CN103869620A - 碱显影性的光固化性树脂组合物、其干膜及固化物以及使用其的印刷电路板 - Google Patents
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Abstract
光固化性树脂组合物含有由包含下述通式(Ⅰ)所示结构的化合物衍生的羧酸树脂、1分子中具有多个烯属不饱和基的化合物及光聚合引发剂。适宜的是,上述羧酸树脂是在用(b)1分子内具有多个羟基的多元醇使(a)聚酯解聚的同时或之后与(c)饱和或不饱和多元酸或其酸酐反应而得到的。更适宜的是,光固化性树脂组合物进一步含有热固化性成分。上述光固化性树脂组合物或其干膜可以有利地适用于印刷电路板、柔性印刷电路板的阻焊剂等的固化皮膜的形成。(式中,R1表示(m+1)价的多元醇衍生物,m及n为1以上且小于10的整数,1为0或1以上的整数,R2表示CH2、C2H4、C3H6、C4H8、取代或未取代的芳香族环中的任一者,R3表示取代或未取代的芳香族环。)
Description
本申请是申请日为2010年08月25日、申请号为201080037831.6、发明名称为“碱显影性的光固化性树脂组合物、其干膜及固化物以及使用其的印刷电路板”的申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及可以通过碱水溶液显影的光固化性树脂组合物、尤其是通过紫外线曝光或激光曝光而光固化的阻焊剂用组合物、其干膜及固化物、以及具有使用它们而形成的固化皮膜的印刷电路板。
背景技术
阻焊剂以保护印刷基板的电路为目的,形成于形成有电路的基板的表面层。该形成有电路的基板通常不仅在表面层具有电路,而且开有很多所谓通孔的孔。在印刷电路板的制造中,通常采用光致阻焊剂,正在开发干膜型光致阻焊剂、液态光致阻焊剂。这些当中,从对环境问题的顾虑出发,使用碱水溶液作为显影液的碱显影型的感光性树脂组合物成为主流,以往提出了若干组成体系(参照专利文献1~3等)。
以往,在存在通孔的电路基板上涂布或层压阻焊剂时,存在以下问题:通孔部的阻焊剂流入通孔中,与其它场所相比难以被显影,抗蚀剂的除去变得困难。针对该问题,延长显影时间、或者对喷雾器的锥(cone)形状进行钻研来除去,但显影时间的增大不仅使生产率降低,而且产生这样的问题:在所需的抗蚀剂的细线图案形成中也引起过量的显影液的攻击,所需 的微细形状产生底切,最终无法形成。进而,近年来,由于电子部件的轻薄短小化,印刷电路板不断高密度化、多层化、通孔的小径化,上述问题变得深刻。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开昭61-243869号公报
专利文献2:日本特开平11-288091号公报
专利文献3:日本特开平5-32746号公报
发明内容
发明要解决的问题
本发明是鉴于前述现有技术而完成的,目的在于提供显影性(特别是通孔部)优异、高灵敏度且耐焊接热性能、耐化学镀金性、电绝缘性等优异、考虑了环境问题的碱显影性的光固化性树脂组合物。
进而,本发明的目的在于提供通过使用这样的光固化性树脂组合物而得到的上述那样的诸特性优异的干膜及固化物、以及通过该干膜或固化物而形成有阻焊剂等的固化皮膜的印刷电路板。
用于解决问题的方案
为了达成前述目的,根据本发明,提供一种碱显影性的光固化性树脂组合物,其特征在于,含有由包含下述通式(1)所示结构的化合物衍生的羧酸树脂、1分子中具有多个烯属不饱和基的化合物及光聚合引发剂。
[化学式1]
(式中,R1表示(m+1)价的多元醇衍生物,m及n为1以上且小于10的整数,l为0或1以上且小于10的整数,R2表示CH2、C2H4、C3H6、C4H8、取代或未取代的芳香族环(特别是苯环或萘环)中的任一者,R3表示取代或未取代的芳香族环(特别是苯环或萘环)。)
在适宜的方式中,前述羧酸树脂是在用(b)1分子内具有多个羟基的多元醇使(a)聚酯解聚的同时或之后与(c)饱和或不饱和多元酸或其酸酐反应而得到的。此时,优选的是,上述1分子内具有多个羟基的多元醇(b)优选为至少三羟甲基丙烷和/或聚碳酸酯二元醇。在更适宜的方式中,光固化性树脂组合物进一步含有热固化性成分,更优选含有含羧基树脂(其中,由包含前述通式(1)所示结构的化合物衍生的含羧基树脂除外),进一步优选含有着色剂。这样的光固化性树脂组合物、特别是含有热固化性成分的光固化性热固化性树脂组合物可以适宜地用作阻焊剂。
此外,根据本发明,也提供将前述光固化性树脂组合物在薄膜上涂布并干燥而得到的光固化性的干膜、使前述光固化性树脂组合物或该干膜固化而得到的固化物、特别是在铜上光固化而得到的固化物、光固化成图案状而得到的固化物。
进而,根据本发明,也提供一种印刷电路板,其特征在于,其具有固化皮膜,所述固化皮膜是使前述光固化性树脂组合物或干膜固化成图案状,然后进行热固化而得到的。
发明的效果
本发明的光固化性树脂组合物由于含有由包含前述通式(1)所示结构的化合物衍生的羧酸树脂、特别是将用1分子内具有多个羟基的多元醇使聚酯解聚而得到的包含前述通式(1)所示结构的多元醇进一步与饱和或不饱和多元酸或其酸酐反应而得到的羧酸树脂作为显影助剂,所以能够形成碱显影性、特别是通孔的显影性优异、耐焊接热性能、耐化学镀金性、耐湿性、电绝缘性等优异的固化皮膜。
因此,本发明的光固化性树脂组合物可以有利地适用于印刷电路板、柔性印刷电路板的阻焊剂等的固化皮膜的形成。
具体实施方式
如上所述,本发明的光固化性树脂组合物的特征在于下面这一点:作为显影助剂,使用以包含前述通式(1)所示结构的化合物作为原料的羧酸树脂。
根据本发明人等的研究,发现通过含有由包含前述通式(1)所示结构的化合物衍生的羧酸树脂,所得光固化性树脂组合物的干燥涂膜的显影性优异,并且与不含有前述羧酸树脂时相比,通孔的显影性良好,耐焊接热性能、耐化学镀金性、耐湿性、电绝缘性等优异。
前述羧酸树脂由于是用(b)1分子内具有多个羟基的多元醇使(a)聚酯解聚,与此同时或之后与(c)饱和或不饱和多元酸或其酸酐反应而得到的含羧基树脂,所以显影性优异。特别是通过改变(a)成分与(b)成分的摩尔平衡,形成具有羧基和羟基这两者的低聚物。认为由于是该同时具有羟基和羧基的低聚物,所以与使用以往的羧酸树脂时相比显影性提高。通过进一步在(b)成分中使用3官能以上的多元醇,所得低聚物 能够采取多支链结构,认为这也是提高显影性的主要原因。另一方面,使用例如作为代表性羧酸树脂的苯乙烯-丙烯酸共聚物(商品名:Joncryl68、ジョンソンポリマー(株)制)、作为低分子羧酸的偏苯三酸等时,不会提高通孔的显影性,相反表面的显影性增加,显影后得到没有光泽的状态。此时的作为阻焊剂的性能电特性差,外观也不良。这是没有预想到令人惊讶的。
在作为前述羧酸树脂的原料的包含前述通式(1)所示结构的化合物的合成中使用的聚酯(a)只要是惯用公知的聚酯即可,可列举出聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸丁二醇酯、以及如4,4-二羟基联苯酚与对苯二甲酸与对羟基苯甲酸的缩聚物那样的液晶聚酯等。进而可列举出PET瓶、PET薄膜、其它PET制品的制造时的残品粉碎而得到的物质、由废弃物回收并洗涤而得到的再生聚酯等,它们中洗涤并颗粒化而获得的物质可以从市场上得到。
作为前述1分子内具有多个羟基的多元醇(b),可以使用2官能以上的全部多元醇,并不限定于特定的多元醇。作为2官能多元醇,可列举出乙二醇、丙二醇、二乙二醇、三乙二醇、聚乙二醇、二丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇、螺环二醇、二噁烷二醇、金刚烷二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、甲基辛二醇、1,6-己二醇、1,4-环己烷二甲醇、2-甲基丙二醇、1,3、3-甲基戊二醇、1,5-六亚甲基二醇、辛二醇、9-壬二醇、2,4-二乙基-1,5-戊二醇、如双酚A那样的二官能酚的环氧乙烷改性化合物、如双酚A那样的二官能酚的环氧丙烷改性化合物、如双酚A那样的二官能酚的环氧乙烷、环氧丙烷共聚改性化合物、环氧乙烷与环氧丙烷的共聚系聚醚多元醇、碳酸酯二醇、金刚烷二 醇、聚醚二醇、聚酯二醇、羟基末端聚链烷二烯二醇类、(例如如1,4-聚异戊二烯二醇、1,4-聚丁二烯二醇及1,2-聚丁二烯二醇以及它们的氢化物那样的弹性体)。对于市售品,例如,作为上述羟基末端聚链烷二烯二醇的市售品的例子,可列举出EPOL(出光石油化学公司制、氢化聚异戊二烯二醇、分子量1860、平均聚合度26)、PIP(出光石油化学公司制、聚异戊二烯二醇、分子量2200、平均聚合度34)、Polytail HA(三菱化学公司制、氢化聚丁二烯二醇、分子量2200、平均聚合度39)、R-45HT(出光石油化学公司制、聚丁二醇、分子量2270、平均聚合度42)等。作为3官能以上的多元醇,有甘油、二甘油、三甘油、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、山梨糖醇、季戊四醇、二三羟甲基丙烷、二季戊四醇、三季戊四醇、金刚烷三醇等,进而还可列举出它们的环氧乙烷或环氧丙烷改性物。此外,作为具有芳香环的多元醇,可列举出3官能以上的酚类化合物的环氧乙烷或环氧丙烷改性物,作为具有杂环的多元醇,可列举出四国化成工业(株)制THEIC等。这些多元醇可以单独使用或组合2种以上使用。这些当中,以三羟甲基丙烷为代表的3官能多元醇由于制成解聚物时可得到没有浑浊的物质,而且在溶剂中的溶解性高,故优选。因此,上述多元醇中,优选以三羟甲基丙烷和/或其衍生物作为必须成分的多元醇,进一步特别优选多元醇中三羟甲基丙烷和/或其衍生物包含50摩尔%以上的物质。
此外,为了促进前述解聚,可以使用解聚催化剂。作为解聚催化剂,例如可列举出单丁基锡氢氧化物、二丁基锡氧化物、单丁基锡-2-乙基己酸酯、二丁基锡二月桂酸酯、氧化亚锡、醋酸锡、醋酸锌、醋酸锰、醋酸钴、醋酸钙、醋酸铅、三氧化锑、四丁基钛酸酯、四异丙基钛酸酯等。相对于前述聚酯(a)和多元醇(b)的总量100质量份,这些解聚催化剂的用量通常为 0.005~5质量份,特别期望在0.05~3质量份的范围内。
作为前述羧酸树脂的合成中使用的饱和或不饱和多元酸或其酸酐(c),可以使用惯用公知的多元酸或其酸酐。作为具体例,可列举出邻苯二甲酸酐、间苯二甲酸、对苯二甲酸、四溴邻苯二甲酸酐、甲基纳迪克酸酐、四氯邻苯二甲酸酐等芳香族多元羧酸及它们的酸酐、六氢邻苯二甲酸酐、四氢邻苯二甲酸酐、1,4-环己烷二羧酸、1,3-环己烷二羧酸等脂环式羧酸及它们的酸酐、马来酸酐、富马酸、琥珀酸酐、己二酸、癸二酸、壬二酸等脂肪族多元羧酸及它们的酸酐、均苯四甲酸酐、偏苯三酸酐、甲基环己烯二羧酸酐等3官能以上的羧酸等。
关于解聚时的前述聚酯(a)与多元醇(b)的配混比例,聚酯的重复单元的摩尔数(A1)与多元醇的摩尔数(B1)的比率优选为(A1)/(B1)=0.3~5、优选在0.5~4.5的范围内。上述比率少于0.3时,变成过量包含多元醇,来自聚酯的芳香环的比例减小,所以制成阻焊剂时的指触干燥性、耐焊接热性能、电特性变差。另一方面,上述比率大于5时,大部分存在来自聚酯的晶化物,其不溶于溶剂中,所以不优选。此外,关于前述饱和或不饱和多元酸或其酸酐(c)相对于生成的多元醇的反应比例(投料比例),相对于生成的多元醇1摩尔,(c)成分优选为0.1摩尔~3摩尔的范围。
前述羧酸树脂的酸值期望为10~200mgKOH/g的范围,优选为20~120mgKOH/g。羧酸树脂的酸值低于10mgKOH/g时,没有显影性提高的效果,另一方面,高于200mgKOH/g时,不仅通孔被显影,表面也被显影,所以外观上不优选,电绝缘性也变差。
此外,前述羧酸树脂的重均分子量优选为600~50000,进一步优选为700~20000的范围。重均分子量小于600时,有时涂 膜的指触干燥性(不粘性能)差,曝光后的涂膜的耐湿性差,在显影时产生膜磨损,分辨率大大恶化。另一方面,重均分子量超过50000时,有时显影性显著变差,有时储存稳定性差。
在组合物的固体成分中,前述羧酸树脂的配混量为5~80质量%,进一步优选为5~60质量%,与后述的含羧基树脂组合使用时,相对于100质量份(使用2种以上时为它们的总量、以下同样)含羧基树脂和/或含羧基感光性树脂为5~200质量份、优选为10~100质量份的范围是适合的。羧酸树脂的配混量与上述范围相比过多时,不仅通孔被显影,表面也被显影,外观上不优选,电绝缘性也变差。
本发明的光固化性树脂组合物所使用的分子中具有多个烯属不饱和基的化合物是通过活性能量射线照射进行光固化使得后述那样的含羧基树脂在碱水溶液中不溶化或有助于不溶化的物质。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、丙二醇等二醇的二丙烯酸酯类;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;丙烯酸苯氧酯、双酚A二丙烯酸酯及这些酚类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;甘油二缩水甘油醚、甘油三缩水甘油醚、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;及三聚氰胺丙烯酸酯和/或与上述丙烯酸酯相对应的各甲基丙烯酸酯类等。
进而,可列举出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得到的环氧丙烯酸酯树脂、以及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 得到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不降低指触干燥性地提高光固化性。
在组合物的固体成分中,这样的分子中具有多个烯属不饱和基的化合物的配混量为1~70质量%,进一步优选为5~60质量%,与后述的含羧基树脂组合使用时,相对于100质量份含羧基树脂和/或含羧基感光性树脂为5~100质量份、更优选为5~70质量份的比例是适合的。前述化合物的配混量不足上述范围时,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,故不优选。另一方面,超过上述范围时,对碱水溶液的溶解性降低,涂膜变脆,故不优选。
作为光聚合引发剂,优选使用选自由具有下述通式(II)所示基团的肟酯系光聚合引发剂、具有下述通式(III)所示基团的α-氨基苯乙酮系光聚合引发剂或/和具有下述式(IV)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,R4表示氢原子、苯基(可以被碳数1~6的烷基、苯基或卤素原子取代)、碳数1~20的烷基(可以被1个以上的羟 基取代,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),
R5表示苯基(可以被碳数1~6的烷基、苯基或卤素原子取代)、碳数1~20的烷基(可以被1个以上的羟基取代,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),
R6及R7各自独立地表示碳数1~12的烷基或芳烷基,
R8及R9各自独立地表示氢原子、碳数1~6的烷基或两者键合而成的环状烷醚基,
R10及R11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、或卤素原子、烷基或烷氧基取代的芳基,其中,R10及R11之一也可以表示R-C(=O)-基(这里R为碳数1~20的烃基)。)
作为具有前述通式(II)所示基团的肟酯系光聚合引发剂,优选可列举出下述式(V)所示的2-(乙酰氧基亚氨基甲基)噻吨-9-酮、下述通式(VI)所示的化合物及下述通式(VII)所示的化合物。
[化学式3]
[化学式4]
(式中,R12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(在构成烷氧基的烷基的碳数为2以上的情况下,烷基可以被1个以上的羟基取代,可以在烷基链的中间具有1个以上的氧原子)或苯氧羰基,
R13、R14各自独立地表示苯基(可以被碳数1~6的烷基、苯基或卤素原子取代)、碳数1~20的烷基(可以被1个以上的羟基取代,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),
R15表示氢原子、苯基(可以被碳数1~6的烷基、苯基或卤素原子取代)、碳数1~20的烷基(可以被1个以上的羟基取代,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)。)
[化学式5]
(式中,R16、R17及R22各自独立地表示碳数1~12的烷基,
R18、R19、R20及R21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,p及q各自独立地表示0~5的整数。)
前述肟酯系光聚合引发剂中,更优选前述通式(V)所示的2-(乙酰氧基亚氨基甲基)噻吨-9-酮及式(VI)所示的化合物。作为市售品,可列举出Ciba Japan K.K.制的CGI-325、IRGACURE OXE01、IRGACURE OXE02、ADEKA公司制的N-1919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。
作为具有前述通式(III)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Ciba Japan K.K.制的IRGACURE907、IRGACURE369、IRGACURE379等。
作为具有前述通式(IV)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BASF公司制的Lucirin TPO、Ciba Japan K.K.制的IRGACURE819等。
在组合物的固体成分中,这样的光聚合引发剂的配混量为0.01~20质量%、进一步优选为0.5~10质量%,与后述的含羧基树脂组合使用时,相对于100质量份含羧基树脂和/或含羧基感光性树脂为0.01~30质量份、优选为0.5~15质量份的范围是适合的。光聚合引发剂的配混量少于上述范围时,在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,超过上述范围时,光聚合引发剂在阻焊涂膜表面的光吸收变剧烈,存在深部固化性降低的倾向,故不优选。
另外,在具有前述式(II)所示基团的肟酯系光聚合引发剂的情况下,相对于100质量份后述的含羧基树脂,其配混量优选为0.01~20质量份,更优选为0.01~5质量份的范围是理想的。
作为其它的适合在本发明的光固化性树脂组合物中使用的光聚合引发剂、光引发助剂及敏化剂,可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、呫吨酮化合物及叔胺化合物等。
若列举出苯偶姻化合物的具体例子,例如有苯偶姻、苯偶姻甲醚、苯偶姻乙醚、苯偶姻异丙醚。
若列举出苯乙酮化合物的具体例子,例如有苯乙酮、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。
若列举出蒽醌化合物的具体例子,例如有2-甲基蒽醌、2-乙基蒽醌、2-叔丁基蒽醌、1-氯蒽醌。
若列举出噻吨酮化合物的具体例子,例如有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。
若列举出缩酮化合物的具体例子,例如有苯乙酮二甲基缩酮、苯偶酰二甲基缩酮。
若列举出二苯甲酮化合物的具体例子,例如有二苯甲酮、4-苯甲酰基二苯硫醚、4-苯甲酰基-4’-甲基二苯硫醚、4-苯甲酰基-4’-乙基二苯硫醚、4-苯甲酰基-4’-丙基二苯硫醚。
若列举出叔胺化合物的具体例子,例如有乙醇胺化合物、具有二烷氨基苯结构的化合物,例如4,4’-二甲氨基二苯甲酮(日本曹达公司制造的NISSOCURE MABP)、4,4’-二乙氨基二苯甲酮(Hodogaya Chemical Co.,LTD.制造的EAB)等二烷氨基二苯甲酮、7-(二乙氨基)-4-甲基-2H-1-苯并吡喃-2-酮(7-(二乙氨基)-4-甲基香豆素)等含二烷氨基的香豆素化合物、4-二甲氨基安息香酸乙酯(日本化药公司制造的KAYACURE EPA)、2-二甲氨基安息香酸乙酯(International Bio-Synthetics公司制造的Quantacure DMB)、4-二甲氨基安息香酸(正丁氧基)乙酯(International Bio-Synthetics公司制造的Quantacure BEA)、对二甲氨基安息香酸异戊基乙酯(日本化药公司制造的KAYACURE DMBI)、4-二甲氨基安息香酸-2-乙基己酯(Van Dyk公司制造的Esolol507)、4,4’-二乙氨基二苯甲酮(Hodogaya Chemical Co.,LTD.制造的EAB)。
前述化合物中,优选噻吨酮化合物及叔胺化合物。从深部固化性方面考虑,优选本发明的组合物中包含噻吨酮化合物,其中,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,在组合物的固体成分中为10质量%以下、进一步优选为5质量%以下,与后述的含羧基树脂组合使用时,相对于100质量份含羧基树脂和/或含羧基感光性树脂,优选为20质量份以下、更优选为10质量份以下的比例是适合的。噻吨酮化合物的配混量过多时,厚膜固化性降低,制品的成本提高,故不优选。
作为叔胺化合物,优选具有二烷氨基苯结构的化合物,其中,特别优选二烷氨基二苯甲酮化合物、最大吸收波长为350~410nm的含有二烷氨基的香豆素化合物。作为二烷氨基二苯甲酮化合物,4,4’-二乙氨基二苯甲酮因毒性也低而优选。最大吸收波长在350~410nm的含有二烷氨基的香豆素化合物的最大吸收波长在紫外线区域,因此,提供着色少、无色透明的感光性组合物是毋庸置疑的,也可以提供在使用了着色颜料时反映着色颜料自身的颜色的着色阻焊膜。从对波长400~410nm的激光显示优异的敏化效果考虑,特别优选7-(二乙氨基)-4-甲基-2H-1-苯并吡喃-2-酮。
作为这样的叔胺化合物的配混量,在组合物的固体成分中为0.1~20质量%、进一步优选为0.1~10质量%,与后述的含羧基树脂组合使用时,相对于100质量份含羧基树脂和/或含羧基感光性树脂,优选为0.1~20质量份、更优选为0.1~10质量份的比例。叔胺化合物的配混量不足上述范围时,存在不能得到充分的敏化效果的倾向。另一方面,超过上述范围时,叔胺化合物导致干燥阻焊涂膜的表面的光吸收变剧烈,存在深部固化性降低的倾向。
这些光聚合引发剂、光引发助剂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100质量份后述的含羧基树脂,这样的光聚合引发剂、光引发助剂及敏化剂的总量优选为35质量份以下的范围。超过35质量份时,存在它们的光吸收导致深部固化性降低的倾向。
本发明的光固化性树脂组合物中,为了提高灵敏度,可以使用公知惯用的N苯基甘氨酸类、苯氧基乙酸类、硫代苯氧基乙酸类、巯基噻唑等作为链转移剂。若列举出链转移剂的具体 例子,例如有巯基琥珀酸、巯基乙酸、巯基丙酸、蛋氨酸、半胱氨酸、硫代水杨酸及其衍生物等具有羧基的链转移剂;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等具有羟基的链转移剂;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、硫甘油、4,4-硫代双苯硫醇等。
进而,作为链转移剂起作用的具有巯基的杂环化合物,例如可列举出巯基-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-丁巯内酯、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-戊内酰胺以及2-巯基-6-己内酰胺等。
特别是作为不损害光固化性树脂组合物的显影性的链转移剂的具有巯基的杂环化合物,优选巯基苯并噻唑、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。这些链转移剂可以单独使用或组合2种以上使用。
本发明的光固化性树脂组合物中,为了赋予耐热性,可以添加热固化性成分。作为本发明中使用的热固化成分,可以使用三聚氰胺树脂、苯并胍胺树脂等胺树脂、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、三聚氰胺衍生物等公知惯用的热固化性树 脂。特别优选分子中具有多个环状醚基和/或环状硫醚基(以下,简称为环状(硫)醚基)的热固化性成分。
这样的分子中具有多个环状(硫)醚基的热固化性成分是分子中具有2个以上3、4或5元环的环状醚基或环状硫醚基的任一种或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,例如可列举出Japan Epoxy Resins Co.,Ltd.制的jER828、jER834、jER1001、jER1004、DIC CORPORATION制的Epiclon840、Epiclon850、Epiclon1050、Epiclon2055、东都化成公司制的Epotote YD-011、YD-013、YD-127、YD-128、Dow Chemical Company制的D.E.R.317、D.E.R.331、D.E.R.661、D.E.R.664、Ciba Japan K.K.制的Araldite6071、Araldite6084、Araldite GY250、Araldite GY260、住友化学工业公司制的Sumiepoxy ESA-011、ESA-014、ELA-115、ELA-128、旭化成工业公司制的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;Japan Epoxy Resins Co.,Ltd.制的jERYL903、DIC CORPORATION制的Epiclon152、Epiclon165、东都化成公司制的Epotote YDB-400、YDB-500、Dow Chemical Company制的D.E.R.542、Ciba Japan K.K.制的Araldite8011、住友化学工业公司制的Sumiepoxy ESB-400、ESB-700、旭化成工业公司制的A.E.R.711、A.E.R.714等(均为商品名)溴化环氧树脂;Japan Epoxy Resins Co.,Ltd.制的jER152、jER154、Dow Chemical Company制的D.E.N.431、D.E.N.438、DIC CORPORATION制的Epiclon N-730、Epiclon N-770、Epiclon N-865、东都化成公司制的Epotote YDCN-701、YDCN-704、Ciba Japan K.K.制的Araldite ECN1235、Araldite ECN1273、Araldite ECN1299、Araldite XPY307、日本化药公司制的EPPN-201、EOCN-1025、EOCN-1020、EOCN-104S、RE-306、住友化学工业公司制的Sumiepoxy ESCN-195X、ESCN-220、旭化成工业公司制的A.E.R.ECN-235、ECN-299等(均为商品名)酚醛清漆型环氧树脂;DIC CORPORATION制的Epiclon830、Japan Epoxy Resins Co.,Ltd.制jER807、东都化成公司制的Epotote YDF-170、YDF-175、YDF-2004、Ciba Japan K.K.制的Araldite XPY306等(均为商品名)双酚F型环氧树脂;东都化成公司制的Epotote ST-2004、ST-2007、ST-3000(商品名)等氢化双酚A型环氧树脂;Japan Epoxy Resins Co.,Ltd.制的jER604、东都化成公司制的Epotote YH-434、Ciba Japan K.K.制的Araldite MY720、住友化学工业公司制的Sumiepoxy ELM-120等(均为商品名)缩水甘油胺型环氧树脂;Ciba Japan K.K.制的Araldite CY-350(商品名)等乙内酰脲型环氧树脂;DAICEL CHEMICAL INDUSTRIES.,LTD.制的Celoxide2021、Ciba Japan K.K.制的Araldite CY175、CY179等(均为商品名)脂环式环氧树脂;Japan Epoxy Resins Co.,Ltd.制的YL-933、Dow Chemical Company制的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;Japan Epoxy Resins Co.,Ltd.制的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;日本化药公司制EBPS-200、旭电化工业公司制EPX-30、DIC CORPORATION制的EXA-1514(商品名)等双酚S型环氧树脂;Japan Epoxy Resins Co.,Ltd.制的jER157S(商品名)等双酚A酚醛清漆型环氧树脂;Japan Epoxy Resins Co.,Ltd.制的jERYL-931、Ciba Japan K.K.制的Araldite163等(均为商品名) 四羟苯基乙烷型环氧树脂;Ciba Japan K.K.制的Araldite PT810、日产化学工业公司制的TEPIC等(均为商品名)杂环式环氧树脂;日本油脂公司制Blemmer DGT等邻苯二甲酸二缩水甘油酯树脂;东都化成公司制ZX-1063等四缩水甘油基二甲苯酰基乙烷树脂;新日铁化学公司制ESN-190、ESN-360、DIC CORPORATION制HP-4032、EXA-4750、EXA-4700等含萘基的环氧树脂;DIC CORPORATION制HP-7200、HP-7200H等具有二环戊二烯骨架的环氧树脂;日本油脂公司制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(例如东都化成公司制的YR-102、YR-450等)等,但不限于这些。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,尤其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。
作为前述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。此外,还可 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。
作为前述分子中具有多个环状硫醚基的化合物,例如可列举出Japan Epoxy Resins Co.,Ltd.制的双酚A型环硫树脂YL7000等。此外,也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。
相对于前述羧酸树脂和后述的含羧基树脂的1当量羧基,前述分子中具有多个环状(硫)醚基的热固化性成分的配混量优选为0.6~2.5当量、更优选为0.8~2.0当量的范围是适合的。分子中具有多个环状(硫)醚基的热固化性成分的配混量不足0.6当量时,在阻焊膜中有羧基残留,耐热性、耐碱性、电绝缘性等降低,故不优选。另一方面,超过2.5当量时,低分子量的环状(硫)醚基残留在干燥涂膜中,使得涂膜的强度等降低,故不优选。
此外,本发明的光固化性树脂组合物中,作为热固化成分,可以加入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。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。
作为前述多异氰酸酯化合物,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,可列举出4,4’-二苯甲烷二异氰酸酯、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和2,4-甲苯二异氰酸酯二聚体。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)和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。以及可列举出上面列举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是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,可列举出异氰脲酸酯型、双缩脲型、加合型等。作为该异氰酸酯化合物,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、脂肪族多异氰酸酯、脂环式多异氰酸酯的具体例子,可列举出上面例示出的那样的化合物。
作为异氰酸酯封端剂,可列举出例如苯酚、甲酚、二甲苯酚、氯酚和乙基苯酚等酚系封端剂;ε-己内酰胺、δ-戊内酰胺、γ-丁内酰胺和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、乳酸甲酯和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也可以是市售的物质,例如可列举出Sumidule BL-3175、BL-4165、BL-1100、BL-1265、DesmoduleTPLS-2957、TPLS-2062、TPLS-2078、TPLS-2117、Desmotherm2170、Desmotherm2265(以上、Sumika Bayer Urethane Co.,Ltd.制、商品名)、coronate2512、coronate2513、coronate2520(以上、日本聚氨酯工业公司制、商品名)、B-830、B-815、B-846、B-870、B-874、B-882(以上、Mitsui Takeda Chemical Co.,Ltd.制、商品名)、TPA-B80E、17B-60PX、E402-B80T(以上、Asahi Kasei Chemicals Corporation制、商品名)等。另外,Sumidule BL-3175、BL-4265是使用甲基乙基肟作为封端剂而得到的。
上述的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100质量份含羧基树脂,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为1~100质量份、更优选为2~70质量份的比例是适合的。前述配混量不足1质量份时,得不到充分的涂膜的强韧性,故不优选。另一方面,超过100质量份时,保存稳定性降低,故不优选。
进而,作为其它的热固化成分,可列举出三聚氰胺衍生物、苯并胍胺衍生物等。有例如羟甲基三聚氰胺化合物、羟甲基苯并胍胺化合物、羟甲基甘脲化合物和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和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、羟甲基甘脲化合物和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。
作为这些的市售品,可列举出例如Cymel300、Cymel301、Cymel303、Cymel370、Cymel325、Cymel327、Cymel701、Cymel266、Cymel267、Cymel238、Cymel1141、Cymel272、Cymel202、Cymel1156、Cymel1158、Cymel1123、Cymel1170、Cymel1174、Cymel UFR65、Cymel300(以上,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(以上,Sanwa Chemical Co.,Ltd.制造)等。上述热固化成分可以单独使用或组合2种以上使用。
使用上述分子中具有多个环状(硫)醚基的热固化性成分时,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、苄基二甲胺、4-(二甲氨基)-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,作为市售品,可列举出例如四国化成工业公司制造的2MZ-A、2MZ-OK、2PHZ、2P4BHZ、2P4MHZ(均为咪唑系化合物的商品名),SAN-APRO公司制造的U-CAT(注册商标)3503N, U-CAT3502T(均为二甲基胺的封端异氰酸酯化合物的商品名)、DBU、DBN、U-CATSA102、U-CAT5002(均为二环式脒化合物及其盐)等。并不特别地限于这些物质,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,也可以使用胍胺、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前述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100质量份含羧基树脂或分子中具有多个环状(硫)醚基的热固化性成分,优选为0.1~20质量份,更优选为0.5~15.0质量份。
作为前述含羧基树脂,可以使用分子中具有羧基的以往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,分子中具有烯属不饱和双键的含羧基感光性树脂是更优选的。并且,其不饱和双键优选源自丙烯酸或甲基丙烯酸或它们的衍生物。
作为分子中具有烯属不饱和双键的含羧基感光性树脂、分子中不具有烯属不饱和双键的含羧基树脂的具体例子,适宜使用以下列举出的那样的化合物(低聚物及聚合物的任一种均可)。
(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得到的含羧基树脂。
(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系环氧烷烃加成物二元醇、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)通过聚氨酯树脂的末端与酸酐反应而得到的含末端羧基聚氨酯树脂,所述聚氨酯树脂是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系环氧烷烃加成物二元醇、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。
(4)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、含羧基的二醇化合物以及二元醇化合物的加聚反应而得到的含羧基感光性聚氨酯树脂。
(5)通过在上述(2)或(4)的树脂的合成中加入(甲基)丙烯酸羟烷酯等分子中具有1个羟基和1个以上(甲基)丙烯酰基的化合物而得到的末端(甲基)丙烯酰化的含羧基感光性聚氨酯树脂。
(6)通过在上述(2)或(4)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)丙烯酰基的化合物而得到末端(甲基)丙烯酰化的含羧基感光性聚氨酯树脂。
(7)通过后述那样的2官能或2官能以上的多官能(固态)环氧树脂与(甲基)丙烯酸反应,存在于侧链的羟基与邻苯二甲酸酐、四氢邻苯二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸酐等2元酸酐加成而得到的含羧基感光性树脂。
(8)使用环氧氯丙烷将后述那样的2官能(固态)环氧树脂的羟基进一步环氧化而得到的多官能环氧树脂与(甲基)丙烯酸反应,生成的羟基与2元酸酐加成而得到的含羧基感光性树脂。
(9)通过将如酚醛清漆树脂(novolac)那样的多官能酚化合物与如环氧乙烷那样的环状醚、如碳酸亚丙酯那样的环状碳酸酯加成,用(甲基)丙烯酸使得到的羟基部分酯化,剩下的羟基与多元酸酐反应而得到的含羧基感光性树脂。
(10)将上述(1)~(9)的树脂与(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸α-甲基缩水甘油酯等分子中具有1个环氧基和1个以上(甲基)丙烯酰基的化合物进一步加成而得到的含羧基感光性树脂。
含羧基树脂并不限于前述列举的物质,可以使用其它物质,可以使用1种,也可以混合多种使用。
另外,本说明书中,(甲基)丙烯酸酯是统称丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯以及它们的混合物的术语,其它的类似表达也一样。
上述那样的含羧基树脂由于主链聚合物的侧链上具有多个羧基,因此可以利用稀碱水溶液进行显影。
此外,上述含羧基树脂的酸值为40~200mgKOH/g的范围,更优选为45~120mgKOH/g的范围。含羧基树脂的酸值超过200mgKOH/g时,由于发生显影液对曝光部的溶解,所以线变得比所需要的更细,有时曝光部和未曝光部无区别地被显影液溶解剥离,难以描绘正常的抗蚀图案,故不优选。
此外,前述含羧基树脂的重均分子量根据树脂骨架而不同,通常优选为2000~150000,进一步优选为5000~100000的范围。重均分子量不足2000时,有时不粘性能差,曝光后的涂膜的耐湿性差,在显影时发生膜磨损,有时分辨率大大劣化。另一方面,重均分子量超过150000时,有时显影性显著变差,有时储存稳定性差。
在总的组合物中,这样的含羧基树脂的配混量为20~60质量%、优选为30~50质量%的范围是适合的。含羧基树脂的配混量少于上述范围时,皮膜强度降低,故不优选。另一方面,多于上述范围时,组合物的粘性变高,涂布性等降低,故不优选。
这些含羧基树脂并不限于前述列举的物质,可以使用1种也可以混合多种使用。
本发明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、黄等惯用公知的着色剂,可以是颜料、染料、色素的任一种。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。
红色着色剂:
作为红色着色剂,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,具体地,可列举出以下那样的带染料索引(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。
蓝色着色剂:
作为蓝色着色剂,有酞菁系、蒽醌系,颜料系是被分类为颜料(Pigment)的化合物,具体地,可列举出下述那样的物质: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,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。除了上述以外,还可以使用金属取代或者未取代的酞菁化合物。
绿色着色剂:
作为绿色着色剂,同样有酞菁系、蒽醌系、苝系,具体地,可使用颜料绿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。
黄色着色剂:
作为黄色着色剂,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,具体地,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,为了调整色调,可以加入紫、橙、棕色、黑等的着色剂。
具体例示的话,有颜料紫19、23、29、32、36、38、42、溶剂紫13、36、C.I.颜料橙1、C.I.颜料橙5、C.I.颜料橙13、C.I.颜料橙14、C.I.颜料橙16、C.I.颜料橙17、C.I.颜料橙24、C.I.颜料橙34、C.I.颜料橙36、C.I.颜料橙38、C.I.颜料橙40、C.I. 颜料橙43、C.I.颜料橙46、C.I.颜料橙49、C.I.颜料橙51、C.I.颜料橙61、C.I.颜料橙63、C.I.颜料橙64、C.I.颜料橙71、C.I.颜料橙73、C.I.颜料棕23、C.I.颜料棕25、C.I.颜料黑1、C.I.颜料黑7等。
前述那样的着色剂的配混比例没有特别限制,在组合物的固体成分中为0~5质量%,进一步优选为0.01~3质量%,与后述的含羧基树脂组合使用时,相对于100质量份含羧基树脂和/或含羧基感光性树脂,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。
为了提高本发明的光固化性树脂组合物的涂膜的物理强度等,根据需要,可以配混填料。作为这样的填料,可以使用选自由公知惯用的无机填料及有机填料组成的组中的至少1种,优选使用无机填料、特别是硫酸钡、球形二氧化硅以及滑石。进而,通过添加氧化钛作为白色填料,可以制成白色抗蚀剂。此外,为了进一步赋予阻燃性,可以添加金属氧化物的微粒,具体地可列举出氢氧化铝、氢氧化镁或勃姆石等。这些填料可以单独配混或组合2种以上来配混。
在组合物的固体成分中这些填料的配混量为1~70质量%,进一步优选为0.1~50质量%,与后述的含羧基树脂组合使用时,相对于100质量份含羧基树脂和/或含羧基感光性树脂,优选为300质量份以下,更优选为0.1~300质量份,特别优选为0.1~150质量份。填料的配混量超过上述范围时,阻焊剂组合物的粘度变高,印刷性降低,固化物变脆,故不优选。
本发明的树脂组合物中,为了改善指触干燥性、改善处理性等,可以使用粘合剂聚合物。例如可使用聚酯系聚合物、聚氨酯系聚合物、聚酯氨基甲酸酯系聚合物、聚酰胺系聚合物、聚酯酰胺系聚合物、丙烯酸系聚合物、纤维素系聚合物、聚乳 酸系聚合物、苯氧基系聚合物等。这些粘合剂聚合物可以单独使用或作为2种以上的混合物使用。
本发明的阻焊剂组合物中,为了赋予柔软性、改善固化物的脆性等,可以进一步使用弹性体。例如可使用聚酯系弹性体、聚氨酯系弹性体、聚酯氨基甲酸酯系弹性体、聚酰胺系弹性体、聚酯酰胺系弹性体、丙烯酸系弹性体、烯烃系弹性体。此外,也可以使用将具有各种骨架的环氧树脂的一部分或全部的环氧基用两末端羧酸改性型丁二烯-丙烯腈橡胶改性而得到的树脂等。进而,也可以使用含环氧基的聚丁二烯系弹性体、含丙烯酸的聚丁二烯系弹性体、含羟基的聚丁二烯系弹性体、含羟基的异戊二烯系弹性体等。这些弹性体可以单独使用或作为2种以上的混合物使用。
进而,本发明的光固化性树脂组合物中,为了合成前述羧酸树脂、含羧基树脂或含羧基感光性树脂、调制组合物,或者为了调整粘度以便涂布到基板或载体膜上,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。更具体地,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;乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸丁酯、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或作为2种以上的混合物使用。
通常,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,本发明的树脂组合物中可以添加用于防止氧化的(1)使产生的自由基无效化的自由基捕获剂或/和(2)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。
对于自由基捕获剂起作用的抗氧化剂,作为具体的化合物,可列举出对苯二酚、4-叔丁基邻苯二酚、2-叔丁基对苯二酚、对苯二酚单甲醚、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)-癸二酸盐、吩噻嗪等胺系化合物等等。
自由基捕获剂也可以是市售的物质,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(以上、旭电化公司制、商品名)、IRGANOX1010、IRGANOX1035、IRGANOX1076、IRGANOX1135、TINUVIN111FDL、TINUVIN123、TINUVIN 144、TINUVIN152、TINUVIN292、TINUVIN5100(以上、Ciba Japan K.K.制、商品名)等。
对于过氧化物分解剂起作用的抗氧化剂,作为具体的化合物,可列举出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、二硬脂酰基-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的物质,例如可列举出ADK STAB TPP(旭电化公司制、商品名)、MARKAO-412S(ADEKA ARGUS CHEMICAL CO.,LTD制、商品名)、Sumilizer TPS(住友化学公司制、商品名)等。
上述抗氧化剂可以单独使用1种或组合2种以上使用。
此外,通常,高分子材料由于吸收光并由此发生分解、劣化,因此,为了采取措施使其对紫外线稳定化,除了上述抗氧化剂,本发明的树脂组合物中还可以使用紫外线吸收剂。
作为紫外线吸收剂,可列举出二苯甲酮衍生物、苯甲酸酯衍生物、苯并三唑衍生物、三嗪衍生物、苯并噻唑衍生物、肉桂酸酯衍生物、邻氨基苯甲酸酯衍生物、二苯甲酰甲烷衍生物等。作为二苯甲酮衍生物的具体例子,可列举出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-甲氧基二苯甲酮及2,4-二羟基二苯甲酮等。作为苯甲酸酯衍生物的具体例子,可列举出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-羟基苯甲酸酯和十六烷基-3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸酯等。作为苯并三唑衍生物的具体例子,可列举出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)苯并三唑和2-(2’-羟基-3’,5’-二叔戊基苯基)苯并三唑等。作为三嗪衍生物的具体例子,可列举出羟基苯基三嗪、双乙基己氧基苯酚甲氧基苯基三嗪等。
作为紫外线吸收剂,也可以是市售的物质,例如可列举出TINUVIN PS、TINUVIN99-2、TINUVIN109、TINUVIN384-2、TINUVIN900、TINUVIN928、TINUVIN1130、TINUVIN400、TINUVIN405、TINUVIN460、TINUVIN479(以上、Ciba Japan K.K.制、商品名)等。
上述紫外线吸收剂可以单独使用1种或组合2种以上使用,通过与前述抗氧化剂组合使用,可以实现由本发明的树脂组合物得到的成形物的稳定化。
根据需要,本发明的光固化性树脂组合物可以进一步配混公知惯用的热阻聚剂、微粉二氧化硅、有机膨润土、蒙脱石、水滑石等公知惯用的触变性赋予剂、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、防锈剂等这样的公知惯用的添加剂类。
前述热阻聚剂可以用于防止前述聚合性化合物的热聚合或经时聚合。作为热阻聚剂,可列举出例如4-甲氧基苯酚、氢醌、烷基或芳基取代的氢醌、叔丁基邻苯二酚、连苯三酚、2-羟基二苯甲酮、4-甲氧基-2-羟基二苯甲酮、氯化亚酮、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、以及吩噻嗪、亚硝基化合物、亚硝基化合物与Al的螯合物等。
用例如前述有机溶剂将本发明的阻焊剂组合物调整到适合涂布方法的粘度,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,在约60~100℃的温度下使组合物中所含的有机溶剂挥发干燥(暂时干燥),可以形成不粘的涂膜。此外,将上述组合物涂布到载体膜上,干燥而成薄膜,并将该薄膜卷起后贴合于基材上,可以形成树脂绝缘层。之后,采用接触式(或非接触方式),通过形成有图案的光掩模利用活性能量射线选择性地进行曝光或者利用激光直接曝光机直接进行图案曝光,通过稀碱水溶液(例如0.3~3wt%碳酸钠水溶液)将未曝光部显影,可以形成抗蚀图案。进而,在含有热固化性成分的组合物的情况下,通过加热至例如约140~ 180℃的温度使其热固化,前述羧酸树脂、含羧基树脂的羧基与分子中具有多个环状醚基和/或环状硫醚基的热固化性成分反应,可以形成耐热性、耐化学药品性、耐吸湿性、密合性、电特性等诸特性优异的固化涂膜。此外,即使在不含有热固化性成分的情况下,也可以通过热处理使得曝光时以未反应的状态残留的光固化性成分的烯属不饱和键发生热自由基聚合,涂膜特性提高,因此也可以根据目的和用途而进行热处理(热固化)。
作为上述基材,除了预先形成有电路的印刷电路板、柔性印刷电路板以外,还可以使用采用纸-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、氟树脂·聚乙烯·PPO·氰酸酯等复合材料的所有等级(FR-4等)的覆铜层叠板、聚酰亚胺薄膜、PET薄膜、玻璃基板、陶瓷基板、晶圆板等。
涂布本发明的光固化性热固化性树脂组合物后进行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)来进行。
如下述那样,对将本发明的光固化性树脂组合物涂布并挥发干燥后得到的涂膜进行曝光(活性能量射线的照射)。涂膜的曝光部(被活性能量射线照射的部分)被固化。
作为上述活性能量射线照射所使用的曝光机,可以使用安装有高压汞灯或金属卤化物灯的紫外线曝光装置或直接描绘装置(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)。作为活性能量射线,只要是使用最大波长为350~410nm的范围的光,可以是高压汞灯、超高压汞灯、金属卤化物灯、气体激光、固体激光、半导体激光的任一种。此 外,其曝光量根据膜厚等而不同,通常可以为5~800mJ/cm2、优选为10~500mJ/cm2、进一步优选为10~300mJ/cm2的范围内。
作为前述显影方法,可以使用浸渍法、淋洗法、喷射法、刷涂法等,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、胺类等的碱水溶液。
本发明的光固化性树脂组合物除了以液态直接涂布到基材上的方法以外,也可以以干膜的形态使用,所述干膜在聚对苯二甲酸乙二醇酯等的薄膜上具有预先涂布阻焊剂并干燥而形成的阻焊层。本发明的光固化性树脂组合物作为干膜使用时如下所示。
干膜具有将载体膜、阻焊层和根据需要而使用的可以剥离的覆盖膜按照该顺序层叠而成的结构。阻焊层是将前述阻焊剂组合物涂布到载体膜或覆盖膜上并干燥而得到的层。在载体膜上形成阻焊层后,在其上层叠覆盖膜,或者在覆盖膜上形成阻焊层,将该层叠体层叠到载体膜,可以得到干膜。
作为载体膜,可以使用厚度为2~150μm的聚酯薄膜等热塑性薄膜。
阻焊层是将前述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或覆盖膜上并干燥而形成的。
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。
为了使用干膜在印刷电路板上制作保护膜(永久保护膜),将覆盖膜剥离,将阻焊层与形成有电路的基材重叠,使用层压机等使其贴合,在形成有电路的基材上形成阻焊层。对形成的阻焊层与前述同样地进行曝光、显影、加热固化,则能够形成 固化涂膜。载体膜在曝光前或曝光后剥离均可。
实施例
以下示出实施例和比较例对本发明具体地进行说明,但下述实施例并不限制本发明,在不脱离本发明的主旨的范围内变更实施全部包含在本发明的技术的范围内。另外,以下的说明中只要没有特别说明,“份”表示“质量份”,“%”表示“质量%”。
合成例1
在安装有搅拌机、氮气导入管、冷凝管的500毫升的四口圆底可拆式烧瓶中加入192份PET薄片(flake)(三菱化学(株)制:Novapex(商品名)),将烧瓶内制成氮气氛后,浸渍到升温至300℃的盐浴中。在PET熔解后,开始搅拌,同时添加0.65份氧化二丁基锡。接着,边注意防止PET固化边少量少量地添加预先在130℃下加温而熔解的134份三羟甲基丙烷。期间,在粘度降低的阶段将搅拌速度提高至150rpm。接着,由盐浴更换成预先升温至240℃的油浴,将烧瓶内温度保持在220℃±10℃,反应5小时后,冷却至室温。接着,加入91.2份四氢邻苯二甲酸酐(以下、简称为THPA)、225份卡必醇乙酸酯,将烧瓶内制成氮气氛后,浸渍到升温至125±5℃的油浴中。慢慢地开始搅拌,进行3小时反应,得到不挥发成分为65%、固体成分酸值为83mgKOH/g的羧酸树脂清漆A。
合成例2
在安装有搅拌机、氮气导入管、冷凝管的500毫升的四口圆底可拆式烧瓶中加入192份PET薄片(三菱化学(株)制:Novapex(商品名)),将烧瓶内制成氮气氛后,浸渍到升温至300℃的盐浴中。在PET熔解后,开始搅拌,同时添加0.65份氧化二丁基锡。接着,边注意防止PET固化边少量少量地添加预先在130℃下加温而熔解的134份三羟甲基丙烷。期间,在粘度降低的阶段 将搅拌速度提高至150rpm。接着,由盐浴更换成升温至240℃的油浴,将烧瓶内温度保持在220℃±10℃,反应5小时后,冷却至室温。接着,加入121.6份THPA、240份卡必醇乙酸酯,将烧瓶内制成氮气氛后,浸渍到升温至125±5℃的油浴中。慢慢地开始搅拌,进行3小时反应,得到不挥发成分为65%、固体成分酸值为103mgKOH/g的羧酸树脂清漆B。
实施例1~10及比较例1~4
使用上述各合成例的树脂溶液,与表1所示的各种成分一起以表1所示的比例(质量份)配混,利用搅拌机预混合后,用3辊式辊磨机进行混炼,调制阻焊剂用感光性树脂组合物。这里,用ERICHSEN公司制造的粒度测定仪(grind meter)测定粒度,评价所得感光性树脂组合物的分散度,结果为15μm以下。
[表1]
<最佳曝光量>
将前述实施例及比较例的光固化性热固化性树脂组合物通过丝网印刷法整面涂布到用抛光辊研磨后水洗并干燥了的铜厚 为35μm的电路图案基板上,在80℃的热风循环式干燥炉中干燥60分钟。干燥后,使用搭载有高压汞灯(短弧灯)的曝光装置通过阶段式曝光表(Kodak No.2)进行曝光,将显影(30℃、0.2MPa、1wt%Na2CO3水溶液)进行60秒钟时残留的阶段式曝光表的图案为7段时的曝光量作为最佳曝光量。
<显影性>
将前述实施例及比较例的光固化性热固化性树脂组合物通过丝网印刷法涂布到满铜基板上,使得干燥后的膜厚达到约25μm,在80℃的热风循环式干燥炉中干燥30分钟。干燥后,通过1wt%Na2CO3水溶液进行显影,利用秒表测量干燥涂膜被除去为止的时间。
<通孔的显影性>
用Φ200μm钻头对1.0mmt的覆铜层叠板开孔,通过常规方法进行通孔镀敷,制作形成有400孔实测值约Φ150μm的通孔的基板。将前述实施例及比较例的光固化性热固化性树脂组合物通过丝网印刷法在该基板上进行2次印刷,填充光固化性热固化性树脂组合物,从而进行填孔,在80℃的热风循环式干燥炉中干燥30分钟,冷却至室温。然后,在喷压0.2MPa的条件下用30℃的1wt%Na2CO3水溶液进行120秒钟显影,按照以下的基准进行评价。
◎:通过进行1次~2次显影,能够实现100%通孔的显影。
○:通过进行3次~5次显影,能够实现100%通孔的显影。
△:通过进行3次~5次显影,能够实现50~99%通孔的显影。
×:即使进行5次显影,通孔的显影可能率也为50%以下。
<分辨率及能够实现通孔显影时的分辨率>
将前述实施例及比较例的光固化性热固化性树脂组合物通 过丝网印刷法涂布到用抛光辊研磨后水洗并干燥的线/空隙为300/300μm、铜厚为35μm的电路图案基板上,在80℃的热风循环式干燥炉中干燥30分钟。干燥后,使用搭载有高压汞灯的曝光装置进行曝光。曝光图案使用空隙部描绘有20/30/40/50/60/70/80/90/100μm的线的负片。按照曝光量达到感光性树脂组合物的最佳曝光量的方式照射活性能量射线。曝光后,在喷压0.2MPa的条件下用30℃的1wt%Na2CO3水溶液进行60秒钟显影,进行150℃×60分钟的热固化,从而得到固化涂膜。使用调整为200倍的光学显微镜求出所得阻焊剂用感光性树脂组合物的固化涂膜的最小残留线,将其作为分辨率。
此外,对各实施例及比较例的光固化性热固化性树脂组合物,以能够实现通孔的显影的时间进行上述记载的同样的试验。同样地使用调整为200倍的光学显微镜求出所得阻焊剂用感光性树脂组合物的固化涂膜的残留最小线,将其作为能够实现通孔显影时的分辨率。此外,将全部线被显影而消失者记载为-。
<涂膜的表面状态>
将前述各实施例及比较例的组合物通过丝网印刷整面涂布到形成有图案的铜箔基板上,在80℃下干燥30分钟,自然冷却至室温。使用搭载有高压汞灯(短弧灯)的曝光装置以最佳曝光量对该基板的阻焊图案进行曝光,在喷压2kg/cm2的条件下用30℃的1wt%Na2CO3水溶液进行60秒钟显影,观察显影后的涂膜表面的状态,按照以下所示的基准进行评价。
○:表面光泽、膜厚均没有变化。
△:膜厚没有变化,但表面稍微被显影,表面模糊。
×:由于显影导致膜厚减少,表面光泽消失。
特性试验:
将前述各实施例及比较例的组合物通过丝网印刷整面涂布 到形成有图案的铜箔基板上,在80℃下干燥30分钟,自然冷却至室温。使用搭载有高压汞灯(短弧灯)的曝光装置以最佳曝光量对该基板的阻焊图案进行曝光,用30℃的1wt%Na2CO3水溶液在喷压0.2MPa的条件下进行60秒钟显影,得到抗蚀图案。将该基板在UV传送炉中在累积曝光量1000mJ/cm2的条件下照射紫外线后,在150℃下加热60分钟使其固化。对所得印刷基板(评价基板)进行如下特性评价。
<耐焊接热性能>
将涂布有松香系焊剂的评价基板浸渍到预先设定为260℃的焊锡槽中,用改性醇洗涤焊剂,然后目视评价抗蚀层的膨胀、剥离。判断基准如下。
◎:即使重复6次以上10秒钟浸渍也看不到剥离。
○:即使重复3次以上10秒钟浸渍也看不到剥离。
△:重复3次以上10秒钟浸渍时有少许剥离。
×:重复3次以内10秒钟浸渍,抗蚀层有膨胀、剥离。
<耐化学镀金性>
使用市售品化学镀镍浴以及化学镀金浴,在镍0.5μm、金0.03μm的条件下进行镀敷,通过带剥离,评价抗蚀层有无剥离、有无镀敷的渗入后,通过带剥离评价有无抗蚀层的剥离。判断基准如下。
◎:未见到渗入、剥离。
○:镀敷后确认到少许渗入,但带剥离后没有剥离。
△:镀敷后见到很少的渗入,带剥离后也见到剥离。
×:镀敷后有剥离。
<耐碱性>
将评价基板在10wt%NaOH水溶液中在室温下浸渍30分钟,确认渗入、涂膜的溶出,进一步通过带剥离确认剥离。判断基 准如下。
○:没有渗入、溶出、剥离。
△:确认到少许渗入、溶出或剥离。
×:确认到大量渗入、溶出或剥离。
<干膜制作>
将实施例4及比较例1的阻焊剂用感光性树脂组合物分别用甲乙酮适当稀释后,使用涂抹器涂布到PET薄膜(TORAY制FB-50:16μm)上,使干燥后的膜厚为30μm,在40~100℃下干燥,得到干膜。
<基板制作>
将形成有电路的基板抛光研磨后,用真空层压机((株)名机制作所制MVLP-500)在加压度:0.8MPa、70℃、1分钟、真空度:133.3Pa的条件下加热层压通过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)。对所得基板与前述同样地评价特性。
将评价结果一并示于表2中。
[表2]
如上述表2所示那样,与比较例1~4相比,实施例1~10情况下的显影性、特别是通孔的显影性良好,耐焊接热性能、耐化学镀金性、耐湿性、电绝缘性等也优异,因此,确认作为碱显影型的感光性树脂组合物是有用的。
产业上的可利用性
本发明的光固化性树脂组合物或其干膜可以有利地适用于印刷电路板、柔性印刷电路板的阻焊剂等的固化皮膜的形成。
Claims (7)
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,所述羧酸树脂是在用(b)1分子内具有多个羟基的多元醇使(a)聚酯解聚的同时或之后与(c)饱和或不饱和多元酸或其酸酐反应而得到的。
3.根据权利要求2所述的光固化性树脂组合物,其特征在于,所述聚酯(a)为再生聚酯。
4.根据权利要求1所述的光固化性树脂组合物,其特征在于,其是进一步含有热固化性成分的光固化性热固化性树脂组合物。
5.一种光固化性的干膜,其是将所述权利要求1至4中任一项所述的光固化性树脂组合物在薄膜上涂布并干燥而得到的。
6.一种固化物,其是使所述权利要求1至4中任一项所述的光固化性树脂组合物光固化成图案状而得到的;或者是使将所述光固化性树脂组合物在薄膜上涂布并干燥而得到的光固化性的干膜光固化成图案状而得到的。
7.一种印刷电路板,其具有固化皮膜,所述固化皮膜是使所述权利要求1至4中任一项所述的光固化性树脂组合物光固化成图案状,然后进行热固化而得到的;或者是使将所述光固化性树脂组合物在薄膜上涂布并干燥而得到的光固化性的干膜光固化成图案状,然后进行热固化而得到的。
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