感光性樹脂組成物
【課題】高い難燃性と密着性を兼備させる。
【解決手段】下記構造式（１）
（式中、Ｘはリン原子含有構造部位であり、Ｙは水素原子等を表し、ｎは１以上の整数を表す。）で表される樹脂構造を有するリン原子含有エポキシ樹脂（Ａ−１）に、不飽和基含有モノカルボン酸（Ａ−２）及び多塩基酸無水物（Ａ−３）を反応させて得られる、ラジカル重合性不飽和二重結合（i）及びカルボキシル基（ii）を有する酸基含有ビニルエステル樹脂（Ａ）、光重合開始剤（Ｂ）、及びエポキシ樹脂（Ｃ）を必須成分とする。
【解決手段】下記構造式（１）
（式中、Ｘはリン原子含有構造部位であり、Ｙは水素原子等を表し、ｎは１以上の整数を表す。）で表される樹脂構造を有するリン原子含有エポキシ樹脂（Ａ−１）に、不飽和基含有モノカルボン酸（Ａ−２）及び多塩基酸無水物（Ａ−３）を反応させて得られる、ラジカル重合性不飽和二重結合（i）及びカルボキシル基（ii）を有する酸基含有ビニルエステル樹脂（Ａ）、光重合開始剤（Ｂ）、及びエポキシ樹脂（Ｃ）を必須成分とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に光に対する感度に優れ、かつ、基材への密着性が良好な感光性樹脂組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、レジストインキ用感光性樹脂組成物として、ノボラック型エポキシ樹脂と不飽和モノカルボン酸の反応物に多塩基酸無水物を反応させて得られるカルボキシル基含有感光性樹脂がその優れた耐熱性、耐薬品性、電気絶縁性から広く使用されてきた。しかしながら、近年の電気基板の小型化、高精度化に伴い、これら電子基板材料の表層に用いられるレジストインキに対しても難燃性の向上が必須となり、種々の感光性樹脂が開発されている。
【０００３】
例えば、難燃性、感度、耐熱性、解像度、現像性、耐薬品性、耐メッキ性等に優れたソルダーレジストインキ用カルボキシル基含有感光性樹脂として、ノボラック型エポキシ樹脂等の多官能型エポキシ樹脂に燐化合物であるHCA(９，１０−ジヒドロ−９−オキサ−１０−ホスファフェナントレン−１０−オキサイド)を反応させ、更に不飽和基含有モノカルボン酸やそのエステル類を反応させ、更に多塩基酸無水物を反応させて得られるカルボキシル基含有感光性樹脂及びその組成物、硬化物が開示されている（下記特許文献１参照）。
【０００４】
斯かる特許文献１記載のカルボキシル基含有感光性樹脂は、難燃性については確かに公知のエポキシ樹脂を用いたエポキシアクリレート樹脂と比較した場合は向上がみられるものの、その製造工程において、原料エポキシ樹脂のエポキシ基に前記ＨＣＡを反応させることによりリン原子を樹脂構造に導入する手段を採用している為、リン原子含有率を高められず、依然として難燃性が十分なものでないことに加え、ソルダーレジスト用途におけるプリント配線基板表面の回路パターンを形成する銅箔に対する密着性にも劣るものであった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−４８９５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、高い難燃性と密着性とを兼備したアルカリ現像型の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】
本発明者等は、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、優れ難燃性と密着性とを発現することを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
即ち、本発明は、下記構造式（１）
【０００９】
【化１】
（式中、Ｘは下記構造式（ｘ１）又は（ｘ２）
【００１０】
【化２】
で表される構造部位であり、Ｙは水素原子、水酸基、又は前記構造式（ｘ１）若しくは（ｘ２）で表される構造部位であり、Ｒ１は水素原子、炭素原子数１〜４のアルキル基、炭素原子数１〜４のアルコキシ基、フェニル基、又は前記構造式（ｘ１）若しくは（ｘ２）を表し、ｎは繰り返し単位で１以上の整数であり、また、前記構造式（ｘ１）又は（ｘ２）中、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５は、それぞれ独立的に、水素原子、炭素原子数１〜４のアルキル基、フェニル基、アラルキル基を表す。）で表される樹脂構造を有するリン原子含有エポキシ樹脂リン原子含有エポキシ樹脂（Ａ−１）に、不飽和基含有モノカルボン酸（Ａ−２）及び多塩基酸無水物（Ａ−３）を反応させて得られる、ラジカル重合性不飽和二重結合（i）及びカルボキシル基（ii）を有する酸基含有ビニルエステル樹脂（Ａ）、光重合開始剤（Ｂ）、及びエポキシ樹脂（Ｃ）を必須成分とすることを特徴とする感光性樹脂組成物に関する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、高い難燃性と密着性とを兼備したアルカリ現像型の感光性樹脂組成物を提供できる。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明で用いる酸基含有ビニルエステル樹脂（Ａ）は、下記構造式（１）
【００１３】
【化３】
（式中、Ｘは下記構造式（ｘ１）又は（ｘ２）
【００１４】
【化４】
で表される構造部位であり、Ｙは水素原子、水酸基又は前記構造式（ｘ１）若しくは（ｘ２）で表される構造部位であり、Ｒ１は水素原子、炭素原子数１〜４のアルキル基、炭素原子数１〜４のアルコキシ基、フェニル基、又は前記構造式（ｘ１）若しくは（ｘ２）を表し、ｎは繰り返し単位で１以上の整数であり、また、前記構造式（ｘ１）又は（ｘ２）中、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５は、それぞれ独立的に、水素原子、炭素原子数１〜４のアルキル基、フェニル基、アラルキル基を表す。）で表される分子構造を有するリン原子含有オリゴマー（α）と、多官能型エポキシ樹脂（β）とを反応させて得られる樹脂構造を有するリン原子含有エポキシ樹脂（Ａ−１）に、不飽和基含有モノカルボン酸（Ａ−２）及び多塩基酸無水物（Ａ−３）を反応させて得られる、ラジカル重合性不飽和二重結合（i）及びカルボキシル基（ii）を有する樹脂構造を有するものである。
【００１５】
ここで、前記酸基含有ビニルエステル樹脂（Ａ）は、ラジカル重合性不飽和二重結合（i）は、前記不飽和基含有モノカルボン酸（Ａ−２）に由来するものであり、他方、カルボキシル基（ii）は、多塩基酸無水物（Ａ−３）に由来するものである。前記酸基含有ビニルエステル樹脂（Ａ）中のラジカル重合性不飽和二重結合（i）とカルボキシル基（ii）との存在割合は、［（ii）／（ｉ）］のモル比率が９０／１０〜３０／７０となる割合で有することが、光感度と現像性とのバランスが良好なものとなる点から好ましい。
【００１６】
前記酸基含有ビニルエステル樹脂（Ａ）は、その不飽和二重結合当量が２５０〜２０００の範囲であることが光感度の点から好ましい。
【００１７】
また、前記酸基含有ビニルエステル樹脂（Ａ）は、固形分酸価が３０〜１５０ＫＯＨ／ｇの範囲であることが優れた現像性を発現できる点から好ましい。
【００１８】
ここで、前記酸基含有ビニルエステル樹脂（Ａ）の前駆体であるリン原子含有エポキシ樹脂（Ａ−１）は、具体的には、下記構造式（１）
【００１９】
【化５】
（式中、Ｘは下記構造式（ｘ１）又は（ｘ２）
【００２０】
【化６】
で表される構造部位であり、Ｙは水素原子、水酸基又は前記構造式（ｘ１）若しくは（ｘ２）で表される構造部位であり、Ｒ１は水素原子、炭素原子数１〜４のアルキル基、炭素原子数１〜４のアルコキシ基、フェニル基、又は前記構造式（ｘ１）若しくは（ｘ２）を表し、ｎは繰り返し単位で１以上の整数であり、また、前記構造式（ｘ１）又は（ｘ２）中、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５は、それぞれ独立的に、水素原子、炭素原子数１〜４のアルキル基、フェニル基、アラルキル基を表す。）で表される樹脂構造を有することを特徴とするものである。
【００２１】
前記リン原子含有エポキシ樹脂（Ａ−１）は、このように前記構造式（１）中に下記構造式（２）
【００２２】
【化７】
（式中、Ｘは下記構造式（ｘ１）又は（ｘ２）
【００２３】
【化８】
で表される構造部位であり、Ｒ１は水素原子、炭素原子数１〜４のアルキル基、炭素原子数１〜４のアルコキシ基、フェニル基を表し、又は前記構造式（ｘ１）若しくは（ｘ２）を表し、ｎは繰り返し単位で１以上の整数である。）で表される構造部位を繰り返し単位として有することから、最終的に得られる酸基含有ビニルエステル樹脂（Ａ）の硬化物における難燃性と、銅箔に対する密着性とが優れたものとなる。
【００２４】
ここで、前記構造式（２）中で表される構造部位は、具体的には、下記構造式（２−１）〜（２−８）で表されるものが挙げられる。
【００２５】
【化９】
（上記構造式（２−１）〜（２−１０）において、Ｇはグリシジル基を表す。）
【００２６】
本発明では、前記構造式（１）中のＸは構造式（ｘ１）及び構造式（ｘ２）から選択されるものであるが、特に難燃性の点から構造式（ｘ１）であることが好まく、よって、前記構造式（２）で表される構造部位のなかでも、前記構造式（ｘ−１）に対応する構造式（２−１）、（２−２）、（２−３）、及び（２−４）が好ましい。
【００２７】
また、前記構造式（１）において、Ｙは、水素原子、水酸基又は前記構造式（ｘ１）若しくは（ｘ２）で表される構造部位であるが、該リン原子含有オリゴマー中にこれらが共存していてもよい。本発明では、Ｙは、溶剤溶解性や耐熱性の点から水素原子又は前記構造式（ｘ１）若しくは（ｘ２）で表される構造部位であることが好ましく、特に、難燃性の点から構造式（ｘ１）であることが好ましい。
【００２８】
また、前記リン原子含有エポキシ樹脂（Ａ−１）は、上記した構造式（１）においてｎが２以上の成分の含有率が、ＧＰＣ測定におけるピーク面積基準で５〜９０％の範囲にあることが、該リン原子含有エポキシ樹脂（Ａ−１）の有機溶剤への溶解性、及び、最終的に得られる酸基含有ビニルエステル樹脂（Ａ）の硬化物における難燃性が一層良好なものとなる点から好ましい。
【００２９】
ここで、前記構造式（１）におけるｎが２以上の成分の含有率とは、下記の条件で測定されたＧＰＣのチャートにおいて、３６．０分未満のピーク面積の割合をいう。
【００３０】
＜ＧＰＣ測定条件＞
４）ＧＰＣ：測定条件は以下の通り。
測定装置 ：東ソー株式会社製「ＨＬＣ−８２２０ ＧＰＣ」、
カラム：東ソー株式会社製ガードカラム「ＨＸＬ−Ｌ」
＋東ソー株式会社製「ＴＳＫ−ＧＥＬ Ｇ２０００ＨＸＬ」
＋東ソー株式会社製「ＴＳＫ−ＧＥＬ Ｇ２０００ＨＸＬ」
＋東ソー株式会社製「ＴＳＫ−ＧＥＬ Ｇ３０００ＨＸＬ」
＋東ソー株式会社製「ＴＳＫ−ＧＥＬ Ｇ４０００ＨＸＬ」
検出器： ＲＩ（示差屈折径）
データ処理：東ソー株式会社製「ＧＰＣ−８０２０モデルIIバージョン４．１０」
測定条件： カラム温度 ４０℃
展開溶媒 テトラヒドロフラン
流速 １．０ｍｌ／分
標準 ： 前記「ＧＰＣ−８０２０モデルIIバージョン４．１０」の測定マニュアルに準拠して、分子量が既知の下記の単分散ポリスチレンを用いた。
（使用ポリスチレン）
東ソー株式会社製「Ａ−５００」
東ソー株式会社製「Ａ−１０００」
東ソー株式会社製「Ａ−２５００」
東ソー株式会社製「Ａ−５０００」
東ソー株式会社製「Ｆ−１」
東ソー株式会社製「Ｆ−２」
東ソー株式会社製「Ｆ−４」
東ソー株式会社製「Ｆ−１０」
東ソー株式会社製「Ｆ−２０」
東ソー株式会社製「Ｆ−４０」
東ソー株式会社製「Ｆ−８０」
東ソー株式会社製「Ｆ−１２８」
試料 ： 樹脂固形分換算で１．０質量％のテトラヒドロフラン溶液をマイクロフィルターでろ過したもの（５０μｌ）。
【００３１】
本発明では、ｎが２以上の成分の含有率が、ＧＰＣ測定におけるピーク面積基準で５％以上の場合、溶剤溶解性が良好なものとなり、他方、９０％以下の場合には溶融時の流動性或いはワニスにした場合の流動性が良好なものとなる。ここで、その他の成分はｎが１の成分であり、よって、本発明で用いるリン原子含有エポキシ樹脂（Ａ）は、ｎが１の成分がＧＰＣ測定におけるピーク面積基準で９５〜１０％の割合となる。本発明では、前記した溶剤溶解性と流動性とを保持しつつ、更に硬化物において優れた耐熱性、とりわけ高ガラス転移点かつＴ２８８試験に優れた性能を発現する点からｎが２以上の成分の含有率が、４０〜７５％となる範囲であって、ｎが１の成分の含有率が６０〜２５％となる範囲であることが好ましい。
【００３２】
更に、具体的には、ｎが１の成分の含有率が９５〜１０％、ｎが２の成分の含有率が３〜５０％、かつ、ｎが３以上の成分の含有率が１〜４５％であることが溶剤溶解性の点から好ましく、特に、ｎが１の成分の含有率が６０〜２５％、ｎが２の成分の含有率が１０〜４５％、かつ、ｎが３以上の成分の含有率が１０〜４０％であることが溶剤溶解性、流動性、及び耐熱性のバランスが顕著なものとなる点から好ましい。
【００３３】
また、前記した通り、前記構造式（１）におけるＹは構造式（ｘ１）であることが好ましく、よって、前記構造式（１）において、Ｙが構造式（ｘ１）であって、かつ、ｎが２以上の成分の含有率が４０〜７５％、ｎが１の成分の含有率が６０〜２５％であるリン原子含有オリゴマーが難燃性と耐熱性の点から好ましく、更に、前記構造式（１）において、Ｙが構造式（ｘ１）であって、かつ、ｎが１の成分の含有率が９５〜１０％、ｎが２の成分の含有率が３〜５０％、ｎが３以上の成分の含有率が１〜４５％であるリン原子含有オリゴマーが難燃性と耐熱性と溶剤溶解性に優れる点から好ましく、特に、Ｙは構造式（ｘ１）であって、かつ、ｎが１の成分の含有率が６０〜２５％、ｎが２の成分の含有率が１０〜４５％、かつ、ｎが３以上の成分の含有率が１０〜４０％であるリン原子含有オリゴマーが難燃性、溶剤溶解性、流動性、及び耐熱性のバランスに優れる点から最も好ましい。
【００３４】
また、上記したリン原子含有エポキシ樹脂（Ａ−１）は、該オリゴマー中のリン原子含有率が９〜１２質量％の範囲であることが最終的に得られる酸基含有ビニルエステル樹脂（Ａ）の硬化物における難燃性と、銅箔に対する密着性とが優れたものとなる点から好ましい。かかるリン原子含有率は、「ＪＩＳ規格Ｋ０１０２ ４６」に準拠して測定した値である。
【００３５】
以上詳述したリン原子含有エポキシ樹脂（Ａ−１）は、また、以下の製造方法によって得られるものが有機溶剤への溶解性に優れる点から好ましい。
【００３６】
即ち、リン原子含有エポキシ樹脂（Ａ−１）を製造する方法は、下記構造式（ａ１−１）又は（ａ１−２）
【００３７】
【化１０】
（式中、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５は、それぞれ独立的に、水素原子、炭素原子数１〜４のアルキル基、フェニル基、アラルキル基を表す。）で表される化合物（ａ１）と、
下記構造式（ａ２）
【００３８】
【化１１】
（式中、Ｒ６は水素原子、炭素原子数１〜４のアルキル基、炭素原子数１〜４のアルコキシ基、フェニル基を表す。）で表される化合物（ａ２）とを、モル比［化合物（ａ１）／化合物（ａ２）］が０．０１／１．０〜０．９９／１．０となる割合で配合し、酸触媒の存在下、８０〜１８０℃で反応を行い、次いで、前記化合物（ａ２）の仕込み量に対して、モル基準で合計１．０１〜３．０倍量となる前記化合物（ａ１）を加え、１２０〜２００℃にて反応を行って、リン原子含有オリゴマーを製造し（工程１）、次いで、得られたリン原子含有オリゴマーとエピクロルヒドリンとを反応させる（工程２）、以上の各工程からなる方法が挙げられる。
【００３９】
ここで、前記構造式（ａ１−１）又は（ａ１−２）中の、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５を構成する炭素原子数１〜５のアルキル基としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｔ−ブチル基が挙げられるが、本発明で用いる化合物（ａ１）は、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５の全てが水素原子であるものが難燃性の点から好ましい。更に化合物（ａ１）は、硬化物の難燃性に優れる点から構造式（ａ１−１）を有するものが好ましい。他方、化合物（ａ２）における前記構造式（ａ２）中のＲ１は、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、メトキシ基等が挙げられるが、化合物（ａ１）との反応性、及び、最終的に得られる酸基含有ビニルエステル樹脂（Ａ）の硬化物における難燃性に優れる点からＲ１は水素原子であることが好ましい。
【００４０】
工程１において使用し得る触媒としては、塩酸、硫酸、リン酸などの無機酸、メタンスルホン酸、ｐ−トルエンスルホン酸、シュウ酸などの有機酸、三弗化ホウ素、無水塩化アルミニウム、塩化亜鉛などのルイス酸などが挙げられる。その使用量は硬化物の電気絶縁の低下を防ぐ観点から仕込み原料の総重量に対して、０．１〜５.０質量％の範囲であることが好ましい。
【００４１】
該反応は前記化合物（ａ２）が液状であるため、これを有機溶媒として用い反応を行うことができるが、作業性等の向上という観点から他の有機溶媒を使用してもよい。ここで、用いる有機溶媒としては、アルコール系有機溶媒、炭化水素系有機溶媒などの非ケトン系有機溶媒が挙げられ、具体的には、前記アルコール系有機溶媒としてはプロピレングリコールモノメチルエーテル等が挙げられ、前記炭化水素系有機溶媒としてはトルエン、キシレン等が挙げられる。
【００４２】
反応終了後は、減圧下で乾燥することによって目的とするリン原子含有オリゴマーを得ることができる。
【００４３】
次いで、工程２として、工程１で得られたリン原子含有オリゴマーと、エピハロヒドリンとを反応させることによって、前記リン原子含有エポキシ樹脂（Ａ）を得ることができる。斯かる工程２は、具体的には、重縮合体中のフェノール性水酸基のモル数に対し、エピハロヒドリンを２〜１０倍量（モル基準）となる割合で添加し、更に、フェノール性水酸基のモル数に対し０．９〜２．０倍量（モル基準）の塩基性触媒を一括添加または徐々に添加しながら２０〜１２０℃の温度で０．５〜１０時間反応させる方法が挙げられる。この塩基性触媒は固形でもその水溶液を使用してもよく、水溶液を使用する場合は、連続的に添加すると共に、反応混合物中から減圧下、または常圧下、連続的に水及びエピハロヒドリン類を留出せしめ、更に分液して水は除去しエピハロヒドリンは反応混合物中に連続的に戻す方法でもよい。
【００４４】
なお、工業生産を行う際、エポキシ樹脂生産の初バッチでは仕込みに用いるエピハロヒドリンの全てが新しいものであるが、次バッチ以降は、粗反応生成物から回収されたエピハロヒドリンと、反応で消費される分で消失する分に相当する新しいエピハロヒドリン類とを併用することが好ましい。この時、使用するエピハロヒドリンは特に限定されないが、例えばエピクロルヒドリン、エピブロモヒドリン、β−メチルエピクロルヒドリン等が挙げられる。なかでも工業的入手が容易なことからエピクロルヒドリンが好ましい。
【００４５】
また、前記塩基性触媒は、具体的には、アルカリ土類金属水酸化物、アルカリ金属炭酸塩及びアルカリ金属水酸化物等が挙げられる。特にエポキシ樹脂合成反応の触媒活性に優れる点からアルカリ金属水酸化物が好ましく、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等が挙げられる。使用に際しては、これらの塩基性触媒を１０〜５５質量％程度の水溶液の形態で使用してもよいし、固形の形態で使用しても構わない。また、有機溶媒を併用することにより、エポキシ樹脂の合成における反応速度を高めることができる。このような有機溶媒としては特に限定されないが、例えば、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類、メタノール、エタノール、１−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、１−ブタノール、セカンダリーブタノール、ターシャリーブタノール等のアルコール化合物、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ等のセロソルブ類、テトラヒドロフラン、１、４−ジオキサン、１、３−ジオキサン、ジエトキシエタン等のエーテル化合物、アセトニトリル、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド等の非プロトン性極性溶媒等が挙げられる。これらの有機溶媒は、それぞれ単独で使用してもよいし、また、極性を調整するために適宜２種以上を併用してもよい。
【００４６】
前述のエポキシ化反応の反応物を水洗後、加熱減圧下、蒸留によって未反応のエピハロヒドリンや併用する有機溶媒を留去する。また更に加水分解性ハロゲンの少ないエポキシ樹脂とするために、得られたエポキシ樹脂を再びトルエン、メチルイソブチルケトン、メチルエチルケトンなどの有機溶媒に溶解し、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ金属水酸化物の水溶液を加えてさらに反応を行うこともできる。この際、反応速度の向上を目的として、４級アンモニウム塩やクラウンエーテル等の相関移動触媒を存在させてもよい。相関移動触媒を使用する場合のその使用量としては、用いるエポキシ樹脂１００質量部に対して０．１〜３．０質量部となる割合であることが好ましい。反応終了後、生成した塩を濾過、水洗などにより除去し、更に、加熱減圧下トルエン、メチルイソブチルケトンなどの溶剤を留去することにより目的とする本発明のエポキシ樹脂を得ることができる。
【００４７】
次いで、得られたリン原子含有エポキシ樹脂（Ａ−１）に、不飽和基含有モノカルボン酸（Ａ−２）及び多塩基酸無水物（Ａ−３）を反応させて目的とする酸基含有ビニルエステル樹脂（Ａ）を製造することができる。斯かる方法は、具体的には、リン原子含有エポキシ樹脂（Ａ−１）に、不飽和基含有モノカルボン酸（Ａ−２）を反応させ、次いで、多塩基酸無水物（Ａ−３）を反応させる方法（方法１）、リン原子含有エポキシ樹脂（Ａ−１）と不飽和基含有モノカルボン酸（Ａ−２）と多塩基酸無水物（Ａ−３）とを一括で仕込み反応させる方法（方法２）が挙げられる。
【００４８】
本発明では、上記方法１及び方法２の何れにおいても、リン原子含有エポキシ樹脂（Ａ−１）と不飽和基含有モノカルボン酸（Ａ−２）との反応により生成した２級水酸基に多塩基酸無水物（Ａ−３）が反応し、最終的に得られる酸基含有ビニルエステル樹脂（Ａ）の樹脂構造中に、前記不飽和基含有モノカルボン酸（Ａ−２）に由来するラジカル重合性不飽和二重結合（i）と、前記多塩基酸無水物（Ａ−３）に由来するカルボキシル基（ii）とを樹脂構造中に導入することができる。
【００４９】
また、前記方法１及び方法２における反応温度は、５０〜１２０℃の範囲であり、特に７０〜１１０℃の範囲であることが反応制御の点から好ましい。
【００５０】
ここで、不飽和基含有モノカルボン酸（Ａ−２）は、例えば、（メタ）アクリル酸（ａ２−１）、或いは、１分子内に２つ以上のエステル結合を有し、かつ、分子片末端にカルボキシル基を有する不飽和化合物（ａ２−２）が挙げられる。ラジカル重合性不飽和二重結合の濃度が高くなって感度が良好となる点からは（メタ）アクリル酸（ａ２−１）が好ましい。一方、後者の１分子内に２つ以上のエステル結合を有し、かつ、分子片末端にカルボキシル基を有する不飽和化合物（ａ２−２）は、最終的に得られる酸基含有ビニルエステル樹脂（Ａ）の極性が高くなって、アルカリ現像性が良好となる点から好ましい。当該不飽和化合物（ａ２−２）としては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチレングリコール、１，３−ブタンジオール、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，２−エタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール等の脂肪族ジオールと、コハク酸、アジピン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン二酸等の脂肪族ジカルボン酸とを反応させて得られる脂肪族ポリエステルポリオールに、コハク酸無水物、マレイン酸無水物、テトラヒドロフタル酸無水物などの二塩基酸無水物を反応させてハーフエステルを得、これを（メタ）アクリル酸と反応させた化合物や、下記構造式（１）
【００５１】
【化１２】
（式中、Ｒ１は水素原子又はメチル基、Ｒ２は炭素原子数２〜６の芳香族炭化水素基を表し、ｎは１〜６の整数を表す。）
で表される化合物が挙げられる。前記一般式（１）で表される化合物としては、（メタ）アクリル酸にε−カプロラクトンを反応させ分子伸長したポリラクトン（メタ）アクリレートや、（メタ）アクリル酸ダイマーが挙げられる。
【００５２】
前記不飽和化合物（ａ２−２）のなかでも、特にアルカリ現像性が良好である点から前記一般式（１）で表される化合物が好ましく、特に、一般式（１）中、ｎが１乃至６である場合には、硬化物に十分な柔軟性が付与され、近年、需要が伸びているフレキシブル基板へ適用することが可能となる。
【００５３】
また、一般式（１）で表され、かつ、該一般式（１）中ｎが１乃至６である化合物は、（メタ）アクリル酸と併用することが好ましく、この際、前者：後者のモル比が２０：８０〜９９：１となる範囲であることが、最終的に得られる酸基含有ビニルエステル樹脂（Ａ）をレジストインキとして用いる場合の感度、現像性、及び予備乾燥時の乾燥性とのバランスに優れる点から好ましい。
【００５４】
次に、前記多塩基酸無水物（Ａ−３）は、例えば無水マレイン酸、無水コハク酸、無水イタコン酸、ドデシル無水コハク酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、３−メチルテトラヒドロ無水フタル酸、４−メチルテトラヒドロ無水フタル酸、３−メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、４−メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、３，４−ジメチルテトラヒドロ無水フタル酸、４−（４−メチル−３−ペンテニル）テトラヒドロ無水フタル酸、３−ブテニル−５，６−ジメチルテトラヒドロ無水フタル酸、３，６−エンドメチレン−テトラヒドロ無水フタル酸、７−メチル−３，６−エンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物等の脂肪族酸無水類；無水フタル酸、テトラクロロ無水フタル酸、テトラブロモ無水フタル酸、無水クロレンド酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物等の芳香物酸無水物が挙げられる。
【００５５】
これらの中でも酸基含有ビニルエステル樹脂（Ａ）の溶剤溶解性が良好となる点からテトラヒドロ無水フタル酸又はヘキサヒドロ無水フタル酸が好ましい。また、レジストインキとして用いた際の熱管理幅やアルカリ現像性が特に顕著に優れる点から無水コハク酸であることが好ましい。
【００５６】
次に、本発明で用いる光重合開始剤（Ｂ）は、例えば、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、ｐ−ジメチルアミノプロピオフェノン、シクロロアセトフェノン、２−メチル−１−〔４−（メチルチオ）フェニル〕−２−モルホリノプロパン−１−オン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−ブタノン−１等のアセトフェノン類；ベンゾフェノン、２−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、ｐ，ｐ−ビスジエチルアミノベンゾフェノン、４−ベンゾイル−４’−メチルジフェニルサルファイド等のベンゾフェノン類；ベンジル、ベンゾイン、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等のベンゾインエーテル類；ベンジルジメチルケタール等のケタール類；チオキサントン、２−クロロチオキサントン、２，４−ジエチルチオキサントン、２−イソプロピルチオキサントン等のチオキサントン類；アントラキノン、２，４，５−トリアリールイミダゾール二量体、２，４，６−トリス−Ｓ−トリアジン、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等が挙げられる。これらのなかでも、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−オンや２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−ブタノン−１が反応性が高く好ましい。これらの光重合開始剤（Ｂ）は、単独又は２種以上を組み合わせて使用することができる。
【００５７】
前記光重合開始剤（Ｂ）の配合量は、酸基含有ビニルエステル樹脂（Ａ）１００質量部に対して、通常０．５〜５０質量部の範囲であることが好ましい。即ち、０．５質量部以上においては、酸基含有ビニルエステル樹脂（Ａ）の光硬化反応が良好に進行し、また、５０質量部以下では硬化物の機械物性が良好なものとなる。光に対する感度、硬化物の機械物性などに優れる点から、光重合開始剤（Ｂ）のより好ましい配合量としては酸基含有ビニルエステル樹脂（Ａ）１００質量部に対して、２〜３０質量部の範囲である。
【００５８】
また、本発明で用いるエポキシ樹脂（Ｃ）は、例えば、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、ビスフェノールＡノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳノボラック型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、レゾルシン・クレゾール共縮合ノボラック型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、トリスフェノールメタン型エポキシ樹脂、ゴム変性エポキシ樹脂、トリス（２，３−エポキシプロピル）イソシアヌレート、ジフェニルジグリシジルエーテル、テトラメチルジフェニルジグリシジルエーテル、オキサゾリドン環を含有するエポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン等の不飽和脂環式化合物とフェノール類との重付加反応物のポリグリシジルエーテル等が挙げられる。
【００５９】
これらの中でも、レジストインキとして用いた際の熱管理幅が広く、熱硬化後の硬化物の耐熱性等に優れる面からクレゾールノボラック型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡノボラック型エポキシ樹脂、レゾルシン・クレゾール共縮合ノボラック型エポキシ樹脂、オキサゾリドン環を含有するエポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン等の不飽和脂環式化合物とフェノール類との重付加反応物のポリグリシジルエーテルが好ましく、レジストインキとして用いた際の光感度、反応性に優れる面からはビスフェノールＡ型エポキシ樹脂やトリス（２，３−エポキシプロピル）イソシアヌレートを用いることが好ましい。これらの樹脂は用途に合わせて単独又は２種以上を組み合わせて使用可能である。
【００６０】
前記オキサゾリドン環を含有するエポキシ樹脂は特に制限はないが、例えば、多官能型エポキシ樹脂と芳香族モノイソシアネートとを反応させて得られるエポキシ樹脂等が挙げられる。
【００６１】
また、本発明では、更に、硬化促進剤を使用することが好ましい。硬化促進剤としては、例えば、メラミン及びその誘導体、イミダゾール及びその誘導体、ジシアンジアミド、フェノール及びその誘導体などの種々のエポキシ樹脂用硬化促進剤等が挙げられる。
【００６２】
エポキシ樹脂（Ｃ）の配合量としては、前記酸基含有ビニルエステル樹脂（Ａ）１００質量部に対して５〜４０質量部が好ましい。即ち、５質量部以上用いることにより、最終的に得られる硬化物の耐熱性、耐溶剤性、耐酸性、密着性等の諸物性に優れたものとなる他、絶縁抵抗等の電気特性に十分な性能が得られ、一方、４０質量部以下とすることにより、光に対する感度に優れ、レジストインキとして用いた際の感光性、現像性に優れたものとなる。
【００６３】
本発明の感光性樹脂組成物には、特にレジストインキ用樹脂組成物として用いる際には、上記各成分に加え、希釈剤（Ｄ）を配合することが好ましい。
【００６４】
前記希釈剤（Ｄ）としては、特に限定されるものではないが、例えば、エチルメチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン；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；メチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、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エチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテル等のグリコールエーテル類；酢酸エチル、酢酸ブチル、ブチルセロソルブアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート等のエステル；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；オクタン、デカン等の脂肪族炭化水素；石油エーテル、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の有機溶剤や、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、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニルカプロラクタム、アクリロイルモルホリン、メトキシテトラエチレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシポリエチレングリコール（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、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、メラミン（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、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、プロピレングリコールジ（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、グリセリンジグリシジルエーテルジ（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート、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トリメチロールプロパン、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等の多価アルコール、又はこれらのエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド付加物の多価（メタ）アクリレート類等の光重合性反応性希釈剤等を挙げることができる。これらの中でもレジストインキとして用いた際の予備乾燥後の平滑性が良好となる点からエステルの単独使用、エステルと石油系溶剤との併用物が好ましく、これらと光重合性反応性希釈剤の併用物が更に好ましい。前記エステル類の中でもプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテートを用いることが好ましい。
【００６５】
希釈剤（Ｄ）は単独又は２種以上の混合物として用いられ、その配合量としては、酸基含有ビニルエステル樹脂（Ａ）１００質量部当り、３０〜３００質量部であることが好ましく、特に５０〜２００質量部であることが好ましい。
【００６６】
本発明の感光性樹脂組成物をレジストインキ用樹脂組成物とするためには、前記酸基含有ビニルエステル樹脂（Ａ）、光重合開始剤（Ｂ）、エポキシ樹脂（Ｃ）、及び希釈剤（Ｄ）を混合し、３本ロールや自転公転型撹拌機等の手段により均一に混合させることにより得られる。
【００６７】
ここで、酸基含有ビニルエステル樹脂（Ａ）の配合量としては、特に制限されるものではないが、レジストインキの光感度、予備乾燥後の乾燥性の改善効果が良好なものとなり、更に熱硬化後に得られる塗膜の耐熱性、耐溶剤性に優れる点からレジストインキ用樹脂組成物中１０〜７０質量％であることが好ましく、特に３０〜６０質量％となる範囲であることが好ましい。
【００６８】
本発明の感光性樹脂組成物には、その用途に応じて顔料、充填剤、添加剤等が使用できる。具体的には、キナクリドン系、アゾ系、フタロシアニン系等の有機顔料；酸化チタン、金属箔状顔料、防錆顔料等の無機顔料；硫酸バリウム、炭酸カルシウム、球状溶融シリカ、破砕状溶融シリカ、結晶シリカ、アルミナ、窒化珪素、水酸化アルミ、カーボンブラック、タルク、クレー等の充填剤；ヒンダードアミン系、ベンゾトリアゾール系、ベンゾフェノン系等の紫外線吸収剤；ヒンダードフェノール系、リン系、イオウ系、ヒドラジド系等の酸化防止剤；シラン系、チタン系等のカップリング剤；フッ素系界面活性剤等のレベリング剤；アエロジル等のレオロジーコントロール剤；顔料分散剤：ハジキ防止剤；消泡剤等の添加剤等が挙げられる。また必要に応じてガラス繊維、ガラス布、炭素繊維等の強化材を含有させることができる。また必要に応じて難燃付与剤も添加できる。この難燃付与剤としては種々のものが使用できるが、例えば、デカブロモジフェニルエーテル、テトラブロモビスフェノールＡなどのハロゲン化合物；赤リンや各種燐酸エステル化合物などの燐原子含有化合物；メラミン或いはその誘導体などの窒素原子含有化合物；水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、硼酸亜鉛、硼酸カルシウムなどの無機系難燃化合物が例示できる。
【００６９】
このようにして得られた感光性樹脂組成物は、紫外線などの光を照射することによって、硬化物を得ることが出来る。特にレジストインキ用樹脂組成物として用いる場合には、例えば、スクリーン印刷、カーテンコート法、ロールコート法、スピンコート法、ディップコート法等によりプリント基板上に１０〜１５０μｍ（液膜厚）の厚さに塗布した後、６０〜９０℃で１５〜９０分予備乾燥し有機溶剤等の揮発分を揮発させ（塗布と予備乾燥工程を複数回繰り返して積層させる場合もある）、その乾燥塗膜に所望のマスクパターンのネガフィルムを密着させ、その上から紫外線を照射し露光を行い（或いはレーザー光などを用いて直接パターンを露光しても良く、この場合はマスクパターンは必要としない。）、その後希アルカリ水溶液を現像液として現像することにより非露光領域の塗膜は除去され、露光部分の塗膜は光硬化しているので除去されず残留することにより、パターンを形成させることが出来る。この際の希アルカリ水溶液としては、０．５〜５質量％の炭酸ナトリウム水溶液や水酸化ナトリウム水溶液が一般的であるが、他のアルカリ溶液も使用可能である。次いで、１３０〜１６０℃で２０〜９０分熱風乾燥機等で熱硬化させることにより、電気特性、耐マイグレーション性、耐熱性、耐溶剤性等に優れた硬化塗膜を得ることが出来る。
【００７０】
本発明の感光性樹脂組成物は、例えばプリント配線板等の回路基板のソルダーレジストインキ用樹脂組成物、層間絶縁層、液晶カラーフィルタ用のレジスト材料、例えばオーバーコート、液晶用スペーサー、カラーフィルタ用顔料レジスト、ブラックマトリクス用レジスト等に好ましく使用される。
【実施例】
【００７１】
以下、本発明を実施例により更に具体的に説明する。例中部及び％は断りのない限り質量基準である。尚、合成例１におけるリン原子含有オリゴマー（Ａ−１）中のｎ＝２以上の成分は、下記の条件でＧＰＣ測定を行い、ＧＰＣのチャートにおいて、３６．０分未満のピーク面積の割合を算出したものである。
【００７２】
＜ＧＰＣ測定条件＞
測定装置 ：東ソー株式会社製「ＨＬＣ−８２２０ ＧＰＣ」、
カラム：東ソー株式会社製ガードカラム「ＨＸＬ−Ｌ」
＋東ソー株式会社製「ＴＳＫ−ＧＥＬ Ｇ２０００ＨＸＬ」
＋東ソー株式会社製「ＴＳＫ−ＧＥＬ Ｇ２０００ＨＸＬ」
＋東ソー株式会社製「ＴＳＫ−ＧＥＬ Ｇ３０００ＨＸＬ」
＋東ソー株式会社製「ＴＳＫ−ＧＥＬ Ｇ４０００ＨＸＬ」
検出器： ＲＩ（示差屈折径）
データ処理：東ソー株式会社製「ＧＰＣ−８０２０モデルIIバージョン４．１０」
測定条件： カラム温度 ４０℃
展開溶媒 テトラヒドロフラン
流速 １．０ｍｌ／分
標準 ： 前記「ＧＰＣ−８０２０モデルIIバージョン４．１０」の測定マニュアルに準拠して、分子量が既知の下記の単分散ポリスチレンを用いた。
（使用ポリスチレン）
東ソー株式会社製「Ａ−５００」
東ソー株式会社製「Ａ−１０００」
東ソー株式会社製「Ａ−２５００」
東ソー株式会社製「Ａ−５０００」
東ソー株式会社製「Ｆ−１」
東ソー株式会社製「Ｆ−２」
東ソー株式会社製「Ｆ−４」
東ソー株式会社製「Ｆ−１０」
東ソー株式会社製「Ｆ−２０」
東ソー株式会社製「Ｆ−４０」
東ソー株式会社製「Ｆ−８０」
東ソー株式会社製「Ｆ−１２８」
試料 ： 樹脂固形分換算で１．０質量％のテトラヒドロフラン溶液をマイクロフィルターでろ過したもの（５０μｌ）。
【００７３】
合成例１〔リン原子含有オリゴマー（Ａ−１）の合成〕
温度計、冷却管、分留管、窒素ガス導入管、撹拌器を取り付けたフラスコに、２−ヒドロキシベンズアルデヒド１２２０ｇ（１０．０モル）と９，１０−ジヒドロ−９−オキサ−１０−ホスファフェナントレン−１０−オキサイド（以下、「ＨＣＡ」と略記する。）１５１２ｇ（７．０モル）、シュウ酸２２．３ｇ（０．１９モル）を仕込み、１２０℃まで昇温し１時間反応させた。次いで、ＨＣＡ１７２８ｇ（８．０モル）を添加し、１８０℃まで昇温して、３時間反応させた。次いで、水を加熱減圧下に除去し、下記構造式
【００７４】
【化１３】
で表される構造単位を有するリン原子含有オリゴマー（Ａ−１）４１００ｇを得た。得られたリン原子含有オリゴマーの軟化点は１３８℃（Ｂ＆Ｒ法）、溶融粘度（測定法：ＩＣＩ粘度計法、測定温度：１８０℃）は６６ｄＰａ・ｓ、水酸基当量は４２８ｇ／ｅｑ．リン含有量１０．５％であり、ｎ＝２以上の成分比率は４９．０％であった。
【００７５】
合成例２［リン原子含有エポキシ樹脂（Ｅ−１）の合成］
温度計、冷却管、分留管、撹拌器を取り付けたフラスコに、フェノール樹脂（Ａ−１）４２８部、エピクロルヒドリン４６３ｇ（５．０モル）、ｎ−ブタノール１３９ｇ、テトラエチルベンジルアンモニウムクロライド２ｇを仕込み溶解させた。６５℃に昇温した後、共沸する圧力まで減圧して、４９％水酸化ナトリウム水溶液９０ｇ（１．１モル）を５時間かけて滴下した。その後、同条件で０．５時間撹拌を続けた。この間、共沸によって留出してきた留出分をディーンスタークトラップで分離し、水層を除去し、油層を反応系内に戻しながら、反応を行った。その後、未反応のエピクロルヒドリンを減圧蒸留によって留去させた。それで得られた粗エポキシ樹脂にメチルイソブチルケトン５９０ｇとｎ−ブタノール１７７ｇとを加え溶解した。更にこの溶液に１０％水酸化ナトリウム水溶液１０ｇを添加して８０℃で２時間反応させた後に洗浄液のＰＨが中性となるまで水１５０ｇで水洗を３回繰り返した。次いで共沸によって系内を脱水し、精密濾過を経た後に、溶媒を減圧下で留去して、下記構造式、
【００７６】
【化１４】
で表わされるリン含有エポキシ樹脂（Ｅ−１）４３６ｇを得た。
得られたエポキシ樹脂の軟化点は１２１℃（Ｂ＆Ｒ法）、リン含有量９．３質量％、エポキシ当量は５３２ｇ／ｅｑ．であった。
【００７７】
合成例３〔難燃性感光性樹脂（ＥＡ−１）の合成〕
温度計、冷却管、分留管、空気導入管、撹拌器を取り付けたフラスコに、空気を吹き込みつつジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート（ＥＤＧＡＣ）３９９ｇとリン含有エポキシ樹脂（Ｅ−１）５３２ｇ（１．０モル）とアクリル酸７２．０ｇ（１．０モル）、及びハイドロキノン０．３０ｇを仕込み、１００℃に加熱攪拌し、均一溶解した。次いで、トリフェニルホスフィン１．８１ｇを仕込み、１２０℃に昇温して８時間反応を行った。さらに、この樹脂溶液中に、テトラヒドロ無水フタル酸１３７ｇ（０．９モル）を仕込み、１１０℃で４時間反応させ、難燃性感光性樹脂溶液（ＥＡ−１）を得た。得られた樹脂溶液の固形分は６５％、固形分の二重結合当量は７４１、固形分酸価は７１．１ｍｇＫＯＨ／ｇ、固形分のリン含有量は６．７質量％であった。
【００７８】
合成例４〔難燃性感光性樹脂（ＥＡ−２）の合成〕
温度計、冷却管、分留管、空気導入管、撹拌器を取り付けたフラスコに、空気を吹き込みつつジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート（ＥＤＧＡＣ）４０６ｇとリン含有エポキシ樹脂（Ｅ−１）５３２ｇ（１．０モル）とアクリル酸７２．０ｇ（１．０モル）、及びハイドロキノン０．３１ｇを仕込み、１００℃に加熱攪拌し、均一溶解した。次いで、トリフェニルホスフィン１．８５ｇを仕込み、１２０℃に昇温して８時間反応を行った。さらに、この樹脂溶液中に、テトラヒドロ無水フタル酸１３７ｇ（０．９モル）を仕込み、１１０℃で４時間反応させ、難燃性感光性樹脂溶液（ＥＡ−２）を得た。得られた樹脂溶液の固形分は６５％、固形分の二重結合当量は７５５、固形分酸価は６９．９ｍｇＫＯＨ／ｇ、固形分のリン含有量は６．６質量％であった。
【００７９】
比較合成例１〔リン原子含有エポキシアクリレート樹脂（ＥＡ−３）の合成〕
温度計、冷却管、分留管、窒素ガス導入管、撹拌器を取り付けたフラスコに、ＥＤＧＡＣ９４．５ｇ、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂２５０重量部とノボラック型エポキシ樹脂６００重量部と９，１０−ジヒドロ−９−オキサ−１０−ホスファフェナントレン−１０−オキサイド１５０重量部を反応させて、リン含有エポキシ樹脂（Ｅ−５）を得た。この樹脂のエポキシ当量は３６２ｇ／ｅｑ．であった。この樹脂３１５ｇにアクリル酸６３．３ｇとメチルハイドロキノン０．２４ｇ、トリフェニルホスフィン１．２２ｇを仕込み、９８℃で２４時間反応させた。更にテトラヒドロ無水フタル酸１２２ｇと２−メチルハイドロキノン０．３ｇとＥＤＧＡＣ２３９ｇを加え、９５℃で６時間反応させ、固形分６０％、樹脂溶液の酸価が５４ｍｇＫＯＨ／ｇ（固形分酸価９０）の難燃型感光性樹脂（ＥＡ−３）を得た。
【００８０】
合成例５〔熱反応性硬化剤の調製〕
ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート９０４ｇを１００℃に加熱し、オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂〔ＤＩＣ株式会社製、ＥＰＩＣＬＯＮ Ｎ−６８０、軟化点９５℃、エポキシ当量２１１〕２１１０ｇを均一溶解し固形分７０％の樹脂溶液を得た。この樹脂溶液をＢ−１とする。
【００８１】
実施例１〜２、比較例１
表１、表２に示す配合組成（数値は重量部である）に従って感光性樹脂組成物を配合し、冷却装置をつけた自転公転型撹拌機で混合して、レジストインキ樹脂の溶液を調製した。得られたレジストインキ用樹脂組成物の乾燥性、感度、アルカリ現像性及び塗膜性能を表２に示す。なお、レジストインキ用樹脂組成物の乾燥性、感度、アルカリ現像性及び塗膜性能は、以下に示す方法で評価した。ただし、下記「（７）密着性」の他の塗膜性能は、ポリイミドフィルム基板に、レジストインキ樹脂組成物を６０μｍの厚さ（乾燥前）に塗布し、８０℃で３０分間予備乾燥後、２００ｍＪ／ｃｍ２の露光量で紫外線を照射し、次いで３０℃の１重量％炭酸ナトリウム水溶液を用い、２．０ｋｇ／ｃｍ２のスプレー圧で６０秒間現像処理したのち、１５０℃で３０分後硬化することにより、硬化塗膜を作成して評価を行い、「（７）密着性」については当該方法に従い評価を行った。結果を表２に示す。
【００８２】
試験方法及び評価方法
（１）乾燥性
塗膜を８０℃で３０分間予備乾燥した。次に、塗膜を室温に冷却した状態でソルダーマスクパターンを塗膜面に接触させ、塗膜よりソルダーマスクパターンを剥離しその状態を評価した。
○：塗膜とパターンが全く付着せず剥離できるもの
×：剥離時ソルダーマスクパターンに付着するもの
【００８３】
（２）感度
８０℃３０分間予備乾燥後の塗膜に、２１段ステップタブレット（コダック社製）を密着させ、オーク製作所製メタルハライドランプ露光装置を用いて、アイグラフィック社製紫外線積算強度計を用い２００ｍＪ／ｃｍ２の紫外線を照射露光した。次いで、３０℃の１重量％炭酸ナトリウム水溶液を用い、２．０ｋｇ／ｃｍ２のスプレー圧で６０秒間現像を行った後の露光部分の除去されない部分の段数を数字にて示した。数字が大きい方が高感度であることを表す。
【００８４】
（３）現像時間
８０℃３０分間予備乾燥後の塗膜にソルダーマスクパターンを密着させ、２００ｍＪ／ｃｍ２の紫外線を照射露光した。次いで３０℃の１重量％炭酸ナトリウム水溶液を用い、２．０ｋｇ／ｃｍ２のスプレー圧で現像を行った。現像時、１５秒毎に未露光部分の現像状態を拡大鏡にて目視判定し、完全にインキが除去され、完全な現像ができた時間を現像時間とした。
【００８５】
（４）熱管理幅
８０℃２０分から８０℃９０分まで１０分間隔で予備乾燥時間を変更した各々の塗膜に（３）現像時間と同様の評価を実施し、６０秒で現像可能な最大の予備乾燥時間（分）を熱管理幅とした。
【００８６】
（５）半田耐熱性
硬化塗膜をＪＩＳ Ｃ ６４８１の試験方法に従って、２６０℃で半田浴へ１０秒間浸漬を最大３回繰り返し、外観変化の現れない最大回数を記した。
【００８７】
（６）鉛筆硬度
硬化塗膜をＪＩＳ Ｋ ５４００の試験方法に従って試験し、塗膜に傷のつかない最も高い硬度を観測した。
【００８８】
（７）密着性
表１の組成にて調整したレジストインキ樹脂溶液を、銅張積層板上に６０μｍの厚さ（乾燥前）に塗布し、８０℃で３０分間予備乾燥後、２００ｍＪ／ｃｍ２の露光量で紫外線を照射し、次いで、１５０℃で３０分後硬化することにより、硬化塗膜を作成した、
硬化塗膜に巾１ｍｍで１０×１０のクロスカットを入れ、セロハンテープで剥離テストを行い剥がれの状態を目視観察した。
○：剥がれが認められないもの
△：１〜１０箇所に剥がれが認められるもの
×：１０箇所以上剥がれたもの
【００８９】
（８）耐薬品性
硬化塗膜を１０重量％の塩酸に３０分間浸漬した後の塗膜状態を評価した。
○：全く変化が認められないもの
×：塗膜が膨潤して剥離したもの
【００９０】
（９）耐溶剤性
硬化塗膜を塩化メチレンに３０分間浸漬した後の塗膜状態を評価した。
○：全く変化が認められないもの
×：塗膜が膨潤して剥離したもの
【００９１】
（１０）難燃性
ＡＳＴＭ Ｄ４８０４−０３に準拠し、難燃性を評価した。サンプル数ｎ＝５で、各サンプル２回、３秒間ずつ接炎し、計１０回の燃焼時間を測定し、下記の基準に沿って判定した。
ＶＴＭ−０：個々の燃焼時間１０秒以下、かつトータル燃焼時間５０秒以下
ＶＴＭ−１：個々の燃焼時間３０秒以下、かつトータル燃焼時間２５０秒以下
ＶＴＭ−２：個々の燃焼時間３０秒以下、かつトータル燃焼時間２５０秒以下、かつ燃焼物が落下
ＢＵＲＮ：個々の燃焼時間３０秒以上、またはトータル燃焼時間２５０秒以上
【００９２】
【表１】
【００９３】
【表２】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に光に対する感度に優れ、かつ、基材への密着性が良好な感光性樹脂組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、レジストインキ用感光性樹脂組成物として、ノボラック型エポキシ樹脂と不飽和モノカルボン酸の反応物に多塩基酸無水物を反応させて得られるカルボキシル基含有感光性樹脂がその優れた耐熱性、耐薬品性、電気絶縁性から広く使用されてきた。しかしながら、近年の電気基板の小型化、高精度化に伴い、これら電子基板材料の表層に用いられるレジストインキに対しても難燃性の向上が必須となり、種々の感光性樹脂が開発されている。
【０００３】
例えば、難燃性、感度、耐熱性、解像度、現像性、耐薬品性、耐メッキ性等に優れたソルダーレジストインキ用カルボキシル基含有感光性樹脂として、ノボラック型エポキシ樹脂等の多官能型エポキシ樹脂に燐化合物であるHCA(９，１０−ジヒドロ−９−オキサ−１０−ホスファフェナントレン−１０−オキサイド)を反応させ、更に不飽和基含有モノカルボン酸やそのエステル類を反応させ、更に多塩基酸無水物を反応させて得られるカルボキシル基含有感光性樹脂及びその組成物、硬化物が開示されている（下記特許文献１参照）。
【０００４】
斯かる特許文献１記載のカルボキシル基含有感光性樹脂は、難燃性については確かに公知のエポキシ樹脂を用いたエポキシアクリレート樹脂と比較した場合は向上がみられるものの、その製造工程において、原料エポキシ樹脂のエポキシ基に前記ＨＣＡを反応させることによりリン原子を樹脂構造に導入する手段を採用している為、リン原子含有率を高められず、依然として難燃性が十分なものでないことに加え、ソルダーレジスト用途におけるプリント配線基板表面の回路パターンを形成する銅箔に対する密着性にも劣るものであった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−４８９５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、高い難燃性と密着性とを兼備したアルカリ現像型の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】
本発明者等は、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、優れ難燃性と密着性とを発現することを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
即ち、本発明は、下記構造式（１）
【０００９】
【化１】
（式中、Ｘは下記構造式（ｘ１）又は（ｘ２）
【００１０】
【化２】
で表される構造部位であり、Ｙは水素原子、水酸基、又は前記構造式（ｘ１）若しくは（ｘ２）で表される構造部位であり、Ｒ１は水素原子、炭素原子数１〜４のアルキル基、炭素原子数１〜４のアルコキシ基、フェニル基、又は前記構造式（ｘ１）若しくは（ｘ２）を表し、ｎは繰り返し単位で１以上の整数であり、また、前記構造式（ｘ１）又は（ｘ２）中、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５は、それぞれ独立的に、水素原子、炭素原子数１〜４のアルキル基、フェニル基、アラルキル基を表す。）で表される樹脂構造を有するリン原子含有エポキシ樹脂リン原子含有エポキシ樹脂（Ａ−１）に、不飽和基含有モノカルボン酸（Ａ−２）及び多塩基酸無水物（Ａ−３）を反応させて得られる、ラジカル重合性不飽和二重結合（i）及びカルボキシル基（ii）を有する酸基含有ビニルエステル樹脂（Ａ）、光重合開始剤（Ｂ）、及びエポキシ樹脂（Ｃ）を必須成分とすることを特徴とする感光性樹脂組成物に関する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、高い難燃性と密着性とを兼備したアルカリ現像型の感光性樹脂組成物を提供できる。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明で用いる酸基含有ビニルエステル樹脂（Ａ）は、下記構造式（１）
【００１３】
【化３】
（式中、Ｘは下記構造式（ｘ１）又は（ｘ２）
【００１４】
【化４】
で表される構造部位であり、Ｙは水素原子、水酸基又は前記構造式（ｘ１）若しくは（ｘ２）で表される構造部位であり、Ｒ１は水素原子、炭素原子数１〜４のアルキル基、炭素原子数１〜４のアルコキシ基、フェニル基、又は前記構造式（ｘ１）若しくは（ｘ２）を表し、ｎは繰り返し単位で１以上の整数であり、また、前記構造式（ｘ１）又は（ｘ２）中、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５は、それぞれ独立的に、水素原子、炭素原子数１〜４のアルキル基、フェニル基、アラルキル基を表す。）で表される分子構造を有するリン原子含有オリゴマー（α）と、多官能型エポキシ樹脂（β）とを反応させて得られる樹脂構造を有するリン原子含有エポキシ樹脂（Ａ−１）に、不飽和基含有モノカルボン酸（Ａ−２）及び多塩基酸無水物（Ａ−３）を反応させて得られる、ラジカル重合性不飽和二重結合（i）及びカルボキシル基（ii）を有する樹脂構造を有するものである。
【００１５】
ここで、前記酸基含有ビニルエステル樹脂（Ａ）は、ラジカル重合性不飽和二重結合（i）は、前記不飽和基含有モノカルボン酸（Ａ−２）に由来するものであり、他方、カルボキシル基（ii）は、多塩基酸無水物（Ａ−３）に由来するものである。前記酸基含有ビニルエステル樹脂（Ａ）中のラジカル重合性不飽和二重結合（i）とカルボキシル基（ii）との存在割合は、［（ii）／（ｉ）］のモル比率が９０／１０〜３０／７０となる割合で有することが、光感度と現像性とのバランスが良好なものとなる点から好ましい。
【００１６】
前記酸基含有ビニルエステル樹脂（Ａ）は、その不飽和二重結合当量が２５０〜２０００の範囲であることが光感度の点から好ましい。
【００１７】
また、前記酸基含有ビニルエステル樹脂（Ａ）は、固形分酸価が３０〜１５０ＫＯＨ／ｇの範囲であることが優れた現像性を発現できる点から好ましい。
【００１８】
ここで、前記酸基含有ビニルエステル樹脂（Ａ）の前駆体であるリン原子含有エポキシ樹脂（Ａ−１）は、具体的には、下記構造式（１）
【００１９】
【化５】
（式中、Ｘは下記構造式（ｘ１）又は（ｘ２）
【００２０】
【化６】
で表される構造部位であり、Ｙは水素原子、水酸基又は前記構造式（ｘ１）若しくは（ｘ２）で表される構造部位であり、Ｒ１は水素原子、炭素原子数１〜４のアルキル基、炭素原子数１〜４のアルコキシ基、フェニル基、又は前記構造式（ｘ１）若しくは（ｘ２）を表し、ｎは繰り返し単位で１以上の整数であり、また、前記構造式（ｘ１）又は（ｘ２）中、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５は、それぞれ独立的に、水素原子、炭素原子数１〜４のアルキル基、フェニル基、アラルキル基を表す。）で表される樹脂構造を有することを特徴とするものである。
【００２１】
前記リン原子含有エポキシ樹脂（Ａ−１）は、このように前記構造式（１）中に下記構造式（２）
【００２２】
【化７】
（式中、Ｘは下記構造式（ｘ１）又は（ｘ２）
【００２３】
【化８】
で表される構造部位であり、Ｒ１は水素原子、炭素原子数１〜４のアルキル基、炭素原子数１〜４のアルコキシ基、フェニル基を表し、又は前記構造式（ｘ１）若しくは（ｘ２）を表し、ｎは繰り返し単位で１以上の整数である。）で表される構造部位を繰り返し単位として有することから、最終的に得られる酸基含有ビニルエステル樹脂（Ａ）の硬化物における難燃性と、銅箔に対する密着性とが優れたものとなる。
【００２４】
ここで、前記構造式（２）中で表される構造部位は、具体的には、下記構造式（２−１）〜（２−８）で表されるものが挙げられる。
【００２５】
【化９】
（上記構造式（２−１）〜（２−１０）において、Ｇはグリシジル基を表す。）
【００２６】
本発明では、前記構造式（１）中のＸは構造式（ｘ１）及び構造式（ｘ２）から選択されるものであるが、特に難燃性の点から構造式（ｘ１）であることが好まく、よって、前記構造式（２）で表される構造部位のなかでも、前記構造式（ｘ−１）に対応する構造式（２−１）、（２−２）、（２−３）、及び（２−４）が好ましい。
【００２７】
また、前記構造式（１）において、Ｙは、水素原子、水酸基又は前記構造式（ｘ１）若しくは（ｘ２）で表される構造部位であるが、該リン原子含有オリゴマー中にこれらが共存していてもよい。本発明では、Ｙは、溶剤溶解性や耐熱性の点から水素原子又は前記構造式（ｘ１）若しくは（ｘ２）で表される構造部位であることが好ましく、特に、難燃性の点から構造式（ｘ１）であることが好ましい。
【００２８】
また、前記リン原子含有エポキシ樹脂（Ａ−１）は、上記した構造式（１）においてｎが２以上の成分の含有率が、ＧＰＣ測定におけるピーク面積基準で５〜９０％の範囲にあることが、該リン原子含有エポキシ樹脂（Ａ−１）の有機溶剤への溶解性、及び、最終的に得られる酸基含有ビニルエステル樹脂（Ａ）の硬化物における難燃性が一層良好なものとなる点から好ましい。
【００２９】
ここで、前記構造式（１）におけるｎが２以上の成分の含有率とは、下記の条件で測定されたＧＰＣのチャートにおいて、３６．０分未満のピーク面積の割合をいう。
【００３０】
＜ＧＰＣ測定条件＞
４）ＧＰＣ：測定条件は以下の通り。
測定装置 ：東ソー株式会社製「ＨＬＣ−８２２０ ＧＰＣ」、
カラム：東ソー株式会社製ガードカラム「ＨＸＬ−Ｌ」
＋東ソー株式会社製「ＴＳＫ−ＧＥＬ Ｇ２０００ＨＸＬ」
＋東ソー株式会社製「ＴＳＫ−ＧＥＬ Ｇ２０００ＨＸＬ」
＋東ソー株式会社製「ＴＳＫ−ＧＥＬ Ｇ３０００ＨＸＬ」
＋東ソー株式会社製「ＴＳＫ−ＧＥＬ Ｇ４０００ＨＸＬ」
検出器： ＲＩ（示差屈折径）
データ処理：東ソー株式会社製「ＧＰＣ−８０２０モデルIIバージョン４．１０」
測定条件： カラム温度 ４０℃
展開溶媒 テトラヒドロフラン
流速 １．０ｍｌ／分
標準 ： 前記「ＧＰＣ−８０２０モデルIIバージョン４．１０」の測定マニュアルに準拠して、分子量が既知の下記の単分散ポリスチレンを用いた。
（使用ポリスチレン）
東ソー株式会社製「Ａ−５００」
東ソー株式会社製「Ａ−１０００」
東ソー株式会社製「Ａ−２５００」
東ソー株式会社製「Ａ−５０００」
東ソー株式会社製「Ｆ−１」
東ソー株式会社製「Ｆ−２」
東ソー株式会社製「Ｆ−４」
東ソー株式会社製「Ｆ−１０」
東ソー株式会社製「Ｆ−２０」
東ソー株式会社製「Ｆ−４０」
東ソー株式会社製「Ｆ−８０」
東ソー株式会社製「Ｆ−１２８」
試料 ： 樹脂固形分換算で１．０質量％のテトラヒドロフラン溶液をマイクロフィルターでろ過したもの（５０μｌ）。
【００３１】
本発明では、ｎが２以上の成分の含有率が、ＧＰＣ測定におけるピーク面積基準で５％以上の場合、溶剤溶解性が良好なものとなり、他方、９０％以下の場合には溶融時の流動性或いはワニスにした場合の流動性が良好なものとなる。ここで、その他の成分はｎが１の成分であり、よって、本発明で用いるリン原子含有エポキシ樹脂（Ａ）は、ｎが１の成分がＧＰＣ測定におけるピーク面積基準で９５〜１０％の割合となる。本発明では、前記した溶剤溶解性と流動性とを保持しつつ、更に硬化物において優れた耐熱性、とりわけ高ガラス転移点かつＴ２８８試験に優れた性能を発現する点からｎが２以上の成分の含有率が、４０〜７５％となる範囲であって、ｎが１の成分の含有率が６０〜２５％となる範囲であることが好ましい。
【００３２】
更に、具体的には、ｎが１の成分の含有率が９５〜１０％、ｎが２の成分の含有率が３〜５０％、かつ、ｎが３以上の成分の含有率が１〜４５％であることが溶剤溶解性の点から好ましく、特に、ｎが１の成分の含有率が６０〜２５％、ｎが２の成分の含有率が１０〜４５％、かつ、ｎが３以上の成分の含有率が１０〜４０％であることが溶剤溶解性、流動性、及び耐熱性のバランスが顕著なものとなる点から好ましい。
【００３３】
また、前記した通り、前記構造式（１）におけるＹは構造式（ｘ１）であることが好ましく、よって、前記構造式（１）において、Ｙが構造式（ｘ１）であって、かつ、ｎが２以上の成分の含有率が４０〜７５％、ｎが１の成分の含有率が６０〜２５％であるリン原子含有オリゴマーが難燃性と耐熱性の点から好ましく、更に、前記構造式（１）において、Ｙが構造式（ｘ１）であって、かつ、ｎが１の成分の含有率が９５〜１０％、ｎが２の成分の含有率が３〜５０％、ｎが３以上の成分の含有率が１〜４５％であるリン原子含有オリゴマーが難燃性と耐熱性と溶剤溶解性に優れる点から好ましく、特に、Ｙは構造式（ｘ１）であって、かつ、ｎが１の成分の含有率が６０〜２５％、ｎが２の成分の含有率が１０〜４５％、かつ、ｎが３以上の成分の含有率が１０〜４０％であるリン原子含有オリゴマーが難燃性、溶剤溶解性、流動性、及び耐熱性のバランスに優れる点から最も好ましい。
【００３４】
また、上記したリン原子含有エポキシ樹脂（Ａ−１）は、該オリゴマー中のリン原子含有率が９〜１２質量％の範囲であることが最終的に得られる酸基含有ビニルエステル樹脂（Ａ）の硬化物における難燃性と、銅箔に対する密着性とが優れたものとなる点から好ましい。かかるリン原子含有率は、「ＪＩＳ規格Ｋ０１０２ ４６」に準拠して測定した値である。
【００３５】
以上詳述したリン原子含有エポキシ樹脂（Ａ−１）は、また、以下の製造方法によって得られるものが有機溶剤への溶解性に優れる点から好ましい。
【００３６】
即ち、リン原子含有エポキシ樹脂（Ａ−１）を製造する方法は、下記構造式（ａ１−１）又は（ａ１−２）
【００３７】
【化１０】
（式中、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５は、それぞれ独立的に、水素原子、炭素原子数１〜４のアルキル基、フェニル基、アラルキル基を表す。）で表される化合物（ａ１）と、
下記構造式（ａ２）
【００３８】
【化１１】
（式中、Ｒ６は水素原子、炭素原子数１〜４のアルキル基、炭素原子数１〜４のアルコキシ基、フェニル基を表す。）で表される化合物（ａ２）とを、モル比［化合物（ａ１）／化合物（ａ２）］が０．０１／１．０〜０．９９／１．０となる割合で配合し、酸触媒の存在下、８０〜１８０℃で反応を行い、次いで、前記化合物（ａ２）の仕込み量に対して、モル基準で合計１．０１〜３．０倍量となる前記化合物（ａ１）を加え、１２０〜２００℃にて反応を行って、リン原子含有オリゴマーを製造し（工程１）、次いで、得られたリン原子含有オリゴマーとエピクロルヒドリンとを反応させる（工程２）、以上の各工程からなる方法が挙げられる。
【００３９】
ここで、前記構造式（ａ１−１）又は（ａ１−２）中の、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５を構成する炭素原子数１〜５のアルキル基としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｔ−ブチル基が挙げられるが、本発明で用いる化合物（ａ１）は、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５の全てが水素原子であるものが難燃性の点から好ましい。更に化合物（ａ１）は、硬化物の難燃性に優れる点から構造式（ａ１−１）を有するものが好ましい。他方、化合物（ａ２）における前記構造式（ａ２）中のＲ１は、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、メトキシ基等が挙げられるが、化合物（ａ１）との反応性、及び、最終的に得られる酸基含有ビニルエステル樹脂（Ａ）の硬化物における難燃性に優れる点からＲ１は水素原子であることが好ましい。
【００４０】
工程１において使用し得る触媒としては、塩酸、硫酸、リン酸などの無機酸、メタンスルホン酸、ｐ−トルエンスルホン酸、シュウ酸などの有機酸、三弗化ホウ素、無水塩化アルミニウム、塩化亜鉛などのルイス酸などが挙げられる。その使用量は硬化物の電気絶縁の低下を防ぐ観点から仕込み原料の総重量に対して、０．１〜５.０質量％の範囲であることが好ましい。
【００４１】
該反応は前記化合物（ａ２）が液状であるため、これを有機溶媒として用い反応を行うことができるが、作業性等の向上という観点から他の有機溶媒を使用してもよい。ここで、用いる有機溶媒としては、アルコール系有機溶媒、炭化水素系有機溶媒などの非ケトン系有機溶媒が挙げられ、具体的には、前記アルコール系有機溶媒としてはプロピレングリコールモノメチルエーテル等が挙げられ、前記炭化水素系有機溶媒としてはトルエン、キシレン等が挙げられる。
【００４２】
反応終了後は、減圧下で乾燥することによって目的とするリン原子含有オリゴマーを得ることができる。
【００４３】
次いで、工程２として、工程１で得られたリン原子含有オリゴマーと、エピハロヒドリンとを反応させることによって、前記リン原子含有エポキシ樹脂（Ａ）を得ることができる。斯かる工程２は、具体的には、重縮合体中のフェノール性水酸基のモル数に対し、エピハロヒドリンを２〜１０倍量（モル基準）となる割合で添加し、更に、フェノール性水酸基のモル数に対し０．９〜２．０倍量（モル基準）の塩基性触媒を一括添加または徐々に添加しながら２０〜１２０℃の温度で０．５〜１０時間反応させる方法が挙げられる。この塩基性触媒は固形でもその水溶液を使用してもよく、水溶液を使用する場合は、連続的に添加すると共に、反応混合物中から減圧下、または常圧下、連続的に水及びエピハロヒドリン類を留出せしめ、更に分液して水は除去しエピハロヒドリンは反応混合物中に連続的に戻す方法でもよい。
【００４４】
なお、工業生産を行う際、エポキシ樹脂生産の初バッチでは仕込みに用いるエピハロヒドリンの全てが新しいものであるが、次バッチ以降は、粗反応生成物から回収されたエピハロヒドリンと、反応で消費される分で消失する分に相当する新しいエピハロヒドリン類とを併用することが好ましい。この時、使用するエピハロヒドリンは特に限定されないが、例えばエピクロルヒドリン、エピブロモヒドリン、β−メチルエピクロルヒドリン等が挙げられる。なかでも工業的入手が容易なことからエピクロルヒドリンが好ましい。
【００４５】
また、前記塩基性触媒は、具体的には、アルカリ土類金属水酸化物、アルカリ金属炭酸塩及びアルカリ金属水酸化物等が挙げられる。特にエポキシ樹脂合成反応の触媒活性に優れる点からアルカリ金属水酸化物が好ましく、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等が挙げられる。使用に際しては、これらの塩基性触媒を１０〜５５質量％程度の水溶液の形態で使用してもよいし、固形の形態で使用しても構わない。また、有機溶媒を併用することにより、エポキシ樹脂の合成における反応速度を高めることができる。このような有機溶媒としては特に限定されないが、例えば、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類、メタノール、エタノール、１−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、１−ブタノール、セカンダリーブタノール、ターシャリーブタノール等のアルコール化合物、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ等のセロソルブ類、テトラヒドロフラン、１、４−ジオキサン、１、３−ジオキサン、ジエトキシエタン等のエーテル化合物、アセトニトリル、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド等の非プロトン性極性溶媒等が挙げられる。これらの有機溶媒は、それぞれ単独で使用してもよいし、また、極性を調整するために適宜２種以上を併用してもよい。
【００４６】
前述のエポキシ化反応の反応物を水洗後、加熱減圧下、蒸留によって未反応のエピハロヒドリンや併用する有機溶媒を留去する。また更に加水分解性ハロゲンの少ないエポキシ樹脂とするために、得られたエポキシ樹脂を再びトルエン、メチルイソブチルケトン、メチルエチルケトンなどの有機溶媒に溶解し、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ金属水酸化物の水溶液を加えてさらに反応を行うこともできる。この際、反応速度の向上を目的として、４級アンモニウム塩やクラウンエーテル等の相関移動触媒を存在させてもよい。相関移動触媒を使用する場合のその使用量としては、用いるエポキシ樹脂１００質量部に対して０．１〜３．０質量部となる割合であることが好ましい。反応終了後、生成した塩を濾過、水洗などにより除去し、更に、加熱減圧下トルエン、メチルイソブチルケトンなどの溶剤を留去することにより目的とする本発明のエポキシ樹脂を得ることができる。
【００４７】
次いで、得られたリン原子含有エポキシ樹脂（Ａ−１）に、不飽和基含有モノカルボン酸（Ａ−２）及び多塩基酸無水物（Ａ−３）を反応させて目的とする酸基含有ビニルエステル樹脂（Ａ）を製造することができる。斯かる方法は、具体的には、リン原子含有エポキシ樹脂（Ａ−１）に、不飽和基含有モノカルボン酸（Ａ−２）を反応させ、次いで、多塩基酸無水物（Ａ−３）を反応させる方法（方法１）、リン原子含有エポキシ樹脂（Ａ−１）と不飽和基含有モノカルボン酸（Ａ−２）と多塩基酸無水物（Ａ−３）とを一括で仕込み反応させる方法（方法２）が挙げられる。
【００４８】
本発明では、上記方法１及び方法２の何れにおいても、リン原子含有エポキシ樹脂（Ａ−１）と不飽和基含有モノカルボン酸（Ａ−２）との反応により生成した２級水酸基に多塩基酸無水物（Ａ−３）が反応し、最終的に得られる酸基含有ビニルエステル樹脂（Ａ）の樹脂構造中に、前記不飽和基含有モノカルボン酸（Ａ−２）に由来するラジカル重合性不飽和二重結合（i）と、前記多塩基酸無水物（Ａ−３）に由来するカルボキシル基（ii）とを樹脂構造中に導入することができる。
【００４９】
また、前記方法１及び方法２における反応温度は、５０〜１２０℃の範囲であり、特に７０〜１１０℃の範囲であることが反応制御の点から好ましい。
【００５０】
ここで、不飽和基含有モノカルボン酸（Ａ−２）は、例えば、（メタ）アクリル酸（ａ２−１）、或いは、１分子内に２つ以上のエステル結合を有し、かつ、分子片末端にカルボキシル基を有する不飽和化合物（ａ２−２）が挙げられる。ラジカル重合性不飽和二重結合の濃度が高くなって感度が良好となる点からは（メタ）アクリル酸（ａ２−１）が好ましい。一方、後者の１分子内に２つ以上のエステル結合を有し、かつ、分子片末端にカルボキシル基を有する不飽和化合物（ａ２−２）は、最終的に得られる酸基含有ビニルエステル樹脂（Ａ）の極性が高くなって、アルカリ現像性が良好となる点から好ましい。当該不飽和化合物（ａ２−２）としては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチレングリコール、１，３−ブタンジオール、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，２−エタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール等の脂肪族ジオールと、コハク酸、アジピン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン二酸等の脂肪族ジカルボン酸とを反応させて得られる脂肪族ポリエステルポリオールに、コハク酸無水物、マレイン酸無水物、テトラヒドロフタル酸無水物などの二塩基酸無水物を反応させてハーフエステルを得、これを（メタ）アクリル酸と反応させた化合物や、下記構造式（１）
【００５１】
【化１２】
（式中、Ｒ１は水素原子又はメチル基、Ｒ２は炭素原子数２〜６の芳香族炭化水素基を表し、ｎは１〜６の整数を表す。）
で表される化合物が挙げられる。前記一般式（１）で表される化合物としては、（メタ）アクリル酸にε−カプロラクトンを反応させ分子伸長したポリラクトン（メタ）アクリレートや、（メタ）アクリル酸ダイマーが挙げられる。
【００５２】
前記不飽和化合物（ａ２−２）のなかでも、特にアルカリ現像性が良好である点から前記一般式（１）で表される化合物が好ましく、特に、一般式（１）中、ｎが１乃至６である場合には、硬化物に十分な柔軟性が付与され、近年、需要が伸びているフレキシブル基板へ適用することが可能となる。
【００５３】
また、一般式（１）で表され、かつ、該一般式（１）中ｎが１乃至６である化合物は、（メタ）アクリル酸と併用することが好ましく、この際、前者：後者のモル比が２０：８０〜９９：１となる範囲であることが、最終的に得られる酸基含有ビニルエステル樹脂（Ａ）をレジストインキとして用いる場合の感度、現像性、及び予備乾燥時の乾燥性とのバランスに優れる点から好ましい。
【００５４】
次に、前記多塩基酸無水物（Ａ−３）は、例えば無水マレイン酸、無水コハク酸、無水イタコン酸、ドデシル無水コハク酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、３−メチルテトラヒドロ無水フタル酸、４−メチルテトラヒドロ無水フタル酸、３−メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、４−メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、３，４−ジメチルテトラヒドロ無水フタル酸、４−（４−メチル−３−ペンテニル）テトラヒドロ無水フタル酸、３−ブテニル−５，６−ジメチルテトラヒドロ無水フタル酸、３，６−エンドメチレン−テトラヒドロ無水フタル酸、７−メチル−３，６−エンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物等の脂肪族酸無水類；無水フタル酸、テトラクロロ無水フタル酸、テトラブロモ無水フタル酸、無水クロレンド酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物等の芳香物酸無水物が挙げられる。
【００５５】
これらの中でも酸基含有ビニルエステル樹脂（Ａ）の溶剤溶解性が良好となる点からテトラヒドロ無水フタル酸又はヘキサヒドロ無水フタル酸が好ましい。また、レジストインキとして用いた際の熱管理幅やアルカリ現像性が特に顕著に優れる点から無水コハク酸であることが好ましい。
【００５６】
次に、本発明で用いる光重合開始剤（Ｂ）は、例えば、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、ｐ−ジメチルアミノプロピオフェノン、シクロロアセトフェノン、２−メチル−１−〔４−（メチルチオ）フェニル〕−２−モルホリノプロパン−１−オン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−ブタノン−１等のアセトフェノン類；ベンゾフェノン、２−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、ｐ，ｐ−ビスジエチルアミノベンゾフェノン、４−ベンゾイル−４’−メチルジフェニルサルファイド等のベンゾフェノン類；ベンジル、ベンゾイン、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等のベンゾインエーテル類；ベンジルジメチルケタール等のケタール類；チオキサントン、２−クロロチオキサントン、２，４−ジエチルチオキサントン、２−イソプロピルチオキサントン等のチオキサントン類；アントラキノン、２，４，５−トリアリールイミダゾール二量体、２，４，６−トリス−Ｓ−トリアジン、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等が挙げられる。これらのなかでも、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−オンや２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−ブタノン−１が反応性が高く好ましい。これらの光重合開始剤（Ｂ）は、単独又は２種以上を組み合わせて使用することができる。
【００５７】
前記光重合開始剤（Ｂ）の配合量は、酸基含有ビニルエステル樹脂（Ａ）１００質量部に対して、通常０．５〜５０質量部の範囲であることが好ましい。即ち、０．５質量部以上においては、酸基含有ビニルエステル樹脂（Ａ）の光硬化反応が良好に進行し、また、５０質量部以下では硬化物の機械物性が良好なものとなる。光に対する感度、硬化物の機械物性などに優れる点から、光重合開始剤（Ｂ）のより好ましい配合量としては酸基含有ビニルエステル樹脂（Ａ）１００質量部に対して、２〜３０質量部の範囲である。
【００５８】
また、本発明で用いるエポキシ樹脂（Ｃ）は、例えば、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、ビスフェノールＡノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳノボラック型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、レゾルシン・クレゾール共縮合ノボラック型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、トリスフェノールメタン型エポキシ樹脂、ゴム変性エポキシ樹脂、トリス（２，３−エポキシプロピル）イソシアヌレート、ジフェニルジグリシジルエーテル、テトラメチルジフェニルジグリシジルエーテル、オキサゾリドン環を含有するエポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン等の不飽和脂環式化合物とフェノール類との重付加反応物のポリグリシジルエーテル等が挙げられる。
【００５９】
これらの中でも、レジストインキとして用いた際の熱管理幅が広く、熱硬化後の硬化物の耐熱性等に優れる面からクレゾールノボラック型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡノボラック型エポキシ樹脂、レゾルシン・クレゾール共縮合ノボラック型エポキシ樹脂、オキサゾリドン環を含有するエポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン等の不飽和脂環式化合物とフェノール類との重付加反応物のポリグリシジルエーテルが好ましく、レジストインキとして用いた際の光感度、反応性に優れる面からはビスフェノールＡ型エポキシ樹脂やトリス（２，３−エポキシプロピル）イソシアヌレートを用いることが好ましい。これらの樹脂は用途に合わせて単独又は２種以上を組み合わせて使用可能である。
【００６０】
前記オキサゾリドン環を含有するエポキシ樹脂は特に制限はないが、例えば、多官能型エポキシ樹脂と芳香族モノイソシアネートとを反応させて得られるエポキシ樹脂等が挙げられる。
【００６１】
また、本発明では、更に、硬化促進剤を使用することが好ましい。硬化促進剤としては、例えば、メラミン及びその誘導体、イミダゾール及びその誘導体、ジシアンジアミド、フェノール及びその誘導体などの種々のエポキシ樹脂用硬化促進剤等が挙げられる。
【００６２】
エポキシ樹脂（Ｃ）の配合量としては、前記酸基含有ビニルエステル樹脂（Ａ）１００質量部に対して５〜４０質量部が好ましい。即ち、５質量部以上用いることにより、最終的に得られる硬化物の耐熱性、耐溶剤性、耐酸性、密着性等の諸物性に優れたものとなる他、絶縁抵抗等の電気特性に十分な性能が得られ、一方、４０質量部以下とすることにより、光に対する感度に優れ、レジストインキとして用いた際の感光性、現像性に優れたものとなる。
【００６３】
本発明の感光性樹脂組成物には、特にレジストインキ用樹脂組成物として用いる際には、上記各成分に加え、希釈剤（Ｄ）を配合することが好ましい。
【００６４】
前記希釈剤（Ｄ）としては、特に限定されるものではないが、例えば、エチルメチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン；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；メチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、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エチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテル等のグリコールエーテル類；酢酸エチル、酢酸ブチル、ブチルセロソルブアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート等のエステル；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；オクタン、デカン等の脂肪族炭化水素；石油エーテル、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の有機溶剤や、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、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニルカプロラクタム、アクリロイルモルホリン、メトキシテトラエチレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシポリエチレングリコール（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、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、メラミン（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、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、プロピレングリコールジ（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、グリセリンジグリシジルエーテルジ（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート、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トリメチロールプロパン、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等の多価アルコール、又はこれらのエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド付加物の多価（メタ）アクリレート類等の光重合性反応性希釈剤等を挙げることができる。これらの中でもレジストインキとして用いた際の予備乾燥後の平滑性が良好となる点からエステルの単独使用、エステルと石油系溶剤との併用物が好ましく、これらと光重合性反応性希釈剤の併用物が更に好ましい。前記エステル類の中でもプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテートを用いることが好ましい。
【００６５】
希釈剤（Ｄ）は単独又は２種以上の混合物として用いられ、その配合量としては、酸基含有ビニルエステル樹脂（Ａ）１００質量部当り、３０〜３００質量部であることが好ましく、特に５０〜２００質量部であることが好ましい。
【００６６】
本発明の感光性樹脂組成物をレジストインキ用樹脂組成物とするためには、前記酸基含有ビニルエステル樹脂（Ａ）、光重合開始剤（Ｂ）、エポキシ樹脂（Ｃ）、及び希釈剤（Ｄ）を混合し、３本ロールや自転公転型撹拌機等の手段により均一に混合させることにより得られる。
【００６７】
ここで、酸基含有ビニルエステル樹脂（Ａ）の配合量としては、特に制限されるものではないが、レジストインキの光感度、予備乾燥後の乾燥性の改善効果が良好なものとなり、更に熱硬化後に得られる塗膜の耐熱性、耐溶剤性に優れる点からレジストインキ用樹脂組成物中１０〜７０質量％であることが好ましく、特に３０〜６０質量％となる範囲であることが好ましい。
【００６８】
本発明の感光性樹脂組成物には、その用途に応じて顔料、充填剤、添加剤等が使用できる。具体的には、キナクリドン系、アゾ系、フタロシアニン系等の有機顔料；酸化チタン、金属箔状顔料、防錆顔料等の無機顔料；硫酸バリウム、炭酸カルシウム、球状溶融シリカ、破砕状溶融シリカ、結晶シリカ、アルミナ、窒化珪素、水酸化アルミ、カーボンブラック、タルク、クレー等の充填剤；ヒンダードアミン系、ベンゾトリアゾール系、ベンゾフェノン系等の紫外線吸収剤；ヒンダードフェノール系、リン系、イオウ系、ヒドラジド系等の酸化防止剤；シラン系、チタン系等のカップリング剤；フッ素系界面活性剤等のレベリング剤；アエロジル等のレオロジーコントロール剤；顔料分散剤：ハジキ防止剤；消泡剤等の添加剤等が挙げられる。また必要に応じてガラス繊維、ガラス布、炭素繊維等の強化材を含有させることができる。また必要に応じて難燃付与剤も添加できる。この難燃付与剤としては種々のものが使用できるが、例えば、デカブロモジフェニルエーテル、テトラブロモビスフェノールＡなどのハロゲン化合物；赤リンや各種燐酸エステル化合物などの燐原子含有化合物；メラミン或いはその誘導体などの窒素原子含有化合物；水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、硼酸亜鉛、硼酸カルシウムなどの無機系難燃化合物が例示できる。
【００６９】
このようにして得られた感光性樹脂組成物は、紫外線などの光を照射することによって、硬化物を得ることが出来る。特にレジストインキ用樹脂組成物として用いる場合には、例えば、スクリーン印刷、カーテンコート法、ロールコート法、スピンコート法、ディップコート法等によりプリント基板上に１０〜１５０μｍ（液膜厚）の厚さに塗布した後、６０〜９０℃で１５〜９０分予備乾燥し有機溶剤等の揮発分を揮発させ（塗布と予備乾燥工程を複数回繰り返して積層させる場合もある）、その乾燥塗膜に所望のマスクパターンのネガフィルムを密着させ、その上から紫外線を照射し露光を行い（或いはレーザー光などを用いて直接パターンを露光しても良く、この場合はマスクパターンは必要としない。）、その後希アルカリ水溶液を現像液として現像することにより非露光領域の塗膜は除去され、露光部分の塗膜は光硬化しているので除去されず残留することにより、パターンを形成させることが出来る。この際の希アルカリ水溶液としては、０．５〜５質量％の炭酸ナトリウム水溶液や水酸化ナトリウム水溶液が一般的であるが、他のアルカリ溶液も使用可能である。次いで、１３０〜１６０℃で２０〜９０分熱風乾燥機等で熱硬化させることにより、電気特性、耐マイグレーション性、耐熱性、耐溶剤性等に優れた硬化塗膜を得ることが出来る。
【００７０】
本発明の感光性樹脂組成物は、例えばプリント配線板等の回路基板のソルダーレジストインキ用樹脂組成物、層間絶縁層、液晶カラーフィルタ用のレジスト材料、例えばオーバーコート、液晶用スペーサー、カラーフィルタ用顔料レジスト、ブラックマトリクス用レジスト等に好ましく使用される。
【実施例】
【００７１】
以下、本発明を実施例により更に具体的に説明する。例中部及び％は断りのない限り質量基準である。尚、合成例１におけるリン原子含有オリゴマー（Ａ−１）中のｎ＝２以上の成分は、下記の条件でＧＰＣ測定を行い、ＧＰＣのチャートにおいて、３６．０分未満のピーク面積の割合を算出したものである。
【００７２】
＜ＧＰＣ測定条件＞
測定装置 ：東ソー株式会社製「ＨＬＣ−８２２０ ＧＰＣ」、
カラム：東ソー株式会社製ガードカラム「ＨＸＬ−Ｌ」
＋東ソー株式会社製「ＴＳＫ−ＧＥＬ Ｇ２０００ＨＸＬ」
＋東ソー株式会社製「ＴＳＫ−ＧＥＬ Ｇ２０００ＨＸＬ」
＋東ソー株式会社製「ＴＳＫ−ＧＥＬ Ｇ３０００ＨＸＬ」
＋東ソー株式会社製「ＴＳＫ−ＧＥＬ Ｇ４０００ＨＸＬ」
検出器： ＲＩ（示差屈折径）
データ処理：東ソー株式会社製「ＧＰＣ−８０２０モデルIIバージョン４．１０」
測定条件： カラム温度 ４０℃
展開溶媒 テトラヒドロフラン
流速 １．０ｍｌ／分
標準 ： 前記「ＧＰＣ−８０２０モデルIIバージョン４．１０」の測定マニュアルに準拠して、分子量が既知の下記の単分散ポリスチレンを用いた。
（使用ポリスチレン）
東ソー株式会社製「Ａ−５００」
東ソー株式会社製「Ａ−１０００」
東ソー株式会社製「Ａ−２５００」
東ソー株式会社製「Ａ−５０００」
東ソー株式会社製「Ｆ−１」
東ソー株式会社製「Ｆ−２」
東ソー株式会社製「Ｆ−４」
東ソー株式会社製「Ｆ−１０」
東ソー株式会社製「Ｆ−２０」
東ソー株式会社製「Ｆ−４０」
東ソー株式会社製「Ｆ−８０」
東ソー株式会社製「Ｆ−１２８」
試料 ： 樹脂固形分換算で１．０質量％のテトラヒドロフラン溶液をマイクロフィルターでろ過したもの（５０μｌ）。
【００７３】
合成例１〔リン原子含有オリゴマー（Ａ−１）の合成〕
温度計、冷却管、分留管、窒素ガス導入管、撹拌器を取り付けたフラスコに、２−ヒドロキシベンズアルデヒド１２２０ｇ（１０．０モル）と９，１０−ジヒドロ−９−オキサ−１０−ホスファフェナントレン−１０−オキサイド（以下、「ＨＣＡ」と略記する。）１５１２ｇ（７．０モル）、シュウ酸２２．３ｇ（０．１９モル）を仕込み、１２０℃まで昇温し１時間反応させた。次いで、ＨＣＡ１７２８ｇ（８．０モル）を添加し、１８０℃まで昇温して、３時間反応させた。次いで、水を加熱減圧下に除去し、下記構造式
【００７４】
【化１３】
で表される構造単位を有するリン原子含有オリゴマー（Ａ−１）４１００ｇを得た。得られたリン原子含有オリゴマーの軟化点は１３８℃（Ｂ＆Ｒ法）、溶融粘度（測定法：ＩＣＩ粘度計法、測定温度：１８０℃）は６６ｄＰａ・ｓ、水酸基当量は４２８ｇ／ｅｑ．リン含有量１０．５％であり、ｎ＝２以上の成分比率は４９．０％であった。
【００７５】
合成例２［リン原子含有エポキシ樹脂（Ｅ−１）の合成］
温度計、冷却管、分留管、撹拌器を取り付けたフラスコに、フェノール樹脂（Ａ−１）４２８部、エピクロルヒドリン４６３ｇ（５．０モル）、ｎ−ブタノール１３９ｇ、テトラエチルベンジルアンモニウムクロライド２ｇを仕込み溶解させた。６５℃に昇温した後、共沸する圧力まで減圧して、４９％水酸化ナトリウム水溶液９０ｇ（１．１モル）を５時間かけて滴下した。その後、同条件で０．５時間撹拌を続けた。この間、共沸によって留出してきた留出分をディーンスタークトラップで分離し、水層を除去し、油層を反応系内に戻しながら、反応を行った。その後、未反応のエピクロルヒドリンを減圧蒸留によって留去させた。それで得られた粗エポキシ樹脂にメチルイソブチルケトン５９０ｇとｎ−ブタノール１７７ｇとを加え溶解した。更にこの溶液に１０％水酸化ナトリウム水溶液１０ｇを添加して８０℃で２時間反応させた後に洗浄液のＰＨが中性となるまで水１５０ｇで水洗を３回繰り返した。次いで共沸によって系内を脱水し、精密濾過を経た後に、溶媒を減圧下で留去して、下記構造式、
【００７６】
【化１４】
で表わされるリン含有エポキシ樹脂（Ｅ−１）４３６ｇを得た。
得られたエポキシ樹脂の軟化点は１２１℃（Ｂ＆Ｒ法）、リン含有量９．３質量％、エポキシ当量は５３２ｇ／ｅｑ．であった。
【００７７】
合成例３〔難燃性感光性樹脂（ＥＡ−１）の合成〕
温度計、冷却管、分留管、空気導入管、撹拌器を取り付けたフラスコに、空気を吹き込みつつジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート（ＥＤＧＡＣ）３９９ｇとリン含有エポキシ樹脂（Ｅ−１）５３２ｇ（１．０モル）とアクリル酸７２．０ｇ（１．０モル）、及びハイドロキノン０．３０ｇを仕込み、１００℃に加熱攪拌し、均一溶解した。次いで、トリフェニルホスフィン１．８１ｇを仕込み、１２０℃に昇温して８時間反応を行った。さらに、この樹脂溶液中に、テトラヒドロ無水フタル酸１３７ｇ（０．９モル）を仕込み、１１０℃で４時間反応させ、難燃性感光性樹脂溶液（ＥＡ−１）を得た。得られた樹脂溶液の固形分は６５％、固形分の二重結合当量は７４１、固形分酸価は７１．１ｍｇＫＯＨ／ｇ、固形分のリン含有量は６．７質量％であった。
【００７８】
合成例４〔難燃性感光性樹脂（ＥＡ−２）の合成〕
温度計、冷却管、分留管、空気導入管、撹拌器を取り付けたフラスコに、空気を吹き込みつつジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート（ＥＤＧＡＣ）４０６ｇとリン含有エポキシ樹脂（Ｅ−１）５３２ｇ（１．０モル）とアクリル酸７２．０ｇ（１．０モル）、及びハイドロキノン０．３１ｇを仕込み、１００℃に加熱攪拌し、均一溶解した。次いで、トリフェニルホスフィン１．８５ｇを仕込み、１２０℃に昇温して８時間反応を行った。さらに、この樹脂溶液中に、テトラヒドロ無水フタル酸１３７ｇ（０．９モル）を仕込み、１１０℃で４時間反応させ、難燃性感光性樹脂溶液（ＥＡ−２）を得た。得られた樹脂溶液の固形分は６５％、固形分の二重結合当量は７５５、固形分酸価は６９．９ｍｇＫＯＨ／ｇ、固形分のリン含有量は６．６質量％であった。
【００７９】
比較合成例１〔リン原子含有エポキシアクリレート樹脂（ＥＡ−３）の合成〕
温度計、冷却管、分留管、窒素ガス導入管、撹拌器を取り付けたフラスコに、ＥＤＧＡＣ９４．５ｇ、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂２５０重量部とノボラック型エポキシ樹脂６００重量部と９，１０−ジヒドロ−９−オキサ−１０−ホスファフェナントレン−１０−オキサイド１５０重量部を反応させて、リン含有エポキシ樹脂（Ｅ−５）を得た。この樹脂のエポキシ当量は３６２ｇ／ｅｑ．であった。この樹脂３１５ｇにアクリル酸６３．３ｇとメチルハイドロキノン０．２４ｇ、トリフェニルホスフィン１．２２ｇを仕込み、９８℃で２４時間反応させた。更にテトラヒドロ無水フタル酸１２２ｇと２−メチルハイドロキノン０．３ｇとＥＤＧＡＣ２３９ｇを加え、９５℃で６時間反応させ、固形分６０％、樹脂溶液の酸価が５４ｍｇＫＯＨ／ｇ（固形分酸価９０）の難燃型感光性樹脂（ＥＡ−３）を得た。
【００８０】
合成例５〔熱反応性硬化剤の調製〕
ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート９０４ｇを１００℃に加熱し、オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂〔ＤＩＣ株式会社製、ＥＰＩＣＬＯＮ Ｎ−６８０、軟化点９５℃、エポキシ当量２１１〕２１１０ｇを均一溶解し固形分７０％の樹脂溶液を得た。この樹脂溶液をＢ−１とする。
【００８１】
実施例１〜２、比較例１
表１、表２に示す配合組成（数値は重量部である）に従って感光性樹脂組成物を配合し、冷却装置をつけた自転公転型撹拌機で混合して、レジストインキ樹脂の溶液を調製した。得られたレジストインキ用樹脂組成物の乾燥性、感度、アルカリ現像性及び塗膜性能を表２に示す。なお、レジストインキ用樹脂組成物の乾燥性、感度、アルカリ現像性及び塗膜性能は、以下に示す方法で評価した。ただし、下記「（７）密着性」の他の塗膜性能は、ポリイミドフィルム基板に、レジストインキ樹脂組成物を６０μｍの厚さ（乾燥前）に塗布し、８０℃で３０分間予備乾燥後、２００ｍＪ／ｃｍ２の露光量で紫外線を照射し、次いで３０℃の１重量％炭酸ナトリウム水溶液を用い、２．０ｋｇ／ｃｍ２のスプレー圧で６０秒間現像処理したのち、１５０℃で３０分後硬化することにより、硬化塗膜を作成して評価を行い、「（７）密着性」については当該方法に従い評価を行った。結果を表２に示す。
【００８２】
試験方法及び評価方法
（１）乾燥性
塗膜を８０℃で３０分間予備乾燥した。次に、塗膜を室温に冷却した状態でソルダーマスクパターンを塗膜面に接触させ、塗膜よりソルダーマスクパターンを剥離しその状態を評価した。
○：塗膜とパターンが全く付着せず剥離できるもの
×：剥離時ソルダーマスクパターンに付着するもの
【００８３】
（２）感度
８０℃３０分間予備乾燥後の塗膜に、２１段ステップタブレット（コダック社製）を密着させ、オーク製作所製メタルハライドランプ露光装置を用いて、アイグラフィック社製紫外線積算強度計を用い２００ｍＪ／ｃｍ２の紫外線を照射露光した。次いで、３０℃の１重量％炭酸ナトリウム水溶液を用い、２．０ｋｇ／ｃｍ２のスプレー圧で６０秒間現像を行った後の露光部分の除去されない部分の段数を数字にて示した。数字が大きい方が高感度であることを表す。
【００８４】
（３）現像時間
８０℃３０分間予備乾燥後の塗膜にソルダーマスクパターンを密着させ、２００ｍＪ／ｃｍ２の紫外線を照射露光した。次いで３０℃の１重量％炭酸ナトリウム水溶液を用い、２．０ｋｇ／ｃｍ２のスプレー圧で現像を行った。現像時、１５秒毎に未露光部分の現像状態を拡大鏡にて目視判定し、完全にインキが除去され、完全な現像ができた時間を現像時間とした。
【００８５】
（４）熱管理幅
８０℃２０分から８０℃９０分まで１０分間隔で予備乾燥時間を変更した各々の塗膜に（３）現像時間と同様の評価を実施し、６０秒で現像可能な最大の予備乾燥時間（分）を熱管理幅とした。
【００８６】
（５）半田耐熱性
硬化塗膜をＪＩＳ Ｃ ６４８１の試験方法に従って、２６０℃で半田浴へ１０秒間浸漬を最大３回繰り返し、外観変化の現れない最大回数を記した。
【００８７】
（６）鉛筆硬度
硬化塗膜をＪＩＳ Ｋ ５４００の試験方法に従って試験し、塗膜に傷のつかない最も高い硬度を観測した。
【００８８】
（７）密着性
表１の組成にて調整したレジストインキ樹脂溶液を、銅張積層板上に６０μｍの厚さ（乾燥前）に塗布し、８０℃で３０分間予備乾燥後、２００ｍＪ／ｃｍ２の露光量で紫外線を照射し、次いで、１５０℃で３０分後硬化することにより、硬化塗膜を作成した、
硬化塗膜に巾１ｍｍで１０×１０のクロスカットを入れ、セロハンテープで剥離テストを行い剥がれの状態を目視観察した。
○：剥がれが認められないもの
△：１〜１０箇所に剥がれが認められるもの
×：１０箇所以上剥がれたもの
【００８９】
（８）耐薬品性
硬化塗膜を１０重量％の塩酸に３０分間浸漬した後の塗膜状態を評価した。
○：全く変化が認められないもの
×：塗膜が膨潤して剥離したもの
【００９０】
（９）耐溶剤性
硬化塗膜を塩化メチレンに３０分間浸漬した後の塗膜状態を評価した。
○：全く変化が認められないもの
×：塗膜が膨潤して剥離したもの
【００９１】
（１０）難燃性
ＡＳＴＭ Ｄ４８０４−０３に準拠し、難燃性を評価した。サンプル数ｎ＝５で、各サンプル２回、３秒間ずつ接炎し、計１０回の燃焼時間を測定し、下記の基準に沿って判定した。
ＶＴＭ−０：個々の燃焼時間１０秒以下、かつトータル燃焼時間５０秒以下
ＶＴＭ−１：個々の燃焼時間３０秒以下、かつトータル燃焼時間２５０秒以下
ＶＴＭ−２：個々の燃焼時間３０秒以下、かつトータル燃焼時間２５０秒以下、かつ燃焼物が落下
ＢＵＲＮ：個々の燃焼時間３０秒以上、またはトータル燃焼時間２５０秒以上
【００９２】
【表１】
【００９３】
【表２】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記構造式（１）
【化１】
（式中、Ｘは下記構造式（ｘ１）又は（ｘ２）
【化２】
で表される構造部位であり、Ｙは水素原子、水酸基、又は前記構造式（ｘ１）若しくは（ｘ２）で表される構造部位であり、Ｒ１は水素原子、炭素原子数１〜４のアルキル基、炭素原子数１〜４のアルコキシ基、フェニル基、又は前記構造式（ｘ１）若しくは（ｘ２）を表し、ｎは繰り返し単位で１以上の整数であり、また、前記構造式（ｘ１）又は（ｘ２）中、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５は、それぞれ独立的に、水素原子、炭素原子数１〜４のアルキル基、フェニル基、アラルキル基を表す。）で表される樹脂構造を有するリン原子含有エポキシ樹脂（Ａ−１）に、不飽和基含有モノカルボン酸（Ａ−２）及び多塩基酸無水物（Ａ−３）を反応させて得られる、ラジカル重合性不飽和二重結合（i）及びカルボキシル基（ii）を有する酸基含有ビニルエステル樹脂（Ａ）、光重合開始剤（Ｂ）、及びエポキシ樹脂（Ｃ）を必須成分とすることを特徴とする感光性樹脂組成物。
【請求項２】
前記酸基含有ビニルエステル樹脂（Ａ）が、ラジカル重合性不飽和二重結合含有構造部位（i）と前記カルボキシル基含有構造部位（ii）とを［（ii）／（ｉ）］のモル比率が９０／１０〜３０／７０となる割合で有するものである請求項１記載の感光性樹脂組成物。
【請求項３】
前記酸基含有ビニルエステル樹脂（Ａ）が、二重結合当量２５０〜２０００のものである請求項１記載の感光性樹脂組成物。
【請求項４】
前記酸基含有ビニルエステル樹脂（Ａ）が、固形分酸価３０〜１５０ｍｇＫＯＨ／ｇのものである請求項１記載の感光性樹脂組成物。
【請求項５】
前記酸基含有ビニルエステル樹脂（Ａ）、光重合開始剤（Ｂ）、及びエポキシ樹脂（Ｃ）に加え、更に希釈剤（Ｄ）を含有する請求項１〜４の何れか１つに記載の感光性樹脂組成物。
【請求項１】
下記構造式（１）
【化１】
（式中、Ｘは下記構造式（ｘ１）又は（ｘ２）
【化２】
で表される構造部位であり、Ｙは水素原子、水酸基、又は前記構造式（ｘ１）若しくは（ｘ２）で表される構造部位であり、Ｒ１は水素原子、炭素原子数１〜４のアルキル基、炭素原子数１〜４のアルコキシ基、フェニル基、又は前記構造式（ｘ１）若しくは（ｘ２）を表し、ｎは繰り返し単位で１以上の整数であり、また、前記構造式（ｘ１）又は（ｘ２）中、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５は、それぞれ独立的に、水素原子、炭素原子数１〜４のアルキル基、フェニル基、アラルキル基を表す。）で表される樹脂構造を有するリン原子含有エポキシ樹脂（Ａ−１）に、不飽和基含有モノカルボン酸（Ａ−２）及び多塩基酸無水物（Ａ−３）を反応させて得られる、ラジカル重合性不飽和二重結合（i）及びカルボキシル基（ii）を有する酸基含有ビニルエステル樹脂（Ａ）、光重合開始剤（Ｂ）、及びエポキシ樹脂（Ｃ）を必須成分とすることを特徴とする感光性樹脂組成物。
【請求項２】
前記酸基含有ビニルエステル樹脂（Ａ）が、ラジカル重合性不飽和二重結合含有構造部位（i）と前記カルボキシル基含有構造部位（ii）とを［（ii）／（ｉ）］のモル比率が９０／１０〜３０／７０となる割合で有するものである請求項１記載の感光性樹脂組成物。
【請求項３】
前記酸基含有ビニルエステル樹脂（Ａ）が、二重結合当量２５０〜２０００のものである請求項１記載の感光性樹脂組成物。
【請求項４】
前記酸基含有ビニルエステル樹脂（Ａ）が、固形分酸価３０〜１５０ｍｇＫＯＨ／ｇのものである請求項１記載の感光性樹脂組成物。
【請求項５】
前記酸基含有ビニルエステル樹脂（Ａ）、光重合開始剤（Ｂ）、及びエポキシ樹脂（Ｃ）に加え、更に希釈剤（Ｄ）を含有する請求項１〜４の何れか１つに記載の感光性樹脂組成物。
【公開番号】特開２０１３−４１１１５（Ｐ２０１３−４１１１５Ａ）
【公開日】平成２５年２月２８日（２０１３．２．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１７７９４７（Ｐ２０１１−１７７９４７）
【出願日】平成２３年８月１６日（２０１１．８．１６）
【出願人】（０００００２８８６）ＤＩＣ株式会社 (2,597)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月２８日（２０１３．２．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月１６日（２０１１．８．１６）
【出願人】（０００００２８８６）ＤＩＣ株式会社 (2,597)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]