原子数1〜10のアルコキシ基、炭素原子数2〜10のアルケニル基又はハロゲン原子を示し、アルキル基、アルコキシ基及びアルケニル基はハロゲン原子で置換されていてもよく、nは0〜10の数を示し、pは0〜4の数を示し、rは0〜4の数を表す。)
【請求項2】
上記一般式(I)中、Cyがシクロヘキシル基であり、Xがフェニル基であり、p及びrが0である請求項1記載のアルカリ現像性樹脂組成物。
【請求項3】
請求項1又は2記載のアルカリ現像性樹脂組成物に光重合開始剤(F)を含有させてなるアルカリ現像性感光性樹脂組成物。
【請求項4】
請求項1記載のアルカリ現像性樹脂組成物の製造方法であって、上記一般式(I)で表されるエポキシ樹脂(A)に不飽和一塩基酸(B)を付加させてエポキシ付加物を得た後、該エポキシ付加物を、多塩基酸無水物(C)、続いて多官能エポキシ化合物(D)でエステル化して、請求項1記載のアルカリ現像性樹脂組成物を得るアルカリ現像性樹脂組成物の製造方法。


【公開番号】特開2007−34279(P2007−34279A)
【公開日】平成19年2月8日(2007.2.8)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−155876(P2006−155876)
【出願日】平成18年6月5日(2006.6.5)
【出願人】(000000387)株式会社ADEKA (987)
【Fターム(参考)】