CN102472965A - 光固化性树脂组合物 - Google Patents
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Abstract
有本发明提供一种光固化性树脂组合物,其能够抑制吸湿性,并且其固化物在用于印刷电路板等时,能够提高耐冷热循环性而不损害耐迁移特性。光固化性树脂组合物中含有:含羧基树脂、光聚合引发剂、含苯乙烯基化合物、以及马来酰亚胺化合物。
Description
技术领域
本发明涉及作为印刷电路基板的阻焊剂等使用的固化性树脂组合物。
背景技术
光固化性树脂组合物通过应用照相法(光刻法)的原理,能够进行微细加工。进而,能够获得物性优异的固化物,因而能够用于电子仪器、印刷版等中。
该光固化性树脂组合物有溶剂显影型和碱显影型,近年来,从环境对策的观点出发,能够用稀弱碱性水溶液进行显影的碱显影型成为主流。例如,在印刷电路基板制造、液晶显示板制造、或者印刷制版等中,使用碱显影型的光固化性树脂组合物。例如,印刷电路板制造中用作阻焊剂时,其固化物要求能够耐受焊锡等、高温条件下的处理的耐热性、耐水性、耐湿性等长期可靠性的特性。
近年来,随着电子仪器的小型轻量化、多功能化、环境应对,印刷电路板等中的高密度安装化、薄壁化等正在进行。特别是,例如在为了进行高密度安装而具有细距图案的高密度安装基板中使用的阻焊剂,其固化物要求高耐迁移性和耐冷热循环性。并且,与此伴随,还要求作为阻焊剂使用的光固化性树脂组合物的低吸湿化、高纯度化,即要求吸水率的降低和树脂组合物中离子性杂质的减少。
作为某种程度满足作为固化物的耐迁移性、耐冷热循环性的光固化性树脂组合物,使用如下所述的光固化性树脂组合物:使用含羧基环氧(甲基)丙烯酸酯中的多官能环氧树脂、(甲基)丙烯酸酯,在树脂骨架中导入了多个双键而成的光固化性树脂组合物。认为通过这样的组成,能够提高交联密度,并且使耐热性的提高、尺寸稳定性的提高成为可能。
然而,交联密度变高时,固化涂膜变脆,因而存在难以取得耐热性与脆性降低的平衡这样的问题。对于脆性的降低,公开了如下方案:使用双酚型的含羧基环氧(甲基)丙烯酸酯与酚醛清漆型的含羧基环氧(甲基)丙烯酸酯的混合物(例如参照专利文献1等)。然而,在这样的方案中,重点在于柔软性的改善,存在不能充分获得利用温度变化的尺寸稳定性、耐水性这样的问题。
另外,光固化性树脂组合物中,通过使用多官能固化性树脂并使交联密度提高,从而能够实现吸水率的降低。然而,另一方面,还存在其固化物变硬、变脆,并且耐冷热循环性降低的问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特许公开2000-109541号公报
发明内容
发明所要解决的问题
本发明的目的在于,提供如下所述的光固化性树脂组合物,其能够抑制吸湿性,并且其固化物在用于印刷电路板等时,能够提高耐冷热循环性而不损害耐迁移特性。
用于解决问题的方案
为了达到这样的目的,根据本发明的一个实施方式,提供一种光固化性树脂组合物,其特征在于,其包含含羧基树脂、光聚合引发剂、含苯乙烯基化合物、以及马来酰亚胺化合物。
通过这样的组成,能够抑制吸湿性,并且其固化物在用于印刷电路板等时,能够提高耐冷热循环性而不损害耐迁移特性。
另外,本发明的一个实施方式的光固化性树脂组合物中,优选进一步含有巯基化合物。通过这样的组成,能够提高密合性。
另外,本发明的一个实施方式的光固化性树脂组合物中,含羧基树脂优选具有感光性基团。通过具有感光性基团,光固化性树脂组合物的光固化性增大,能够使灵敏度提高。
另外,本发明的一个实施方式的光固化性树脂组合物中,光聚合引发剂优选包含选自由具有下述通式(I)所示基团的肟酯系光聚合引发剂、具有下述通式(II)所示基团的氨基苯乙酮系光聚合引发剂、以及具有下述通式(III)所示基团的酰基氧化膦系光聚合引发剂组成的组中的至少1种。
[化学式1]
(式中,R1表示氢原子、苯基(可以被碳数1~6的烷基、苯基、或者卤素原子取代)、碳数1~20的烷基(可以被1个以上的羟基取代、也可以在烷基链的中间具有1个以上的氧原子)、碳数5~8的环烷基、碳数2~20的烷酰基或苯甲酰基(可以被碳数1~6的烷基或者苯基取代),R2表示苯基(可以被碳数1~6的烷基、苯基或者卤素原子取代)、碳数1~20的烷基(可以被1个以上的羟基取代、也可以在烷基链的中间具有1个以上的氧原子)、碳数5~8的环烷基、碳数2~20的烷酰基或苯甲酰基(可以被碳数1~6的烷基或者苯基取代),R3和R4各自独立地表示碳数1~12的烷基或芳烷基,R5和R6各自独立地表示氢原子、碳数1~6的烷基、或2个结合而成的环状烷醚基,R7和R8各自独立地表示碳数1~10的直链状或支链状的烷基、环己基、环戊基、芳基、或者卤素原子、烷基或烷氧基取代的芳基,其中R7和R8的一方可以表示R-C(=O)-基(这里R为碳数1~20的烃基))
通过使用这样的光聚合引发剂,具有高浓度颜料的抗蚀剂能够获得高分辨率。
另外,本发明的一个实施方式的光固化性树脂组合物优选进一步含有热固化成分。通过含有热固化成分,能够赋予耐热性,并且使固化皮膜的拉伸伸长率增大,提高耐裂纹性、耐穿孔性。
另外,本发明的一个实施方式的光固化性树脂组合物中能够进一步含有着色剂。通过含有着色剂,能够优选用作阻焊剂。
另外,根据本发明的一个实施方式,提供一种干膜,其通过将上述光固化性树脂组合物涂布到载体膜上并干燥而获得。通过使用这样的干膜,能够容易地形成抗蚀层,而不用在基材上涂布光固化性树脂组合物。
另外,本发明的一个实施方式中,能够用作固化物,该固化物是通过照射活性能量射线使上述光固化性树脂组合物或干膜进行光固化而获得的。
这样的固化物用于印刷电路板等时,能够提高耐冷热循环性而不损害耐迁移特性。
进而,本发明的一个实施方式中,能够用作印刷电路板,该印刷电路板具有通过照射活性能量射线使上述光固化性树脂组合物或其干膜进行光固化而获得的固化物的图案。
这样的印刷电路板能够提高耐冷热循环性而不损害耐迁移特性。
发明效果
本发明的一个实施方式的光固化性树脂组合物,其能够抑制吸湿性,并且其固化物能够获得良好的耐冷热循环性而不损害耐迁移特性。
具体实施方式
本发明人等发现:通过在光固化性树脂组合物中组合使用含苯乙烯基化合物与马来酰亚胺化合物,其固化物能够获得优异的电特性和耐迁移性,从而完成了本发明。通过组合使用含苯乙烯基化合物与马来酰亚胺化合物,能够进行交联反应,并抑制由本实施方式的光固化性树脂组合物获得的固化物的吸水性。
以下,对本实施方式的光固化性树脂组合物进行详细说明。
首先,作为构成本实施方式的光固化性树脂组合物的含羧基树脂,出于赋予碱显影性的目的,可以使用分子中具有羧基的公知的各种含羧基树脂。特别是从光固化性、耐显影性的方面出发,更优选分子中具有烯属不饱和双键的含羧基感光性树脂。并且,该不饱和双键优选来自丙烯酸或甲基丙烯酸或者它们的衍生物。
作为这样的含羧基树脂,优选为以下列举的化合物(可以为低聚物和聚合物中的任一个)。
(1)通过(甲基)丙烯酸等不饱和羧酸与苯乙烯、α-甲基苯乙烯、(甲基)丙烯酸低级烷基酯、异丁烯等含不饱和基化合物的共聚而获得的含羧基树脂。
(2)通过脂肪族二异氰酸酯、支链脂肪族二异氰酸酯、脂环式二异氰酸酯、芳香族二异氰酸酯等二异氰酸酯与二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸等含羧基二醇化合物以及聚碳酸酯系多元醇、聚醚系多元醇、聚酯系多元醇、聚烯烃系多元醇、丙烯酸系多元醇、双酚A系环氧烷加成物二元醇、具有酚性羟基和醇性羟基的化合物等二元醇化合物的加聚反应而得到的含羧基聚氨酯树脂。
(3)通过二异氰酸酯与双酚A型环氧树脂、氢化双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、联二甲酚型环氧树脂、联苯酚型环氧树脂等二官能环氧树脂的(甲基)丙烯酸酯或其部分酸酐改性物、含羧基二醇化合物以及二元醇化合物的加聚反应而得到的感光性含羧基聚氨酯树脂。
(4)在上述(2)或(3)的树脂的合成中加入(甲基)丙烯酸羟烷基酯等分子内具有1个羟基和1个以上(甲基)丙烯酰基的化合物进行末端(甲基)丙烯酰化而得到的感光性含羧基聚氨酯树脂。
(5)在上述(2)或(3)的树脂的合成中加入异佛尔酮二异氰酸酯与季戊四醇三丙烯酸酯的等摩尔反应物等分子内具有1个异氰酸酯基和1个以上(甲基)丙烯酰基的化合物进行末端(甲基)丙烯酰化而得到的感光性含羧基聚氨酯树脂。
(6)通过使后述那样的2官能(固态)环氧树脂或2官能以上的多官能(固态)环氧树脂与(甲基)丙烯酸反应,并使存在于侧链的羟基与2元酸酐加成而得到的感光性含羧基树脂。
(7)通过使将后述那样的2官能(固态)环氧树脂的羟基用环氧氯丙烷进一步环氧化得到的多官能环氧树脂与(甲基)丙烯酸反应,并使生成的羟基与2元酸酐加成而得到的感光性含羧基树脂。
(8)通过使后述那样的2官能氧杂环丁烷树脂与二羧酸反应,并使所生成的伯羟基与二元酸酐进行加成而成的含羧基聚酯树脂。
(9)通过使1分子中具有多个酚性羟基的化合物与环氧乙烷、环氧丙烷等环氧烷反应而获得的反应产物,与含不饱和基单羧酸反应,并将所得的反应产物与多元酸酐反应而获得的含羧基感光性树脂。
(10)通过使1分子中具有多个酚性羟基的化合物与碳酸乙二酯、碳酸丙二酯等环状碳酸酯化合物反应而获得的反应产物,与含不饱和基单羧酸反应,并将所得的反应产物与多元酸酐反应而获得的含羧基感光性树脂。
(11)将上述(1)~(10)的树脂进一步与1分子内具有1个环氧基和1个以上(甲基)丙烯酰基的化合物进行加成而成的感光性含羧基树脂。
这里,(甲基)丙烯酸酯是指总称丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯以及它们的混合物的术语,以下其他类似的表现也同样。
这样的含羧基树脂在主链·聚合物的侧链上具有多个游离的羧基,因此可以利用稀碱性水溶液进行显影。
上述含羧基树脂的酸值优选为40~200mgKOH/g。含羧基树脂的酸值不足40mgKOH/g时,碱显影变得困难。另一方面,超过200mgKOH/g时,由于显影液造成的曝光部的溶解加剧,线细至必要以上,根据情况,曝光部与未曝光部没有区别地被显影液溶解剥离,难以描绘正常的抗蚀图案。更优选为45~120mgKOH/g。
另外,含羧基树脂的重均分子量根据树脂骨架而不同,但通常优选为2000~150000。重均分子量不足2000时,有时不粘性能变差、曝光后的涂膜的耐湿性变差、显影时产生膜减少、分辨率大大劣化。另一方面,重均分子量超过150000时,有时显影性显著变差、储存稳定性变差。更优选为5000~100000。
这样的含羧基树脂的配混量优选在总组合物中为20~60质量%。配混量少于20质量%时,有时皮膜强度降低。另一方面,多于60质量%时,组合物的粘性变高,涂布性等降低。更优选为30~50质量%。
这些含羧基树脂可以不限于使用前述列举的物质,可以一种或者多种混合使用。
作为光聚合引发剂,优选使用选自由具有下述通式(I)所示基团的肟酯系光聚合引发剂、具有下述通式(II)所示基团的α-氨基苯乙酮系光聚合引发剂、或/和具有下述通式(III)所示基团的酰基氧化膦系光聚合引发剂组成的组中的1种以上光聚合引发剂。
[化学式2]
(式中,R1表示氢原子、苯基(可以被碳数1~6的烷基、苯基、或者卤素原子取代)、碳数1~20的烷基(可以被1个以上的羟基取代、也可以在烷基链的中间具有1个以上的氧原子)、碳数5~8的环烷基、碳数2~20的烷酰基或苯甲酰基(可以被碳数1~6的烷基或者苯基取代),R2表示苯基(可以被碳数1~6的烷基、苯基或者卤素原子取代)、碳数1~20的烷基(可以被1个以上的羟基取代、也可以在烷基链的中间具有1个以上的氧原子)、碳数5~8的环烷基、碳数2~20的烷酰基或苯甲酰基(可以被碳数1~6的烷基或者苯基取代),R3和R4各自独立地表示碳数1~12的烷基或芳烷基,R5和R6各自独立地表示氢原子、碳数1~6的烷基、或2个结合而成的环状烷醚基,R7和R8各自独立地表示碳数1~10的直链状或支链状的烷基、环己基、环戊基、芳基、或者卤素原子、烷基或烷氧基取代的芳基,其中,R7和R8中的一方可以表示R-C(=O)-基(这里R为碳数1~20的烃基))
作为具有通式(I)所示基团的肟酯系光聚合引发剂,优选可列举出下述式(IV)所示的2-(乙酰氧基亚氨基甲基)噻吨-9-酮、通式(V)所示的化合物、以及通式(VI)所示的化合物。
[化学式3]
[化学式4]
(式中,R9表示氢原子、卤素原子、碳数1~12的烷基、环戊基、环己基、苯基、苄基、苯甲酰基、碳数2~12的烷酰基、碳数2~12的烷氧羰基(构成烷氧基的烷基的碳数为2以上时,烷基可以被1个以上的羟基取代,也可以在烷基链的中间具有1个以上的氧原子)、或苯氧羰基,R10、R12各自独立地表示苯基(可以被碳数1~6的烷基、苯基或者卤素原子取代)、碳数1~20的烷基(可以被1个以上的羟基取代,也可以在烷基链的中间具有1个以上的氧原子)、碳数5~8的环烷基、碳数2~20的烷酰基或苯甲酰基(可以被碳数1~6的烷基或苯基取代),R11表示氢原子、苯基(可以被碳数1~6的烷基、苯基或者卤素原子取代)、碳数1~20的烷基(可以被1个以上的羟基取代,也可以在烷基链的中间具有1个以上的氧原子)、碳数5~8的环烷基、碳数2~20的烷酰基或苯甲酰基(可以被碳数1~6的烷基或者苯基取代))
[化学式5]
(式中,R13、R14以及R19各自独立地表示碳数1~12的烷基,R15、R16、R17以及R18各自独立地表示氢原子或碳数1~6的烷基,M表示O、S或NH,x和y各自独立地表示0~5的整数。)
肟酯系光聚合引发剂中,更优选上述通式(IV)所示的2-(乙酰氧基亚氨基甲基)噻吨-9-酮、以及式(V)所示的化合物。作为市售品,可列举出CGI-325、IRGACURE(注册商标)OXE01、IRGACURE OXE02(均为Ciba Japan K.K.制)、N-1919(ADEKA公司制)等。这些肟酯系光聚合引发剂可以单独使用或组合2种以上使用。
作为具有通式(II)所示基团的α-氨基苯乙酮系光聚合引发剂,可列举出2-甲基-1-[4-(甲基硫代)苯基]-2-吗啉代丙酮-1、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)-丁烷-1-酮、2-(二甲基氨基)-2-[(4-甲基苯基)甲基]-1-[4-(4-吗啉基)苯基]-1-丁酮、N,N-二甲基氨基苯乙酮等。作为市售品,可列举出IRGACURE907、IRGACURE369、IRGACURE379(均为Ciba Japan K.K.制)等。
作为具有通式(III)所示基团的酰基氧化膦系光聚合引发剂,可列举出2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-苯基氧化膦、双(2,6-二甲氧基苯甲酰基)-2,4,4-三甲基-戊基氧化膦等。作为市售品,可列举出Lucirin TPO(BASF公司制)、IRGACURE819(Ciba Japan K.K.制)等。
相对于含羧基树脂100质量份,这样的光聚合引发剂的配混量优选为0.01~30质量份。光聚合引发剂的配混量不足0.01质量份时,铜上的光固化性不足、涂膜剥离,或者耐化学药品性等涂膜特性降低。另一方面,超过30质量份时,存在光聚合引发剂在阻焊涂膜表面的光吸收变剧烈,深部固化性降低的倾向。更优选为0.5~15质量份。
另外,在具有通式(I)所示基团的肟酯系光聚合引发剂的情况下,相对于含羧基树脂100质量份,其配混量优选为0.01~20质量份。在少于0.01质量份时,铜上的光固化性不足,涂膜剥离,并且耐化学药品性等涂膜特性降低。另外,在多于20质量份时,存在光聚合引发剂在阻焊涂膜表面的光吸收变剧烈,深部固化性降低的倾向。更优选为0.01~5质量份。
作为能够优选用于本实施方式的光固化性树脂组合物的光聚合引发剂、光引发助剂以及敏化剂,还可以列举出苯偶姻化合物、苯乙酮化合物、蒽醌化合物、噻吨酮化合物、缩酮化合物、二苯甲酮化合物、呫吨酮化合物、以及叔胺化合物等。
作为苯偶姻化合物,例如为苯偶姻、苯偶姻甲醚、苯偶姻乙醚、苯偶姻异丙醚。
作为苯乙酮化合物,例如为苯乙酮、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、2,2-二乙氧基-2-苯基苯乙酮、1,1-二氯苯乙酮。
作为蒽醌化合物,例如为2-甲基蒽醌、2-乙基蒽醌、2-叔丁基蒽醌、1-氯蒽醌。
作为噻吨酮化合物,例如为2,4-二甲基噻吨酮、2,4-二乙基噻吨酮、2-氯噻吨酮、2,4-二异丙基噻吨酮。
作为缩酮化合物,例如为苯乙酮二甲基缩酮、苯偶酰二甲基缩酮。
作为二苯甲酮化合物,例如为二苯甲酮、4-苯甲酰基二苯基硫醚、4-苯甲酰基-4’-甲基二苯基硫醚、4-苯甲酰基-4’-乙基二苯基硫醚、4-苯甲酰基-4’-丙基二苯基硫醚。
作为叔胺化合物,可列举出乙醇胺化合物、具有二烷基氨基苯结构的化合物,例如有4,4’-二甲基氨基二苯甲酮(日本曹达公司制NISSOCURE MABP)、4,4’-二乙基氨基二苯甲酮(Hodogaya Chemical Co.,LTD.制EAB)等二烷基氨基二苯甲酮;7-(二乙基氨基)-4-甲基-2H-1-苯并吡喃-2-酮(7-(二乙基氨基)-4-甲基香豆素)等含二烷基氨基的香豆素化合物;4-二甲基氨基安息香酸乙酯(日本化药公司制KAYACURE(注册商标)EPA)、2-二甲基氨基安息香酸乙酯(International Bio-Synthetics公司制Quantacure DMB)、4-二甲基氨基安息香酸(正丁氧基)乙酯(InternationalBio-Synthetics公司制Quantacure BEA)、对二甲基氨基安息香酸异戊基乙酯(日本化药公司制KAYACURE DMBI)、4-二甲基氨基安息香酸2-乙基己酯(Van Dyk公司制Esolo1507)等二烷基氨基安息香酸酯。
特别是,优选具有二烷基氨基苯结构的化合物,尤其优选二烷基氨基二苯甲酮化合物、最大吸收波长为350~410nm的含二烷基氨基的香豆素化合物。作为二烷基氨基二苯甲酮化合物,4,4’-二乙基氨基二苯甲酮的毒性低,故优选。最大吸收波长为350~410nm的含二烷基氨基的香豆素化合物,其最大吸收波长在紫外线区域,因而能够提供着色少、无色透明的感光性组合物是毋庸置疑的,也能够提供在使用着色颜料时反映着色颜料自身的颜色的着色阻焊膜。特别是,从对波长400~410nm的激光显示优异的敏化效果考虑,优选7-(二乙基氨基)-4-甲基-2H-1-苯并吡喃-2-酮。
这些当中,优选噻吨酮化合物和叔胺化合物。从深部固化性的方面出发,优选包含噻吨酮化合物,尤其优选2,4-二甲基噻吨酮、2,4-二乙基噻吨酮、2-氯噻吨酮、2,4-二异丙基噻吨酮等噻吨酮化合物。
作为这样的噻吨酮化合物的配混量,相对于含羧基树脂100质量份优选为20质量份以下的比例。噻吨酮化合物的配混量超过20质量份时,厚膜固化性降低,导致产品的成本上升。更优选为10质量份以下。
另外,作为叔胺化合物的配混量,相对于含羧基树脂100质量份优选为0.1~20质量份的比例。叔胺化合物的配混量不足0.1质量份时,存在不能获得充分的敏化效果的倾向。另一方面,超过20质量份时,存在由叔胺化合物导致干燥阻焊涂膜的表面的光吸收变激烈,深部固化性降低的倾向。更优选为0.1~10质量份。这些光聚合引发剂、光引发助剂以及敏化剂可以单独使用或作为2种以上的混合物使用。
相对于含羧基树脂100质量份,这样的光聚合引发剂、光引发助剂、以及敏化剂的总量优选为0.01~35质量份。超过35质量份时,存在由这些光吸收导致深部固化性降低的倾向。另一方面,不足0.01时,铜上的光固化性不足,涂膜剥离,并且耐化学药品性等涂膜特性降低。更优选为0.01~20质量份。作为特别优选在本实施方式中使用的引发剂,在使用芳香族马来酰亚胺时,由于芳香族马来酰亚胺自身的紫外线吸收大,因而特别优选肟酯。
本实施方式的光固化性树脂组合物中,为了提高灵敏度,可以使用公知的N苯基甘氨酸类、苯氧基醋酸类、硫代苯氧基醋酸类、巯基噻唑等作为链转移剂。
作为链转移剂,有例如,巯基琥珀酸、巯基醋酸、巯基丙酸、蛋氨酸、半胱氨酸、硫代水杨酸及其衍生物等。这些链转移剂可以单独使用或组合2种以上使用。
用于本实施方式的含苯乙烯基化合物,其是出于对通过与马来酰亚胺化合物进行固化反应而获得的固化物赋予耐热性的目的而使用的。这样的含苯乙烯基化合物可以通过通常的方法合成,也可以使用市售品。作为含苯乙烯基化合物的合成方法的例子,可列举出例如,单/多官能酚类与卤化甲基苯乙烯的反应;具有能够与环氧基反应的官能团(例如,氨基、羟基、羧基等)的单/多官能化合物与乙烯基苄基缩水甘油醚的反应。
若列举含苯乙烯基化合物的具体例子,则有乙烯基萘、二乙烯基萘、二乙烯基联苯、多酚与乙烯基苄基卤化物反应而获得的聚乙烯基苄基醚化合物、末端苯乙烯的低聚苯醚化合物(Mitsubishi Gas Chemical Company制OPE-2St)、双酚A与卤化甲基苯乙烯缩合反应而获得的化合物(昭和高分子公司制Ripoxy(注册商标)BPV-1X)等。这些含苯乙烯基化合物可以单独使用1种或组合2种以上使用。
作为这样的含苯乙烯基化合物的配混量,相对于含羧基树脂100质量份优选为1~50质量份。配混量不足1质量份时,难以获得充分的耐热性。另一方面,超过50质量份时,组合物的显影性降低、产生显影残渣。更优选为1~25质量份。
作为用于本实施方式的马来酰亚胺化合物,其是通过促进与苯乙烯基化合物的固化反应和/或光固化来提高耐热性的。作为这样的马来酰亚胺化合物,有多官能脂肪族/脂环族马来酰亚胺、多官能芳香族马来酰亚胺。
作为多官能脂肪族/脂环族马来酰亚胺,例如有N,N’-亚甲基双马来酰亚胺、N,N’-亚乙基双马来酰亚胺、三(羟乙基)异氰脲酸酯与脂肪族/脂环族马来酰亚胺羧酸进行脱水酯化而得到的异氰脲酸酯骨架的马来酰亚胺酯化合物;三(氨基甲酸己基)异氰脲酸酯与脂肪族/脂环族马来酰亚胺醇进行氨基甲酸酯化而得到的异氰脲酸酯骨架的马来酰亚胺氨基甲酸酯化合物等异氰脲酸骨架聚马来酰亚胺类;异佛尔酮二氨基甲酸酯双(N-乙基马来酰亚胺)、三乙二醇双(马来酰亚胺碳酸乙酯)、脂肪族/脂环族马来酰亚胺羧酸与各种脂肪族/脂环族多元醇进行脱水酯化,或者,脂肪族/脂环族马来酰亚胺羧酸酯与各种脂肪族/脂环族多元醇进行酯交换反应而得到的脂肪族/脂环族聚马来酰亚胺酯化合物类;脂肪族/脂环族马来酰亚胺羧酸与各种脂肪族/脂环族聚环氧化物进行醚开环反应而得到的脂肪族/脂环族聚马来酰亚胺酯化合物类;通过脂肪族/脂环族马来酰亚胺醇与各种脂肪族/脂环族多异氰酸酯的氨基甲酸酯化反应而得到的脂肪族/脂环族聚马来酰亚胺氨基甲酸酯化合物类等。
作为多官能芳香族马来酰亚胺,有马来酰亚胺羧酸与各种芳香族多元醇进行脱水酯化、或者马来酰亚胺羧酸酯与各种芳香族多元醇进行酯交换反应而得到的芳香族聚马来酰亚胺酯化合物类;马来酰亚胺羧酸与各种芳香族聚环氧化物进行醚开环反应而得到的芳香族聚马来酰亚胺酯化合物类;通过马来酰亚胺醇与各种芳香族多异氰酸酯的氨基甲酸酯化反应而得到的芳香族聚马来酰亚胺氨基甲酸酯化合物类这样的芳香族多官能马来酰亚胺类等。
作为这样的多官能芳香族马来酰亚胺,可列举出例如,N,N’-(4,4’-二苯基甲烷)双马来酰亚胺、N,N’-2,4-甲苯双马来酰亚胺、N,N’-2,6-甲苯双马来酰亚胺、1-甲基-2,4-双马来酰亚胺苯、N,N’-间亚苯基双马来酰亚胺、N,N’-对亚苯基双马来酰亚胺、N,N’-间甲苯双马来酰亚胺、N,N’-4,4’-联亚苯基双马来酰亚胺、N,N’-4,4’-[3,3’-二甲基-联亚苯基]双马来酰亚胺、N,N’-4,4’-[3,3’-二甲基二苯基甲烷]双马来酰亚胺、N,N’-4,4’-[3,3’-二乙基二苯基甲烷]双马来酰亚胺、N,N’-4,4’-二苯基甲烷双马来酰亚胺、N,N’-4,4’-二苯基丙烷双马来酰亚胺、N,N’-4,4’-二苯基醚双马来酰亚胺、N,N’-3,3’-二苯砜双马来酰亚胺、N,N’-4,4’-二苯砜双马来酰亚胺、2,2-双[4-(4-马来酰亚胺苯氧基)苯基]丙烷、2,2-双[3-叔丁基-4-(4-马来酰亚胺苯氧基)苯基]丙烷、2,2-双[3-仲丁基-4-(4-马来酰亚胺苯氧基)苯基]丙烷、1,1-双[4-(4-马来酰亚胺苯氧基)苯基]癸烷、1,1-双[2-甲基-4-(4-马来酰亚胺苯氧基)-5-叔丁基苯基]-2-甲基丙烷、4,4’-环亚己基-双[1-(4-马来酰亚胺苯氧基)-2-(1,1-二甲基乙基)苯]、4,4’-亚甲基-双[1-(4-马来酰亚胺苯氧基)-2,6-双(1,1-二甲基乙基)苯]、4,4’-亚甲基-双[1-(4-马来酰亚胺苯氧基)-2,6-二-仲丁基苯]、4,4’-环亚己基-双[1-(4-马来酰亚胺苯氧基)-2-环己基苯、4,4’-亚甲基双[1-(马来酰亚胺苯氧基)-2-壬基苯]、4,4’-(1-甲基亚乙基)-双[1-(马来酰亚胺苯氧基)-2,6-双(1,1-二甲基乙基)苯]、4,4’-(2-乙基亚己基)-双[1-(马来酰亚胺苯氧基)-苯]、4,4’-(1-甲基亚庚基)-双[1-(马来酰亚胺苯氧基)-苯]、4,4’-环亚己基-双[1-(马来酰亚胺苯氧基)-3-甲基苯]、2,2-双[4-(4-马来酰亚胺苯氧基)苯基]六氟丙烷、2,2-双[3-甲基-4-(4-马来酰亚胺苯氧基)苯基]丙烷、2,2-双[3-甲基-4-(4-马来酰亚胺苯氧基)苯基]六氟丙烷、2,2-双[3,5-二甲基-4-(4-马来酰亚胺苯氧基)苯基]丙烷、2,2-双[3,5-二甲基-4-(4-马来酰亚胺苯氧基)苯基]六氟丙烷、2,2-双[3-乙基-4-(4-马来酰亚胺苯氧基)苯基]丙烷、2,2-双[3-乙基-4-(4-马来酰亚胺苯氧基)苯基]六氟丙烷、双[3-甲基-(4-马来酰亚胺苯氧基)苯基]甲烷、双[3,5-二甲基-(4-马来酰亚胺苯氧基)苯基]甲烷、双[3-乙基-(4-马来酰亚胺苯氧基)苯基]甲烷、3,8-双[4-(4-马来酰亚胺苯氧基)苯基]-三环[5.2.1.02,6]癸烷、4,8-双[4-(4-马来酰亚胺苯氧基)苯基]-三环[5.2.1.02,6]癸烷、3,9-双[4-(4-马来酰亚胺苯氧基)苯基]-三环[5.2.1.02,6]癸烷、4,9-双[4-(4-马来酰亚胺苯氧基)苯基]-三环[5.2.1.02,6]癸烷、1,8-双[4-(4-马来酰亚胺苯氧基)苯基]薄荷烷、1,8-双[3-甲基-4-(4-马来酰亚胺苯氧基)苯基]薄荷烷、1,8-双[3,5-二甲基-4-(4-马来酰亚胺苯氧基)苯基]薄荷烷等。
这些双马来酰亚胺衍生物可以通过通常的方法合成,也可以使用市售品。特别是从对环境无负荷的观点出发,在双马来酰亚胺衍生物中,优选分子内不含有卤素原子的物质。这些可以单独使用1种或组合2种以上使用。
作为这样的马来酰亚胺化合物的配混量,相对于含羧基树脂100质量份优选为1~50质量份。配混量不足1质量份时,难以获得充分的耐热性。另一方面,超过50质量份时,组合物的显影性降低、产生显影残渣。更优选为1~25质量份。
出于与乙烯基、马来酰亚胺基的加成反应和交联的目的,本实施方式的光固化性树脂组合物中可以加入巯基化合物。通过添加巯基化合物,能够防止由乙烯基的氧化而导致的涂膜特性降低。另外,在多官能巯基化合物的情况下,由于获得交联,因而PCT耐性、HAST耐性等特性提高。进一步,这些巯基化合物由于起到链转移剂、和/或密合性赋予剂的作用,因而能够同时获得灵敏度的提高、密合性的提高。
作为这样的巯基化合物,可列举出例如,巯基乙醇、巯基丙醇、巯基丁醇、巯基丙二醇、巯基丁二醇、羟基苯硫醇及其衍生物;1-丁硫醇、丁基-3-巯基丙酸酯、甲基-3-巯基丙酸酯、2,2-(亚乙基二氧基)二乙硫醇、乙硫醇、4-甲基苯硫醇、十二硫醇、丙硫醇、丁硫醇、戊硫醇、1-辛硫醇、环戊硫醇、环己硫醇、硫代甘油、4,4-硫代双苯硫醇等。
作为这些市售品,可以列举出例如BMPA、MPM、EHMP、NOMP、MBMP、STMP、TMMP、PEMP、DPMP、以及TEMPIC(均为堺化学工业公司制)、Karenz MT(注册商标)-PE1、Karenz MT-BD1、以及Karenz(注册商标)-NR1(均为昭和电工公司制)等。
作为具有杂环的巯基化合物,可列举出例如,巯基-4-丁内酯(别名:2-巯基-4-丁内酯)、2-巯基-4-甲基-4-丁内酯、2-巯基-4-乙基-4-丁内酯、2-巯基-4-硫代丁内酯、2-巯基-4-丁内酰胺、N-甲氧基-2-巯基-4-丁内酰胺、N-乙氧基-2-巯基-4-丁内酰胺、N-甲基-2-巯基-4-丁内酰胺、N-乙基-2-巯基-4-丁内酰胺、N-(2-甲氧基)乙基-2-巯基-4-丁内酰胺、N-(2-乙氧基)乙基-2-巯基-4-丁内酰胺、2-巯基-5-戊内酯、2-巯基-5-戊内酰胺、N-甲基-2-巯基-5-戊内酰胺、N-乙基-2-巯基-5-戊内酰胺、N-(2-甲氧基)乙基-2-巯基-5-戊内酰胺、N-(2-乙氧基)乙基-2-巯基-5-戊内酰胺、2-巯基苯并咪唑、2-巯基苯并噁唑、2-巯基苯并噻唑(川口化学工业公司制Accel M)、2-巯基-5-甲基硫代-噻二唑、3-巯基-4-甲基-4H-1,2,4-三唑、5-甲基-1,3,4-噻二唑-2-硫醇、1-苯基-5-巯基-1H-四唑、2-巯基-6-己内酰胺、2,4,6-三巯基-均三嗪(三协化成公司制Zisnet F)、2-二丁基氨基-4,6-二巯基-均三唑(三协化成公司制Zisnet (注册商标)DB、Zisnet AF)等。这些巯基化合物可以单独使用或组合2种以上使用。
作为这样的巯基化合物的配混量,相对于含羧基树脂100质量份优选为0.01~20质量份。配混量不足0.01质量份时,未发现巯基化合物的固化,并未观察到耐热性的提高。另一方面,超过20质量份时,产生显影残渣,故不优选。更优选为0.1~5质量份。
出于赋予耐热性的目的,可以在本实施方式的光固化性树脂组合物中加入热固化成分。作为这样的热固化成分,可以使用三聚氰胺树脂、苯并胍胺树脂、三聚氰胺衍生物、苯并胍胺衍生物等氨基树脂、环碳酸酯化合物等的公知的热固化性树脂。特别优选的是,分子中具有2个以上环状醚基和/或环状硫醚基(以下,简称为环状(硫)醚基)的热固化成分。
对于这样的分子中具有多个环状(硫)醚基的热固化成分,有分子中具有2个以上3、4或5元环的环状(硫)醚基中任1种或2种基团的化合物,可列举出例如,分子内具有多个环氧基的化合物、即多官能环氧化合物;分子内具有多个氧杂环丁基的化合物、即多官能氧杂环丁烷化合物;分子内具有多个硫醚基的化合物、即环硫树脂等。
作为氨基树脂,可列举出例如羟甲基三聚氰胺化合物、羟甲基苯并胍胺化合物、羟甲基甘脲化合物以及羟甲基尿素化合物等。进而,烷氧基甲基化三聚氰胺化合物、烷氧基甲基化苯并胍胺化合物、烷氧基甲基化甘脲化合物以及烷氧基甲基化尿素化合物是将羟甲基三聚氰胺化合物、羟甲基苯并胍胺化合物、羟甲基甘脲化合物以及羟甲基尿素化合物的羟甲基分别变换为烷氧基甲基而得到的。对该烷氧基甲基的种类没有特别的限定,可以为例如甲氧基甲基、乙氧基甲基、丙氧基甲基、丁氧基甲基等。尤其是对人体、环境友好的福尔马林浓度为0.2%以下的三聚氰胺衍生物是优选的。
作为这些市售品,可列举出例如,Cymel(注册商标)300、Cymel 301、Cymel 303、Cymel 370、Cymel 325、Cymel 327、Cymel 701、Cymel 266、Cymel 267、Cymel 238、Cymel 1141、Cymel 272、Cymel 202、Cymel 1156、Cymel 1158、Cymel 1123、Cymel 1170、Cymel 1174、Cymel UFR65、Cymel 300(均为MitsuiCyanamid C o.Ltd制)、NIKALAC(注册商标)Mx-750、NIKALAC Mx-032、NIKALAC Mx-270、NIKALAC Mx-280、NIKALAC Mx-290、NIKALAC Mx-706、NIKALAC Mx-708、NIKALAC Mx-40、NIKALAC Mx-31、NIKALACMs-11、NIKALACMw-30、NIKALACMw-30HM、NIKALACMw-390、NIKALAC Mw-100LM、NIKALAC Mw-750LM(均为Sanwa Chemical Co.Ltd.制)等。这样的热固化成分可以单独使用或组合2种以上使用。
作为环碳酸酯化合物,只要是环状化合物且具有碳酸酯键则没有特别限定。作为例子,可列举出具有多官能结构的亚烷基碳酸酯化合物。
作为多官能环氧化合物,可列举出例如,jER(注册商标)828、jER834、jER1001、jER1004(均为三菱化学公司制)、Epiclon(注册商标)840、Epiclon850、Epiclon1050、Epiclon2055(均为DIC公司制)、Epotote(注册商标)YD-011、YD-013、YD-127、YD-128(均为新日铁化学公司制)、D.E.R.317、D.E.R.331、D.E.R.661、D.E.R.664(均为Dow Chemical Company制)、Araldite6071、Araldite6084、Araldite GY250、AralditeGY260(均为Ciba Japan K.K.)、Sumiepoxy ESA-011、ESA-014、ELA-115、ELA-128(均为住友化学工业公司制)、A.E.R.330、A.E.R.331、A.E.R.661、A.E.R.664等(均为旭化成工业公司制)双酚A型环氧树脂;jERYL903(三菱化学公司制)、Epiclon152、Epiclon165(均为DIC公司制)、EpototeYDB-400、YDB-500(均为新日铁化学公司制)、D.E.R.542(Dow ChemicalCompany制)、Araldite 8011(Ciba Japan K.K.制)、SumiepoxyESB-400、ESB-700(均为住友化学工业公司制)、A.E.R.711、A.E.R.714(均为旭化成工业公司制)等溴化环氧树脂;jER152、jER154(均为三菱化学公司制)、D.E.N.431、D.E.N.438(均为Dow Chemical Company制)、EpiclonN-730、EpiclonN-770、EpiclonN-865(均为DIC公司制)、Epotote YDCN-701、YDCN-704(均为新日铁化学公司制)、Araldite ECN1235、AralditeECN1273、Araldite ECN1299、Araldite XPY307(均为CibaJapan K.K.制)、EPPN-201、EOCN(注册商标)-1025、EOCN-1020、EOCN-104S、RE-306(均为日本化药公司制)、Sumiepoxy(注册商标)ESCN-195X、ESCN-220(均为住友化学工业公司制)、A.E.R.ECN-235、ECN-299(均为旭化成工业公司制)等酚醛清漆型环氧树脂;Epiclon830(DIC公司制)、jER807(三菱化学公司制)、Epotote YDF-170、YDF-175、YDF-2004(均为新日铁化学公司制)、YSLV-80XY(新日铁化学公司制)、Araldite XPY306(Ciba Japan K.K.制)等双酚F型环氧树脂;Epotote ST-2004、ST-2007、ST-3000(均为新日铁化学公司制)等氢化双酚A型环氧树脂;jER604(三菱化学公司制)、Epotote YH-434(新日铁化学公司制)、Araldite MY720(Ciba Japan K.K.制)、SumiepoxyELM-120(住友化学工业公司制)等缩水甘油胺型环氧树脂;Araldite CY-350(Ciba Japan K.K.制)等乙内酰脲型环氧树脂;Celoxide(注册商标)2021(DAICEL CHEMICALINDUSTRIES,LTD.制)、Araldite CY175、CY179(均为CibaJapan K.K.制)等脂环式环氧树脂;YL-933(三菱化学公司制)、T.E.N.、EPPN(注册商标)-501、EPPN-502(均为日本化药公司制)等三羟基苯基甲烷型环氧树脂;YL-6056、YX-4000、YL-6121(均为三菱化学公司制)等联二甲苯酚型或联苯酚型环氧树脂或者它们的混合物;EBPS-200(日本化药公司制)、EPX-30(ADEKA公司制)、EXA-1514(DIC公司制)等双酚S型环氧树脂;jER157S(三菱化学公司制)等双酚A酚醛清漆型环氧树脂;jERYL-931(三菱化学公司制)、Araldite 163(Ciba Japan K.K.制)等四羟苯基乙烷型环氧树脂;Araldite PT810(Ciba Japan K.K.制)、TEPIC(日产化学工业公司制)等杂环式环氧树脂;Blemmer(注册商标)DGT(日油公司制)等邻苯二甲酸二缩水甘油酯树脂;ZX-1063(新日铁化学公司制)等四缩水甘油基二甲苯酰基乙烷树脂;ESN-190、ESN-360(均为新日铁化学公司制)、HP-4032、EXA-4750、EXA-4700(DIC公司制)等含萘基的环氧树脂;HP-7200、HP-7200H(DIC公司制)等具有二环戊二烯骨架的环氧树脂;CP-50S、CP-50M(日油公司制)等甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚系环氧树脂;以及环己基马来酰亚胺与甲基丙烯酸缩水甘油酯的共聚环氧树脂;环氧改性的聚丁二烯橡胶衍生物(例如,DAICEL CHEMICAL INDUSTRIES,LTD.制PB-3600等)、CTBN改性环氧树脂(例如,新日铁化学公司制的YR-102、YR-450等)等,但并不限于这些。这些环氧树脂可以单独使用或组合2种以上使用。这些当中特别优选酚醛清漆型环氧树脂、杂环式环氧树脂、双酚A型环氧树脂或它们的混合物。
作为多官能氧杂环丁烷化合物,可列举出双[(3-甲基-3-氧杂环丁烷基甲氧基)甲基]醚、双[(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲氧基)甲基]醚、1,4-双[(3-甲基-3-氧杂环丁烷基甲氧基)甲基]苯、1,4-双[(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲氧基)甲基]苯、丙烯酸(3-甲基-3-氧杂环丁烷基)甲酯、丙烯酸(3-乙基-3-氧杂环丁烷基)甲酯、甲基丙烯酸(3-甲基-3-氧杂环丁烷基)甲酯、甲基丙烯酸(3-乙基-3-氧杂环丁烷基)甲酯、它们的低聚物或共聚物等多官能氧杂环丁烷类;以及氧杂环丁烷醇与酚醛清漆树脂、聚(对羟基苯乙烯)、cardo型双酚类、杯芳烃类、间苯二酚杯芳烃(calixresorcinarene)类、或者倍半硅氧烷(silsesquioxane)等具有羟基的树脂的醚化物等。另外,还可以列举出具有氧杂环丁烷环的不饱和单体与(甲基)丙烯酸烷基酯的共聚物等。
作为分子中具有多个环状硫醚基的化合物,可列举出例如,三菱化学公司制的双酚A型环硫树脂YL7000等。另外,还可以使用采用同样的合成方法将酚醛清漆型环氧树脂的环氧基的氧原子替换成硫原子而成的环硫树脂等。
相对于含羧基树脂的羧基1当量,分子中具有多个环状(硫)醚基的热固化成分的配混量优选为0.6~2.5当量。配混量不足0.6时,阻焊膜中残留羧基,耐热性、耐碱性、电绝缘性等降低。另一方面,超过2.5当量时,由于低分子量的环状(硫)醚基残留在干燥涂膜中,导致涂膜的强度等降低。更优选为0.8~2.0当量。
另外,出于提高感光性树脂组合物的固化性和所得固化膜的强韧性的目的,可以在本实施方式的光固化性树脂组合物中加入1分子内具有多个异氰酸酯基、或封端化异氰酸酯基的化合物作为热固化成分。作为这样的1分子内具有多个异氰酸酯基、或封端化异氰酸酯基的化合物,可列举出1分子内具有多个异氰酸酯基的化合物即多异氰酸酯化合物、或1分子内具有多个封端化异氰酸酯基的化合物即封端异氰酸酯化合物等。
作为多异氰酸酯化合物,可以使用例如,芳香族多异氰酸酯、脂肪族多异氰酸酯或脂环式多异氰酸酯。
作为芳香族多异氰酸酯,可列举出例如,4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、2,4-甲苯二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯、萘-1,5-二异氰酸酯、邻二甲苯二异氰酸酯、间二甲苯二异氰酸酯以及2,4-甲苯二聚物。
作为脂肪族多异氰酸酯,可列举出例如,四亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、亚甲基二异氰酸酯、三甲基六亚甲基二异氰酸酯、4,4-亚甲基双(环己基异氰酸酯)以及异佛尔酮二异氰酸酯。
作为脂环式多异氰酸酯的具体例子,可列举出二环庚烷三异氰酸酯。以及上面列举出的异氰酸酯化合物的加合物、缩二脲体和异氰脲酸酯体。
封端异氰酸酯化合物中所含的封端化异氰酸酯基为异氰酸酯基通过与封端剂反应而被保护、从而被暂时钝化的基团。加热到规定温度时,该封端剂解离,生成异氰酸酯基。
作为封端异氰酸酯化合物,可以使用异氰酸酯化合物与异氰酸酯封端剂的加成反应产物。作为能够与封端剂反应的异氰酸酯化合物,可列举出上述的多异氰酸酯化合物等。
作为异氰酸酯封端剂,可列举出例如,苯酚、甲酚、二甲苯酚、氯酚以及乙基苯酚等酚系封端剂;ε-己内酰胺、δ-戊内酰胺、γ-丁内酰胺以及β-丙内酰胺等内酰胺系封端剂;乙酰乙酸乙酯和乙酰丙酮等活性亚甲基系封端剂;甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚、二乙二醇单甲醚、丙二醇单甲醚、苄基醚、乙醇酸甲酯、乙醇酸丁酯、二丙酮醇、乳酸甲酯以及乳酸乙酯等醇系封端剂;甲醛肟、乙醛肟、丙酮肟、甲乙酮肟、二乙酰单肟、环己肟等肟系封端剂;丁硫醇、己硫醇、叔丁基硫醇、苯硫酚、甲基苯硫酚、乙基苯硫酚等硫醇系封端剂;乙酰胺、苯酰胺等酰胺系封端剂;琥珀酰亚胺和马来酰亚胺等酰亚胺系封端剂;二甲基苯胺、苯胺、丁胺、二丁基胺等胺系封端剂;咪唑、2-乙基咪唑等咪唑系封端剂;亚甲基亚胺和亚丙基亚胺等亚胺系封端剂等。
封端异氰酸酯化合物可以使用市售的物质,可列举出例如,Sumidule(注册商标)BL-3175、BL-4165、BL-1100、BL-1265、Desmodule(注册商标)TPLS-2957、TPLS-2062、TPLS-2078、TPLS-2117、Desmotherm 2170、Desmotherm 2265(均为Sumika Bayer Urethane Co.,Ltd.制)、coronate(注册商标)2512、coronate 2513、coronate 2520(均为日本聚氨酯工业公司制)、B-830、B-815、B-846、B-870、B-874、B-882(均为Mitsui Takeda Chemical Co.,Ltd.制)、TPA-B80E、17B-60PX、E402-B80T (均为Asahi Kasei ChemicalsCorporation制)等。另外,SumiduleBL-3175、BL-4265是使用甲基乙基肟作为封端剂而得到的。
这样的1分子内具有多个异氰酸酯基、或封端化异氰酸酯基的化合物可以单独使用1种或组合2种以上使用。
相对于含羧基树脂100质量份,1分子内具有多个异氰酸酯基、或封端化异氰酸酯基的化合物的配混量优选为1~100质量份。配混量不足1质量份时,得不到充分的涂膜的强韧性。另一方面,超过100质量份时,保存稳定性降低。更优选为2~70质量份。
在使用分子中具有多个环状(硫)醚基的热固化性成分的情况下,优选含有热固化催化剂。
作为这样的热固化催化剂,可列举出例如,咪唑、2-甲基咪唑、2-乙基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基咪唑、4-苯基咪唑、1-氰乙基-2-苯基咪唑、1-(2-氰乙基)-2-乙基-4-甲基咪唑等咪唑衍生物;双氰胺、苄基二甲基胺、4-(二甲基氨基)-N,N-二甲基苄基胺、4-甲氧基-N,N-二甲基苄基胺、4-甲基-N,N-二甲基苄基胺等胺化合物、己二酸二酰肼、癸二酸二酰肼等酰肼化合物;三苯基膦等磷化合物等。
另外,对于市售品,作为咪唑系化合物,可列举出例如2MZ-A、2MZ-OK、2PHZ、2P4BHZ、2P4MHZ(均为四国化成工业公司制)、作为二甲基胺的封端异氰酸酯化合物,可列举出U-CAT3503N、U-CAT(注册商标)3502T(均为SAN-APRO公司制)、作为二环式脒化合物及其盐,可列举出DBU、DBN、U-CATSA(注册商标)102、U-CAT5002(均为SAN-APRO公司制)等。尤其并不仅限于这些化合物,只要是环氧树脂的热固化催化剂、氧杂环丁烷化合物的热固化催化剂,或者是促进环氧基和/或氧杂环丁烷基与羧基反应的物质即可,可以单独使用或混合2种以上使用。
此外,还可以使用胍胺、甲基胍胺、苯并胍胺、三聚氰胺、2,4-二氨基-6-甲基丙烯酰氧基乙基-均三嗪、2-乙烯基-2,4-二氨基-均三嗪、2-乙烯基-4,6-二氨基-均三嗪·异氰脲酸加成物、2,4-二氨基-6-甲基丙烯酰氧基乙基-均三嗪·异氰脲酸加成物等均三嗪衍生物,优选将这些还作为密合性赋予剂起作用的化合物与热固化催化剂组合使用。
这些热固化催化剂的配混量只要是通常的量的比例就足够,例如相对于含羧基树脂或分子中具有2个以上环状(硫)醚基的热固化成分100质量份,优选为0.1~20质量份、更优选为0.5~15质量份。
本实施方式的光固化性树脂组合物可以配混着色剂。作为着色剂,可以使用红、蓝、绿、黄等的公知的着色剂,可以为颜料、染料、色素中的任一个。其中,从降低环境负荷以及对人体影响的观点出发,优选不含有卤素。
作为红色着色剂,例如有单偶氮系、双偶氮系、偶氮色淀系、苯并咪唑酮系、苝系、二酮基吡咯并吡咯系、缩合偶氮系、蒽醌系、喹吖啶酮系等,例如,可列举出带有下述的染料索引(C.I.;The Society of Dyers and Colourists发行)序号的物质。
单偶氮系:颜料红1、2、3、4、5、6、8、9、12、14、15、16、17、21、22、23、31、32、112、114、146、147、151、170、184、187、188、193、210、245、253、258、266、267、268、269。
双偶氮系:颜料红37、38、41。
单偶氮色淀系:颜料红48:1、48:2、48:3、48:4、49:1、49:2、50:1、52:1、52:2、53:1、53:2、57:1、58:4、63:1、63:2、64:1、68。
苯并咪唑酮系:颜料红171、颜料红175、颜料红176、颜料红185、颜料红208。
苝系:溶剂红135、溶剂红179、颜料红123、颜料红149、颜料红166、颜料红178、颜料红179、颜料红190、颜料红194、颜料红224。
二酮基吡咯并吡咯系:颜料红254、颜料红255、颜料红264、颜料红270、颜料红272。
缩合偶氮系:颜料红220、颜料红144、颜料红166、颜料红214、颜料红220、颜料红221、颜料红242。
蒽醌系:颜料红168、颜料红177、颜料红216、溶剂红149、溶剂红150、溶剂红52、溶剂红207。
喹吖啶酮系:颜料红122、颜料红202、颜料红206、颜料红207、颜料红209。
作为蓝色着色剂,例如有酞菁系、蒽醌系,作为颜料系,可以使用颜料蓝15、颜料蓝15:1、颜料蓝15:2、颜料蓝15:3、颜料蓝15:4、颜料蓝15:6、颜料蓝16、颜料蓝60,作为染料系,例如可以使用溶剂蓝35、溶剂蓝63、溶剂蓝68、溶剂蓝70、溶剂蓝83、溶剂蓝87、溶剂蓝94、溶剂蓝97、溶剂蓝122、溶剂蓝136、溶剂蓝67、溶剂蓝70等。除了这些以外,还可以使用金属取代或者未取代的酞菁化合物。
作为绿色着色剂,同样有例如酞菁系、蒽醌系、苝系,具体而言,可以使用颜料绿7、颜料绿36、溶剂绿3、溶剂绿5、溶剂绿20、溶剂绿28等。除了上述以外,还可以使用金属取代或者未取代的酞菁化合物。
作为黄色着色剂,例如有单偶氮系、双偶氮系、缩合偶氮系、苯并咪唑酮系、异吲哚啉酮系、蒽醌系等,具体可列举出以下物质。
蒽醌系:溶剂黄163、颜料黄24、颜料黄108、颜料黄193、颜料黄147、颜料黄199、颜料黄202。
异吲哚啉酮系:颜料黄110、颜料黄109、颜料黄139、颜料黄179、颜料黄185。
缩合偶氮系:颜料黄93、颜料黄94、颜料黄95、颜料黄128、颜料黄155、颜料黄166、颜料黄180。
苯并咪唑酮系:颜料黄120、颜料黄151、颜料黄154、颜料黄156、颜料黄175、颜料黄181。
单偶氮系:颜料黄1、2、3、4、5、6、9、10、12、61、62、62:1、65、73、74、75、97、100、104、105、111、116、167、168、169、182、183。
双偶氮系:颜料黄12、13、14、16、17、55、63、81、83、87、126、127、152、170、172、174、176、188、198。
另外,出于调节色调的目的,还可以加入紫、橙、棕色、黑等的着色剂。具体来说,有颜料紫19、23、29、32、36、38、42、溶剂紫13、36、颜料橙1、颜料橙5、颜料橙13、颜料橙14、颜料橙16、颜料橙17、颜料橙24、颜料橙34、颜料橙36、颜料橙38、颜料橙40、颜料橙43、颜料橙46、颜料橙49、颜料橙51、颜料橙61、颜料橙63、颜料橙64、颜料橙71、颜料橙73、颜料棕23、颜料棕25、颜料黑1、颜料黑7等。
这样的着色剂的配混比例没有特别限定,相对于含羧基树脂100质量份,优选为10质量份以下,特别优选为0.1~5质量份的比例是充分的。
另外,还可以在本实施方式的光固化性树脂组合物中加入起到使含有烯属不饱和基团的含羧基树脂在碱性水溶液不溶化或有助于其不溶化的作用的、分子中具有多个烯属不饱和基团的化合物。作为这样的化合物,可列举出乙二醇、甲氧基四乙二醇、聚乙二醇、丙二醇等甘醇的二丙烯酸酯类;己二醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇、二季戊四醇、三-羟乙基异氰脲酸酯等多元醇或它们的环氧乙烷加成物或环氧丙烷加成物等的多元丙烯酸酯类;苯氧基丙烯酸酯、双酚A二丙烯酸酯、以及这些酚类的环氧乙烷加成物或者环氧丙烷加成物等的多元丙烯酸酯类;丙三醇二缩水甘油醚、丙三醇三缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、三缩水甘油异氰脲酸酯等缩水甘油醚的多元丙烯酸酯类;以及三聚氰胺丙烯酸酯、和/或与上述丙烯酸酯对应的各甲基丙烯酸酯类等。
进而,还可以列举出使甲酚酚醛清漆型环氧树脂等多官能环氧树脂与丙烯酸反应而成的环氧丙烯酸酯树脂、进一步使该环氧丙烯酸酯树脂的羟基与由季戊四醇三丙烯酸酯等羟基丙烯酸酯和异佛尔酮二异氰酸酯等二异氰酸酯形成的半氨基甲酸酯化合物反应而成的环氧氨基甲酸酯丙烯酸酯化合物等。这样的环氧丙烯酸酯系树脂可以提高光固化性而不降低指触干燥性。
相对于含羧基树脂100质量份,这样的分子中具有多个烯属不饱和基团的化合物的配混量优选为5~100质量份的比例。配混量不足5质量份时,光固化性降低,难以通过活性能量射线照射后的碱显影来形成图案。另一方面,超过100质量份时,对碱性水溶液的溶解性降低,涂膜变脆。更优选为10~70质量份。
出于提高其涂膜的物理强度等目的,本实施方式的光固化性树脂组合物可以根据需要配混填料。作为这样的填料,可以使用公知的无机或有机填料,特别优选使用硫酸钡、球形二氧化硅、水滑石以及滑石。进而,为了获得白色的外观、阻燃性,也可以使用氧化钛、金属氧化物、氢氧化铝等金属氢氧化物作为体质颜料填料。
这样的填料的配混量优选为组合物总量的75质量%以下。填料的配混量超过组合物总量的75质量%时,绝缘组合物的粘度变高、涂布、成形性降低,并且固化物变脆。更优选为0.1~60质量%。
进而,为了合成含羧基树脂、调制组合物,或者为了调节粘度以便涂布到基板、载体膜上,本实施方式的光固化性树脂组合物可以使用有机溶剂。
作为这样的有机溶剂,可列举出酮类、芳香族烃类、甘醇醚类、甘醇醚乙酸酯类、酯类、醇类、脂肪族烃、石油系溶剂等。更具体来说,有甲乙酮、环己酮等酮类;甲苯、二甲苯、四甲基苯等芳香族烃类;溶纤剂、甲基溶纤剂、丁基溶纤剂、卡必醇、甲基卡必醇、丁基卡必醇、丙二醇单甲醚、二丙二醇单甲醚、二丙二醇二乙醚、三乙二醇单乙醚等甘醇醚类;醋酸乙酯、醋酸丁酯、二丙二醇甲醚乙酸酯、丙二醇甲醚乙酸酯、丙二醇乙醚乙酸酯、丙二醇丁醚乙酸酯等酯类;乙醇、丙醇、乙二醇、丙二醇等醇类;辛烷、癸烷等脂肪族烃;石油醚、石油石脑油、氢化石油石脑油、溶剂石脑油等石油系溶剂等。这样的有机溶剂可以单独使用或作为2种以上的混合物使用。
大多数高分子材料一旦开始氧化,则不断连续地发生氧化劣化,造成高分子材料的功能降低,因此,本实施方式的光固化性树脂组合物中可以添加用于防止氧化的、使产生的自由基失效的自由基捕获剂和/或将产生的过氧化物分解为无害的物质、不产生新的自由基的过氧化物分解剂等抗氧化剂。
作为自由基捕获剂起作用的抗氧化剂,可列举出例如氢醌、4-叔丁基儿茶酚、2-叔丁基氢醌、氢醌单甲醚、2,6-二叔丁基-对甲酚、2,2-亚甲基-双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、1,1,3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)丁烷、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯、1,3,5-三(3’,5’-二叔丁基-4-羟基苄基)-均三嗪-2,4,6-(1H,3H,5H)三酮等酚系化合物、对甲氧基苯酚、苯醌等醌系化合物、双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-癸二酸酯、吩噻嗪等胺系化合物等。
自由基捕获剂也可以是市售品,可列举出例如ADK STAB(注册商标)AO-30、ADK STAB AO-330、ADK STAB AO-20、ADK STAB LA-77、ADK STAB LA-57、ADK STAB LA-67、ADK STAB LA-68、ADK STAB LA-87(均为ADEKA公司制)、IRGANOX 1010、IRGANOX(注册商标)1035、IRGANOX 1076、IRGANOX 1135、TINUVIN(注册商标)111FDL、TINUVIN 123、TINUVIN 144、TINUVIN 152、TINUVIN292、TINUVIN 5100(均为Ciba Japan K.K.制)等。
作为过氧化物分解剂起作用的抗氧化剂,可列举出例如亚磷酸三苯酯等磷系化合物、季戊四醇四月桂基硫代丙酸酯、二月桂基硫代二丙酸酯、二硬脂基-3,3’-硫代二丙酸酯等硫系化合物等。
过氧化物分解剂也可以是市售品,可列举出例如ADKSTAB TPP(ADEKA公司制)、MARK AO-412S(ADEKA ARGUSCHEMICAL CO.,LTD制)、Sumilizer (注册商标)TPS(住友化学公司制)等。这样的抗氧化剂可以单独使用1种或组合2种以上使用。
另外,高分子材料由于吸收光而发生分解、劣化,因此,为了采取对策使其对紫外线稳定化,本实施方式的光固化性树脂组合物中除了上述抗氧化剂以外,还可以使用紫外线吸收剂。
作为这样的紫外线吸收剂,可列举出例如2-羟基-4-甲氧基-二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2,2’-二羟基-4-甲氧基二苯甲酮以及2,4-二羟基二苯甲酮等二苯甲酮衍生物;2-乙基己基水杨酸酯、苯基水杨酸酯、对叔丁基苯基水杨酸酯、2,4-二-叔丁基苯基-3,5-二-叔丁基-4-羟基苯甲酸酯以及十六烷基-3,5-二-叔丁基-4-羟基苯甲酸酯等苯甲酸酯衍生物;2-(2’-羟基-5’-叔丁基苯基)苯并三唑、2-(2’-羟基-5’-甲基苯基)苯并三唑、2-(2’-羟基-3’-叔丁基-5’-甲基苯基)-5-氯苯并三唑、2-(2’-羟基-3’,5’-二-叔丁基苯基)-5-氯苯并三唑、2-(2’-羟基-5’-甲基苯基)苯并三唑以及2-(2’-羟基-3’,5’-二-叔戊基苯基)苯并三唑等苯并三唑衍生物;羟基苯基三嗪、双(乙基己氧基苯酚)甲氧基苯基三嗪等三嗪衍生物;甲基-2,4-二异丙基肉桂酸酯、2-乙基己基-对甲氧基肉桂酸酯等肉桂酸酯衍生物;邻氨基苯甲酸甲酯、邻氨基苯甲酸苯酯、邻氨基苯甲酸苄酯等邻氨基苯甲酸酯衍生物;叔丁基甲氧基二苯甲酰基甲烷等二苯甲酰基甲烷衍生物等。
紫外线吸收剂可以使用市售品,可列举出例如,TINUVINPS、TINUVIN 99-2、TINUVIN 109、TINUVIN 384-2、TINUVIN 900、TINUVIN 928、TINUVIN 1130、TINUVIN 400、TINUVIN 405、TINUVIN 460、TINUVIN 479(均为Ciba JapanK.K.制)等。
这样的紫外线吸收剂可以单独使用1种或组合2种以上使用,通过与抗氧化剂组合使用,可以实现由本实施方式的光固化性树脂组合物得到的成形物的稳定化。
本实施方式的光固化性树脂组合物还可以根据需要配混微粉二氧化硅、有机膨润土、蒙脱土等公知的增稠剂、硅系、氟系、高分子系等的消泡剂和/或流平剂、咪唑系、噻唑系、三唑系等的硅烷偶联剂、抗氧化剂、防锈剂等这样的公知的添加剂类。
另外,为了防止本实施方式的光固化性树脂组合物中所含的聚合性化合物的热聚合或经时聚合,可以使用阻聚剂。
作为这样的热阻聚剂,可列举出例如,4-甲氧基苯酚、氢醌、烷基或芳基取代氢醌、叔丁基儿茶酚、连苯三酚、2-羟基二苯甲酮、4-甲氧基-2-羟基二苯甲酮、氯化亚铜、吩噻嗪、四氯醌、萘胺、β-萘酚、2,6-二-叔丁基-4-甲酚、2,2’-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、吡啶、硝基苯、二硝基苯、苦味酸、4-甲苯胺、亚甲基蓝、铜与有机螯合剂的反应物、水杨酸甲酯、及吩噻嗪、亚硝基化合物、亚硝基化合物与Al的螯合物等。
为了提高层间的密合性、或感光性树脂层与基材的密合性,本实施方式的光固化性树脂组合物可以使用密合促进剂,作为密合促进剂,例如可列举出苯并咪唑、苯并噁唑、苯并噻唑、3-吗啉代甲基-1-苯基-三唑-2-硫酮、5-氨基-3-吗啉代甲基-噻唑-2-硫酮、三唑、四唑、苯并三唑、羧基苯并三唑、含氨基苯并三唑、硅烷偶联剂等。
这样构成的本实施方式的光固化性树脂组合物在调制为规定组成后,例如,用有机溶剂调节为适于涂布方法的粘度,并通过浸涂法、流涂法、辊涂法、刮棒涂布法、丝网印刷法、帘涂法等方法涂布到基材上。
涂布后的挥发干燥可以使用热风循环式干燥炉、IR炉、热板、对流加热炉等(使用具有利用蒸气的空气加热方式的热源的装置,使干燥机内的热风对流接触的方法以及通过喷嘴吹支撑体的方式),在约60~100℃的温度下进行。
另外,还可以通过由光固化性树脂组合物形成干膜、并将其贴合到基材上,形成树脂绝缘层。
干膜具有按照如下顺序层叠如下物质而成的结构:例如聚对苯二甲酸乙二醇酯等的载体膜、阻焊层等树脂绝缘层、根据需要使用的可剥离的覆盖膜。
树脂绝缘层是将光固化性树脂组合物涂布到载体膜或覆盖膜上并干燥而得到的层。这样的树脂绝缘层是将本实施方式的光固化性树脂组合物通过刮刀涂布机、唇涂布机(lip coater)、逗点涂布机(comma coater)、薄膜涂布机等以10~150μm的厚度均匀地涂布到载体膜上并干燥而形成的。并且,还可以根据需要通过层叠覆盖膜来形成干膜。此时,还可以将光固化性树脂组合物涂布到覆盖膜上并干燥后,层叠载体膜。
作为载体膜,可以使用例如厚度为2~150μm的聚酯薄膜等热塑性薄膜。
作为覆盖膜,可以使用聚乙烯薄膜、聚丙烯薄膜等,其与阻焊层的粘接力比阻焊层与载体膜的粘接力小的较好。
使用这样的干膜,在使用覆盖膜的情况下将其剥离,使树脂绝缘层与基材重叠,使用层压机等进行贴合,在基材上形成树脂绝缘层。另外,载体膜在后述的曝光前或曝光后剥离均可。
此时,作为形成涂膜、或者贴合干膜的基材,可列举出使用了纸-酚醛树脂、纸-环氧树脂、玻璃布-环氧树脂、玻璃-聚酰亚胺、玻璃布/无纺布-环氧树脂、玻璃布/纸-环氧树脂、合成纤维-环氧树脂、氟·聚乙烯·PPO·氰酸酯等的高频电路用覆铜层叠板等的材料的所有等级(FR-4等)的覆铜层叠板、以及聚酰亚胺薄膜、PET薄膜、玻璃基板、陶瓷基板、晶圆板等。
进而,采用接触式(或非接触方式)使活性能量射线通过形成有图案的光掩模进行选择性的曝光或者利用激光直接曝光机直接进行图案曝光。
作为活性能量射线照射中所用的曝光机,可以使用直接描绘装置(例如通过来自计算机的CAD数据利用激光直接描绘图像的激光直接成像装置)、搭载有金属卤化物灯的曝光机、搭载有(超)高压汞灯的曝光机、搭载有水银短弧灯的曝光机或者使用了(超)高压汞灯等紫外线灯的直接描绘装置。
作为活性能量射线,优选使用波长为350~410nm的激光。通过使波长在该范围,能够有效地由光引发剂生成自由基。若使用该范围的激光,则可以使用气体激光、固体激光的任一种。另外,其曝光量根据膜厚等而不同,通常可以为5~200mJ/cm2、优选为5~100mJ/cm2、进一步优选为5~50mJ/cm2。
作为直接描绘装置,例如可以使用Orbotech Japan Co.,Ltd.制造、PENTAX CORPORATION制造等的装置,只要是振荡波长为350~410nm的激光的装置,则可以使用任意的装置。
并且,通过这样进行曝光,使曝光部(已被活性能量射线照射的部分)固化,利用稀碱性水溶液(例如,0.3~3wt%Na2CO3水溶液)对未曝光部进行显影,形成固化物(图案)。
此时,作为显影方法,可以使用浸渍法、淋洗法、喷射法、刷涂法等。另外,作为显影液,可以使用氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸钠、碳酸钾、磷酸钠、硅酸钠、氨、胺类等的碱性水溶液。
进而,在加入热固化成分时,通过加热到例如约140~180℃的温度使其进行热固化,从而含羧基树脂的羧基与例如分子中具有多个环状(硫)醚基的热固化成分进行反应,能够形成耐热性、耐化学药品性、耐吸湿性、密合性、电特性等各个特性优异的固化物。
实施例
以下示出实施例和比较例进行具体说明,但本发明当然不受这些实施例的限定。另外,以下的“份”和“%”只要没有特别限定则全部为质量基准。
[含羧基树脂(A-1)的合成]
向具备温度计、氮气导入装置兼环氧烷导入装置以及搅拌装置的高压釜中,加入酚醛清漆型甲酚树脂(昭和高分子公司制、商品名“Shonol CRG951”、OH当量:119.4)119.4g、氢氧化钾1.19g以及甲苯119.4g,搅拌的同时将体系内进行氮气置换,进行加热升温。
接着,缓慢滴加环氧丙烷63.8g,在125~132℃、0~4.8kg/cm2下使其反应16小时。然后,冷却至室温,向该反应溶液中添加89%磷酸1.56g并混合,中和氢氧化钾,得到不挥发成分62.1%、羟值为182.2g/eq.的酚醛清漆型甲酚树脂的环氧丙烷反应溶液。其是相对于酚性羟基1当量加成平均1.08摩尔的环氧烷而成的物质。
将所得到的酚醛清漆型甲酚树脂的环氧烷反应溶液293.0g、丙烯酸43.2g、甲磺酸11.53g、甲基氢醌0.18g以及甲苯252.9g放入具备搅拌机、温度计以及空气吹入管的反应器中,以10ml/分钟的速度吹入空气,边搅拌边在110℃下使其反应12小时。通过反应生成的水作为与甲苯的共沸混合物蒸馏除去12.6g的水。然后,冷却至室温,将所得的反应溶液用15%氢氧化钠水溶液35.35g进行中和,接着进行水洗。
然后,将甲苯用二乙二醇单乙醚乙酸酯118.1g置换的同时通过蒸发器将其蒸馏除去,得到酚醛清漆型丙烯酸酯树脂溶液。接着,将所得的酚醛清漆型丙烯酸酯树脂溶液332.5g和三苯基膦1.22g放入具备搅拌器、温度计以及空气吹入管的反应器中,以10ml/分钟的速度吹入空气,边搅拌边缓慢加入四氢邻苯二甲酸酐60.8g,在95~101℃下使其反应6小时。得到固体成分的酸值88mgKOH/g、不挥发成分71%的含羧基感光性树脂。以下,将该反应溶液称为树脂溶液A-1。
[含羧基树脂(A-2)的合成]
向二乙二醇单乙醚乙酸酯600g中加入邻甲酚酚醛清漆型环氧树脂[DIC公司制、EPICL ON N-695、软化点95℃、环氧当量214、平均官能团数7.6]1070g(缩水甘油基数(芳香环总数):5.0摩尔)、丙烯酸360g(5.0摩尔)、以及氢醌1.5g,加热到100℃并搅拌,均匀溶解。
接着,加入三苯基膦4.3g,加热到110℃、反应2小时后,升温至120℃,进一步进行12小时反应。向所得到的反应液中加入芳香族系烃(Solvesso 150)415g、四氢邻苯二甲酸酐456.0g(3.0摩尔),并在110℃下进行4小时反应,冷却后,得到固体成分酸值89mgKOH/g、固体成分65%的树脂溶液。将其称为树脂溶液A-2。
使用这些树脂溶液A-1、A-2以及市售的树脂溶液A-3、A-4,按照表1所示的各个成分、比例(质量份)进行配混,通过搅拌机进行预备混合后,用三辊辊磨机进行混炼,调制阻焊剂用光固化性树脂组合物。这里,利用ERICHSEN公司制造的粒度测定仪(GRIND METER)测定粒度,评价所得到的树脂组合物的分散度,结果为15μm以下。
[表1]
备注
*1:ZFR-1401H(固体成分:65.0%、固体成分酸值:100日本化药公司制)
*2:ZCR-1601H(固体成分:65.0%、固体成分酸值:100日本化药公司制)
*3:2-甲基-1-(4-甲基硫代苯基)-2-吗啉代丙烷-1-酮(CibaJapan K.K.制IRGACURE 907)
*4:1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]-1,1-(O-乙酰肟)乙酮(Ciba Japan K.K.制IRGACUREOXE02)
*5:通过双酚A与卤化甲基苯乙烯的缩合反应而得到的化合物(昭和高分子公司制:Ripoxy BPV-1X)
*6:末端苯乙烯的低聚苯醚化合物(Mitsubishi GasChemical Company制)
*7:双马来酰亚胺化合物(DIC公司制MIA-200)
*8:4,4’-二苯基甲烷双马来酰亚胺(大和化成工业公司制BMI-1000H)
*9:3,3’-二甲基-5,5’-二乙基-4,4’-二苯基甲烷双马来酰亚胺(大和化成工业公司制BMI-5100)
*10:1,6-双马来酰亚胺-(2,2,4-三甲基)己烷(大和化成工业公司制BMI-TMH)
*11:2,4,6-三巯基-均三嗪(三协化成公司制Zisnet F)
*12:1,4-双(3-巯基丁酰氧基)丁烷(昭和电工公司制Karenz MTBD1)
*13:2-巯基苯并噻唑(川口化学工业公司制Accel M)
*14:聚丁二烯骨架环氧树脂(DAICEL CHEMICALINDUSTRIES,LTD.制PB3600)
*15:双酚型环氧树脂(新日铁化学公司制YSLV-80XY)
*16:封端异氰酸酯(Asahi Kasei Chemicals Corporation制TPA-B80E)
*17:甲基化三聚氰胺树脂(Sanwa Chemical Co.Ltd.制Mw-100LM)
*18:抗氧化剂(Ciba Japan K.K.制)
*19:二季戊四醇六丙烯酸酯(日本化药公司制)
*20:B-30(堺化学公司制)
*21:C.I.颜料蓝15:3
*22:C.I.颜料黄147
*23:二丙二醇单甲醚
性能评价:
<最佳曝光量>
将表1记载的实施例和比较例的组合物,分别通过丝网印刷法整面涂布到经抛光辊研磨后水洗、干燥的铜厚为35μm的电路图案基板上,用80℃的热风循环式干燥炉干燥60分钟。
干燥后,使用搭载有高压汞灯(短弧灯)的曝光装置隔着阶段式曝光表(Kodak No.2)进行曝光,将显影(30℃、0.2MPa、1wt%Na2CO3水溶液)进行60秒时残留的阶段式曝光表的图案为7段时作为最佳曝光量。
<显影性>
将表1记载的实施例和比较例的组合物通过丝网印刷法涂布到满铜基板上,使得干燥后达到约25μm,在80℃的热风循环式干燥炉中干燥30分钟。干燥后,通过1质量%碳酸钠水溶液进行显影,利用秒表测定直至干燥涂膜被除去的时间。
特性试验:
在形成有图案的铜箔基板上通过丝网印刷整面涂布表1记载的实施例和比较例的组合物,使得干燥后的膜厚为20μm,在80℃下干燥30分钟,冷却至室温。对该基板使用搭载有高压汞灯(短弧灯)的曝光装置以最佳曝光量曝光阻焊图案,用30℃的1wt%Na2CO3水溶液在喷压2kg/cm2的条件下显影60秒钟,得到抗蚀图案。
将该基板在UV传送炉中在累积曝光量1000mJ/cm2的条件下进行紫外线照射,然后在170℃下加热60分钟进行固化。对所得的印刷基板(评价基板)如下进行特性评价。
<耐化学镀金性>
使用市售品的化学镀镍浴及化学镀金浴,以镍0.5μm、金0.03μm的条件进行镀覆,通过带剥离,评价抗蚀层有无剥离、有无镀覆的渗入后,通过带剥离评价抗蚀层有无剥离。判定基准如下所述。
◎:见不到渗入、剥离。
○:镀覆后确认到少许渗入,但带剥离后没有剥离。
△:镀覆后仅仅见到一点点渗入,带剥离后也见到剥离。
×:镀覆后有剥离。
<加湿试验(HAST)后的绝缘性>
将表1记载的各实施例和比较例的组合物涂布到形成有梳型电极(线/间距=50μm/50μm)的基板上,进行曝光·显影后,使其热固化,制作评价基板。将该评价基板放入130℃、湿度85%的气氛下的高温高湿槽中,对其施加电压5V,进行192小时的HAST(Highly Accelerated Stress Test,加速寿命试验)。测定HAST后的电绝缘性。
<TCT耐性>
将表1记载的各实施例和比较例的组合物涂布到形成有2mm的铜线图案的基板上,进行曝光·显影后,使其热固化,制作在铜线上形成有3mm见方的抗蚀图案的评价基板。将该评价基板放入在-65℃与150℃之间进行温度循环的冷热循环机中,进行TCT(Thermal Cycle Test,热循环试验)。并且,观察在600循环时、800循环时以及1000循环时的外观。
◎:1000循环时无异常。
○:800循环时无异常、1000循环时产生裂纹。
△:600循环时无异常、800循环时产生裂纹。
×:600循环时产生裂纹。
<PCT耐性>
使用PCT装置(Espec Corp.制HAST SYSTEM TPC-412MD),在121℃、饱和、0.2MPa的条件下,将形成有表1记载的各实施例和比较例的组合物的固化物(固化皮膜)的评价基板进行168、192小时的PCT(Pressure Cooker Test,压力锅试验)。评价处理后的涂膜的状态。判定基准如下所述。
◎:192小时无膨胀、剥离、变色、溶出。
○:168小时无膨胀、剥离、变色、溶出。
△:存在少许膨胀、剥离、变色、溶出。
×:看到较多膨胀、剥离、变色、溶出。
干膜评价:
按照以下所示的方法将实施例1和比较例1的感光性树脂组合物制成评价基板,同样进行评价。
<干膜制作>
将实施例1和比较例1的光固化性树脂组合物分别用甲乙酮适当稀释后,使用涂布机涂布到PET薄膜(东丽公司制FB-50:16μm)上,使得干燥后的膜厚为20μm,在80℃下使其干燥30分钟,得到干膜。
<基板制作>
对形成有电路的基板进行抛光研磨,然后使用真空层压机(名机制作所制MVLP(注册商标)-500)在加压度:0.8MPa、70℃、1分钟、真空度:133.3Pa的条件下加热层压上述方法制作的干膜,得到具有未曝光的阻焊层的基板(未曝光的基板)。
评价结果示于表2。
[表2]
如表2所示,可知:使用含苯乙烯基化合物和马来酰亚胺化合物的实施例1~8的情况下,与比较例1~4相比,获得了良好的HA ST、TC T耐性以及PC T耐性,而不会使光固化性降低。特别是,包含A-1作为含羧基树脂的实施例(实施例1、2、6~8),其绝缘可靠性优异,作为阻焊剂是有用的。
另一方面,还可知:未使用马来酰亚胺的比较例2~4,其TCT耐性和PCT耐性差、所得的固化涂膜为脆的涂膜。进而,未使用含苯乙烯基化合物和马来酰亚胺化合物的比较例1的情况下,其TCT耐性和PCT耐性进一步变差,且灵敏度变差,结果电特性降低。
Claims (5)
1.一种光固化性树脂组合物,其特征在于,其包含含羧基树脂、光聚合引发剂、含苯乙烯基化合物以及马来酰亚胺化合物。
2.根据权利要求1所述的光固化性树脂组合物,其特征在于,其包含巯基化合物。
3.一种干膜,其特征在于,其将权利要求1或2所述的光固化性树脂组合物涂布到薄膜上并干燥而获得。
4.一种固化物,其特征在于,其通过照射活性能量射线对下述涂膜进行光固化而获得,所述涂膜是将权利要求1或2所述的光固化性树脂组合物涂布到基材上并干燥而获得的干燥涂膜;或者是使将所述光固化性树脂组合物涂布到薄膜上并干燥所得的干膜层压在基材上而获得的涂膜。
5.一种印刷电路板,其特征在于,其具有通过照射活性能量射线对下述涂膜进行光固化而获得的固化物的图案,所述涂膜是将权利要求1或2所述的光固化性树脂组合物涂布到基材上并干燥而获得的干燥涂膜;或者是使将所述光固化性树脂组合物涂布到薄膜上并干燥所得的干膜层压在基材上而获得的涂膜。
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