説明

光硬化性樹脂組成物、実装回路板用の光硬化性防湿絶縁塗料、電子部品及びその製造方法

【課題】環境負荷の少ない、電子部品の絶縁に適した実装回路板用の光硬化性防湿絶縁塗料に利用される光硬化性樹脂組成物、及び絶縁処理された信頼性の高い電子部品及びその製造方法を提供する。
【解決手段】光硬化性樹脂組成物は、(a1)ポリオレフィンポリオール化合物、(a2)ヒドロキシル基を有するエチレン性不飽和化合物及び(a3)1分子中にイソシアネート基を2個以上有する化合物を反応させて得られるエチレン性不飽和二重結合を有するウレタン化合物と、(B)光重合性単量体と、(C)光重合開始剤と、及び(D)イソシアネート基を有するシランカップリング材とを含有してなる。前記(B)成分は、(B1)分子内に5以上10以下のエチレン性不飽和二重結合を有する光重合性単量体を含む。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、光硬化性樹脂組成物、この光硬化性樹脂組成物を用いた実装回路板用の光硬化性防湿絶縁塗料、この光硬化性防湿絶縁塗料で絶縁した電子部品及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
電気機器は、年々小型軽量化及び多機能化の傾向にあり、これを制御する各種電気機器に搭載した実装回路板は、湿気、塵埃、ガス等から保護する目的で絶縁処理が行われている。この絶縁処理法には、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂等の塗料による保護コーティング処理が広く採用されている。このような防湿絶縁塗料は、有機溶剤に溶解した状態で塗布、乾燥することにより目的とする塗膜を形成する方法が一般的に行われている。
【0003】
しかし、これらの防湿絶縁塗料は、塗装の際に大気中に有機溶剤が排出されるため、大気汚染の原因となっており、また、これらの有機溶剤が火災を引き起こす危険性も高く、環境への負荷が高い物となっている。
【0004】
また、紫外線又は電子線の照射によって硬化可能な樹脂組成物が多く開発され、実装回路版の絶縁処理用途でも、既に、種々の光硬化性塗料が実用化され、使用に供されている。このような樹脂組成物として、ポリエステルポリオール化合物やポリオレフィンポリオール化合物等をポリイソシアネ−ト及びヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートと反応させてなるウレタン変性アクリレート樹脂組成物が知られている。
【0005】
さらに、例えば特許文献1には、ガラスとの高い接着性を有し、耐湿性評価においても優れた特性を示すアクリル変性水素添加ポリブタジエン樹脂を含有する光硬化性防湿絶縁塗料が開示されている。
【0006】
【特許文献1】特開2001−302946号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、ポリエステルポリオール化合物を使用するウレタン変性アクリレート樹脂組成物は慨して透湿度が大きく、ポリオレフィンポリオール化合物を使用するウレタン変性アクリレート樹脂組成物は基板材料との接着性が劣るため、これらの光硬化性樹脂組成物を含有する塗料は実装回路板用の防湿絶縁塗料として用いるには、共に電子部品の信頼性に問題があった。
【0008】
また、ウレタン変性アクリレート樹脂組成物は、酸素濃度が高くても重合することに加え、硬化物の物性はその構造や配合によって多様に変化するために注目されている。しかしながら、ウレタン変性アクリレート樹脂組成物を硬化させるために必要な紫外線又は電子線の照射量は500mJ/cm2以上が必要であり、それ以下の照射量では十分な硬化性が得られないため、表面タック性に劣るとともに、基板材料に対して十分な接着性を併せ持つウレタン変性アクリレート樹脂組成物は得られていないという問題点があった。
【0009】
本発明は、以上のような従来の課題を解決するためになされたものであって、環境負荷が少なく、低照射量で表面硬化性に優れ、しかも基板材料に対して高い接着性を有する光硬化性樹脂組成物及び実装回路板用の光硬化性防湿絶縁塗料を提供することを目的とする。
【0010】
本発明はまた、上記実装回路板用の光硬化性防湿絶縁塗料により絶縁処理された信頼性の高い電子部品及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明による光硬化性樹脂組成物は、(A)(a1)ポリオレフィンポリオール化合物、(a2)ヒドロキシル基を有するエチレン性不飽和化合物及び(a3)1分子中にイソシアネート基を2個以上有する化合物を反応させて得られるエチレン性不飽和二重結合を有するウレタン化合物と、(B)光重合性単量体と、(C)光重合開始剤と、及び(D)イソシアネート基を有するシランカップリング材とを含有してなる光硬化性樹脂組成物であって、前記(B)成分として、(B1)分子内に5以上10以下のエチレン性不飽和二重結合を有する光重合性単量体を含むことを特徴とする。
【0012】
また、本発明による光硬化性樹脂組成物にあっては、前記(B1)成分が、さらに水酸基を有する光重合性単量体であることを特徴とする。
【0013】
また、本発明による光硬化性樹脂組成物にあっては、前記(B)成分が、(B2)エチレン性不飽和二重結合及び環状脂肪族基を含む光重合性単量体であることを特徴とする。
【0014】
また、本発明による光硬化性樹脂組成物にあっては、前記(B)成分が、(B3)下記一般式(I)で表される光重合性単量体であることを特徴とする。
【0015】
【化1】

(式中、Rは、水素原子又はメチル基を示し、Rは炭素数4〜20のアルキル基を示す。)
【0016】
また、本発明による光硬化性樹脂組成物にあっては、前記(B)成分が、前記(A)成分及び(B)成分の総和を基準として、30〜70重量%含有されることを特徴とする。
【0017】
また、本発明による光硬化性樹脂組成物にあっては、前記(B1)成分が、前記(B)成分の総量中2〜25重量%含有されることを特徴とする。
【0018】
また、本発明による光硬化性樹脂組成物にあっては、前記(C)成分が、前記(A)成分と前記(B)成分の総量に対して、1〜10重量%含有されることを特徴とする。
【0019】
また、本発明による光硬化性樹脂組成物にあっては、前記(D)成分が、前記(A)成分と前記(B)成分の総量に対して、0.1〜10重量%含有されることを特徴とする。
【0020】
また、本発明による実装回路板用の光硬化性防湿絶縁塗料にあっては、前記光硬化性樹脂組成物を含有することを特徴とする。
【0021】
また、本発明による電子部品にあっては、前記実装回路板用の光硬化性防湿絶縁塗料を用いて絶縁処理されることを特徴とする。
【0022】
また、本発明による電子部品の製造方法にあっては、前記実装回路板用の光硬化性防湿絶縁塗料を電子部品に塗布し、次いで、塗布した実装回路板用の光硬化性防湿絶縁塗料を硬化して絶縁処理することを特徴とする。
【発明の効果】
【0023】
本発明による光硬化性樹脂組成物は、透湿度の小さいポリオレフィンポリオール化合物を使用するウレタン変性アクリレート樹脂組成物でありながら、環境負荷が少なく、基板材料との高い接着性を持ち、実装回路板用の光硬化性防湿絶縁塗料用に適する光硬化性樹脂組成物であり、この光硬化性防湿絶縁塗料を塗布、硬化することにより、信頼性の高い電子部品を製造することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【0024】
以下、本発明による光硬化性樹脂組成物、実装回路板用の光硬化性防湿絶縁塗料、電子部品及びその製造方法を、実施の形態により詳細に説明する。なお、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。
【0025】
[光硬化性樹脂組成物]
本発明による光硬化性樹脂組成物は、(A)成分として、(a1)ポリオレフィンポリオール化合物、(a2)ヒドロキシル基を有するエチレン性不飽和化合物及び(a3)1分子中にイソシアネート基を2個以上有する化合物を反応させて得られるエチレン性不飽和二重結合を有するウレタン化合物と、(B)成分として、光重合性単量体と、(C)成分として、光重合開始剤と、(D)成分として、イソシアネート基を有するシランカップリング材とを含有する。以下、各成分について説明する。
【0026】
〔(A)成分〕
(a1)成分
(A)成分であるエチレン性不飽和二重結合を有するウレタン化合物のうち、(a1)ポリオレフィンポリオール化合物(以下、「(a1)成分」とする)としては、例えば、市販の種々の飽和及び不飽和のアルキル化合物のポリオール化物を使用することができ、これらの具体例としては、ポリエチレンポリオール、ポリプロピレンポリオール、ポリブタジエンポリオール、ポリイソプレンポリオール、水添ポリブタジエンポリオール、水添ポリイソプレンポリオール等が挙げられる。
【0027】
(a1)成分の数平均分子量は、得られる硬化物(フィルム)の柔軟性、即ち硬化物の伸びと、得られる塗料の特性のバランスの点から、500〜5,000であることが好ましく、1,000〜3,000であることがより好まく、1,500〜2,500であることがさらに好ましい。
【0028】
(a1)成分の数平均分子量が500未満であると、得られる硬化物が脆くなる傾向にあり、また、得られる硬化物表面にタック感(べたつき)が残る傾向にある。一方、(a1)成分の数平均分子量が3,000を超えると、得られる光硬化性樹脂組成物の粘度が増加し、そのため、塗料化したときの作業性が著しく低下する。なお、本発明における数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法によって測定し、標準ポリスチレン検量線を用いて求めた値である。
【0029】
(a2)成分
次に、(a2)ヒドロキシル基を有するエチレン性不飽和化合物(以下、「(a2)成分」とする)としては、例えば、アルキル基の炭素数が2〜7であるヒドロキシアルキルアクリレート及びヒドロキシアルキルメタクリレート等が挙げられ、これらの具体例としては、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、4−ヒドロキシブチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート等が挙げられる。
【0030】
また、(a2)成分としては、ε−カプロラクトン単量体を開環重合させて得られる、ヒドロキシル基とエチレン性不飽和二重結合を有する化合物も挙げられる。これらの化合物の中では、得られる硬化物表面にタック感がなく、硬化性に極めて優れる点から、2−ヒドロキシエチルアクリレートが好ましい。前記各(a2)成分は、単独で又は2種類以上を組み合わせて使用される。
【0031】
(a3)成分
次に、(a3)1分子中にイソシアネート基を2個以上有する化合物(以下、「(a3)成分」とする)としては、例えば、トリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート、イソフォロンジイソシアネート及びこれらの水素添加物等のジイソシアネート化合物が挙げられる。前記各(a3)成分は、単独で又は2種類以上を組み合わせて使用される。
【0032】
本発明における(A)成分は、前記(a1)〜(a3)成分を含む混合物を、(a3)成分のイソシアネート基1当量に対して、(a1)成分のヒドロキシル基が0.5〜0.75当量となり、(a2)成分のヒドロキシル基が0.25〜0.5当量となり、(a1)成分と(a2)成分のヒドロキシル基の合計が1〜1.1当量となる割合で配合し、付加反応させて得られる重合体であることが好ましい。
【0033】
(a3)成分のイソシアネート基1当量に対して(a1)成分のヒドロキシル基が0.5当量未満であると、得られる硬化物の柔軟性が劣り、0.75当量を超えると、得られる硬化物表面にタック感が生じる。また、(a3)成分のイソシアネート基1当量に対して(a2)成分のヒドロキシル基が0.25当量未満であると、得られる硬化物表面にタック感が生じ、0.5当量を超えると、得られる硬化物の柔軟性が劣る。さらに、(a3)成分のイソシアネート基1当量に対して(a1)成分及び(a2)成分のヒドロキシル基の合計が1当量未満であると、得られる光硬化性樹脂組成物の貯蔵安定性が劣って樹脂組成物がゲル化し、1.1当量を超えると、得られる光硬化性樹脂組成物の硬化性が劣る。
【0034】
本発明における(A)成分は、前記(a1)成分、(a2)成分及び(a3)成分を前記割合で配合して付加反応(ウレタン化反応)させて得ることができ、例えば、前記(a1)成分、(a2)成分及び(a3)成分を前記割合で混合して、好ましくは60〜80℃で5〜12時間反応させることにより得ることができる。
【0035】
その際、必要に応じて有機溶媒を利用することができる。有機溶媒としては、例えば、エステル系、ケトン系、芳香族系等の有機溶媒が挙げられ、エステル系の有機溶媒としては、例えば、酢酸ブチル、酢酸エチル等が挙げられ、ケトン系の有機溶媒としては、例えば、メチルエチルケトン等が挙げられ、芳香族系の有機溶媒としては、例えば、トルエン、キシレン等が挙げられる。これらの有機溶媒を使用する場合、単独で又は2種類以上組み合わせて用いられる。
【0036】
また、後述する(B2)エチレン性不飽和二重結合と環状脂肪族基とを有する光重合性単量体等を反応性希釈剤として、前記有機溶媒の代わりに用いることもできる。光重合性単量を使用する場合、単独で又は2種類以上組み合わせて用いられ、また、有機溶媒と組み合せて用いてもよい。
【0037】
(A)成分の数平均分子量は、得られる硬化物の特性(塗膜の表面硬化性及び柔軟性)の点から、1,000〜20,000であることが好ましく、1,500〜10,000であることがより好ましく、2,000〜5,000であることがさらに好ましい。(A)成分の数平均分子量が1,000未満であると、得られる硬化物が脆く、硬化塗膜が十分な伸びを有しない傾向にあり、(A)成分の数平均分子量が20,000を超えると、塗料化した時の粘度が著しく増加する。
【0038】
〔(B)成分〕
(B)成分である光重合性単量体は、(B1)成分、すなわち分子内に5以上10以下のエチレン性不飽和二重結合を有する光重合性単量体、(B2)成分、すなわちエチレン性不飽和二重結合及び環状脂肪族基を含む光重合性単量体、又は(B3)成分、すなわち下記一般式(I)で表される光重合性単量体である。
【0039】
(B1)成分
(B1)成分である分子内に5以上10以下のエチレン性不飽和二重結合を有する光重合性単量体としては、例えば、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスルトールモノヒドロキシペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサヒドロキシ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
【0040】
エチレン性不飽和二重結合が5未満では、十分な硬化性が得られない傾向があり、10を超えると硬化収縮が大きくなるため接着性が低下する傾向がある。また、硬化性及び接着性の観点から、(B1)成分は、水酸基を有する光重合性単量体であることが好ましい。
【0041】
(B2)成分
本発明における(B2)成分、すなわちエチレン性不飽和二重結合と環状脂肪族基とを有する光重合性単量体としては、ビニル基、アクリロイル基、メタクリロイル基等と、飽和又は不飽和炭化水素よりなる単環もしくは複素環を有する、単官能性又は多官能性の光重合性単量体を単独で又は2種類以上組み合わせて用いることができる。エチレン性不飽和二重結合と環状脂肪族基とを有することで、硬化物の強度及び接着性が向上する傾向がある。
【0042】
これらのエチレン性不飽和二重結合と環状脂肪族基とを有する光重合性単量体のうち、アクリロイル基又はメタクリロイル基を有する(メタ)アクリレート化合物としては、例えば、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ノルボルニル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ノルボルナニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニルオキシエチル(メタ)アクリレート、トリシクロデカンジメチロールジ(メタ)アクリレート等が挙げられる。また、ビニルノルボルネン、ビニルノルボルナン等のビニル基等を有するものを用いることもできる。これら光重合単量体のうち、硬化物の強度、接着性の観点からイソボルニル(メタ)アクリレート化合物が好ましい。
【0043】
(B3)成分
また、本発明において、硬化物に柔軟性を付与させる観点から、(B3)成分として下記一般式(I)で表される光重合性単量体を含むことが好ましい。
【0044】
【化1】

【0045】
式(1)中、Rは、水素原子又はメチル基を示し、Rは炭素数4〜20のアルキル基を示す。柔軟性を付与させる観点から、Rは炭素数6〜18のアルキル基が好ましく、8〜16のアルキル基がより好ましく、10〜14のアルキル基が特に好ましい。
【0046】
一般式(I)で表される光重合性単量体としては、例えば、n−ブチル(メタ)アクリレート、tert−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、n−ヘキシル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらは、単独で又は2種類以上組み合わせて用いることができる。
【0047】
また、本発明では、前記以外の不飽和二重結合を有する光重合性単量を併用することも可能で、ビニル基、アクリロイル基、メタクリロイル基等を有する、単官能性又は多官能性の光重合性単量体を用いることができる。
【0048】
これらのうち、アクリロイル基又はメタクリロイル基を有する(メタ)アクリレート化合物が好ましく、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、エトキシエチル(メタ)アクリレート、メトキシエチル(メタ)アクリレート、ブトキシエチル(メタ)アクリレート、2−メトキシエトキシエチル(メタ)アクリレート、2−エトキシエトキシエチル(メタ)アクリレート等のアルコキシアルキル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート等のヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート、メトキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、エトキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシジプロピレングリコール(メタ)アクリレート等のアルコキシ(ポリ)アルキレングリコール(メタ)アクリレート、オクタフルオロペンチル(メタ)アクリレート等のフッ素化アルキル(メタ)アクリレート、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート等のジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレート、1,3−ブタンジオール(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオール(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオール(メタ)アクリレート、3−メチルペンタンジオール(メタ)アクリレート等のグリコールモノ(メタ)アクリレートなどの単官能性の(メタ)アクリレート化合物、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ヒドロキシピバリン酸エステルネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、1,3−ビス(ヒドロキシエチル)−5,5−ジメチルヒダントインジ(メタ)アクリレート、α,ω−ジ(メタ)アクリルビスジエチレングリコールフタレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリロイルフォスフェート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ジアクリロキシエチルフォスフェート、ジペンタエリスリトールトリヒドロキシ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート等の多官能性(メタ)アクリレートが挙げられる。
【0049】
また、アクリルアミド及びジメチルアクリルアミド、ジエチルアクリルアミド、(メタ)アクリロイルモルフォリン等のアクリルアミド誘導体も用いることができる。さらに、α,ω−テトラアリルビストリメチロールプロパンテトラヒドロフタレート、N−ビニルピロリドン、N−ビニルカプロラクタム等のビニル基等を有するものを用いることもできる。
【0050】
(B1)成分の含有量は、(B)成分の総量中2〜25重量%が好ましく、4〜20重量%がより好ましく、5〜15重量%が特に好ましい。この含有量が2重量%未満では、十分な硬化性が得られない傾向があり、25重量%を超えると硬化収縮が大きくなるため接着性が低下する傾向がある。
【0051】
また、(B2)成分の含有量は、(A)成分と(B)成分との総和を基準として、好ましくは30〜70重量%含有され、より好ましくは40〜60重量%で含有される。この含有量が30重量%未満では接着性が充分でなく、70重量%を超えると得られる塗膜の透湿度が上がる傾向があり、また表面硬化性、伸び、強度等の特性が全般的に低下してしまう。(B)成分を配合すると低粘度化によりハンドリング性が向上する点でも好ましい。
【0052】
さらに、(B3)成分の含有量は、接着性、硬度及び耐湿性の観点から、(B)成分の総量中2〜30重量%が好ましく、4〜20重量%がより好ましく、5〜15重量%が特に好ましい。
【0053】
〔(C)成分〕
本発明における(C)成分、すなわち光重合開始剤としては、例えば、カルボニル系光重合開始剤、スルフィド系光重合開始剤、キノン系光重合開始剤、アゾ系光重合開始剤、スルホクロリド系光重合開始剤、チオキサントン系光重合開始剤、過酸化物系光重合開始剤等が挙げられる。
【0054】
カルボニル系光重合開始剤としては、例えば、ベンゾフェノン、ベンジル、ベンゾイン、ω−ブロモアセトフェノン、クロロアセトン、アセトフェノン、2,2−ジエトキシアセトフェノン、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、p−ジメチルアミノアセトフェノン、p−ジメチルアミノプロピオフェノン、2−クロロベンゾフェノン、p,p′−ジクロロベンゾフェノン、p,p′−ビスジエチルアミノベンゾフェノン、ミヒラーケトン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾイン−n−ブチルエーテル、ベンジルメチルケタール、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン、1−(4−イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、メチルベンゾイルホルメート、2,2−ジエトキシアセトフェノン、4−N,N′−ジメチルアセトフェノン、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノプロパン−1−オン等が挙げられる。
【0055】
スルフィド系光重合開始剤としては、例えば、ジフェニルジスルフィド、ジベンジルジスルフィド、テトラエチルチウラムジスルフィド、テトラメチルアンモニウムモノスルフィ等が挙げられる。キノン系光重合開始剤としては、例えば、ベンゾキノン、アントラキノン等が挙げられる。アゾ系光重合開始剤としては、例えば、アゾビスイソブチロニトリル、2,2′−アゾビスプロパン、ヒドラジン等が挙げられる。
【0056】
チオキサントン系光重合開始剤としては、例えば、チオキサントン、2−クロロチオキサントン、2−メチルチオキサントン等が挙げられる。過酸化物系光重合開始剤としては、例えば、過酸化ベンゾイル、ジ−t−ブチルペルオキシド等が挙げられる。これらの光重合開始剤の中では、得られる光硬化性樹脂組成物における溶解性の点から、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノプロパン−1−オンが好ましい。これらの光重合開始剤は、単独で又は2種類以上を組み合わせて使用される。
【0057】
(C)成分の含有量は、光硬化性及び得られる硬化物の特性(硬化性、柔軟性(伸び)及び密着性等)のバランスの点から、(A)成分と(B)成分との総量に対して、1〜10重量%とすることが好ましく、2〜5重量%とすることがより好ましい。この含有量が1重量%未満であると、光硬化が不十分となる傾向にあり、10重量%を超えると、得られる硬化物の特性(硬化性、柔軟性(伸び)及び密着性等)が全般的に低下する傾向にある。
【0058】
〔(D)成分〕
本発明における(D)成分、すなわちイソシアネート基を有するシランカップリング材としては、アルキル基等の両末端にそれぞれイソシアネート基とアルコキシシリル基を持つ化合物が挙げられ、例えば、γ-イソシアネートプロピルトリメトキシシラン、γ-イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、γ-イソシアネートプロピルメチルジメトキシシラン、γ-イソシアネートプロピルメチルジエトキシシランなどが挙げられる。これらの化合物は、単独で又は2種類以上の組み合わせで用いることができる。
【0059】
(D)成分の含有量は、得られる硬化物の特性(特に、高い接着性が得られる)の点から、(A)成分と(B)成分との総量に対して、0.1〜10重量%とすることが好ましく、1〜5重量%とすることがより好ましい。(D)成分の含有量が0.1重量%未満であると、硬化物の接着性が低くなる傾向があり、10重量%を超えると、硬化物の表面タックが増加する傾向がある。
【0060】
[実装回路板用光硬化性防湿絶縁塗料]
本発明の実装回路板用の光硬化性防湿絶縁塗料は、上述した光硬化性樹脂組成物を含有する。言い換えると、上述した光硬化性樹脂組成物は、実装回路板用の光硬化性防湿絶縁塗料に利用することができる。その場合、必要に応じて、本発明の光硬化性樹脂組成物に、充填剤、重合禁止剤、改質剤、消泡剤及び着色剤などを任意に添加することができる。
【0061】
充填剤としては、微粉末酸化けい素、酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、炭酸カルシウム等が挙げられ、通常、光硬化性防湿絶縁塗料100重量部に対し0.01〜100重量部添加することができる。
【0062】
重合禁止剤としては、例えば、ハイドロキノン、ハイドロキノンモノメチルエーテル、ベンゾキノン、p−tert−ブチルカテコール、2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール等が挙げられ、通常、光硬化性防湿絶縁塗料100重量部に対し、0.01〜10重量部添加することができる。
【0063】
改質剤としては、例えば、レベリング性を向上させる為のレベリング剤等が挙げられる。レベリング剤としては、例えば、ポリエーテル変性ジメチルポリシロキサン共重合物、ポリエステル変性ジメチルポリシロキサン共重合物、ポリエーテル変性メチルアルキルポリシロキサン共重合物、アラルキル変性メチルアルキルポリシロキサン共重合物等が使用でき、光硬化性防湿絶縁塗料100重量部に対し、0.01〜10重量部添加することができる。
【0064】
消泡剤としては、例えば、シリコン系オイル、フッ素系オイル、ポリカルボン酸系ポリマーなど公知の消泡剤が挙げられ、通常、光硬化性防湿絶縁塗料100重量部に対し、0.001〜5重量部添加することができる。
【0065】
着色剤としては、公知の無機顔料、有機系顔料、及び有機系染料等が挙げられ、所望する色調に応じてそれぞれを配合する。これらは、2種以上組み合わせて使用してもよい。通常、これら顔料及び染料の添加量は、防湿絶縁塗料100重量部に対し、0.01〜50重量部添加することができる。
【0066】
[電子部品]
本発明による電子部品は、上述した光硬化性防湿絶縁塗料を用いて絶縁される電子部品である。このような電子部品としては、マイクロコンピュータ、トランジスタ、コンデンサ、抵抗、リレー、トランス等、及びこれらを搭載した実装回路板などが挙げられ、さらにこれら電子部品に接合されるリード線、ハーネス、フィルム基板等も含むことができる。また、液晶ディスプレイパネル、プラズマディスプレイパネル、有機エレクトロルミネッセンスパネル、フィールドエミッションディスプレイパネル等のフラットパネルディスプレイパネルの信号入力部等も、電子部品として挙げられる。
【0067】
[電子部品の製造方法]
本発明による電子部品は、電子部品を光硬化性防湿絶縁塗料を用いて絶縁することにより製造される。電子部品の製造方法としては、まず、一般に知られている浸漬法、ハケ塗り法、スプレー法、線引き塗布法等の方法によって上述した防湿絶縁塗料を上記電子部品に塗布する。次に、高圧水銀灯、メタルハライドランプ、LED等を光源として紫外線を照射することにより、電子部品に塗布した防湿絶縁塗料の塗膜を硬化することにより、電子部品が得られる。
【実施例】
【0068】
以下に本発明を実施例及び比較例によりさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、「部」及び「%」は、それぞれ、「重量部」及び「重量%」を示す。
【0069】
合成例1
撹拌機、温度計、冷却管及び空気ガス導入管を装備した反応容器に空気ガスを導入させた後、2−ヒドロキシエチルアクリレート(大阪有機化学工業(株)製、商品名:HEA)53部(ヒドロキシル基:2.0当量)、水添ポリブタジエンジオール(日本曹達(株)製、商品名:GI−1000、数平均分子量:約1,500)600部(ヒドロキシル基:2.0当量)及びハイドロキノンモノメチルエーテル(和光純薬工業(株)製)0.5部を仕込み、70℃に昇温後、70〜75℃で30分間保温し、これに、トリレンジイソシアネート(日本ポリウレタン工業(株)社製、商品名:コロネート T−65)70部(イソシアネート基:2.0当量)を3時間で均一滴下し、反応させた。
【0070】
滴下完了後、70〜75℃で約5時間保温して反応させ、IR測定によりイソシアネートが消失したことを確認した後、反応を終了させ、エチレン性不飽和二重結合を有するウレタン化合物(以下、「R−0」とする)を得た。
【0071】
実施例1
撹拌機、温度計、冷却管及び空気ガス導入管を装備した反応容器に空気ガスを導入させた後、エチレン性不飽和二重結合を有するウレタン化合物(R−0)40部、ジヘンタエリスリトールヘキサアクリレート(新中村化学(株)製)A−9550)5部、イソボルニルアクリレート(大阪有機化学工業(株)製、商品名:IBXA)50部、ラウリルアクリレート(日本油脂(株)製、商品名:ブレンマー LA)5部、を仕込み、70℃に昇温後、70〜75℃で3時間保温し、均一に攪拌・混合させた。さらに、イルガキュア369(チバ・スペシャリティー・ケミカルズ(株)製)4部を加え攪拌・溶解し、光硬化性樹脂組成物(以下、「R−1」とする)を得た。さらに、γ-イソシアネートプロピルメトキシシラン(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズジャパン合同会社製、商品名:Y−5187)3部を加え攪拌・溶解し、光硬化性樹脂組成物(以下、「R−2」とする)を得た。
【0072】
実施例2
実施例1で得られた光硬化性樹脂組成物(R−1)に、さらに、γ-イソシアネートプロピルエトキシシラン(信越化学工業(株)製、商品名:KBE9007)3部を加え攪拌・溶解し、光硬化性樹脂組成物(以下、「R−3」とする)を得た。
【0073】
比較例1
実施例1で得られた光硬化性樹脂組成物(R−1)に、さらに、3−メタクリロキシプロピルメチルドメトキシシラン(信越化学工業(株)製、商品名:KBM502)3部を加え攪拌・溶解し、光硬化性樹脂組成物(以下、「R−4」とする)を得た。
【0074】
比較例2
実施例1で得られた光硬化性樹脂組成物(R−1)に、さらに、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業(株)製、商品名:KBM403)3部を加え攪拌・溶解し、光硬化性樹脂組成物(以下、「R−5」とする)を得た。
【0075】
比較例3
実施例1で得られた光硬化性樹脂組成物(R−1)に、さらに、フェニルトリエトキシシラン(信越化学工業(株)製、商品名:KBM103)3部を加え攪拌・溶解し、光硬化性樹脂組成物(以下、「R−6」とする)を得た。
【0076】
比較例4
実施例1で得られた光硬化性樹脂組成物(R−1)に、さらに、デシルトキシシラン(信越化学工業(株)製、商品名:KBM3103)3部を加え攪拌・溶解し、光硬化性樹脂組成物(以下、「R−7」とする)を得た。
【0077】
以上で得た光硬化性樹脂組成物(R−1)〜(R−7)を、ディスペンサ(武蔵エンジニアリング(株)製、商品名:ML−808FX)を用い、膜厚が100μm、幅が1.5mmとなるようにガラス板(200×100×2mm)に塗布し、紫外線照射装置(松下電工(株)製、出力:330mW、LEDの数:2本)を用い、照射距離1cm、ランプ移動速度80mm/秒、照射量約350mJ/cm2の条件で照射して硬化させ、ガラス板に接着した膜厚が約100μmの評価試験フィルム(硬化フィルム)を得た。
【0078】
作製したガラス板に接着した膜厚が約100μmの評価試験フィルムを指触により、表面タック(表面硬化性)を測定した。結果を表1に示す。表1中、「硬化性」の項目における「〇」は表面タックがないあるいは少ないことを示し、「△」は中程度であることを示す。
【0079】
また、評価試験フィルムの一端のみを剥離して接着力測定用試験片とした。接着力は、ガラス板と剥離した硬化フィルムが90度の角度を成すように万能引っ張り試験機((株)島津製作所製、オートグラフ IS−10T)に固定し、25℃において20mm/分の速度で90度引き剥がし強さを測定して求めた。結果を表1に示す。
【0080】
また、ITO電極(L/S=35/15)に膜厚が約100μmとなるようにディスペンサを用いて上記光硬化性樹脂組成物(R−1)〜(R−7)を塗布した後、温度40℃、湿度90%、印加電圧10V、250時間で信頼性評価を実施した。結果を表1に示す。表1中、「信頼性」の項目における「〇」は銅配線に腐食が生じなかったことを示し、「×」は腐食が生じたことを示す。
【0081】
【表1】

【0082】
表1に示すように、実施例1〜2による光硬化性樹脂組成物では、硬化性に優れ、高い接着力及び良好な信頼性評価結果が得られた。従って、本発明の実装回路板用の光硬化性防湿絶縁塗料は、環境負荷の物質である有機溶剤等の揮発性有機化合物を殆どもしくは全く含有せず、また、良好な硬化性、基板材料との高い接着性を併せ持つことが判った。これに対して、比較例1〜4による光硬化性樹脂組成物では、硬化性が悪く、接着力が極めて弱く、さらに銅配線に腐食が生じて信頼性も劣る結果であった。
【産業上の利用可能性】
【0083】
以上のように、本発明にかかる光硬化性樹脂組成物は、環境負荷が少なく、透湿度が小さく、しかも基板材料に対して高い接着性を有する実装回路板用の光硬化性防湿絶縁塗料を提供することができる。また、実装回路板用の光硬化性防湿絶縁塗料により絶縁処理された電子部品は信頼性が高く、マイクロコンピュータや各種の部品を搭載した実装回路板に有用である。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
(A)(a1)ポリオレフィンポリオール化合物、(a2)ヒドロキシル基を有するエチレン性不飽和化合物及び(a3)1分子中にイソシアネート基を2個以上有する化合物を反応させて得られるエチレン性不飽和二重結合を有するウレタン化合物と、(B)光重合性単量体と、(C)光重合開始剤と、及び(D)イソシアネート基を有するシランカップリング材とを含有してなる光硬化性樹脂組成物であって、前記(B)成分として、(B1)分子内に5以上10以下のエチレン性不飽和二重結合を有する光重合性単量体を含むことを特徴とする光硬化性樹脂組成物。
【請求項2】
前記(B1)成分は、さらに水酸基を有する光重合性単量体であることを特徴とする請求項1に記載の光硬化性樹脂組成物。
【請求項3】
前記(B)成分は、(B2)エチレン性不飽和二重結合及び環状脂肪族基を含む光重合性単量体であることを特徴とする請求項1に記載の光硬化性樹脂組成物。
【請求項4】
前記(B)成分は、(B3)下記一般式(I)で表される光重合性単量体であることを特徴とする請求項1に記載の光硬化性樹脂組成物。
【化1】

(式中、Rは、水素原子又はメチル基を示し、Rは炭素数4〜20のアルキル基を示す。)
【請求項5】
前記(B)成分は、前記(A)成分及び(B)成分の総和を基準として、30〜70重量%含有されることを特徴とする請求項1から請求項4のうち、いずれか1項に記載の光硬化性樹脂組成物。
【請求項6】
前記(B1)成分は、前記(B)成分の総量中2〜25重量%含有されることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の光硬化性樹脂組成物。
【請求項7】
前記(C)成分は、前記(A)成分と前記(B)成分の総量に対して、1〜10重量%含有されることを特徴とする請求項1から請求項6のうち、いずれか1項に記載の光硬化性樹脂組成物。
【請求項8】
前記(D)成分は、前記(A)成分と前記(B)成分の総量に対して、0.1〜10重量%含有されることを特徴とする請求項1から請求項7のうち、いずれか1項に記載の光硬化性樹脂組成物。
【請求項9】
請求項1から請求項8のうち、いずれか1項に記載の光硬化性樹脂組成物を含有することを特徴とする実装回路板用の光硬化性防湿絶縁塗料。
【請求項10】
請求項9に記載の実装回路板用の光硬化性防湿絶縁塗料を用いて絶縁処理されることを特徴とする電子部品。
【請求項11】
請求項9に記載の実装回路板用の光硬化性防湿絶縁塗料を電子部品に塗布し、次いで、塗布した実装回路板用の光硬化性防湿絶縁塗料を硬化して絶縁処理することを特徴とする電子部品の製造方法。

【公開番号】特開2008−291114(P2008−291114A)
【公開日】平成20年12月4日(2008.12.4)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−138180(P2007−138180)
【出願日】平成19年5月24日(2007.5.24)
【出願人】(000004455)日立化成工業株式会社 (4,649)
【Fターム(参考)】