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JP4683182B2 - 感光性熱硬化性樹脂組成物、並びにレジスト被覆プリント配線板及びその製造法 - Google Patents

感光性熱硬化性樹脂組成物、並びにレジスト被覆プリント配線板及びその製造法 Download PDF

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Description

本発明は、レジストインキ(特にソルダーレジストインキ)等に有用な感光性熱硬化性樹脂組成物、並びにレジスト被覆プリント配線板(特にソルダーレジスト被覆平滑化プリント配線板等)及びその製造法に関する。
感光性プリント配線板用レジスト樹脂若しくはインキ組成物としては、特定構造のエポキシ樹脂と(メタ)アクリル酸との反応物を多塩基性カルボン酸(無水物)と反応させて得られる不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂を、活性エネルギー線硬化性樹脂として使用したものが知られる。
例えば、特許文献1〜3には、特定構造の不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂、希釈剤[トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート等]、光重合開始剤、エポキシ化合物[フェノール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、ビスフェノール型エポキシ樹脂、トリス(2,3−エポキシプロピル)イソシアヌレート等]若しくは硬化成分(ビスフェール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、臭素化ビスフェノール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Aのノボラック型エポキシ樹脂、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、ビスフェノール型エポキシ樹脂トリグリシジルイソシアヌレート等)、及びエポキシ樹脂硬化剤(ジシアンジアミド等)からなるプリント配線板用ソルダーレジスト樹脂組成物又はフレキシブルプリント配線板用レジストインキ組成物が記載されている。
特許文献1は、現像性に優れ、且つ密着性、半田耐熱性、耐薬品性、耐金メッキ性、電気絶縁性に優れたソルダーレジストを与えるプリント配線板用ソルダーレジスト樹脂組成物を提供することを目的とする。
特許文献2及び特許文献3は、希アルカリ水溶液での現像が可能であり、且つ可撓性、耐折性、密着性、耐薬品性、耐熱性等に優れたレジストを与えるフレキシブルプリント配線板用レジストインキ組成物を提供することを目的とする。
しかしながら、特許文献1〜3のレジスト樹脂・インキ組成物は、塗膜の指触乾燥性があまり良くないという問題を有する。更に、特許文献1〜3のレジスト樹脂・インキ組成物は、殆ど溶剤可溶性樹脂を使用しているので、保存安定性(シェルフ・ライフ)が劣るといった問題を有する。更に、このようなレジスト樹脂・インキ組成物から得られるレジストは、HAST(Highly Accelerated temperature and humidity Stress Test:不飽和加圧蒸気試験)耐性(特に電気絶縁性におけるHAST耐性)、及び耐熱衝撃性が十分でないといった問題を有する。
他の感光性プリント配線板用レジスト樹脂・インキ組成物としては、側鎖中に(或いはペンダント基として)、酸基(カルボキシル基)、エステル基、及び(メタ)アクリロイル基等を備えた反応物・ポリマー・樹脂を使用するものが知られる。
例えば、特許文献4には、別の特定構造の不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂、エポキシ(メタ)アクリレート、カルボキシル基又はカルボン酸無水物基を有する重合体とヒドロキシル基含有(メタ)アクリル酸エステルとの反応物、トリス(2,3−エポキシプロピル)イソシアヌレート、希釈剤(ジペンタエリスリトールポリアクリレート等)、光重合開始剤、及びエポキシ樹脂硬化剤(ジシアンジアミド等)からなるアルカリ現像型感光性熱硬化性ソルダーレジストインキ組成物が記載されている。
特許文献4は、貯蔵安定性、予備乾燥時の熱安定性、アルカリ現像性、感光性等に優れ、且つ密着性、電気絶縁性、半田耐熱性、耐薬品性、耐金メッキ性等が優れたソルダーレジストを与えるアルカリ現像型感光性熱硬化性ソルダーレジストインキ組成物を提供することを目的とする。
しかしながら、特許文献4のレジストインキ組成物から得られるレジストは、塗膜透明性が低い。そのため、このようなレジストにて被覆されたプリント配線板においては、プリント配線板表面を直接、外部から目視観察・検査しにくいという問題を有する。更に、特許文献4のレジストは、HAST耐性(特に電気絶縁性におけるHAST耐性)、及び耐熱衝撃性が十分でなく、更には塗膜耐屈曲性等も十分に満足できるものでない。更に、特許文献4には液状エポキシ樹脂を使用したレジストインキ組成物も開示されているが、液状エポキシ樹脂を使用した場合は、結晶性エポキシ樹脂を使用した場合に比し、レジストインキ組成物の保存安定性(シェルフ・ライフ)が劣るといった問題を有する。
特許文献5には、無水マレイン酸共重合体中の酸無水環の一部を脂肪アルコールにて付加・開環した後に(メタ)アクリロイル基を導入したベースポリマー、光重合性モノマー[2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート等]、光開始剤からなる光硬化性組成物が記載されている。
特許文献5は、フォトリソグラフィーによりファインパターンの形成及び位置精度の優れたカバーリングが可能で、且つ現像をアルカリ水溶液により行うことができ、また水溶性フラックスに充分耐える密着性を有すると共に耐熱性、機械的性質及び化学的性質にも優れた光硬化性組成物を提供することを目的とするものである。
しかしながら、特許文献5の光硬化性組成物は、前記特許文献4と同様、保存安定性があまり良くないという問題を有する。更に、特許文献5のレジストインキ組成物から得られるレジストは、前記特許文献1〜4と同様、塗膜透明性、HAST耐性(特に電気絶縁性におけるHAST耐性)、耐熱衝撃性、更には塗膜耐屈曲性等が十分に満足できるものでない。
特許文献6には、カルボキシル基、エステル基、及び(メタ)アクリロイル基等を備えた活性エネルギー線硬化性樹脂、希釈剤(2−ヒドロキシエチルアクリレート、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またはこれ等のエチレンオキサイドもしくはプロピレンオキサイド付加物の多価アクリレート類等)、光重合開始剤、硬化性密着付与剤(S−トリアジン化合物等)、エポキシ基を有する化合物(ビスフェノールS型エポキシ樹脂、ジグリシジルフタレート樹脂、ヘテロサイクリックエポキシ樹脂、ビキシレノール型エポキシ樹脂、テトラグリシジルキシレノイルエタン樹脂等)からなる光重合性熱硬化性樹脂組成物が記載されている。
特許文献6は、作業性(コーティング性、乾燥性、タック性、光硬化性、現像性、熱硬化性、保存安定性・シェルフ・ライフ)に優れ、短時間でプリント配線版を作成でき、硬化膜特性(はんだ耐熱性、耐溶剤性、耐薬品性、密着性、電気絶縁性、耐電食性、加湿下の電気特性、耐メッキ性、防錆処理基板上の密着性)に優れたアルカリ現像可能な液状フォトレジストとして有用な光重合性熱硬化性樹脂組成物を提供することを目的とする。
しかしながら、特許文献6の光重合性熱硬化性樹脂組成物から得られるレジストにおいても、前記特許文献1〜5と同様、塗膜透明性、HAST耐性(特に電気絶縁性におけるHAST耐性)、耐熱衝撃性、更には塗膜耐屈曲性等が十分に満足できるものでない。
ところで、本出願人は先に、硬化膜中に気泡が残存せず且つ表面研磨が容易な熱硬化性樹脂組成物、並びにこれを基板上の凹部に充填して高度な表面平滑性を有する平滑板及びその製造法を出願した(特許文献7)。
特開平5−32746号公報。 特開平7−207211号公報。 特開平8−134390号公報。 特開平3−250012号公報。 特開昭63−72710号公報。 特開平10−20493号公報。 特開2003−26765公報。
上記事情に鑑み、本発明は、保存安定性に優れ、且つ現像性、指触乾燥性、耐屈曲性、密着性、塗膜透明性、HAST耐性(特に電気絶縁性におけるHAST耐性)、及び耐熱衝撃性等に優れたレジストを与えることができる感光性熱硬化性樹脂組成物を提供することを目的とする。
更に本発明は、上記優れたレジストを備えたプリント配線板(特に平滑化プリント配線板)及びその製造法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、鋭意、検討した結果、本発明を成すに到った。
即ち、本発明は、[I]:下記式(化I/E)で表されるエポキシ樹脂と不飽和基含有モノカルボン酸との反応物と多塩基性カルボン酸若しくはその無水物との反応物である不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂、
Figure 0004683182
[式(化I/E)中、Gは次式、
Figure 0004683182
で表される基を表す。A11、A13、及びA15は、同一でも異なってもよい2価基の芳香族残基若しくは水添芳香族残基を表す。A12とA14は、同一でも異なってもよく、それぞれ独立にH若しくはGを表す。但し、A12及びA14の総てが、同時にHではない。a11及びa12は同一でも異なってもよい0以上の整数を表すが、a11とa12とは同時に0ではない。式(化I/E)においては、下記式(化I/E−U1)及び(化I/E−U2)にて表される各繰り返し単位の樹脂骨格中における配列順序を、何等、規定(限定)するものではない。
Figure 0004683182
[III]:希釈剤、
[IV]:光重合開始剤、
[V]:下記式(化V)表される結晶性エポキシ樹脂、
Figure 0004683182
[式(化V)中、Gは前記と同義である。E11〜E13及びE15〜E17は、同一でも異なってもよいH若しくはC1〜C5アルキル基を表す。e11及びe12は、同一でも異なってもよい0〜3の整数を表す。]
並びに、
[VI]:硬化密着性付与剤
を含有する感光性熱硬化性樹脂組成物を提供する。
本発明は、感光性熱硬化性樹脂組成物が更に、[II]:カルボキシル基および(メタ)アクリロイル基を有し、酸価(mgKOH/g)が20〜160且つ平均分子量が3000〜70000であるポリマーを含有する上記感光性熱硬化性樹脂組成物を提供する。
本発明は、ポリマー[II]が、[II−1]:カルボキシル基若しくはカルボン酸無水物基を有する重合体とヒドロキシル基含有(メタ)アクリル酸エステルとの反応物、及び/又は[II−2]:カルボキシル基を有する重合体中のカルボキシル基の少なくとも一部とエポキシ基含有不飽和単量体とを反応させて(メタ)アクリロイル基を導入した反応物である上記感光性熱硬化性樹脂組成物を提供する。
本発明は、式(化I/E)で表されるエポキシ樹脂の軟化点が50℃以上であり、結晶性エポキシ樹脂[V]の融点が110〜135℃である前記何れかの感光性熱硬化性樹脂組成物を提供する。
本発明は、式(化I/E)で表されるエポキシ樹脂が、下記式(化I/E−1)にて表される単独重合型樹脂、下記式(化I/E−2)にて表される交互重合型樹脂、及び下記式(化I/E−3)にて表されるブロック重合型樹脂から成る群より選択される一種以上である前記何れかの感光性熱硬化性樹脂組成物を提供する。
Figure 0004683182
[式(化I/E−1)〜(化I/E−3)中、Gは前記と同義である。
式(化I/E−1)中、A31及びA33は、それぞれ独立に2価の芳香族残基若しくは2価の水添芳香族残基を表す。式(化I/E−1)中、a31は、1以上の整数を表す。式(化I/E−1)中、A32は、H若しくはGを表すが、少なくとも一つはGである。
式(化I/E−2)中、A41、A43、及びA45は、それぞれ独立に2価の芳香族残基若しくは2価の水添芳香族残基を表す。式(化I/E−2)中、a41は、1以上の整数を表す。式(化I/E−2)中、A42とA44とは、同一でも異なってもよく、それぞれ独立にH若しくはGを表す。但し、A42及びA44の総てが、同時にHではない。
式(化I/E−3)中、A51、A53、及びA55は、それぞれ独立に2価の芳香族残基若しくは2価の水添芳香族残基を表す。式(化I/E−3)中、a51及びa52は、それぞれに独立に1以上の整数を表す。式(化I/E−3)中、A52とA54とは、同一でも異なってもよく、それぞれ独立にH若しくはGを表す。但し、A52及びA54の総てが、同時にHではない。]
本発明は、樹脂(化I/E−1)が下記式(化I/E−1−1)及び/又は(化I/E−1−2)にて表される樹脂であり、樹脂(化I/E−2)がそれぞれ下記式(化I/E−2−1)〜(化I/E−2−4)で表される樹脂から成る群より選択される一種以上であり、樹脂(化I/E−3)がそれぞれ下記式(化I/E−3−1)〜(化I/E−3−4)で表される樹脂から成る群より選択される一種以上である上記感光性熱硬化性樹脂組成物を提供する。
Figure 0004683182
Figure 0004683182
[上記表I/7及び表I/8中、Gは前記と同義である。A611及びA621は、それぞれ前記A32と同義である。a611及びa621は、それぞれ前記a31と同義である。A631、A641、A651、及びA661は、それぞれ前記A42と同義である。A632、A642、A652、及びA662は、それぞれ前記A44と同義である。a631、a641、a651、及びa661は、それぞれ前記a41と同義である。A711、A721、A731、及びA741は、それぞれ前記A52と同義である。A712、A722、A732、及びA742は、それぞれ前記A 54 と同義である。a712、a722、a732、及びa742は、それぞれ前記a52と同義である。
上記表I/7及び表I/8中、A633、A634、A643、A644、A653、A654、A663、A664、A713、A714、A723、A724、A733、A734、A743、及びA744は、それぞれ独立にH若しくはCHである。]
本発明は、結晶性エポキシ樹脂[V]が、それぞれ下記式(化V/1)〜(化V/)で表される樹脂から成る群より選択される一種以上である前記何れかの感光性熱硬化性樹脂組成物を提供する。
Figure 0004683182
Figure 0004683182
[式(化V/1)〜(化V/)中、Gは前記と同義である。]
本発明は、更に、熱硬化性成分として、[VII−1]:融点135〜170℃の結晶性エポキシ樹脂、[VII−2]:下記式(化VII−2)で表されるモノ・ポリカルボジイミド、[VII−3]:アリル基含有化合物、及び[VII−4]:オキサゾリン基含有化合物から成る群より選択される一種以上を含有する前記何れかの感光性熱硬化性樹脂組成物を提供する。
Figure 0004683182
[式(化VII−2)中、G21及びG23は、それぞれ独立に1価基の芳香族残基、脂肪族残基若しくは脂環式残基を表す。G22は、2価基の芳香族残基、脂肪族残基若しくは脂環式残基を表す。g21は、0〜30の数を表す。]
本発明は、結晶性エポキシ樹脂[VII−1]が下記式(化VII−1/1)〜(化VII−1/3)で表される樹脂から成る群より選択される一種以上であり、アリル基含有化合物[VII−3]が平均分子量400〜30000のアリル基含有プレポリマー、トリ(メタ)アリル(イソ)シアヌレート、及び下記式(化VII−3/1)で表されるビスアリルナジイミド化合物から成る群より選択される一種以上であり、オキサゾリン基含有化合物[VII−4]が2,2−(1,3−フェニレン)ビス−2−オキサゾリン及び/又はオキサゾリン基含有ポリマーである上記感光性熱硬化性樹脂組成物を提供する。
Figure 0004683182
[式(化VII−1/1)〜(化VII−1/3)中、Gは前記と同義である。式(化VII−1/1)中、g11は0〜2の数を表す。]
Figure 0004683182
[式(化VII−3/1)中、G71は、次式(化VII−3/1−R1)、(化VII−3/1−R2)、若しくは(化VII−3/1−R3)にて表される2価基を表す。]
Figure 0004683182
[式(化VII−3/1−R3)中、g81は4〜8の整数を表す。]
本発明は、レジストが前記何れかの感光性熱硬化性樹脂組成物から成るものであるレジスト被覆プリント配線板を提供する。
本発明は、プリント配線板が、プリント配線板表面の凹部が樹脂にて充填されて表面が平滑化された平滑化プリント配線板である上記レジスト被覆プリント配線板を提供する。
本発明は、レジスト被覆プリント配線板の製造法において、前記何れかの感光性熱硬化性樹脂組成物を含有する液状感光レジスト、又は前記何れかの感光性熱硬化性樹脂組成物をフォトレジスト中に含有するドライフィルムフォトレジストを、用いることによりプリント配線板表面上にレジストを被覆する上記何れかのレジスト被覆プリント配線板の製造法を提供する。
本発明により、保存安定性に優れ、且つ現像性、指触乾燥性、耐屈曲性、密着性、塗膜透明性、HAST耐性(特に電気絶縁性におけるHAST耐性)、及び耐熱衝撃性に優れたレジストを与えることができる感光性熱硬化性樹脂組成物を提供することができる。
更に本発明により、上記優れたレジストを備えた平滑化プリント配線板及びその製造法を提供することができる。
以下、本発明を詳述する。
本発明の感光性熱硬化性樹脂組成物においては、不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂[I]を含有する。不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂[I]を含有することにより、感光性熱硬化性樹脂組成物の保存安定性、並びにレジストの現像性、耐屈曲性、及び密着性等を向上することができる。
不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂[I]は、下記式(化I/E)にて表されるエポキシ樹脂と不飽和基含有モノカルボン酸とを反応させ、次いで、この反応物と多塩基性カルボン酸若しくはその無水物とを反応させて得られるものである。
Figure 0004683182
式(化I/E)中、Gはグリシジル基であり、次式、
Figure 0004683182
にて表されるものである。
式(化I/E)においては、下記式(化I/E−U1)及び(化I/E−U2)にて表される各繰り返し単位の樹脂骨格中における配列順序を、何等、規定(限定)するものではない。
Figure 0004683182
従って、繰り返し単位(化I/E−U1)と(化I/E−U2)とが同一でない場合、樹脂(化I/E)としては、例えば、繰り返し単位(化I/E−U1)と(化I/E−U2)とが、ブロック重合型に配列したもの、交互重合型に配列したもの、及びランダム重合型に配列したもの等が挙げられ、これらの一種以上使用してよい。
式(化I/E)中、A11、A13、及びA15は、それぞれ独立に2価の芳香族残基若しくは2価の水添芳香族残基を表すが、好ましくは、A15はA11若しくはA13である。
11、A13、及びA15において、2価の芳香族残基としては、例えば、下記式(化I/E−Ar1)にて表される2価基、フェニレン基、若しくはナフチレン基等が挙げられる。
Figure 0004683182
式(化I/E−Ar1)中、A21は(シクロ)アルキレン基、−O−、−CO−、−COO−、−S−、−S−S−、−SO−、−SOO−、若しくは次式(化F)、
Figure 0004683182
にて表される2価基を表し、a21は0若しくは1である。
芳香族残基において、2価基(化I/E−Ar1)としては、A21が(シクロ)アルキレン基のものが挙げられる。(シクロ)アルキレン基としては、例えばC1〜C8のものが挙げられる。(シクロ)アルキレン基は、置換基[例えば、C1〜C6(シクロ)アルキル基、アリール基、−CF等]を有していてもよい。尚、式(化I/E−Ar1)において、一方若しくは両方のベンゼン環上に、更に置換基(例えば、C1〜C6アルキル基、ハロゲン原子等)を一つ以上有してよい。具体的には、このような芳香族残基としては、下記式(化I/E−Ar1−1)〜(化I/E−Ar1−5)にて表されるもの等が挙げられる。
Figure 0004683182
芳香族残基において、別の2価基(化I/E−Ar1)としては、A21が−O−、−CO−、−COO−、−S−、−S−S−、−SO−、若しくは−SOO−のものが挙げられる。尚、式(化I/E−Ar1)において、一方若しくは両方のベンゼン環上に、置換基(例えば、C1〜C6アルキル基、ハロゲン原子等)を1以上有してもよい。具体的には、このような芳香族残基としては、下記式(化I/E−Ar1−6)及び(化I/E−Ar1−7)にて表されるもの等が挙げられる。
Figure 0004683182
芳香族残基において、更に別の2価基(化I/E−Ar1)としては、A21が次式(化F)、
Figure 0004683182
にて表されるもの等が挙げられる。尚、式(化I/E−Ar1)において、一方若しくは両方のベンゼン環上に、置換基(例えば、C1〜C6アルキル基等)を1以上有してもよい。具体的には、このような芳香族残基としては、次式(化I/E−Ar1−F)、
Figure 0004683182
にて表されるもの等が挙げられる。
芳香族残基において、更に別の2価基(化I/E−Ar1)としては、a21が0のものが挙げられる。尚、式(化I/E−Ar1)において、一方若しくは両方のベンゼン環上に、置換基(例えば、C1〜C6アルキル基、ハロゲン原子等)を1以上有してもよい。具体的には、このような芳香族残基としては、下記式(化I/E−Ar1−8)及び(化I/E−Ar1−9)にて表されるもの等が挙げられる。
Figure 0004683182
芳香族残基において、フェニレン基としては、芳香環上に置換基(例えば、C1〜C6アルキル基、ハロゲン原子等)を1以上有していてもよい。具体的には、フェニレン基としては、次式(化I/E−Ar2−1)、
Figure 0004683182
にて表されるもの等が挙げられる。
芳香族残基において、ナフチレン基としては、具体的には、次式(化I/E−Ar3−1)、
Figure 0004683182
にて表されるもの等が挙げられる。
芳香族残基としては、基(化I/E−Ar1−1)、(化I/E−Ar1−4)、(化I/E−Ar1−8)、及び(化I/E−Ar1−9)が好ましい。
11、A13、及びA15において、2価の水添芳香族残基としては、上記芳香族残基中の芳香環を水添(水素添加)したもの等が挙げられる。A11、A13、及びA15の内の少なくとも一部を、上記芳香族残基の替わりに水添芳香族残基としてよい。芳香族残基の替わりに水添芳香族残基とした場合、アクリル共重合性樹脂との相溶性が向上し、耐侯性も向上するという利点がある。
水添芳香族残基としては、完全水添及び部分水添されたものが挙げられる。具体的には、水添芳香族残基としては、芳香族残基中の不飽和結合(二重結合等)を完全に水添して飽和結合にしたもの、及びその途中の段階まで水添したもの、並びに芳香環中の総ての不飽和結合が水添されたもの、及び芳香環中の一部の不飽和結合のみが水添されたもの等が挙げられる。
水添芳香族残基を有するエポキシ樹脂(化I/E)を使用した場合、耐候性及びアクリル共重合体との相溶性等を向上させることができる。
水添条件は、水添の程度(例えば40〜100%水添)に応じ適宜選択されるが、例えば、ルテニウム担持成型触媒を充填した固定床流通式反応器を用いて、エーテル系溶媒に溶解した原料溶液と水素とを気液上向並流で反応器へ流通するフラッデドベッド法を用い、反応温度10〜150℃の範囲、反応圧力(水素圧)0.5〜15MPaの範囲、原料溶液の流通速度(LHSV)0.2〜10/hの範囲で水添が可能である。
11、A13、及びA15において、水添芳香族残基としては、具体的には、下記式(化I/E−S−1)〜(化I/E−S−12)にて表されるもの、並びにこれらのシクロヘキサン環の一部若しくは全部がシクロヘキセン環になったもの等が挙げられる。
Figure 0004683182
式(化I/E)中、a11及びa12は同一でも異なってもよい0以上の整数を表すが、a11とa12とは同時に0ではない。a11とa12との総和(a11+a12)は、例えば1〜30であってよい。a11とa12との総和(a11+a12)が大きい場合、指触乾燥性が優れる。
式(化I/E)中、A12とA14とは、同一でも異なってもよく、それぞれ独立にH若しくはGを表す。特に、a11個のA12は同一でも異なってもよく、それぞれ独立にH若しくはGを表す。同様に、a12個のA14は同一でも異なってもよく、それぞれ独立にH若しくはGを表す。但し、A12及びA14の総てが、同時にHではない。好ましくは、a11が0でない場合、a11個のA12の内、少なくとも一つはGである。同様に、好ましくは、a12が0でない場合、a12個のA14の内、少なくとも一つはGである。
更に、エポキシ樹脂(化I/E)は、軟化点50℃以上(特に60〜100℃)が好ましい。軟化点を50℃以上にすることにより、指触乾燥性の向上、及び感光性の向上という利点がある。
エポキシ樹脂(化I/E)としては、単独重合樹脂及び共重合樹脂等が挙げられ、これらの一種以上使用してよい。「樹脂」の種類としては、例えばビスフェノール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A/F併用型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールA(若しくはF)のノボラック型エポキシ樹脂、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂、ビキシレノール型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエンフェノリック型エポキシ樹脂、ナフタレン骨格エポキシ樹脂、フルオレイン型エポキシ樹脂、シリコーン変性エポキシ樹脂、及びε−カプロラクトン変性エポキシ樹脂等が挙げられ、これらの一種以上を使用してよい。
好ましくは、エポキシ樹脂(化I/E)としては、下記式(化I/E−1)にて表される単独重合型樹脂、下記式(化I/E−2)にて表される交互共重合型樹脂、及び下記式(化I/E−3)にて表されるブロック共重合型樹脂等が挙げられ、これらの一種以上使用してよい。
Figure 0004683182
式(化I/E−1)〜(化I/E−3)中、Gは前記と同義である。
式(化I/E−1)中、A31及びA33は、それぞれ独立に2価の芳香族残基若しくは2価の水添芳香族残基を表すが、好ましくはA33はA31である。A31及びA33において、2価の芳香族残基若しくは2価の水添芳香族残基としては、前記A11、A13、及びA15において説示したものであってよい。式(化I/E−1)中、a31は、1以上(例えば1〜30)の整数を表す。式(化I/E−1)中、A32は、H若しくはGを表すが、少なくとも一つはGである。
式(化I/E−2)中、A41、A43、及びA45は、それぞれ独立に2価の芳香族残基若しくは2価の水添芳香族残基を表すが、好ましくは、A45はA41若しくはA43である。A41、A43、及びA45において、2価の芳香族残基若しくは2価の水添芳香族残基としては、前記A11、A13、及びA15において説明・例示したものであってよい。式(化I/E−2)中、a41は、1以上(例えば1〜15)の整数を表す。式(化I/E−2)中、A42とA44とは、同一でも異なってもよく、それぞれ独立にH若しくはGを表す。特に、a41個のA42は同一でも異なってもよく、それぞれ独立にH若しくはGを表す。同様に、a41個のA44は同一でも異なってもよく、それぞれ独立にH若しくはGを表す。但し、A42及びA44の総てが、同時にHではない。好ましくは、a41個のA42の内、少なくとも一つはGである。同様に、好ましくは、a41個のA44の内、少なくとも一つはGである。
式(化I/E−3)中、A51、A53、及びA55は、それぞれ独立に2価の芳香族残基若しくは2価の水添芳香族残基を表すが、好ましくは、A55はA51若しくはA53である。A51、A53、及びA55において、2価の芳香族残基若しくは2価の水添芳香族残基としては、前記A11、A13、及びA15において説明・例示したものであってよい。式(化I/E−3)中、a51及びa52は、それぞれに独立に1以上(例えば1〜15)の整数を表す。式(化I/E−3)中、A52とA54とは、同一でも異なってもよく、それぞれ独立にH若しくはGを表す。特に、a51個のA52は同一でも異なってもよく、それぞれ独立にH若しくはGを表す。同様に、a52個のA54は同一でも異なってもよく、それぞれ独立にH若しくはGを表す。但し、A52及びA54の総てが、同時にHではない。好ましくは、a51個のA52の内、少なくとも一つはGである。同様に、好ましくは、a52個のA54の内、少なくとも一つはGである。
共重合型のエポキシ樹脂(化I/E−2)又は(化I/E−3)は、各単独重合型のエポキシ樹脂(化I/E−1)を複合したような効果を発現する。
例えば、樹脂(化I/E−1)は、基本骨格A31によって樹脂特性・特徴が異なる。具体的には、A31にビスフェノールFタイプを導入した場合、可とう性、密着性といった樹脂特性・特徴を有する。又、A31に基(化I/E−Ar1−9)を導入した場合、結晶性、低吸水率といった樹脂特性・特徴を有する。そこで、両者の特徴を得るために、夫々の単独重合型のエポキシ樹脂をブレンドすればよい。他方、同一分子内に上記骨格を夫々導入した共重合型のエポキシ樹脂を使用することによっても、両樹脂の特性・特徴を兼ね合わせた樹脂を合成することができる。従って、共重合型のエポキシ樹脂を使用することにより、樹脂特性としてトレードオフの関係にある事柄をバランスよく、機能付加することができる。
エポキシ樹脂(化I/E)において、樹脂(化I/E−1)としては、具体的には、下記式(化I/E−1−1)及び(化I/E−1−2)にて表される樹脂が挙げられる。樹脂(化I/E−2)としては、具体的には、それぞれ下記式(化I/E−2−1)〜(化I/E−2−4)にて表される樹脂が挙げられる。樹脂(化I/E−3)としては、具体的には、それぞれ下記式(化I/E−3−1)〜(化I/E−3−4)にて表される樹脂が挙げられる。エポキシ樹脂(化I/E)としては、これらの一種以上使用してよい。
Figure 0004683182
Figure 0004683182
上記表I/7及び表I/8中、Gは前記と同義である。A611及びA621は、それぞれ前記A32と同義である。a611及びa621は、それぞれ前記a31と同義である。A631、A641、A651、及びA661は、それぞれ前記A42と同義である。A632、A642、A652、及びA662は、それぞれ前記A44と同義である。a631、a641、a651、及びa661、は、それぞれ前記a41と同義である。A711、A721、A731、及びA741は、それぞれ前記A52と同義である。A712、A722、A732、及びA742は、それぞれ前記A 54 と同義である。a712、a722、a732、及びa742は、それぞれ前記a52と同義である。
上記表I/7及び表I/8中、A633、A634、A643、A644、A653、A654、A663、A664、A713、A714、A723、A724、A733、A734、A743、及びA744は、それぞれ独立にH若しくはCHである。好ましくは、それぞれ、A633とA634とは同一、A643とA644とは同一、A653とA654とは同一、A663とA664とは同一、A713とA714とは同一、A723とA724とは同一、A733とA734とは同一、A743とA744とは同一である。
交互共重合型のエポキシ樹脂、例えばエポキシ樹脂(化I/E−2−1)は、先ずビスフェノールA型エポキシ樹脂と4,4’−ジヒドロキシジフェニルメタンとを付加共重合させた後、残存水酸基のエポキシ化によって調製される。
ブロック共重合型のエポキシ樹脂、例えばエポキシ樹脂(化I/E−3−1)は、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂の単独重合体(nが1以上)とビスフェノールF型エポキシ樹脂の単独重合体(nが1以上)とを連結付加させた後、残存水酸基のエポキシ化によって調製される。
エポキシ樹脂(化I/E)と反応させる不飽和基含有モノカルボン酸としては、分子内にエチレン性不飽和結合及びカルボキシル基(カルボン酸基−COOHを含む。)を有するものが挙げられる。尚、エチレン性不飽和結合とカルボキシル基とは、互いに共役(隣接)していても、していなくてもよい。
具体的には、不飽和基含有モノカルボン酸としては、アクリル酸、メタクリル酸、フマル酸、マレイン酸、クロトン酸、ケイ皮酸、フマル酸モノメチル、フマル酸モノエチル、フマル酸モノプロピル、マレイン酸モノメチル、マレイン酸モノエチル、マレイン酸モノプロピル、ソルビン酸、
等が挙げられ、これらの一種以上を使用してよい。
エポキシ樹脂(化I/E)と不飽和基含有モノカルボン酸との反応において、エポキシ樹脂(化I/E)のエポキシ基1当量あたり不飽和基含有モノカルボン酸を0.8〜1.3モル反応させてよい。
次いで、このようにして得られた、エポキシ樹脂(化I/E)と不飽和基含有モノカルボン酸との反応物(以下、「初期反応物」ということがある。)を、多塩基性カルボン酸若しくはその無水物(以下、「多塩基性カルボン酸(無水物)」ということがある。)と反応させて、不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂[I]が調製される。
多塩基性カルボン酸(無水物)としては、例えばC1〜C8二塩基性カルボン酸(無水物)が挙げられる。具体的には、(無水)コハク酸、(無水)マレイン酸、(無水)フタル酸、(無水)イタコン酸、テトラ若しくはヘキサヒドロ(無水)フタル酸等が挙げられる。
初期反応物と多塩基性カルボン酸(無水物)との反応において、初期反応物中の水酸基に対して、水酸基1当量あたり多塩基性カルボン酸を0.05〜1.00当量反応させるのが好ましい。初期反応物と多塩基性カルボン酸(無水物)との反応において、初期反応物中の水酸基に対して、水酸基1当量あたり多塩基性カルボン酸無水物を0.1〜0.9当量反応させるのが好ましい。
不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂[I]は、酸価(mgKOH/g)40〜150(特に50〜120)が好ましい。酸価が、低過ぎると現像残渣が多くなることがあり、逆に高過ぎると塗膜の耐湿性が低下するとなることがある。
本発明の感光性熱硬化性樹脂組成物においては、成分[II]として、カルボキシル基および(メタ)アクリロイル基を有し、酸価が20〜160且つ平均分子量が3000〜70000であるポリマーを含有することができる。ポリマー[II]の酸価が20未満だとアルカリ現像性が低下することがあり、逆に160を超過すると塗膜の耐湿性が低下することかがある。ポリマー[II]の平均分子量が3000未満だと指蝕乾燥性や被膜現像性が低下することがあり、逆に70000を超過すると樹脂との相溶性や密着性が低下することかがある。
更に、ポリマー[II]中の、カルボキシル基数は分子量1000当り0.2〜5.0個、(メタ)アクリロイル基数は分子量1000当り0.2〜4.0個が、それぞれ好ましい。
特に、後述の反応物[II−1]は、酸価20〜160、平均分子量3000〜30000、カルボキシル基数は分子量1000当り0.2〜5.0個、(メタ)アクリロイル基数は分子量1000当り0.2〜4.0個、が好ましい。反応物[II−2]は、酸価20〜160、平均分子量3000〜30000、カルボキシル基数は分子量1000当り0.2〜5.0個、(メタ)アクリロイル基数は分子量1000当り0.2〜4.0個、が好ましい。
ポリマー[II]を含有することにより、塗膜の指触乾燥性を向上することができる。感光性ドライフィルムレジストを作製する場合は、保護フィルムの剥離性を改善することができる。
ポリマー[II]としては、取り扱いの安全性や入手容易性、合成の簡便さ等の観点から、[II−1]:カルボキシル基若しくはカルボン酸無水物基を有する重合体とヒドロキシル基含有(メタ)アクリル酸エステルとの反応物が好ましい。
反応物[II−1]において、調製原料のカルボキシル基を有する重合体としては、例えば、エチレン性不飽和酸を必須単量体として単独若しくは共重合して得られる(メタ)アクリル系樹脂が挙げられる。好ましくは、(メタ)アクリル系樹脂は、エチレン性不飽和酸とエチレン性不飽和結合含有単量体との共重合体である。
(メタ)アクリル系樹脂において、エチレン性不飽和酸としては、具体的には、アクリル酸、メタクリル酸、フマル酸、マレイン酸、クロトン酸、ケイ皮酸、フマル酸モノメチル、フマル酸モノエチル、フマル酸モノプロピル、マレイン酸モノメチル、マレイン酸モノエチル、マレイン酸モノプロピル、ソルビン酸等が挙げられ、これらの一種以上使用してよい。
(メタ)アクリル系樹脂において、エチレン性不飽和結合含有単量体としては、具体的には、C1〜C8アルキル(メタ)アクリレート[メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート等]、2−ヒドロキシC1〜C18アルキル(メタ)アクリレート[2−ヒドロキシメチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート等]、エチレングリコールモノメチルアクリレート、エチレングリコールモノメチルメタクリレート、エチレングリコールモノエチルアクリレート、エチレングリコールモノエチルメタクリレート、グリセロールアクリレート、グリセロールメタクリレート、アクリル酸ジメチルアミノエチルエステル、メタクリル酸ジメチルアミノエチルエステル、テトラヒドロフルフリルアクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、アクリル酸アミド、メタクリル酸アミド、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、エチルメタクリレート、ブチルアクリレート、ブチルメタクリレート、イソブチルアクリレート、イソブチルメタクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、ベンジルアクリレート、ベンジルメタクリレート、アクリル酸カルビトール、メタクリル酸カルビトール、ε−カプロラクトン変性テトラフルフリルアクリレート、ε−カプロラクトン変性テトラフルフリルメタクリレート、ジエチレングリコールエトキシルアクリレート、イソデシルアクリレート、イソデシルメタクリレート、オクチルアクリレート、オクチルメタクリレート、ラウリルアクリレート、ラウリルメタクリレート、トリデシルアクリレート、トリデシルメタクリレート、ステアリルアクリレート、ステアリルメタクリレート等が挙げられ、これらの一種以上使用してよい。
具体的には、(メタ)アクリル系樹脂は、メタクリル酸とイソブチルメタクリレートとの共重合体、メタクリル酸とメチルアクリレートとの共重合体等が挙げられ、これらの一種以上使用してよい。
カルボキシル基を有する重合体は、平均分子量3000〜30000、樹脂中のカルボキシル基数は分子量1000当り0.2〜5.0個、酸価20〜160が好ましい。
反応物[II−1]において、カルボン酸無水物基を有する重合体としては、次式(化II−1/An)、
Figure 0004683182
[式(化II−1/An)中、B11、及びB12は、それぞれ独立にH、C〜Cアルキル基、若しくは芳香族基(フェニル、フェノール等)を表す。b11及びb12は、何れも10〜500(好ましくは15〜300)の整数を表す。]
にて表されるもの等が挙げられる。
式(化II−1/An)においては、下記式(化II−1/An−U1)と(化II−1/An−U2)にて表される各繰り返し単位の、無水物基含有重合体(化II−1/An)骨格中における配列順序を、何等、規定(限定)するものではない。
Figure 0004683182
[式(化II−1/An−U2)中、B11及びB12は前記と同義。]
従って、繰り返し単位(化II−1/An−U1)と(化II−1/An−U2)とが同一でない場合、無水物基含有重合体(化II−1/An)としては、例えば、繰り返し単位(化II−1/An−U1)と(化II−1/An−U2)とが、ブロック重合型に配列したもの、交互重合型に配列したもの、及びランダム重合型に配列したもの等が挙げられ、これらの一種以上使用してよい。
好ましくは、無水物基含有重合体(化II−1/An)としては、次式(化II−1/An−1)、
Figure 0004683182
[式(化II−1/An−1)中、B21及びB22はそれぞれ前記B11及びB12と同義である。b21は、5〜400(好ましくは10〜300)の整数を表す。]
にて表される交互重合型のものである。
具体的には、カルボン酸無水物基を有する重合体としては、スチレンと無水マレイン酸との共重合体、α−イソブチレンと無水マレイン酸との共重合体、スチレンと無水マレイン酸との共重合体とアルキルアルコールとの反応物等が挙げられ、これらの一種以上を使用してよい。
カルボン酸無水物基を有する重合体は、平均分子量3000〜30000、樹脂中の酸無水物基数は分子量1000当り0.2〜5.0個、酸価20〜160が好ましい。
反応物[II−1]において、ヒドロキシル基含有(メタ)アクリル酸エステルとしては、次式(化II−1/Ac)
Figure 0004683182
[式(化II−1/Ac)中、B31はC1〜C6アルキレン基を表す。]
にて表されるもの等が挙げられる。
具体的には、ヒドロキシル基含有(メタ)アクリル酸エステル(化II−1/Ac)としては、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、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートとε−カプロラクトンとの反応物、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート等が挙げられ、これらの一種以上を使用してよい。
カルボキシル基を有する重合体とヒドロキシル基含有(メタ)アクリル酸エステル(化II−1/Ac)との反応において、重合体中のカルボキシル基1当量に対して、ヒドロキシル基含有(メタ)アクリル酸エステル(化II−1/Ac)の水酸基0.1〜0.75当量が好ましい。
カルボン酸無水物基を有する重合体とヒドロキシル基含有(メタ)アクリル酸エステル(化II−1/Ac)との反応において、重合体中のカルボン酸無水物基1当量に対して、ヒドロキシル基含有(メタ)アクリル酸エステル(化II−1/Ac)の水酸基0.4〜0.6当量が好ましい。
好ましくは、反応物[II−1]としては、次式(化II−1)、
Figure 0004683182
[式(化II−1)中、B41、B42、及びB43は、それぞれ前記B31、B11、及びB12と同義。b41及びb42は、何れも10〜500(好ましくは15〜300)の整数を表す。]
にて表されるものである。
式(化II−1)においては、下記式(化II−1/U1)と(化II−1/U2)にて表される各繰り返し単位の重合体骨格中における配列順序を、何等、規定(限定)するものではない。
Figure 0004683182
[上記表II/2中、B41、B42、及びB43は、それぞれ前記と同義。]
従って、繰り返し単位(化II−1/U1)と(化II−1/U2)とが同一でない場合、反応物(化II−1)としては、例えば、繰り返し単位(化II−1/U1)と(化II−1/U2)とが、ブロック重合型に配列したもの、交互重合型に配列したもの、及びランダム重合型に配列したもの等が挙げられ、これらの一種以上使用してよい。
好ましくは、反応物(化II−1)としては、次式(化II−1/1)、
Figure 0004683182
[式(化II−1/1)中、B51、B52、及びB53は、それぞれ前記B31、B11、及びB12と同義。b51は、5〜400(好ましくは10〜300)の整数を表す。]にて表されるものである。
他のポリマー[II]としては、原料の入手し易さ、合成の簡便さ等の観点から、例えば[II−2]:カルボキシル基を有する重合体中のカルボキシル基の少なくとも一部とエポキシ基含有不飽和単量体とを反応させて(メタ)アクリロイル基を導入した反応物が好ましい。反応物[II−2]は、反応物[II−1]の替わりに若しくは反応物[II−1]と共に、使用することができる。
反応物[II−2]において、調製原料のカルボキシル基を有する重合体としては、前記反応物[II−1]において説示したものが挙げられる。
反応物[II−2]は、上記カルボキシル基を有する重合体中のカルボキシル基の少なくとも一部とエポキシ基含有不飽和単量体とを反応させて得られる。その結果、樹脂中に、(メタ)アクリロイル基が導入される。
エポキシ基含有不飽和単量体としては、具体的には、グリシジル(メタ)アクリレート、C1〜C6アルキル−2,3−エポキシプロピル(メタ)アクリレート[2−メチル−2,3−エポキシプロピル(メタ)アクリレート、2−エチル−2,3−エポキシプロピル(メタ)アクリレート等]、脂環式エポキシ基を有する化合物[3,4−エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシルエチル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシルブチル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシルメチルアミノアクリレート等]等が挙げられ、これらの一種以上使用して等が挙げられ、これらの一種以上使用してよい。
尚、反応物[II−2]の調製においては、所望の酸価を得るために、必要に応じ、更に、樹脂中のヒドロキシ基に酸無水物を付加反応させてよい。酸無水物としては、具体的には、無水フタル酸、ジ、テトラ、若しくはヘキサヒドロ無水フタル酸、無水マレイン酸、無水コハク酸等が挙げられ、これらの一種以上使用してよい。
カルボキシル基を有する重合体とエポキシ基含有不飽和単量体との反応において、重合体中のカルボキシル基1当量に対して、エポキシ基含有不飽和単量体のエポキシ基0.1〜0.9当量が好ましい。
本発明の感光性熱硬化性樹脂組成物においては、成分[III]として、希釈剤を含有する。希釈剤[III]を含有することにより、架橋効率を上げ、耐熱性を向上させ、組成物の塗布粘度を調節することができる。
希釈剤[III]としては、有機溶剤及び/又は光重合性単量体を使用することができる。希釈剤[III]において、有機溶剤としては、具体的には、エチルメチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン類;トルエン、キシレン、テトラメチルベンゼンなど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、ジプロプレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテルなどのグリコールエーテル類;酢酸エチル、酢酸ブチルおよび上記グリコールエーテル類のエステル化物などのエステル類;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などのアルコール類;オクタン、デカンなどの脂肪族炭化水素類;石油エーテル、石油ナフサ、水添石油ナフサ、ソルベントナフサなどの石油系溶剤等が挙げられ、これらの一種以上使用してよい。
希釈剤[III]において、光重合性単量体としては、具体的には、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートなどのヒドロキシアルキル(メタ)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モノまたはジアクリレート類;N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N−メチロール(メタ)アクリルアミドなどの(メタ)アクリルアミド類;N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレートなどのアミノアルキル(メタ)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またはこれ等のエチレンオキサイドもしくは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;フェノキシ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAジ(メタ)アクリレートおよび、これ等のフェノール類のエチレンオキサイドあるいはプロピレンオキサイド付加物などの(メタ)アクリレート類;グルセリンジ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(メタ)アクリレート類;およびメラミン(メタ)アクリレート等が挙げられ、これらの一種以上使用してよい。
本発明の感光性熱硬化性樹脂組成物においては、成分[IV]として、光重合開始剤を含有する。光重合開始剤[IV]としては、各成分配合後の樹脂組成物の貯蔵安定性が良く、溶解性が良く、かつ種々の熱処理工程(予備乾燥、熱硬化、モールド、実装半田付け)で未反応の開始剤のミストが発生しないものが好ましい。
そのような光重合開始剤[IV]としては、具体的には、ベンゾイン、ベンジル、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテルなどのベンゾイン類および、ベンゾインアルキルエーテル類;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、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−メチル−1−(4−(メチルチオ)フェニル)−2−モノフォリノ−プロパン−1−オン、N,N−ジメチルアミノアセトフェノンなどのアセトフェノン類;2−メチルアントラキノン、2−エチルアントラキノン、2−tert−ブチルアントラキノン、1−クロロアントラキノン、2−アミルアントラキノン、2−アミノアントラキノン、などのアントラキノン類;2,4−ジメチルチオサントン、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などのチオキサントン類;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などのケタール類;ベンゾフェノン、メチルベンゾフェノン、4,4’−ジクロロベンゾフェノン、4,4’−ビスジエチルアミノベンゾフェノンなどのベンゾフェノン類、およびキサントン類など、さらに、エチル4−ジメチルアミノベンゾエート、2−(ジメチルアミノ)エチルベンゾエートなどの安息香酸エステル類、あるいはトリエチルアミン、トリエタノールアミンなどの三級アミン類の様な光増感剤を単独あるいは2種以上を組合せて用いることができる。
環境問題から好ましい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−フォスフィンオキサイド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイド、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタノン−1、2−ジメチルアミノ−2−(4−メチル−ベンジル)−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタノン−1、2,4−ジエチルチオキサントン、4−ベンゾイル−4’−メチルジフェニルサルファイド、4−フェニルベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−1−(4−(4−(2−ヒドロキシ−2−メチル−プロピオニル)−ベンジル)−フェニル)−2−メチル−プロパン−1−オン、ポリ(オキシ(メチル−1,2−エタンジイル)),α−(4−(ジメチルアミノ)ベンゾイル−ω−ブトキシ、9−フェニルアクリジン、1,7−ビス(9−アクリジニル)ヘプタン、1,5−ビス(9−アクリジニル)ペンタン、1,3−ビス(9−アクリジニル)プロパン等が挙げられ、これらの一種以上使用してよい。
本発明の感光性熱硬化性樹脂組成物においては、成分[V]として、下記式(化V)にて表される結晶性エポキシ樹脂を含有する。不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂[I]と結晶性エポキシ樹脂[V]との併用により、レジストの塗膜透明性、HAST耐性(特に電気絶縁性におけるHAST耐性)、及び耐熱衝撃性を発現させ向上することができる。更に、不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂[I]、ポリマー[II]、及び結晶性エポキシ樹脂[V]との併用により、電気絶縁性におけるHAST耐性を極めて向上することができる。
Figure 0004683182
式(化V)中、Gは前記と同義である。E11〜E13及びE15〜E17は、同一でも異なってもよいH若しくはC1〜C5アルキル基を表す。e11及びe12は、同一でも異なってもよい0〜3の整数を表す。e11及びe12が3を超過すると、結晶性や保存安定性が低下することがある。
結晶性エポキシ樹脂[V]は、融点が40〜140(特に110〜135)℃、最大粒径20μm以下(特に0.5〜15μm)の微粉体が好ましい。融点が低過ぎると、指蝕乾燥性が低下したり、保存安定性が低下することがあり、逆に高過ぎると光反応性樹脂と結晶性エポキシ樹脂の相溶性が低下し塗膜の透明性が劣ったり、耐熱性、耐湿性等の塗膜物性が低下することがある。粒径が大き過ぎると、塗膜の平滑性、耐熱性が低下することがある。
具体的には、結晶性エポキシ樹脂[V]としては、下記式(化V/1)〜(化V/)で表される樹脂等が挙げられ、これらの一種以上使用してよい。これらの内、式(化V/1)で表される樹脂が最も好ましい。
Figure 0004683182
(化V/1)〜(化V/)中、Gは前記と同義である
本発明の感光性熱硬化性樹脂組成物においては、成分[VI]として、硬化密着性付与剤を含有する。硬化密着性付与剤[VI]を含有することにより、密着性、耐薬品性、耐熱性、耐湿性等の特性をより一層向上することができる。
具体的には、硬化密着性付与剤[VI]としては、S−トリアジン類[メラミン、エチルジアミノ−S−トリアジン、2,4−ジアミノ−S−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−トリル−S−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−キシリル−S−トリアジン等]、グアナミン類[グアナミン、アセトグアナミン、ベンゾグアナミン、3,9−ビス[2−(3,5ジアミノ−2,4,6−トリアザフェニル)エチル]2,4,8,10テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカン等]、イミダゾール系化合物[2−エチル−4−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾール、2フェニル4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾール、2−メチルイミダゾールのイソシアヌール酸付加物(四国化成工業、「2MZ−OK」等)、1−(4,5−ジアミノ−2−トリアジニル)−2−(2−メチル−1−イミダゾリル)エタン(四国化成工業、「2MZ−AZINE」等)]、
イミダゾールアルコキシシラン誘導体[N−イミダゾールメチルトリメトキシシラン、N−2−メチルイミダゾールメチルトリメトキシシラン、N−2−エチルイミダゾールメチルトリメトキシシラン、N−2−iso−プロピルイミダゾールメチルトリメトキシシラン、N−2−エチル−4−メチルイミダゾールメチルトリメトキシシラン、N−2−ウンデシルイミダゾールメチルトリメトキシシラン、N−2−ヘプタデシルイミダゾールメチルトリメトキシシラン、N−イミダゾールメチルトリエトキシシラン、N−2−メチルイミダゾールエチルトリメトキシシラン、
N−2−エチルイミダゾールメチルトリエトキシシラン、N−2−iso−プロピルイミダゾールメチルトリエトキシシラン、N−2−エチル−4−メチルイミダゾールメチルトリエトキシシラン、N−2−ウンデシルイミダゾールメチルトリエトキシシラン、N−2−ヘプタデシルイミダゾールメチルトリエトキシシラン、2−(N−イミダゾール)エチルトリメトキシシラン、2−(N−2−メチルイミダゾール)エチルトリメトキシシラン、2−(N−2−エチルイミダゾール)エチルトリメトキシシラン、2−(N−2−iso−プロピルイミダゾール)エチルトリメトキシシラン、2−(N−2−エチル−4−メチルイミダゾール)エチルトリメトキシシラン、2−(N−2−ウンデシルイミダゾール)エチルトリメトキシシラン、
2−(N−2−ヘプタデシルイミダゾール)エチルトリメトキシシラン、2−(N−イミダゾール)エチルトリエトキシシラン、2−(N−2−メチルイミダゾール)エチルトリエトキシシラン、2−(N−2−エチルイミダゾール)エチルトリエトキシシラン、2−(N−2−iso−プロピルイミダゾール)エチルトリエトキシシラン、2−(N−2−エチル−4−メチルイミダゾール)エチルトリエトキシシラン、2−(N−2−ウンデシルイミダゾール)エチルトリエトキシシラン、2−(N−2−ヘプタデシルイミダゾール)エチルトリエトキシシラン、3−(N−イミダゾール)プロピルトリメトキシシラン、3−(N−2−メチルイミダゾール)プロピルトリメトキシシラン、3−(N−2−エチルイミダゾール)プロピルトリメトキシシラン、3−(N−2−iso−プロピルイミダゾール)プロピルトリメトキシシラン、
3−(N−2−エチル−4−メチルイミダゾール)プロピルトリメトキシシラン、3−(N−2−ウンデシルイミダゾール)プロピルトリメトキシシラン、3−(N−2−ヘプタデシルイミダゾール)プロピルトリメトキシシラン、3−(N−イミダゾール)プロピルトリエトキシシラン、3−(N−2−メチルイミダゾール)プロピルトリエトキシシラン、3−(N−2−エチルイミダゾール)プロピルトリエトキシシラン、3−(N−2−iso−プロピルイミダゾール)プロピルトリエトキシシラン、3−(N−2−エチル−4−メチルイミダゾール)プロピルトリエトキシシラン、3−(N−2−ウンデシルイミダゾール)プロピルトリエトキシシラン、3−(N−2−ヘプタデシルイミダゾール)プロピルトリエトキシシラン等]、
第四級イミダゾリウム塩誘導体[1−エチル3−メチルイミダゾリウム トリフルオロメチル硫酸塩、N−メチル,N’−n−ブチルイミダゾリウムヘキサフルオロリン酸塩、N−アルキル−N’−アルコキシアルキルイミダゾリウム塩(陰イオンが、ビス(トリフロロメチルスルホニル)イミド酸、過塩素酸、テトラフルオロホウ酸、ヘキサフルオロリン酸、トリス(トリフロロメチルスルホニル)炭素酸、トリフロロメタンスルホン酸、トリフロロ酢酸又は有機カルボン酸またはハロゲンイオンより選ばれた少なくとも1種)等]、
ジアミノジフェニルメタン、m−フェニレンジアミン、ジアミノジフェニルスルフォン、シクロヘキシルアミン、m−キシリレンジアミン、4,4′−ジアミノ−3,3′ジエチルジフェニルメタン、ジエチレントリアミン、テトラエチレンペンタミン、N−アミノエチルピベラジン、イソホロンジアミン、ジシアンジアミド、尿素類[尿素それ自体等]、ポリアミン類[多塩基ヒドラジド等]、これ等の有機酸塩および/またはエポキシアダクト、三フッ化ホウ素のアミン錯体、
三級アミン類[トリメチルアミン、トリエタノールアミン、N,N−ジメチルオクチルアミン、N,N−ジメチルアニリン、N−ベンジルジメチルアミン、ピリジン、N−メチルピリジン、N−メチルモルホリン、ヘキサメトキシメチルメラミン、2,4,6−トリス(ジメチルアミノフェノール)、N−シクロヘキシルジメチルアミン、テトラメチルグアニジン、m−アミノフェノール等]、有機ホスフィン類[トリブチルホスフィン、トリフェニルホスフィン、トリス−2−シアノエチルホスフィン等]、
ホスホニウム塩類[トリ−n−ブチル(2,5−ジヒドロキシフェニル)ホスホニウムブロマイド、ヘキサデシルトリブチルホスホニウムクロライド等]、4級アンモニウム塩[ベンジルトリメチルアンモニウムクロライド、フェニルトリブチルアンモニウムクロライド、ベンジルトリメチルアンモニウムブロマイド等]、ジフェニルヨードニウムテトラフルオロボロエート、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、2,4,6−トリフェニルチオピリリウムヘキサフルオロホスフェート、光カチオン重合触媒、スチレン−マレイン酸樹脂、シランカップリング剤等が挙げられ、これらの一種以上使用してよい。
硬化密着性付与剤[VI]として、イミダゾールアルコキシシラン誘導体及び/又は第四級イミダゾリウム塩誘導体を使用した場合、レジストの密着性向上が図られ、更には耐金鍍金性、半田耐熱性、耐湿性、ピール強度等も向上させることができる。
好ましくは、硬化密着性付与剤[VI]としては、ジシアンジアミド、S−トリアジン誘導体[具体的には メラミン、エチルジアミノ−S−トリアジン、2,4−ジアミノ−S−トリアジン等]、イミダゾールアルコキシシラン誘導体[具体的には、N−イミダゾールメチルトリメトキシシラン、3−(N−2−メチルイミダゾール)プロピルトリメトキシシラン等]、第四級イミダゾリウム塩誘導体[1−エチル3−メチルイミダゾリウ厶 トリフルオロメチル硫酸塩、N−メチル,N’−n−ブチルイミダゾリウムヘキサフルオロリン酸塩、N−アルキル−N’−アルコキシアルキルイミダゾリウムフタル酸塩]等である。
本発明の感光性熱硬化性樹脂組成物においては、更に、熱硬化性成分を含有するのが好ましい。熱硬化性成分としては、例えば、[VII−1]:融点135〜170℃の結晶性エポキシ樹脂(但し、結晶性エポキシ樹脂[V]を除く。)が挙げられる。結晶性エポキシ樹脂[VII−1]を使用することにより、保存安定性を更に安定させることができる。
結晶性エポキシ樹脂[VII−1]は、融点135〜170℃、好ましくは140〜170℃を有し、最大粒径20μm以下(特に0.5〜15μm)の微粉体が好ましい。融点が135℃未満だと保存安定性が低下する場合があり、逆に170℃を超過すると樹脂の相溶性、塗膜透明性、及び耐熱性等の低下をきたすことがある。
結晶性エポキシ樹脂[VII−1]としては、具体的には、それぞれ下記式(化VII−1/1)、(化VII−1/2)、及び(化VII−1/3)にて表される樹脂が挙げられ、これらの一種以上使用してよい。
Figure 0004683182
式(化VII−1/1)〜(化VII−1/3)中、Gは前記と同義である。式(化VII−1/1)中、g11は0〜2の数を表す。g11が、大き過ぎると結晶性を示さなくなり、その結果、保存安定性が低下するとなることがある。
他の熱硬化性成分としては、[VII−2]:下記式(化VII−2)にて表されるモノ・ポリカルボジイミド(モノカルボジイミド及び/又はポリカルボジイミド)が挙げられる。モノ・ポリカルボジイミド[VII−2]を含有することにより、耐加水分解性及び耐冷熱衝撃性を向上することができる。
Figure 0004683182
式(化VII−2)中、G21及びG23は、それぞれ独立に1価基の芳香族残基、脂肪族残基若しくは脂環式残基を表す。G22は、2価基の芳香族残基、脂肪族残基若しくは脂環式残基を表す。g21は、0〜30(好ましくは2〜15)の数を表す。
21及びG23において、1価基の芳香族残基としてはフェニル、m−トルイル、o−トルイル、3,5−ジメチルフェニル、ナフチル等、脂肪族残基としてはシクロヘキシル、ブチル等が挙げられる。
22において、2価基の芳香族残基としては4,4’−ジフェニルメタンの2価相当基、p−フェニレン、4,4’−ジフェニルエーテルの2価相当基、3,3’−ジメトキシ−4,4’−ビフェニルの2価相当基、ナフチレン等、脂肪族残基としてはヘキサメチレン、2,2,4−トリメチルヘキサメチレン、4,4’−ジシクロヘキシレン、キシリレン、テトラメチルキシリレン、イソホロンの2価相当基、シクロヘキシレン、リジンの2価相当基、メチルシクロヘキサンの2価相当基等が挙げられる。
ポリカルボジイミド[VII−2]は、例えば、重合性モノマーを重合後、この重合末端を末端封止剤にて封止することによって、調製される。
ポリカルボジイミド[VII−2]の調製において、調製原料の重合性モノマーとしては、下記式(化VII−2/D1)及び(化VII−2/D2)にて表される有機ジイソシアネートが挙げられ、これらの一種以上使用してよい。
Figure 0004683182
式(化VII−2/D1)中、G31はC1〜C6アルキル基、ハロゲン原子等を表す。式(化VII−2/D2)中、G41及びG43は、それぞれ独立に1価基(例えば、C1〜C6アルキル基、ハロゲン原子等)を表す。G42は、2価基(例えば、C1〜C6アルキレン、フェニレン、ナフチレン、−O−、S−、−Si−等)を表す。g41は、0〜6の数を表す。g41が6を超過すると耐熱性が低下することがある。
具体的には、有機ジイソシアネート(化VII−2/D1)及び(化VII−2/D2)としては、p−フェニレ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、1−メトキシフェニル−2,4−ジイソシアネート、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルエーテルジイソシアネート、3,3’−ジメチル−4,4’−ジフェニルエーテルジイソシアネート、o−トリジンジイソシアネート、3,3’−ジメトキシ−4,4’−ビフェニルジイソシアネート等が挙げられ、これらの何れか若しくは二種以上(例えば、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネートとトリレンジイソシアネートとの混合物等)使用してよい。
ポリカルボジイミド[VII−2]の調製において、末端封止剤としては、有機モノイソシアネート[フェニルイソシアネート、(オルト、メタ、パラ)−トリルイソシアネート、ジチメルフェニルイソシアネート、シクロヘキシルイソシアネート、メチルイソシアネート、クロロフェニルイソシアネート、トリフルオロメチルフェニルイソシアネート、ナフチルイソシアネート等]が挙げられ、これらの一種以上使用してよい。
ポリカルボジイミド[VII−2]の調製において、重合は単独重合若しくは共重合であってよく、以下のようにして行ってよい。即ち、有機ジイソシアネート[4,4’−ジフェニルメタンジインシアネートとトリレンジイソシアネートとの混合物等]と末端封止剤[フェニルイソシアネート等]とを、重合溶媒[テトラクロロエチレン等]中、不活性雰囲気[窒素等]下、必要に応じカルボジイミド化触媒[3−メチル−1−フェニル−2−ホスホレン−1−オキサイド等]の存在下、120〜200℃にて加熱撹拌して、脱二酸化炭素を伴う縮合反応を行い、ポリカルボジイミド得ることができる。
モノ・ポリカルボジイミド[VII−2]は、樹脂組成物の保存安定性、HAST耐性等の観点から軟化点が100〜150(特に105〜140)℃、最大粒径20μm以下(特に1〜15μm)の微粉体が好ましい。軟化点が低過ぎると、低温でも不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂[I]と付加反応を起こすことがあり、樹脂組成物の保存安定性等の保存安定性が悪化することがある。粒径が大き過ぎると、塗膜の平滑性が低下、ピンホールの発生等により耐熱性が低下することがある。
他の熱硬化性成分としては、[VII−3]:アリル基含有化合物が挙げられる。アリル基含有化合物[VII−3]を含有することにより、耐熱性、耐薬品性等の硬化物性を向上させることができる。
アリル基含有化合物[VII−3]としては、アリル基含有プレポリマーが挙げられる。
アリル基含有化合物[VII−3]において、アリル基含有プレポリマーは、平均分子量400〜30000、特に1000〜20000が好ましい。平均分子量が400未満だと指蝕乾燥性、耐熱性が低下することがあり、逆に30000を超過すると樹脂の粘度が高くなり取り扱いにくくなると伴に、樹脂の相溶性が低下することがある。
アリル基含有化合物[VII−3]において、アリル基含有プレポリマーとしては、具体的には、トリアリルイソシアヌレートプレポリマー、並びに繰り返し単位が下式(化VII−3/U1)にて表されるジアリルフタレートプレポリマー及び下式(化VII−3/U2)にて表されるジアリルインフタレートプレポリマー等が挙げられ、これらの一種以上使用してよい。
Figure 0004683182
式(化VII−3/U1)中、g51は2〜50の整数を表す。式(化VII−3/U2)中、g61は2〜50の整数を表す。g51若しくはg61が小さ過ぎると指蝕乾燥性、耐熱性が低下することがあり、逆に大き過ぎると樹脂の粘度が高くなり、取り扱いにくくなったり、樹脂の相溶性が低下したりすることがある。
他のアリル基含有化合物[VII−3]としては、具体的には、トリアリルイソシアヌレート、トリアリルシアヌレート、トリメタアリルイソシアヌレート等が挙げられ、これらの一種以上(以下、「トリ(メタ)アリル(イソ)シアヌレート」ということがある。)使用してよい。
更に、他のアリル基含有化合物[VII−3]としては、下記式(化VII−3/1)にて表されるビスアリルナジイミド化合物等が挙げられる。
Figure 0004683182
式(化VII−3/1)中、G71は、次式(化VII−3/1−R1)、(化VII−3/1−R2)、若しくは(化VII−3/1−R3)にて表される2価基を表す。
Figure 0004683182
式(化VII−3/1−R3)中、g81は4〜8の整数を表す。g81が小さ過ぎると取り扱い難くなることがあり、逆に大き過ぎると耐熱性が低下することがある。
アリル基含有化合物[VII〜3]としては、前記アリル基含有プレポリマー、トリ(メタ)アリル(イソ)シアヌレート、及びビスアリルナジイミド化合物(化VII−3/1)の一種以上使用してよい。これらの化合物は、何れも、高温で熱反応するが、樹脂組成物の保存安定性、現像性への影響が少ないのみならず、硬化膜の耐熱性、半田耐熱性等を向上することができる。
他の熱硬化性成分としては、[VII−4]:オキサゾリン基含有化合物等が挙げられる。オキサゾリン基含有化合物[VII−4]は、樹脂組成物の保存安定性、HAST耐性の観点から軟化点が100〜150(特に110〜140)℃、最大粒径20μm以下(特に0.5〜15μm)の微粉体が好ましい。オキサゾリン基含有化合物[VII−4]の軟化点が低過ぎると、低温でも不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂[I]と付加反応を起こすことがあり、樹脂組成物の保存安定性等の保存安定性が悪化することがある。粒径が大き過ぎると、塗膜の平滑性低下、ピンホールの発生等により耐熱性が低下することがある。
オキサゾリン基含有化合物[VII−4]を含有することにより、樹脂との相溶性を向上し、更に密着性を向上させることができる。
熱硬化性成分において、オキサゾリン基含有化合物[VII−4]としては、具体的には、2,2−(1,3−フェニレン)ビス−2−オキサゾリン及びオキサゾリン基含有ポリマー等が挙げられ、これらの一種以上使用してよい。
オキサゾリン基含有化合物[VII−4]において、オキサゾリン基含有ポリマーは、平均分子量1000〜10000が好ましい。平均分子量が小さ過ぎると指蝕乾燥性、耐熱性が低下することがあり、逆に大き過ぎると樹脂の粘度が高くなり取り扱いにくくなったり、樹脂の相溶性が低下したりすることがある。
オキサゾリン基含有ポリマーとしては、ポリマー鎖にオキサゾリン基をペンダント基として有するもの、具体的にはアクリル樹脂、スチレン/アクリル樹脂、ポリスチレン等の共重合タイプの一部にペンダント基として有したポリマー等が挙げられ、これらの一種以上使用してよい。
本発明の感光性熱硬化性樹脂組において、上記熱硬化性成分[VII−1]〜[VII−4]は一種以上使用してよい。
その他、本発明の感光性熱硬化性樹脂組においては、添加成分として、シランカップリング剤、有機/無機アルコキシシランポリマー、消泡剤、着色剤(染料、顔料、無機)、充填剤等を、任意に加えることができる。
本発明の感光性熱硬化性樹脂組成物の組成において、不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂[I]100重量部に対し、ポリマー[II]が0〜60(特に2〜40)重量部が好ましい。ポリマー[II]が少な過ぎると、指蝕乾燥性が劣ったり、被膜の現像性が劣ったりすることがあり、逆に多過ぎると樹脂との相溶性が低下したり、密着性が劣ったりすることがある。
本発明の感光性熱硬化性樹脂組成物の組成において、不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂[I]100重量部に対し、希釈剤[III]が10〜300(特に30〜200)重量部が好ましい。希釈剤[III]が少な過ぎるとコーティング性が悪化し塗布しづらくなったり、光重合性が低下したりすることがあり、逆に多過ぎると指蝕乾燥性、解像性が低下することがある。
本発明の感光性熱硬化性樹脂組成物の組成において、不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂[I]100重量部に対し、光重合開始剤[IV]が0.5〜40(特に2〜30)重量部が好ましい。
本発明の感光性熱硬化性樹脂組成物の組成において、不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂[I]100重量部に対し、結晶性エポキシ樹脂[V]が1〜100(特に4〜70)重量部が好ましい。結晶性エポキシ樹脂[V]が少な過ぎると耐熱性、耐薬品性、密着性、耐湿性等の塗膜物性が低下することがあり、逆に多過ぎるとアルカリ現像性が低下することがある。
本発明の感光性熱硬化性樹脂組成物の組成において、不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂[I]100重量部に対し、硬化密着性付与剤[VI]が0.1〜20(特に0.5〜10)が好ましい。硬化密着性付与剤[VI]が少な過ぎると密着性、耐金鍍金性が低下することがあり、逆に多過ぎると保存安定性が低下することがある。
本発明の感光性熱硬化性樹脂組成物の組成において、不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂[I]100重量部に対し、結晶性エポキシ樹脂[VII−1]0.1〜50(特に2〜40)重量部、モノ・ポリカルボジイミド[VII−2]0.1〜50(特に2〜40)重量部、アリル基含有化合物[VII−3]0.1〜50(特に2〜30)重量部、及びオキサゾリン基含有化合物[VII−4]0.1〜50(特に2〜30)重量部が、それぞれ好ましい。但し、結晶性エポキシ樹脂[V]と上記熱硬化性成分[VII−1]〜[VII−4]との総量(即ち、[V]+[VII−1]+[VII−2]+[VII−3]+[VII−4])が、不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂[I]100重量部に対し、2〜100(特に5〜80)重量部が好ましい。
上記熱硬化性成分が少な過ぎると耐熱性、耐薬品性、密着性、耐湿性等の塗膜物性が低下することがあり、逆に多過ぎるとアルカリ現像性、保存安定性が低下することがある。
更に、結晶性エポキシ樹脂[V]100重量部に対し、結晶性エポキシ樹脂[VII−1]は、0〜200(特に5〜150)重量部が好ましい。結晶性エポキシ樹脂[V]に対し[VII−1]が多過ぎると、塗膜の透明性が低下することがある。
本発明の感光性熱硬化性樹脂組成物は、通常、酸価40〜120を有する。酸価が低過ぎるとアルカリ現像性が低下することがあり、逆に高過ぎると塗膜の耐湿性が低下することがある。
上記のようにして、保存安定性、予備乾燥の熱安定性、指触乾燥性、アルカリ水溶液での現像性、感光性、また硬化膜の透明性、密着性、電気絶縁性、半田耐熱衝撃性、耐薬品性、金鍍金耐性、耐屈曲性、長期信頼性(耐マイグレーション性、HAST耐性)、ミストを排出し難い環境に配慮した優れたソルダーレジストに適する本発明の感光性熱硬化性樹脂組成物を調製できる。このような本発明の感光性熱硬化性樹脂組成物は、各種レジスト(ソルダーレジスト、層間絶縁材料等)用インキ、例えばアルカリ現像型液状フォトソルダーレジストインキ、アルカリ現像型ドライフィルムソルダーレジスト等に特に有用である。
以下、上記本発明の感光性熱硬化性樹脂組成物から得られたレジストをプリント配線板の表面上に被覆したレジスト被覆プリント配線板について説明する。プリント配線板としては、好ましくは平滑化プリント配線板である。平滑化プリント配線板としては、プリント配線板のスルホール部やプリント配線板表面の凹部が樹脂にて充填されており、プリント配線板表面が平滑化された平滑化プリント配線板が特に好ましい。勿論、本発明においては、他の如何なるプリント配線板[例えば、プリント配線板表面上に凹凸が存在する従来のプリント配線板(以下、「凹凸プリント配線板」ということがある。)等]を使用することもでき、そのようにして得られたレジスト被覆プリント配線板も又、本願発明の技術的範囲に入る。
上記「凹部」としては、特に限定されず、例えば、配線板表面上の回路間の凹部、ビアの凹部、及び部品埋め込み用の凹部等が挙げられる。
プリント配線板表面の凹部の充填用樹脂としては、例えば前記特許文献7に記載の熱硬化性樹脂組成物が好ましいが、本願発明においては、他の硬化性樹脂を使用することもでき、このようにして得られた如何なるレジスト被覆プリント配線板も、本願発明の技術的範囲に入る。
このような平滑化プリント配線板は、例えば前記特許文献7に記載の方法によって得られる。即ち、先ず熱硬化性樹脂組成物をプリント配線板表面の凹部に塗布し、低温にて一次硬化を行い、表面研磨をし、その後高温にて二次硬化を行うことにより、平滑化プリント配線板を製造することができる。
以下、「凹部」が配線板表面上の回路間の凹部である場合について、平滑化プリント配線板の製造法を、図面を用いて説明する。先ず、絶縁基板5(図2)と導体回路6(図2)とから成るプリント配線板上の導体回路間に形成された凹部3(図2)に、熱硬化性樹脂組成物を充填・塗布する。
熱硬化性樹脂組成物としては、前記特許文献7に記載のものが好ましい。即ち、[A]エポキシ樹脂と不飽和脂肪酸との付加物、[B](メタ)アクリレート類、[C]ラジカル重合開始剤、[D]結晶性エポキシ樹脂、及び[E]潜在性硬化剤を含有する熱硬化性樹脂組成物が好ましい。
成分[A]としては、具体的にはノボラック型エポキシ樹脂と(メタ)アクリル酸との20〜80%(特に40〜60%)付加物[具体的には、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂とアクリル酸との20〜80%(特に40〜60%)付加物等]、ビスフェノールA型エポキシ樹脂と(メタ)アクリル酸との20〜80%(特に40〜60%)付加物等が好ましく、これらの1種以上を熱硬化性組成物中に含有してよい。
成分[B]としては、具体的には2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシブチ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モノまたはジアクリレート類;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などのアクリルアミド類;N,N−ジメチルアミオエチ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またはこれ等のエチレンオキサイドもしくはプロプレンオキサイド付加物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ジアクリレートおよび、これ等のフェノール類のエチレンオキサイドあるいはプロピレンオキサイド付加物などのアクリレート類;グルセリンジ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アクリレート類;およびメラミンアクリレート、イソボロニルアクリレート、ジシクロペンタニルメタクリレート、および/または上記アクリレート類に対応するメタクリレート類等が好ましく、これらの1種以上を熱硬化性組成物中に含有してよい。
成分[C]としては、具体的にはt−ブチルパーオキシベンゾエート、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサネート、ジクミルパーオキシド等が好ましく、これらの1種以上を熱硬化性組成物中に含有してよい。
成分[D]としては、具体的には日本化薬(株)製BPS−200、エー・シー・アール社製EPX−30、大日本インキ化学工業(株)製エピクロンEXA−1514などのビスフェノールS型エポキシ樹脂;日本油脂(株)製ブレンマーDGTなどのジグリシジルフタレート樹脂;日産化学(株)製TEPIC、チバーガイギー社製アラルダイトPT810などのヘテロサイクリックエポキシ樹脂;油化シェル(株)製YX−4000などのビキシレノール型エポキシ樹脂;油化シェル(株)製YL−6056などのビフェノール型エポキシ樹脂;東都化成(株)製ZX−1063などのテトラグリシジルキシレノイルエタン樹脂等が好ましく、これらの1種以上を熱硬化性組成物中に含有してよい。
成分[E]としては、例えばジシアンジアミド(DICY)類、イミダゾール類、BF−アミン錯体、アミンアダクト型硬化剤、アミン−酸無水物(ポリアミド)アダクト型硬化剤、ヒドラジド系硬化剤、アミン系硬化剤のカルボン酸塩、オニウム塩等が好ましく、これらの1種以上を熱硬化性組成物中に含有してよい。
上記熱硬化性樹脂組成物の組成において、成分[A]100重量部に対し、成分[B]は50〜300重量部(特に150〜250重量部)、成分[C]は5〜20重量部(特に8〜15重量部)、成分[D]は50〜200重量部(特に60〜120重量部)、成分[E]は5〜30重量部(特に10〜20重量部)が好ましい。
上記熱硬化性樹脂組成物の塗布方法としては、例えばスクリーン印刷法、ロールコート法等が挙げられる。
次いで、低温にて一次硬化を行う。尚、「低温」とは、後述の二次硬化温度よりも低い温度、という意味である。具体的には一次硬化温度としては、例えば100〜150℃であってよい。
次いで、上記にて形成された一次硬化膜を含む表面を研磨して、平滑化する。研磨方法としては、機械研磨(ベルトサンダー、バフ研磨、サンドブラスト、スクラブ研磨等)、化学研磨(過硫酸塩、過酸化水素−硫酸混合物、無機・有機酸等を使用するもの等)等が挙げられる。
その後、高温にて二次硬化を行う。尚、「高温」とは、前述の一次硬化温度よりも高い温度、という意味である。二次硬化温度としては、例えば150〜200℃であってよい。
このようにして、配線板表面上の回路間の凹部が上記熱硬化性樹脂組成物の硬化樹脂4(図3)にて充填されて、表面が平滑化された平滑化プリント配線板が得られる(図3)。
次いで、上記のようにして得られた平滑化プリント配線板の平滑表面上に、レジスト1(図1)を被覆する。被覆方法としては、例えば液状感光レジストを用いる方法が挙げられる。具体的には、先ず、液状感光レジストを上記平滑化プリント配線板の平滑表面上にコーティングする。次いで、所定の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光線により露光した後、未露光部分を現像液で現像してレジストパターンを形成する。その後、加熱して前記熱硬化成分を熱硬化させることにより、本発明のレジスト被覆平滑化プリント配線板を製造することができる。
液状感光レジストとしては、本発明の感光性熱硬化性樹脂組成物を含有する。その他、有機溶剤[エチルメチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン類;トルエン、キシレン、テトラメチルベンゼンなど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、ジプロプレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテルなどのグリコールエーテル類;酢酸エチル、酢酸ブチルおよび上記グリコールエーテル類の酢酸エステル化物などのエステル類;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などのアルコール類;オクタン、デカンなどの脂肪族炭化水素;石油エーテル、石油ナフサ、水添石油ナフサ、ソルベントナフサなどの石油系溶剤等]、公知慣用の無機充填剤が使用でき、更に公知慣用の着色剤、公知慣用の熱重合禁止剤、公知慣用の増粘剤、消泡剤、シランカップリング剤などの密着性付与剤のような公知慣用の添加剤類等を含有してよい。
コーティングは、例えばスクリーン印刷、カーテンコーティング、ロールコーティング、スプレーコーティング等で有ってよい。
活性光線としては、紫外線(300〜450nm等)が挙げられる。露光は、例えば低圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、アーク灯、キセノンランプ等にて行うことができる。また、紫外線の他にエキシマレーザ、X線、電子線等を照射し露光することもできる。
現像液としては、リチウム、ナトリウム、カリウム等アルカリ金属の水酸化物、炭酸塩、重炭酸塩、リン酸塩、ピロリン酸塩、ベンジルアミン、ブチルアミン、モノエタノールアミン等の第1級アミン、ジメチルアミン、ジベンジルアミン、ジエタノールアミン等の第2級アミン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリエタノールアミン等の第3級アミン、モルホリン、ピペラジン、ピリジン等の環状アミン、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン等のポリアミン、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムハイドロオキサイド、トリメチルベンジルアンモニウムヒドロキシド、トリメチルフェニルベンジルアンモニウムヒドロキシド等のアンモニウムヒドロキシド類、トリメチルスルホニウムヒドロキシド、ジエチルメチルスルホニウムヒドロキシド、ジメチルベンジルスルホニウムヒドロキシド等のスルホニウムヒドロキシド類、その他コリン、ケイ酸塩含有緩衝液等が挙げられる。
また、必要に応じてアルコール系溶剤(ブチルセロソルブ、ブチルカルビトール、エチルカルビトール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロパノール、プロピレングリコール)や界面活性剤(両性界面活性剤、非イオン界面活性剤等)も使用することができる。
熱硬化は、例えば120〜180℃にて0.1〜3時間、行ってよい。
他の被覆方法としては、例えばドライフィルムフォトレジストを用いる方法が挙げられる。ドライフィルムフォトレジストとしては、キャリアフィルム、フォトレジスト(感光層)、及び保護フィルムから少なくとも成るものが挙げられる。
キャリアフィルムとしては、具体的にはポリエステルフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル等の合成樹脂フィルム等が挙げられる。
フォトレジストは、本発明の感光性熱硬化性樹脂組成物を酢酸エチル、メチルエチルケトン等の有機溶剤に希釈し、アプリケーター、バーコーター、ロールコーター、カーテン、フローコーター等により乾燥膜厚10〜100μmとなるように塗布することにより形成してよい。その他、フォトレジストには、公知慣用の無機充填剤が使用でき、更に公知慣用の着色剤、公知慣用の熱重合禁止剤、公知慣用の増粘剤、消泡剤、シランカップリング剤などの密着性付与剤のような公知慣用の添加剤類等を含有してよい。尚、フォトレジストは、本発明の感光性熱硬化性樹脂組成物の2種以上をそれぞれ別々の層として、2層以上の多層構造としてもよい。
保護フィルムとしては、具体的にはポリエチレンフィルム、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル等の合成樹脂フィルム等が挙げられる。
その他、ドライフィルムフォトレジストには、必要に応じ、水溶性樹脂層、帯電防止層等を備えていてもよい。
水溶性樹脂層を設けることにより、キャリアフィルムを剥がし易くすることができる。水溶性樹脂層において、水溶性樹脂としては天然由来のデンプン、ゼラチン、半合成のカルボキシメチルセルロース(CMC)、メチルセルロース(MC)等のセルロース誘導体から、ポリビニルアルコール(PVA)、部分ケン化ポリビニルアルコール樹脂、ポリアクリル酸系ポリマー、ポリアクリルアミド(PAM)、ポリエチレンオキシド(PEO)等の合成系の水溶性高分子等が挙げられる。
帯電防止層としては、具体的には 金属若しくは金属酸化物を蒸着法又はスパッタリング法で形成したもの、四級アンモニウム塩基含有アクリル酸系エステルを少なくともモノマー成分とする透明導電性ポリマー層、或いはアニリン系導電性ポリマー層等が挙げられる。
尚、ルイス酸塩、カーボン、金属微粒子、金属酸化物などの導電性物質、及び/又はカチオン性、アニオン性、及び両性界面活性剤等の一種以上をキャリアフィルム及び/又は帯電防止層に添加、或は形成して、帯電防止機能を付与してもよい。
帯電防止層若しくは帯電防止機能としては、表面固有抵抗値が、製造時の静電気障害によるトラブル等を考慮して、1011(特に10)Ω/cm以下が好ましい。
ドライフィルムフォトレジストとしては、具体的には、図4に示すように、帯電防止層7、キャリアフィルム8、水溶性樹脂層9、フォトレジスト2、及び保護フィルム10の順に積層した構造のものが好ましい。
上記ドライフィルムフォトレジストを上記平滑化プリント配線板の平滑表面上にラミネートする。この際、ドライフィルム・ラミネータ等を用い保護フィルムを剥がしながら、ドライフィルムフォトレジストを平滑表面上に圧着する。
本願において、プリント配線板として従来の凹凸プリント配線板を使用する場合は、凹凸の影響による圧着不良及び気泡の生成等の回避のため、並びに配線板表面の平滑化等の目的のため、圧着を真空ロールラミネートや真空プレスラミネート等で行うのが好ましい。
一方、本願において、プリント配線板として平滑化プリント配線板を使用する場合は、ドライフィルムフォトレジストを常圧ラミネーターで処理しても、上記圧着不良や気泡の生成、並びに平滑化等につき何等、問題無く製造することが可能となった。常圧ラミネート条件としては、例えば予熱:60〜70℃、ロール温度:80〜110℃、ロール速度:0.5〜2.0m/分、ロール圧力:2×10Pa(2kgf/cm)以上であってよい。
尚、平滑表面とドライフィルムとの間に、前記液状感光レジストを更に設けていてもよい。
その後、前記液状感光レジストにて述べたと同様に、所定の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光線により露光した後、未露光部分を現像液で現像してレジストパターンを形成する。次いで、加熱して前記熱硬化成分を熱硬化させることにより、本発明のレジスト被覆平滑化プリント配線板を製造することができる。
上記のようにして本発明の感光性熱硬化性樹脂組成物から成る上記レジストは、膜厚が7〜35μmであってよい。
本発明の感光性熱硬化性樹脂組成物から成る上記レジストは、現像性、指触乾燥性、耐屈曲性、密着性、塗膜透明性、HAST耐性(特に電気絶縁性におけるHAST耐性)、及び耐熱衝撃性等に優れたものである。更に、平滑化プリント配線板に、本発明の感光性熱硬化性樹脂組成物から成る上記レジストを被覆することにより、アンダーフィルが浸透し易い、位置ずれが起き難い、クラックが発生しにくいといった効果も得られ、実装時の種々の問題を解決することができる。
以下、本発明を具体的に説明する。
<エポキシ樹脂(化I/E)の合成>
・合成例1:エポキシ樹脂(化I/E−1−1)の合成
下記式、
Figure 0004683182
[式中、h11は重合度を表す。]
にて表される原料ビスフェノールA型エポキシ樹脂[h11の平均値(即ち平均重合度)3.3、エポキシ当量650、軟化点81.1℃、溶融粘度(150℃)12.5ポイズ]371重量部、エピクロルヒドリン925重量部、及びジメチルスルホキシド462.5重量部を、均一溶解させた。その後、この均一溶解物中に、98.5%NaOH52.8重量部を、撹拌下、70℃にて、100分かけて添加した。
添加後、さらに70℃で3時間反応を行なった。次いで、過剰の未反応エピクロルヒドリンおよびジメチルスルホキシドの大半を、減圧下で留去した。そして、副生塩とジメチルスルホキシドを含む反応生成物をメチルイソブチルケトン750重量部に溶解させた後、さらに30%NaOH水溶液10重量部を加え70℃で1時間反応させた。
反応終了後、水200重量部で2回水洗を行った。油水分離後、油層よりメチルイソブチルケトンを蒸留回収して、式(化I/E−1−1)にて表されるエポキシ樹脂(合成例1)340重量部を得た。
このエポキシ樹脂(合成例1)は、エポキシ当量287、軟化点64.2℃、溶融粘度(150℃)7.1ポイズであった。更に、このエポキシ樹脂(合成例1)は、エポキシ当量から計算すると、上記原料のビスフェノールA型エポキシ樹脂におけるアルコール性水酸基3.3個の内、約3.1個がエポキシ化されたものであることが判った。
・合成例2:エポキシ樹脂(化I/E−1−2)の合成
下記式、
Figure 0004683182
[式中、h21は重合度を表す。]
にて表される原料ビスフェノールF型固型エポキシ樹脂[h21の平均値5.8、エポキシ当量800、軟化点79℃]400重量部、エピクロルヒドリン925重量部、及びジメチルスルホキシド462.5重量部を、均一溶解させた。その後、この均一溶解物中に、98.5%NaOH81.2重量部を、攪拌下70℃で100分かけて添加した。
添加後、さらに70℃で3時間反応を行なった。次いで、過剰の未反応エピクロルヒドリンおよびジメチルスルホキシドの大半を、減圧下に留去した。そして、副生塩とジメチルスルホキシドを含む反応生成物をメチルイソブチルケトン750重量部に溶解させた後、さらに30%NaOH水溶液10重量部を加え、70℃で1時間反応させた。
反応終了後、水200重量部で2回水洗を行った。油水分離後、油層よりメチルイソブチルケトンを蒸留回収して、式(化I/E−1−2)にて表されるエポキシ樹脂(合成例2)370重量部を得た。
このエポキシ樹脂(合成例2)は、エポキシ当量290、軟化点62℃であった。更に、このエポキシ樹脂(合成例2)は、エポキシ当量から計算すると、原料のビスフェノールF型固型エポキシ樹脂におけるアルコール性水酸基5.8個の内、約5.2個がエポキシ化されたものであることが判った。
・合成例3:エポキシ樹脂(化I/E−2−1)の合成
フラスコ中に、4,4’−ジヒドロキシジフェニルメタン96重量部及びビスフェノールA型液状エポキシ樹脂[東都化成(株)製「YD−128」、エポキシ当量186g/eq]332重量部を仕込み、150℃で溶融混合した。このときのフェノール性水酸基とエポキシ基のモル比は、0.53:1であった。
その後、トリフェニルホスフィン0.084重量部を添加し、150℃で4時間撹拌を続け、付加反応を完結させて、次式、
Figure 0004683182
[式中、h31は重合度をそれぞれ表す。]
にて表される原料ビスフェノールA/F併用型エポキシ樹脂[h31の平均値が1.6、エポキシ当量600]を得た。
次いで、この原料ビスフェノールA/F併用型エポキシ樹脂308重量部、エピクロルヒドリン925重量部、及びジメチルスルホキシド462.5重量部を溶解させた後、撹拌下70℃で98.5%NaOH52.8重量部を100分かけて添加した。添加後、さらに70℃で3時間反応を行なった。
次いで、過剰の未反応エピクロルヒドリンおよびジメチルスルホキシドの大半を減圧下で留去した。そして、副生塩とジメチルスルホキシドを含む反応生成物を、メチルイソブチルケトン750重量部に溶解させ、さらに30%NaOH水溶液10重量部を加え、70℃で1時間反応させた。
反応終了後、水200重量部で2回水洗を行った。油水分離後、油層よりメチルイソブチルケトンを蒸留回収して、式(化I/E−2−1)にて表されるエポキシ樹脂(合成例3)312重量部を得た。
このエポキシ樹脂(合成例3)は、エポキシ当量290、軟化点64℃であった。更に、このエポキシ樹脂(合成例3)は、エポキシ当量から計算すると、原料ビスフェノールA/F併用型エポキシ樹脂におけるアルコール性水酸基3.3個の内、約3.0個がエポキシ化されたものであることが判った。
・合成例3S:水添エポキシ樹脂の合成
フラスコ中に4,4’−ジヒドロキシジフェニルメタン96重量部及び水添ビスフェノールA型液状エポキシ樹脂[東都化成(株)製「サントートST−3000」、エポキシ当量230g/eq]410重量部を仕込み、150℃で溶融混合した。このときのフェノール性水酸基とエポキシ基のモル比は0.53:1であった。
その後、トリフェニルホスフィン0.084重量部を添加し、150℃で4時間撹拌を続け、付加反応を完結させて、次式、
Figure 0004683182
[式中、h32は重合度をそれぞれ表す。]
にて表される原料水添ビスフェノールA型/F型併用エポキシ樹脂[h32の平均値が1.6、エポキシ当量580]を得た。
次いで、この原料水添ビスフェノールA型/F型併用エポキシ樹脂308重量部、エピクロルヒドリン925重量部、及びジメチルスルホキシド462.5重量部を溶解させた後、撹拌下70℃で98.5%NaOH52.8重量部を100分かけて添加した。添加後、さらに70℃で3時間反応を行なった。
次いで、過剰の未反応エピクロルヒドリンおよびジメチルスルホキシドの大半を減圧下で留去した。そして、副生塩とジメチルスルホキシドを含む反応生成物を、メチルイソブチルケトン750重量部に溶解させ、さらに30%NaOH水溶液10重量部を加え、70℃で1時間反応させた。
反応終了後、水200重量部で2回水洗を行った。油水分離後、油層よりメチルイソブチルケトンを蒸留回収して、エポキシ樹脂(合成例3S)312重量部を得た。
このエポキシ樹脂(合成例3S)は、エポキシ当量280、軟化点61℃であった。更に、このエポキシ樹脂(合成例3S)は、エポキシ当量から計算すると、原料水添ビスフェノールA型/F型併用エポキシ樹脂におけるアルコール性水酸基3.3個の内、約3.0個がエポキシ化されたものであることが判った。
・合成例4:エポキシ樹脂(化I/E−2−2)の合成
フラスコ中に、9,9’−ビス(4−ヒドロキシフェニル)フルオレン168重量部及びビスフェノールA型液状エポキシ樹脂[東都化成(株)製「YD−128」、エポキシ当量186g/eq]332重量部を仕込み、150℃で溶融混合した。このときのフェノール性水酸基とエポキシ基のモル比は0.53:1であった。
その後、トリフェニルホスフィン0.084重量部を添加し、150℃で4時間撹拌を続け、付加反応を完結させ、次式、
Figure 0004683182
[式中、Gは前記と同義、h41は重合度をそれぞれ表す。]
にて表される原料フルオレン骨格含有エポキシ樹脂[h41の平均値1.6、エポキシ当量720]を得た。
次いで、この原料フルオレン骨格含有エポキシ樹脂371重量部、エピクロルヒドリン925重量部、及びジメチルスルホキシド462.5重量部を溶解させた後、撹拌下70℃で98.5%NaOH52.8重量部を100分かけて添加した。添加後さらに70℃で3時間反応を行なった。
次いで、過剰の未反応エピクロルヒドリンおよびジメチルスルホキシドの大半を減圧下で留去した。そして、副生塩とジメチルスルホキシドを含む反応生成物をメチルイソブチルケトン750重量部に溶解させ、さらに30%NaOH水溶液10重量部を加え70℃で1時間反応させた。
反応終了後、水200重量部で2回水洗を行った。油水分離後、油層よりメチルイソブチルケトンを蒸留回収して、式(化I/E−2−2)にて表されるエポキシ樹脂(合成例4)368重量部を得た。
このエポキシ樹脂(合成例4)は、エポキシ当量350、軟化点68℃であった。更に、このエポキシ樹脂(合成例4)は、エポキシ当量から計算すると、原料フルオレン骨格含有エポキシ樹脂におけるアルコール性水酸基3.3個の内、約3.0個がエポキシ化されたものであることが判った。
・合成例5:エポキシ樹脂(化I/E−2−3)の合成
フラスコ中に、3,3’,5,5’−テトラメチル−4,4’−ジヒドロキシビフェニール116重量部及びビスフェノールA型液状エポキシ樹脂[東都化成(株)製「YDF−170」、エポキシ当量172g/eq]301重量部を仕込み、150℃で溶融混合した。このときのフェノール性水酸基とエポキシ基のモル比は0.53:1であった。
その後、トリフェニルホスフィン0.084重量部を添加し、150℃で4時間撹拌を続け、付加反応を完結させ、次式、
Figure 0004683182
[式中、Gは前記と同義、h51は重合度をそれぞれ表す。]
にて表される原料ビスフェノールA/ビキシレノール骨格含有エポキシ樹脂[h51の平均値が1.6、エポキシ当量600]を得た。
次いで、この原料ビスフェノールA/ビキシレノール骨格含有エポキシ樹脂310重量部、エピクロルヒドリン925重量部、及びジメチルスルホキシド462.5重量部を溶解させた後、撹拌下70℃で、98.5%NaOH52.8重量部を100分かけて添加した。添加後、さらに70℃で3時間反応を行なった。
次いで過剰の未反応エピクロルヒドリンおよびジメチルスルホキシドの大半を減圧下で留去した。そして、副生塩とジメチルスルホキシドを含む反応生成物を、メチルイソブチルケトン750重量部に溶解させ、さらに30%NaOH水溶液10重量部を加え、70℃で1時間反応させた。
反応終了後、水200重量部で2回水洗を行った。油水分離後、油層よりメチルイソブチルケトンを蒸留回収して、式(化I/E−2−3)にて表されるエポキシ樹脂(合成例5)368重量部を得た。
このエポキシ樹脂(合成例5)は、エポキシ当量295、軟化点66℃であった。更に、このエポキシ樹脂(合成例5)は、エポキシ当量から計算すると、原料ビスフェノールA/ビキシレノール骨格含有エポキシ樹脂におけるアルコール性水酸基3.3個の内、約3.0個がエポキシ化されたものであることが判った。
<不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂[I]の合成>
・合成例6
前記エポキシ樹脂(合成例1)2870重量部(10当量)、アクリル酸720重量部(10当量)、メチルハイドロキノン2.8重量部、カルビトールアセテート1943.5重量部を仕込み、90℃に加熱、撹拌し、反応混合物を溶解した。次いで、反応液を、60℃に冷却し、トリフェニルフォスフィン16.6重量部を仕込み、100℃に加熱し、約32時間反応させて、酸価が1.0の反応物を得た。次に、これに無水コハク酸783重量部(7.83当量)、カルビトールアセテート421.6重量部を仕込み、95℃に加熱し、約6時間反応後、冷却して、不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂[I](合成例6)を得た。
この不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂[I](合成例6)は、固形分の酸価100、固形分濃度65%、粘度(25℃)25Pa・sであった。
・合成例7
前記エポキシ樹脂(合成例2)2900重量部(10当量)、アクリル酸720重量部(10当量)、メチルハイドロキノン2.8重量部、カルビトールアセテート1950重量部を仕込み、90℃に加熱、攪拌し、反応混合物を溶解した。次いで、反応液を60℃に冷却し、トリフェニルフォスフィン16.7重量部を仕込み、100℃に加熱し、約32時間反応させて、酸価が1.0の反応物を得た。次に、テトラヒドロ無水フタル酸1845重量部とカルビトールアセテート993.5重量部、並びにヘキサヒドロ無水フタル酸1810重量部とカルビトールアセテート974.7重量部を加え、反応を行ない、不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂[I](合成例7)を得た。
この不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂[I](合成例7)は、固形分の酸価90、固形分濃度65%、粘度(25℃)72Pa・sであった。
・合成例8
前記エポキシ樹脂(合成例3)2900重量部(10当量)、アクリル酸720重量部(10当量)、メチルハイドロキノン2.8重量部、カルビトールアセテート1950重量部を仕込み、90℃に加熱、攪拌し、反応混合物を溶解した。次いで、反応液を60℃に冷却し、トリフェニルフォスフィン16.7重量部を仕込み、100℃に加熱し、約32時間反応させて、酸価が1.0の反応物を得た。次に、テトラヒドロ無水フタル酸1845重量部及びカルビトールアセテート993.5重量部を加え、反応を行ない、不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂[I](合成例8)を得た。
この不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂[I](合成例8)は、固形分の酸価98、固形分濃度65%、粘度(25℃)30Pa・sであった。
・合成例8S
前記エポキシ樹脂(合成例3S)2800重量部(10当量)、アクリル酸720重量部(10当量)、メチルハイドロキノン2.8重量部、カルビトールアセテート1950重量部を仕込み、90℃に加熱、攪拌し、反応混合物を溶解した。次いで、反応液を60℃に冷却し、トリフェニルフォスフィン16.7重量部を仕込み、100℃に加熱し、約32時間反応させて、酸価が1.0の反応物を得た。次に、テトラヒドロ無水フタル酸1845重量部及びカルビトールアセテート993.5重量部を加え、反応を行ない、不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂[I](合成例8S)を得た。
この不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂[I](合成例8S)は、固形分の酸価103、固形分濃度65%、粘度(25℃)26Pa・sであった。
・合成例9
前記エポキシ樹脂(合成例4)3500重量部(10当量)、アクリル酸720重量部(10当量)、メチルハイドロキノン2.8重量部、カルビトールアセテート1950重量部を仕込み、90℃に加熱、攪拌し、反応混合物を溶解した。次いで、反応液を60℃に冷却し、トリフェニルフォスフィン16.7重量部を仕込み、100℃に加熱し、約32時間反応させて、酸価が1.0の反応物を得た。次に、無水コハク酸953重量部(9.5当量)、カルビトールアセテート513重量部を仕込み、95℃に加熱し、約6時間反応後、冷却して、不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂[I](合成例9)を得た。
この不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂[I](合成例9)は、固形分の酸価100、固形分濃度65%、粘度(25℃)45Pa・sであった。
・合成例10
前記エポキシ樹脂(合成例5)2950重量部(10当量)、アクリル酸720重量部(10当量)、メチルハイドロキノン2.8重量部、カルビトールアセテート1950重量部を仕込み、90℃に加熱、攪拌し、反応混合物を溶解した。次いで、反応液を60℃に冷却し、トリフェニルフォスフィン16.7重量部を仕込み、100℃に加熱し、約32時間反応させて、酸価が1.00の反応物を得た。次に、テトラヒドロ無水フタル酸1845重量部及びカルビトールアセテート993.5重量部を加え、反応を行ない、不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂[I](合成例10)を得た。
この不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂[I](合成例10)は、固形分の酸価96、固形分濃度65%、粘度(25℃)35Pa・sであった。
・合成例11
クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(エポキシ当量220)3300重量部をガス導入管、撹拌装置、冷却管及び温度計を備えたフラスコに入れ、カルビトールアセテート4000重量部を加え、加熱溶解した後、ハイドロキノン4.6重量部、トリフェニルホスフィン13.8重量部を加えた。この混合物を95〜105℃に加熱し、アクリル酸1080重量部を徐々に滴下し、16時間反応させた。その後、この反応生成物を、80〜90℃まで冷却し、テトラヒドロフタル酸無水物1630重量部を加え、8時間反応させて、不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂(合成例11)を得た。
この不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂(合成例11)は、固形分の酸価が100、固形分の濃度60%であった。
<ポリマー[II]の合成>
・合成例12
スチレンと無水マレイン酸との共重合体(ATOCHEM社製、SMA−1000、酸価480)434重量部、2−ヒドロキシエチルアクリレート216重量部、ジェチレングリコールジメチルエーテル350重量部、メトキノン0.5重量部を仕込み、90℃で約20時間反応を行なって、反応物[II−1](合成例12)を得た。
この反応物[II−1](合成例12)は、固形分65%、樹脂酸価142、数平均分子量約4500であった。
・合成例13
スチレン300重量部、ブチルアクリレート350重量部、アクリル酸350重量部およびアゾビスイソブチロニトリル30重量部からなる混合液を、窒素ガス雰囲気下において、110℃に保持した反応容器に投入されているn−ブタノール500重量部とメチルイソブチルケトン400重量部中に、3時間かけて滴下した。滴下後、1時間熟成させ、アゾビスジメチルバレロニトリル10重量部とメチルイソブチルケトン100重量部からなる混合液を1時間要して滴下した。その後、さらに5時間熟成させて、高酸価アクリル樹脂(酸価260)溶液を得た。
次にこの溶液に、3,4−エポキシシクロヘキシルメチルメタアクリレート780重量部および、ハイドロキノンモノメチルエーテル1.4重量部を加えて、空気を吹き込みながら80℃5時間反応させて反応物[II−2](合成例13)を得た。
この反応物[II−2](合成例13)は、固形分65%、樹脂酸価50、数平均分子量約16000であった。
<結晶性エポキシ樹脂[V]の合成>
・合成例14
2,2’−ジメチル−5,5’−ジ−tert−ブチル−4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルフィド120gをエピクロルヒドリン720gに溶解し、さらにベンジルトリエチルアンモニウムクロライド0.3gを加え、減圧下(約150mmHg)、70℃にて48%水酸化ナトリウム水溶液55.7gを4時間かけて滴下した。この間に生成した水はエピクロルヒドリンとの共沸により系外に除き、留出したエピクロルヒドリンは系内に戻した。滴下終了後、さらに1時間反応を継続した。その後、濾過により生成した塩を除き、さらに水洗したのちエピクロルヒドリンを留去し、淡黄色液状エポキシ樹脂165gを得た。
得られた液状エポキシ樹脂中に、結晶の種として、別途、調製した微粉末エポキシ樹脂(化V/1)[2,2’−ジメチル−5,5’−ジ−tert−ブチル−4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルフィドのジクリシジルエーテル]3gを加えた。その後、30℃で静置して結晶化を行った。
その結果、白色結晶状エポキシ樹脂(化V/1)(合成例14)が、149g得られた。この結晶状エポキシ樹脂(化V/1)(合成例14)は、エポキシ当量239、融点121℃であった。
・合成例15
フラスコに、3,3’−ジメチル−4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルフィド147.6g(0.6モル)、エピクロロヒドリン666gを仕込み、減圧下(約140mmHg)60℃で、48%水酸化ナトリウム水溶液97.0gを4時間かけて滴下した。この間、水はエピクロルヒドリンとの共沸により系外に除き、留出したエピクロロヒドリンは系内に戻した。滴下終了後、更に1時間反応を継続した。その後、系内に残存する過剰のエピクロロヒドリンを減圧留去し、メチルイソブチルケトン501.2mlに溶解した後、濾過により生成した塩を除いた。その後、24%水酸化ナトリウム水溶液39.3gを加え、80℃で2時間反応させた。さらに水洗、中和したのちメチルイソブチルケトンを留去して、エポキシ樹脂(化V/2)(合成例15)を202g得た。エポキシ当量は183、融点は47〜51℃であった。
・合成例16
フラスコに、4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルフィド130.8g(0.6モル)、エピクロロヒドリン666gを仕込み、減圧下(約140mmHg)60℃で48%水酸化ナトリウム水溶液97.0gを4時間かけて滴下した。この間、水はエピクロルヒドリンとの共沸により系外に除き、留出したエピクロロヒドリンは系内に戻した。滴下終了後、更に1時間反応を継続した。その後、系内に残存する過剰のエピクロロヒドリンを減圧留去し、メチルイソブチルケトン462mlに溶解した後、濾過により生成した塩を除いた。その後、24%水酸化ナトリウム水溶液55.8gを加え、80℃で2時間反応させた。さらに水洗、中和したのちメチルイソブチルケトンを留去して、エポキシ樹脂(化V/3)(合成例16)を184g得た。エポキシ当量は172、融点は43〜47℃であった。
・合成例17
4,4’−ジヒドロキシジフェニルエーテル120g、エピクロルヒドリン550g、48%水酸化ナトリウム水溶液99.0gを用いて、合成例16と同様に反応を行い、白色結晶状エポキシ樹脂(化V/4)(合成例17)169gを得た。エポキシ当量は169であり、融点は86℃であった。
・合成例18
2,2’,3,3’,5,5’−ヘキサメチル−4,4’−ジヒドロキシジフェニルメタン120gをエピクロルヒドリン960gに溶解し、さらにベンジルトリエチルアンモニウムクロライド0.3gを加え、減圧下(約150mmHg)、70℃にて48%水酸化ナトリウム水溶液81.3gを4時間かけて滴下した。この間に生成する水はエピクロルヒドリンとの共沸により系外に除き、留出したエピクロルヒドリンは系内に戻した。滴下終了後、さらに1時間反応を継続した。その後、濾過により生成した塩を除き、さらに水洗したのちエピクロルヒドリンを留去し、淡黄色液状エポキシ樹脂165gを得た。
得られた液状のエポキシ樹脂に、結晶の種として、別途調製した微粉末結晶(化V/6)[2,2’,3,3’,5,5’−ヘキサメチル−4,4’−ジヒドロキシジフェニルメタンのジクリシジルエーテル]3gを加えた後、30℃で静置して、結晶化を行った。
このようにして、160gのエポキシ樹脂(化V/6)(合成例18)[エポキシ当量210、融点115℃]が得られた。
<感光性熱硬化性樹脂組成物の調製>
・実施例1,3,4,6,8及び9、参考例2,5及び7、並びに比較例1〜7
表Ex/1に示す配合組成に従って、各配合成分を3本ロールミルで混練して、感光性熱硬化性樹脂組成物(各実施例1,3,4,6,8及び9、参考例2,5及び7、並びに比較例1〜7)を調製した。
Figure 0004683182
表Ex/1中、1)〜3)は、以下を表す。
1):式(化VII−1/1)中、g11が0.1であるもの。
2):式(化VII−2)中、G21がフェニル、G22が4,4’−ジフェニルメタン、G23がフェニルであり、g21が23.3であるもの。
3):式(化VII−3/1)中、G71がジフェニルメタンであるもの。
<ソルダーレジスト被覆プリント配線板の製造>
平滑化プリント配線板の製造
厚みが0.8mmのプリント配線板[銅回路厚が40μ、L/S=75μm/75μm]を基板として使用した。即ち、下記組成の熱硬化性樹脂組成物を、250メッシュのポリエステルスクリーンを用いてマスク印刷して、上記基板上に塗布した。次いで、この基板を加熱炉により150℃まで加熱し、この温度下、60分間、一次硬化を行った。その後、一次硬化膜を含む側の表面を、先ず400番のベルトサンダーにて1回研磨した後、600番バフにて4回研磨した。最後に、箱型乾燥機で180℃、90分間二次硬化を行って、回路間の凹部を平滑化したプリント配線板(凹凸高低差2μm以内)を製造した。尚、二次硬化は、研摩後でもソルダーレジストの硬化時に同時に行っても良いことが判った。
熱硬化性樹脂組成物の配合組成(重量部):
フェノールノボラック型エポキシ樹脂の75%アクリル酸付加物(100),イソボロニルアクリレート(40),トリシクロデカンジメタノールアクリレート(100),トリメチロールプロパントリアクリレート(10),t−ブチルパーオキシベンゾエート(10),テトラメチルビフェニル型エポキシ樹脂(100),ジシアンジアミド(16),硫酸バリウム(120),ポリジメチルシロキサン(0.1)。
・製造実施例1及び4、製造参考例5及び7、並びに製造比較例2及び6
ドライフィルムフォトレジストの作製
厚さ0.03mmのPETキャリアフィルム上に、感光性熱硬化性樹脂組成物(各実施例1及び4、参考例5及び7、並びに比較例2及び6)層を、乾燥膜厚20μmとなるようにアプリケーターで塗布した。80℃で20分間乾燥した後、さらにその上に0.05mmのポリエチレン保護フィルムを被覆して、ドライフィルムフォトレジストを作製した。
上記作製のドライフィルムフォトレジストの保護フィルムを剥がし、ラミネーターを用いて前記製造の平滑化プリント配線板上に熱圧着した後、キャリアフィルムを剥がした。
次いで、紫外線露光装置(オーク製作所、型式HMW−680C)を用いソルダーレジスト用ネガフィルムを通して紫外線500mj/cmを照射した。その後、1%炭酸ナトリウム水溶液でスプレー現像を行い、紫外線未照射部の樹脂を除去した。
水洗乾燥後、150℃の熱風乾燥器で60分、加熱硬化反応させ硬化膜を得た。こうして、ソルダーレジスト被覆プリント配線板(各製造実施例1及び4、製造参考例5及び7、並びに製造比較例2及び6)を製造した。
・製造比較例4
感光性熱硬化性樹脂組成物(各実施例1及び4、参考例5及び7、並びに比較例2及び6)の替わりに感光性熱硬化性樹脂組成物(比較例4)を使用したドライフィルムフォトレジストを作製し、平滑化プリント配線板の替わりに凹凸プリント配線板(厚み0.8mm、銅回路厚25μ、L/S=75μm/75μm)を使用し、100メッシュポリエステルの替わりに250メッシュポリエステルにてスクリーン印刷した以外は、上記製造実施例1及び4、製造参考例5及び7、並びに製造比較例2及び6と同様にして、ソルダーレジスト被覆プリント配線板(製造比較例4)を製造した。
・製造実施例3,6及び8、製造参考例2、並びに製造比較例1及び5
上記製造の平滑化プリント配線板の平滑化表面上に、スクリーン(100メッシュポリエステル)印刷法により、乾燥膜厚が20μmになるように、感光性熱硬化性樹脂組成物(各実施例3,6及び8、参考例2、並びに比較例1及び5)を印刷し、塗膜を80℃の熱風乾燥器で20分乾燥させた。
次いで、紫外線露光装置(オーク製作所、型式HMW−680C)を用いソルダーレジスト用ネガフィルムを通して紫外線500mj/cmを照射した。その後、1%炭酸ナトリウム水溶液でスプレー現像を行い、紫外線未照射部の樹脂を除去した。
水洗乾燥後、150℃の熱風乾燥器で60分、加熱硬化反応させ硬化膜を得た。こうして、ソルダーレジスト被覆プリント配線板(各製造実施例3,6及び8、製造参考例2、並びに製造比較例1及び5)を製造した。
・製造実施例9、並びに製造比較例3及び7
平滑化プリント配線板の替わりに凹凸プリント配線板(厚み0.8mm、銅回路厚25μ、L/S=75μm/75μm)を使用し、感光性熱硬化性樹脂組成物(実施例3,6及び8、参考例2、並びに比較例1及び5)の替わりに感光性熱硬化性樹脂組成物(各実施例9、並びに比較例3及び7)を使用し、100メッシュポリエステルの替わりに250メッシュポリエステルにてスクリーン印刷した以外は、上記製造実施例3,6及び8、製造参考例2、並びに製造比較例1及び5と同様にして、ソルダーレジスト被覆プリント配線板(各製造実施例9、並びに製造比較例3及び7)を製造した。
<ソルダーレジスト被覆プリント配線板の評価試験>
上記製造の各ソルダーレジスト被覆プリント配線板(各製造実施例1,3,4,6,8及び9、製造参考例2,5及び7、並びに製造比較例1〜7)について、下記各種評価試験を行った。試験方法及び評価方法は次のとおりである。
(保存安定性)
各インキ組成物を40℃恒温槽に5日間放置し、粘度変化から保存安定性について評価した。判定基準は以下の通りである。
○:粘度変化が初期値の1.5倍未満のもの。
△:粘度変化が初期値の1.5倍以上3.0倍未満のもの。
×:粘度変化が初期値の3.0倍以上のもの。
(保存後現像性)
25℃恒温槽に10日間、放置したドライフィルムフォトレジストをプリント配線板にラミネートし、1%炭酸ナトリウム水溶液でスプレー現像を行い、現像の可否を判断した。
○:現像可能なもの。
×:現像残渣が生じたもの。
(指触乾燥性)
塗布後、熱風循環式乾燥炉にいれ、80℃で20分乾燥後指で塗布面を強く押し張り付性を調査し、塗膜の状態を判定した。
○:全くベタツキや指紋跡が認められないもの。
△:表面が僅かにベタツキと指紋跡がみられるもの。
×:表面が顕著にベタツキと指紋跡がみられるもの。
(現像性)
紫外線露光装置(オーク製作所、型式HMW−680C)を用いソルダーレジスト用ネガフィルムを通して紫外線500mj/cmを照射した。その後、1wt%炭酸ナトリウム水溶液の現像液で2.0×10Paのスプレー圧で60秒開現像を行った後の未露光部の除去された状態を目視判定した。
○:現像時、完全にインキが除去され、現像できた。
×:現像時、現像されない部分がある。
(光感度)
乾燥後の塗膜に、ステップタブレット21段(ストファー社製)を密着させ積算光量500mJ/cmの紫外線を照射露光した。次に1%の炭酸ナトリウム水溶液で60秒間、2.0×10Paのスプレー圧で現像し、現像されずに残った塗膜の段数を確認した。
(耐屈曲性:円筒形マンドレル法)
それぞれの組成を35μm銅箔に硬化後の膜厚が40μmになるように印刷し、露光、硬化後、硬化膜を幅10mm×長さ100mmの試験片で、JIS K5600に準じ、心棒の直径2mmを用い試験を行った。下記の基準で試験片を観察した。
○:膜面に割れは見られない。
×:膜面が割れる。
(鉛筆硬度)
JIS K5600に準じて評価を行った。
(密着性)
JIS K5600に準じて、試験片に1mmのごばん目を100個作り、セロテープによりピーリング試験を行った。碁盤目の剥離状態を観察し、次の基準で評価した。
○:剥れのないもの。
×:剥離するもの。
(塗膜の透明性)
黒色基板上に硬化塗膜が40μmになるように印刷し、所定の工程を経た後、外観上変化がないか評価した。
○:塗膜外観に異常がなく、透明なもの。
△:塗膜外観が、若干透明度が低下しているもの。
×:塗膜外観が、白濁し透明度が低下しているもの。
(回路間の気泡)
プリント配線板の回路間の気泡を30倍の拡大鏡を用いて観察した。
○:気泡がないもの。
×:気泡があるもの。
(耐溶剤性)
試験片をイソプロピルアルコールに室温で30分間浸漬する。外観に異常がないか確認した後、セロテープ(R)によるピーリング試験を行い、次の基準で評価した。
○:塗膜外観に異常がなく、フクレや剥離のないもの。
×:塗膜にフクレや剥離のあるもの。
(耐酸性)
試験片を10%塩酸水溶液に室温で30分浸漬した。外観に異常がないか確認した後、セロテープによるピーリング試験を行い、次の基準で評価した。
○:塗膜外観に異常がなく、フクレや剥離のないもの。
×:塗膜にフクレや剥離があるもの。
(耐熱性)
試験片にレベラー用フラックスW−121((株)メック製)を塗布し288℃の半田槽に10秒間浸漬した。これを1サイクルとし、3サイクル繰り返した。室温まで放冷した後、セロテープ(R)によるピーリング試験を行い、次の基準で評価した。
○:塗膜外観に異常がなく、フクレや剥離のないもの。
×:塗膜にフクレや剥離のあるもの。
(耐金メッキ性)
試験基板を、30℃の酸性脱脂液(日本マクダーミット製、MetexL−5Bの20vol%水溶液)に3分間浸漬した後、水洗した。次いで、14.4wt%過硫酸アンモン水溶液に室温で3分間浸漬した後、水洗し、更に10vol%硫酸水溶液に室温で試験基板を1分間浸漬した後水洗した。
次に、この基板を30℃の触媒液(メルテックス製、メタルプレートアクチベーター350の10vol%水溶液)に7分間浸漬し、水洗し、85℃のニッケルメッキ液(メルテックス製、メルプレートNi−865Mの20vol%水溶液、pH4.6)に20分間浸漬し、ニッケルメッキを行った後、10vol%硫酸水溶液に室温で1分間浸漬し、水洗した。
次いで、試験基板を95℃の金メッキ液(メルテックス製、オウロレクトロレスUP15vol%とシアン化金カリウム3vol%の水溶液、pH6)に10分間浸漬し、無電解金メッキを行った後、水洗し、更に60℃の温水で3分間浸漬し、水洗し、乾燥した。得られた無電解金メッキ評価基板にセロハン粘着テープを付着し、剥離したときの状態を観察した。
○:全く異常が無いもの。
×:若干剥がれが観られたもの。
(HAST耐性)
試験基板を130℃、85%の不飽和加圧容器の中で夫々のソルダーレジストが施されたライン/スペース=50μm/50μmの櫛型電極間にDC5Vの印加電圧を加え168時間放置後、外観に異常がないか確認するとともに、試験前後で絶縁抵抗を測定した。
尚、絶縁抵抗は、「R8340A」(アドバンテスト製、デジタル超高抵抗/微少電流計)を使用し、JPCA−HD01の絶縁抵抗試験規格に準じて、10Vの直流電圧を1分間印加した後、その印加状態で絶縁抵抗を測定した。
○:塗膜外観に異常がないもの。
△:電極に変色が見られるが、フクレや剥離のないもの。
×:塗膜にフクレや剥離があるもの。
(耐熱衝撃性)
試験片を、−40℃/30分、125℃/30分を1サイクルとして熱履歴を加え、1000サイクル経過後、試験片を顕微鏡観察し、次の基準で評価した。
○:塗膜にクラックの発生のないもの。
×:塗膜にクラックが発生したもの。
(凹凸の高低差)
試験片の表面形状を、表面粗さ計で測定し、Rmaxを標記した。
(ピール強度)
それぞれの組成を35μm銅箔に印刷し、予備乾燥後、銅箔のない0.4mm厚のFR4にラミネーターを用い組成物とプリント配線板とを80℃で熱圧着し、裏面から紫外線を1000mj/cmに露光し、硬化した。硬化後、銅箔10mm幅で切断し、銅箔と組成物とを剥がすのに要した荷重を測定した。
Figure 0004683182
表Ex/2から、以下のことが明らかである。
製造比較例5に示されるように、不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂[I]が欠如すると、保存安定性、現像性、耐屈曲性、及び密着性が著しく低下する。
製造実施例8及び9と製造実施例1,3,4及び6、並びに製造参考例2,5及び7との比較から、ポリマー[II]を添加することにより、指触乾燥性を向上することができる。
製造比較例5及び6に示されるように、不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂[I]若しくは結晶性エポキシ樹脂[V]の何れかが欠如すると、塗膜透明性、HAST耐性(特に168時間後絶縁性)、及び耐熱衝撃性が著しく低下する。従って、塗膜透明性、HAST耐性(特に168時間後絶縁性)、及び耐熱衝撃性は、不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂[I]と結晶性エポキシ樹脂[V]とを併用することによってのみ生ずる新規な効果である。
製造実施例9、並びに製造比較例3及び4に示されるように、平滑化プリント配線板の替わりに従来の凹凸プリント配線板を使用した場合、製造されたソルダーレジスト被覆プリント配線板には回路間に気泡が生じていることがある。
本発明のレジスト被覆平滑化プリント配線板の断面図である。 回路間に凹部を有するプリント配線板の断面図である。 平滑化プリント配線板の断面図である。 本発明に係るドライフィルムフォトレジストの断面図である。
符号の説明
1 レジスト。
2 フォトレジスト。
3 凹部。
4 硬化樹脂。
5 絶縁基板。
6 導体回路。
7 帯電防止層。
8 キャリアフィルム。
9 水溶性樹脂層。
10 保護フィルム。

Claims (12)

  1. [I]:下記式(化I/E)で表されるエポキシ樹脂と不飽和基含有モノカルボン酸との反応物と多塩基性カルボン酸若しくはその無水物との反応物である不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂、
    Figure 0004683182
    [式(化I/E)中、Gは次式、
    Figure 0004683182
    で表される基を表す。A11、A13、及びA15は、同一でも異なってもよい2価基の芳香族残基若しくは水添芳香族残基を表す。A12とA14は、同一でも異なってもよく、それぞれ独立にH若しくはGを表す。但し、A12及びA14の総てが、同時にHではない。a11及びa12は同一でも異なってもよい0以上の整数を表すが、a11とa12とは同時に0ではない。式(化I/E)においては、下記式(化I/E−U1)及び(化I/E−U2)にて表される各繰り返し単位の樹脂骨格中における配列順序を、何等、規定(限定)するものではない。]
    Figure 0004683182
    [III]:希釈剤、
    [IV]:光重合開始剤、
    [V]:下記式(化V)表される結晶性エポキシ樹脂、
    Figure 0004683182
    [式(化V)中、Gは前記と同義である。E11〜E13及びE15〜E17は、同一でも異なってもよいH若しくはC1〜C5アルキル基を表す。e11及びe12は、同一でも異なってもよい0〜3の整数を表す。]
    並びに、
    [VI]:硬化密着性付与剤
    を含有することを特徴とする感光性熱硬化性樹脂組成物。
  2. 感光性熱硬化性樹脂組成物が更に、[II]:カルボキシル基および(メタ)アクリロイル基を有し、酸価(mgKOH/g)が20〜160且つ平均分子量が3000〜70000であるポリマーを含有することを特徴とする請求項1に記載の感光性熱硬化性樹脂組成物。
  3. ポリマー[II]が、[II−1]:カルボキシル基若しくはカルボン酸無水物基を有する重合体とヒドロキシル基含有(メタ)アクリル酸エステルとの反応物、及び/又は[II−2]:カルボキシル基を有する重合体中のカルボキシル基の少なくとも一部とエポキシ基含有不飽和単量体とを反応させて(メタ)アクリロイル基を導入した反応物であることを特徴とする請求項2に記載の感光性熱硬化性樹脂組成物。
  4. 式(化I/E)で表されるエポキシ樹脂の軟化点が50℃以上であり、結晶性エポキシ樹脂[V]の融点が110〜135℃であることを特徴とする請求項1〜請求項3の何れかに記載の感光性熱硬化性樹脂組成物。
  5. 式(化I/E)で表されるエポキシ樹脂が、下記式(化I/E−1)にて表される単独重合型樹脂、下記式(化I/E−2)にて表される交互重合型樹脂、及び下記式(化I/E−3)にて表されるブロック重合型樹脂から成る群より選択される一種以上であることを特徴とする請求項1〜請求項4の何れかに記載の感光性熱硬化性樹脂組成物。
    Figure 0004683182
    [式(化I/E−1)〜(化I/E−3)中、Gは前記と同義である。
    式(化I/E−1)中、A31及びA33は、それぞれ独立に2価の芳香族残基若しくは2価の水添芳香族残基を表す。式(化I/E−1)中、a31、は、1以上の整数を表す。式(化I/E−1)中、A32は、H若しくはGを表すが、少なくとも一つはGである。
    式(化I/E−2)中、A41、A43、及びA45は、それぞれ独立に2価の芳香族残基若しくは2価の水添芳香族残基を表す。式(化I/E−2)中、a41は、1以上の整数を表す。式(化I/E−2)中、A42とA44とは、同一でも異なってもよく、それぞれ独立にH若しくはGを表す。但し、A42及びA44の総てが、同時にHではない。
    式(化I/E−3)中、A51、A53、及びA55は、それぞれ独立に2価の芳香族残基若しくは2価の水添芳香族残基を表す。式(化I/E−3)中、a51及びa52は、それぞれに独立に1以上の整数を表す。式(化I/E−3)中、A52とA54とは、同一でも異なってもよく、それぞれ独立にH若しくはGを表す。但し、A52及びA54の総てが、同時にHではない。]
  6. 樹脂(化I/E−1)が下記式(化I/E−1−1)及び/又は(化I/E−1−2)にて表される樹脂であり、樹脂(化I/E−2)がそれぞれ下記式(化I/E−2−1)〜(化I/E−2−4)で表される樹脂から成る群より選択される一種以上であり、樹脂(化I/E−3)がそれぞれ下記式(化I/E−3−1)〜(化I/E−3−4)で表される樹脂から成る群より選択される一種以上であることを特徴とする請求項5に記載の感光性熱硬化性樹脂組成物。
    Figure 0004683182
    Figure 0004683182
    [上記表I/7及び表I/8中、Gは前記と同義である。A611及びA621は、それぞれ前記A32と同義である。a611及びa621は、それぞれ前記a31と同義である。A631、A641、A651、及びA661は、それぞれ前記A42と同義である。A632、A642、A652、及びA662は、それぞれ前記A44と同義である。a631、a641、a651、及びa661は、それぞれ前記a41と同義である。A711、A721、A731、及びA741は、それぞれ前記A52と同義である。A712、A722、A732、及びA742は、それぞれ前記A54と同義である。a712、a722、a732、及びa742は、それぞれ前記a52と同義である。
    上記表I/7及び表I/8中、A633、A634、A643、A644、A653、A654、A663、A664、A713、A714、A723、A724、A733、A734、A743、及びA744は、それぞれ独立にH若しくはCHである。]
  7. 結晶性エポキシ樹脂[V]が、それぞれ下記式(化V/1)〜(化V/3)で表される樹脂から成る群より選択される一種以上であることを特徴とする請求項1〜請求項6の何れかに記載の感光性熱硬化性樹脂組成物。
    Figure 0004683182
    [式(化V/1)〜(化V/3)中、Gは前記と同義である。]
  8. 感光性熱硬化性樹脂組成物が更に、熱硬化性成分として、[VII−1]:融点135〜170℃の結晶性エポキシ樹脂、[VII−2]:下記式(化VII−2)で表されるモノ・ポリカルボジイミド、[VII−3]:アリル基含有化合物、及び[VII−4]:オキサゾリン基含有化合物から成る群より選択される一種以上を含有することを特徴とする請求項1〜請求項7の何れかに記載の感光性熱硬化性樹脂組成物。
    Figure 0004683182
    [式(化VII−2)中、G21及びG23は、それぞれ独立に1価基の芳香族残基、脂肪族残基若しくは脂環式残基を表す。G22は、2価基の芳香族残基、脂肪族残基若しくは脂環式残基を表す。g21は、0〜30の数を表す。]
  9. 結晶性エポキシ樹脂[VII−1]が下記式(化VII−1/1)〜(化VII−1/3)で表される樹脂から成る群より選択される一種以上であり、アリル基含有化合物[VII−3]が平均分子量400〜30000のアリル基含有プレポリマー、トリ(メタ)アリル(イソ)シアヌレート、及び下記式(化VII−3/1)で表されるビスアリルナジイミド化合物から成る群より選択される一種以上であり、オキサゾリン基含有化合物[VII−4]が2,2−(1,3−フェニレン)ビス−2−オキサゾリン及び/又はオキサゾリン基含有ポリマーであることを特徴とする請求項8に記載の感光性熱硬化性樹脂組成物。
    Figure 0004683182
    [式(化VII−1/1)〜(化VII−1/3)中、Gは前記と同義である。式(化VII−1/1)中、g11は0〜2の数を表す。]
    Figure 0004683182
    [式(化VII−3/1)中、G71は、次式(化VII−3/1−R1)、(化VII−3/1−R2)、若しくは(化VII−3/1−R3)にて表される2価基を表す。]
    Figure 0004683182
    [式(化VII−3/1−R3)中、g81は4〜8の整数を表す。]
  10. レジストが請求項1〜請求項9の何れかに記載の感光性熱硬化性樹脂組成物から成るものであることを特徴とするレジスト被覆プリント配線板。
  11. プリント配線板が、プリント配線板表面の凹部が樹脂にて充填されて表面が平滑化された平滑化プリント配線板である請求項10に記載のレジスト被覆プリント配線板。
  12. レジスト被覆プリント配線板の製造法において、請求項1〜請求項9の何れかに記載の感光性熱硬化性樹脂組成物を含有する液状感光レジスト、又は請求項1〜請求項9の何れかに記載の感光性熱硬化性樹脂組成物をフォトレジスト中に含有するドライフィルムフォトレジスト、を用いることによりプリント配線板表面上にレジストを被覆することを特徴とする請求項10又は請求項11に記載のレジスト被覆プリント配線板の製造法。
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