説明

アルカリ現像性樹脂組成物

【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感光性樹脂組成物を与えるアルカリ現像性樹脂組成物の提供。
【解決手段】多官能エポキシ樹脂(A)に、不飽和一塩基酸(B)並びに環状テルペン化合物にフェノール若しくはアルキルフェノール化合物を付加させて得られる環状テルペン骨格含有フェノール化合物(C−1)及び/又は脂肪族アルキルフェノール化合物(C−2)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(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、1分子中に少なくとも1つのエチレン性不飽和基を持つように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(D)の酸無水物構造が0.2〜0.8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に関する。該アルカリ現像性樹脂組成物は、主として、溶媒及び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ある。
【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、プリント配線板、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の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】
こ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として、下記特許文献1には、光重合性不飽和化合物及び該化合物を含有するアルカリ現像型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、ポリカルボン酸樹脂を含有する樹脂組成物及び該樹脂組成物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3には、アルカリ可溶性不飽和樹脂及び該樹脂を含有する感放射線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、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感光性樹脂組成物が望まれていた。
【0004】
【特許文献1】特許第3148429号公報
【特許文献2】特開2003−107702号公報
【特許文献3】特開2003−89716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感光性樹脂組成物を与え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感光性樹脂組成物を与えるアルカリ現像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、多官能エポキシ樹脂(A)に、不飽和一塩基酸(B)並びに環状テルペン化合物にフェノール若しくはアルキルフェノール化合物を付加させて得られる環状テルペン骨格含有フェノール化合物(C−1)及び/又は脂肪族アルキルフェノール化合物(C−2)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(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、上記多官能エポキシ樹脂(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0.1〜0.9個で、上記環状テルペン骨格含有フェノール化合物(C−1)及び/又は上記脂肪族アルキルフェノール化合物(C−2)のフェノール性水酸基が0.1〜0.9個で、かつ、上記不飽和一塩基酸(B)並びに上記環状テルペン骨格含有フェノール化合物(C−1)及び/又は上記脂肪族アルキルフェノール化合物(C−2)の和が0.1〜1.0個となる比率で、1分子中に少なくとも1つのエチレン性不飽和基を持つように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(D)の酸無水物構造が0.2〜0.8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。
【発明の効果】
【0008】
本発明のアルカリ現像性樹脂組成物を用いた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、耐アルカリ性等に優れ、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】
【0009】
以下、本発明のアルカリ現像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。
【0010】
本発明のアルカリ現像性樹脂組成物は、多官能エポキシ樹脂(A)に、不飽和一塩基酸(B)並びに環状テルペン化合物にフェノール若しくはアルキルフェノール化合物を付加させて得られる環状テルペン骨格含有フェノール化合物(C−1)及び/又は脂肪族アルキルフェノール化合物(C−2)〔以下、環状テルペン骨格含有フェノール化合物(C−1)及び脂肪族アルキルフェノール化合物(C−2)を合わせてフェノール化合物(C)ともいう〕を、上記多官能エポキシ樹脂(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0.1〜0.9個となる比率で、上記フェノール化合物(C)のフェノール性水酸基が0.1〜0.9個となる比率で、かつ、(B)成分及び(C)成分の和が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(D)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0.2〜0.8個となる比率でエステル化させて得られた反応生成物を含有する。
上記多官能エポキシ樹脂(A)のエポキシ基1個に対して、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0.4〜0.9個であり、上記フェノール化合物(C)のフェノール性水酸基の比率は好ましくは0.1〜0.6個であり、(B)成分及び(C)成分の和は好ましくは0.8〜1.0個である。また、上記エポキシ付加物の水酸基1個に対し、多塩基酸無水物(D)の酸無水物構造の比率は好ましくは0.4〜0.7個である。
【0011】
本発明のアルカリ現像性樹脂組成物の調製に用いられる多官能エポキシ樹脂(A)として好ましいものの1つは、下記一般式(I)で表される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である。
【0012】
【化1】

【0013】
【化2】

【0014】
上記一般式(I)中、Xで表される炭素原子数1〜4のアルキリデン基としては、メチリデン、エチリデン、プロピリデン、イソプロピリデン、ブチリデン、イソブチリデン、トリフルオロメチリデン、ジトリフルオロイソプロピリデン等が挙げられ、これらのアルキリデン基が置換されていてもよいハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等が挙げられる。Xで表される脂環式炭化水素基としては、シクロペンチリデン、3−メチルシクロペンチリデン、シクロペンテニリデン、シクロヘキシリデン、シクロヘキセニリデン、3−メチルシクロヘキシリデン、3,3−ジメチルシクロヘキシリデン、3,5−ジメチルシクロヘキシリデン等が挙げられる。
1及びR2で表される炭素原子数1〜5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、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。R1及びR2で表される炭素原子数1〜8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、メトキシエチル、エトキシエチル、プロピロキシエチル、メトキシエトキシエチル、エトキシエトキシエチル、プロピロキシエトキシエチル、メトキシプロピル等が挙げられる。R1及びR2で表される炭素原子数2〜5のアルケニル基としては、ビニル、アリル、ブテニル、エチニル、プロピニル等が挙げられる。R1及びR2で表されるハロゲン原子、並びにR1及びR2で表されるアルキル基、アルコキシ基及びアルケニル基が置換されていてもよいハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等が挙げられる。
【0015】
上記一般式(I)におけるXは上記[化2]で表される置換基でもよい。上記[化2]で表される置換基中、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、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。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、メトキシエチル、エトキシエチル、プロピロキシエチル、メトキシエトキシエチル、エトキシエトキシエチル、プロピロキシエトキシエチル、メトキシプロピル等が挙げられる。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。Zで示されるハロゲン原子並びにZで示されるアルキル基、アルコキシ基及びアルケニル基を置換してもよい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。
上記[化2]で表される置換基中、Y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炭素原子数1〜10のアルキル基及びアルコキシ基としては、Zで示される炭素原子数1〜10のアルキル基及びアルコキシ基として例示したものが挙げられる。Y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、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。
【0016】
上記一般式(I)で表される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の中でも、Xがプロピリデン基であるもの;R1及び/又はR2、特にR1及びR2が水素原子であるもの;nが0〜5、特に0〜1であるものが好ましい。
【0017】
上記一般式(I)で表される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の具体例としては、以下の化合物No.1〜No.6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。
【0018】
【化3】

【0019】
【化4】

【0020】
【化5】

【0021】
【化6】

【0022】
【化7】

【0023】
【化8】

【0024】
また、本発明のアルカリ現像性樹脂組成物の調製に用いられる多官能エポキシ樹脂(A)としては、下記一般式(II)で表されるフェノールノボラック型エポキシ樹脂も好ましく用いられる。
【0025】
【化9】

【0026】
1で表される炭素原子数1〜5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、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。R1で表される炭素原子数1〜8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、メトキシエチル、エトキシエチル、プロピロキシエチル、メトキシエトキシエチル、エトキシエトキシエチル、プロピロキシエトキシエチル、メトキシプロピル等が挙げられる。R1で表される炭素原子数2〜5のアルケニル基としては、ビニル、アリル、ブテニル、エチニル、プロピニル等が挙げられる。R1で表されるハロゲン原子、並びに上記のアルキル基、アルコキシ基及びアルケニル基を置換してもよいハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等が挙げられる。
【0027】
上記一般式(II)で表されるフェノールノボラック型エポキシ樹脂の中でも、R1が水素原子であるもの;R2がグリシジルオキシフェニル基であるもの;nが0〜5、特に0〜1であるものが好ましい。
【0028】
上記一般式(II)で表されるフェノールノボラック型エポキシ樹脂の具体例としては、以下の化合物No.7〜No.10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。
【0029】
【化10】

【0030】
【化11】

【0031】
【化12】

【0032】
【化13】

【0033】
また、本発明のアルカリ現像性樹脂組成物の調製に用いられる多官能エポキシ樹脂(A)の具体例としては、化合物No.11〜No.17も挙げられる。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。
【0034】
【化14】

【0035】
【化15】

【0036】
【化16】

【0037】
【化17】

【0038】
【化18】

【0039】
【化19】

【0040】
【化20】

【0041】
本発明のアルカリ現像性樹脂組成物に含有される反応生成物、即ち(A)成分に(B)成分及び(C)成分を付加させた後、(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21]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)成分としてのビスフェノール型エポキシ樹脂(1)に、(C)成分であるフェノール化合物(2)及び(B)成分である不飽和一塩基酸(3)を付加させて、エポキシ付加物である化合物(4)を含む樹脂組成物を得る。続いて、化合物(4)に、(D)成分である多塩基酸無水物(5)を反応させてエステル化反応を行い、目的とする反応生成物である化合物(6)を含む樹脂組成物を得る。更に、任意で、化合物(6)に、(E)成分であるエポキシ化合物(7)を反応させて、化合物(8)を含む樹脂組成物を得ることができる。
【0042】
【化21】

【0043】
本発明のアルカリ現像性樹脂組成物の調製に用いられる不飽和一塩基酸(B)としては、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・マレート等が挙げられる。
【0044】
本発明のアルカリ現像性樹脂組成物の調製に用いられる環状テルペン骨格含有フェノール化合物(C−1)としては、フェノール及び/又はアルキルフェノール化合物(以下、両者を合わせてフェノール類ともいう)1モルに対し、環状テルペン化合物を1〜3モル、特に1モルの割合で付加したものが好ましい。その他、フェノール類1モルに対し、環状テルペン化合物を4〜5モルの割合で付加したものを用いることもできる。
【0045】
上記環状テルペン化合物としては、単環のテルペン化合物であってもよいし、双環のテルペン化合物であってもよい。その具体例としては、下記〔化22〕〜〔化26〕に示す化合物が挙げられる。
【0046】
【化22】

【0047】
【化23】

【0048】
【化24】

【0049】
【化25】

【0050】
【化26】

【0051】
上記フェノール類としては、例えば、フェノール、クレゾール、キシレノール、プロピルフェノール、ブチルフェノール、ペンチルフェノール、アミルフェノール、オクチルフェノール、ノニルフェノール、ドデシルフェノール、メトキシフェノール、クロロフェノール、ブロモフェノール、4−イソプロピル−3−メチルフェノール、5−メチル−2−(1−メチルエチル)フェノール等が挙げられる。
【0052】
上記環状テルペン化合物の上記フェノール類への付加は、フェノール類1モルに対し、環状テルペン化合物を好ましくは0.5〜5モル、更に好ましくは0.8〜1.5モルの割合で使用し、例えば、酸触媒の存在下、40〜160℃で1〜10時間反応させることにより容易に行なうことができる。また、この反応は、芳香族炭化水素類、アルコール類、エーテル類等の溶媒中で行なうこともできる。ここで、上記環状テルペン化合物の使用割合が上記フェノール類1モルに対して0.5モル未満の場合及び5モルを超える場合には、後述の反応副生物が生じやすくなるため好ましくない。また、上記反応で使用される上記酸触媒としては、例えば、塩酸、硫酸、リン酸、ポリリン酸、三フッ化ホウ素もしくはその錯体、活性白土等が挙げられる。
【0053】
上記フェノール類1モルに対して上記環状テルペン化合物を1〜3モルの割合で付加した上記環状テルペン骨格含有フェノール化合物の構造は、両者の種類及び付加反応した部位によって多岐にわたるが、下記〔化27〕の一般式(III)で表すことができる。
【0054】
【化27】

【0055】
上記環状テルペン骨格含有フェノール化合物を表す一般式(III)における基Tの具体的な例としては、下記〔化28〕の基(1)〜(5)が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【0056】
【化28】

【0057】
上記環状テルペン骨格含有フェノール化合物を製造する際には、多くの反応副生物を含む不純物が生じ、これを完全に除去することは困難であるが、上記環状テルペン骨格含有フェノール化合物の純度が好ましくは70%以上、更に好ましくは80%以上であれば、有効に使用することができる。この程度の純度は、減圧蒸留等の方法によって容易に達成することができる。上記純度が70%未満のものを使用した場合には、粘度が高くなり、反応生成物がゲル化し易いため好ましくない。
【0058】
ここで、上記不純物としては、例えば、テルペン多価フェノール類、多テルペンモノフェノール類、テルペン重合物、高分子量体、未反応原料等が挙げられる。それらの具体例を下記〔化29〕の(い)〜(は)に示す。
【0059】
【化29】

【0060】
本発明のアルカリ現像性樹脂組成物の調製に用いられる脂肪族アルキルフェノール化合物(C−2)としては、例えば、クレゾール、キシレノール、プロピルフェノール、ブチルフェノール、ペンチルフェノール、ジペンチルフェノール、アミルフェノール、ヘキシルフェノール、へプチルフェノール、オクチルフェノール、ジオクチルフェノール、ノニルフェノール、ジノニルフェノール、ドデシルフェノール等の直鎖アルキルフェノール、4−イソプロピル−3−メチルフェノール、5−メチル−2−(1−メチルエチル)フェノール等の分岐アルキルフェノール、p−シクロペンチルフェノール、p−シクロヘキシルフェノール、p−(4−メチルシクロペンチル)フェノール、p−(4−メチルシクロヘキシル)フェノール等の脂環式アルキルフェノールが挙げられ、これらの中でも、アルキル基の炭素原子数が8以上の長鎖アルキルフェノール及び脂環式アルキルフェノールが好ましい。
【0061】
本発明のアルカリ現像性樹脂組成物の調製に用いられる多塩基酸無水物(D)としては、コハク酸無水物、マレイン酸無水物、フタル酸無水物、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、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の一無水物、ビフタル酸二無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ジフェニルテトラスルホン酸二無水物、4,4’−オキシジフタル酸二無水物、2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物、1,2,3,4−シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、ブタンテトラカルボン酸二無水物等の二無水物が挙げられ、一無水物と二無水物とを併用するか、又は二無水物単独で用いるのが好ましい。
【0062】
本発明において、前記(E)成分であるエポキシ化合物は、酸価調整のために用いられるもので、本発明のアルカリ現像性樹脂組成物の現像性を改良するために用いることができる成分である。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、ぺ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.18、No.19、ビスフェノールA型エポキシ樹脂等が挙げられる。
本発明のアルカリ現像性樹脂組成物は、固形分の酸価が60〜120mgKOH/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。
【0063】
【化30】

【0064】
【化31】

【0065】
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。
【0066】
本発明のアルカリ現像性樹脂組成物、及び該アルカリ現像性樹脂組成物を含むアルカリ現像性感光性樹脂組成物は、通常、必要に応じて、前記の各成分を溶解又は分散しえる溶媒、例えば、メタノール、エタノール、エチルセロソルブ、エチルセロソルブアセテート、ジグライム、シクロヘキサノン、エチルベンゼン、キシレン、酢酸イソアミル、酢酸nアミル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピ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エチルエーテルアセテート、ジエチレングリコール、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、トリエチレングリコール、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、液体ポリエチレングリコール、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、乳酸エステル、エチルエトキシプロピオネート等を加えた溶液状組成物として用いられる。該溶液状組成物中、溶媒の含有量は、30〜90質量%、特に40〜70質量%が好ましい。
【0067】
(A)成分に(B)成分及び(C)成分を付加させた後、(D)成分をエステル化し、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質量%、特に3〜30質量%が好ましい。
【0068】
本発明のアルカリ現像性樹脂組成物を含む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.20、No.21等が挙げられる。
【0069】
【化32】

【0070】
【化33】

【0071】
本発明のアルカリ現像性樹脂組成物を含む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、0.01〜30質量%、特に0.5〜5質量%が好ましい。
【0072】
本発明のアルカリ現像性樹脂組成物、及び該アルカリ現像性樹脂組成物を含む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。
【0073】
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等が挙げられる。
【0074】
上記連鎖移動剤としては、例えば、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。
【0075】
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。
【0076】
本発明のアルカリ現像性樹脂組成物、及び該アルカリ現像性樹脂組成物を含む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。
【0077】
また、本発明のアルカリ現像性樹脂組成物、及び該アルカリ現像性樹脂組成物を含む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。
【0078】
本発明のアルカリ現像性樹脂組成物を含む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することができる。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。
【0079】
本発明のアルカリ現像性樹脂組成物は、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。
【0080】
また、本発明のアルカリ現像性樹脂組成物を含む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】
【0081】
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。尚、下記実施例等において、「%」は、質量%を意味する。
【0082】
下記実施例で多官能エポキシ樹脂(A)として使用した市販品は、以下の通りである。
アデカレジンEP−4100E(旭電化工業(株)製;ビスフェノールA型エポキシ樹脂)は、前記一般式(I)で表され、Xがプロピリデン基、R1及びR2が水素原子、nが0〜1の多官能エポキシ樹脂(前記化合物No.1)である。
エピコート834(ジャパンエポキシレジン(株)製)は、前記一般式(I)で表され、Xがプロピリデン基、R1及びR2が水素原子、nが0〜1の多官能エポキシ樹脂(前記化合物No.1)である。
エピコート1032H60(ジャパンエポキシレジン(株)製;トリフェニルメタン型多官能エポキシ樹脂)は、前記一般式(II)で表され、R1が水素原子、R2がグリシジルオキシフェニル基、nが0〜1の多官能エポキシ樹脂(前記化合物No.10)である。
エピコート157S70(ジャパンエポキシレジン(株)製;ビスフェノールAノボラック型多官能エポキシ樹脂)は、前記化合物No.17(nが0〜1)である。
XD−1000L(日本化薬株式会社製;ジシクロペンタジエンノボラック型多官能エポキシ樹脂)は、前記化合物No.11(nが0〜1)である。
【0083】
[実施例1]アルカリ現像性樹脂組成物No.1の製造
アデカレジンEP−4100E(旭電化工業(株)製;ビスフェノールA型エポキシ樹脂、エポキシ当量190;以下、化合物a−1ともいう)154g、YP−90LL(ヤスハラケミカル(株)製;環状テルペンモノフェノール含有量90%;平均分子量266、水酸基当量340;以下、化合物cともいう)55.2g及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート90.3gを仕込み、115℃まで昇温した。トリフェニルホスフィン1.05gを徐々に加え、120℃で4時間攪拌した。更にプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート194gを加え、50℃以下まで冷却した。その後、2,6−ジ−tert−ブチル−p−クレゾール0.26g、ベンジルトリエチルアンモニウムクロリド2.6g及びアクリル酸(以下、化合物bともいう)46.8gを加えて120℃まで昇温し、5時間保持した。50℃以下まで冷却し、ビフタル酸二無水物(以下、化合物d−1ともいう)71.6g、テトラブチルアンモニウムブロミド0.236gを加えて120℃まで昇温し、4時間保持した。80℃まで冷却し、クレジルグリシジルエーテル(以下、化合物e−1ともいう)20.4gを加えて120℃まで昇温し、2時間保持した。その後、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート363gを加えて室温まで冷却し、一晩放置した。キョーワード700SL(協和化学工業(株)製、吸着剤)10gを加え、1時間攪拌後、0.8μmのグラスフィルターを用いてろ過を行い、茶褐色透明液体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(収量950g、収率95%、Mw=12000、酸価(固形分)63mgKOH/g、粘度56mPa・s、固形分35%)。
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−1に(B)成分である化合物b及び(C)成分である化合物c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、(D)成分である化合物d−1の酸無水物構造が0.6個の比率で、エポキシ付加物と化合物d−1とをエステル化反応させ、次いで(E)成分である化合物e−1を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−1のエポキシ基1個に対し、化合物bのカルボキシル基が0.8個、化合物cのフェノール性水酸基が0.2個、化合物bと化合物cとの和が1.0個の比率で、1分子中に少なくとも1つのエチレン性不飽和基を持つように付加させた構造を有するものである。
【0084】
[実施例2]アルカリ現像性樹脂組成物No.2の製造
アデカレジンEP−4100E(エポキシ当量190;化合物a−1)171g、エピコート834(ジャパンエポキシレジン(株)製:エポキシ当量250;以下、化合物a−2ともいう)25g及びYP−90LL(化合物c)の187gを加え、115℃まで昇温した。トリフェニルホスフィン1.15gを徐々に加え、120℃で4時間攪拌した。更にプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート617gを加え、50℃以下まで冷却した。その後、2,6−ジ−tert−ブチル−p−クレゾール0.415g、ベンジルトリエチルアンモニウムクロリド4.15g及びアクリル酸(化合物b)32.4gを加えて120℃まで昇温し、5時間保持した。50℃以下まで冷却し、ビフタル酸二無水物(化合物d−1)88.2g、テトラブチルアンモニウムブロミド0.289gを加えて120℃まで昇温し、4時間保持した。40℃まで冷却し、60時間保持した。プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート564g、キョーワード700SLの17gを加え、1時間攪拌後、0.8μmのグラスフィルターを用いてろ過を行い、茶褐色液体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(収量1606g、収率95%、Mw=8300、酸価(固形分)72mgKOH/g、粘度27mPa・s、固形分30%)。
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−1及び化合物a−2に(B)成分である化合物b及び(C)成分である化合物c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、(D)成分である化合物d−1の酸無水物構造が0.6個の比率で、エポキシ付加物と化合物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−1及びa−2のエポキシ基1個に対し、化合物bのカルボキシル基が0.45個、化合物cのフェノール性水酸基が0.55個、化合物bと化合物cとの和が1.0個の比率で、1分子中に少なくとも1つのエチレン性不飽和基を持つように付加させた構造を有するものである。
【0085】
[実施例3]アルカリ現像性樹脂組成物No.3の製造
エピコート834(ジャパンエポキシレジン(株)製:エポキシ当量250;化合物a−2)190g及びYP−90LL(化合物c)の142gを加え、115℃まで昇温した。トリフェニルホスフィン1.00gを徐々に加え、120℃で4時間攪拌した。更にプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート521gを加え、50℃以下まで冷却した。その後、2,6−ジ−tert−ブチル−p−クレゾール0.358g、ベンジルトリエチルアンモニウムクロリド3.58及びアクリル酸(化合物b)26.3gを加えて120℃まで昇温し、5時間保持した。50℃以下まで冷却し、ビフタル酸二無水物(化合物d−1)67g、テトラブチルアンモニウムブロミド0.22gを加えて120℃まで昇温し、4時間攪拌後、80℃まで冷却した。その後、トリメリット酸無水物(以下、化合物d−2ともいう)39.4gを加えて120℃まで昇温し、2時間攪拌後に50℃以下まで冷却した。更に、アデカレジンEP−4100E(エポキシ等量190)14.0gを含むプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶液47gを加え、120℃で4時間攪拌後、40℃で60時間保持した。続いて、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート550g及びキョーワード700SLの16gを加え、1時間攪拌後、0.8μmのグラスフィルターを用いてろ過を行い、茶褐色液体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(収量1509g、収率95%、Mw=20000、酸価(固形分)98mgKOH/g、粘度70mPa・s、固形分30%)。
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−2に(B)成分である化合物b及び(C)成分である化合物c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、(D)成分である化合物d−1及び化合物d−2の酸無水物構造が0.6個の比率で、エポキシ付加物と化合物d−1及び化合物d−2とをエステル化反応させ、次いで(E)成分としてのビスフェノールA型エポキシ樹脂(アデカレジンEP−4100E)を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−1のエポキシ基1個に対し、化合物bのカルボキシル基が0.45個、化合物cのフェノール性水酸基が0.55個、化合物bと化合物cとの和が1.0個の比率で、1分子中に少なくとも1つのエチレン性不飽和基を持つように付加させた構造を有するものである。
【0086】
[実施例4]アルカリ現像性樹脂組成物No.4の製造
アデカレジンEP−4100E(エポキシ当量190;化合物a−1)171g及びYP−90LL(化合物c)の168gを加え、115℃まで昇温した。トリフェニルホスフィン1.02gを徐々に加え、120℃で4時間攪拌した。更にプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート550gを加え、50℃以下まで冷却した。その後、2,6−ジ−tert−ブチル−p−クレゾール0.371g、ベンジルトリエチルアンモニウムクロリド3.71及びアクリル酸(化合物b)30.9gを加えて120℃まで昇温し、5時間保持した。50℃以下まで冷却し、ビフタル酸二無水物(化合物d−1)66.2g、テトラブチルアンモニウムブロミド0.217gを加えて120℃まで昇温し、4時間攪拌後、80℃まで冷却した。その後、トリメリット酸無水物(化合物d−2)8.6gを加えて120℃まで昇温し、2時間攪拌後、40℃以下まで冷却して60時間保持した。更に、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶液286g及びキョーワード700SLの13gを加え、1時間攪拌後、0.8μmのグラスフィルターを用いてろ過を行い、茶褐色液体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(収量1221g、収率95%、Mw=5500、酸価(固形分)77mgKOH/g、粘度35mPa・s、固形分33%)。
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−1に(B)成分である化合物b及び(C)成分である化合物c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、(D)成分である化合物d−1及び化合物d−2の酸無水物構造が0.55個の比率で、エポキシ付加物と化合物d−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−1のエポキシ基1個に対し、化合物bのカルボキシル基が0.45個、化合物cのフェノール性水酸基が0.55個、化合物bと化合物cとの和が1.0個の比率で、1分子中に少なくとも1つのエチレン性不飽和基を持つように付加させた構造を有するものである。
【0087】
[実施例5]アルカリ現像性樹脂組成物No.5の製造
エピコート1032H60(ジャパンエポキシレジン(株)製;トリフェニルメタン型多官能エポキシ樹脂、エポキシ当量173;以下、化合物a−3ともいう)173g及びYP−90LL(化合物c)の187gを加え、115℃まで昇温した。トリフェニルホスフィン1.8gを徐々に加え、120℃で4時間攪拌した。更にプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート168gを加え、50℃以下まで冷却した。その後、2,6−ジ−tert−ブチル−p−クレゾール0.4g、ベンジルトリエチルアンモニウムクロリド1.96及びアクリル酸(化合物b)32.4gを加えて120℃まで昇温し、5時間保持した。50℃以下まで冷却し、トリメリット酸無水物(化合物d−2)57.6gを加えて120℃まで昇温し、2時間保持した。50℃まで冷却した後、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート248g及びキョーワード700SLの13gを加え、1時間攪拌後、0.8μmのグラスフィルターを用いてろ過を行い、茶褐色液体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(収量1226g、収率95%、Mw=3800、酸価(固形分)83mgKOH/g、粘度18mPa・s、固形分33%)。
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−3に(B)成分である化合物b及び(C)成分である化合物c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、(D)成分である化合物d−2の酸無水物構造が0.3個の比率で、エポキシ付加物と化合物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−3のエポキシ基1個に対し、化合物bのカルボキシル基が0.45個、化合物cのフェノール性水酸基が0.55個、化合物bと化合物cとの和が1.0個の比率で、1分子中に少なくとも1つのエチレン性不飽和基を持つように付加させた構造を有するものである。
【0088】
[実施例6]アルカリ現像性樹脂組成物No.6の製造
エピコート157S70(ジャパンエポキシレジン(株)製;ビスフェノールAノボラック型多官能エポキシ樹脂、エポキシ当量220以下、化合物a−4ともいう)210g及びYP−90LL(化合物c)の187gを加え、115℃まで昇温した。トリフェニルホスフィン1.19gを徐々に加え、120℃で4時間攪拌した。更にプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート129gを加え、50℃以下まで冷却した。その後、2,6−ジ−tert−ブチル−p−クレゾール0.43g、ベンジルトリエチルアンモニウムクロリド2.15g及びアクリル酸(化合物b)32.5gを加えて120℃まで昇温し、18時間保持した。50℃以下まで冷却し、トリメリット酸無水物(化合物d−2)52.6gを加えて120℃まで昇温し、8時間保持した。50℃まで冷却した後、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート512g及びキョーワード700SLの11gを加え、1時間攪拌後、0.8μmのグラスフィルターを用いてろ過を行い、茶褐色液体として目的物であるアルカリ現像性樹脂組成物No.6を得た(収量1071g、収率95%、Mw=13000、酸価(固形分)71mgKOH/g、粘度130mPa・s、固形分43%)。
尚、アルカリ現像性樹脂組成物No.6が含有する反応生成物は、(A)成分である化合物a−4に(B)成分である化合物b及び(C)成分である化合物c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、(D)成分である化合物d−2の酸無水物構造が0.3個の比率で、エポキシ付加物と化合物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−4のエポキシ基1個に対し、化合物bのカルボキシル基が0.45個、化合物cのフェノール性水酸基が0.55個化合物bと化合物cとの和が1.0個の比率で、1分子中に少なくとも1つのエチレン性不飽和基を持つように付加させた構造を有するものである。
【0089】
[実施例7]アルカリ現像性樹脂組成物No.7の製造
XD−1000L(日本化薬株式会社製;ジシクロペンタジエンノボラック型多官能エポキシ樹脂、エポキシ当量240以下、化合物a−5ともいう)230g及びYP−90LL(化合物c)の179gを加え、115℃まで昇温した。トリフェニルホスフィン1.23gを徐々に加え、120℃で4時間攪拌した。更にプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート135gを加え、50℃以下まで冷却した。その後、2,6−ジ−tert−ブチル−p−クレゾール0.43g、ベンジルトリエチルアンモニウムクロリド2.17g及びアクリル酸(化合物b)23.0gを加えて120℃まで昇温し、8時間保持した。50℃以下まで冷却し、トリメリット酸無水物(化合物d−2)55.2gを加えて120℃まで昇温し、6時間保持した。50℃まで冷却した後、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート762g及びキョーワード700SLの14gを加え、1時間攪拌後、0.8μmのグラスフィルターを用いてろ過を行い、茶褐色液体として目的物であるアルカリ現像性樹脂組成物No.7を得た(収量1319g、収率95%、Mw=4200、酸価(固形分)68mgKOH/g、粘度21mPa・s、固形分34%)。
尚、アルカリ現像性樹脂組成物No.7が含有する反応生成物は、(A)成分である化合物a−5に(B)成分である化合物b及び(C)成分である化合物c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、(D)成分である化合物d−2の酸無水物構造が0.3個の比率で、エポキシ付加物と化合物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−5のエポキシ基1個に対し、化合物bのカルボキシル基が0.45個、化合物cのフェノール性水酸基が0.55個、化合物bと化合物cとの和が1.0個の比率で、1分子中に少なくとも1つのエチレン性不飽和基を持つように付加させた構造を有するものである。
【0090】
以下の評価例1〜10では、上記実施例1〜7で得られたアルカリ現像性樹脂組成物を用いて、アルカリ現像性感光性樹脂組成物を製造し、後述の各種評価を行った。
[評価例1]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。
【0091】
[評価例2]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。
【0092】
[評価例3]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。
【0093】
[評価例4]アルカリ現像性感光性樹脂組成物No.4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.4を得た。
【0094】
[評価例5]アルカリ現像性感光性樹脂組成物No.5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.5を得た。
【0095】
[評価例6]アルカリ現像性感光性樹脂組成物No.6の製造
実施例6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.6を得た。
【0096】
[評価例7]アルカリ現像性感光性樹脂組成物No.7の製造
実施例7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.7を得た。
【0097】
[評価例8]アルカリ現像性感光性樹脂組成物No.8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.8を得た。
【0098】
[評価例9]アルカリ現像性感光性樹脂組成物No.9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.9を得た。
【0099】
[評価例10]アルカリ現像性感光性樹脂組成物No.10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.10を得た。
尚、上記アクリル系共重合体は、メタクリル酸20質量部、ヒドロキシエチルメタクリレート15質量部、メチルメタクリレート10質量部及びブチルメタクリレート55質量部をエチルセロソルブ300質量部に溶解し、窒素雰囲気下でアゾビスイソブチルニトリル0.75質量部を加えて70℃で5時間反応させることにより得られたものである。
【0100】
[比較例1] アルカリ現像性樹脂組成物No.8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、ビフタル酸無水物59g及びテトラ−n−ブチルアンモニウムブロミド0.24gを加えて120℃で4時間攪拌した。更にテトラヒドロ無水フタル酸20gを加え、120℃で4時間、100℃で3時間、80℃で4時間、60℃で6時間、40℃で11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、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.8を得た(Mw=5000、Mn=2100、酸価(固形分)92.7mgKOH/g)。
【0101】
[比較例2] アルカリ現像性樹脂組成物No.9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365g、ビフタル酸無水物67g及びテトラ−n−ブチルアンモニウムブロミド0.24gを加えて120℃で4時間、100℃で3時間、80℃で4時間、60℃で6時間、40℃で11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、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.9を得た(Mw=7500、Mn=2100、酸価(固形分)91mgKOH/g)。
【0102】
[比較例3] アルカリ現像性樹脂組成物No.10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。
【0103】
<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質量%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質量%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質量%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、黄色粘性液体として目的物である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38.7g(収率80%)を得た。(エポキシ当量248、n=0.04)。
【0104】
<ステップ3>アルカリ現像性樹脂組成物No.10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)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41.5g及びビフェニルテトラカルボン酸二無水物12.4gを加えて120℃で8時間攪拌した。更にテトラヒドロ無水フタル酸7.9gを加えて120℃で4時間、100℃で3時間、80℃で4時間、60℃で6時間、40℃で11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.10を得た(Mw=3700、Mn=1900、酸価(固形分)93mgKOH/g)。
【0105】
[比較評価例1]アルカリ現像性感光性樹脂組成物No.11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.9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。
【0106】
[比較評価例2]アルカリ現像性感光性樹脂組成物No.12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.10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.12を得た。
【0107】
[比較評価例3]アルカリ現像性感光性樹脂組成物No.13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.11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.13を得た。
【0108】
評価例1〜10及び比較評価例1〜3で得られたアルカリ現像性感光性樹脂組成物No.1〜13の評価を以下のようにして行った。
すなわち、基板上にr−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No.1〜13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質量%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し、次いで、2.5質量%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。
【0109】
<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超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質量%NaOHaq.中24時間、b)4質量%KOHaq.中50℃で10分間、c)1質量%NaOHaq.中で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。外観変化もなくレジストの剥離も全くなかったものを○、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。
【0110】
【表1】

【0111】
実施例1〜7のアルカリ現像性樹脂組成物を用いた評価例1〜10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1〜3のアルカリ現像性樹脂組成物を用いた比較評価例1〜3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及び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】
多官能エポキシ樹脂(A)に、不飽和一塩基酸(B)並びに環状テルペン化合物にフェノール若しくはアルキルフェノール化合物を付加させて得られる環状テルペン骨格含有フェノール化合物(C−1)及び/又は脂肪族アルキルフェノール化合物(C−2)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(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、上記多官能エポキシ樹脂(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0.1〜0.9個で、上記環状テルペン骨格含有フェノール化合物(C−1)及び/又は上記脂肪族アルキルフェノール化合物(C−2)のフェノール性水酸基が0.1〜0.9個で、かつ、上記不飽和一塩基酸(B)並びに上記環状テルペン骨格含有フェノール化合物(C−1)及び/又は上記脂肪族アルキルフェノール化合物(C−2)の和が0.1〜1.0個となる比率で、1分子中に少なくとも1つのエチレン性不飽和基を持つように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(D)の酸無水物構造が0.2〜0.8個となる比率で行われるアルカリ現像性樹脂組成物。
【請求項2】
上記多官能エポキシ樹脂(A)が、下記一般式(I)で示される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である請求項1記載のアルカリ現像性樹脂組成物。
【化1】

【化2】

【請求項3】
上記多官能エポキシ樹脂(A)が、下記一般式(II)で示されるフェノールノボラック型エポキシ樹脂である請求項1記載のアルカリ現像性樹脂組成物。
【化3】

【請求項4】
上記一般式(I)中、Xがプロピリデン基であり、R1及びR2が水素原子であり、nが0〜1である請求項2記載のアルカリ現像性樹脂組成物。
【請求項5】
上記一般式(II)中、R1が水素原子であり、R2がグリシジルオキシフェニル基であり、nが0〜1である請求項3記載のアルカリ現像性樹脂組成物。
【請求項6】
上記反応生成物に、さらにエポキシ化合物(E)を反応させた請求項1〜5のいずれかに記載のアルカリ現像性樹脂組成物。

【公開番号】特開2006−317574(P2006−317574A)
【公開日】平成18年11月24日(2006.11.24)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−138282(P2005−138282)
【出願日】平成17年5月11日(2005.5.11)
【出願人】(000000387)株式会社ADEKA (987)
【Fターム(参考)】