説明

感光性組成物及び感光性フィルム、並びに、永久パターン形成方法

【課題】高い感度と、安定性とを両立させるとともに、現像残渣を低減して、耐熱性、現像性、基板密着性等の特性にも優れる感光性組成物及び感光性フィルム、並びに、永久パターン形成方法を提供すること。
【解決手段】本発明の感光性組成物は、バインダ樹脂(A成分)、エチレン性不飽和二重結合を少なくとも1つ有する重合性化合物(B成分)、光重合開始成分(C成分)、連鎖移動剤(D成分)、熱架橋剤(E成分)、及び溶剤(F成分)を含有し、前記連鎖移動剤(D成分)が、下記構造式(1)に示すN−アリール−α−アミノ酸化合物を含むことを特徴とする。
【化22】


ただし、前記構造式(1)中、X、X、R、R、R、R、及びRが水素原子及び官能基のいずれかを表し、X、X、R、R、R、R、及びRの少なくとも一つが官能基である。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ソルダーレジストの形成に好適な感光性組成物、感光性フィルム、及び、プリント基板に関する。
【背景技術】
【0002】
ソルダーレジストは、例えば、バインダー、重合性化合物、光重合開始剤、連鎖移動剤及び熱架橋剤などを含む感光性組成物を塗布、乾燥させることにより、感光性材料としてプリント基板上に配され、露光、現像等のプロセスを経て、所望のパターン形状に形成される。
特に、ソルダーレジストは、プリント基板上の配線を保護することを目的として、永久パターンとして形成される必要があり、感度、現像性、低残渣、保存安定性、耐熱性、基板密着性などの諸特性が要求される。
【0003】
従来、感光性組成物に含まれる連鎖移動剤としては、例えば、N−アリール−α−アミノ酸化合物のうち、幾つかの構造を有するものが知られており、感光性組成物を高感度化することができることが開示されている(特許文献1参照)。
しかしながら、この感光性組成物は、ドライフィルムレジストの形成に用いられるものであり、熱架橋剤を含まない感光性組成物として開示されるものである。
ソルダーレジストの形成においては、基板密着性を得ることを目的として、熱架橋剤を用いる必要があり、前記連鎖移動剤を、該熱架橋剤と併用すると、感光性組成物の保存性が低下するという問題がある。
【0004】
また、ソルダーレジスト用の感光性組成物として、熱架橋剤と、連鎖移動剤とを併用可能とする構成が開示されている(特許文献2参照)。
しかしながら、この場合、連鎖移動剤として開示されるN−フェニルグリシンは、感光性組成物の高感度化には有効であるものの、感光性組成物のポットライフ、保存安定性といった保存性に影響を与え、それに起因して現像残渣が残りやすいという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2007−316451号公報
【特許文献2】特開2008−146043号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、高い感度と、安定性とを両立させるとともに、現像残渣を低減して、耐熱性、現像性、基板密着性等の特性にも優れる感光性組成物及び感光性フィルム、並びに、永久パターン形成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】
【0007】
前記課題を解決するため、本発明者は、連鎖移動剤として用いられるN−アリール−α−アミノ酸について、その構造と、他の成分に与える影響等を詳細に検討し、特定の構造を有するN−アリール−α−アミノ酸を連鎖移動剤として用いると、高い感度と、安定性とが得られるとともに、現像残渣を低減することが可能で、耐熱性、現像性、基板密着性等の特性にも優れる感光性組成物が得られることを知見した。
また、前記特定の構造を有するN−アリール−α−アミノ酸を連鎖移動剤として用いる場合に好ましい感光性組成物の諸成分について鋭意検討を行った。
【0008】
本発明は、本発明者による前記知見に基づくものであり、前記課題を解決するための手段としては以下の通りである。即ち、
<1> バインダ樹脂(A成分)、エチレン性不飽和二重結合を少なくとも1つ有する重合性化合物(B成分)、光重合開始成分(C成分)、連鎖移動剤(D成分)、熱架橋剤(E成分)、及び溶剤(F成分)を含有し、前記連鎖移動剤(D成分)が、下記構造式(1)に示すN−アリール−α−アミノ酸化合物を含むことを特徴とする感光性組成物である。
【化1】

ただし、前記構造式(1)中、X、X、R、R、R、R、及びRが水素原子及び官能基のいずれかを表し、X、X、R、R、R、R、及びRの少なくとも一つが官能基である。
<2> 構造式(1)中、R及びRが、総炭素数1〜20のアルキル基、総炭素数6〜20のアリール基、及び総炭素数7〜20のアラルキル基のいずれかを表し、R、R、及びRが、水素原子及び官能基のいずれかを表し、X及びXが、水素原子及び官能基のいずれかを表す前記<1>に記載の感光性組成物である。
<3> 構造式(1)中、R、R、R、R、及びRが、水素原子及び官能基のいずれかを表し、R、R、R、R、及びRの少なくとも一つが、ハメットσpの値が0.2以上の官能基を有し、X及びXが、水素原子及び官能基のいずれかを表す前記<1>に記載の感光性組成物である。
<4> 構造式(1)中、X及びXが、水素原子を表す前記<1>から<3>のいずれかに記載の感光性組成物である。
<5> バインダ樹脂(A成分)が、側鎖にエチレン性不飽和二重結合を少なくとも1つ有する前記<1>から<4>のいずれかに記載の感光性組成物である。
<6> バインダ樹脂(A成分)が、側鎖にカルボキシル基を少なくとも1つ有する前記<5>に記載の感光性組成物である。
<7> 光重合開始成分(C成分)が、中性である前記<1>から<6>のいずれかに記載の感光性組成物である。
<8> 光重合開始成分(C成分)が、オキシムエステル化合物を含む前記<1>から<7>のいずれかに記載の感光性組成物である。
<9> 熱架橋剤(E成分)が、エポキシ化合物、オキセタン化合物、ポリイソシアネート化合物、ポリイソシアネート化合物にブロック剤を反応させて得られる化合物、及びメラミン誘導体から選択される少なくとも1種である前記<1>から<8>のいずれかに記載の感光性組成物である。
<10> 前記<1>から<9>のいずれかに記載の感光性組成物を含む感光層を支持体上に有してなることを特徴とする感光性フィルムである。
<11> 前記<1>から<9>のいずれかに記載の感光性組成物により形成された感光層に対して露光を行う露光工程と、前記露光された感光層に対して現像を行う現像工程と、前記現像された感光層に対して硬化処理を行う硬化処理工程と、を少なくとも含むことを特徴とする永久パターン形成方法である。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、従来の前記諸問題を解決することができ、前記目的を達成することができ、本発明は、高い感度と、安定性とを両立させるとともに、現像残渣を低減して、耐熱性、現像性、基板密着性等の特性にも優れる感光性組成物及び感光性フィルム、並びに、永久パターン形成方法を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【0010】
(感光性組成物)
本発明の感光性組成物は、バインダ樹脂(A成分)、重合性化合物(B成分)、光重合開始成分(C成分)、連鎖移動剤(D成分)、熱架橋剤(E成分)、及び溶剤(F成分)を含有し、必要に応じて、その他の成分を含むこととしてなる。
【0011】
−連鎖移動剤(D成分)−
前記連鎖移動剤(D成分)としては、下記構造式(1)に示すN−アリール−α−アミノ酸化合物を含むこととしてなる。
【化2】

ただし、前記構造式(1)中、X、X、R、R、R、R、及びRが水素原子及び官能基のいずれかを表し、X、X、R、R、R、R、及びRの少なくとも一つが官能基である。
【0012】
前記構造式(1)として示す連鎖移動剤においては、X、X、R、R、R、R、及びRいずれかが官能基を有するとともに、フェニル基と結合するNH基を有し、このような特徴を有する本発明の連鎖移動剤においては、熱架橋剤と併用において良好な安定性を示し、現像残渣を低減させる作用等を有することが、本発明者により明らかにされた。
このような作用が得られる理由としては、明確になってはいないが、安定性や現像残渣を生じる要因がフェニル基と結合するNH基による熱架橋剤の架橋反応を促進している為と推測しており、X、Xの置換基による立体障害や、R〜Rの官能基により阻害されている為と考えられる。
【0013】
前記感光性組成物中の前記構造式(1)で表される化合物の添加量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、0.01質量部〜30質量部が好ましく、0.05質量部〜20質量部がより好ましく、0.1質量部〜10質量部が特に好ましい。
前記構造式(1)で表される化合物の添加量が、0.01質量部未満であると、充分な光感度を示さないことがあり、30質量部を超えると、光架橋反応が進行せず架橋膜が脆くなり、熱架橋剤と併用での安定性が劣ることがある。一方、前記一般式(1)で表される化合物の添加量が前記好ましい範囲内であると、光感度、安定性、現像残渣の点で有利である。
【0014】
前記官能基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アルキル基、アリール基、アラルキル基、アルケニル基、及び少なくとも1つの水素が置換されたアミノ基、カルボキシル基、スルホ基、スルフィノ基、スルホンイミド基、ニトロ基、シアノ基、アミド基、アルコキシカルボニル基、スルホン基などが挙げられる。
【0015】
前記構造式(1)に示す化合物としては、特に制限はないが、下記第1の構造を有する化合物と、下記第2の構造を有する化合物とが好ましい。
【0016】
−−第1の構造を有する化合物−−
前記第1の構造を有する化合物は、前記構造式(1)において、R及びRが、総炭素数1〜20のアルキル基、総炭素数6〜20のアリール基、及び総炭素数7〜20のアラルキル基のいずれかを表し、R、R、及びRが、水素原子及び前記官能基のいずれかを表し、X及びXが、水素原子及び前記官能基のいずれかを表す化合物が好ましい。
このような化合物であると、特に熱架橋剤との組み合わせでの安定性が好ましい。
【0017】
前記総炭素数が1〜20であるアルキル基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、直鎖状のアルキル基、分岐状のアルキル基、及び環状のアルキル基が挙げられる。
前記アルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基、エイコシル基、イソプロピル基、イソブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、1−メチルブチル基、イソヘキシル基、2−エチルヘキシル基、2−メチルヘキシル基、シクロヘキシル基、シクロペンチル基、2−ノルボルニル基等が挙げられる。
これらの中では、炭素原子数1から12までの直鎖状のアルキル基、炭素原子数3から12までの分岐状のアルキル基、炭素原子数5から10までの環状のアルキル基が好ましい。
【0018】
前記アルキル基が有してもよい置換基としては、例えば、水素原子を除く一価の非金属原子団からなる基が挙げられる。このような置換基としては、例えば、ハロゲン原子(−F、−Br、−Cl、−I)、ヒドロキシル基、アルコキシ基、アリーロキシ基、メルカプト基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アルキルジチオ基、アリールジチオ基、アミノ基、N−アルキルアミノ基、N,N−ジアルキルアミノ基、N−アリールアミノ基、N,N−ジアリールアミノ基、N−アルキル−N−アリールアミノ基、アシルオキシ基、カルバモイルオキシ基、N−アルキルカルバモイルオキシ基、N−アリールカルバモイルオキシ基、N,N−ジアルキルカルバモイルオキシ基、N,N−ジアリールカルバモイルオキシ基、N−アルキル−N−アリールカルバモイルオキシ基、アルキルスルホキシ基、アリールスルホキシ基、アシルチオ基、アシルアミノ基、N−アルキルアシルアミノ基、N−アリールアシルアミノ基、ウレイド基、N’−アルキルウレイド基、N’,N’−ジアルキルウレイド基、N’−アリールウレイド基、N’,N’−ジアリールウレイド基、N’−アルキル−N’−アリールウレイド基、N−アルキルウレイド基、N−アリールウレイド基、N’−アルキル−N−アルキルウレイド基、N’−アルキル−N−アリールウレイド基、N’,N’−ジアルキル−N−アルキルウレイド基、N’,N’−ジアルキル−N−アリールウレイド基、N’−アリール−N−アルキルウレイド基、N’−アリール−N−アリールウレイド基、N’,N’−ジアリール−N−アルキルウレイド基、N’,N’−ジアリール−N−アリールウレイド基、N’−アルキル−N’−アリール−N−アルキルウレイド基、N’−アルキル−N’−アリール−N−アリールウレイド基、アルコキシカルボニルアミノ基、アリーロキシカルボニルアミノ基、N−アルキル−N−アルコキシカルボニルアミノ基、N−アルキル−N−アリーロキシカルボニルアミノ基、N−アリール−N−アルコキシカルボニルアミノ基、N−アリール−N−アリーロキシカルボニルアミノ基、ホルミル基、アシル基、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基、アリーロキシカルボニル基、カルバモイル基、N−アルキルカルバモイル基、N,N−ジアルキルカルバモイル基、N−アリールカルバモイル基、N,N−ジアリールカルバモイル基、N−アルキル−N−アリールカルバモイル基、アルキルスルフィニル基、アリールスルフィニル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、スルホ基(−SO3H)及びその共役塩基基(スルホナト基と称す)、アルコキシスルホニル基、アリーロキシスルホニル基、スルフィナモイル基、N−アルキルスルフィナモイル基、N,N−ジアルキルスルフィナモイル基、N−アリールスルフィナモイル基、N,N−ジアリールスルフィナモイル基、N−アルキル−N−アリールスルフィナモイル基、スルファモイル基、N−アルキルスルファモイル基、N,N−ジアルキルスルファモイル基、N−アリールスルファモイル基、N,N−ジアリールスルファモイル基、N−アルキル−N−アリールスルファモイル基、ホスホノ基(−PO32)及びその共役塩基基(ホスホナト基と称す)、ジアルキルホスホノ基(−PO3(alkyl))(以下、「alkyl」はアルキル基を意味する。)、ジアリールホスホノ基(−PO(aryl))(以下、「aryl」はアリール基を意味する。)、アルキルアリールホスホノ基(−PO(alkyl)(aryl))、モノアルキルホスホノ基(−PO(alkyl))及びその共役塩基基(アルキルホスホナト基と称す)、モノアリールホスホノ基(−POH(aryl))及びその共役塩基基(アリールホスホナト基と称す)、ホスホノオキシ基(−OPO)及びその共役塩基基(ホスホナトオキシ基と称す)、ジアルキルホスホノオキシ基(−OPOH(alkyl))、ジアリールホスホノオキシ基(−OPO(aryl))、アルキルアリールホスホノオキシ基(−OPO(alkyl)(aryl))、モノアルキルホスホノオキシ基(−OPOH(alkyl))及びその共役塩基基(アルキルホスホナトオキシ基と称す)、モノアリールホスホノオキシ基(−OPOH(aryl))及びその共役塩基(アリールホスホナトオキシ基と称す)、シアノ基、ニトロ基、アリール基、アルケニル基、アルキニル基、ヘテロ環基、シリル基などが挙げられる。
【0019】
前記総炭素数6〜20のアリール基としては、例えば、ベンゼン環、2個から3個のベンゼン環が縮合環を形成したもの、ベンゼン環と5員不飽和環が縮合環を形成したもの等が挙げられる。
前記アリール基の具体例としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、フェナントリル基、インデニル基、アセナフテニル基、フルオレニル基等が挙げられる。これらの中では、フェニル基、ナフチル基が好ましい。
前記アルキル基は置換基を有してもよく、このような置換基を有するアリール基(以下、「置換アリール基」と称することもある。)としては、例えば、前述のアリール基の環形成炭素原子上に置換基として、水素原子以外の一価の非金属原子団からなる基を有するものが挙げられる。
前記アリール基が有してもよい置換基としては、例えば、前述のアルキル基、置換アルキル基、前記アルキル基が有してもよい置換基として示したものが好ましい。
【0020】
前記置換アリール基の好ましい具体例としては、ビフェニル基、トリル基、キシリル基、メシチル基、クメニル基、クロロフェニル基、ブロモフェニル基、フルオロフェニル基、クロロメチルフェニル基、トリフルオロメチルフェニル基、ヒドロキシフェニル基、メトキシフェニル基、メトキシエトキシフェニル基、アリルオキシフェニル基、フェノキシフェニル基、メチルチオフェニル基、トリルチオフェニル基、エチルアミノフェニル基、ジエチルアミノフェニル基、モルホリノフェニル基、アセチルオキシフェニル基、ベンゾイルオキシフェニル基、N−シクロヘキシルカルバモイルオキシフェニル基、N−フェニルカルバモイルオキシフェニル基、アセチルアミノフェニル基、N−メチルベンゾイルアミノフェニル基、カルボキシフェニル基、メトキシカルボニルフェニル基、アリルオキシカルボニルフェニル基、クロロフェノキシカルボニルフェニル基、カルバモイルフェニル基、N−メチルカルバモイルフェニル基、N,N−ジプロピルカルバモイルフェニル基、N−(メトキシフェニル)カルバモイルフェニル基、N−メチル−N−(スルホフェニル)カルバモイルフェニル基、スルホフェニル基、スルホナトフェニル基、スルファモイルフェニル基、N−エチルスルファモイルフェニル基、N,N−ジプロピルスルファモイルフェニル基、N−トリルスルファモイルフェニル基、N−メチル−N−(ホスホノフェニル)スルファモイルフェニル基、ホスホノフェニル基、ホスホナトフェニル基、ジエチルホスホノフェニル基、ジフェニルホスホノフェニル基、メチルホスホノフェニル基、メチルホスホナトフェニル基、トリルホスホノフェニル基、トリルホスホナトフェニル基、アリルフェニル基、1−プロペニルメチルフェニル基、2−ブテニルフェニル基、2−メチルアリルフェニル基、2−メチルプロペニルフェニル基、2−プロピニルフェニル基、2−ブチニルフェニル基、3−ブチニルフェニル基等が挙げられる。
【0021】
前記総炭素数7〜20のアラルキル基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、前記アルキル基が前記アリール基で置換されたものが挙げられる。
この中でも、ベンジル基、フェネチル基、ナフタレンメチル基、アントラセンメチル基、シアノベンジル基、アルコキシベンジル基、ビニルベンジル基、カルボキシベンジル基、カルボキシメチルベンジル基が好ましい。
【0022】
−−第2の構造を有する化合物−−
前記第2の構造を有する化合物としては、前記構造式(1)において、R、R、R、R、及びRが、水素原子及び前記官能基のいずれかを表し、R、R、R、R、及びRの少なくとも一つが、ハメットσpの値が0.2以上の官能基を有し、X及びXが、水素原子及び官能基のいずれかを表す化合物が好ましい。
このような化合物であると、特に熱架橋剤との組み合わせでの安定性が好ましい。
【0023】
前記R、R、R、R、及びRの少なくとも一つが有する官能基としては、ハメットσpの値が0.2以上であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記σpの値が、0.2未満であると、保存性が悪化することがある。
本明細書において、ハメットσpの値とは、Hammetによって定義された置換基定数を示し、例えば、「Chemical Reviewの1991年(91巻)の165−195ページ」に記載されている。
【0024】
前記ハメットσpの値が0.2以上の官能基の具体例としては、例えば、総炭素数1〜12のアルキル基、総炭素数6〜12のアリール基、アルケニル基、及び少なくとも1つの水素が置換されたアミノ基、カルボキシル基、スルホ基、スルフィノ基、スルホンイミド基、ニトロ基などが挙げられる。
前記アルキル基、アリール基、アルケニル基は置換基を有していてもよく、置換基としては、ヒドロキシ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、メルカプト基、アルキルチオ基、アリールチオ基、ヒドロキシアリール基、カルボキシ基、エステル基、アミド基、シアノ基、ハロゲン基、ニトロ基、などが好ましい。
【0025】
下記表1に、前記官能基のハメットσpの値を例示する。
【表1】

【0026】
なお、前記第1の構造を有する化合物、前記第2の構造を有する化合物を含め、前記構造式(1)におけるX及びXとしては、水素原子、炭素数1〜3の直鎖又は分岐していてもよいアルキル基、フェニル基等の芳香族炭化水素基、カルボキシ基、カルボキシメチル基等のカルボキシアルキル基、などが挙げられるが、中でも、水素原子が好ましい。
更に、前記X及びXが共に水素原子であることが最も好ましい。即ち、前記X及びXが共に水素原子であり、R〜Rのいずれかが、官能基であることが好ましい。
このような化合物であると、特に熱架橋剤との組み合わせでの安定性が好ましい。
なお、XとXとは、同一であっても、異なっていてもよい。
【0027】
また、前記第1の構造を有する化合物、前記第2の構造を有する化合物を含む前記構造式(1)で示される具体的な化合物としては、以下の化合物が挙げられる。
【化3】

【0028】
−バインダ樹脂(A成分)−
前記バインダ樹脂(A成分)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、側鎖にエチレン性不飽和二重結合を少なくとも1つ有する化合物、エポキシアクリレート化合物などが好ましい。中でも、側鎖にエチレン性不飽和二重結合を少なくとも1つ有する化合物がより好ましい。
【0029】
また、前記側鎖にエチレン性不飽和二重結合を少なくとも1つ有する化合物としては、更に、側鎖に酸性基を少なくとも1つ有することが好ましい。
前記酸性基としては、カルボキシル基、リン酸基、スルホン酸基等があげられるが、原料入手の点からカルボキシル基が好ましい。
【0030】
前記バインダ樹脂(A成分)としては、例えば、(メタ)アクリレート基又は(メタ)アクリルアミド基等の(メタ)アクリル基、カルボン酸のビニルエステル、ビニルエーテル、アリルエーテル等の各種重合性二重結合を用いることができ、具体的には、酸性基としてカルボキシル基を含有するアクリル樹脂に、環状エーテル基含有重合性化合物、例えばグリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、桂皮酸等の不飽和脂肪酸のグリシジルエステルや、脂環式エポキシ基(例えば同一分子中にシクロヘキセンオキシド等のエポキシ基)と(メタ)アクリロイル基を有する化合物等のエポキシ基含有の重合性化合物を付加させて得られる化合物等が挙げられる。また、酸性基及び水酸基を含有するアクリル樹脂に、イソシアナートエチル(メタ)アクリレート等のイソシアネート基含有の重合性化合物を付加させて得られる化合物、無水物基を含有するアクリル樹脂に、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート等の水酸基を含有する重合性化合物を付加させて得られる化合物等も挙げられる。また、グリシジルメタクリレート等の環状エーテル基含有重合性化合物と(メタ)アクリロイルアルキルエステル等のビニルモノマーを共重合し、側鎖のエポキシ基に(メタ)アクリル酸を付加させて得られる化合物等も挙げられる。
これらの例は、特許第2763775号公報、特開平3−172301号公報、特開2000−232264号公報等に挙げられている。
【0031】
これらの中で、前記バインダ樹脂(A成分)が、高分子化合物の酸性基の一部に環状エーテル基(例えばエポキシ基、オキセタン基を部分構造に有する基)含有重合性化合物を付加させたもの、及び高分子化合物の環状エーテル基の一部又は全部にカルボキシル基含有重合性化合物を付加させたもののいずれかから選択された高分子化合物であることが、更に好ましい。この際、酸性基と環状エーテル基を有する化合物との付加反応は触媒存在下で実施するのが好ましく、特に、その触媒が酸性化合物及び中性化合物から選択されるものであることが好ましい。
その中でも、感光性組成物の経時での現像安定性の点から、バインダ樹脂(A成分)は、側鎖にカルボキシル基を含み、且つ、側鎖に、ヘテロ環を含んでもよい芳香族基及びエチレン性不飽和結合を含む高分子化合物が好ましい。
【0032】
前記ヘテロ環を含んでもよい芳香族基(以下、単に「芳香族基」と称することもある。)としては、例えば、ベンゼン環、2個から3個のベンゼン環が縮合環を形成したもの、ベンゼン環と5員不飽和環が縮合環を形成したもの等が挙げられる。
前記芳香族基の具体例としては、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、フェナントリル基、インデニル基、アセナフテニル基、フルオレニル基、ベンゾピロール環基、ベンゾフラン環基、ベンゾチオフェン環基、ピラゾール環基、イソキサゾール環基、イソチアゾール環基、インダゾール環基、ベンゾイソキサゾール環基、ベンゾイソチアゾール環基、イミダゾール環基、オキサゾール環基、チアゾール環基、ベンズイミダゾール環基、ベンズオキサゾール環基、ベンゾチアゾール環基、ピリジン環基、キノリン環基、イソキノリン環基、ピリダジン環基、ピリミジン環基、ピラジン環基、フタラジン環基、キナゾリン環基、キノキサリン環基、アシリジン環基、フェナントリジン環基、カルバゾール環基、プリン環基、ピラン環基、ピペリジン環基、ピペラジン環基、インドール環基、インドリジン環基、クロメン環基、シンノリン環基、アクリジン環基、フェノチアジン環基、テトラゾール環基、トリアジン環基等が挙げられる。これらの中では、炭化水素芳香族基が好ましく、フェニル基、ナフチル基がより好ましい。
【0033】
前記芳香族基は、置換基を有していてもよく、前記置換基としては、例えば、ハロゲン原子、置換基を有してもよいアミノ基、アルコキシカルボニル基、水酸基、エーテル基、チオール基、チオエーテル基、シリル基、ニトロ基、シアノ基、それぞれ置換基を有してもよい、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロ環基、等が挙げられる。
【0034】
前記側鎖にエチレン性不飽和二重結合を少なくとも1つ有する化合物の前記高分子化合物における含有量は、特に制限はないが、0.5meq/g〜3.0meq/gが好ましく、1.0meq/g〜3.0meq/gがより好ましく、1.5meq/g〜2.8meq/gが特に好ましい。前記含有量が0.5meq/g未満であると、硬化反応量が少ないため低感度となることがあり、3.0meq/gより多いと、保存安定性が劣化することがある。
ここで、前記含有量(meq/g)は、例えば、ヨウ素価滴定により測定することができる。
【0035】
前記カルボキシル基は、酸基を有するラジカル重合性化合物を共重合させることにより、前記高分子化合物に付与することができる。
このようなラジカル重合性が有する酸基としては、例えば、カルボン酸、スルホン酸、リン酸基等が挙げられ、カルボン酸が特に好ましい。
前記カルボキシル基を有するラジカル重合性化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、インクロトン酸、マレイン酸、p−カルボキシルスチレン等が挙げられ、これらの中でも、アクリル酸、メタクリル酸、p−カルボキシルスチレンが好ましい。これらは、1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
【0036】
前記カルボキシル基のバインダ樹脂(A成分)における含有量は、1.0meq/g〜4.0meq/gが好ましく、1.5meq/g〜3.0meq/gがより好ましい。前記含有量が、1.0meq/g未満では現像性が不十分となることがあり、4.0meq/gを超えるとアルカリ水現像による画像強度ダメージを受けやすくなることがある。
【0037】
前記バインダ樹脂(A成分)の前記感光性組成物中の固形分含有量は、5質量%〜80質量%が好ましく、10質量%〜70質量%がより好ましい。該固形分含有量が、5質量%未満であると、感光層の膜強度が弱くなりやすく、該感光層の表面のタック性が悪化することがあり、80質量%を超えると、露光感度が低下することがある。
【0038】
−重合性化合物(B成分)−
前記重合性化合物(B成分)は、エチレン性不飽和二重結合を1つ以上有する。
【0039】
前記エチレン性不飽和二重結合としては、例えば、(メタ)アクリロイル基、(メタ)アクリルアミド基、スチリル基、ビニルエステルやビニルエーテル等のビニル基、アリルエーテルやアリルエステル等のアリル基、などが挙げられる。
【0040】
前記エチレン性不飽和二重結合を1つ以上有する化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、(メタ)アクリル基を有するモノマーから選択される少なくとも1種が好適に挙げられる。
【0041】
前記(メタ)アクリル基を有するモノマーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート等の単官能アクリレートや単官能メタクリレート;ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタントリアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパンジアクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリトリトールテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリトリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリトリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ジペンタエリトリトールペンタ(メタ)アクリレート、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(アクリロイルオキシプロピル)エーテル、トリ(アクリロイルオキシエチル)イソシアヌレート、トリ(アクリロイルオキシエチル)シアヌレート、グリセリントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンやグリセリン、ビスフェノール等の多官能アルコールに、エチレンオキサイドやプロピレンオキサイドを付加反応した後で(メタ)アクリレート化したもの、特公昭48−41708号、特公昭50−6034号、特開昭51−37193号等の各公報に記載されているウレタンアクリレート類;特開昭48−64183号、特公昭49−43191号、特公昭52−30490号等の各公報に記載されているポリエステルアクリレート類;エポキシ樹脂と(メタ)アクリル酸の反応生成物であるエポキシアクリレート類等の多官能アクリレートやメタクリレートなどが挙げられる。これらの中でも、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリトリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリトリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ジペンタエリトリトールペンタ(メタ)アクリレートが特に好ましい。
【0042】
前記重合性化合物(B成分)の前記感光性組成物固形分中の固形分含有量は、5〜50質量%が好ましく、10〜40質量%がより好ましい。該固形分含有量が5質量%以上であれば、現像性、露光感度が良好となり、50質量%以下であれば、感光層の粘着性が強くなりすぎることを防止できる。
【0043】
−光重合開始成分(C成分)−
前記光重合開始成分(C成分)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、光重合開始剤、及び光重合開始剤と増感剤との組み合わせからなる成分が挙げられる。
前記光重合開始成分(C成分)としては、中性であることが好ましい。
本明細書において、中性とは、塩基性窒素原子やイオン性化合物を含まないことを示す。
【0044】
−−光重合開始剤−−
前記光重合開始剤としては、前記重合性化合物の重合を開始する能力を有する限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、紫外線領域から可視の光線に対して感光性を有するものが好ましく、光励起された増感剤と何らかの作用を生じ、活性ラジカルを生成する活性剤であってもよく、モノマーの種類に応じてカチオン重合を開始させるような開始剤であってもよい。
また、前記光重合開始剤は、波長約300〜800nmの範囲内に少なくとも約50の分子吸光係数を有する成分を少なくとも1種含有していることが好ましい。前記波長は330〜500nmがより好ましい。
【0045】
前記光重合開始剤としては、例えば、ハロゲン化炭化水素誘導体(例えば、トリアジン骨格を有するもの、オキサジアゾール骨格を有するもの等)、ヘキサアリールビイミダゾール、オキシムエステル化合物、有機過酸化物、チオ化合物、ケトン化合物、芳香族オニウム塩、メタロセン類などが挙げられる。これらの中でも、感光層の感度、保存性、及び感光層とプリント配線板形成用基板との密着性等の観点から、トリアジン骨格を有するハロゲン化炭化水素、オキシムエステル化合物、ケトン化合物、ヘキサアリールビイミダゾール系化合物が好ましい。
前記オキシムエステル化合物としては、中性であることが好ましい。中性の定義については、前述の通りである。
【0046】
また、前記オキシムエステル化合物としては、例えば、下記一般式(1)で表されるものが好ましい。
【0047】
【化4】

【0048】
ただし、上記一般式(1)中、Rは、水素原子、置換基を有してもよいアシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アルキルスルホニル基、及びアリールスルホニル基のいずれかを表し、Rは、それぞれ独立に置換基を表す。mは、0〜4の整数を表し、2以上の場合は、互いに連結し環を形成してもよい。Aは、4、5、6、及び7員環のいずれかを表す。また、Aは、5及び6員環のいずれかであるのが好ましい。
【0049】
また、前記オキシムエステル化合物としては、下記一般式(2)で表されるものがより好ましい。
【0050】
【化5】

【0051】
ただし、上記一般式(2)中、Rは、水素原子、置換基を有してもよいアシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アルキルスルホニル基、及びアリールスルホニル基のいずれかを表し、Rは、それぞれ独立に置換基を表す。mは、0〜4の整数を表し、2以上の場合は、互いに連結し環を形成してもよい。Xは、CH、O、及びSのいずれかを表す。Aは、5及び6員環のいずれかを表す。
【0052】
前記一般式(1)及び(2)中、Rで表されるアシル基としては、脂肪族、芳香族、及び複素環のいずれでもよく、更に置換基を有してもよい。
脂肪族基としては、アセチル基、プロパノイル基、ブタノイル基、ヘキサノイル基、デカノイル基、フェノキシアセチル基、クロロアセチル基、などが挙げられる。芳香族基としては、ベンゾイル基、ナフトイル基、メトキシベンゾイル基、ニトロベンゾイル基、などが挙げられる。複素環基としては、フラノイル基、チオフェノイル基、などが挙げられる。
置換基としては、アルコキシ基、アリールオキシ基、及びハロゲン原子のいずれかが好ましい。アシル基としては、総炭素数2〜30のものが好ましく、総炭素数2〜20のものがより好ましく、総炭素数2〜16のものが特に好ましい。このようなアシル基としては、例えば、アセチル基、プロパノイル基、メチルプロパノイル基、ブタノイル基、ピバロイル基、ヘキサノイル基、シクロヘキサンカルボニル基、オクタノイル基、デカノイル基、ドデカノイル基、オクタデカノイル基、ベンジルカルボニル基、フェノキシアセチル基、2−エチルヘキサノイル基、クロロアセチル基、ベンゾイル基、パラメトキシベンゾイル基、2,5−ジブトキシベンゾイル基、1−ナフトイル基、2−ナフトイル基、ピリジルカルボニル基、メタクリロイル基、アクリロイル基、などが挙げられる。
【0053】
前記一般式(1)及び(2)中、Rで示される置換基としては、脂肪族、芳香族、複素芳香族、ハロゲン原子、−OR、−SR、−NR、が挙げられる。R、及びRは、互いに連結して環を形成してもよい。また、R、及びRは、それぞれ独立に水素原子若しくは脂肪族基、芳香族基、複素芳香族基のいずれかを表す。mが2以上であり、互いに連結して環を形成する場合は、それぞれ独立したRどうしで環を形成してもよく、R及びRの少なくともいずれかを介して環を形成してもよい。
【0054】
前記置換基Rを介して環を形成する場合は下記構造が挙げられる。
【0055】
【化6】

【0056】
前記構造式中、Y及びZは、CH、−O−、−S−、及び−NR−のいずれかを表す。
【0057】
、R、及びRの脂肪族基、芳香族基、及び複素芳香族基の具体例としては、前記Rと同様のものが挙げられる。
【0058】
前記一般式(1)で表されるオキシムエステル化合物の具体例としては、下記構造式(1)〜(51)で表される化合物が挙げられるが、本発明は、これらに限定されるものではない。
【0059】
【化7】

【0060】
【化8】

【0061】
なお、前記オキシムエステル化合物は、H−NMRスペクトル、UV−vis吸収スペクトルを測定して同定することができる。
【0062】
−−−オキシムエステル化合物の製造方法−−−
前記オキシムエステル化合物の製造方法としては、対応するオキシム化合物とアシル塩化物又は無水物との、塩基(例えば、トリエチルアミン、ピリジン)存在下で、THF、DMF、アセトニトリル等の不活性溶媒中か、ピリジンのような塩基性溶媒中で反応させることにより容易に合成できる。前記反応温度としては、−10〜60℃が好ましい。
また、前記アシル塩化物として、クロロ蟻酸エステル、アルキルスルホニルクロライド、アリールスルホニルクロライドを用いることにより、対応する種々のオキシムエステル化合物が合成可能である。
【0063】
前記オキシムエステル化合物製造時の出発材料として用いられるオキシム化合物の合成方法としては、標準的な化学の教科書(例えばJ.March,Advanced Organic Chemistry,4th Edition,Wiley Interscience,1992)、又は専門的なモノグラフ、例えば、S.R. Sandler & W. Karo, Organic functional group preparations,Vol.3,Academic Pressに記載された、様々な方法によって得ることができる。
【0064】
前記オキシム化合物の特に好ましい合成方法としては、例えば、アルデヒド又はケトンと、ヒドロキシルアミン、又はその塩とを、エタノール若しくはエタノール水のような極性溶媒中で反応させる方法が挙げられる。この場合、酢酸ナトリウム又はピリジンのような塩基を加えて、反応混合物のpHを制御する。反応速度がpH依存性であり、塩基は、開始時にか、又は反応の間連続的に加え得ることは周知である。ピリジンのような塩基性溶媒を、塩基及び/又は溶媒若しくは助溶剤として用いることもできる。前記反応温度としては、一般的には、混合物の還流温度、即ち、約60〜120℃が好ましい。
【0065】
前記オキシム化合物の他の異なる好ましい合成方法としては、亜硝酸又は亜硝酸アルキルによる「活性」メチレン基のニトロソ化による方法が挙げられる。例えば、Organic Syntheses coll.Vol.VI(J.Wiley&Sons,New York,1988),pp.199 and 840に記載されたような、アルカリ性条件と、例えば、Organic Synthesis coll.Vol.V,pp.32 and 373,coll.Vol.III,pp.191 and 513,coll.Vol.II,pp.202,204 and 363に記載されたような、酸性条件との双方が、本発明における出発材料として用いられるオキシム化合物の合成に好適である。
前記亜硝酸としては、通常、亜硝酸ナトリウムから生成される。
前記亜硝酸アルキルとしては、例えば、亜硝酸メチル、亜硝酸エチル、亜硝酸イソプロピル、亜硝酸ブチル又は亜硝酸イソアミル、が挙げられる。
【0066】
前記オキシムエステルの基としては、2種類の立体配置(Z)又は(E)で存在するものであってもよい。慣用の方法によって、異性体を分離してもよいし、異性体混合物を光開始用の種として、そのままで用いてもよい。従って、本発明のオキシム化合物は、前記構造式(1)〜(51)の化合物の立体配置上の異性体の混合物であってもよい。
【0067】
オキシム化合物は、保存安定性に優れ、高感度であることにより、重合性組成物に添加することで、保存時は重合を生じることなく保存安定性に優れ、エネルギー線、特に光の照射により活性ラジカルを発生して効率的に重合を開始し、該重合性化合物が短時間で効率的に重合し得る高感度な重合性組成物を得ることができる。
【0068】
前記光重合開始剤の前記感光性組成物における含有量は、0.1〜30質量%が好ましく、0.5〜20質量%がより好ましく、0.5〜15質量%が特に好ましい。
【0069】
−−増感剤−−
一般に、増感色素は、特定の活性放射線を吸収して電子励起状態となる。電子励起状態となった増感色素は、重合開始剤と接触して、電子移動、エネルギー移動、発熱などの作用を生じ、これにより重合開始剤の化学変化、即ち、分解、ラジカル、酸或いは塩基等の活性種の生成を促進させ、ここで発生した活性種が後述する重合性化合物の重合、硬化反応を生起、促進させるものである。
前記増感剤としては、特に制限はなく、公知の増感剤の中から適宜選択することができるが、例えば、公知の多核芳香族類(例えば、ピレン、ペリレン、トリフェニレン)、キサンテン類(例えば、フルオレセイン、エオシン、エリスロシン、ローダミンB、ローズベンガル)、シアニン類(例えば、インドカルボシアニン、チアカルボシアニン、オキサカルボシアニン)、メロシアニン類(例えば、メロシアニン、カルボメロシアニン)、チアジン類(例えば、チオニン、メチレンブルー、トルイジンブルー)、アクリジン類(例えば、アクリジンオレンジ、クロロフラビン、アクリフラビン、9−フェニルアクリジン、1,7−ビス(9,9’−アクリジニル)ヘプタン)、アントラキノン類(例えば、アントラキノン)、スクアリウム類(例えば、スクアリウム)、アクリドン類(例えば、アクリドン、クロロアクリドン、N−メチルアクリドン、N−ブチルアクリドン、N−ブチル−クロロアクリドン、2−クロロ−10−ブチルアクリドン等)、クマリン類(例えば、3−(2−ベンゾフロイル)−7−ジエチルアミノクマリン、3−(2−ベンゾフロイル)−7−(1−ピロリジニル)クマリン、3−ベンゾイル−7−ジエチルアミノクマリン、3−(2−メトキシベンゾイル)−7−ジエチルアミノクマリン、3−(4−ジメチルアミノベンゾイル)−7−ジエチルアミノクマリン、3,3’−カルボニルビス(5,7−ジ−n−プロポキシクマリン)、3,3’−カルボニルビス(7−ジエチルアミノクマリン)、3−ベンゾイル−7−メトキシクマリン、3−(2−フロイル)−7−ジエチルアミノクマリン、3−(4−ジエチルアミノシンナモイル)−7−ジエチルアミノクマリン、7−メトキシ−3−(3−ピリジルカルボニル)クマリン、3−ベンゾイル−5,7−ジプロポキシクマリン等)、及びチオキサントン化合物(チオキサントン、イソプロピルチオキサントン、2,4−時エチルチオキサントン、1−クロロ−4−プロピルオキシチオキサントン、QuantacureQTX等)などがあげられ、他に特開平5-19475号、特開平7-271028号、特開2002-363206号、特開2002-363207号、特開2002-363208号、特開2002-363209号等の各公報に記載のクマリン化合物など)が挙げられ、これらの中でも、芳香族環や複素環が縮環した化合物(縮環系化合物)が好ましく、ヘテロ縮環系ケトン化合物、及びアクリジン類がより好ましい。前記ヘテロ縮環系ケトン化合物の中でも、アクリドン化合物及びチオキサントン化合物が特に好ましい。
【0070】
前記光重合開始剤と前記増感剤との組合せとしては、例えば、特開2001−305734号公報に記載の電子移動型開始系[(1)電子供与型開始剤及び増感色素、(2)電子受容型開始剤及び増感色素、(3)電子供与型開始剤、増感色素及び電子受容型開始剤(三元開始系)]などの組合せが挙げられる。
【0071】
前記増感剤の含有量は、感光性フィルム用感光性組成物の全成分に対し、0.01〜4質量%が好ましく、0.02〜2質量%がより好ましく、0.05〜1質量%が特に好ましい。
前記含有量が、0.01質量%以上であれば、感度が良好となり、4質量%以下であれば、パターンの形状が良好となる。
【0072】
−熱架橋剤(E成分)−
前記熱架橋剤(E成分)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、前記感光性フィルムを用いて形成される感光層の硬化後の膜強度を改良するために、現像性等に悪影響を与えない範囲で、例えば、エポキシ化合物を含む化合物、(例えば、1分子内に少なくとも2つのオキシラン基を有するエポキシ化合物)、1分子内に少なくとも2つのオキセタニル基を有するオキセタン化合物を用いることができ、特開2007−47729号公報に記載されているようなオキシラン基を有するエポキシ化合物、β位にアルキル基を有するエポキシ化合物、オキセタニル基を有するオキセタン化合物、ポリイソシアネート化合物、ポリイソシアネート化合物にブロック剤を反応させて得られる化合物などが挙げられる。
【0073】
また、前記熱架橋剤として、メラミン誘導体を用いることができる。該メラミン誘導体としては、例えば、メチロールメラミン、アルキル化メチロールメラミン(メチロール基を、メチル、エチル、ブチル等でエーテル化した化合物)等が挙げられる。これらは1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、保存安定性が良好で、感光層の表面硬度あるいは硬化膜の膜強度自体の向上に有効である点で、アルキル化メチロールメラミンが好ましく、ヘキサメチル化メチロールメラミンが特に好ましい。
【0074】
前記熱架橋剤の前記感光性組成物固形分中の固形分含有量は、1質量%〜50質量%が好ましく、3質量%〜30質量%がより好ましい。該固形分含有量が1質量%以上であれば、硬化膜の膜強度が向上され、50質量%以下であれば、現像性、露光感度が良好となる。
【0075】
前記エポキシ化合物としては、例えば、1分子中に少なくとも2つのオキシラン基を有するエポキシ化合物、β位にアルキル基を有するエポキシ基を少なくとも1分子中に2つ含むエポキシ化合物などが挙げられる。
【0076】
前記1分子中に少なくとも2つのオキシラン基を有するエポキシ化合物としては、例えば、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(「YX4000ジャパンエポキシレジン社製」等)又はこれらの混合物、イソシアヌレート骨格等を有する複素環式エポキシ樹脂(「TEPIC;日産化学工業(株)製」、「アラルダイトPT810;チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製」等)、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールF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S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−ルノボラック型エポキシ樹脂、ハロゲン化エポキシ樹脂(例えば低臭素化エポキシ樹脂、高ハロゲン化エポキシ樹脂、臭素化フェノールノボラック型エポキシ樹脂など)、アリル基含有ビスフェノールA型エポキシ樹脂、トリスフェノールメタン型エポキシ樹脂、ジフェニルジメタノール型エポキシ樹脂、フェノールビフェニレン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂(「HP−7200,HP−7200H;大日本インキ化学工業(株)製」等)、グリシジルアミン型エポキシ樹脂(ジアミノジフェニルメタン型エポキシ樹脂、ジグリシジルアニリン、トリグリシジルアミノフェノール等)、グリジジルエステル型エポキシ樹脂(フタル酸ジグリシジルエステル、アジピン酸ジグリシジルエステル、ヘキサヒドロフタル酸ジグリシジルエステル、ダイマー酸ジグリシジルエステル等)ヒダントイン型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂(3,4−エポキシシクロヘキシルメチル−3’,4’−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、ビス(3,4−エポキシシクロヘキシルメチル)アジペート、ジシクロペンタジエンジエポキシド、「GT−300、GT−400、ZEHPE3150;ダイセル化学工業製」等、)、イミド型脂環式エポキシ樹脂、トリヒドロキシフェニルメタン型エポキシ樹脂、ビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂、テトラフェニロールエタン型エポキシ樹脂、グリシジルフタレート樹脂、テトラグリシジルキシレノイルエタン樹脂、ナフタレン基含有エポキシ樹脂(ナフトールアラルキル型エポキシ樹脂、ナフトールノボラック型エポキシ樹脂、4官能ナフタレン型エポキシ樹脂、市販品としては「ESN−190,ESN−360;新日鉄化学(株)製」、「HP−4032,EXA−4750,EXA−4700;大日本インキ化学工業(株)製」等)、フェノール化合物とジビニルベンゼンやジシクロペンタジエン等のジオレフィン化合物との付加反応によって得られるポリフェノール化合物と、エピクロルヒドリンとの反応物、4−ビニルシクロヘキセン−1−オキサイドの開環重合物を過酢酸等でエポキシ化したもの、線状含リン構造を有するエポキシ樹脂、環状含リン構造を有するエポキシ樹脂、α−メチルスチルベン型液晶エポキシ樹脂、ジベンゾイルオキシベンゼン型液晶エポキシ樹脂、アゾフェニル型液晶エポキシ樹脂、アゾメチンフェニル型液晶エポキシ樹脂、ビナフチル型液晶エポキシ樹脂、アジン型エポキシ樹脂、グリシジルメタアクリレート共重合系エポキシ樹脂(「CP−50S,CP−50M;日本油脂(株)製」等)、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との共重合エポキシ樹脂、ビス(グリシジルオキシフェニル)フルオレン型エポキシ樹脂、ビス(グリシジルオキシフェニル)アダマンタン型エポキシ樹脂などが挙げられるが、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、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
【0077】
また、1分子中に少なくとも2つのオキシラン基を有する前記エポキシ化合物以外に、β位にアルキル基を有するエポキシ基を少なくとも1分子中に2つ含むエポキシ化合物を用いることができ、β位がアルキル基で置換されたエポキシ基(より具体的には、β−アルキル置換グリシジル基など)を含む化合物が特に好ましい。
前記β位にアルキル基を有するエポキシ基を少なくとも含むエポキシ化合物は、1分子中に含まれる2個以上のエポキシ基のすべてがβ−アルキル置換グリシジル基であってもよく、少なくとも1個のエポキシ基がβ−アルキル置換グリシジル基であってもよい。
【0078】
前記オキセタン化合物としては、例えば、1分子内に少なくとも2つのオキセタニル基を有するオキセタン化合物が挙げられる。
具体的には、例えば、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又はこれらのオリゴマーあるいは共重合体等の多官能オキセタン類の他、オキセタン基を有する化合物と、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、シルセスキオキサン等の水酸基を有する樹脂など、とのエーテル化合物が挙げられ、この他、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なども挙げられる。
【0079】
また、前記ポリイソシアネート化合物としては、特開平5−9407号公報記載のポリイソシアネート化合物を用いることができ、該ポリイソシアネート化合物は、少なくとも2つのイソシアネート基を含む脂肪族、環式脂肪族又は芳香族基置換脂肪族化合物から誘導されていてもよい。具体的には、2官能イソシアネート(例えば、1,3−フェニレンジイソシアネートと1,4−フェニレンジイソシアネートとの混合物、2,4−及び2,6−トルエンジイソシアネート、1,3−及び1,4−キシリレンジイソシアネート、ビス(4−イソシアネート−フェニル)メタン、ビス(4−イソシアネートシクロヘキシル)メタン、イソフォロ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等)、該2官能イソシアネートと、トリメチロールプロパン、ペンタリスルトール、グリセリン等との多官能アルコール;該多官能アルコールのアルキレンオキサイド付加体と、前記2官能イソシアネートとの付加体;ヘキサメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレン−1,6−ジイソシアネート及びその誘導体等の環式三量体;などが挙げられる。
【0080】
前記ポリイソシアネート化合物にブロック剤を反応させて得られる化合物、すなわちポリイソシアネート及びその誘導体のイソシアネート基にブロック剤を反応させて得られる化合物における、イソシアネート基ブロック剤としては、アルコール類(例えば、イソプロパノール、tert−ブタノール等)、ラクタム類(例えば、ε−カプロラクタム等)、フェノール類(例えば、フェノール、クレゾール、p−tert−ブチルフェノール、p−sec−ブチルフェノール、p−sec−アミルフェノール、p−オクチルフェノール、p−ノニルフェノール等)、複素環式ヒドロキシル化合物(例えば、3−ヒドロキシピリジン、8−ヒドロキシキノリン等)、活性メチレン化合物(例えば、ジアルキルマロネート、メチルエチルケトキシム、アセチルアセトン、アルキルアセトアセテートオキシム、アセトオキシム、シクロヘキサノンオキシム等)などが挙げられる。これらの他、特開平6−295060号公報記載の分子内に少なくとも1つの重合可能な二重結合及び少なくとも1つのブロックイソシアネート基のいずれかを有する化合物などを用いることができる。
【0081】
前記メラミン誘導体としては、例えば、メチロールメラミン、アルキル化メチロールメラミン(メチロール基を、メチル、エチル、ブチルなどでエーテル化した化合物)などが挙げられる。これらは1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、保存安定性が良好で、感光層の表面硬度あるいは硬化膜の膜強度自体の向上に有効である点で、アルキル化メチロールメラミンが好ましく、ヘキサメチル化メチロールメラミンが特に好ましい。
【0082】
−溶剤(F成分)−
前記溶剤(F成分)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、メタノール、エタノール、ノルマル−プロパノール、イソプロパノール、ノルマル−ブタノール、セカンダリーブタノール、ノルマル−ヘキサノール等のアルコール類;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、ジイソブチルケトン等のケトン類;酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸−ノルマル−アミル、硫酸メチル、プロピオン酸エチル、フタル酸ジメチル、安息香酸エチル、及びメトキシプロピルアセテート等のエステル類;トルエン、キシレン、ベンゼン、エチルベンゼン等の芳香族炭化水素類;四塩化炭素、トリクロロエチレン、クロロホルム、1,1,1−トリクロロエタン、塩化メチレン、モノクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素類;テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、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、1−メトキシ−2−プロパノール等のエーテル類;ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホオキサイド、スルホラン等が挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。また、公知の界面活性剤を添加してもよい。
【0083】
−その他の成分−
前記その他の成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、フィラー、熱硬化促進剤、熱重合禁止剤、可塑剤、着色剤(着色顔料あるいは染料)などが挙げられ、更に基材表面への密着促進剤及びその他の助剤類(例えば、導電性粒子、充填剤、消泡剤、難燃剤、レベリング剤、剥離促進剤、酸化防止剤、香料、表面張力調整剤、連鎖移動剤など)を併用してもよい。
これらの成分を適宜含有させることにより、目的とする感光性フィルムの安定性、写真性、膜物性などの性質を調整することができる。
前記フィラーについては、例えば特開2008−250074号公報の段落〔0098〕〜〔0099〕に詳細に記載されている。
前記熱硬化促進剤については、例えば特開2008−250074号公報の段落〔0093〕に詳細に記載されている。
前記熱重合禁止剤については、例えば特開2008−250074号公報の段落〔0101〕〜〔0102〕に詳細に記載されている。
前記可塑剤については、例えば特開2008−250074号公報の段落〔0103〕〜〔0104〕に詳細に記載されている。
前記着色剤については、例えば特開2008−250074号公報の段落〔0105〕〜〔0106〕に詳細に記載されている。
前記密着促進剤については、例えば特開2008−250074号公報の段落〔0107〕〜〔0109〕に詳細に記載されている。
【0084】
(感光性フィルム)
本発明の感光性フィルムは、本発明の前記感光性組成物からなる感光層を支持体上に有し、必要に応じて、その他の層を有してなる。
【0085】
−感光層−
前記感光層は、前記感光性組成物からなる層であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記感光性組成物を前記支持体上に塗布した後、乾燥させて形成することができる。また、
前記感光層の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、1〜100μmが好ましく、2〜50μmがより好ましく、4〜30μmが特に好ましい。
また、前記感光層の積層数としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、1層であってもよく、2層以上であってもよい。
【0086】
−支持体−
前記支持体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記感光層を剥離可能であり、かつ光の透過性が良好であるものが好ましく、更に表面の平滑性が良好であることがより好ましい。
【0087】
前記支持体は、合成樹脂製で、かつ透明であるものが好ましく、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレン、ポリエチレン、三酢酸セルロース、二酢酸セルロース、ポリ(メタ)アクリル酸アルキルエステル、ポリ(メタ)アクリル酸エステル共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコール、ポリカーボネート、ポリスチレン、セロファン、ポリ塩化ビニリデン共重合体、ポリアミド、ポリイミド、塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体、ポリテトラフロロエチレン、ポリトリフロロエチレン、セルロース系フィルム、ナイロンフィルム等の各種のプラスチックフィルムが挙げられ、これらの中でも、ポリエチレンテレフタレートが特に好ましい。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
【0088】
前記支持体の厚みは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、2〜150μmが好ましく、5〜100μmがより好ましく、8〜50μmが特に好ましい。
【0089】
前記支持体の形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、長尺状が好ましい。前記長尺状の支持体の長さは、特に制限はなく、例えば、10〜20,000mの長さのものが挙げられる。
【0090】
−−塗布−−
前記塗布の方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、スプレー法、ロールコート法、回転塗布法、スリットコート法、エクストルージョンコート法、カーテンコート法、ダイコート法、グラビアコート法、ワイヤーバーコート法、ナイフコート法等の各種の塗布方法が挙げられる。
【0091】
−−乾燥−−
前記乾燥としては、前記感光性組成物を乾燥させて前記支持体上に感光層を形成するものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記乾燥の条件としては、各成分、溶媒の種類、使用割合等によっても異なるが、通常60〜110℃の温度で30秒間〜15分間程度である。
【0092】
−その他の層−
前記その他の層としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、保護フィルム、熱可塑性樹脂層、バリア層、剥離層、接着層、光吸収層、表面保護層等の層が挙げられる。前記感光性フィルムは、これらの層を1種単独で有していてもよく、2種以上を有していてもよい。
【0093】
−−保護フィルム−−
前記感光性フィルムは、前記感光層上に保護フィルムを形成してもよい。
前記保護フィルムとしては、例えば、前記支持体に使用されるもの、紙、ポリエチレン、ポリプロピレンがラミネートされた紙、などが挙げられ、これらの中でも、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルムが好ましい。
前記保護フィルムの厚みは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、5〜100μmが好ましく、8〜50μmがより好ましく、10〜30μmが特に好ましい。
前記支持体と保護フィルムとの組合せ(支持体/保護フィルム)としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート/ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート/ポリエチレン、ポリ塩化ビニル/セロフアン、ポリイミド/ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート/ポリエチレンテレフタレートなどが挙げられる。また、支持体及び保護フィルムの少なくともいずれかを表面処理することにより、層間接着力を調整することができる。前記支持体の表面処理は、前記感光層との接着力を高めるために施されてもよく、例えば、下塗層の塗設、コロナ放電処理、火炎処理、紫外線照射処理、高周波照射処理、グロー放電照射処理、活性プラズマ照射処理、レーザ光線照射処理などを挙げることができる。
【0094】
また、前記支持体と前記保護フィルムとの静摩擦係数は、0.3〜1.4が好ましく、0.5〜1.2がより好ましい。
前記静摩擦係数が、0.3以上であれば、滑り過ぎによって、ロール状にした場合に巻ズレが発生することを防止でき、1.4以下であれば、良好なロール状に巻くことができる。
【0095】
前記感光性フィルムは、例えば、円筒状の巻芯に巻き取って、長尺状でロール状に巻かれて保管されることが好ましい。前記長尺状の感光性フィルムの長さは、特に制限はなく、例えば、10〜20,000mの範囲から適宜選択することができる。また、ユーザーが使いやすいようにスリット加工し、100〜1,000mの範囲の長尺体をロール状にしてもよい。なお、この場合には、前記支持体が一番外側になるように巻き取られることが好ましい。また、前記ロール状の感光性フィルムをシート状にスリットしてもよい。保管の際、端面の保護、エッジフュージョンを防止する観点から、端面にはセパレーター(特に防湿性のもの、乾燥剤入りのもの)を設置することが好ましく、また梱包も透湿性の低い素材を用いる事が好ましい。
【0096】
前記保護フィルムは、前記保護フィルムと前記感光層との接着性を調整するために表面処理してもよい。前記表面処理は、例えば、前記保護フィルムの表面に、ポリオルガノシロキサン、弗素化ポリオレフィン、ポリフルオロエチレン、ポリビニルアルコール等のポリマーからなる下塗層を形成させる。該下塗層の形成は、前記ポリマーの塗布液を前記保護フィルムの表面に塗布した後、30〜150℃で1〜30分間乾燥させることにより形成させることができる。前記乾燥の際の温度は50〜120℃が特に好ましい。
【0097】
(永久パターンの形成方法)
本発明の永久パターンの形成方法は、少なくとも、露光工程と、現像工程と、硬化処理工程と、を含み、目的に応じて、その他の工程を含んでなる。
【0098】
−露光工程−
前記露光工程は、本発明の前記感光性組成物からなる感光層に対して露光を行う工程である。なお、感光層については、本発明の前記感光フィルムにおいて説明した事項のすべてを適用することができる。
【0099】
前記露光の対象としては、前記感光性フィルムのほか、前記感光性フィルムにおける感光層を基体上に転写した感光性積層体が挙げられる。
【0100】
前記基体は、感光層が形成される被処理基体、又は本発明の感光性フィルムの少なくとも感光層が転写される被転写体となるもので、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、表面平滑性の高いものから凸凹のある表面を持つものまで任意に選択できる。板状の基体が好ましく、いわゆる基板が使用される。具体的には、公知のプリント配線板製造用の基板(プリント基板)、ガラス板(ソーダガラス板など)、合成樹脂性のフィルム、紙、金属板などが挙げられる。
【0101】
前記感光性積層体の製造方法としては、特に制限はなく、前記基体の表面に本発明の前記感光性フィルムを、加熱及び加圧の少なくともいずれかを行いながら積層する方法が挙げられる。なお、前記感光性フィルムが前記保護フィルムを有する場合には、該保護フィルムを剥離し、前記基体に前記感光層が重なるようにして積層するのが好ましい。
前記加熱温度は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、15〜180℃が好ましく、60〜140℃がより好ましい。
前記加圧の圧力は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、0.1〜1.0MPaが好ましく、0.2〜0.8MPaがより好ましい。
【0102】
前記加熱の少なくともいずれかを行う装置としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ラミネーター(例えば、大成ラミネータ社製 VP−II、ニチゴーモートン(株)製 VP130)などが好適に挙げられる。
【0103】
−現像工程−
前記現像としては、前記感光層の未露光部分を除去することにより行われる。
前記未硬化領域の除去方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、現像液を用いて除去する方法などが挙げられる。
【0104】
前記現像液としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、アルカリ性水溶液、水系現像液、有機溶剤などが挙げられ、これらの中でも、弱アルカリ性の水溶液が好ましい。該弱アルカリ水溶液の塩基成分としては、例えば、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素リチウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、リン酸ナトリウム、リン酸カリウム、ピロリン酸ナトリウム、ピロリン酸カリウム、硼砂などが挙げられる。
【0105】
前記弱アルカリ性の水溶液のpHは、例えば、約8〜12が好ましく、約9〜11がより好ましい。前記弱アルカリ性の水溶液としては、例えば、0.1〜5質量%の炭酸ナトリウム水溶液又は炭酸カリウム水溶液などが挙げられる。
前記現像液の温度は、前記感光層の現像性に合わせて適宜選択することができるが、例えば、約25〜40℃が好ましい。
【0106】
前記現像液は、界面活性剤、消泡剤、有機塩基(例えば、エチレンジアミン、エタノールアミン、テトラメチルアンモニウムハイドロキサイド、ジエチレントリアミン、トリエチレンペンタミン、モルホリン、トリエタノールアミン等)や、現像を促進させるため有機溶剤(例えば、アルコール類、ケトン類、エステル類、エーテル類、アミド類、ラクトン類等)などと併用してもよい。また、前記現像液は、水又はアルカリ水溶液と有機溶剤を混合した水系現像液であってもよく、有機溶剤単独であってもよい。
【0107】
−硬化処理工程−
前記硬化処理工程は、前記現像工程が行われた後、形成されたパターンにおける感光層に対して硬化処理を行う工程である。
前記硬化処理工程としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、全面露光処理、全面加熱処理などが好適に挙げられる。
【0108】
前記全面露光処理の方法としては、例えば、前記現像後に、前記永久パターンが形成された前記積層体上の全面を露光する方法が挙げられる。該全面露光により、前記感光層を形成する感光性組成物中の樹脂の硬化が促進され、前記永久パターンの表面が硬化される。
前記全面露光を行う装置としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、超高圧水銀灯などのUV露光機が好適に挙げられる。
【0109】
前記全面加熱処理の方法としては、前記現像の後に、前記永久パターンが形成された前記積層体上の全面を加熱する方法が挙げられる。該全面加熱により、前記永久パターンの表面の膜強度が高められる。
前記全面加熱における加熱温度は、120〜250℃が好ましく、120〜200℃がより好ましい。該加熱温度が120℃以上であれば、加熱処理によって膜強度が向上し、250℃以下であれば、前記感光性組成物中の樹脂の分解が生じ、膜質が弱く脆くなることを防止できる。
前記全面加熱における加熱時間は、10〜120分が好ましく、15〜60分がより好ましい。
前記全面加熱を行う装置としては、特に制限はなく、公知の装置の中から、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ドライオーブン、ホットプレート、IRヒーターなどが挙げられる。
【0110】
前記永久パターンの形成方法が、保護膜、層間絶縁膜、及びソルダーレジストパターンの少なくともいずれかを形成する永久パターン形成方法である場合には、プリント配線板上に前記永久パターン形成方法により、永久パターンを形成し、更に、以下のように半田付けを行うことができる。
即ち、前記現像により、前記永久パターンである硬化層が形成され、前記プリント配線板の表面に金属層が露出される。該プリント配線板の表面に露出した金属層の部位に対して金メッキを行った後、半田付けを行う。そして、半田付けを行った部位に、半導体や部品などを実装する。このとき、前記硬化層による永久パターンが、保護膜あるいは絶縁膜(層間絶縁膜)、ソルダーレジストとしての機能を発揮し、外部からの衝撃や隣同士の電極の導通が防止される。
【0111】
−その他の工程−
前記その他の工程としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、基材の表面処理工程、ポスト露光工程等が挙げられる。
【0112】
本発明の永久パターン形成方法は、前記基体上に永久パターンを形成することに適しており、基体上に永久パターンを形成するプリント基板の製造方法として、利用することができる。
なお、前記プリント基板としては、例えば、前記基体と前記永久パターン間に、さらに絶縁層が設けられたビルドアップ基板とすることもできる。
【実施例】
【0113】
以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明はその主旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「部」は質量基準である。
【0114】
(合成例1)
−バインダー(B−1)の合成−
1,000mLの三口フラスコ内に、1−メトキシ−2−プロパノール90.6gを入れ、窒素気流下、90℃まで加熱した。これに、ベンジルメタクリレート105.8g、メタクリル酸120.6gの1−メトキシ−2−プロパノール156g溶液と、V−601(和光純薬株式会社製)7.24gの1−メトキシ−2−プロパノール50g溶液を、それぞれ3時間かけて滴下した。滴下終了後、更に1時間加熱して反応させた。次いで、V−601(和光純薬株式会社製)2.00gの1−メトキシ−2−プロパノール20g溶液を、1時間かけて滴下した。滴下終了後、更に3時間加熱して反応させた後、加熱を止め、ベンジルメタクリレート/メタクリル酸(30/70mol%比)の共重合体を得た。
次に、滴下漏斗にグリシジルメタクリレート105.2g、1−メトキシ−2−プロパノール20gを加え、上記フラスコに、p−メトキシフェノール0.34gを加え、撹拌し溶解させた。溶解後、トリフェニルホスフィン0.82gを加え、100℃に加熱した後、滴下漏斗からグリシジルメタクリレートを1時間かけて滴下し、付加反応を行った。グリシジルメタクリレートが消失したことを、ガスクロマトグラフィーで確認し、加熱を止めた。1−メトキシ−2−プロパノール45.8gを加えた。以上により、下記式で表されるバインダー(B−1)の溶液(固形分45質量%)を合成した。
得られたバインダー(B−1)の酸価は121mgKOH/g、質量平均分子量は3.1万であった。
【化9】

【0115】
(実施例1)
<感光層組成物の調製>
下記配合組成に従って、実施例1における感光性組成物の溶液を調製した。
【0116】
−感光性組成物溶液の組成−
・上記合成例1のバインダー(B−1)の溶液(固形分45質量%)・・・37.2質量部
・重合性化合物(A−DPH、新中村化学工業株式会社製、以下、重合性化合物「J−1」という)・・・11.15質量部
・下記光重合開始成分(K−1)・・・1.5質量部
・エポトートYDF−170(東都化成株式会社製、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、以下、熱架橋剤「N−1」という)・・・2.0質量部
・連鎖移動剤(下記例示化合物(R−1))・・・1.0質量部
・顔料分散液(以下、「G−1」という)・・・36.1質量部
・メガファックF−780F(大日本インキ化学工業株式会社製)の30質量%メチルエチルケトン溶液・・・0.13質量部
・メチルエチルケトン(溶媒)・・・12.0質量部
なお、前記顔料分散液(G−1)は、シリカ(アドマテックス株式会社製、SO−C2)30質量部と、合成例1のバインダー(B−1)の溶液48.2質量部と、フタロシアニンブルー0.51質量部と、アントラキノン系黄色顔料(PY24)0.14質量部と、酢酸ノルマルプロピル59.0質量部とを予め混合した後、モーターミルM−250(アイガー社製)で、直径1.0mmのジルコニアビーズを用い、周速9m/sにて3時間分散して調製した。
【0117】
−光重合開始成分(K−1)−
・下記構造式(K−1−1)として示す中性のオキシムエステル化合物からなる光重合開始剤・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・1.0質量部
・下記構造式(K−1−2)として示す増感剤・・・・・・・・・・0.5質量部
【化10】

ただし、前記構造式(K−1−2)中のEtは、エチル基を示す。
【0118】
【化11】

【0119】
<感光フィルムの製造>
支持体としての厚さ16μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(東レ株式会社製、16FB50)上に、上記組成からなる感光性組成物溶液を塗布し、乾燥させて、前記支持体上に厚さ30μmの感光層を形成した。前記感光層上に、保護層として、厚さ20μmのポリプロピレンフィルム(王子特殊紙株式会社製、アルファンE−200)を積層し、感光性フィルムを製造した。
【0120】
<プリント基板の製造(永久パターンの形成)>
前記基体として、銅張積層板(スルーホールなし、銅厚み12μm)の表面に化学研磨処理を施して調製した。該銅張積層板上に、前記感光性フィルムの感光層が前記銅張積層板に接するようにして前記感光性フィルムにおける保護フィルムを剥がしながら、真空ラミネーター(ニチゴーモートン株式会社製、VP130)を用いて積層させ、前記銅張積層板と、前記感光層と、前記ポリエチレンテレフタレートフィルム(支持体)とがこの順に積層された積層体を調製した。
圧着条件は、真空引きの時間40秒、圧着温度70℃、圧着圧力0.2MPa、加圧時間10秒とした。
【0121】
(実施例2)
実施例1において、連鎖移動剤(R−1)1.0質量部に代えて、下記構造式(R−2)として示す連鎖移動剤1.0質量部を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、実施例2における感光性組成物、感光性フィルム、及びプリント基板を製造した。
【0122】
【化12】

【0123】
(実施例3)
実施例1において、連鎖移動剤(R−1)1.0質量部に代えて、下記構造式(R−3)として示す連鎖移動剤1.0質量部を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、実施例3における感光性組成物、感光性フィルム、及びプリント基板を製造した。
【0124】
【化13】

【0125】
(実施例4)
実施例1において、連鎖移動剤(R−1)1.0質量部に代えて、下記構造式(R−4)として示す連鎖移動剤1.0質量部を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、実施例4における感光性組成物、感光性フィルム、及びプリント基板を製造した。
【0126】
【化14】

【0127】
(実施例5)
実施例1において、連鎖移動剤(R−1)1.0質量部に代えて、下記構造式(R−5)として示す連鎖移動剤1.0質量部を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、実施例5における感光性組成物、感光性フィルム、及びプリント基板を製造した。
【0128】
【化15】

【0129】
(実施例6)
実施例1において、連鎖移動剤(R−1)1.0質量部に代えて、下記構造式(R−6)として示す連鎖移動剤1.0質量部を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、実施例6における感光性組成物、感光性フィルム、及びプリント基板を製造した。
【0130】
【化16】

【0131】
(実施例7)
実施例1において、光重合開始成分(K−1)1.5質量部に代えて、下記光重合開始成分(K−2)1.4質量部を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、実施例7における感光性組成物、感光性フィルム、及びプリント基板を製造した。
【0132】
−光重合開始成分(K−2)−
・下記構造式(K−2−1)として示す非中性の光重合開始剤・・・1.0質量部
・下記構造式(K−2−2)として示す増感剤・・・・・・・・・・0.4質量部
【化17】

ただし、前記構造式(K−2−1)中の*は、単結合を示す。
また、前記構造式(K−2−2)中のEtは、エチル基を示す。
【0133】
(実施例8)
実施例1において、光重合開始成分(K−1)1.5質量部に代えて、下記光重合開始成分(K−3)2.0質量部を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、実施例8における感光性組成物、感光性フィルム、及びプリント基板を製造した。
【0134】
−光重合開始成分(K−3)−
・下記構造式(K−3−1)として示す非中性の光重合開始剤(イルガキュア907、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)・・・・・・・・・・・・・1.5質量部
・上記構造式(K−1−2)として示す増感剤・・・・・・・・・・0.5質量部
【化18】

【0135】
(比較例1)
実施例1において、移動連鎖剤(R−1)を用いないこと以外は、実施例1と同様にして、比較例1における感光性組成物、感光性フィルム、及びプリント基板を製造した。
【0136】
(比較例2)
実施例1において、移動連鎖剤(R−1)1.0質量部に代えて、下記構造式(R−X)として示す移動連鎖剤(比較化合物)1.0質量部を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、比較例2における感光性組成物、感光性フィルム、及びプリント基板を製造した。
【0137】
【化19】

【0138】
(比較例3)
実施例1において、移動連鎖剤(R−1)1.0質量部に代えて、下記構造式(R−Y)として示す移動連鎖剤(比較化合物)1.0質量部を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、比較例3における感光性組成物、感光性フィルム、及びプリント基板を製造した。
【0139】
【化20】

【0140】
(測定方法及び評価)
以下のように、実施例1〜8及び比較例1〜3における感光性組成物の感度、現像性、残渣、保存安定性、耐熱性、基板密着性について測定及び評価を行った。
【0141】
−感度の測定方法−
前記積層体を、室温(23℃、55%RH)にて10分間静置した。得られた前記積層体の感光層表面に、INPREX IP−3000(富士フイルム株式会社製、ピクセルピッチ=1.0μm)を用いて、L/S(ライン/スペース)=50μm/50μmのパターンデータを0.5mJ/cmから21/2倍間隔で500mJ/cmまでの光エネルギー量の異なる光を照射して露光し、L/S(ライン/スペース)=50μm/50μmのラインパターンを硬化させた。室温にて10分間静置した後、前記感光性積層体から前記支持体を剥がし取り、銅張積層板上の感光層の全面に、30℃の1質量%炭酸ナトリウム水溶液をスプレー圧0.15MPaにて最短現像時間の2倍〜3倍の時間(又は40秒〜60秒)スプレー現像し、未硬化の領域を溶解除去した。この様にして得られたL=50μmのパターンの線幅をレーザ顕微鏡(VK−9500、キーエンス社製;対物レンズ50倍)を用いて測定し、線幅が50μmとなる露光量を感度(最適露光量)とし、下記基準で評価した。
【0142】
−感度の評価方法−
前記感度の測定結果に対して、以下の基準により評価を行った。
◎;10mjよりも高感度であり、感度が非常に優れる。
○;10mj〜40mjの感度であり、感度が優れる。
×;40mjよりも低感度であり、感度が劣る。
【0143】
<現像性(最短現像時間)>
前記積層体からポリエチレンテレフタレートフィルム(支持体)を剥がし取り、銅張積層板上の前記感光層の全面に30℃の1質量%炭酸ナトリウム水溶液を0.15MPaの圧力にてスプレーし、炭酸ナトリウム水溶液のスプレー開始から銅張積層板上の感光層が溶解除去されるまでに要した時間を測定し、これを最短現像時間とし、下記基準で評価した。この最短現像時間が短い程、現像性に優れる。
〔評価基準〕
○:現像時間が20秒以下であり、現像性が良好である。
△:現像時間が30秒以下であり、現像性がやや劣る。
×:現像時間が30秒を超え、現像性が劣る。
【0144】
−残渣の測定方法−
前記感光性積層体を室温(23℃、55%RH)にて10分間静置した。得られた感光性積層体のポリエチレンテレフタレートフィルム(支持体)上から、前記パターン形成装置を用いて、丸穴パターンを用い、丸穴の直径の幅50〜200μmの丸穴が形成できるよう露光を行った。
この際の露光量は、前記感度の評価における前記感光性フィルムの感光層を硬化させるために必要な光エネルギー量である。室温にて10分間静置した後、前記感光性積層体からポリエチレンテレフタレートフィルム(支持体)を剥がし取った。
銅張積層板上の感光層の全面に、前記現像液として30℃の1質量%炭酸ナトリウム水溶液をスプレー圧0.15MPaにて前記最短現像時間の2倍の時間スプレーし、未硬化領域を溶解除去した。
このようにして得られた硬化樹脂パターン付き銅張積層板の表面を光学顕微鏡で観察し、パターンの丸穴底部の残渣の有無を、下記基準で評価した。
〔評価基準〕
○:120μφ以下の丸穴が残渣無く解像可能で、現像残渣除去性が良好である。
△:200μφ以下の丸穴が残渣無く解像可能で、現像残渣除去性がやや劣る。
×:丸穴が解像不可で、現像残渣除去性が劣る。
【0145】
−保存安定性の測定方法−
前記感光性フィルムを、40℃の条件で5日保管した。銅張積層板上に積層し、最短現像時間tを測定した。保管前の最短現像時間tとの比であるr(r=t/t)が小さいほど、保存安定性に優れる。
〔評価基準〕
◎ :rが1.5以下であり、保存安定性に優れる。
○ :rが2.0以下であり、保存安定性が良好である。
△ :rが2.5以下であり、保存安定性がやや劣る。
× :rが2.5を超え、保存安定性に劣る。
【0146】
−耐熱性の測定方法−
基板上に各感光性組成物からなるソルダーレジスト層を形成し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30秒間浸漬し、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、剥れ、及び変色について、下記基準により評価した。
【0147】
−耐熱性の評価方法−
前記耐熱性の測定結果に対して、以下の基準により評価を行った。
○:全く変化が認められず、耐熱性に優れる。
△:一部膨れ、剥がれが見られるものの、耐熱性は良好である。
×:塗膜に膨れ、剥れがある
【0148】
−基板密着性の測定方法−
基板上に各感光性組成物からなるソルダーレジスト層を形成した。これに1cm四方の区画内を縦横1mm間隔の線で区切り、1mm四方の区画が100個できるようにカッターナイフで皮膜のみを切断し、基材が切れないように切込みを入れた。次に切込みを入れた被膜にセロハンテープ(日東電工株式会社製、商品名セロハンテープNo.29)を張り、90度の角度に引っ張り上げ、その時に1mm四方の区画が何個剥がれるかを測定した。1個の剥離もなく、また、それぞれの区画に欠損のないものが良好である。剥離性・欠損を、下記基準により評価した。
【0149】
−基板密着性の評価方法−
前記基板密着性の測定結果に対して、以下の基準により評価を行った。
○:剥離・欠損が無く、基板密着性に優れる。
△:端部にごく一部、剥離が起きるが、基板密着性が良好である。
×:部分的に剥離が起き、基板密着性に劣る。
【0150】
【表2】

【産業上の利用可能性】
【0151】
本発明の感光性組成物は、高い感度と、安定性とを両立させるとともに、現像残渣を低減して、耐熱性、現像性、基板密着性等の特性にも優れることから、保護膜、層間絶縁膜、及びソルダーレジストパターン等の永久パターン、等の各種パターン形成用、カラーフィルタ、柱材、リブ材、スペーサー、隔壁等の液晶構造部材の製造、ホログラム、マイクロマシン、プルーフなどの製造に好適に使用することができ、特に、プリント基板の永久パターン形成に好適に使用することができる。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
バインダ樹脂(A成分)、エチレン性不飽和二重結合を少なくとも1つ有する重合性化合物(B成分)、光重合開始成分(C成分)、連鎖移動剤(D成分)、熱架橋剤(E成分)、及び溶剤(F成分)を含有し、
前記連鎖移動剤(D成分)が、下記構造式(1)に示すN−アリール−α−アミノ酸化合物を含むことを特徴とする感光性組成物。
【化21】

ただし、前記構造式(1)中、X、X、R、R、R、R、及びRが水素原子及び官能基のいずれかを表し、X、X、R、R、R、R、及びRの少なくとも一つが官能基である。
【請求項2】
構造式(1)中、R及びRが、総炭素数1〜20のアルキル基、総炭素数6〜20のアリール基、及び総炭素数7〜20のアラルキル基のいずれかを表し、R、R、及びRが、水素原子及び官能基のいずれかを表し、X及びXが、水素原子及び官能基のいずれかを表す請求項1に記載の感光性組成物。
【請求項3】
構造式(1)中、R、R、R、R、及びRが、水素原子及び官能基のいずれかを表し、R、R、R、R、及びRの少なくとも一つが、ハメットσpの値が0.2以上の官能基を有し、X及びXが、水素原子及び官能基のいずれかを表す請求項1に記載の感光性組成物。
【請求項4】
構造式(1)中、X及びXが、水素原子を表す請求項1から3のいずれかに記載の感光性組成物。
【請求項5】
バインダ樹脂(A成分)が、側鎖にエチレン性不飽和二重結合を少なくとも1つ有する請求項1から4のいずれかに記載の感光性組成物。
【請求項6】
バインダ樹脂(A成分)が、側鎖にカルボキシル基を少なくとも1つ有する請求項5に記載の感光性組成物。
【請求項7】
光重合開始成分(C成分)が、中性である請求項1から6のいずれかに記載の感光性組成物。
【請求項8】
光重合開始成分(C成分)が、オキシムエステル化合物を含む請求項1から7のいずれかに記載の感光性組成物。
【請求項9】
熱架橋剤(E成分)が、エポキシ化合物、オキセタン化合物、ポリイソシアネート化合物、ポリイソシアネート化合物にブロック剤を反応させて得られる化合物、及びメラミン誘導体から選択される少なくとも1種である請求項1から8のいずれかに記載の感光性組成物。
【請求項10】
請求項1から9のいずれかに記載の感光性組成物を含む感光層を支持体上に有してなることを特徴とする感光性フィルム。
【請求項11】
請求項1から9のいずれかに記載の感光性組成物により形成された感光層に対して露光を行う露光工程と、
前記露光された感光層に対して現像を行う現像工程と、
前記現像された感光層に対して硬化処理を行う硬化処理工程と、
を少なくとも含むことを特徴とする永久パターン形成方法。

【公開番号】特開2010−237570(P2010−237570A)
【公開日】平成22年10月21日(2010.10.21)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−87233(P2009−87233)
【出願日】平成21年3月31日(2009.3.31)
【出願人】(306037311)富士フイルム株式会社 (25,513)
【Fターム(参考)】