説明

光硬化性樹脂組成物

【課題】乾燥塗膜の指触乾燥性に優れ、かつ高感度であり、その硬化物においては、優れた無電解金めっき耐性、はんだ耐熱性、耐湿性、電気絶縁性を得ることができ、プリント配線板やフレキシブルプリント配線板のソルダーレジスト等の硬化皮膜の形成に有利に適用できる光硬化性樹脂組成物を提供する。
【解決手段】本発明に係る光硬化性樹脂組成物は、下記一般式(I)で示される構造を含む化合物を原料とした感光性化合物又はそのオリゴマー、カルボキシル基含有樹脂、及び光重合開始剤を含有することを特徴とする光硬化性樹脂組成物。
【化12】


(式中、Rは(n+l)価の多価アルコール誘導体を表し、m及び、nは1以上の整数で表され、lは0もしくは1以上の整数で表され、RはCH,C,C,C置換若しくは無置換芳香族環のいずれかを表し、Rは置換若しくは無置換芳香族環を表す。)

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、例えばプリント配線基板のソルダーレジスト等として用いられる光硬化性樹脂組成物に関する。
【背景技術】
【0002】
アルカリ現像型の感光性樹脂組成物は、プリント配線板等の回路の保護を目的とするソルダーレジストとして広く使用されている。一般に、ソルダーレジストは、カルボキシル基含有樹脂、多官能アクリレート系化合物、光重合開始剤、熱硬化性樹脂等で構成されている。
【0003】
このようなソルダーレジストにおいて、多官能アクリレート系化合物として、主に高感度、耐現像性の観点から、液状の多官能ポリエステルアクリレートが広く使用されている。しかしながら、多量に使用した場合には、乾燥塗膜の指触乾燥性が劣化する。接触露光方式による露光の場合、乾燥塗膜に指触乾燥性(タックフリー性)が要求されるため、液状の多官能ポリエステルアクリレートの使用量は制限される。
【0004】
これに対して、半固形のポリエステルアクリレート類を用いる手法が提案されている(例えば特許文献1参照)。しかしながら、この場合、ポリエステルアクリレートが半固形かつ2官能であるために、感度が低下するとともに、乾燥塗膜の軟化点が向上するために現像性が低下するという問題がある。
【0005】
また、一般に、アクリレート系化合物は、疎水性、耐アルカリ性に劣る。ソルダーレジストは、高いはんだ耐熱性と電気絶縁性が要求されるが、高温加湿条件下での絶縁抵抗値の低下や、イオンマイグレーションによる回路間のショート等、信頼性の低下を引き起こし易いという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特許第3928620号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明は、乾燥塗膜の指触乾燥性に優れ、高感度であり、その硬化物において、はんだ耐熱性、無電解金めっき耐性、耐湿性、電気絶縁性等に優れ、光硬化性樹脂組成物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】
【0008】
本発明の一態様によれば、一般式(I)で示される構造を含む化合物を原料とした感光性化合物又はそのオリゴマー、カルボキシル基含有樹脂、及び光重合開始剤を含有することを特徴とする光硬化性樹脂組成物が提供される。
【化1】

(式中、Rは(n+l)価の多価アルコール誘導体を表し、m及び、nは1以上の整数で表され、lは0もしくは1以上の整数で表され、RはCH,C,C,C置換若しくは無置換芳香族環のいずれかを表し、Rは置換若しくは無置換芳香族環を表す。)
【0009】
このような構成により、高感度で良好な乾燥塗膜の指触乾燥性を得ることができ、その硬化物においては、優れた無電解金めっき耐性、はんだ耐熱性、耐湿性、電気絶縁性を得ることができる。
【0010】
また、本発明の一態様の光硬化性樹脂組成物において、感光性化合物又はそのオリゴマーは、下記一般式(II)で示される感光性化合物又はそのオリゴマーであることが好ましい。
【化2】

(式中、Rは(n+l+k)価の多価アルコール誘導体を表し、j、k、mは1以上の整数で表され、lおよび、nは0もしくは1以上の整数で表され、R及びRはそれぞれ独立にCH,C,C,C、置換若しくは無置換芳香族環のいずれかを表し、R及びRはそれぞれ独立に置換または無置換芳香族環を表し、Rは水素原子またはメチル基を表す。)
このような感光性化合物又はそのオリゴマーを用いることにより、高感度で指触乾燥性に優れた塗膜を得ることができる。
【0011】
また、本発明の一態様の感光性樹脂において、感光性化合物のオリゴマーは、ポリエステルを1分子内に2つ以上の水酸基を有するポリオールで解重合させ、さらにエチレン性不飽和基を有する化合物を反応させて得られる感光性化合物のオリゴマーであることが好ましい。
【0012】
これにより、感度の低下がなく指触乾燥性が向上し且つ高感度で、また、その硬化物においては、優れたはんだ耐熱性、無電解金めっき耐性、耐湿性、電気絶縁性等を得ることができる。
【0013】
また、本発明の一態様の感光性樹脂において、前記ポリエステルは再生ポリエチレンテレフタレートであることが好ましい。これにより、感光性化合物のオリゴマー前駆体の分子量を小さくすることができ、溶融時の粘度が低くなるため、温和な反応条件で且つ高濃度で、その後の反応を行うことができる。
【0014】
また、本発明の一態様の感光性樹脂において、前記ポリオールはトリメチロールプロパンを含むことが好ましい。これにより、感光性化合物のオリゴマー前駆体の保存安定性が向上し、また、これにより得られた感光性化合物のオリゴマーは3官能性となり高感度となる。
【0015】
また、本発明の一態様の感光性樹脂において、前記エチレン性不飽和基を有する化合物はアクリル酸又はメタクリル酸であることが好ましい。これにより、感度の低下を抑えることができる。
【0016】
また、本発明の一態様の光硬化性樹脂組成物において、感光性化合物のオリゴマーは分子量Mn700〜5000であることが好ましい。
分子量Mnがこの範囲であることにより、現像性に悪影響を及ぼすことなく、良好な指触乾燥性を得ることができる。
【0017】
また、本発明の一態様の光硬化性樹脂組成物において、さらに熱硬化成分を含有することが好ましい。熱硬化成分を含有することにより、耐熱性がさらに向上する。
【0018】
また、本発明の一態様の光硬化性樹脂組成物において、さらに着色剤を含有することができる。着色剤を含有することにより、ソルダーレジストとして好適に用いることができる。
【0019】
また、本発明の一態様によれば、上述した光硬化性樹脂組成物を、キャリアフィルム上に塗布・乾燥させて得られる乾燥塗膜を備えるドライフィルムが提供される。このようなドライフィルムを用いることにより、基材上に光硬化性樹脂組成物を塗布することなく、容易に乾燥塗膜を形成することができる。
【0020】
また、本発明の一態様によれば、上述した光硬化性樹脂組成物から形成される乾燥塗膜を、活性エネルギー線照射により光硬化させて得られる硬化物として用いることができる。
このような硬化物において、優れた無電解金めっき耐性、はんだ耐熱性、耐湿性、電気絶縁性等に向上させることが可能となる。
【0021】
さらに、本発明の一態様によれば、上述した光硬化性樹脂組成物から形成される乾燥塗膜を、活性エネルギー線照射により光硬化させて得られる硬化物のパターンを有するプリント配線板として用いることができる。これにより、信頼性の高いプリント配線板を提供することができる。
【発明の効果】
【0022】
本発明の一態様の光硬化性樹脂組成物において、乾燥塗膜の指触乾燥性に優れ、かつ高感度であり、その硬化物において、優れた無電解金めっき耐性、はんだ耐熱性、耐湿性、電気絶縁性を得ることができ、硬化物のパターンを有するプリント配線板の信頼性を向上させることが可能となる。
【発明を実施するための形態】
【0023】
本発明者らは、一般式(I)で示される構造を含む化合物を原料とした感光性化合物又はそのオリゴマーと、カルボキシル基含有樹脂及び光重合開始剤を含有する光硬化性樹脂組成物を用いることによって、上述した課題を解決し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
【化3】

(式中、Rは(m+l)価の多価アルコール誘導体を表し、m及び、nは1以上の整数で表され、lは0もしくは1以上の整数で表され、RはCH,C,C,C置換若しくは無置換芳香族環のいずれかを表し、Rは置換若しくは無置換芳香族環を表す。)
【0024】
一般式(I)で示される構造を含む化合物を原料とする感光性化合物又はそのオリゴマーを含有することにより、感度の低下なく指触乾燥性に優れた乾燥塗膜を得ることができる。そして、このような感光性化合物又はそのオリゴマーを含有しない場合に比べて、良好なはんだ耐熱性、無電解金めっき耐性、耐湿性、電気絶縁性等を得ることが可能となる。
一般式(I)で示される構造のうち、特に、一般式(II)に示されるような構造であることが好ましい。
【化4】

(式中、Rは(n+l+k)価の多価アルコール誘導体を表し、j、k、mは1以上の整数で表され、lおよび、nは0もしくは1以上の整数で表され、R及びRはそれぞれ独立にCH,C,C,C、置換若しくは無置換芳香族環のいずれかを表し、R及びRはそれぞれ独立に置換または無置換芳香族環を表し、Rは水素原子またはメチル基を表す。)
【0025】
このように、一般式(II)を(メタ)アクリル化することにより、感度の低下なく指触乾燥性に優れた乾燥塗膜を得ることができる。そして、このような感光性化合物又はそのオリゴマーを含有しない場合に比べて、良好なはんだ耐熱性、無電解金めっき耐性、耐湿性、電気絶縁性等を得ることが可能となる。
【0026】
また、このような感光性化合物又はそのオリゴマーはポリエステルを1分子内に2つ以上の水酸基を有するポリオールで解重合させ、さらにエチレン性不飽和基を有する化合物を反応させて得られるものが好ましい。
【0027】
これは、得られる感光性化合物又はそのオリゴマーが、半固形であることに加えて、芳香環を有しているため、耐現像性、耐湿性、耐熱性が向上したためと考えられる。また、ここで1分子内に2つ以上の水酸基を有するポリオール成分としてトリメチロールプロパンのごとき、多官能アルコールを用いたときに、その特徴がもっとも発揮されることが分かった。
【0028】
すなわち、解重合させる上述のポリオール成分としてトリメチロールプロパンを用いた場合、合成した感光性化合物又はそのオリゴマーは3官能性となり、感度を向上させることができる。また、トリメチロールプロパンのごとき多官能アルコールで解重合させた解重合物(アルコール)においては、ポリエステルの結晶性が低下し、白濁が生じない。例えば、ポリエステル(PET)の繰り返し単位に等モルのトリメチロールプロパンを用いた場合、分子量700前後の濁りのない固形分100%の樹脂状(非晶性)の物質が得られる。そして、この解重合物は3ヶ月後の状態でも結晶物の析出がなく透明で、さらに溶剤への溶解性もきわめて高く、その後のエチレン性不飽和基を有する化合物を反応させる際にマイルドな条件で容易に合成することができる。
【0029】
一方、トリメチロールプロパンを用いず、プロピレングリコールのような2官能アルコールを用いた場合は、解重合直後に濁りはないが、数日の放置により結晶が生じ濁ってしまう。そして、その結晶は溶剤に溶けず、さらに、溶解させるには、200℃近い温度が必要であることがわかった。このような現象は、予想だにしない驚くべきことであった。
以下、本実施形態の光硬化性樹脂組成物の構成について、詳細に説明する。
本実施形態の光硬化性樹脂組成物を構成する感光性化合物又はそのオリゴマーは、
【化5】

で示される構造を含む化合物を原料とするものである。
【0030】
このような感光性化合物又はそのオリゴマーは、ポリエステルを1分子内に2つ以上の水酸基を有するポリオールで解重合させ、さらにエチレン性不飽和基を有する化合物を反応させることにより得ることができる。
【0031】
ここで用いられるポリエステルは、公知のポリエステルであれば特に限定されないが、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリトリメチレンテレフタレート(PTT)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリブチレンナフタレート(PBN)、ポリアリレート、液晶ポリマーや、さらに、PETボトル、PETフィルム、その他PET製品の製造時の残りを粉砕したもの、廃棄物から回収し洗浄した再生PET等が挙げられる。好ましいのは再生PETであり、洗浄され、ペレット化されたものを市場から手に入れることができる。
【0032】
1分子内に2つ以上の水酸基を有するポリオールとしては、2官能ポリオールとして、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、スピログリコール、ジオキサングリコール、アダマンタンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、メチルオクタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,1,4−シクロヘキサンジメタノール、2−メチルプロパンジオール1,3、3−メチルペンタンジオール1,5、ヘキサメチレングリコール、オクチレングリコール、9−ノナンジオール2,4−ジエチル−1,5−ペンタンジオール、ビスフェノールA のエチレンオキサイド変性化合物、ビスフェノールA のプロピレンオキサイド変性化合物、ビスフェノールA のエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド共重合変性化合物、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドとの共重合系ポリエーテルポリオール、カーボネートジオール、ヒドロキシル基末端ポリアルカンジエンジオール類、(例えば1,4-ポリイソプレンジオール1,4-および1,2-ポリブタジエンジオール並びにそれらの水素添加物のごときエラストマー)があげられ、例えば、ヒドロキシル基末端ポリアルカンジエンジオールの市販品の例としては、エポール(登録商標)(水素化ポリイソプレンジオール、分子量1,860、平均重合度26、出光石油化学社製)、PIP(ポリイソプレンジオール、分子量2,200、平均重合度34、出光石油化学社製)、ポリテール(登録商標)HA(水素化ポリブタジエンジオール、分子量2,200、平均重合度39、三菱化学社製)、R−45HT(ポリブタンジオール、分子量2,270、平均重合度42、出光石油化学社製)等が挙げられる。
【0033】
3官能以上のポリオールとしては、例えば、グリセリン、ジグリセリン、トリグリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ソルビトール、ペンタエリスリトール、ジトリメチロールプロパン、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、アダマンタントリオール等があり、さらにそれらのエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド変性物も挙げられる。
【0034】
また、芳香環を有するものとしては、3官能以上のフェノール化合物のエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド変性物、複素環を有するものとしては、セイク(四国化成社製)等が挙げられる。これらは単独又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
【0035】
この中でも、3官能ポリオールは、解重合物としたとき濁りがない物が得られ、さらに溶剤への溶解性が高いため好ましい。特に、トリメチロールプロパン及びその誘導体を必須成分としたものが好ましい。また、2種以上のポリオールを組み合わせて用いる場合、トリメチロールプロパン及びその誘導体が50モル%以上含まれているものが特に好ましい。また、得られた解重合物を酸無水物、2塩基酸、ポリイソシアネート等で分子延長してもかまわない。
【0036】
また、解重合を促進させるために解重合触媒を使用することができる。解重合触媒としては、例えば、モノブチル錫ハイドロオキサイド、ジブチル錫オキサイド、モノブチル錫−2−エチルヘキサノエート、ジブチル錫ジラウレート、酸化第一錫、酢酸錫、酢酸亜鉛、酢酸マンガン、酢酸コバルト、酢酸カルシウム、酢酸鉛、三酸化アンチモン、テトラブチルチタネート、テトライソプロピルチタネート等を挙げることができる。
【0037】
これらの解重合触媒の配合量は、ポリエステルとポリオールの混合物との合計量100質量部に対して、通常0.005〜5質量部、特に0.05〜3質量部であることが好ましい。
【0038】
また、解重合触媒ではないが、解重合を促進する化合物として水がある。これは再生PETに不純物として存在しているものであって、PETをリサイクルする際に分子量低下の原因となるものである。従って、通常は、乾燥という非常にエネルギーを消費する工程によって除去されるべきものであるが、本実施形態においては、その必要がない。むしろ、水を加えて、押出し成型機のようなペレット製造機で一度溶融混練した再生PETペレットを使う方が好ましい。再生PETの分子量を低く、解重合する際の反応温度を低下することができ、溶融時の粘度が低いため、高濃度の反応が可能となる。
【0039】
このような解重合物(ポリエステルポリオール)のポリエステルとポリオールのモル比は、ポリエステルの繰り返し単位のモル数をA1とし、ポリオールのモル数をB1とすると、
モル比率(A1)/(B1)=0.3〜5
【0040】
である配合が好ましい。比率が0.3よりも少ない場合では、ポリオールが過剰に含まれることとなりポリエステルに由来する芳香環の割合が減るため、ソルダーレジストにしたときの指触乾燥性、はんだ耐熱性や電気特性向上の効果が少なくなる。一方、5よりも大きい場合では、解重合物の分子量が大きく、ポリエステル由来の結晶化物が存在することになり、その後のエチレン性不飽和基を有する化合物を反応させる際に、溶媒に不溶となり反応効率が低下する。より好ましくは0.5〜4.5である。
【0041】
本実施形態の光硬化性樹脂組成物を構成する感光性化合物又はそのオリゴマーの合成に用いられるエチレン性不飽和基を有する化合物としては、例えば、アクリル酸、アクリル酸の2量体、メタクリル酸、β−スチリルアクリル酸、β−フルフリルアクリル酸、クロトン酸、α−シアノ桂皮酸、桂皮酸、或いは飽和又は不飽和二塩基酸無水物と一分子中に1個の水酸基を有する(メタ)アクリレート類とのハーフエステル化合物等が挙げられる。
【0042】
このようなハーフエステル化合物を製造するための水酸基を有する(メタ)アクリレート類としては、例えば、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ヒドロキシブチル(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、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、フェニルグリシジル(メタ)アクリレートあるいは、(メタ)アクリル酸カプロラクトン付加物等が挙げられる。
【0043】
また、ハーフエステル化合物を製造するための二塩基酸無水物としては、例えば、無水コハク酸、無水マレイン酸、無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルエンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸等が挙げられる。
【0044】
ここで、特に好ましいのは、一般式(II)で示される感光性化合物又はそのオリゴマーであり、解重合物と反応させるエチレン性不飽和基を有する化合物が、アクリル酸、メタクリル酸の場合である。
これら不飽和基含有モノカルボン酸は単独で又は2種以上を混合して用いることができる。
【0045】
また、1分子内にイソシアネートとエチレン性不飽和を有する化合物を用いてもよく、市販品としては、例えば、カレンズ(登録商標)MOI、カレンズMOI−EG、カレンズAOI、カレンズBEI(いずれも昭和電工社製)等がある。また、このときひとつの水酸基を有する(メタ)アクリレートとジイソシアネートの片末端を反応させたものでもよい。
【0046】
ここで解重合物とエチレン性不飽和基を有する化合物を反応させる方法としては、公知の方法が使用できる。例えば、エチレン性不飽和基含有カルボン酸類の場合は、溶剤中で酸触媒により解重合物の水酸基と脱水縮合することにより、イソシアネート化合物の場合は、水酸基に対してイソシアネートを反応させることにより合成することができる。このとき、解重合物であるポリオールとエチレン性不飽和基含有カルボン酸及びエチレン性不飽和基含有イソシアネートの配合比は、解重合物の水酸基当量1に対して、0.5から1.2のカルボン酸当量及びイソシアネート当量で合成することが好ましい。水酸基モル当量1に対してカルボン酸モル当量及びイソシアネートモル当量が0.5よりも少ない場合では、エチレン性不飽和基の量が少なくなり感度が低くなってしまう。また1.2よりも多い場合では、不純物が多くなる。より好ましくは0.8〜1.1である。ただし、洗浄工程等でこの不純物を取り除く場合はこの限りでない。ここで水酸基当量1よりもカルボン酸モル当量及びイソシアネートモル当量が少ない場合、得られた感光性オリゴマーは未反応の水酸基が存在しているが、特に水酸基が多少存在していても特性上問題ない。
【0047】
このような感光性化合物又はそのオリゴマーの配合量は、カルボキシル基含有樹脂100質量部に対して、1〜100質量部が好ましい。感光性オリゴマーの配合量が100質量部以上の場合では、アルカリ現像性が低下して現像残渣を生じ易くなる。一方、1質量部以下の場合では、画像形成能力が損なわれる。より好ましくは5〜60質量部であり、さらに好ましくは10〜40質量部である。
【0048】
カルボキシル基含有樹脂としては、アルカリ現像性を付与する目的で分子中にカルボキシル基を有している公知の各種カルボキシル基含有樹脂を使用できる。特に、分子中にエチレン性不飽和二重結合を有するカルボキシル基含有感光性樹脂が、光硬化性や耐現像性の面からより好ましい。そして、その不飽和二重結合は、アクリル酸もしくはメタアクリル酸又はそれらの誘導体由来のものが好ましい。
【0049】
尚、エチレン性不飽和二重結合を有さないカルボキシル基含有樹脂のみを用いる場合、組成物を光硬化性とするためには、本発明の感光性化合物又はそのオリゴマーや後述する分子中に2つ以上のエチレン性不飽和基を有する化合物、すなわち光重合性モノマーを併用する必要がある。
カルボキシル基含有樹脂の具体例としては、以下に列挙するような化合物(オリゴマー及びポリマーのいずれでもよい)が好ましい。
(1)(メタ)アクリル酸等の不飽和カルボン酸と、スチレン、α−メチルスチレン、低級アルキル(メタ)アクリレート、イソブチレン等の不飽和基含有化合物との共重合により得られるカルボキシル基含有樹脂。
(2)脂肪族ジイソシアネート、分岐脂肪族ジイソシアネート、脂環式ジイソシアネート、芳香族ジイソシアネート等のジイソシアネートと、ジメチロールプロピオン酸、ジメチロールブタン酸等のカルボキシル基含有ジアルコール化合物及びポリカーボネート系ポリオール、ポリエーテル系ポリオール、ポリエステル系ポリオール、ポリオレフィン系ポリオール、アクリル系ポリオール、ビスフェノールA系アルキレンオキサイド付加体ジオール、フェノール性ヒドロキシル基及びアルコール性ヒドロキシル基を有する化合物等のジオール化合物の重付加反応によるカルボキシル基含有ウレタン樹脂。
(3)脂肪族ジイソシアネート、分岐脂肪族ジイソシアネート、脂環式ジイソシアネート、芳香族ジイソシアネート等のジイソシアネート化合物と、ポリカーボネート系ポリオール、ポリエーテル系ポリオール、ポリエステル系ポリオール、ポリオレフィン系ポリオール、アクリル系ポリオール、ビスフェノールA系アルキレンオキサイド付加体ジオール、フェノール性ヒドロキシル基及びアルコール性ヒドロキシル基を有する化合物等のジオール化合物の重付加反応によるウレタン樹脂の末端に酸無水物を反応させてなる末端カルボキシル基含有ウレタン樹脂。
(4)ジイソシアネートと、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールA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S型エポキシ樹脂、ビキシレノール型エポキシ樹脂、ビフェノール型エポキシ樹脂等の2官能エポキシ樹脂の(メタ)アクリレートもしくはその部分酸無水物変性物、カルボキシル基含有ジアルコール化合物及びジオール化合物の重付加反応によるカルボキシル基含有感光性ウレタン樹脂。
(5)上述した(2)又は(4)の樹脂の合成中に、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート等の分子中に1つの水酸基と1つ以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物を加え、末端(メタ)アクリル化したカルボキシル基含有ウレタン樹脂。
(6)上述した(2)又は(4)の樹脂の合成中に、イソホロンジイソシアネートとペンタエリスリトールトリアクリレートの等モル反応物等、分子中に1つのイソシアネート基と1つ以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物を加え、末端(メタ)アクリル化したカルボキシル基含有ウレタン樹脂。
(7)後述するような2官能又はそれ以上の多官能(固形)エポキシ樹脂に(メタ)アクリル酸を反応させ、側鎖に存在する水酸基に無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸等の2塩基酸無水物を付加させたカルボキシル基含有感光性樹脂。
(8)後述するような2官能(固形)エポキシ樹脂の水酸基をさらにエピクロロヒドリンでエポキシ化した多官能エポキシ樹脂に(メタ)アクリル酸を反応させ、生じた水酸基に2塩基酸無水物を付加させたカルボキシル基含有感光性樹脂。
(9)ノボラックのごとき多官能フェノール化合物にエチレンオキサイドのごとき環状エーテル、プロピレンカーボネートのごとき環状カーボネートを付加させ、得られた水酸基を(メタ)アクリル酸で部分エステル化し、残りの水酸基に多塩基酸無水物を反応させたカルボキシル基含有感光性樹脂。
(10)上述した(1)〜(9)の樹脂にさらにグリシジル(メタ)アクリレート、α−メチルグリシジル(メタ)アクリレート等の分子中に1つのエポキシ基と1つ以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物を付加してなるカルボキシル基含有感光性樹脂。
なお、(メタ)アクリレートとは、アクリレート、メタクリレート及びそれらの混合物を総称する用語で、以下他の類似の表現についても同様である。
【0050】
上記のようなカルボキシル基含有樹脂は、バックボーン・ポリマーの側鎖に多数の遊離のカルボキシル基を有するため、希アルカリ水溶液による現像が可能になる。
【0051】
このようなカルボキシル基含有樹脂の酸価は、40〜200mgKOH/gが好ましい。カルボキシル基含有樹脂の酸価が40mgKOH/g未満であるとアルカリ現像が困難となり、一方、200mgKOH/gを超えると現像液による露光部の溶解が進むために、必要以上にラインが痩せたり、場合によっては、露光部と未露光部の区別なく現像液で溶解剥離してしまい、正常なレジストパターンの描画が困難となる。より好ましくは45〜120mgKOH/gである。
【0052】
また、カルボキシル基含有樹脂の重量平均分子量は、樹脂骨格により異なるが、一般的に2,000〜150,000が好ましい。重量平均分子量が2,000未満であると、タックフリー性能が劣ることがあり、露光後の塗膜の耐湿性が悪く、現像時に膜減りが生じ、解像度が大きく劣ることがある。一方、重量平均分子量が150,000を超えると、現像性が著しく悪くなることがあり、貯蔵安定性が劣ることがある。より好ましくは、5,000〜100,000である。
【0053】
このようなカルボキシル基含有樹脂の配合量は、全組成物中に、20〜60質量%であることが好ましい。配合量が20質量%より少ない場合、皮膜強度が低下したりする。一方、60質量%より多い場合、組成物の粘性が高くなり、塗布性等が低下する。より好ましくは30〜50質量%である。
これらカルボキシル基含有樹脂は、列挙したものに限らず使用することができ、1種類でも複数種混合しても使用することができる
【0054】
光重合開始剤としては、下記一般式(III)で表される基を有するオキシムエステル系光重合開始剤、下記一般式(IV)で表される基を有するα−アミノアセトフェノン系光重合開始剤、又は/及び下記式(V)で表される基を有するアシルホスフィンオキサイド系光重合開始剤よりなる群から選択される1種以上の光重合開始剤を使用することが好ましい。
【化6】

(式中、R10は、水素原子、フェニル基(炭素数1〜6のアルキル基、フェニル基、若しくはハロゲン原子で置換されていてもよい)、炭素数1〜20のアルキル基(1個以上の水酸基で置換されていてもよく、アルキル鎖の中間に1個以上の酸素原子を有していてもよい)、炭素数5〜8のシクロアルキル基、炭素数2〜20のアルカノイル基又はベンゾイル基(炭素数が1〜6のアルキル基若しくはフェニル基で置換されていてもよい)を表し、R11は、フェニル基(炭素数1〜6のアルキル基、フェニル基若しくはハロゲン原子で置換されていてもよい)、炭素数1〜20のアルキル基(1個以上の水酸基で置換されていてもよく、アルキル鎖の中間に1個以上の酸素原子を有していてもよい)、炭素数5〜8のシクロアルキル基、炭素数2〜20のアルカノイル基又はベンゾイル基(炭素数が1〜6のアルキル基若しくはフェニル基で置換されていてもよい)を表し、R12及びR13は、それぞれ独立に、炭素数1〜12のアルキル基又はアリールアルキル基を表し、R14及びR15は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜6のアルキル基、又は2つが結合した環状アルキルエーテル基を表し、R16及びR17は、それぞれ独立に、炭素数1〜10の直鎖状又は分岐状のアルキル基、シクロヘキシル基、シクロペンチル基、アリール基、又はハロゲン原子、アルキル基若しくはアルコキシ基で置換されたアリール基を表し、但し、R16及びR17の一方は、R−C(=O)−基(ここでRは、炭素数1〜20の炭化水素基)を表してもよい。)
【0055】
一般式(III)で表される基を有するオキシムエステル系光重合開始剤としては、好ましくは、下記式(VI)で表される2−(アセチルオキシイミノメチル)チオキサンテン−9−オン、一般式(VII)で表される化合物、及び一般式(VIII)で表される化合物が挙げられる。
【化7】

【化8】

(式中、R18は、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜12のアルキル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、フェニル基、ベンジル基、ベンゾイル基、炭素数2〜12のアルカノイル基、炭素数2〜12のアルコキシカルボニル基(アルコキシル基を構成するアルキル基の炭素数が2以上の場合、アルキル基は1個以上の水酸基で置換されていてもよく、アルキル鎖の中間に1個以上の酸素原子を有していてもよい)、又はフェノキシカルボニル基を表し、R19、R21は、それぞれ独立に、フェニル基(炭素数1〜6のアルキル基、フェニル基若しくはハロゲン原子で置換されていてもよい)、炭素数1〜20のアルキル基(1個以上の水酸基で置換されていてもよく、アルキル鎖の中間に1個以上の酸素原子を有していてもよい)、炭素数5〜8のシクロアルキル基、炭素数2〜20のアルカノイル基又はベンゾイル基(炭素数が1〜6のアルキル基若しくはフェニル基で置換されていてもよい)を表し、R20は、水素原子、フェニル基(炭素数1〜6のアルキル基、フェニル基若しくはハロゲン原子で置換されていてもよい)、炭素数1〜20のアルキル基(1個以上の水酸基で置換されていてもよく、アルキル鎖の中間に1個以上の酸素原子を有していてもよい)、炭素数5〜8のシクロアルキル基、炭素数2〜20のアルカノイル基又はベンゾイル基(炭素数が1〜6のアルキル基若しくはフェニル基で置換されていてもよい)を表す。)
【化9】

(式中、R22、R23及びR28は、それぞれ独立に、炭素数1〜12のアルキル基を表し、R24、R25、R26及びR27は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基を表し、Mは、O、S又はNHを表し、m及びpは、それぞれ独立に0〜5の整数を表す。)
【0056】
オキシムエステル系光重合開始剤の中でも、化学式(VI)で表される2−(アセチルオキシイミノメチル)チオキサンテン−9−オン、及び一般式(VII)で表される化合物がより好ましい。市販品としては、CGI−325、イルガキュア(登録商標)OXE01、イルガキュアOXE02(いずれもチバ・スペシャルティ・ケミカルズ社)、N−1919(ADEKA社製)等が挙げられる。これらのオキシムエステル系光重合開始剤は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
【0057】
一般式(IV)で表される基を有するα−アミノアセトフェノン系光重合開始剤としては、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルホリノプロパノン−1、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)−ブタン−1−オン、2−(ジメチルアミノ)−2−[(4−メチルフェニル)メチル]−1−[4−(4−モルホリニル)フェニル]−1−ブタノン、N,N−ジメチルアミノアセトフェノン等が挙げられる。市販品としては、イルガキュア907、イルガキュア369、イルガキュア379(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)等が挙げられる。
【0058】
一般式(V)で表される基を有するアシルホスフィンオキサイド系光重合開始剤としては、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルホスフィンオキサイド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリメチル−ペンチルホスフィンオキサイド等が挙げられる。市販品としては、ルシリンTPO(BASF社製)、イルガキュア819(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)等が挙げられる。
【0059】
このような光重合開始剤の配合量は、カルボキシル基含有樹脂100質量部に対して、0.01〜30質量部であることが好ましい。配合量が0.01質量部未満であると、銅上での光硬化性が不足し、塗膜が剥離したり、耐薬品性等の塗膜特性が低下する。一方、30質量部を超えると、光重合開始剤のソルダーレジスト塗膜表面での光吸収が激しくなり、深部硬化性が低下する傾向がある。より好ましくは0.5〜15質量部である。
【0060】
なお、一般式(III)で表される基を有するオキシムエステル系光重合開始剤の場合、その配合量は、カルボキシル基含有樹脂100質量部に対して、0.01〜20質量部が好ましい。0.01質量部より少ない場合十分な感度が得られず、また、20質量部より多い場合は光吸収により、深部硬化性が低下する。より好ましくは0.01〜5質量部である。
【0061】
本実施形態の光硬化性樹脂組成物に好適に用いることができる光重合開始剤、光開始助剤及び増感剤としては、他にベンゾイン化合物、アセトフェノン化合物、アントラキノン化合物、チオキサントン化合物、ケタール化合物、ベンゾフェノン化合物、キサントン化合物、及び3級アミン化合物等を挙げることができる。
【0062】
ベンゾイン化合物としては、例えば、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテルである。
アセトフェノン化合物としては、例えば、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、2,2−ジエトキシ−2−フェニルアセトフェノン、1,1−ジクロロアセトフェノンである。
【0063】
アントラキノン化合物としては、例えば、2−メチルアントラキノン、2−エチルアントラキノン、2−t−ブチルアントラキノン、1−クロロアントラキノンである。
【0064】
チオキサントン化合物としては、例えば、2,4−ジメチルチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、2−クロロチオキサントン、2,4−ジイソプロピルチオキサントンである。
ケタール化合物としては、例えば、アセトフェノンジメチルケタール、ベンジルジメチルケタールである。
【0065】
ベンゾフェノン化合物としては、例えば、ベンゾフェノン、4−ベンゾイルジフェニルスルフィド、4−ベンゾイル−4’−メチルジフェニルスルフィド、4−ベンゾイル−4’−エチルジフェニルスルフィド、4−ベンゾイル−4’−プロピルジフェニルスルフィドである。
【0066】
3級アミン化合物としては、エタノールアミン化合物、ジアルキルアミノベンゼン構造を有する化合物、例えば、4,4’−ジメチルアミノベンゾフェノン(日本曹達社製ニッソキュアーMABP)、4,4’−ジエチルアミノベンゾフェノン(保土ヶ谷化学社製EAB)等のジアルキルアミノベンゾフェノン;7−(ジエチルアミノ)−4−メチル−2H−1−ベンゾピラン−2−オン(7−(ジエチルアミノ)−4−メチルクマリン)等のジアルキルアミノ基含有クマリン化合物;4−ジメチルアミノ安息香酸エチル(日本化薬社製カヤキュアー(登録商標)EPA)、2−ジメチルアミノ安息香酸エチル(インターナショナルバイオ−シンセエティックス社製Quantacure DMB)、4−ジメチルアミノ安息香酸(n−ブトキシ)エチル(インターナショナルバイオ−シンセエティックス社製Quantacure BEA)、p−ジメチルアミノ安息香酸イソアミルエチルエステル(日本化薬社製カヤキュアーDMBI)、4−ジメチルアミノ安息香酸2−エチルヘキシル(Van Dyk社製Esolol 507)等のジアルキルアミノ安息香酸エステルが挙げられる。特に、ジアルキルアミノベンゼン構造を有する化合物が好ましく、中でも、ジアルキルアミノベンゾフェノン化合物、最大吸収波長が350〜410nmにあるジアルキルアミノ基含有クマリン化合物が特に好ましい。ジアルキルアミノベンゾフェノン化合物としては、4,4’−ジエチルアミノベンゾフェノンが、毒性も低く好ましい。最大吸収波長が350〜410nmにあるジアルキルアミノ基含有クマリン化合物は、最大吸収波長が紫外線領域にあるため、着色が少なく、無色透明な感光性組成物はもとより、着色顔料を用い、着色顔料自体の色を反映した着色ソルダーレジスト膜を提供することが可能となる。特に、7−(ジエチルアミノ)−4−メチル−2H−1−ベンゾピラン−2−オンが波長400〜410nmのレーザー光に対して優れた増感効果を示すことから好ましい。これらの中でも、チオキサントン化合物及び3級アミン化合物が好ましい。特に、チオキサントン化合物が含まれることが深部硬化性の面から好ましい。
【0067】
このようなチオキサントン化合物の配合量としては、カルボキシル基含有樹脂100質量部に対して、20質量部以下の割合が好ましい。配合量が20質量部を超えた場合、厚膜硬化性が低下して製品のコストアップに繋がる。より好ましくは10質量部以下である。
【0068】
このような3級アミン化合物の配合量としては、カルボキシル基含有樹脂100質量部に対して、0.1〜20質量部の割合であることが好ましい。配合量が0.1質量部未満であると、十分な増感効果を得ることができない傾向にある。一方、20質量部を超えると、3級アミン化合物による乾燥ソルダーレジスト塗膜の表面での光吸収が激しくなり、深部硬化性が低下する傾向がある。より好ましくは0.1〜10質量部である。
【0069】
本実施形態の光硬化性樹脂組成物には、感度を向上するために連鎖移動剤として公知のNフェニルグリシン類、フェノキシ酢酸類、チオフェノキシ酢酸類、メルカプトチアゾール等を用いることができる。
【0070】
このような連鎖移動剤としては、例えば、メルカプト琥珀酸、メルカプト酢酸、メルカプトプロピオン酸、メチオニン、システイン、チオサリチル酸及びその誘導体等のカルボキシル基を有する連鎖移動剤;メルカプトエタノール、メルカプトプロパノール、メルカプトブタノール、メルカプトプロパンジオール、メルカプトブタンジオール、ヒドロキシベンゼンチオール及びその誘導体等の水酸基を有する連鎖移動剤;1−ブタンチオール、ブチル−3−メルカプトプロピオネート、メチル−3−メルカプトプロピオネート、2,2−(エチレンジオキシ)ジエタンチオール、エタンチオール、4−メチルベンゼンチオール、ドデシルメルカプタン、プロパンチオール、ブタンチオール、ペンタンチオール、1−オクタンチオール、シクロペンタンチオール、シクロヘキサンチオール、チオグリセロール、4,4−チオビスベンゼンチオール等である。
【0071】
また、多官能性メルカプタン系化合物としては、特に限定されるものではないが、例えば、ヘキサン−1,6−ジチオール、デカン−1,10−ジチオール、ジメルカプトジエチルエーテル、ジメルカプトジエチルスルフィド等の脂肪族チオール類;キシリレンジメルカプタン、1,4−ベンゼンジチオール等の芳香族チオール類;エチレングリコールビス(メルカプトアセテート)、ポリエチレングリコールビス(メルカプトアセテート)、プロピレングリコールビス(メルカプトアセテート)、グリセリントリス(メルカプトアセテート)、トリメチロールエタントリス(メルカプトアセテート)、トリメチロールプロパントリス(メルカプトアセテート)、ペンタエリスリトールテトラキス(メルカプトアセテート)、ジペンタエリスリトールヘキサキス(メルカプトアセテート)等の多価アルコールのポリ(メルカプトアセテート)類;エチレングリコールビス(3−メルカプトプロピオネート)、ポリエチレングリコールビス(3−メルカプトプロピオネート)、プロピレングリコールビス(3−メルカプトプロピオネート) 、グリセリントリス(3−メルカプトプロピオネート)、トリメチロールエタントリス(メルカプトプロピオネート)、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)、ジペンタエリスリトールヘキサキス(3−メルカプトプロピオネート)等の多価アルコールのポリ(3−メルカプトプロピオネート)類;1,4−ビス(3−メルカプトブチリルオキシ)ブタン、1,3,5−トリス(3−メルカプトブチルオキシエチル)−1,3,5−トリアジン−2,4,6(1H,3H,5H)−トリオン、ペンタエリリトールテトラキス(3−メルタプトブチレート)等のポリ(メルカプトブチレート)類が挙げられる。
【0072】
さらに、連鎖移動剤として働くメルカプト基を有する複素環化合物として、例えば、メルカプト−4−ブチロラクトン(別名:2−メルカプト−4−ブタノリド)、2−メルカプト−4−メチル−4−ブチロラクトン、2−メルカプト−4−エチル−4−ブチロラクトン、2−メルカプト−4−ブチロチオラクトン、2−メルカプト−4−ブチロラクタム、N−メトキシ−2−メルカプト−4−ブチロラクタム、N−エトキシ−2−メルカプト−4−ブチロラクタム、N−メチル−2−メルカプト−4−ブチロラクタム、N−エチル−2−メルカプト−4−ブチロラクタム、N−(2−メトキシ)エチル−2−メルカプト−4−ブチロラクタム、N−(2−エトキシ)エチル−2−メルカプト−4−ブチロラクタム、2−メルカプト−5−バレロラクトン、2−メルカプト−5−バレロラクタム、N−メチル−2−メルカプト−5−バレロラクタム、N−エチル−2−メルカプト−5−バレロラクタム、N−(2−メトキシ)エチル−2−メルカプト−5−バレロラクタム、N−(2−エトキシ)エチル−2−メルカプト−5−バレロラクタム及び2−メルカプト−6−ヘキサノラクタム等が挙げられる。
【0073】
特に、光硬化性樹脂組成物の現像性を損なうことがない連鎖移動剤であるメルカプト基を有する複素環化合物として、メルカプトベンゾチアゾール、3−メルカプト−4−メチル−4H−1,2,4−トリアゾール、5−メチル−1,3,4−チアジアゾール−2−チオール、1−フェニル−5−メルカプト−1H−テトラゾールが好ましい。これらの連鎖移動剤は、単独または2種以上を併用することができる。
これらの光重合開始剤、光開始助剤、増感剤及び連鎖移動剤は、単独で又は2種類以上の混合物として使用することができる。
【0074】
このような光重合開始剤、光開始助剤、増感剤及び連鎖移動剤の総量は、カルボキシル基含有樹脂100質量部に対して35質量部以下であることが好ましい。35質量部を超えると、これらの光吸収により深部硬化性が低下する傾向にある。
【0075】
本実施形態の光硬化性樹脂組成物には、耐熱性を付与するために、熱硬化性樹脂等を加えることができる。本実施形態に用いられる熱硬化成分としては、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂等のアミン樹脂、イソシアネート化合物、ブロックイソシアネート化合物、シクロカーボネート化合物、オキサジン樹脂、ビスマレイミド樹脂、カルボジイミド樹脂等の公知の熱硬化性樹脂等を挙げることができ、特に好ましいのは分子中に2つ以上の環状エーテル基及び/又は環状チオエーテル基(以下、環状(チオ)エーテル基と略す)を有する熱硬化成分であり、分子中に3、4又は5員環の環状(チオ)エーテル基のいずれか一方又は2種類の基を2つ以上有する化合物、例えば、多官能エポキシ化合物、多官能オキセタン化合物、分子内に2つ以上のチオエーテル基を有する化合物、例えば、エピスルフィド樹脂等が挙げられる。
【0076】
アミン樹脂としては、例えば、メチロールメラミン化合物、メチロールベンゾグアナミン化合物、メチロールグリコールウリル化合物及びメチロール尿素化合物等がある。さらに、アルコキシメチル化メラミン化合物、アルコキシメチル化ベンゾグアナミン化合物、アルコキシメチル化グリコールウリル化合物及びアルコキシメチル化尿素化合物は、それぞれのメチロールメラミン化合物、メチロールベンゾグアナミン化合物、メチロールグリコールウリル化合物及びメチロール尿素化合物のメチロール基をアルコキシメチル基に変換することにより得られる。
【0077】
このアルコキシメチル基の種類については特に限定されるものではなく、例えばメトキシメチル基、エトキシメチル基、プロポキシメチル基、ブトキシメチル基等とすることができる。特に人体や環境に優しいホルマリン濃度が0.2%以下のメラミン誘導体が好ましい。
【0078】
これらの市販品としては、例えば、サイメル(登録商標)300、同301、同303、同370、同325、同327、同701、同266、同267、同238、同1141、同272、同202、同1156、同1158、同1123、同1170、同1174、同UFR65、同300(何れも三井サイアナミッド社製)、ニカラック(登録商標)Mx−750、同Mx−032、同Mx−270、同Mx−280、同Mx−290、同Mx−706、同Mx−708、同Mx−40、同Mx−31、同Ms−11、同Mw−30、同Mw−30HM、同Mw−390、同Mw−100LM、同Mw−750LM、(いずれも三和ケミカル社製)等を挙げることができる。
【0079】
シクロカーボネート化合物としては、環状化合物でカーボネート結合を有していれば特に限定されない。例としては多官能構造を有するアルキレンカーボネート化合物が挙げられる。
【0080】
多官能エポキシ化合物としては、例えば、jER(登録商標)828、jER834、jER1001、jER1004(いずれもジャパンエポキシレジン社製)、エピクロン(登録商標)840、エピクロン850、エピクロン1050、エピクロン2055(いずれもDIC社製)、エポトート(登録商標)YD−011、YD−013、YD−127、YD−128(いずれも東都化成社製)、D.E.R.317、D.E.R.331、D.E.R.661、D.E.R.664(いずれもダウケミカル社製)、アラルダイド6071、アラルダイド6084、アラルダイドGY250、アラルダイドGY260(いずれもチバ・スペシャルティ・ケミカルズ社)、スミ−エポキシESA−011、ESA−014、ELA−115、ELA−128(いずれも住友化学工業社製)、A.E.R.330、A.E.R.331、A.E.R.661、A.E.R.664等(いずれも旭化成工業社製)のビスフェノールA型エポキシ樹脂;jERYL903(ジャパンエポキシレジン社製)、エピクロン152、エピクロン165(いずれもDIC社製)、エポトートYDB−400、YDB−500(いずれも東都化成社製)、D.E.R.542(ダウケミカル社製)、アラルダイド8011(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)、スミ−エポキシESB−400、ESB−700(いずれも住友化学工業社製)、A.E.R.711、A.E.R.714(いずれも旭化成工業社製)等のブロム化エポキシ樹脂;jER152、jER154(いずれもジャパンエポキシレジン社製)、D.E.N.431、D.E.N.438(いずれもダウケミカル社製)、エピクロンN−730、エピクロンN−770、エピクロンN−865(いずれもDIC社製)、エポトートYDCN−701、YDCN−704(いずれも東都化成社製)、アラルダイドECN1235、アラルダイドECN1273、アラルダイドECN1299、アラルダイドXPY307(いずれもチバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)、EPPN(登録商標)−201、EOCN(登録商標)−1025、EOCN−1020、EOCN−104S、RE−306(いずれも日本化薬社製)、スミ−エポキシESCN(登録商標)−195X、ESCN−220(いずれも住友化学工業社製)、A.E.R.ECN−235
、ECN−299(いずれも旭化成工業社製)等のノボラック型エポキシ樹脂;エピクロン830(DIC社製)、jER807(ジャパンエポキシレジン社製)、エポトートYDF−170、YDF−175、YDF−2004(いずれも東都化成社製)、アラルダイドXPY306(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)等のビスフェノールF型エポキシ樹脂;エポトートST−2004、ST−2007、ST−3000(いずれも東都化成社製)等の水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂;jER604(ジャパンエポキシレジン社製)、エポトートYH−434(東都化成社製)、アラルダイドMY720(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)、スミ−エポキシELM(登録商標)−120(住友化学工業社製)等のグリシジルアミン型エポキシ樹脂;アラルダイドCY−350(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)等のヒダントイン型エポキシ樹脂;セロキサイド(登録商標)2021(ダイセル化学工業社製)、アラルダイドCY175、CY179(いずれもチバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)等の脂環式エポキシ樹脂;YL−933(ジャパンエポキシレジン社製)、T.E.N.、EPPN(登録商標)−501、EPPN−502(いずれも日本化薬社製)等のトリヒドロキシフェニルメタン型エポキシ樹脂;YL−6056、YX−4000、YL−6121(いずれもジャパンエポキシレジン社製)等のビキシレノール型もしくはビフェノール型エポキシ樹脂又はそれらの混合物;EBPS−200(日本化薬社製)、EPX−30(旭電化工業社製)、EXA−1514(DIC社製)等のビスフェノールS型エポキシ樹脂;jER157S(ジャパンエポキシレジン社製)等のビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂;jERYL−931(ジャパンエポキシレジン社製)、アラルダイド163(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)等のテトラフェニロールエタン型エポキシ樹脂;アラルダイドPT810(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)、TEPIC(日産化学工業社製)等の複素環式エポキシ樹脂;ブレンマー(登録商標)DGT(日本油脂社製)等のジグリシジルフタレート樹脂;ZX−1063(東都化成社製)等のテトラグリシジルキシレノイルエタン樹脂;ESN−190、ESN−360(いずれも新日鉄化学社製)、HP−4
032、EXA−4750、EXA−4700(DIC社製)等のナフタレン基含有エポキシ樹脂;HP−7200、HP−7200H(DIC社製)等のジシクロペンタジエン骨格を有するエポキシ樹脂;CP−50S、CP−50M(日本油脂社製)等のグリシジルメタアクリレート共重合系エポキシ樹脂;さらにシクロヘキシルマレイミドとグリシジルメタアクリレートの共重合エポキシ樹脂;エポキシ変性のポリブタジエンゴム誘導体(例えば、ダイセル化学工業社製PB−3600等)、CTBN変性エポキシ樹脂(例えば、東都化成社製のYR−102、YR−450等)等が挙げられるが、これらに限られるものではない。これらのエポキシ樹脂は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でも特にノボラック型エポキシ樹脂、複素環式エポキシ樹脂、ビスフェノールA型エポキシ樹脂又はそれらの混合物が好ましい。
【0081】
多官能オキセタン化合物としては、ビス[(3−メチル−3−オキセタニルメトキシ)メチル]エーテル、ビス[(3−エチル−3−オキセタニルメトキシ)メチル]エーテル、1,4−ビス[(3−メチル−3−オキセタニルメトキシ)メチル]ベンゼン、1,4−ビス[(3−エチル−3−オキセタニルメトキシ)メチル]ベンゼン、(3−メチル−3−オキセタニル)メチルアクリレート、(3−エチル−3−オキセタニル)メチルアクリレート、(3−メチル−3−オキセタニル)メチルメタクリレート、(3−エチル−3−オキセタニル)メチルメタクリレートやそれらのオリゴマー又は共重合体等の多官能オキセタン類の他、オキセタンアルコールとノボラック樹脂、ポリ(p−ヒドロキシスチレン)、カルド型ビスフェノール類、カリックスアレーン類、カリックスレゾルシンアレーン類、又はシルセスキオキサン等の水酸基を有する樹脂とのエーテル化物等が挙げられる。その他、オキセタン環を有する不飽和モノマーとアルキル(メタ)アクリレートとの共重合体等も挙げられる。
【0082】
分子中に2つ以上の環状チオエーテル基を有する化合物、すなわちエピスルフィド樹脂としては、例えば、ジャパンエポキシレジン社製のビスフェノールA型エピスルフィド樹脂 YL7000等が挙げられる。また、同様の合成方法を用いて、ノボラック型エポキシ樹脂のエポキシ基の酸素原子を硫黄原子に置き換えたエピスルフィド樹脂等も用いることができる。
【0083】
イソシアネート化合物としては、1分子内に2つ以上のイソシアネート基を有する化合物、すなわちポリイソシアネート化合物、又は1分子内に2つ以上のブロック化イソシアネート基を有する化合物、すなわちブロックイソシアネート化合物等が挙げられる。ここで、ブロック化イソシアネート基とは、イソシアネート基がブロック剤との反応により保護されて一時的に不活性化された基であり、所定温度に加熱されたときにそのブロック剤が解離してイソシアネート基が生成する。
ポリイソシアネート化合物としては、例えば、芳香族ポリイソシアネート、脂肪族ポリイソシアネート又は脂環式ポリイソシアネートが用いられる。
【0084】
芳香族ポリイソシアネートとしては、例えば、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、ナフタレン−1,5−ジイソシアネート、o−キシリレンジイソシアネート、m−キシリレンジイソシアネート及び2,4−トリレンダイマー等が挙げられる。
【0085】
脂肪族ポリイソシアネートとしては、例えば、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、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、4,4−メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)及びイソホロンジイソシアネート等が挙げられる。
【0086】
脂環式ポリイソシアネートとしては、例えば、ビシクロヘプタントリイソシアネートが挙げられる。並びに、先に挙げられたイソシアネート化合物のアダクト体、ビューレット体及びイソシアヌレート体が挙げられる。
【0087】
ブロックイソシアネート化合物としては、イソシアネート化合物とイソシアネートブロック剤との付加反応生成物が用いられる。ブロック剤と反応し得るイソシアネート化合物としては、上述のポリイソシアネート化合物等が挙げられる。
【0088】
イソシアネートブロック剤としては、例えば、フェノール、クレゾール、キシレノール、クロロフェノール及びエチルフェノール等のフェノール系ブロック剤;ε−カプロラクタム、δ−パレロラクタム、γ−ブチロラクタム及びβ−プロピオラクタム等のラクタム系ブロック剤;アセト酢酸エチル及びアセチルアセトン等の活性メチレン系ブロック剤;メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、アミルアルコール、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、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、ベンジルエーテル、グリコール酸メチル、グリコール酸ブチル、ジアセトンアルコール、乳酸メチル及び乳酸エチル等のアルコール系ブロック剤;ホルムアルデヒドキシム、アセトアルドキシム、アセトキシム、メチルエチルケトキシム、ジアセチルモノオキシム、シクロヘキサンオキシム等のオキシム系ブロック剤;ブチルメルカプタン、ヘキシルメルカプタン、t−ブチルメルカプタン、チオフェノール、メチルチオフェノール、エチルチオフェノール等のメルカプタン系ブロック剤;酢酸アミド、ベンズアミド等の酸アミド系ブロック剤;コハク酸イミド及びマレイン酸イミド等のイミド系ブロック剤;キシリジン、アニリン、ブチルアミン、ジブチルアミン等のアミン系ブロック剤;イミダゾール、2−エチルイミダゾール等のイミダゾール系ブロック剤;メチレンイミン及びプロピレンイミン等のイミン系ブロック剤等が挙げられる。
【0089】
ブロックイソシアネート化合物は市販のものであってもよく、例えば、スミジュール(登録商標)BL−3175、BL−4165、BL−1100、BL−1265 、デスモジュールTPLS−2957 、TPLS−2062、TPLS−2078、TPLS−2117、デスモサーム2170、デスモサーム2265(いずれも住友バイエルウレタン社製)、コロネート2512、コロネート2513、コロネート(登録商標)2520(いずれも日本ポリウレタン工業社製)、B−830、B−815、B−846、B−870、B−874、B−882(いずれも三井武田ケミカル社製)、TPA−B80E、17B−60PX、E402−B80T(いずれも旭化成ケミカルズ社製)等が挙げられる。なお、スミジュールBL−3175、BL−4265はブロック剤としてメチルエチルオキシムを用いて得られるものである。
このような熱硬化成分は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
【0090】
なお、分子中に2つ以上の環状(チオ)エーテル基を有する熱硬化成分の場合は、カルボキシル基含有樹脂のカルボキシル基1当量に対して、0.6〜2.5当量が好ましい。配合量が0.6未満である場合、ソルダーレジスト膜にカルボキシル基が残り、耐熱性、耐アルカリ性、電気絶縁性等が低下する。一方、2.5当量を超える場合、低分子量の環状(チオ)エーテル基が乾燥塗膜に残存することにより、塗膜の強度等が低下する。より好ましくは、0.8〜2.0当量である。
【0091】
また、イソシアネート化合物やメラミン誘導体に代表される熱硬化性樹脂の場合は、カルボキシル基含有樹脂100質量部に対して、1〜100質量部の割合が好ましい。配合量が、1質量部未満の場合、十分な塗膜の強靭性が得られない。一方、100質量部を超えた場合、保存安定性が低下する。より好ましくは、2〜70質量部である。
このような分子中に2つ以上の環状(チオ)エーテル基を有する熱硬化成分を使用する場合、熱硬化触媒を含有することが好ましい。
【0092】
このような熱硬化触媒としては、例えば、イミダゾール、2−メチルイミダゾール、2−エチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、4−フェニルイミダゾール、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾール、1−(2−シアノエチル)−2−エチル−4−メチルイミダゾール等のイミダゾール誘導体;ジシアンジアミド、ベンジルジメチルアミン、4−(ジメチルアミノ)−N,N−ジメチルベンジルアミン、4−メトキシ−N,N−ジメチルベンジルアミン、4−メチル−N,N−ジメチルベンジルアミン等のアミン化合物、アジピン酸ジヒドラジド、セバシン酸ジヒドラジド等のヒドラジン化合物;トリフェニルホスフィン等のリン化合物等が挙げられる。
【0093】
また、市販されているものとしては、イミダゾール系化合物として、例えば、2MZ−A、2MZ−OK、2PHZ、2P4BHZ、2P4MHZ(いずれも四国化成工業社製)、ジメチルアミンのブロックイソシアネート化合物として、U−CAT(登録商標)3503N、U−CAT3502T(いずれもサンアプロ社製)、二環式アミジン化合物及びその塩として、DBU、DBN、U−CATSA(登録商標)102、U−CAT5002(いずれもサンアプロ社製)などが挙げられる。特に、これらに限られるものではなく、エポキシ樹脂やオキセタン化合物の熱硬化触媒、もしくはエポキシ基及び/又はオキセタニル基とカルボキシル基の反応を促進するものであればよく、単独で又は2種以上を混合して使用してもかまわない。
【0094】
また、グアナミン、アセトグアナミン、ベンゾグアナミン、メラミン、2,4−ジアミノ−6−メタクリロイルオキシエチル−S−トリアジン、2−ビニル−2,4−ジアミノ−S−トリアジン、2−ビニル−4,6−ジアミノ−S−トリアジン・イソシアヌル酸付加物、2,4−ジアミノ−6−メタクリロイルオキシエチル−S−トリアジン・イソシアヌル酸付加物等のS−トリアジン誘導体を用いることもできる。これら密着性付与剤としても機能する化合物を熱硬化触媒と併用することが好ましい。
【0095】
これら熱硬化触媒の配合量は、通常の量的割合で充分であり、例えばカルボキシル基含有樹脂又は分子中に2つ以上の環状(チオ)エーテル基を有する熱硬化成分100質量部に対して、好ましくは0.1〜20質量部、より好ましくは0.5〜15.0質量部である。
【0096】
本実施形態の光硬化性樹脂組成物には、層間の密着性、又は感光性樹脂層と基材との密着性を向上させるために密着促進剤を用いることができる。このような密着促進剤としては、例えば、ベンゾイミダゾール、ベンゾオキサゾール、ベンゾチアゾール、2−メルカプトベンゾイミダゾール、2−メルカプトベンゾオキサゾール、2−メルカプトベンゾチアゾール(商品名:川口化学工業社製アクセル(登録商標)M)、3−モルホリノメチル−1−フェニル−トリアゾール−2−チオン、5−アミノ−3−モルホリノメチル−チアゾール−2−チオン、2−メルカプト−5−メチルチオ−チアジアゾール、トリアゾール、テトラゾール、ベンゾトリアゾール、カルボキシベンゾトリアゾール、アミノ基含有ベンゾトリアゾール、シランカップリング剤等がある。
【0097】
本実施形態の光硬化性・熱硬化性樹脂組成物に用いられる分子中に2個以上のエチレン性不飽和基を有する化合物は、活性エネルギー線照射により、光硬化して、前記エチレン性不飽和基含有カルボン酸含有樹脂を、アルカリ水溶液に不溶化、又は不溶化を助けるものである。このような化合物としては、公知のポリエステル(メタ)アクリレート、ポリエーテル(メタ)アクリレート、ウレタン(メタ)アクリレート、カーボネート(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレートが使用でき具体的には、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などのヒドロキシアルキルアクリレート類;エチレングリコール、メトキシテトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコールなどのグリコールのジアクリレート類;N,N−ジメチルアクリルアミド、N−メチロールアクリルアミド、N,N−ジメチルアミノプロピルアクリルアミドなどのアクリルアミド類;N,N−ジメチルアミノエチルアクリレート、N,N−ジメチルアミノプロピルアクリレートなどのアミノアルキルアクリレート類;ヘキサンジオール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリス−ヒドロキシエチルイソシアヌレートなどの多価アルコール又はこれらのエチレオキサイド付加物、プロピレンオキサイド付加物、もしくはε−カプロラクトン付加物などの多価アクリレート類;フェノキシアクリレート、ビスフェノールAジアクリレート、及びこれらのフェノール類のエチレンオキサイド付加物もしくはプロピレンオキサイド付加物などの多価アクリレート類;グリセリンジグリシジルエーテル、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、トリグリシジルイソシアヌレートなどのグリシジルエーテルの多価アクリレート類;上記に限らず、ポリエーテルポリオール、ポリカーボネートジオール、水酸基末端ポリブタジエン、ポリエステルポリオールなどのポリオールを直接アクリレート化、もしくは、ジイソシアネートを介してウレタンアクリレート化したアクリレート類及びメラミンアクリレート、及び/又は上記アクリレートに対応する各メタクリレート類などが挙げられる。
【0098】
さらに、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂などの多官能エポキシ樹脂に、アクリル酸を反応させたエポキシアクリレート樹脂や、さらにそのエポキシアクリレート樹脂の水酸基に、ペンタエリスリトールトリアクリレートなどのヒドロキシアクリレートとイソホロンジイソシアネートなどのジイソシアネートのハーフウレタン化合物を反応させたエポキシウレタンアクリレート化合物などが、挙げられる。このようなエポキシアクリレート系樹脂は、指触乾燥性を低下させることなく、光硬化性を向上させることができる。
【0099】
このような分子中に2個以上のエチレン性不飽和基を有する化合物の配合量は、前記エチレン性不飽和基含有カルボン酸含有樹脂(A)100質量部に対して、5〜100質量部である。前記配合量が、5質量部未満の場合、光硬化性が低下し、活性エネルギー線照射後のアルカリ現像により、パターン形成が困難となる。一方、100質量部を超えた場合、アルカリ水溶液に対する溶解性が低下して、塗膜が脆くなる。より好ましくは、1〜70質量部である。
【0100】
本実施形態の光硬化性樹脂組成物は、着色剤を配合することができる。着色剤としては、例えば、赤、青、緑、黄等の公知の着色剤を使用することができ、顔料、染料、色素のいずれでもよい。但し、環境負荷低減並びに人体への影響の観点からハロゲンを含有しないことが好ましい。
【0101】
赤色着色剤としては、モノアゾ系、ジズアゾ系、アゾレーキ系、ベンズイミダゾロン系、ペリレン系、ジケトピロロピロール系、縮合アゾ系、アントラキノン系、キナクリドン系等があり、例えば、以下のようなカラーインデックス(The Society of Dyers and Colourists発行)番号が付されているものを挙げることができる。
モノアゾ系:Pigment Red 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 9, 12, 14, 15, 16, 17, 21, 22, 23, 31, 32, 112, 114, 146, 147, 151, 170, 184, 187, 188, 193, 210, 245, 253, 258, 266, 267, 268, 269
ジスアゾ系:Pigment Red 37, 38, 41
モノアゾレーキ系:Pigment Red 48:1, 48:2, 48:3, 48:4, 49:1, 49:2, 50:1, 52:1, 52:2, 53:1, 53:2, 57:1, 58:4, 63:1, 63:2, 64:1,68
ベンズイミダゾロン系:Pigment Red 171、175、176、185、208
ペリレン系:Solvent Red 135、179、Pigment Red 123、149、166、178、179、190、194、224
ジケトピロロピロール系:Pigment Red 254、255、264、270、272
縮合アゾ系:Pigment Red 220、144、166、214、220、221、242
アンスラキノン系:Pigment Red 168、177、216、Solvent Red 52、149、150、207
キナクリドン系:Pigment Red 122、202、206、207、209
【0102】
青色着色剤としては、フタロシアニン系、アントラキノン系があり、顔料系としては、Pigment Blue 15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6、16、60、染料系としては、Solvent Blue 35、63、67、68、70、83、87、94、97、122、136等を使用することができる。これら以外にも、金属置換もしくは無置換のフタロシアニン化合物も使用することができる。
【0103】
緑色着色剤としては、同様にフタロシアニン系、アントラキノン系、ペリレン系があり、例えば、Pigment Green 7、36、Solvent Green 3、5、20、28等を使用することができる。これら以外にも、金属置換もしくは無置換のフタロシアニン化合物も使用することができる。
【0104】
黄色着色剤としてはモノアゾ系、ジスアゾ系、縮合アゾ系、ベンズイミダゾロン系、イソインドリノン系、アントラキノン系等があり、例えば、以下のものが挙げられる。
アントラキノン系:Solvent Yellow 163、Pigment Yellow 24、108、193、147、199、202
イソインドリノン系:Pigment Yellow 109、110、139、179、185
縮合アゾ系:Pigment Yellow 93、94、95、128、155、166、180
ベンズイミダゾロン系:Pigment Yellow 120、151、154、156、175、181
モノアゾ系:Pigment Yellow 1, 2, 3, 4, 5, 6, 9, 10, 12, 61, 62, 62:1, 65, 73, 74, 75, 97, 100, 104, 105, 111, 116, 167, 168, 169, 182, 183
ジスアゾ系:Pigment Yellow 12, 13, 14, 16, 17, 55, 63, 81, 83, 87, 126, 127, 152, 170, 172, 174, 176, 188, 198
【0105】
その他、色調を調整する目的で紫、オレンジ、茶色、黒等の着色剤を加えてもよい。具体的には、Pigment Violet 19、23、29、32、36、38、42、Solvent Violet 13、36、Pigment Orange 1、5、13、14、16、17、24、34、36、38、40、43、46、49、51、61、63、64、71、73、Pigment Brown 23、25、Pigment Black 1、7等を挙げることができる。
【0106】
このような着色剤の配合割合は、特に制限はないが、カルボキシル基含有樹脂100質量部に対して、好ましくは0〜10質量部、特に好ましくは0.1〜5質量部の割合で充分である。
【0107】
高分子材料の多くは、一度酸化が始まると、次々と連鎖的に酸化劣化が起き、高分子素材の機能低下をもたらすことから、本発明の光硬化性樹脂組成物には酸化を防ぐために(1)発生したラジカルを無効化するようなラジカル補足剤または/及び(2)発生した過酸化物を無害な物質に分解し、新たなラジカルが発生しないようにする過酸化物分解剤等の酸化防止剤を添加することができる。
【0108】
ラジカル補足剤として働く酸化防止剤としては、例えば、ヒドロキノン、4−t−ブチルカテコール、2−t−ブチルヒドロキノン、ヒドロキノンモノメチルエーテル、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール、2,2−メチレン−ビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、1,1,3−トリス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェニル)ブタン、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、1,3,5−トリス(3’,5’−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−S−トリアジン−2,4,6−(1H,3H,5H)トリオン等のフェノール系、メタキノン、ベンゾキノン等のキノン系化合物、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)−セバケート、フェノチアジン等のアミン系化合物等があげられる。
【0109】
ラジカル補足剤は市販のものであってもよく、例えば、アデカスタブ(登録商標)AO−30、アデカスタブAO−330、アデカスタブAO−20、アデカスタブLA−77、アデカスタブLA−57、アデカスタブLA−67、アデカスタブLA−68、アデカスタブLA−87(いずれもADEKA社製)、IRGANOX(登録商標)1010、IRGANOX1035、IRGANOX1076、IRGANOX1135、TINUVIN(登録商標) 111FDL、TINUVIN 123、TINUVIN 144、TINUVIN 152、TINUVIN 292、TINUVIN 5100(いずれもチバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)等が挙げられる。
【0110】
過酸化物分解剤として働く酸化防止剤としては、例えば、トリフェニルホスファイト等のリン系化合物、ペンタエリスリトールテトララウリルチオプロピオネート、ジラウリルチオジプロピオネート、ジステアリル−3,3’−チオジプロピオネート等の硫黄系化合物等が挙げられる。
【0111】
過酸化物分解剤は市販のものであってもよく、例えば、アデカスタブTPP(ADEKA社製)、マークAO−412S(アデカ・アーガス化学社製)、スミライザー(登録商標)TPS(住友化学社製)等が挙げられる。これら酸化防止剤は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
【0112】
高分子材料は光を吸収し、それにより分解・劣化を起こすことから、本実施形態の光硬化性樹脂組成物は、紫外線に対する安定化対策を行うために、酸化防止剤の他に、紫外線吸収剤を使用することができる。
【0113】
紫外線吸収剤としては、例えば、2−ヒドロキシ−4−メトキシ−ベンゾフェノン2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−n−オクトキシベンゾフェノン、2,2’−ジヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン及び2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン等のベンゾフェノン誘導体;2−エチルヘキシルサリチレート、フェニルサリチレート、p−t−ブチルフェニルサリチレート、2,4−ジ−t−ブチルフェニル−3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンゾエート及びヘキサデシル−3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンゾエート等のベンゾエート誘導体;2−(2’−ヒドロキシ−5’−t−ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−5’−メチルフェニル)エンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’−t−ブチル−5’−メチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−t−ブチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−5’−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール及び2−(2’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−t−アミルフェニル)ベンゾトリアゾール等のベンゾトリアゾール誘導体;ヒドロキシフェニルトリアジン、ビス(エチルヘキシルオキシフェノール)メトキシフェニルトリアジン等のトリアジン誘導体; メチル2,4-ジイソプロピルシンナメート、2エチルヘキシル-p-メトキシシンナメート等のシンナメート誘導体;メチルアントラニレート、フェニルアントラニレート、ベンジルアントラニレート等のアントラニレート誘導体;t-ブチルメトキシジベンゾイルメタン等のジベンゾイルメタン誘導体等が挙げられる。
【0114】
紫外線吸収剤としては、市販のものであってもよく、例えば、TINUVIN PS、TINUVIN 99−2、TINUVIN 109、TINUVIN 384−2、TINUVIN 900、TINUVIN 928、TINUVIN 1130、TINUVIN 400、TINUVIN 405、TINUVIN 460、TINUVIN 479(いずれもチバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)等が挙げられる。このような紫外線吸収剤は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができ、酸化防止剤と併用することで本実施形態の光硬化性樹脂組成物より得られる成形物の安定化が図れる。
【0115】
本実施形態の光硬化性樹脂組成物は、その塗膜の物理的強度等を上げるために、必要に応じて、フィラーを配合することができる。このようなフィラーとしては、例えば、公知の無機又は有機フィラーが使用できるが、特に硫酸バリウム、球状シリカ及びタルクが好ましく用いられる。さらに、白色の外観や難燃性を得るために酸化チタンや金属酸化物、水酸化アルミ等の金属水酸化物を体質顔料フィラーとしても使用することができる。
【0116】
このようなフィラーの配合量は、組成物全体量の75質量%以下であることが好ましい。フィラーの配合量が、組成物全体量の75質量%を超えた場合、絶縁組成物の粘度が高くなり、塗布、成形性が低下したり、硬化物が脆くなる。より好ましくは0.1〜60質量%である。
【0117】
さらに、本実施形態の光硬化性樹脂組成物は、カルボキシル基含有樹脂の合成や組成物の調製のため、又は基板やキャリアフィルムに塗布するための粘度調整のため、有機溶剤を使用することができる。
【0118】
このような有機溶剤としては、例えば、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類;トルエン、キシレン、テトラメチルベンゼン等の芳香族炭化水素類;セロソルブ、メチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、カルビトール、メチルカルビトール、ブチルカルビトール、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、ジプロピレングリコールジエチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル等のグリコールエーテル類;ジプロピレングリコールメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールブチルエーテルアセテート等のエステル類;、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸ブチル、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類;エタノール、プロパノール、エチレングリコール、プロピレングリコール等のアルコール類;オクタン、デカン等の脂肪族炭化水素;石油ナフサ、水添石油ナフサ、ソルベントナフサ等の石油系溶剤等を挙げることができる。このような有機溶剤は、単独で又は2種以上の混合物として用いられる。
【0119】
本実施形態の光硬化性樹脂組成物は、必要に応じて、さらなる指触乾燥性の改善、ハンドリング性の改善等を目的に、バインダーポリマーを使用することができる。このようなバインダーポリマーとしては、例えば、ポリエステル系ポリマー、ポリウレタン系ポリマー、ポリエステルウレタン系ポリマー、ポリアミド系ポリマー、ポリエステルアミド系ポリマー、アクリル系ポリマー、セルロース系ポリマー、ポリ乳酸系ポリマー、フェノキシ系ポリマー等を用いることができる。これらのバインダーポリマーは、単独で又は2種類以上の混合物として使用することができる。
【0120】
本実施形態の光硬化性樹脂組成物は、必要に応じて、柔軟性の付与、硬化物の脆さを改善すること等を目的に、エラストマーを使用することができ、例えば、ポリエステル系エラストマー、ポリウレタン系エラストマー、ポリエステルウレタン系エラストマー、ポリアミド系エラストマー、ポリエステルアミド系エラストマー、アクリル系エラストマー、オレフィン系エラストマーを用いることができる。また、種々の骨格を有するエポキシ樹脂の一部又は全部のエポキシ基を両末端カルボン酸変性型ブタジエン−アクリロニトリルゴムで変性した樹脂等も使用できる。更にはエポキシ含有ポリブタジエン系エラストマー、アクリル含有ポリブタジエン系エラストマー、水酸基含有ポリブタジエン系エラストマー、水酸基含有イソプレン系エラストマー等も使用することができる。これらのエラストマーは、単独で又は2種類以上の混合物として使用することができる。
【0121】
また、本実施形態における硬化性樹脂組成物に含まれる重合性化合物の熱的な重合または経時的な重合を防止するために、重合禁止剤を用いることができる。
【0122】
このような熱重合禁止剤としては、例えば、4−メトキシフェノール、ハイドロキノン、アルキルまたはアリール置換ハイドロキノン、t−ブチルカテコール、ピロガロール、2−ヒドロキシベンゾフェノン、4−メトキシ−2−ヒドロキシベンゾフェノン、塩化第一銅、フェノチアジン、クロラニル、ナフチルアミン、β−ナフトール、2,6−ジ−t−ブチル−4−クレゾール、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、ピリジン、ニトロベンゼン、ジニトロベンゼン、ピクリン酸、4−トルイジン、メチレンブルー、銅と有機キレート剤反応物、サリチル酸メチル、及びフェノチアジン、ニトロソ化合物、ニトロソ化合物とAlとのキレート等が挙げられる。
【0123】
本実施形態の光硬化性樹脂組成物は、さらに必要に応じて、微粉シリカ、有機ベントナイト、モンモリロナイト、ハイドロタルサイト等のチキソ化剤を添加することができる。チキソ化剤としての経時安定性は有機ベントナイト、ハイドロタルサイトが好ましく、特にハイドロタルサイトは電気特性に優れている。また、シリコーン系、フッ素系、高分子系等の消泡剤及び/又はレベリング剤、イミダゾール系、チアゾール系、トリアゾール系等のシランカップリング剤、防錆剤等のような公知の添加剤類を配合することができる。
【0124】
このように構成される本実施形態の光硬化性樹脂組成物は、所定の組成で調製した後、例えば、有機溶剤で塗布方法に適した粘度に調整し、基材上に、ディップコート法、フローコート法、ロールコート法、バーコーター法、スクリーン印刷法、カーテンコート法等の方法により塗布し、揮発乾燥して乾燥塗膜が形成される。
【0125】
塗布後の揮発乾燥は、熱風循環式乾燥炉、IR炉、ホットプレート、コンベクションオーブン等(蒸気による空気加熱方式の熱源を備えたものを用いて乾燥機内の熱風を向流接触させる方法及びノズルより支持体に吹き付ける方式)を用いて約60〜100℃の温度で行うことができる。
【0126】
また、光硬化性樹脂組成物よりドライフィルムを形成し、これを基材上に張り合わせることにより、乾燥塗膜を形成してもよい。
ドライフィルムは、例えばポリエチレンテレフタレート等のキャリアフィルムと、ソルダーレジスト層などの乾燥塗膜と、必要に応じて用いられる剥離可能なカバーフィルムとが、この順序に積層された構造を有するものである。
【0127】
乾燥塗膜は、光硬化性樹脂組成物をキャリアフィルム又はカバーフィルムに塗布・乾燥して得られる層である。このような乾燥塗膜は、本実施形態の光硬化性樹脂組成物をブレードコーター、リップコーター、コンマコーター、フィルムコーター等で、キャリアフィルムに、10〜150μmの厚さで均一に塗布し、乾燥して形成される。そして、さらに必要に応じてカバーフィルムを積層することにより、ドライフィルムが形成される。このとき、光硬化性樹脂組成物をカバーフィルムに塗布、乾燥した後、キャリアフィルムを積層してもよい。
【0128】
キャリアフィルムとしては、例えば2〜150μmの厚みのポリエステルフィルム等の熱可塑性フィルムが用いられる。
カバーフィルムとしては、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム等を使用することができるが、ソルダーレジスト層との接着力が、キャリアフィルムよりも小さいものが良い。
【0129】
このようなドライフィルムを用いて、カバーフィルムが用いられた場合はこれを剥がし、乾燥塗膜と基材を重ね、ラミネーター等を用いて張り合わせることにより、基材上に乾燥塗膜が形成される。なお、キャリアフィルムは、後述する露光の前又は後に剥離すれば良い。
【0130】
このとき、乾燥塗膜が形成される基材としては、紙フェノール、紙エポキシ、ガラス布エポキシ、ガラスポリイミド、ガラス布/不繊布エポキシ、ガラス布/紙エポキシ、合成繊維エポキシ、フッ素・ポリエチレン・PPO・シアネートエステル等を用いた高周波回路用銅張積層版等の材質を用いたもので全てのグレード(FR−4等)の銅張積層版、その他ポリイミドフィルム、PETフィルム、ガラス基板、セラミック基板、ウエハ板等を挙げることができる。
【0131】
さらに、接触式(又は非接触方式)により、パターンを形成したフォトマスクを通して、選択的に活性エネルギー線により露光もしくはレーザーダイレクト露光機により直接パターン露光する。
【0132】
活性エネルギー線照射に用いられる露光機としては、直接描画装置(例えばコンピューターからのCADデータにより直接レーザーで画像を描くレーザーダイレクトイメージング装置)、メタルハライドランプを搭載した露光機、(超)高圧水銀ランプを搭載した露光機、水銀ショートアークランプを搭載した露光機、もしくは(超)高圧水銀ランプ等の紫外線ランプを使用した直接描画装置を用いることができる。
【0133】
活性エネルギー線としては、波長が350〜410nmにあるレーザー光を用いることが好ましい。波長をこの範囲とすることにより、光開始剤から効率よくラジカルを生成することができる。この範囲のレーザー光を用いていればガスレーザー、固体レーザーのいずれでもよい。また、その露光量は膜厚等によって異なるが、一般には5〜200mJ/cm、好ましくは5〜100mJ/cm、さらに好ましくは5〜50mJ/cmである。
【0134】
直接描画装置としては、例えば、日本オルボテック社製、ペンタックス社製等のものを使用することができ、波長が350〜410nmのレーザー光を発振する装置であればいずれの装置を用いてもよい。
【0135】
そして、このようにして露光することにより、露光部(活性エネルギー線により照射された部分)を硬化させ、未露光部を希アルカリ水溶液(例えば、0.3〜3wt%炭酸ナトリウム水溶液)により現像して、硬化物(パターン)が形成される。
【0136】
このとき、現像方法としては、ディッピング法、シャワー法、スプレー法、ブラシ法等によることができる。また、現像液としては、炭酸ナトリウムの他、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、炭酸カリウム、リン酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、アンモニア、アミン類等のアルカリ水溶液を用いることができる。
【実施例】
【0137】
以下、実施例及び比較例により本実施形態を具体的に説明するが、本発明が以下の実施例に限定されるものではないことはもとよりである。尚、以下において「部」及び「%」とあるのは、特に断りのない限り全て質量基準である。
[感光性化合物合成例1]
【0138】
攪拌機、窒素導入管、冷却管を取り付けた500ミリリットルの四口丸底セパラブルラスコにPETフレーク192部(三菱化学社製:ノバベックス(商品名))を仕込み、フラスコ内を窒素雰囲気とした後、300℃に昇温させた塩浴に浸した。PETフレークが溶解したところで、攪拌を開始するとともに、酸化ジブチルスズ0.65部を添加した。
【0139】
次いで、予め130℃で加温し溶解させたトリメチロールプロパン134部をPETが固化しないよう注意しながら少量ずつ添加した。この間、粘度が低下した段階で攪拌速度を150rpmに高めた。次に、塩浴から予め240℃へ昇温した油浴に交換し、フラスコ内温を220℃(±10℃)に保ち5時間反応させた。反応物は常温で黄色透明、軟質粘調状であった。
【0140】
得られた反応物100部にトルエン37部、メチルイソブチルケトン74部を導入し、混合した。次にアクリル酸65部、パラトルエンスルホン酸1.94部、パラメトキシフェノール0.26部を加えて110℃で100時間反応させ、室温まで冷却した。得られた反応液の酸価を測定し、酸当量のアルカリ水溶液をフラスコ内に加え攪拌し、中和した。次いで、食塩水50部を加え攪拌した。
【0141】
その後、溶液を分液ロートに移して水相を捨て、油相を5wt%のNaCl溶液100部にて2回洗った。洗浄後、エバポレーターにて溶剤分を留去し、不揮発分100%の反応物を得た。得られた反応物は常温で褐色透明の軟質液状であった。これをA−1樹脂と称す
[感光性化合物合成例2]
【0142】
攪拌機、窒素導入管、冷却管を取り付けた500ミリリットルの四口丸底セパラブルラスコにPETフレーク39部(三菱化学社製:ノバベックス(商品名))を仕込み、フラスコ内を窒素雰囲気とした後、300℃に昇温させた塩浴に浸した。PETフレークが溶解したところで、攪拌を開始するとともに、酸化ジブチルスズ0.40部を添加した。
【0143】
次いで、予め130℃で加温したDURANOL(登録商標)T5650J(旭化成ケミカルズ社製)161部をPETが固化しないよう注意しながら少量ずつ添加した。この間、粘度が低下した段階で攪拌速度を150rpmに高めた。次に、塩浴から予め240℃へ昇温した油浴に交換し、フラスコ内温を220℃(±10℃)に保ち5時間反応させた。反応物は常温で黄色透明、軟質粘調状であった。
【0144】
得られた反応物100部に、トルエン37部、メチルイソブチルケトン74部を導入し、混合した。次にアクリル酸14.5部、パラトルエンスルホン酸0.43部、パラメトキシフェノール0.06部を加えて110℃で10時間反応させ、室温まで冷却した。得られた反応液の酸価を測定し、酸当量のアルカリ水溶液をフラスコ内に加え攪拌し、中和した。
【0145】
次いで食塩水50gを加え攪拌した。その後、溶液を分液ロートに移して水相を捨て、油相を5wt%のNaCl溶液100部にて2回洗った。洗浄後、エバポレーターにて溶剤分を留去し、不揮発分100%の反応物を得た。得られた反応物は常温で褐色透明の軟質液状であった。これをA−2樹脂と称す。
[感光性化合物合成例3]
【0146】
攪拌機、窒素導入管、冷却管を取り付けた500ミリリットルの四口丸底セパラブルラスコにPETフレーク192部(三菱化学社製:ノバベックス(商品名))を仕込み、フラスコ内を窒素雰囲気とした後、300℃に昇温させた塩浴に浸した。PETフレークが溶解したところで、攪拌を開始するとともに、酸化ジブチルスズ0.65部を添加した。
【0147】
次いで、予め130℃で加温し溶解させたトリメチロールプロパン67部、ジペンタエリスリトール127部をPETが固化しないよう注意しながら少量ずつ添加した。この間、粘度が低下した段階で攪拌速度を150rpmに高めた。次に、塩浴から予め240℃へ昇温した油浴に交換し、フラスコ内温を220℃(±10℃)に保ち5時間反応させた。反応物は常温で黄色透明、軟質粘調状であった。
【0148】
得られた反応物100部にトルエン109部、シクロヘキサノン138部、ジメチルスルホキシド40部、水13部を導入し、混合した。次にアクリル酸84部、パラトルエンスルホン酸一水和物9.9部、パラメトキシフェノール0.31部を加えて110℃で10時間反応させ、室温まで冷却した。得られた反応液の酸価を測定し、酸当量のアルカリ水溶液をフラスコ内に加え攪拌し、中和した。
【0149】
次いで食塩水50部を加え攪拌した。その後、溶液を分液ロートに移して水相を捨て、油相を5wt%のNaCl溶液100部にて2回洗った。洗浄後、エバポレーターにて溶剤分を留去し、不揮発分100%の反応物を得た。得られた反応物は常温で褐色透明の軟質液状であった。これをA−3樹脂と称す
[感光性化合物合成例4]
【0150】
攪拌機、窒素導入管、冷却管を取り付けた500ミリリットルの四口丸底セパラブルフラスコにIV値0.6〜0.7のリサイクルPETフレーク192部を仕込み、フラスコ内を窒素雰囲気とした後、300℃に昇温させた塩浴に浸した。PETが溶解したところで、攪拌を開始するとともに、酸化ジブチルスズ0.65部を添加した。
【0151】
次いで、予め130℃で加温し溶解させたトリメチロールプロパン134部をPETが固化しないよう注意しながら少量ずつ添加した。この間、粘度が低下した段階で攪拌速度を150rpmに高めた。次に、塩浴から予め240℃へ昇温した油浴に交換し、フラスコ内温を220℃(±10℃)に保ち5時間反応させた。反応物は常温で黄色透明、軟質粘調状であった。
【0152】
得られた反応物100部にトルエン37部、メチルイソブチルケトン74部を導入し、混合した。次にアクリル酸65部、パラトルエンスルホン酸1.94部、パラメトキシフェノール0.26部を加えて110℃で10時間反応させ、室温まで冷却した。得られた反応液の酸価を測定し、酸当量のアルカリ水溶液をフラスコ内に加え攪拌し、中和した。
【0153】
次いで食塩水50部を加え攪拌した。その後、溶液を分液ロートに移して水相を捨て、油相を5wt%のNaCl溶液100部にて2回洗った。洗浄後、エバポレーターにて溶剤分を留去し、不揮発分100%の反応物を得た。得られた反応物は常温で褐色透明の軟質液状であった。これをA−4樹脂と称す
[感光性化合物合成例5]
【0154】
攪拌機、窒素導入管、冷却管を取り付けた500ミリリットルの四口丸底セパラブルラスコにPETフレーク(三菱化学社製:ノバベックス(商品名))192部を仕込み、フラスコ内を窒素雰囲気とした後、300℃に昇温させた塩浴に浸した。PETフレークが溶解したところで、攪拌を開始するとともに、酸化ジブチルスズ0.65部を添加した。次いで、予め130℃で加温し溶解させたトリメチロールプロパン134部(1.0mol)をPETが固化しないよう注意しながら少量ずつ添加した。この間、粘度が低下した段階で攪拌速度を150rpmに高めた。
【0155】
次に、塩浴から予め240℃へ昇温した油浴に交換し、フラスコ内温を220℃(±10℃)に保ち5時間反応させた。反応物は常温で黄色透明、軟質粘調状であった。このポリオール樹脂をPET−TMP樹脂(a)と称す。
【0156】
次に、別の四口フラスコにイソホロンジイソシアネートを66.6部、カルビトールアセテートを80部仕込み、これにアクリル酸2−ヒドロキシエチル37.6部、ラウリル酸ジブチル錫0.05部、p−メトキシフェノール0.03部カルビトールアセテート20部を混合させたカルビトールアセテート溶液を35℃で2時間かけて滴下した。次いで80℃で2時間反応させた。
【0157】
反応終了後、40℃へ降温してPET−TMP樹脂(a)を33部、ラウリル酸ジブチル錫を0.1部、カルビトールアセテートを50部含むカルビトールアセテート溶液をゆっくり注いだ後、80℃で3時間反応させ、不揮発分80%のエチレンテレフタレート型ウレタンアクリレートを得た。これをA−5樹脂と称す。
[感光性化合物合成例6]
【0158】
攪拌機、窒素導入管、冷却管を取り付けた500ミリリットルの四口丸底セパラブルラスコに230℃に加熱した前記PET−TMP樹脂(a)326部を仕込み、直ちにアジピン酸146部を加えた。窒素気流中210℃〜220℃でエステル化を3時間行い、最後に20〜25Torrの減圧処理を30分間施し、室温で柔らかいポリエステル樹脂を得た。
【0159】
得られた反応物100部にトルエン37部、メチルイソブチルケトン74部を導入し、混合した。次にイソシアネートエチルメタクリレート (昭和電工社製:商品名MOI)65部、ジブチル錫ジラウレート0.1部、メチルパラベンゾキノン0.01部を加え70℃〜75℃で3時間保つと赤外吸収の結果イソシアネート基は完全に消失したことが認められた。これをA−6樹脂と称す
【0160】
各合成例の樹脂溶液を用い、表1に示す種々の成分とともに表1に示す割合(質量部)にて配合し、攪拌機にて予備混合した後、3本ロールミルで混練し、ソルダーレジスト用感光性樹脂組成物を調製した。ここで、得られた感光性樹脂組成物の分散度を、エリクセン社製グラインドメータによる粒度測定にて評価したところ15μm以下であった。
【0161】
【表1】

*1: ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(DPHA:日本化薬社製)
*2: TMPTA
*3: R-2000(固形分65%)(DIC社製)カルボキシル基含有樹脂の説明(6)に該当
*4: ZFR-1401H(固形分65%)(日本化薬社製)カルボキシル基含有(7)に該当
*5: UXE-3000(固形分65%)(日本化薬社製)カルボン酸樹脂の説明(3)に該当
【0162】
*6: UE-9210(固形分 65%)(DIC社製)カルボキシル基含有樹脂の説明(6)にさらにグリシジルメタクリレートをカルボン酸と反応させ光反応性基を増やした酸変性エポキシアクリレート
*7: サイクロマー(登録商標)P(ACA)Z250(固形分45%)(ダイセル化学工業社製)カルボキシル基含有樹脂の説明(1)に該当
*8: イルガキュアOXE02(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)
*9: ニカラックMW-100LM(三和ケミカル社製)
*10: フェノールノボラック型エポキシ樹脂(DEN438:ダウケミカル社製)
*11: メラミン
*12: C.I.Pigment Blue 15:3
*13: C.I.Pigment Yellow 147
*14: 硫酸バリウム(B-30:堺化学社製)
*15: ジプロピレングリコールモノメチルエーテル
【0163】
性能評価:
<最適露光量>
表1記載の光硬化性樹脂組成物を、バフロール研磨後、水洗し、乾燥させた銅厚35μmの回路パターン基板に、それぞれスクリーン印刷法により全面に塗布し、80℃の熱風循環式乾燥炉で60分間乾燥させた。
【0164】
乾燥後、高圧水銀灯(ショートアークランプ)搭載の露光装置を用いてステップタブレット(Kodak No.2)を介して露光し、現像(30℃、0.2MPa、1wt%NaCO水溶液)を60秒で行った際残存するステップタブレットのパターンが7段の時を最適露光量とした。
【0165】
<指触乾燥性>
表1記載の各実施例及び比較例の光硬化性樹脂組成物をそれぞれパターン形成された銅箔基板上にスクリーン印刷で全面塗布し、80℃の熱風循環式乾燥炉で30分間乾燥させ、室温まで放冷した。この基板にPETフィルムを押し当て、その後、ネガフィルムを剥がしたときのフィルムの張り付き状態を評価した。
◎:フィルムを剥がすときに、全く抵抗がなく、塗膜に跡が残らない。
○:フィルムを剥がす時に、全く抵抗がないが、塗膜に跡が少しついている。
△:フィルムを剥がす時に、僅かに抵抗があり、塗膜に跡が少しついている。
×:フィルムを剥がす時に、抵抗があり、塗膜にはっきり跡がついている。
【0166】
<解像性>
表1記載の各実施例及び比較例の光硬化性樹脂組成物を、ライン/スペースが300/300μm、銅厚35μmの回路パターン基板をバフロール研磨後、水洗し、乾燥してからスクリーン印刷法により塗布し、80℃の熱風循環式乾燥炉で30分間乾燥させた。乾燥後、高圧水銀灯(ショートアークランプ)搭載の露光装置を用いて露光した。
【0167】
露光パターンは、スペース部に20/30/40/50/60/70/80/90/100μmのラインを描画させるガラス乾板を使用した。このとき、光硬化性樹脂組成物の最適露光量となるように、活性エネルギー線を照射した。露光後、30℃の1wt%NaCO水溶液によって現像を行ってパターンを描き、150℃で60分の熱硬化をすることにより硬化物を得た。
得られたソルダーレジスト用光硬化性樹脂組成物の硬化物の最小残存ラインを、200倍に調整した光学顕微鏡を用いて求めた(解像性)。
【0168】
特性試験:
表1記載の各実施例及び比較例の組成物を、パターン形成された銅箔基板上にスクリーン印刷で全面塗布し、80℃で30分乾燥し、室温まで放冷した。その後、この基板に高圧水銀灯(ショートアークランプ)搭載の露光装置を用いて最適露光量でソルダーレジストパターンを露光し、30℃の1wt%NaCO水溶液をスプレー圧2kg/cmの条件で60秒間現像を行い、レジストパターンを得た。
【0169】
この基板を、UVコンベア炉にて積算露光量1000mJ/cmの条件で紫外線照射した後、150℃で60分加熱して硬化した。得られたプリント基板(評価基板)に対して以下のように特性を評価した。
【0170】
<はんだ耐熱性>
ロジン系フラックスを塗布した評価基板を、予め260℃に設定したはんだ槽に浸漬し、変性アルコールでフラックスを洗浄した後、目視によるレジスト層の膨れ・剥がれについて評価した。判定基準は以下のとおりである。
◎:10秒間浸漬を6回以上繰り返しても剥がれが認められない。
○:10秒間浸漬を3回以上繰り返しても剥がれが認められない。
△:10秒間浸漬を3回以上繰り返すと少し剥がれる。
×:10秒間浸漬を3回以内にレジスト層に膨れ、剥がれがある。
【0171】
<耐無電解金めっき性>
市販品の無電解ニッケルめっき浴及び無電解金めっき浴を用いて、ニッケル0.5μm、金0.03μmの条件でめっきを行い、テープピーリングにより、レジスト層の剥がれの有無やめっきのしみ込みの有無を評価した後、テープピーリングによりレジスト層の剥がれの有無を評価した。判定基準は以下のとおりである。
◎:染み込み、剥がれが見られない。
○:めっき後に少し染み込みが確認されるが、テープピール後は剥がれない。
△:めっき後にほんの僅かしみ込みが見られ、テープピール後に剥がれも見られる。
×:めっき後に剥がれが有る。
【0172】
<耐アルカリ性>
評価基板を40℃、10wt%NaOH水溶液に30分間浸漬し、染み込みや塗膜の溶け出し、さらにテープピールによる剥がれを確認した。判定基準は以下のとおり。
◎:染込み、溶け出し、剥がれがなく、表面光沢度に変化のないもの。
○:染込み、溶け出し、剥がれないが光沢に変化有り。
△:染込み、溶け出し、もしくは剥がれが少し確認される。
×:染込み、溶け出し、もしくは剥がれが大きく確認される。
【0173】
ドライフィルム評価:
実施例1及び比較例1の感光性樹脂組成物を、以下に示す方法にて評価基板を作成し、同様に評価を行った。
<ドライフィルム作製>
実施例1及び比較例1の感光性樹脂組成物をそれぞれメチルエチルケトンで適宜希釈した後、アプリケーターを用いて、乾燥後の膜厚が30μmになるようにPETフィルム(東レ社製 FB−50:16μm)に塗布し、40〜100℃で乾燥させドライフィルムを得た。
【0174】
<基板作製>
回路形成された基板をバフ研磨した後、上記方法にて作製したドライフィルムを、真空ラミネーター(名機製作所製 MVLP(登録商標)−500)を用いて加圧度:0.8MPa、70℃、1分、真空度:133.3Paの条件で加熱ラミネートして、未露光のソルダーレジスト層を有する基板(未露光の基板)を得た。
評価結果を表2に示す。
【表2】

【0175】
表2に示されるように、実施例1〜12の場合、比較例1〜2と比較して同等の感度を保ちながら指触乾燥性に優れる組成物が得られた。
特に、PETをトリメチロールプロパンで解重合を行い、感光基を導入した場合(実施例1〜7、10〜12)、耐無電解金めっき性、アルカリ耐性に優れ、アルカリ現像性光硬化性樹脂組成物として有用であることがわかる。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
下記一般式(I)で示される構造を含む化合物を原料とした感光性化合物又はそのオリゴマー、カルボキシル基含有樹脂、及び光重合開始剤を含有することを特徴とする光硬化性樹脂組成物。
【化10】

(式中、Rは(n+l)価の多価アルコール誘導体を表し、m及び、nは1以上の整数で表され、lは0もしくは1以上の整数で表され、RはCH,C,C,C置換若しくは無置換芳香族環のいずれかを表し、Rは置換若しくは無置換芳香族環を表す)
【請求項2】
前記感光性化合物又はそのオリゴマーは、下記一般式(II)で示される構造を含む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11】

(式中、Rは(n+l+k)価の多価アルコール誘導体を表し、j、k、mは1以上の整数で表され、lおよびnは0もしくは1以上の整数で表され、R及びRはそれぞれ独立にCH,C,C,C芳香族環のいずれかを表し、R及びRはそれぞれ独立に置換または無置換芳香族環を表し、Rは水素原子またはメチル基を表す)
【請求項3】
前記感光性化合物のオリゴマーは、ポリエステルを1分子内に2つ以上の水酸基を有するポリオールで解重合させ、さらにエチレン性不飽和基を有する化合物を反応させて得ら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4】
前記ポリエステルは、再生ポリエチレンテレフタレートであることを特徴とする請求項3に記載の光硬化性樹脂組成物。
【請求項5】
前記ポリオールは、トリメチロールプロパンを含むことを特徴とする請求項3に記載の光硬化性樹脂組成物。
【請求項6】
請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の光硬化性樹脂組成物を、フィルムに塗布・乾燥して得られる乾燥塗膜を備えることを特徴とするドライフィルム。
【請求項7】
基材上に、請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の光硬化性樹脂組成物を塗布・乾燥して、又は前記光硬化性樹脂組成物をフィルム上に塗布・乾燥して得られたドライフィルムをラミネートして、前記基材上に形成された乾燥塗膜を、活性エネルギー線の照射により光硬化させて得られることを特徴とする硬化物。
【請求項8】
基材上に、請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の光硬化性樹脂組成物を塗布・乾燥して、又は前記光硬化性樹脂組成物をフィルム上に塗布・乾燥して得られたドライフィルムをラミネートして、前記基材上に形成された乾燥塗膜を、活性エネルギー線の照射により光硬化させて得られる硬化物のパターンを有することを特徴とするプリント配線板。

【公開番号】特開2011−43564(P2011−43564A)
【公開日】平成23年3月3日(2011.3.3)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−190196(P2009−190196)
【出願日】平成21年8月19日(2009.8.19)
【出願人】(591021305)太陽ホールディングス株式会社 (327)
【Fターム(参考)】