CN103777465B - 固化性树脂组合物、固化涂膜以及印刷电路板 - Google Patents
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Abstract
本发明提供固化性树脂组合物、固化涂膜以及印刷电路板,具体来说,提供能够得到具有优异的遮盖力和高反射率、且抑制由热历程导致的反射率的降低的涂膜的固化性树脂组合物,特别是提供阻焊剂形成用固化性树脂组合物、由该组合物所得到的固化涂膜以及印刷电路板。一种固化性树脂组合物,其特征在于,该固化性树脂组合物包含有机粘结剂以及氧化钛,还包含蓝色无机着色剂。
Description
技术领域
本发明涉及作为安装有LED等发光元件的印刷电路板的绝缘层适宜的固化性树脂组合物,特别是阻焊剂形成用固化性树脂组合物、以及由该组合物得到的固化涂膜、以及具有该固化涂膜的印刷电路板。
背景技术
近年来,在印刷电路板中,在便携式终端、个人电脑、电视等的液晶显示器的背光灯、以及照明器具的光源等、以低电力发光的发光二极管(LED)中直接安装来使用的用途增加。
对于印刷电路板上作为保护膜被覆形成的阻焊膜(绝缘膜),除阻焊膜通常所要求的耐溶剂性、硬度、耐焊接热性能、电绝缘性等特性之外,还要求有效地利用LED的发光。因此,形成对光的反射率优异的白色的绝缘膜的情况较多。即,在前述的液晶显示器的背光灯、以及照明器具的光源等中直接安装来使用的用途中,为了形成绝缘膜通常使用白色的绝缘性固化性树脂组合物。而且,为了如此着色为白色,通常使用氧化钛作为着色剂。
作为这样的白色的绝缘性固化性树脂组合物,例如,在专利文献1中,提出了一种在氧化钛等白颜料中配混有碳黑等着色颜料的阻焊剂组合物,其即使将阻焊膜薄膜化,也可以遮盖导体电路的图案。此外,在专利文献2中,为了得到优异的保存稳定性,提出了一种配混有酞菁、以高含有率含有氧化钛的印刷电路板用白色固化性树脂组合物。
然而,即便配混在专利文献1中提出的着色颜料,由于将阻焊剂组合物涂布到印刷电路板上使其固化时的热历程,阻焊膜会变色为黄褐色,存在对导体电路图案的遮盖力降低的情况。
此外,在专利文献2的含有酞菁的白色固化性树脂组合物中,虽然从由于热历程导致的变色性低的颜料的情况出发配混酞菁,但由于由热历程导致的树脂成分的黄变使阻焊膜变色为黄褐色,存在对导体电路图案的遮盖力降低的情况。
为了解决上述缺点,在专利文献3中,提出了能够得到遮盖力优异、抑制由热历程导致的变色的阻焊膜、而不损害反射率、分辨率以及尺寸精度等各特性的白色固化性树脂组合物,作为氧化钛的着色剂,使用还原(threne)系蓝色着色剂。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2005-311233
专利文献2:日本特开2009-238771
专利文献3:日本特开2012-150461
发明内容
发明要解决的问题
然而,即便使用专利文献3的还原系蓝色着色剂时,对于反射率以及由热历程导致的反射率的降低也不能说是充分的。
本发明的目的在于,提供能够得到具有优异的遮盖力和高反射率、且抑制由热历程导致的反射率的降低的固化涂膜的固化性树脂组合物,特别是阻焊剂形成用固化性树脂组合物、由该组合物所得到的固化涂膜以及印刷电路板。
用于解决问题的方案
本发明人等为了得到包含氧化钛的阻焊剂、即为了得到具有优异的遮盖力和高反射率(特别是对于波长680nm的光的反射率)、且由热历程导致的反射率的降低以及变色被抑制的抗蚀剂,反复进行深入研究。而且,发现通过如下述那样地使用蓝色无机着色剂,反射率可显著上升、由热历程导致的降低得到抑制,实现了本发明。并且发现,即便使用蓝色以外的无机着色剂时,遮盖力也优异。
本发明涉及一种固化性树脂组合物,其特征在于,该固化性树脂组合物包含有机粘结剂以及氧化钛、还包含蓝色无机着色剂。
以下列举本发明的固化性树脂组合物的优选方式。
(1)作为有机粘结剂包含反应性稀释剂,还含有光聚合引发剂。
(2)蓝色无机着色剂为包含硅酸盐的颜料。得到优异的遮盖力和高反射率。
(3)蓝色无机着色剂为包含硅酸铝钠的颜料。即便为少量也可得到优异的遮盖力和高反射率。
(4)相对于100质量份氧化钛以0.001~10质量份含有蓝色无机着色剂。优选含有0.01~5质量份、特别优选含有0.1~5质量份。
(5)还包含热固化性成分(特别是环氧化合物)。由此得到优异的耐久性。
(6)还包含抗氧化剂。由此进一步抑制反射率的降低。
(7)还包含其它的着色剂。
此外,本发明还涉及一种固化性树脂组合物,其特征在于,该固化性树脂组合物包含含羧基树脂、光聚合引发剂、以及氧化钛,还包含无机着色剂。在该固化性树脂组合物中也可以应用前述的优选方式(1)~(7)。特别优选包含其它的着色剂。
本发明还涉及由上述固化性树脂组合物形成的阻焊剂形成用固化性树脂组合物。
可以将前述本发明的固化性树脂组合物的优选方式应用于上述本发明的阻焊剂形成用固化性树脂组合物中。
进而,本发明还涉及一种固化涂膜,其特征在于,其为由上述固化性树脂组合物形成的固化涂膜,在膜厚20μm时的涂膜表面中,对于波长680nm的光的反射率为70%以上。
以下列举出上述固化涂膜的优选方式。
(1)在膜厚20μm时的涂膜表面中,对于波长450~740nm的光的反射率为70%以上。
(2)基于IPC/JETEC J-STD-020标准,加热温度设定为260℃、实施5次回流焊之后的、涂膜表面对于波长680nm的光的反射率为70%以上。回流焊5次是指将在260℃的红外线炉中通过10秒、恢复至常温的操作重复5次。
此外,可以将前述本发明的固化性树脂组合物的优选方式应用于上述本发明的固化涂膜中。
进而,本发明还涉及一种印刷电路板,其特征在于,具有上述固化涂膜。
可以将前述本发明的固化性树脂组合物的优选方式应用于上述本发明的印刷电路板中。
发明的效果
本发明的固化性树脂组合物为在包含有机粘结剂的固化性树脂组合物中添加氧化钛以及蓝色无机颜料作为着色剂的组合物。而且,由该组合物得到的固化涂膜具有优异的遮盖力和高反射率、同时还能抑制由热历程导致的反射率的降低。因此,本发明的固化性树脂组合物对白色的固化涂膜、例如阻焊膜的形成是有用的,当然对使用它的印刷电路板也是有用的。进而,本发明的固化性树脂组合物对于白色以外的着色固化涂膜的形成也是有用的。
附图说明
图1是表示由实施例3得到的涂膜的波长360~740nm下的反射率的图。
图2是表示由比较例2得到的涂膜的波长360~740nm下的反射率的图。
具体实施方式
本发明的固化性树脂组合物作为基本构成成分具有有机粘结剂以及氧化钛。而且,还含有蓝色无机着色剂,从而能够得到具有优异的遮盖力和高反射率(特别是对于波长680nm的光的反射率)、且能抑制由热历程导致的反射率降低的涂膜。
氧化钛
在本发明中,作为白色着色剂使用的氧化钛可以为金红石型氧化钛、也可以为锐钛矿型氧化钛,但优选使用金红石型氧化钛。与金红石型氧化钛相比,作为相同氧化钛的锐钛矿型氧化钛白色度高,经常用作白色着色剂,锐钛矿型氧化钛具有光催化活性,因此存在特别是由LED照射出的光引起绝缘性树脂组合物中的树脂变色的情况。与之相对,金红石型氧化钛虽然白色度与锐钛矿型相比稍差、但几乎不具有光活性,因此能显著地抑制起因于氧化钛的光活性的由光导致的树脂的劣化(黄变),此外对热也稳定。因此,在安装有LED的印刷电路板的绝缘层中,作为白色着色剂使用时,能够长期维持高反射率。此外,氧化钛虽然通常是以TiO2表示的二氧化钛,但也可以以TiOX表示,x为不足2、1.5以上。
作为金红石型氧化钛,可以使用公知的物质。对于金红石型氧化钛的制造法,有硫酸法和氯法这2种,本发明中,可以适宜地使用通过任一种制造方法制造的金红石型氧化钛。在此,硫酸法是指如下制法:以钛铁矿石、钛渣作为原料,将其溶解到浓硫酸中而将铁成分以硫酸铁的形式分离,将溶液水解从而得到氢氧化物的沉淀物,将其在高温下烧成后取出金红石型氧化钛。另一方面,氯法是指如下制法:以合成金红石、天然金红石作为原料,使其在约1000℃的高温下与氯气和碳反应而合成四氯化钛,将其氧化后取出金红石型氧化钛。其中,通过氯法而制造的金红石型氧化钛特别是因热所导致的树脂的劣化(黄变)的抑制效果显著,在本发明中优选使用。
作为市售的金红石型氧化钛,例如可以使用TIPAQUE R-820、TIPAQUE R-830、TIPAQUE R-930、TIPAQUE R-550、TIPAQUE R-630、TIPAQUE R-680、TIPAQUE R-670、TIPAQUER-680、TIPAQUE R-670、TIPAQUE R-780、TIPAQUE R-850、TIPAQUE CR-50、TIPAQUE CR-57、TIPAQUE CR-80、TIPAQUE CR-90、TIPAQUE CR-93、TIPAQUE CR-95、TIPAQUE CR-97、TIPAQUECR-60、TIPAQUE CR-63、TIPAQUE CR-67、TIPAQUE CR-58、TIPAQUE CR-85、TIPAQUE UT771(以上为Ishihara Sangyo Kaisha,Ltd.制造);Ti-Pure R-100、Ti-Pure R-101、Ti-PureR-102、Ti-Pure R-103、Ti-Pure R-104、Ti-Pure R-105、Ti-Pure R-108、Ti-Pure R-900、Ti-Pure R-902、Ti-Pure R-960、Ti-Pure R-706、Ti-Pure R-931(以上为Du PontKabushiki Kaisha制造);R-25、R-21、R-32、R-7E、R-5N、R-61N、R-62N、R-42、R-45M、R-44、R-49S、GTR-100、GTR-300、D-918、TCR-29、TCR-52、FTR-700(以上为Sakai Chemical IndustryCo.,Ltd.制造)等。
在上述中,优选使用利用氯法制造的TIPAQUE CR-50、TIPAQUE CR-57、TIPAQUECR-80、TIPAQUE CR-90、TIPAQUE CR-93、TIPAQUE CR-95、TIPAQUE CR-97、TIPAQUE CR-60、TIPAQUE CR-63、TIPAQUE CR-67、TIPAQUE CR-58、TIPAQUE CR-85、TIPAQUE UT771(Ishihara Sangyo Kaisha,Ltd.制造);Ti-Pure R-100、Ti-Pure R-101、Ti-Pure R-102、Ti-Pure R-103、Ti-Pure R-104、Ti-Pure R-105、Ti-Pure R-108、Ti-Pure R-900、Ti-PureR-902、Ti-Pure R-960、Ti-Pure R-706、Ti-Pure R-931(Du Pont Kabushiki Kaisha制造)。
此外,作为锐钛矿型氧化钛可以使用公知的物质。作为市售的锐钛矿型氧化钛,可以使用TITON A-110、TITON TCA-123E、TITON A-190、TITON A-197、TITON SA-1、TITON SA-1L(Sakai Chemical Industry Co.,Ltd.制造);TA-100、TA-200、TA-300、TA-400、TA-500、TP-2(FUJI TITANIUM INDUSTRY CO.,LTD.制造);TITANIX JA-1、TITANIX JA-3、TITANIXJA-4、TITANIXJA-5、TITANIX JA-C(Tayca Corporation制造);KA-10、KA-15、KA-20、KA-30(Titan Kogyo,Ltd.制造);TIPAQUE A-100、TIPAQUE A-220、TIPAQUE W-10(IshiharaSangyo Kaisha,Ltd.制造)等。
氧化钛的配混比在有机粘结剂为含羧基树脂时,相对于100质量份含羧基树脂优选为20~600质量份、更优选为20~400质量份。配混率超过600质量份时,氧化钛的分散性恶化、分散变得不良,不优选。另一方面,不足20质量份时,遮盖力变低、难以得到高反射率的绝缘膜,故不优选。此外,氧化钛的配混比可以为组合物整体的20~80%。
蓝色无机着色剂
本发明的蓝色无机着色剂(通常蓝色无机颜料)是为了使作为白色着色剂的氧化钛的遮盖力提高而添加的,通过该着色剂的添加还充分地抑制了反射率的降低。特别是,本发明的组合物通过包含蓝色无机着色剂,从而由组合物得到的涂膜表面的对于波长680nm的光的反射率显示出极高的值。波长680nm的光为大致橙色的光,具有该光的反射率高以及所有可见光的反射率上升的倾向,这通过本发明人等的研究而明确。可知通常使用蓝系的着色剂时,波长680nm的光的反射率有降低的趋势,但通过使用蓝色无机着色剂,波长680nm的光的反射率几乎不降低。因此,由本发明的固化性树脂组合物形成的固化涂膜(膜厚20μm)的波长680nm的光的反射率通常为70%以上、优选为75%以上、特别优选为80%。
在膜厚20μm时的涂膜表面中,对于在450~740nm的全波长区域下的光的反射率也优选为70%以上。
进而,还可知该固化涂膜在长期加热(热历程)后也表现出高反射率。例如,基于IPC/JETEC J-STD-020标准,加热温度设定为260℃、实施5次回流焊之后的、涂膜表面的对于波长680nm的光的反射率通常为60%以上、优选为65%以上、特别优选为70%。
本发明的蓝色无机着色剂为显示蓝色的无机着色剂,通常为在可见光(380~750nm)的波长范围中,在410~470nm的波长范围表现出极大(最大)吸收率的无机着色剂(通常为无机颜料)。
作为蓝色无机颜料的例子,可列举出群青蓝(染料索引名(Colour Index GenericName)):Pigment Blue29)、法国群青、青金石(lapis lazuli)、蓝铜矿、普鲁士蓝(Prussianblue;染料索引名:Pigment Blue27);铝-钴氧化物、铝-锌-钴氧化物、硅-钴氧化物以及硅-锌-钴氧化物等蓝色复合氧化物颜料;大青(染料索引名:Pigment Blue32)、钴蓝(铝酸钴(染料索引名:Pigment Blue28))、锡酸钴(染料索引名:Pigment Blue35)、钴铬蓝(染料索引名:Pigment Blue36)、钴-铝-硅氧化物、硅酸钴锌(染料索引名:Pigment Blue74)、钴-锌-硅氧化物(组成式:CoO·Al2O3·SiO2的尖晶石)等钴颜料等。
此外,也可以使用天然云母被覆氧化钛而成的颗粒等包含硅酸盐的颜料。天然云母通常以I M2-3□1-0T4O10A2表示(I为K、Na、Ca、根据期望为Ba、Rb、Cs、NH4,M为Al、Mg、Fe、Li、Ti、根据期望为Mn、Cr、Zn、V,□为空穴,T为Si、Al、Fe3+、根据期望为Be、B,A为OH、F、根据期望为Cl、O、S)。
优选群青蓝(染料索引名:Pigment Blue29)、天然云母被覆氧化钛而成的颗粒,特别优选群青蓝(染料索引名:Pigment Blue29)。由此,得到优异的遮盖力和高反射率。群青蓝通常为包含硫的硅酸钠的络合物(Na8-10Al6Si6O24S2-4)。因此,即使少量也可得到优异的遮盖力和高反射率。
蓝色无机着色剂的平均粒径通常为0.01~10μm、优选为0.05~5μm、特别优选为0.05~3μm。在此,平均粒径是指平均一次粒径。平均粒径(D50)可以通过激光衍射/散射法来测定。
蓝色无机着色剂优选相对于100质量份氧化钛以0.001~10质量份含有。更优选为0.01~5质量份、特别优选为0.1~5质量份。配混比不足0.001质量份时,遮盖性降低,故不优选。另一方面,超过10质量份时,初期的反射率差,故不优选。
作为蓝色以外的无机着色剂,可以使用红、绿、黄、白、黑、紫、橙、茶色等常用公知的着色剂。例如,可列举出金属氧化物系、钛黑等。
作为有机粘结剂,可列举出含羧基树脂、作为单体的反应性稀释剂、热固化性成分、热塑性成分等。
含羧基树脂
作为含羧基树脂,没有特别限定,可以使用任意的含有羧基的树脂,特别优选没有芳香环的含羧基树脂。对于该具有羧基的树脂,其自身具有1个以上感光性不饱和双键的感光性的含羧基树脂、以及没有感光性不饱和双键的含羧基树脂均可使用,不限定于特定的物质。特别是可以适宜地使用在以下列举的树脂中没有芳香环的树脂(低聚物或聚合物均可)。需要说明的是,作为具有芳香环的含羧基树脂,可以使用将环氧树脂作为起始原料的树脂、将酚醛树脂作为起始原料的树脂等。
(1)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、具有酚性羟基以及醇性羟基的化合物等二元醇化合物的加聚反应得到的含羧基聚氨酯树脂。
(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化合物与聚碳酸酯系多元醇、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、具有酚性羟基以及醇性羟基的化合物等二元醇化合物的加聚反应得到聚氨酯树脂,使酸酐与该聚氨酯树脂末端反应形成的末端含羧基聚氨酯树脂。
(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、联二甲苯酚型环氧树脂、联苯酚型环氧树脂等2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得到的含羧基感光性聚氨酯树脂。
(4)在上述的(1)或(3)的树脂的合成中加入(甲基)丙烯酸羟基烷基酯等分子中具有1个羟基和1个以上(甲基)丙烯酰基的化合物,得到末端(甲基)丙烯酰化的含羧基聚氨酯树脂。
(5)在上述的(1)或(3)的树脂的合成中加入异佛尔酮二异氰酸酯和季戊四醇三丙烯酸酯的等摩尔反应物等分子中具有1个异氰酸酯基和1个以上(甲基)丙烯酰基的化合物,得到末端(甲基)丙烯酰化的含羧基聚氨酯树脂。
(6)通过不饱和羧酸与具有不饱和双键的化合物的共聚而得到的含羧基树脂。
(7)通过含羧基(甲基)丙烯酸系共聚树脂与1分子中具有环氧乙烷环和烯属不饱和基团的化合物反应而得到的感光性的含羧基树脂。
(8)使不饱和单羧酸与、1分子中分别具有1个环氧基和不饱和双键的化合物与具有不饱和双键的化合物的共聚物反应,使生成的仲羟基与饱和或不饱和多元酸酐反应而得到的感光性的含羧基树脂。
(9)使饱和或不饱和多元酸酐与含羟基聚合物反应之后,使生成的羧酸与1分子中分别具有1个环氧基和不饱和双键的化合物反应而得到的感光性的含有羟基以及羧基的树脂。
(10)使多官能环氧化合物和不饱和单羧酸反应,使多元酸酐与由该反应而生成的仲羟基的一部分或全部反应而得到的感光性的含羧基树脂。
(11)使多官能环氧化合物、1分子中具有2个以上羟基以及与环氧基反应的羟基以外的1个反应基团的化合物、和含有不饱和基团的单羧酸反应,使多元酸酐与所得到的反应产物反应而得到的含羧基感光性树脂。
(12)使具有酚性羟基的树脂与环氧烷烃或环状碳酸酯的反应产物和含有不饱和基团的单羧酸反应,使所得到的反应产物与多元酸酐反应而得到的含羧基感光性树脂。
(13)使多官能环氧化合物、1分子中具有至少1个醇性羟基以及1个酚性羟基的化合物、和含有不饱和基团的单羧酸反应,使多元酸酐的酸酐基团与所得到的反应产物的醇性羟基反应而得到的含羧基感光性树脂。
这些之中,优选上述(7)的感光性的含羧基树脂即通过(a)含羧基(甲基)丙烯酸系共聚树脂与(b)1分子中具有环氧乙烷环和烯属不饱和基团的化合物反应而得到的具有羧基的共聚系树脂。
(a)含羧基(甲基)丙烯酸系共聚树脂是使(甲基)丙烯酸酯与1分子中具有1个不饱和基团和至少1个羧基的化合物共聚而得到的。作为构成共聚树脂(a)的(甲基)丙烯酸酯,可列举出(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸己酯等(甲基)丙烯酸烷基酯类、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸羟基丙酯、(甲基)丙烯酸羟基丁酯、己内酯改性(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯等含羟基(甲基)丙烯酸酯类、甲氧基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、乙氧基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、异辛基氧基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、苯氧基三乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基三乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯等二醇改性(甲基)丙烯酸酯类等。这些可以单独使用、也可以混合使用2种以上。需要说明的是,在本说明书中,(甲基)丙烯酸酯是统称丙烯酸酯以及甲基丙烯酸酯的用语,对其它的类似表达也相同。
此外,作为1分子中具有1个不饱和基团和至少1个羧基的化合物,可列举出丙烯酸、甲基丙烯酸、不饱和基团与羧酸之间进行了链延长的改性不饱和单羧酸、例如(甲基)丙烯酸β-羧基乙酯、2-丙烯酰氧基乙基琥珀酸、2-丙烯酰氧基乙基六氢邻苯二甲酸、通过内酯改性等而具有酯键的不饱和单羧酸、具有醚键的改性不饱和单羧酸、进而马来酸等分子中包含2个以上羧基的物质等。这些可以单独使用、也可以混合使用2种以上。
作为(b)1分子中具有环氧乙烷环和烯属不饱和基团的化合物,只要是1分子中具有烯属不饱和基团和环氧乙烷环的化合物即可,例如可列举出(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸α-甲基缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸3,4-环氧环己基甲酯、(甲基)丙烯酸3,4-环氧环己基乙酯、(甲基)丙烯酸3,4-环氧环己基丁酯、3,4-环氧环己基甲基氨基丙烯酸酯等。其中,优选(甲基)丙烯酸3,4-环氧环己基甲酯。这些(b)1分子中具有环氧乙烷环和烯属不饱和基团的化合物可以单独使用,也可以混合2种以上使用。
含羧基树脂(A)的酸值优选为50~200mgKOH/g的范围。酸值不足50mgKOH/g时,难以用弱碱水溶液去除未曝光部分。超过200mgKOH/g时,存在固化被膜的耐水性、电特性劣化等问题。此外,含羧基树脂(A)的质均分子量优选在5,000~100,000的范围。质均分子量不足5,000时,存在指触干燥性显著劣化的倾向。此外,质均分子量超过100,000时,产生显影性、贮藏稳定性显著恶化的问题,故不优选。
光聚合引发剂
作为光聚合引发剂,可列举出烷基苯酮系、噻吨酮系、苯偶姻醚系、苯偶酰缩酮系、酰基氧化膦系、肟醚系、肟酯系、茂钛系等公知常用的自由基光聚合引发剂,优选含有选自由包含下述通式(I)所示结构部分的肟酯系光聚合引发剂、包含下述通式(II)所示结构部分的α-氨基苯乙酮系光聚合引发剂、包含下述通式(III)所示结构部分的酰基氧化膦系光聚合引发剂、以及下述通式(IV)所示的茂钛系光聚合引发剂组成的组中的1种或2种以上。
式中,R1表示氢原子、苯基(可以被碳原子数1~6的烷基、苯基或者卤原子取代)、碳原子数1~20的烷基(可以被1个以上的羟基取代、烷基链的中间可以具有1个以上的氧原子)、碳原子数5~8的环烷基、碳原子数2~20的烷酰基或苯甲酰基(可以被碳原子数为1~6的烷基或者苯基取代)。R2表示苯基(可以被碳原子数1~6的烷基、苯基或者卤原子取代)、碳原子数1~20的烷基(可以被1个以上的羟基取代、烷基链的中间可以具有1个以上的氧原子)、碳原子数5~8的环烷基、碳原子数2~20的烷酰基或苯甲酰基(可以被碳原子数为1~6的烷基或者苯基取代)。R3、R4分别独立地表示碳原子数1~12的烷基或芳烷基,R5、R6分别独立地表示氢原子或碳原子数1~6的烷基,或者R5、R6也可键合而形成环状烷醚基。R7、R8分别独立表示碳原子数1~10的烷基、环己基、环戊基、芳基、或被卤原子、烷基或烷氧基取代的芳基、或碳原子数1~20的羰基(其中,R7、R8两者为碳原子数1~20的羰基时除外)。R9、R10分别独立地表示卤原子、芳基、卤化芳基、含杂环卤化芳基。
作为前述包含通式(I)所示结构部分的肟酯系光聚合引发剂,可列举出1,2-辛二酮-1-[4-(苯硫基)]-2-(O-苯甲酰基肟)、1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]-1-(O-乙酰肟)乙酮、由下述式(I-1)表示的化合物、2-(乙酰氧基亚氨基甲基)噻吨-9-酮、以及由下述通式(I-2)表示的化合物等。
式(I-2)中,R11与通式(I)中的R1意义相同,R12以及R14分别独立地与通式(I)中的R2意义相同。R13表示氢原子、卤原子、碳原子数1~12的烷基、环戊基、环己基、苯基、苄基、苯甲酰基、碳原子数2~12的烷酰基、碳原子数2~12的烷氧基羰基(构成烷氧基的烷基的碳原子数为2以上时,烷基可以被1个以上的羟基取代,在烷基链的中间可以具有1个以上的氧原子)或苯氧基羰基。
其中,特别优选由上述式(I-1)表示的化合物、2-(乙酰氧基亚氨基甲基)噻吨-9-酮、以及由通式(I-2)表示的化合物。作为上述化合物的市售品,可列举出BASF JAPAN LTD制造的CGI-325、IRGACURE OXE01、IRGACURE OXE02。
作为前述包含通式(II)所示结构部分的α-氨基苯乙酮系光聚合引发剂,可列举出2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉代丙酮、1、2-苄基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉代苯基)-丁烷-1-酮、2-(二甲氨基)-2-[(4-甲基苯基)甲基]-1-[4-(4-吗啉基)苯基]-1-丁酮、N,N-二甲氨基苯乙酮等。作为市售品,可列举出BASF JAPAN LTD制造的IRGACURE907、IRGACURE369、IRGACURE379等。
作为前述包含通式(III)所示结构部分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BASFCORPORATION制造的Lucirin TPO、BASF JAPAN LTD制造的IRGACURE819等。
作为前述通式(IV)所示的茂钛系光聚合引发剂,可列举出双(η5-2,4-环戊二烯-1-基)-双(2、6-二氟-3-(1H-吡咯-1-基)苯基)钛。作为市售品,可列举出BASF JAPAN LTD制造的IRGACURE784等。
对于这样的光聚合引发剂的配混比,在有机粘结剂为含羧基树脂时,相对于100质量份前述含羧基树脂为0.01~30质量份、优选为0.5~15质量份的比例。光聚合引发剂的配混比相对于100质量份前述含羧基树脂不足0.01质量份时,铜上的光固化性不足、涂膜剥离、耐化学药品性等涂膜特性降低,故不优选。另一方面,光聚合引发剂的配混比相对于100质量份前述含羧基树脂超过30质量份时,由光聚合引发剂的光吸收导致深部固化性降低,故不优选。
需要说明的是,为由前述式(I-1)表示的肟酯系光聚合引发剂时,其配混比相对于100质量份前述含羧基树脂优选为0.01~20质量份、更优选为0.01~5质量份的比例。使用这样的肟酯系光聚合引发剂时,在与铜箔的界面和铜原子反应、存在作为光聚合引发剂的功能失活的情况,因此优选与前述α-氨基苯乙酮系光聚合引发剂等并用。需要说明的是,光聚合引发剂的配混比可以为组合物整体的0.01~30%。
反应性稀释剂
作为反应性稀释剂,通常使用分子中具有烯属不饱和基团、羟基、羧基、氨基等官能性基团的化合物。特别优选使用分子中具有烯属不饱和基团的化合物。分子中具有烯属不饱和基团的化合物可以通过活性能量射线的照射发生光固化,使本发明的感光性树脂组合物不溶于碱水溶液、或有助于不溶化。作为这样的化合物,可以使用常用公知的聚酯(甲基)丙烯酸酯、聚醚(甲基)丙烯酸酯、氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、碳酸酯(甲基)丙烯酸酯、环氧(甲基)丙烯酸酯、氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯,具体而言,可列举出丙烯酸2-羟甲酯、丙烯酸2-羟乙酯、丙烯酸2-羟丙酯等丙烯酸羟基烷基酯类;乙二醇、甲氧基四乙二醇、聚乙二醇、丙二醇等二醇的二丙烯酸酯类;N,N-二甲基丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、N,N-二甲基氨基丙基丙烯酰胺等丙烯酰胺类;丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯、丙烯酸N,N-二甲基氨基丙酯等丙烯酸氨基烷基酯类;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、环氧丙烷加成物、或ε-己内酯加成物等多元丙烯酸酯类;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环氧丙烷加成物等多元丙烯酸酯类;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、三缩水甘油基异氰脲酸酯等缩水甘油醚的多元丙烯酸酯类;不限于上述化合物,可列举出将聚醚多元醇、聚碳酸酯二醇、羟基末端聚丁二烯、聚酯多元醇等多元醇直接丙烯酸酯化、或经由二异氰酸酯进行氨基甲酸酯丙烯酸酯化而得到的丙烯酸酯类以及三聚氰胺丙烯酸酯、以及与上述丙烯酸酯对应的各甲基丙烯酸酯类的至少任意1种等。
进而,可列举出使丙烯酸与甲酚酚醛清漆型环氧树脂等多官能环氧树脂反应而成的环氧丙烯酸酯树脂、进而使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与该环氧丙烯酸酯树脂的羟基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能够使光固化性提高、而不会使指触干燥性降低。
上述分子中具有烯属不饱和基团的化合物可以单独使用1种或组合使用2种以上。从光反应性和分辨率的观点出发,特别优选1分子内具有4~6个烯属不饱和基团的化合物,进而,使用1分子内具有2个烯属不饱和基团的化合物时,固化物的线热膨胀系数降低、PCT时的剥离的产生减少,因此优选。
上述分子中具有烯属不饱和基团的化合物的配混量优选为组合物整体的2~50质量%。配混量不足2质量%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50质量%时,对稀碱水溶液的溶解性降低、涂膜变脆。更优选为3~40质量%。
有机溶剂
为了调整粘度以便涂布在基材、载体膜上而可以使用有机溶剂。
作为这样的有机溶剂,可列举出酮类、芳香族烃类、二醇醚类、二醇醚乙酸酯类、酯类、醇类、脂肪族烃、石油系溶剂等。更具体而言,有甲乙酮、环己酮等酮类;甲苯、二甲苯、四甲苯等芳香族烃类;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、三乙二醇单乙醚等二醇醚类;乙酸乙酯、乙酸丁酯、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、石脑油、氢化石脑油、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1种、也可以以混合物的方式使用2种以上。
热固化性成分(也称为热固化成分)
在本发明的固化性树脂组合物中含有热固化性成分。可以期待通过添加热固化性成分而使耐热性提高。作为本发明使用的热固化性成分,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、封端异氰酸酯化合物、环碳酸酯化合物、多官能环氧化合物、多官能氧杂环丁烷化合物、环硫树脂、双马来酰亚胺、碳二亚胺树脂等公知的热固化性树脂。特别优选的是,分子中具有多个环状醚基以及环状硫醚基(以下简称为环状(硫)醚基)中的至少任1种的热固化成分。
上述分子中具有多个环状(硫)醚基的热固化成分为分子中具有多个3、4或5元环的环状(硫)醚基中的任一者或2种基团的化合物,例如,可列举出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烷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。
作为前述多官能环氧化合物,可列举出ADEKA制造的Adekacizer O-130P、Adekacizer O-180A、Adekacizer D-32、Adekacizer D-55等环氧化植物油;三菱化学公司制造的jER828、jER834、jER1001、jER1004、DAICEL CHEMICAL INDUSTRIES,LTD.制造的EHPE3150、DIC CORPORATION制造的Epiclon840、Epiclon850、Epiclon1050、Epiclon2055、东都化成(株)制造的Epotote YD-011、YD-013、YD-127、YD-128、Dow Chemical Company制造的D.E.R.317、D.E.R.331、D.E.R.661、D.E.R.664、住友化学工业(株)制造的SumiepoxyESA-011、ESA-014、ELA-115、ELA-128、旭化成工业(株)制造的A.E.R.330、A.E.R.331、A.E.R.661、A.E.R.664等(均为商品名)双酚A型环氧树脂;YDC-1312、氢醌型环氧树脂、YSLV-80XY双酚型环氧树脂、YSLV-120TE硫醚型环氧树脂(均为东都化成(株)制造);三菱化学公司制造的jERYL903、DIC CORPORATION制造的Epiclon152、Epiclon165、东都化成(株)制造的Epotote YDB-400、YDB-500、Dow Chemical Company制造的D.E.R.542、住友化学工业(株)制造的Sumiepoxy ESB-400、ESB-700、旭化成工业(株)制造的A.E.R.711、A.E.R.714等(均为商品名)溴化环氧树脂;三菱化学公司制造的jER152、jER154、Dow ChemicalCompany制造的D.E.N.431、D.E.N.438、DIC CORPORATION制造的Epiclon N-730、EpiclonN-770、Epiclon N-865、东都化成(株)制造的Epotote YDCN-701、YDCN-704、日本化药(株)制造的EPPN-201、EOCN-1025、EOCN-1020、EOCN-104S、RE-306、住友化学工业(株)制造的Sumiepoxy ESCN-195X、ESCN-220、旭化成工业(株)制造的A.E.R.ECN-235、ECN-299等(均为商品名)酚醛清漆型环氧树脂;日本化药(株)制造的NC-3000、NC-3100等联苯酚酚醛清漆型环氧树脂;DIC CORPORATION制造的Epiclon830、三菱化学公司制造的jER807、东都化成(株)制造的Epotote YDF-170、YDF-175、YDF-2004的双酚F型环氧树脂;东都化成(株)制造的Epotote ST-2004、ST-2007、ST-3000(商品名)等氢化双酚A型环氧树脂;三菱化学公司制造的jER604、东都化成(株)制造的Epotote YH-434、住友化学工业(株)制造的SumiepoxyELM-120等(均为商品名)缩水甘油基胺型环氧树脂;乙内酰脲型环氧树脂;DAICELCHEMICAL INDUSTRIES,LTD.制造的Celoxide2021、CY179等(均为商品名)脂环式环氧树脂;三菱化学公司制造的YL-933、Dow Chemical Company制造的T.E.N.、EPPN-501、EPPN-502等(均为商品名)三羟基苯基甲烷型环氧树脂;三菱化学公司制造的YL-6056、YX-4000、YL-6121(均为商品名)等联二甲苯酚型或联苯酚型环氧树脂或它们的混合物;日本化药(株)制造的EBPS-200、ADEKA COPRORATION制造的EPX-30、DIC COPRORATION制造的EXA-1514(商品名)等双酚S型环氧树脂;三菱化学公司制造的jER157S(商品名)等双酚A酚醛清漆型环氧树脂;三菱化学公司制造的jERYL-931等(均为商品名)四羟苯基乙烷型环氧树脂;日产化学工业(株)制造的TEPIC等(均为商品名)杂环式环氧树脂;日本油脂(株)制造的Blemmer DGT等邻苯二甲酸二缩水甘油酯树脂;东都化成(株)制造的ZX-1063等四缩水甘油基二甲苯酰基乙烷树脂;新日铁化学(株)制造的ESN-190、ESN-360、DIC CORPORATION制造的HP-4032、EXA-4750、EXA-4700等含萘基环氧树脂;DIC COPRORATION制造的HP-7200、HP-7200H等具有二环戊二烯骨架的环氧树脂;日本油脂(株)制造的CP-50S、CP-50M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和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.制造的PB-3600等)、CTBN改性环氧树脂(例如东都化成(株)制造的YR-102、YR-450等)等,但不限定于这些。这些环氧树脂可以单独使用或组合2种以上来使用。它们中,特别优选酚醛清漆型环氧树脂、联二甲苯酚型环氧树脂、联苯酚型环氧树脂、联苯酚酚醛清漆型环氧树脂、萘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,例如可列举出双[(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,以及氧杂环丁烷醇和酚醛清漆树脂、聚(对羟基苯乙烯)、cardo型双酚类、杯芳烃类、间苯二酚杯芳烃类、或倍半硅氧烷等具有羟基的树脂的醚化物等。此外,也可列举出具有氧杂环丁烷环的不饱和单体和(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,例如可列举出三菱化学公司制造的双酚A型环硫树脂YL7000等。此外,也可以使用采用相同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。
这样的分子中具有多个环状(硫)醚基的热固化成分的配混量相对于前述含羧基树脂的羧基1当量或酚醛树脂的酚基1当量优选为0.6~2.5当量。配混量不足0.6当量时,阻焊剂中残留羧基、耐热性、耐碱性、电绝缘性等降低。另一方面,超过2.5当量时,低分子量的环状(硫)醚基残存在干燥涂膜中,导致涂膜的强度等降低。更优选为0.8~2.0当量。
此外,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组合物整体的0.1~50质量%。配混量不足0.1质量%时,不能得到足够的涂膜的强韧性。另一方面,超过50质量%时,保存稳定性降低。更优选为1~30质量%。
进而,作为其它的热固化性成分,可列举出三聚氰胺衍生物、苯并胍胺衍生物等氨基树脂。例如有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分别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变换为烷氧基甲基而得到的。对于该烷氧基甲基的种类没有特别限定,例如可以为甲氧基甲基、乙氧基甲基、丙氧基甲基、丁氧基甲基等。特别优选对人体、环境友好的福尔马林浓度为0.2%以下的三聚氰胺衍生物。
作为它们的市售品,例如,可列举出Cymel300、Cymel301、Cymel303、Cymel370、Cymel325、Cymel327、Cymel701、Cymel266、Cymel267、Cymel238、Cymel1141、Cymel272、Cymel202、Cymel1156、Cymel1158、Cymel1123、Cymel1170、Cymel1174、Cymel UFR65、Cymel300(均为Mitsui Cyanamid Co.,Ltd.制造)、NIKALAC 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、NIKALAC Ms-11、NIKALAC Mw-30、NIKALAC Mw-30HM、NIKALAC Mw-390、NIKALAC Mw-100LM、NIKALAC Mw-750LM、(均为SANWA CHEMICAL CO.,LTD.制造)等。这样的热固化成分可以单独使用或2种以上组合使用。
在本发明使用的固化性树脂组合物中,可以添加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,可列举出多异氰酸酯化合物、或封端异氰酸酯化合物等。需要说明的是,封端化异氰酸酯基是指,异氰酸酯基通过与封端剂反应而受到保护,从而被暂时钝化的基团,在被加热到规定温度时,该封端剂解离而生成异氰酸酯基。通过添加上述多异氰酸酯化合物、或封端异氰酸酯化合物,可提高固化性以及所得到的固化物的强韧性。
作为这样的多异氰酸酯化合物,例如,可以使用芳香族多异氰酸酯、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的具体例子,例如,可列举出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-甲苯二异氰酸酯二聚物等。
作为脂肪族多异氰酸酯的具体例子,可列举出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等。
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。并且可列举出上面列举出的异氰酸酯化合物的加合物、缩二脲体以及异氰脲酸酯体等。
作为封端异氰酸酯化合物,可以使用异氰酸酯化合物和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,例如,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,例如,可列举出苯酚、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;乙酰乙酸乙酯以及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;琥珀酰亚胺以及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;亚甲基亚胺以及亚丙基亚胺等亚胺系封端剂等。
封端异氰酸酯化合物也可以为市售的物质,例如,可列举出Sumidule BL-3175、BL-4165、BL-1100、BL-1265、Desmodule TPLS-2957、TPLS-2062、TPLS-2078、TPLS-2117、Desmotherm2170、Desmotherm2265(均为Sumika Bayer Urethane Co.,Ltd.制造)、Coronate2512、Coronate2513、Coronate2520(均为日本聚氨酯工业公司制造)、B-830、B-815、B-846、B-870、B-874、B-882(均为Mitsui Takeda Chemical Co.,Ltd.制造)、TPA-B80E、17B-60PX、E402-B80T(均为Asahi Kasei Chemicals Corporation制造)等。需要说明的是,Sumidule BL-3175、BL-4265是使用甲乙酮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种或组合使用2种以上。
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的配混量优选为组合物整体的0.1~50质量%。配混量不足0.1质量%时,不能得到足够的涂膜的强韧性。另一方面,超过50质量%时,保存稳定性降低。更优选为1~30质量%。
作为酚醛树脂,可列举出苯酚酚醛清漆树脂、烷基苯酚酚醛清漆树脂、双酚A酚醛清漆树脂、二环戊二烯型酚醛树脂、Xylok型酚醛树脂、萜烯改性酚醛树脂、甲酚/萘酚树脂、聚乙烯基苯酚类、苯酚/萘酚树脂、含α-萘酚骨架酚醛树脂、含三嗪甲酚酚醛清漆树脂等以往公知的物质。它们可以单独使用1种或组合使用2种以上。
以下,对任意成分进行说明。
作为任意成分,可列举出抗氧化剂、有机硅树脂等。在光固化性树脂组合物中,为了防止氧化,优选添加抗氧化剂。由于很多高分子材料一旦开始氧化就会接连地连锁式地发生氧化劣化,导致高分子原料的功能降低,因此将所产生的自由基无效化的自由基捕获剂、将所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是有效的。
对于作为自由基捕获剂而起作用的抗氧化剂,例如可列举出氢醌、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、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。
自由基捕获剂可以为市售的物质,例如可列举出ADK STAB 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(均为旭电化公司制造的商品名)、IRGANOX1010、IRGANOX1035、IRGANOX1076、IRGANOX1135、TINUVIN111FDL、TINUVIN123、TINUVIN144、TINUVIN152、TINUVIN292、TINUVIN5100(均为BASF JAPAN LTD制造的商品名)等。
对于作为过氧化物分解剂而起作用的抗氧化剂,例如可列举出三苯基亚磷酸酯等磷系化合物、季戊四醇四(月桂基硫代丙酸酯)、硫代二丙酸二月桂酯、3,3’-硫代二丙酸双十八酯等硫系化合物等。
过氧化物分解剂可以为市售的物质,例如可列举出ADK STAB TPP(旭电化公司制造的商品名)、MARK AO-412S(ADEKA ARGUS CHEMICAL CO.,LTD制造的商品名)、SumilizerTPS(住友化学公司制造的商品名)等。这些抗氧化剂可以单独使用或组合使用2种以上。
本发明的固化性树脂组合物还可以根据需要配混氢醌、氢醌单甲醚、叔丁基邻苯二酚、连苯三酚、吩噻嗪等公知常用的阻聚剂、微粉二氧化硅、有机膨润土、蒙脱土等公知常用的增粘剂、硅酮系、氟系、高分子系等消泡剂和/或流平剂、咪唑系、噻唑系、三唑系等硅烷偶联剂、二氧化硅、硫酸钡、碳酸钙等无机填充剂等那样的公知常用的添加剂类,此外,可以在不损害本发明的固化性树脂组合物的白色的范围内配混着色剂。
本发明的热固化性树脂组合物用前述有机溶剂调整到适于涂布方法的粘度、在基材上利用丝网印刷法等方法进行涂布。涂布后,加热到例如140℃~180℃的温度,使其热固化,从而可以得到固化涂膜。或者,涂布后,例如,可以利用金属卤化物灯,由以350nm为中心的测定波长照射5~5000mJ/cm2的累积光量,得到固化涂膜。
干膜
本发明的干膜具有涂布本发明的固化性树脂组合物之后进行干燥而形成的固化性树脂层。本发明的干膜以将固化性树脂层与基材接触的方式进行层压来使用。
本发明的干膜通过刮刀涂布机、唇口涂布机、逗点涂布机、薄膜涂布机等适宜的方法将固化性树脂组合物均匀地涂布于载体膜、进行干燥,形成前述的固化性树脂层,优选可以在其上层叠覆盖膜,从而进行制造。覆盖膜和载体膜可以使用相同的膜材料、也可以使用不同的膜。
在本发明的干膜中,载体膜、覆盖膜的膜材料可以使用任意作为用于干膜的公知的材料。作为载体膜,使用例如2~150μm的厚度的聚对苯二甲酸乙二醇酯等的聚酯膜等热塑性膜。
作为覆盖膜,可以使用聚乙烯膜、聚丙烯膜等,其与固化性树脂层的粘接力比载体膜与固化性树脂层的粘接力小的较好。
本发明的载体膜上的固化性树脂层的膜厚优选为100μm以下、更优选为5~50μm的范围。
印刷电路板
本发明的印刷电路板在基材上具有由固化性树脂组合物形成的树脂绝缘层。在此,树脂绝缘层是指上述固化涂膜。本发明的印刷电路板可以利用公知的方法来制造。例如,在形成有图案的铜箔基材上涂布本发明的固化性树脂组合物之后,以规定的曝光量进行图案曝光从而形成树脂绝缘层。接着,进行显影从而得到本发明的印刷电路板。需要说明的是,曝光之后,也可以对树脂绝缘层照射紫外线或进行加热,进而促进固化。作为基材,可列举出树脂制、陶瓷制、金属制。
对于曝光,优选使用最大波长在350~410nm的范围内的光。通过将最大波长设置在该范围,可以由光聚合引发剂有效地生产自由基。此外,其曝光量根据膜厚等而不同,通常可以以5~5000mJ/cm2的累积光量使其固化。
作为显影液,可以使用稀碱水溶液(例如0.3~3wt%碳酸钠水溶液)。
本发明的印刷电路板中的树脂绝缘层的总膜厚优选为100μm以下、更优选为5~50μm的范围。
实施例
以下示出实施例以及比较例对本发明进行具体地说明,但本发明并不限于下述实施例。需要说明的是,以下记载的“份”以及“%”在没有特别声明的情况下均为质量基准。
实施例1~18以及比较例1~3
固化性树脂组合物的制备
以下述表1以及表2中示出的各种成分以及表1、2中示出的比例(质量份)进行配混,利用搅拌机进行预混合之后,用3辊式辊磨机进行混炼,制备固化性树脂组合物。
详细的前述表1中的使用材料如以下所述。
含羧基树脂
CYCLOMER P(ACA)Z-250(产品名):DAICEL CHEMICAL INDUSTRIES,LTD.制造。
R-2000(产品名):DIC CORPORATION制造。
光聚合引发剂
IRGACURE907(产品名):BASF JAPAN LTD制造。
KAYAKURE DETX-S(产品名):日本化药(株)制造。
Darocur1173(产品名):BASF JAPAN LTD制造。
反应性稀释剂
DPHA(产品名):日本化药(株)制造。
DPM(产品名):Dow Chemical Company制造。
热固化性成分
JER828(产品名):三菱化学公司制造。
ICTEP-S(产品名):日产化学工业(株)制造。
HF-1(产品名):明和化成工业(株)制造。
氧化钛
TIPAQUE CR-97(产品名):Ishihara Sangyo Kaisha,Ltd.制造。
无机着色剂(蓝色无机颜料)
PB-80(产品名)(群青蓝(平均颗粒径:1μm)):第一化成工业(株)制造。
Iriodin221Rutile Fine Blue(产品名):Merck Company制造。
钴钛绿:Pigment Geen50大日精化公司制造的DAIPYROXIDE GREEN#9320(绿色无机着色剂)。
黑色氧化铁:Pigment Black11Titan Kogyo,Ltd.制造TAROX BL-100(无机着色剂)。
有机颜料
Fastogen Blue5380(产品名):DIC CORPORATION制造。
(G)抗氧化剂
IRGANOX1010(产品名):BASF CORPORATION制造。
添加剂
三聚氰胺(产品名):日产化学工业(株)制造。
2PHZ-PW(产品名):四国化成工业(株)制造。
消泡剂
KS-66(产品名):信越化学工业(株)制造。
固化性树脂组合物的物性
实施例1~14以及比较例1~3
在形成有电路的FR-4基板上通过丝网印刷以干燥涂膜成为约20μm的方式印刷含有蓝色无机颜料的实施例1~14以及比较例1~3的各热固化性树脂组合物,利用BOX炉在80℃下进行30分的预干燥。预干燥后,在涂膜上用曝光装置(OAK Corporation制造的HMW-680GW)进行700mJ/cm2的曝光,然后用30℃、1%的碳酸钠水溶液进行显影。显影后,用BOX炉在150℃下使其进行60分钟后固化,制作特性试验用基板。
实施例15、16
在形成有电路的FR-4基板上用丝网印刷以干燥涂膜为约20μm的方式印刷实施例15、16的热固化性树脂组合物,用BOX炉在150℃下使其进行60分钟后固化,制作特性试验用基板。
实施例17、18
在形成有电路的FR-4基板上用丝网印刷以干燥涂膜为约20μm的方式印刷实施例17、18的固化性树脂组合物,用高压汞灯80W3灯的UV输送炉,照射1000mJ/cm2,制作特性试验用基板。
评价
(1)对导体图案(电路)的遮盖力
对于后固化(在150℃下1小时)后的试验用基板,通过目视观察固化涂膜对铜箔的导体图案的遮盖力。评价基于以下的基准进行。
◎:导体图案上和基材上的色调无差异。
○:导体图案的边缘部有稍微变黄。
△:导体图案上有稍微变黄。
×:导体图案上有变黄。
(2)反射率(%)
初期:对于后固化后的试验用基板,用分光色度计(CM-2600d,Konica MinoltaSensing,Inc.制造)对涂膜表面测定波长360~740nm下的反射率。
加热后:基于IPC/JETEC J-STD-020标准,用分光色度计(CM-2600d,KonicaMinolta Sensing,Inc.制造)对加热温度设定在260℃、实施5次回流焊之后的涂膜表面测定波长360~740nm下的反射率。回流焊5次是指将在260℃的红外线炉中通过10秒、恢复至常温的操作重复5次。
(3)色调
对于后固化后的试验用基板用目视进行确认。
在前述的表1以及表2中示出所得到的结果。
对于实施例1~11、15~18以及比较例1~3的反射率,示出关于波长450nm以及波长680nm的反射率。波长360~740nm下的反射率仅在图1以及图2中示出实施例3以及比较例2。
由上述结果明确的那样,由本发明的含有蓝色无机着色剂的固化性树脂组合物形成的涂膜保持高反射率、且表现出优异的遮盖力。进而,加热后的反射率也几乎不降低。此外,即便含有蓝色以外的无机着色剂时,遮盖性也优异。
另一方面,由不含有这样的蓝色无机着色剂的固化性树脂组合物(比较例1)得到的涂膜虽然反射率优异、但是遮盖力不足。此外,作为蓝色着色剂,由含有酞菁蓝(FastogenBlue5380)的固化性树脂组合物(比较例2)形成的涂膜表现出优异的遮盖力、但反射率降低。此外,680nm的反射率降低,因此比较例2的涂膜表现出黄变的倾向。进而,作为蓝色着色剂,由含有还原系色素的固化性树脂组合物(比较例3)形成的涂膜也表现出优异的遮盖力、但反射率降低。此外,比较例3的涂膜的680nm的反射率降低,因此显示出黄变的倾向。此外,比较例2以及3的涂膜的加热后的反射率的降低显著。
Claims (12)
1.一种固化性树脂组合物,其特征在于,该固化性树脂组合物包含有机粘结剂以及氧化钛,还包含蓝色无机着色剂和光聚合引发剂,作为所述有机粘结剂包含反应性稀释剂。
2.根据权利要求1所述的固化性树脂组合物,其特征在于,蓝色无机着色剂为包含硅酸盐的颜料。
3.根据权利要求1或2所述的固化性树脂组合物,其特征在于,蓝色无机着色剂为包含硅酸铝钠的颜料。
4.根据权利要求1或2所述的固化性树脂组合物,其特征在于,相对于100质量份氧化钛以0.001~10质量份含有蓝色无机着色剂。
5.一种固化性树脂组合物,其特征在于,该固化性树脂组合物包含具有1个以上不饱和双键的含羧基树脂、光聚合引发剂、以及氧化钛,进而,还包含无机着色剂。
6.根据权利要求1、2或5中的任一项所述的固化性树脂组合物,其特征在于,还包含其它的着色剂。
7.根据权利要求1、2或5中的任一项所述的固化性树脂组合物,其特征在于,还包含热固化性成分。
8.根据权利要求1、2或5中的任一项所述的固化性树脂组合物,其特征在于,还包含抗氧化剂。
9.根据权利要求1、2或5中的任一项所述的固化性树脂组合物,其特征在于,其为阻焊剂形成用。
10.一种固化涂膜,其特征在于,其为由权利要求1~9中的任一项所述的固化性树脂组合物形成的固化涂膜,在膜厚20μm时的涂膜表面中,对于波长680nm的光的反射率为70%以上。
11.根据权利要求10所述的固化涂膜,其特征在于,在膜厚20μm时的涂膜表面中,对于在450~740nm的全波长区域下的光的反射率为70%以上。
12.一种印刷电路板,其特征在于,其具有权利要求10或11所述的固化涂膜。
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